Hipertansif hayvan modelinde kaveolin-1 ile transforming büyüme faktörü beta reseptör tip ı etkileşiminin kan-beyin bariyeri üzerine etkileri

Abstract

Akut ve kronik hipertansiyonda kan-beyin bariyeri (KBB) geçirgenliğinin arttığı bilinmektedir. Hipertansif koşullarda dolaşımdaki dönüştürücü büyüme faktörü beta (TGFβ)'nın artışı bilinmesine rağmen, bu artışın beyin kan damarlarına olan etkileri hala bilinmemektedir. Bu çalışmada, anjiyotensin (ANG) II ile farede indüklenmiş hipertansiyon koşulunda TGFβ'nın KBB bütünlüğüne olan etkisi araştırılmıştır. Hipertansiyon oluşturulan hayvanlarda, kaveolar vezikül oluşumunu engelleyen dinazor (dynasore) inhibitörü ve TGFβRI inhibitörü olan SB-431542 kullanılmıştır. Glukoz taşıyıcısı (Glut)-1, klaudin-5, kaveolin-1 ve glial fibrilar asidik proteini (GFAP) proteinlerinin düzeyleri immünofloresan yöntem kullanılarak belirlenmiştir. Alexa Flor 594 ile işaretlenmiş serum albumin KBB geçirgenliğini göstermek için kullanılmıştır. ANGII uygulanması arteriyal kan basıncı değerlerini yükseltmiştir (P<0.01). Hipertansiyonda artan albumin-Alexa Flor 594 geçirgenliği dinazor ile daha da artmış, ancak SB-431542 uygulanmasında anlamlı bir şekilde azalmıştır (P<0.01). Beyin korteksinde Glut-1 yapımı artarken, dinazor ve SB-431542 kullanılan hipertansif hayvanlarda floresan yoğunluğu sham grubu değerlerinin altına düşmüştür (P<0.01). Hipokampustaki Glut-1 immunboyanma şiddeti ANGII, ANGII+dinazor ve SB-431542+ANGII gruplarında azalmıştır. ANGII grubundaki hayvanların hipokampus bölgelerinde klaudin-5 floresan yoğunluğu artmış, ancak ANGII+SB-431542 grubunda azalmıştır (P<0.01). ANGII ve ANGII+dinazor gruplarındaki kaveolin-1 floresan yoğunluğu hipokampusta dramatik bir şekilde artarken, ANGII+SB-431542 grubunda ciddi bir azalma gözlenmiştir (P<0.01). ANGII+dinazor ve ANGII+SB-431542 gruplarındaki hayvanlarda hipokampus GFAP floresan yoğunluğu azalmıştır (P<0.01). Bu çalışmada, bir TGFβ reseptör inhibitörü olan SB-431542'nin hipertansiyonda gözlenen KBB geçirgenlik artışını azaltması, TGFβ sinyal yolağının KBB bütünlüğü üzerine önemli bir etki yaptığını ortaya koymaktadır.

The blood-brain barrier (BBB) is disrupted in both acute and chronic hypertension. Transforming growth factor beta (TGFβ) increases in circulation in hypertensive conditions, however little is known about its possible effects on brain microvessels. We investigated the impact of TGFβ on BBB integrity in hypertension induced by angiotensin II (ANGII) in mice. Hypertensive animals were treated with SB-431542 that inhibits TGFβRI, and dynasore that blocks plasmalemmal vesicle formation. The alterations in the expression of glucose transporter (Glut)-1, claudin-5, caveolin-1, and glial fibrillary acidic protein (GFAP) were evaluated by immunofluorescence method. Alexa Fluor594-labeled bovine serum albumin was used to assess BBB permeability. ANGII increased arterial blood pressure in animals (P<0.01). Increased BBB permeability to albumin-Alexa594 in hypertension was worsened by dynasore but alleviated by SB-431542 (P<0.01). The expression levels of Glut-1 increased in the cerebral cortex in ANGII, while dynasore and SB-431542 treatments in the same condition decreased even under sham values (P<0.01). The expression of Glut-1 in the hippocampus was found to decrease in ANGII, ANGII+dynasore, and ANGII+SB-431542 groups compared to sham animals (P<0.01). Claudin-5 fluorescence intensity increased in ANGII and decreased in ANGII+SB-431542 groups in the hippocampus (P<0.01). Fluorescence intensity of caveolin-1 dramatically increased in ANGII and ANGII+dynasore groups, however severely decreased in the hippocampus in ANGII+SB-431542 group (P<0.01). GFAP fluorescence intensity decreased in the hippocampus in ANGII+dynasore, and ANGII+SB-431542 groups (P<0.01). Our study suggests that TGFβ signaling could play an important role in BBB integrity owing to our observations of decreased BBB permeability by SB-431542 under hypertensive conditions.