İnsan internal torasik arter halkalarında visfatin`in fonksiyonel etkileri

Abstract

Pre-B-hücre koloni artırıcı faktör (PBEF) ve nikotinamid fosforiboziltransferaz (Nampt) olarak da bilinen visfatin, yeni bir adipoz doku kökenli sitokindir (adipositokin). Deneysel hayvan modelleri ve insanlarda yapılan çalışmalarda visfatin'in aort ve koroner arter gibi damarların perivasküler yağ dokusunda bulunduğu ve vasküler sistemde çeşitli fonksiyonlar gösterdiği saptanmıştır. İnsan sol internal torasik arter (ITA) graftı myokardiyal revaskülarizasyonda en sık kullanılan koroner arter bypass graftlarından biridir. Bu nedenle bu çalışmada insan ITA preparatlarında visfatin'in fonksiyonel etkilerinin ve bu etkilerde rol oynayan olası mekanizma/lar'ın belirlenmesi amaçlandı.Çalışmada koroner arter bypass cerrahisine alınan hastalardan elde edilen operasyon sonrası artan (redundant) ITA örnekleri 3-4 mm genişliğinde halkalar halinde kesildi ve 20 mL'lik organ banyolarına asıldı. İzometrik gerilim, bilgisayar bazlı bir data toplama sistemine bağlı izometrik transdüserler aracılığıyla sürekli kaydedildi.Değişik konsantrasyonlarda visfatin ile inkübe edilen insan ITA preparatlarında anjiotensin II, endotelin-1, noradrenalin ve fenilefrin ile oluşan kasılma yanıtları visfatin inkübasyonu öncesi ve sonrasında istatistiksel olarak anlamlı şekilde değişmedi. Fenilefrin (10-6 M) ile önceden kasılmış insan ITA preparatlarında visfatin (10-12 - 10-7 M) konsantrasyon bağımlı gevşeme yanıtları oluşturdu. Visfatin'e gevşeme yanıtları endoteli sağlam ITA halkalarında, endoteli zedelenmiş ITA halkalarına göre anlamlı olarak daha yüksek bulundu. Dokuların siklooksijenaz inhibitörü indometazin (10-5 M) ile inkübasyonu visfatin'e gevşeme yanıtlarında anlamlı bir değişikliğe neden olmazken, nitrik oksid (NO) sentaz (NOS) blokörü Nw-nitro-L-arginin metil ester (L-NAME) (10-4 M) ve spesifik guanilat siklaz inhibitörü ODQ (5x10-5 M) ile inkübasyonu, visfatin ile oluşan gevşeme yanıtlarında istatistiksel olarak anlamlı bir azalma ile sonuçlandı. Nampt enzim inhibitörü FK866 (10 µM) varlığında da visfatin'e gevşeme yanıtları hemen hemen tamamen bloke edildi. İnsan ITA halkalarının büyük kondüktanslı Ca+2 ile aktive edilen potasyum (BKCa) kanal blokörü karibdotoksin (10-7 M) ve küçük kondüktanslı Ca+2 ile aktive edilen potasyum (SKCa) kanal blokörü apamin (10-7 M) kombinasyonu ile inkübasyonu, visfatin ile oluşan gevşeme yanıtlarında istatistiksel olarak anlamlı bir değişiklik oluşturmadı. ITA halkalarında asetilkolin (10-10 - 10-5 M) ile oluşan endotel bağımlı gevşeme yanıtları 10-9 ve 10-8 M visfatin inkübasyonları ile anlamlı olarak artarken, endotel-bağımsız gevşeme oluşturan sodyum nitroprussid'e (10-10 – 10-5 M) gevşeme yanıtları anlamlı olarak değişmedi.Sonuç olarak, bu çalışmada literatürde ilk defa olmak üzere visfatin'in insan ITA preparatında fonksiyonel gevşetici etkisine yönelik farmakolojik kanıt sağlandı. Elde edilen bulgular insan ITA preparatlarında visfatin'in çeşitli kasıcı ajanlara kasılma yanıtlarını etkilemediğini, diğer taraftan endoteli sağlam halkalarda konsantrasyon bağımlı gevşeme yanıtları oluşturduğunu, visfatin ile oluşan gevşeme yanıtlarında Nampt enzim aktivitesinin ve NO-sGMP yolağı aracılığı ile endotel dokusunun temel bir rol oynadığını gösterdi.Anahtar Kelimeler: Adipositokin, İnsan İnternal Torasik Arteri, Nitrik Oksid, Vazodilatasyon, Visfatin.

Visfatin, also known as pre-B-cell colony-enhancing factor (PBEF) and nicotinamide phosphoriboslytransferase (Nampt) is a novel adipocyte-derived cytokine (adipocytokine). The expression and secretion of visfatin in perivascular adipose tissue of aorta and coronary artery were shown in both experimental animal models and human studies. It was also shown that visfatin had various functions in vascular system. Human left internal thoracic artery (ITA) is one of the most commonly used coronary artery bypass grafts in myocardial revascularization. Therefore, the present study aimed to investigate the functional effects and the possible underlying mechanism(s) of the effect(s) of visfatin on human ITA preparations.Samples of redundant ITA obtained from patients undergoing a coronary artery bypass surgery were cut into 3-4 mm wide rings and suspended in 20 mL organ baths. Isometric tension was continuously recorded with isometric force transducers connected to a computer-based data acquisition system.Contraction responses of human ITA rings to angiotensin II, endothelin-1, noradrenaline and phenylephrine did not change significantly before and after incubation with different concentrations of visfatin. Visfatin (10-12 - 10-7 M) produced concentration-dependent relaxation responses in human ITA rings precontracted with phenylephrine (10-6 M) that were significantly higher in endothelium-intact than endothelium-denuded preparations. Incubation of tissues with cyclooxygenase inhibitor indomethacin (10-5 M) did not cause a significant alteration, while incubations with nitric oxide (NO) synthase (NOS) inhibitor Nw-nitro-L-arginine methyl ester (L-NAME) (10-4 M) or specific guanylyl cyclase inhibitor ODQ (5x10-5 M) caused statistically significant decreases in relaxant responses to visfatin. Visfatin-induced relaxation responses were almost completely blocked in the presence of Nampt enzyme inhibitor FK866 (10 µM). Incubation of the tissues with a combination of high-conductance Ca2+-activated potassium (BKCa) channel blocker charybdotoxin and small- conductance Ca2+-activated potassium (SKCa) channel blocker apamin (10-7 M, both) did not cause a statistically significant alteration in visfatin-induced relaxations. Acetylcholine-induced (10-10 - 10-5 M) endothelium-dependent relaxations significantly increased whereas sodium nitroprusside-induced (10-10 - 10-5 M) endothelium-independent relaxations did not change following incubation of human ITA rings with 10-9 and 10-8 M visfatin.In conclusion, present study provided, for the first time, pharmacological evidence about the functional relaxant effect of visfatin in human ITA preparations. The findings of the present study demonstrated that visfatin did not alter contraction responses to various contractile agents, but produced concentration-dependent relaxation responses in endothelium-intact human ITA rings. Nampt enzyme activity and endothelium through NO-cGMP pathway played a major role in visfatin-induced relaxation responses. Keywords: Adipocytokine, Human Internal Thoracic Artery, Nitric Oxide, Vasodilation, Visfatin.