Melatoninin izole sıçan penil bulb düz kasında alfa-adrenerjik uyarıma bağlı kasılma ve elektriksel alan uyarımına bağlı kasılma ve gevşeme cevapları üzerine etkisi

Abstract

BOLUM VI ÖZET MELATONİNİN İZOLE SIÇAN PENİL BULB DÜZ KASINDA ALFA-ADRENERJİK UYARIMA BAĞLI KASDLMA VE ELEKTRİKSEL ALAN UYARIMINA BAĞLI KASDLMA VE GEVŞEME CEVAPLARI ÜZERİNE ETKİSİ İzole sıçan penil bulb düz kasında, fenilefrin (Phe) ile uyarılan kasılma ve elektriksel alan uyarımına (EAU) bağlı kasılma ve gevşeme cevaplan üzerine: pinealektomi, melatonin, melatonin agonistleri (N-asetilserotonin. 2-iodomelatonin) ve antagonistinin (luzindol) etkileri incelendi. Sıçanlar, periton-içi (ip) ketamin hidroklorid (75 mg kg`1) ve ksilazin (8 mg kg`1) kombinasyonu ile anesteziye edildikten sonra, pineal bezleri çıkarıldı. Her hayvandan alman dokunun histolojik değerlendirmesi yapılarak pineal bez olduğu doğrulandı. îzole organ çalışmalarına pinealektomiden 2 ay sonra başlanıldı. Penil bulb düz kası izole edilerek, Krebs-Henseleit içeren, 37 °C'de, %95 O: ve %5 CO2 ile gazlanan 40 ml'lik organ banyosuna alındı. Kasılma ve gevşeme cevaplan, Harvard model izometrik transdusır kullanılarak, osilografta kaydedildi. Phe ile elde edilen kümülatif konsantrasyon-cevap eğrisi; melatonin (10`9 M-10`7 M), melatonin agonistleri N-asetilserotonin (10`6 M-10`4 M), 2-iodomelatonin (10`7M-10`5M) ve melatonin antogonisti luzindol (2x1 0`6 M) varlığında tekrarlandı. İzole penil bulb düz kası, iki platin elektrot arasına yerleştirilerek, EAU oluşturuldu. Her bir uyan, 50 V gücünde, 1 ms süren, 0.5-50 Hz frekanslarında 10 sn'lik `train`ler halinde uygulandı. EAU, pinealektomize ve kontrol sıçanlardan izole edilen penil bulb düz kasında kasılma oluşturdu. Phe (3x1ü`6 M) ile kasılı dokularda ise, EAU (0.5-10 Hz) gevşeme cevaplarına neden oldu. EAU'na bağlı kasılma ve gevşeme cevaplan, yukanda belirtilen konsantrasyonlarda, melatonin, melatonin agonistleri ve antagonisti varlığında tekrarlandı. Phe ile uyanlan kasılma ve EAU ile elde edilen gevşeme cevaplan kontrol ve pinealektomize sıçanlarda benzerdi. Fakat, pinealektomize sıçanlardaki EAU ile elde edilen kasılma cevaplan, 1 Hz ve 5 Hz frekansındaki uyaranlarda, kontrol sıçanlardan anlamlı olarak daha fazla bulundu. 47Melatonin, melatonin agonistleri ve antagonisti luzindol Phe doz-cevap eğrisini sağa kaydırdı. Melatoninin (10`8 M) etkisini, tetrodotoksin (10`6 M), guanitidin (10`5 M) ve vazoaktif intestinal peptid (VİP) antagonisti (3x1ü`6 M) tamamen geri çevirirken; atropin (10° M) ve luzindol (2x1ü`6 M) değiştirmedi. Yüksek K+'lu, Ca+2'suz Krebs solüsyonunda CaCİ2 ile kasılma cevaplarının ve Phe (3x1ü`6 M) ile kasılı dokularda sodyum nitroprusid (SNP) ile gevşeme cevaplarının konsantrasyon-cevap eğrileri elde edildi. Melatonin, kalsiyum ve SNP cevaplarım değiştirmedi. EAU'na bağlı kasılma cevaplarım da, benzer şekilde, melatonin, melatonin agonistleri ve antagonisti azaltırken; EAU'na bağlı gevşeme cevaplarım, sadece melatonin kasılma cevaplarını etkilediği konsantrasyondan daha yüksek konsantrasyonda (10`7 M. 10`6 M) ve sadece 0,5 ve 1 Hz frekansındaki uyarımlarda anlamlı olarak artırdı. Melatoninin bu etkisi VİP antagonisti (3 x1ü`0 M) varlığında devam ederken, melatonin antagonisti luzindol (2x1ü`6 M) varlığında gözlenmedi. Nitrik oksid sentaz inhibitörü L-NAME (10`3 M), EAU'na bağlı gevşeme cevaplarım büyük ölçüde baskıladı. Sonuç olarak, melatonin penil flaksisiteye ve derümesense neden olan adrenerjik cevabı belirgin bir şekilde baskılamıştır. Melatonin, muhtemelen, adrenerjik aşırımın VİP salıveren sinirler üzerindeki etkisini, bu sinirlerdeki presinaptik reseptörlerle allosterik etkileşmesi sonucu modüle etmekte ve sonuçta VİP salıverilmesini artırarak bu etkiyi oluşturmaktadır. 48

