Pulmoner arter hipertansiyonunda hidrojen sülfürün rolü var mı?
Is there any role of hydrogen sulfide in pulmonary arterial hypertension?
Yazar: KUMRU TURHAN
Danışman: DOÇ. DR. GÜLNUR SEVİN
Ege Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Farmakoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology
Dizin: Hayvan deneyleri = Animal experimentation ; Hidrojen sülfür = Hydrogen sulfide ; Hipertansiyon-pulmoner = Hypertension-pulmonary ; Hipertrofi = Hypertrophy ; Pulmoner arter = Pulmonary artery ; Sistein = Cysteine ; Vazodilatör ajanlar = Vasodilator agents

Özet:
Çalışmamızın amacı, MCT ile indüklenen PAH modelinde H2S'in rolünü, hem H2S üretimi hem de H2S aracılı yanıtlar üzerinden araştırmaktır. 
Erişkin erkek Wistar sıçanlar (250-300 g), kontrol, MCT, MCT+Na2S ve Na2S olmak üzere dört gruba ayrıldılar. Deneysel PAH modelini oluşturmak için, MCT (60 mg/kg, i.p.) sıçanlara tek doz olarak uygulandı. Kontrol ve MCT gruplarına fizyolojik salin çözeltisi; MCT+Na2S ve Na2S gruplarına ise Na2S (2.5 mg/kg, i.p.) 21 gün  boyunca verildi. 60 mg/kg ketamin-5 mg/kg ksilazin anestezisi altında sağ ventriküle 23 G branül ile girilerek sağ ventrikül basıncı ölçüldü. Sağ ventrikül hipertrofisini belirlemek için [sağ ventrikül/(sol ventrikül+septum)] oranı hesaplandı. İzole organ banyosu deneylerinde ana pulmoner arterler kullanıldı. KCl ön kastırma sonrası tek doz ACh ve fenilefrin ön kastırma sonrası kümülatif ACh gevşeme yanıtları alındı. H2S'in rolünü değerlendirmek için fenilefrin ön kastırma sonrasında kümülatif L-sistein gevşeme yanıtları (AOAA varlığında/yokluğunda) ile kümülatif Na2S gevşeme yanıtları alındı. Bazal veya L-cys ile uyarılmış akciğer ve pulmoner arter homojenatlarında H2S düzeylerini ölçmek için MBA yapıldı. 
Sağ ventrikül basıncı ve [sağ ventrikül/(sol ventrikül+septum)] oranı, kontrol grubuna kıyasla MCT grubunda istatistiksel olarak anlamlı artarken MCT+Na2S grubunda ise anlamlı olarak azalmıştır. KCl kasılma yanıtları kontrol grubuna göre MCT grubunda azalırken, bu azalma MCT+Na2S grubunda istatistiksel olarak anlamlı düzeyde normalize olmuştur. KCl ön kastırması ve fenilefrin ön kastırması sonrası alınan ACh gevşeme yanıtı kontrol grubuna göre MCT grubunda istatistiksel olarak anlamlı düzeyde azalmıştır. Gevşemedeki bu azalma MCT+Na2S grubunda istatistiksel olarak anlamlı düzeyde normalize olmuştur. L-sistein gevşeme yanıtları, kontrol grubuna kıyasla MCT grubunda anlamlı düzeyde azalmış ve bu gevşemeler MCT+Na2S grubunda istatistiksel olarak anlamlı düzeyde artmıştır. Gevşemedeki bu artış AOAA ile tersine çevrilmemiştir. Na2S ile indüklenen gevşeme yanıtları, kontrol grubuna kıyasla MCT grubunda istatistiksel olarak anlamlı düzeyde azalmış ve bu gevşemeler MCT+Na2S grubunda istatistiksel olarak anlamlı düzeyde artmıştır. Akciğer dokusunda bazal H2S düzeylerinde gruplar arasında anlamlı bir değişiklik gözlenmemiştir. L-sistein ile uyarılmış akciğer dokusunda kontrol grubuna kıyasla MCT grubunda H2S düzeylerinde anlamlı bir azalma görülmüş, bu azalma MCT+Na2S grubunda bir miktar düzelmiş ancak istatistiksel olarak anlamlı düzeyde artmamıştır. Pulmoner arterlerde bazal H2S düzeyinde gruplar arasında anlamlı bir fark görülmezken; L-sistein varlığında, kontrol grubuna kıyasla MCT grubunda H2S düzeyi anlamlı düzeyde azalmış ve MCT+Na2S grubunda MCT grubuna kıyasla anlamlı düzeyde artmıştır. 
