Sıçan arka bacak damar yatağından siyatik sinir uyarımı ile salıverilen nöropeptid düzeylerinin ölçümü
Measurement of neuropeptide levels released by sciatic nerve stimulation from isolated rat hind limb vascular bed
Yazar: M. ISMAIL BAZZAZ
Danışman: PROF. DR. KANSU BÜYÜKAFŞAR
Mersin Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Farmakoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology
Dizin: Bacak = Leg ; Egzersiz = Exercise ; Hipotansiyon = Hypotension ; Kan damarları = Blood vessels ; Kapsaisin = Capsaicin ; Nöropeptidler = Neuropeptides ; Siyatik sinir = Sciatic nerve ; Sıçanlar = Rats

Özet:
İskelet kaslarının kasılması sonucu oluşan hiperemi, normal memelilerin dokularında görülen en büyük perfüzyon artışlarından birini temsil eder. Egzersiz sonrası meydana gelen hiperemi ve vazodilatasyon, egzersiz sonrası hipotansiyon (PEH) olarak adlandırılan fenomenin bir parçasıdır. Bu fenomenin altında yatan mekanizmalar tam olarak bilinmemekle beraber sempatik ve aferent sinir aktivitesindeki değişiklikler, barorefleks mekanizması, histamin, prostaglandinler, nitrik oksit, endojen opioid ve termoregülayon PEH'in oluşmasında etkili olabilecek olası mekanizmalardır. Ayrıca periferik sinirlerin de katkısı ileri sürülmüştür. Nitekim siyatik sinirin doğrudan elektriksel uyarılması, kan basıncında düşmeye neden olmuştur. Perivasküler lokalizasyonları gösterilen vazodilatör nöropeptidlerden CGRP, SP ve NKA'nın bu fenomende rolü önerilmiştir. Egzersiz sırasında meydana gelen birtakım değişikliklerin (ısı, pH değişikliği, CO2, stres vs.) de PEH'e neden olması olası görünmektedir. Bu tezde izole-perfüze sıçan arka bacak damar yatağında arka bacak kaslarını inerve eden motor sinirin elektriksel olarak uyarılması sonucunda gözlenen perfüzyon basıncındaki düşmenin doğasını "izole deneysel egzersiz" modeli uygulayarak araştırdık. Bu amaçla arka bacak damar yatağı bir bütün halinde izole edilip sıcaklığı 37°C'de sabit tutulan bir organ yatağında, %95 O2 + %5 CO2 ile sürekli gazlandırılan Krebs solüsyonuyla (5 mL/dk. perfüzyon hızında) perfüze edildi. Damar yatağı perfüzyon basıncı bir α-agonisti fenilefrin (2x10-5 M) ile artırıldı. Müteakiben damar endotelyal bütünlük asetilkolin (0.1 g) ile test edildi. Daha sonra motor sinir uyarılarak vazodilatör yanıtlar elde edildi. Ardından damar yatağından dökülen perfüzatlarda bahsi geçen nöropeptidlerin düzeyleri ELİSA kitleri ile ölçüldü. Bu işlem, aynı zamanda nöropeptid depletörü olduğu bildirilen kapsaisin varlığında da yapıldı ve bu şekilde sekonder veriler elde edildi. Motor sinir uyarılmasıyla küçük fakat tutarlı vazodilatör (%14) yanıtlar elde ettik. Gelişen cevabın frekans bağlı olmadığı görüldü. Arka bacak kaslarının direkt uyarılmasıyla de benzer şekilde vazodilatör cevaplar gözlemlendi (%17). Venöz efflüentten nöropeptid düzeylerinin ölçüldüğü deneylerde ilginç olarak sinir veya kas uyarımından sonra herhangi bir NKA düzeyleri elde edilemedi. Diğer taraftan SP ve CGRP düzeyleri teknik olarak ölçülemedi. Buna karşılık motor sinirlerin ve kasın uyarılmasından sonra venöz çıkıştan laktik asit düzeylerinde bir artış görüldü. İlginç olarak, bacak kaslarının doğrudan uyarılmasıyla elde edilen laktik asit düzeyleri daha yüksek bulundu.

Abstract:
Skeletal muscle contraction causes one of the biggest increases in blood flow in normal mammal tissues. Post-exercise hyperemia and vasodilation are part of the phenomenon called post-exercise hypotension (PEH). Although the mechanisms underlying this phenomenon are not fully known, changes in sympathetic and afferent nerve activity, baroreflex mechanism, histamine, prostaglandins, nitric oxide, endogenous opioid and thermoregulation are possible mechanisms that may be effective in the formation of PEH. In addition, the contribution of peripheral nerves has been suggested. Additively, direct electrical stimulation of the sciatic nerve caused a decrease in blood pressure. The role of vasodilator neuropeptides with perivascular localizations such as CGRP, SP and NKA, has been suggested in this phenomenon. It seems possible that some changes that occur during exercise (heat, pH change, stress, CO2 etc.) may also cause PEH. In this thesis, we investigated the nature of the decrease in perfusion pressure observed as a result of electrical stimulation of the motor nerve innervating the hindlimb muscles in the isolated-perfused rat hindlimb vascular bed by applying an "isolated experimental exercise" model. For this purpose, the rat hindlimb vascular bed was isolated as a whole and perfused with Krebs solution (perfusion rate; 5 mL/min) continuously gassed with 95% O2 + 5% CO2 in an organ bed whose temperature was kept constant at 37°C. Vascular bed perfusion pressure was increased with an α-agonist phenylephrine (2x10-5 M). Subsequently, endothelial integrity was tested with acetylcholine (0.1 g). First, vasodilator responses were obtained by stimulating the motor nerve. Then, the levels of the aforementioned neuropeptides were measured in the perfusates poured from the vascular bed. This procedure was also performed in the presence of capsaicin, which is reported to be a neuropeptide depletor. We obtained small but consistent vasodilator responses (14%) with motor nerve stimulation. It was observed that the developed response was not frequency dependent. Similar vasodilator responses were observed with direct stimulation of the hind leg muscles (17%). Interestingly, no NKA levels obtained after nerve or muscle stimulation, in experiments where neuropeptide levels were measured from the venous effluent. However, SP and CGRP levels were unable to be measured technically. On the other hand, an increase in lactic acid levels from venous outflow was seen after stimulation of motor nerves and muscle. Interestingly, lactic acid levels obtained by direct stimulation of leg muscles were found to be higher.