N-[20-Hidroksieikoza-5(Z),14(Z)-Dienoil]Glisinin Endotoksin ile oluşan hipotansiyonu önleyici etkisinin mekanizmasının araştırılması

Abstract

Bu çalışmada, yapay bir 20-hidroksieikozatetraenoik asit (20-HETE) analoğu olan N-[20-hidroksieikoza-5(Z),14(Z)-dienoil]glisin (5,14-HEDGE)'nin endotoksin (ET) ile oluşan hipotansiyonu önleyici etkisinin mekanizması, endoteliyal NO sentaz (eNOS)/indüklenebilir NO sentaz (iNOS) protein ekspresyon ve etkinliği ile heat shock protein 90 (hsp90) protein ekspresyonundaki değişiklikler yanında oksidatif ve nitrozatif stres ile ilişkilendirilerek araştırıldı. Ayrıca, ET ile oluşan mortalite üzerinde 5,14-HEDGE'nin etkisi de araştırıldı. In vivo çalışmalarda kontrol grubu olarak serum fizyolojik ve endotoksik şok grubu olarak ET, deney grubu olarak da tek başına veya ET ile birlikte 5,14-HEDGE ve/veya 20-hidroksieikoza-6(Z),15(Z)-dienoik asit (20-HEDE) uygulanan sıçanlar kullanıldı. Serum fizyolojik veya ET enjeksiyonundan önce ve birinci, ikinci, üçüncü ve dördüncü saatlerde ortalama arter basıncı (OAB) ve kalp hızı (KH) kayıtları alındı. Deneyler sonunda sıçanlar öldürülerek kan, böbrek, kalp, torasik aorta ve süperiyor mezenterik arterleri (SMA'ları) alındı. ET OAB'de azalmaya ve KH'de artmaya neden oldu. Dokularda ET hsp90 protein ekspresyonunu değiştirmedi, öte yandan iNOS protein ekspresyonu ve etkinliği arttı ve eNOS protein ekspresyonu azaldı. Endotoksemik sıçanlarda miyeloperoksdaz (MPO) protein ekspresyonu kalp ve torasik aortada arttı, böbrek ve SMA'da azaldı. Endotoksemik sıçanların serumlarında nitrit ve nitrotirozin düzeyleri arttı, toplam antioksidan etkinlik (TAE) ile süperoksit dizmutaz (SOD), glutatyon redüktaz ve glutatyon peroksidaz etkinliği azaldı. 5,14-HEDGE ET'nin neden olduğu OAB'deki düşme ve KH'deki artma ile birlikte MPO protein ekspresyonundaki değişiklikleri, iNOS protein ekspresyon ve etkinliği ile nitrotirozin düzeylerindeki artmayı ve antioksidan enzimlerin etkinliğindeki azalmayı önledi. 20-HEDE ise 5,14-HEDGE'nin OABve KH ile MPO protein ekspresyonu yanında, nitrotirozin düzeyleri ve TAE ile SOD ve glutatyon redüktaz etkinliği üzerindeki etkilerini geri çevirdi. Bu çalışmanın bulguları, 5,14-HEDGE'nin ET ile oluşan hipotansiyonu önleyici etkisine iNOS protein ekspresyon ve etkinliğindeki azalmanın katkıda bulunabileceğini, ayrıca oksidatif/nitrozatif stres ve yangı gelişmesine neden olabilecek olayları engelleyerek oksidan/antioksidan dengeyi yeniden kurabileceğini gösterdi.

In this study, it was investigated mechanism of the preventive effect of a synthetic analog of 20-HETE, N-[20-hydroxyeicosa-5(Z),14(Z)-dienoyl]glycine (5,14-HEDGE), on endotoxin-induced hypotension associated with changes in endothelial NO synthase (eNOS)/inducible NO synthase (iNOS) protein expression and activity, and heat shock protein 90 (hsp90) protein expression as well as oxidative and nitrosative stress. Effect of 5,14-HEDGE on the ET-induced mortality were also investigated. In in vivo studies, saline and endotoxin (ET)-injected rats were used as control and endotoxic shock groups, respectively. Rats treated with 5,14-HEDGE and/or 20-hydroxyeicosa-6(Z),15(Z)-dienoic acid (20-HEDE), alone or in combination with ET were used as experimental groups. Mean arterial pressure (MAP) and heart rate (HR) were measured from rats received either saline or ET at time 0, 1, 2, 3 and 4 hours. At the end of the experiments, rats were sacrificed and blood, kidney, heart, thoracic aorta and superior mesenteric artery (SMA) were collected. ET caused a decrease in MAP and increase in HR. ET did not change hsp90 protein expression in the tissues, while iNOS protein expression and activity were increased, and eNOS protein expression was decreased. MPO protein expression was increased in heart and thoracic aorta, and decreased in kidney and SMA in endotoxemic rats. Serum nitrite and nitrotyrosine levels were increased, total antioxidant activity (TAA) and activities of SOD, glutathione reductase and glutathione peroxidase were decreased in endotoxemic rats. 5,14-HEDGE prevented the effects of ET on MAP, HR, and MPO protein expression as well as iNOS protein expression and activity, nitrotyrosine levels and activity of antioxidant enzymes in the cardiovascular and renal tissues. 20-HEDE reversed the effects of 5,14-HEDGE on MAP, HR, and MPO protein expression associated with nitrotyrosine levels as well as TAA and activities of SOD and glutathione reductase. The results of the study demonstrated that a decrease in iNOS protein expression and activity contributed to the effect of 5,14-HEDGE to prevent the ET-induced hypotension. Furthermore, restoration of oxidant/antioxidant balance by 5,14-HEDGE would prevent the events leading to inflammation and oxidative/nitrosative stress.