Tavşanlarda balon hasarı sonrası damar düz kas hücrelerinde telomer devamlılığı ve oksidan stresin rolü
Telomere maintenance of vascular smooth muscle cells following balloon angioplasty in rabbits and the role of oxidative stress
Yazar: GÖNEN ÖZŞARLAK SÖZER
Danışman: PROF. DR. ZELİHA KERRY
Ege Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Farmakoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2008
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology
Dizin: Ateroskleroz = Atherosclerosis

Özet:
Düz kas hücre proliferasyon ve/veya migrasyonuna bağlı olarak gelişen intimal hiperplazinin ateroskleroz patojenezi ile balon anjiyoplasti sonrası oluşan restenozdan sorumlu olduğu bilinmektedir. Ökaryotik hücrelerde, kromozomların uçlarında bulunan telomerler kromozomal bütünlüğünü korumak üzere etkinlik gösterirler. Söz konusu telomerler kromozomal replikasyon sürecinin sürdürülmesinde ve yine hücresel yaşlanma sürecinin zamanlanmasında anahtar bir rol oynarlar. Telomer devamlılığı telomeraz enziminin aktivitesi ile sürdürülür. Yüksek oranda proliferasyon gösteren hücrelerde telomeraz aktivitesinin arttığı gösterilmiştir. Bunun yanı sıra, damar düz kas hücrelerinde telomeraz aktivitesinin arttığı ve telomeraz inhibisyonunun ise damar düz kas hücre büyümesini engellediği de gösterilmiştir.Bu açıdan bakıldığında, ateroskleroz ve balon anjiyoplasti sonrası gelişen restenozun patojenezindeki telomeraz aktivitesi ve telomer devamlılığının rolü tam olarak saptanamamıştır. Diğer taraftan hücrelerdeki telomer boyu yaşlanma süreci ilişkilendirilmiştir. Oksidatif stresin de yaşlanma sürecine katkısı birçok çalışmada ortaya konmuştur. Bu çalışmada balon aanjiyoplasti yöntemi ile balon hasarı oluşturulan tavşan iliyak arterlerde telomer devamlılığının araştırılması ve oksidatif stresin bu süreçteki etkisinin araştırılması amaçlanmıştır. Ayrıca olası bir etkinin antioksidanlar ile modüle olup olmadığı da araştıma kapsamındadır.Bu amaçla çalışmanın ilk bölümünde tavşan ilyak arterine balon anjiyoplasti uygulanmış ve daha sonra hasar gören ve görmeyen ilyak arterler izole edilerek telomeraz aktivitesi ve telomer devamlılığı araştırılmıştır. Çalışmanın ikinci bölümüne ise balon anjiyoplasti uygulanan tavşanlarda BSO ile oksidaitif stres oluşturulmuş ve telomer devamlılığına etkisi araştırılmıştır. Bunun yanı sıra her iki bölümde de ilyak arter segmentlerinde intimal hiperplaziyi saptamak üzere morfometrik ve immünohistokimyasal analizler gerçekleştirilmiştir.Çalışmamızın sonuçları ilyak artere balon anjiyoplasti uygulamasının, hasar görmüş arterlerde damar düz kas hücrelerinde proliferasyona neden olarak intimal hiperplaziye yol açtığını göstermiştir. Ayrıca, hasar gören ilyak arter segmentlerinde telomeraz aktivitesi saptanmamıştır. Çalışmamızın sonuçları, bunların yanı sıra, hasar görmüş ilyak arter damar segmentlerinde telomerik restriksiyonel fragmanların kısaldığına işaret etmektedir. BSO uygulaması ortalama telomer boyunun azalmasına neden olmuştur. Bir antioksidan olan taurin BSO'nun ortalama telomer boyunda oluşturduğu azalmayı kısmen geri döndürmüştür

Abstract:
It has been reported that intimal hyperplasia, due to smooth muscle cell proliferation and migration, is responsible for the pathogenesis of atherosclerosis and restenosis occuring after balloon angioplasty. In eucaryotic cells, the telomer is found at the end of linear chromosomes and acts to preserve chromosomal integrity. Telomeres play a key role in mediating the processes of chromosomal replication and in regulating the timing of cellular aging processes. Telomeres are maintained by the activity of the enzyme telomerase. Telomerase activity is found to be increased in highly proliferative cells. Besides, it has been shown that telomerase activity is increased in vascular smooth muscle cells whereas inhibition of telomerase diminished growth of vascular smooth muscle cells.In this context, the role of telomere maintenance and telomerase activity in the pathogenesis of atherosclerosis and restenosis occuring after balloon angioplasty has not been fully determined. On the other hand, telomere length is associated with cellular aging. The contribution of oxidative stress is also stated in many studies. This study investigates the telomere length regulation of vascular smooth muscle cells after balloon injury in the balloon angioplasty model and to investigate the effects of oxidative stress in this phenomenon. The study was extended to investigate the modulation of the possible effects of oxidative stress by antioxidants.For this purpose, in the first part of the study, balloon angioplasty was performed in the iliac artery of the rabbits and thereafter telomerase activity and telomer maintenance were investigated in the isolated injured and non-injured arteries. In the second part of the study, oxidative stress was induced by BSO and telomere maintenance was investigated. In addition, morphometric and immunohistochemical analyses were conducted in order to determine intimal hyperplasia in the arterial segments for both parts of the study.Our results demonstrated that balloon angioplasty in iliac arteries resulted in intimal hyperplasia due to proliferation of the smooth muscle cells. In addition, telomerase activity has not been detected in injured arteries. Small size telomeric restrictional fragments were evident in injured arteries. BSO induced even shorter telomeric fragments. In addition, an antioxidant agent, taurin,partially reversed this effect.