Endotoksemik sıçanlarda ekstraselüler sinyal ile düzenlenen kinaz 1/2 ve indüklenebilir nitrik oksit sentaz yolu aracılıklı vasküler hiporeaktivitenin mekanizmalarının araştırılması

Abstract

Bu çalışmada, seçici indüklenebilir nitrik oksit (NO) sentaz (iNOS) veya ekstraselüler sinyal ile düzenlenen kinaz 1/2 (ERK1/2) inhibitörü uygulanan endotoksemik sıçanlardan izole edilen torasik aortada oluşabilecek (1) alfa-adrenerjik reseptör aracılıklı kasılma yanıtlarındaki değişikliklere çözünebilir guanilil siklaz (çGS) ve protein kinaz G (PKG)'nin katkısının olup olmadığı ve (2) gelişebilecek kaspaz-3 ile ilişkili apoptotik/antiapoptotik olaylarda NO/siklik guanozin monofosfat yolunun katkısının olup olmadığı araştırıldı. In vivo çalışmalarda kontrol grubu olarak serum fizyolojik ve endotoksik şok grubu olarak endotoksin (ET), deney grubu olarak da tek başına veya ET ile birlikte seçici iNOS inhibitörü 1,3-PBIT ile mitojen ile etkinleştirilen protein kinaz kinaz 1 (MEK1) tarafından ERK1/2 fosforilasyonun seçici inhibitörü U0126 uygulanan sıçanlar kullanıldı. Serum fizyolojik veya ET enjeksiyonundan önce ve birinci, ikinci, üçüncü ve dördüncü saatlerde ortalama arter basıncı ve kalp hızı kayıtları alındı. Deneyler sonunda sıçanlar öldürülerek kan ve torasik aortaları alındı. Alınan kandan hazırlanan serum örneklerinde nitrit ve nitrat düzeyleri ölçüldü.Vasküler kontraktilite çalışmalarında endotel tabakası sağlam ve uzaklaştırılmış torasik aorta kapalı halka preparatları kullanıldı. Ortamda seçici çGS inhibitörü ODQ ya da seçici PKG inhibitörü KT5823 yokluğunda ve varlığında noradrenalin ile kümülatif derişim-yanıt eğrileri çıkarıldı. Doku homojenatlarından hazırlanansüpernatantlarda MEK1, ERK1/2, iNOS, çGS ve PKG protein ekspresyonu ve etkinliği özgül antikorlar veya kitler kullanılarak ölçüldü. Bu çalışmanın bulguları (1) endotoksemik sıçanlardan izole edilen torasik aortada etkinliği artan MEK1'in ERK1/2'yi etkinleştirmesinin ardından iNOS protein ekspresyonu ve etkinliği ile çGS ve PKG enzimlerinin etkinliğindeki artmanın alfa-adrenerjik reseptör aracılıklı kasılma yanıtlarındaki azalmaya katkıda bulunduğunu ve (2) MEK1/ERK1/2/iNOS/çGS/PKG yolundaki enzimlerin etkinliğindeki artmanınapoptotik olaylarda rol oynayan enzimlerden biri olan kaspaz-3 etkinliğinde azalmaya neden olabileceğini gösterdi.

In this study, it was investigated whether (1) soluble guanylyl cyclase (sGC) and protein kinase G (PKG) contribute to the alterations in alpha-adrenergic receptormediated contractions in thoracic aorta isolated from endotoxemic rats treated with selective inducible nitric oxide (NO) synthase (iNOS) or extracellular signal regulated kinase 1/2 (ERK1/2) inhibitor and (2) NO/cyclic guanosine monophosphate pathway contributes to caspase-3-mediated apoptotic/antiapoptotic events. In in vivo studies, saline and endotoxin (ET)-injected rats were used as control and endotoxic shock groups, respectively. Rats treated with a selective iNOS inhibitor, 1,3-PBIT, and a selective inhibitor of ERK1/2 phosphorylation by MEK1, U0126, alone or in combination with ET were used as experimental groups. Mean arterial pressure and heart rate were measured from rats received either saline or ET at time 0, 1, 2, 3 and 4 h. At the end of the experiments, rats were sacrificed and blood and thoracic aortas were collected. Sera obtained from the blood samples ere used for measurement of nitrite and nitrate levels. Endothelium-intact and endothelium-denuded thoracic aortas were used in vascular contractility experiments. Contractile responses of the rings were determined by addition of cumulative concentrations of norepinephrine in the absence and presence of a selective sGC inhibitor, ODQ, or a selective PKG inhibitor, KT5823. MEK1, ERK1/2, iNOS, sGC and PKG protein expression and activity were measured in the supernatants prepared from tissue homogenates by using specific antibodies or kits. The results of the study demonstrated that (1) increased activity of sGS and PKG enzymes following by an increase in iNOS protein expression and activity by MEK1/ERK1/2 pathway contributed to the alterations in alpha-adrenergic receptor-mediated contractions in the thoracic aorta isolated from endotoxemic rats, and (2) an increase in the activity of the enzymes involved in MEK1/ERK1/2/iNOs/sGC/PKG pathway would cause a decrease in the activity of caspase-3, one of the enzymes having a role in apoptotic events.