Matriks metalloproteazların diyabetik sıçanların endotel bağımlı damar fonksiyonlarındaki rolü
Investigation of matrix metalloproteinases roles on vessel function in diabetic rats
Yazar: ESMA NUR ZEYDANLI
Danışman: PROF. DR. BELMA TURAN
Ankara Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Biyofizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2008
Konu: Biyofizik = Biophysics
Dizin: Diabetes mellitus-deneysel = Diabetes mellitus-experimental ; Endotelyum = Endothelium

Özet:
Diyabetin neden olduğu komplikasyonlarda hücrelerde reaktif oksijen türlerinin artmasının ve antioksidan savunma sisteminin zayıflamasının önemli rolü olduğuna ilişkin önemli kanıtlar mevcuttur. Hücrelerde oksidan strese bağlı olarak ekstrasellüler matriks metalloproteinazların çeşitli patolojik durumlarda arttığı ve özellikle kardiyovasküler sistem fonksiyonlarında önemli rol oynadığı düşünülmektedir. Bu bilgiler ışığında, streptozotosin ile diyabet yapılmış sıçanların endotelli torasik aortalarında azalan alfa adrenerjik, beta adrenerjik ve muskarinik yanıtlarına MMP inhibitörü doksisiklinin ve antioksidan selenyumun diyabetin oluşturduğu etkilere karşı olası koruyucu etkileri araştırılmıştır. Diyabetli sıçanlara normal beslenmelerine ek olarak doksisiklin (15 mg/kg/day) veya selenyum tuzu (300 ?g/kg/day) 4 hafta boyunca verilmiştir. Diyabet, damar örneklerinde fenilefrin kasılma yanıtlarının inhibe olmasına neden olurken, doksisiklin veya selenyum verilmiş diyabetli sıçan örneklerinde bu yanıtların kontrol değerlerine yaklaştığı gözlenmiştir. Damar homojenatlarında zymografi ve western blot teknikleri kullanılarak MMP-2 ve MMP-9 aktivitesi ve protein seviyesi ölçülmüş, aktivitenin diyabetik sıçanlarda azaldığı, protein seviyelerinin ise değişmediği görülmüştür. Doksisiklin veya selenyum verilen diyabetik sıçanlarda aktivtenin kontrol grubu düzeylerinde olduğu görülmüştür. Hem selenyum hem de doksisiklinin benzer şekilde etkinlik göstermesi bu maddelerin inhibitör ve/veya antioksidan özelliklerinin diyabette artan oksidan stresi azaltabileceği ve gözlenen patolojileri düzeltebileceği hipotezini öne çıkarmıştır. Bu hipotezi doğrulamak için damar örneklerinde serbest ve total SH seviyeleri ölçülmüş, diyabetli grupta özellikle serbest SH seviyesinin azaldığı gözlenmiştir. Doksisiklin veya selenyum uygulaması bu azalmayı benzer şekilde engellemiştir. Bu çalışmanın sonuçları, diyabet kaynaklı azalan damar alfa, beta-adrenerjik ve muskarinik reseptör yanıtlarında oksidan strese bağlı MMP aktivasyonunun rolü olabileceğini, doksisiklinin bir MMP inhibitörü olarak ve selenyumun antioksidan etkisi ile diyabet bağımlı kardiyovasküler bozukluklarda önemli bir koruyucu ajan olabileceklerini göstermektedir.

Abstract:
The long term morbidity of diabetes mellitus is characterized by increased oxidative stress and involves the increased activity of matrix metalloproteinases (MMPs) in different tissues. The activities of matrix metalloproteinases can increase, and their endogenous inhibitors (TIMPs) decrease, in response to enhanced oxidative stress. This imbalance may contribute to the functional changes in the vasculature in diabetes. We therefore investigated the effect of the MMP inhibitor doxycycline (15 mg/kg/day) and sodium selenate (300 ? mol/kg/day) treatment on the contractile function of aorta from streptozotocin-induced (50 mg/kg) diabetic rats. Selenium compounds can restore some metabolic parameters and structural alterations of diabetic rat tissues which appeared with oxidative stress, we tempted to investigate whether these beneficial effects extend to the diabetic rat isolated thoracic aorta dysfunctions. Doxycycline treatment of diabetic rats improved the aortic depressed contraction or relaxation response to alpha adrenergic, beta adrenergic and muscarinic receptors caused by diabetes. MMP-2 and MMP-9 protein levels were unchanged in diabetic aorta with respect to controls. But activity of these enyzmes reduced with diabetes. Doxycycline or selenium treatment of diabetic rats significantly attenuated these changes. The protective effect of an MMP inhibitor or an antioxidant on the contractile and vasodilator activities and MMP-2, -9 level in the aorta from the diabetic rat implies a role for MMPs in diabetes-induced vascular dysfunction. Our data suggest that inhibitors of MMP activity may be potentially of therapeutic benefit in reducing the severity of vascular injury associated with diabetes and their activity may related strongly with oxidative stress.