SUMMARY EFFECT OF MELATONIN ON ALPHA-ADRENERGIC-INDUCED CONTRACTIONS AND ELECTRICAL FIELD STIMULATION-INDUCED CONTRACTION AND RELAXATION RESPONSES IN THE SMOOTH MUSCLE OF ISOLATED RAT PENILE BULB This study was designed to investigate the effects of pinealectomy, melatonin, melatonin receptor agonists (N-acetylserotonin, 2-iodomelatonin) and melatonin antagonist (luzindole) (mti/MT2) on the phenylephrine (Phe)-induced contractions and electrical field stimulation (EFS)-induced contraction and relaxation responses in the smooth muscle of isolated rat penile bulb. Two months before the isolated tissue studies, rats were anesthetised with ketamine (75 mg kg`1) and xylazine (8 mg kg`1) intraperitoneally before pinealectomized. Pinealectomy was confirmed by the histological evaluation of the gland for each animal. Tissues were mounted in 40-ml organ baths containing Krebs- Henseleit buffer maintained at 37°C and oxygenated with 95% O2, 5% CO2 mixture. Isometric tension studies were performed using a Harvard Universal model 50-8952 transducer and displayed on a Harvard Universal penrecorder. Cumulative concentration-response curves to Phe were established. In seperate series of experiments, it was repeated in the presence melatonin (10`9 M-10`7 M), the melatonin agonists N-acetylserotonin ( 1 0`6 M- 1 0 ^ M) and 2-iodomelatonin ( 1 0`7 M- 1 0`5 M) and the melatonin antagonist luzindole (2x1ü`6 M). EFS was accomplished by means of two platinum plate electrodes, positioned on either side of tissue. Each stimulation lasted 10 s at indicated frequencies (0.5-50 Hz), at constant parameters: 50 V, 1 ms pulse duration. EFS produced contractions in penile bulbs isolated from control and pinealectomized rats. Tissues were submaximally precontracted by Phe (3x1 0`6 M) before EFS (0.5-10 Hz) to produce relaxations. Similarly, EFS responses were obtained in the presence of melatonin, melatonin agonists and antagonist at the mentioned concentrations above. Phe-induced contractions and EFS-induced relaxations were similar in pinealectomized and control rats. However, EFS-induced contractions in the penile bulb 49isolated from pinealectomized rats were significantly greater at 1 and 5 Hz frequencies than control rats. The concentration-response curve to Phe was attenuated by melatonin, the melatonin agonists and antagonist, resulting in shift of the curve to the right. This effect of melatonin was completely reversed by the treatments with tetrodotoxin (10`6 M), guanethidine (10`5 M) and vasoactive intestinal peptide (VIP) antagonist (3X10`6 M). On the contrary, atropin (10`5 M) and luzindol (2x1ü`6 M) did not change the effect of melatonin. Cumulative concentration-response curves to CaCİ2-induced contractions (in the presence of K+ depolarizing Ca+2-free Krebs solution) and sodium nitroprusside (SNP)-induced relaxations (after the tissues were submaximally precontracted with 3x1 0`6 M Phe) were obtained. Melatonin did not alter the responses to calcium and SNP. Similarly, EFS-induced contractions were attenuated by melatonin, melatonin agonists and antagonist. However, EFS-induced relaxations significantly increased in the presence of higher concentration of melatonin (10`7 M, 10`6 M) than the effective concentrations in contraction studies and at only 0.5 and 1 Hz frequencies. This effect of melatonin, (10`7 M) on EFS-induced relaxation was not observed in the presence the melatonin antagonist (2x1ü`6 M) but VIP antagonist (3x1ü`6 M). L-NAME (10`3 M), an inhibitor of nitric oxide synthase, inhibited the EFS-induced relaxations. In conclusion, melatonin significantly inhibited the adrenergic response which cause the penile flaccidity and detumesence. This effect of melatonin was probably due to its allosteric interaction with the presynaptic receptors on VIPergic neurons which are affected by the adrenergic transmission and then by increasing the VIP release from these neurons. 50