İzole pulmoner arter ve ven preparatlarında hipoksi ile oluşan vazokonstriksiyonun etki mekanizmasının araştırılması
The Mechanism of hypoxic pulmonary vasoconstriction in isolated pulmonary arteries and veins
Yazar: ÖZGE UZUN
Danışman: DOÇ.DR. A. TUNCAY DEMİRYÜREK ; PROF.DR. İLKER KANZIK
Gazi Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Farmakoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 1998
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology
Dizin: Anoksi = Anoxia ; Pulmoner dolaşım = Pulmonary circulation

Özet:
Hipoksik pulmoner vazokonstriksiyon, akciğerlerde kan akımını az oksijenlenen bölgeden daha iyi oksijenlenen bölgeye yönelten intrapulmoner bir uyum mekanizmasıdır. Prekapiller arteriollerin hipoksiye bağlı olarak oluşan vazokonstriksiyonda başlıca etki bölgesi olduğu gösterilmiştir. Hipoksik pulmoner vazokonstriksiyon ayrıca geniş çaplı pulmoner arterlerle verilerde ve dar çaplı venlerde de gerçekleşmektedir ve bunun fizyolojik olarak önemli olabileceği İleri sürülmüştür. Çalışmalarımızın ilk amacı dinlenme geriminde, 5-HT ve sodyum florür ile prekontrakte edilmiş pulmoner arterler ve venlerde hipoksinin etkisini belirlemektir. İkinci amaç hipoksik vazokonstriksiyonda G proteinlerinin rolünün saptanması ve genistein, trifostin gibi selektif tirozin kinaz inhibitörleri ile fosfatidil fosfataz aktivatörü orto vanadat kullanılarak hipoksik vazokonstriksiyonda tirozin kinaz yolağının öneminin aydınlatılmasıdır. Deneylerimizde son olarak koyun pulmoner arterlerinde hipoksiye bağlı vazokonstriksiyonda K+ kanallarının bir rolü olup olmadığının belirlenmesi amaçlanmıştır. Dinlenme gerimindeki dar çaplı pulmoner arterlerde hipoksi uygulamasına bağlı kasılma izlenirken geniş çaplı arterlerde hipoksi ile vazokonstriksiyon saptanamamıştır. Bu durum, hipoksi uygulamasına yanıtta pulmoner damar yatağının bölgesel farklılıklar gösterdiğini ortaya koymuştur. Genistein ve trifostin hipoksik vazokonstriksiyonu önlerken, sodyum orto vanadatın arttırdığı saptanmıştır. Bu sonuç hipoksik vazokonstriksiyonun tirozin kinaz aracılıklı bir mekanizma ile gerçekleştiğini göstermektedir. p02'nin 96 mmHg'den 5 mmHg'ye düşmesi sonucu oluşan vazokonstriksiyonun kolera toksini ile inkübe edilen arterlerde oluşmaması, Gs proteinlerinin hipoksik yanıta katılmadığını göstermektedir. K+ kanallanmn HPV'daki rolünün araştırılması için yapılan çalışmalarda yüksek dozlarda nonselektif etki gösterdiği bilinen bir K+ kanal blokörü olan TEA kullanılmıştır. Deneylerimizde TEA varlığında bir inhibisyon saptanamamıştır. Bu hipoksik vazokonstriksiyonun K+ kanallarına bağlı olmadığını ortaya koymaktadır. Hipoksinin başlamasıyla birlikte NaF ile prekontrakte edilmiş koyun izole pulmoner venlerinde bifazik bir yanıt oluşmuştur. Bu önce gevşeme ve bunu izleyen bir kasılma şeklindedir. Arter ve verilerde hipoksiye bağlı kasılmadaki bu farklılıklar, NaF kasılmasına farklı G proteinlerinin aracılık ediyor olabileceğini düşündürmektedir. Çalışmalarımızın sonuçlan hipoksik kasılmanın oluşumunda pulmoner arter ve venlerde farklı ikincil habercil mekanizmaların aktive olabileceğini göstermektedir.

Abstract:
Hypoxic pulmonary vasoconstriction is an intrapulmonary adaptive mechanism in which circulating blood is diverted away from poorly ventilated to better ventilated region of the lung. It has been demostrated that precapillary arterial are the important sites of hypoxic pulmonary vasoconstriction. Additionally this vasoconstriction occurs also in large pulmonary arteries, veins and small diameter veins, this may be physilogically important. The first aim of our study is to demonstrate the effect of hypoxia in the sheep isolated pulmonary arteries and veins under resting force and when precontracted with serotonin or sodium flouride. The second aim is to determine role of G proteins in hypoxia induced vasoconstriction and clarify tyrosine kinase pathway using selective tyrosine kinase inhibitors genistein and tyrphostin and an activator phosphotidile phosphatase, sodium orto vanadat. The final aim of our experiments in sheep isolated arteries is to show the role of K+ channels in hypoxic pulmonary vasoconstriction. Although we observed a contraction in a small diameter pulmonary arteries under resting force, there was no vasoconstriction in large diameter arteries. Therefore, our results indicate that pulmonary vascular bed show regional differences to hypoxia. Genistein and tyrphostin prevented and sodium orto vanadat increased hypoxia induced vasoconstriction. These results showed that tyrosine kinase pathway mediates hypoxic pulmonary vasoconstriction. Vasoconstriction due to the lowering of pC>2 from 96 mmHg to 5 mmHg was prevented by preincubating of cholera toxin which indicates involvement of Gs proteins in the hypoxic responses. We used a K+ channels antagonist, TEA nonselective at high concentrations to examine the relationship between K+ channels and hypoxia. Our experiments demonstrated that there was no inhibition of hypoxic contractions in the presence of TEA. Therefore, these data showed hypoxia induced contraction was not dependent on K+ channels. Introduction of hypoxia induced a biphasic response with initial relaxation followed by contraction in NaF precontracted pulmonary veins. The differences in hypoxic contraction in arteries and veins suggests that different G proteins may mediates hypoxic contraction in pulmonary vascular bed. The results of our study indicate that different signal mechanisms may be activated for generation of hypoxic contraction in isolated pulmonary arteries and veins.