İn vivo Na2S tedavisi, PAH'da PAB, sağ ventrikül hipertrofisi ve endotel disfonksiyonunu düzeltmektedir. Pulmoner arterlerde azalan H2S seviyelerini ve L-sistein gevşemelerini arttırmaktadır. L-sistein gevşemelerindeki bu artış AOAA varlığında geri dönmediğinden bu etki, CSE/CBS aracılı endojen H2S üretiminden bağımsızdır. Oluşan bu yararlı etkiler, endojen H2S üretiminin diğer sorumlu enzimi olan 3-MST'den ya da Na2S'in H2S donörü gibi davranmasından kaynaklanabilir. PAH varlığında azalan eksojen Na2S gevşemelerinin in vivo tedavi sonrasında düzelmesi, aynı zamanda H2S kaynaklı alt mekanizmaların da PAH'dan etkilendiğini göstermektedir. Sonuçlarımız, PAH'da H2S düzeylerinin ve H2S aracılı yanıtların bozulduğunu, in vivo Na2S tedavisinin H2S'i arttırarak terapötik etkinlik gösterebileceğini ve H2S hedefli tedavilerin PAH'daki önemini işaret etmektedir. 
Anahtar Kelimeler; Pulmoner Arteriyel Hipertansiyon; Hidrojen Sülfit; Sistein; Vazodilatör Ajanlar; Hipertrofi; Wistar Sıçan.

Abstract:
The aim of our study was to examine the role of H2S in the model of MCT-induced PAH in rats through both H2S production and H2S-mediated responses. 
Adult male Wistar rats (250-300 g) were divided into four groups: control, MCT, MCT+Na2S and Na2S. MCT (60 mg/kg, i.p.) was administered as a single dose to induce the experimental PAH model. Physiological saline was given to control and MCT groups; MCT+Na2S and Na2S groups were administered Na2S (2.5 mg/kg, i.p.) for 21 days. Under 60 mg/kg ketamine-5 mg/kg xylazine anaesthesia, a 23 G needle placed into the RV and RVP was measured. The ratio of [RV/(LV+S)] was calculated to determine the index of RV hypertrophy. The main PAs were used for vascular reactivity. First, PAs were pre-contracted with KCl and relaxed with a single dose of ACh. To investigate endothelial dysfunction, cumulative ACh relaxations were taken in the presence of Phe. In order to investigate the vasodilatory effect of H2S; the vasorelaxant responses to L-cysteine (L-cys) were obtained by using myograph in the presence/absence of AOAA (30 min., 2 mM). Cumulative Na2S vasorelaxations were also taken. To measure H2S levels in PA and lung homogenates, MBA was applied in the basal or L-cyst induced conditions.
While RVP and RV/(LV+S) ratio was significantly increased in MCT group compared to control group, there was a significantly decrease in MCT+Na2S group. KCl contraction were reduced significantly in MCT group compared to control group. This decrease was normalized in MCT+Na2S group. ACh relaxations after KCl and Phe pre-contractions were reduced in MCT group compared to the control group but improved in MCT+Na2S group. Relaxation to L-cys significantly reduced in MCT group compared to the control group. These relaxations increased in MCT+Na2S group. AOAA did not reversed these relaxations. Na2S-induced relaxations decreased significantly in MCT group compared to the control group but increased in MCT+ Na2S group. There was a significant difference on H2S levels in lung tissues in the presence of L-cys, but no in basal condition. There was also no difference in the basal H2S level of the PAs. However, H2S formation was significantly decreased in MCT group compared to control group in the presence of L-cys and this decrease was reversed in MCT+Na2S group. 
In vivo Na2S treatment improved PAP, right ventricular hypertrophy and endothelial dysfunction in PAH. It increased H2S levels and L-cysteine relaxation in pulmonary arteries. This effect is independent of CSE/CBS-mediated endogenous H2S production as this increase in L-cysteine relaxations did not return in the presence of AOAA. These beneficial effects can be caused either by the 3-MST which was the other enzyme of endogenous H2S production, or by its acting as H2S donor. The reduction of exogenous Na2S relaxations in the presence of PAH showed that the sub-mechanisms of H2S are also affected by PAH.
Our results suggest that H2S levels and H2S-mediated responses are impaired in PAH. In vivo Na2S therapy may have therapeutic efficacy by increasing H2S and shows the importance of H2S-targeted therapies in PAH.
Keywords; Pulmonary Arterial Hypertension; Hydrogen Sulfide;  Cysteine; Vasodilator Agents; Hypertrophy; Rats, Wistar.