Ellagik asidin kardiyak hipertrofi üzerindeki etkisinin elektrofizyolojik olarak incelenmesi
Electrophysiological investigation of the effect of ellagic acid on cardiac hypertrophy
Yazar: BİLGE EREN YAMASAN
Danışman: PROF. DR. SEMİR ÖZDEMİR
Akdeniz Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Biyofizik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2019
Konu: Biyofizik = Biophysics
Dizin: Biyofizik = Biophysics ; Elektrofizyoloji = Electrophysiology ; Ellajik asit = Ellagic acid ; Hipertrofi = Hypertrophy ; Hücreler = Cells ; Kalp = Heart ; Kalsiyum = Calcium ; Reaktif oksijen türleri = Reactive oxygen species ; Reseptörler-adrenerjik-beta = Receptors-adrenergic-beta

Özet:
Amaç: Patolojik kardiyak hipertrofi durumunda meydana gelen kasılma fonksiyonundaki ve kardiyomiyositlerin Ca2+ regülasyonundaki değişikliklere kronik EA uygulamasının bir etkisinin olup olmadığının, ayrıca reaktif oksijen türlerinin (ROT) bu süreçteki olası rollerinin incelenmesi amaçlandı.
Yöntem: Kardiyak hipertrofi modeli bir β-AR agonisti olan isoproterenolün (İSO) kronik olarak uygulanmasıyla gerçekleştirildi. 4 haftalık deney süresince İSO ve İSO+EA gruplarına İSO (5 mg/kg) subkutan olarak enjekte edildi. İSO+EA ve K+EA gruplarına EA (20 mg/kg) gavaj yoluyla verildi. Bu sürenin sonunda izole edilen ventrikül miyositlerinin fraksiyonel kısalmaları, hücre içi Ca2+ transientleri, SR Ca2+ miktarları ve Ca2+ akımları kaydedildi. Proteinlerin ekspresyon seviyeleri western blot yöntemiyle belirlendi ve protein karbonil ölçümü kolorimetrik kit ile yapıldı.
Bulgular: İSO grubunda kasılma hızının düştüğü ve genliğinin azaldığı, buna karşılık EA uygulamasıyla kasılmanın genliğinde ve hızında düzelme olduğu görüldü. EA uygulaması diyastolik Ca2+ seviyelerindeki İSO kaynaklı artışı düzeltmenin yanında, Ca2+ transientinin genliğindeki azalma ve düşme hızındaki yavaşlamayı da önemli ölçüde iyileştirdi. İSO grubunda azaldığı görülen Ca2+ kanalı akımının EA uygulamasıyla arttığı belirlendi. Protein ekspresyonlarına bakıldığında, İSO grubunda ANP, CaMKII, SERCA ve p-PLB ekspresyonlarının arttığı, EA uygulanmasıyla SERCA dışındaki proteinlerin ekspresyonlarının azaldığı bulundu. Ayrıca İSO uygulamasının Nox2 protein ekspresyonunu değiştirmediği, ancak, p-22phox ve p-47phox alt birimlerinin protein ekspresyonlarını arttırdığı görüldü. EA uygulamasıyla p-22phox alt birimin ekspresyonunun azaldığı bulundu. Ayrıca EA'nın İSO grubunda artmış olan protein oksidasyonunu da azalttığı görüldü.
Sonuç: Bulgular ROT artışının miyositlerde Ca2+ regülasyonunun ve kontraktil aktivitenin bozulmasına neden olduğunu, buna karşılık kronik EA uygulamasının Ca2+ regülasyonunu düzelterek patolojik kardiyak hipertrofiyle ilişkili fonksiyonel anormallikleri önleyebileceğini düşündürmektedir.

Abstract:
Objective: The aim of this study was to investigate whether chronic EA application has any effect on the changes in contractile function and Ca2+ regulation of cardiomyocytes in pathologic cardiac hypertrophy and to examine the possible roles of reactive oxygen species (ROS) in this process.
Method: The cardiac hypertrophy model was performed by administering isoproterenol (ISO), which is a β-AR agonist. During the 4-week experimental period, ISO (5mg/kg) was injected subcutaneously into the ISO and ISO+EA groups. EA (20 mg/kg) was administered to the ISO+EA and C+EA groups by gavage. At the end of this period, fractional shortening, intracellular Ca2+ transients, SR Ca2+ content, and Ca2+ currents of isolated ventricular myocytes were recorded. Protein expression levels were determined by western blotting method and protein carbonyl was measured by colorimetric assay kit.
Results: In the ISO group, the contraction rate and the amplitude of contraction decreased, whereas the EA application improved both the amplitude and rate of the contraction. EA application was not only restored the ISO-induced increase in diastolic Ca2+ levels but also significantly improved the decrease in amplitude and decay rate of Ca2+ transient. The Ca2+ channel current which decreased in the ISO group was found to be increased with EA application. When the protein expressions were examined, it was found that ANP, CaMKII, SERCA and p-PLB expressions were increased in the ISO group and the expression of proteins other than SERCA was decreased with EA application. In addition, the application of ISO did not alter the expression of Nox2 protein, whereas it significantly increased the expression of p-22phox and p-47phox subunits. The expression of the p-22phox subunit was decreased with the EA application. In addition, EA decreased protein oxidation which was found to be increased in the ISO group.
Conclusions: Increased ROS may cause deterioration of Ca2+ regulation and contractile activity in myocytes, whereas chronic EA administration may prevent Ca2+ dysregulation and functional abnormalities associated with pathological cardiac hypertrophy.