Sıçan torasik aortunda endotoksemiye bağlı gelişen endotel disfonksiyonuna resveratrol`ün etkilerinin değerlendirilmesi: Sırt1 ve enos`un rolü

Abstract

Bu çalışma sıçanlarda LPS uygulamasıyla oluşan endotel disfonksiyonuna resveratrol tedavisinin etkisini ve bunun olası mekanizması olarak SirT1/eNOS yolağının rolünü araştırmak amacıyla yapılmıştır. 12 haftalık erkek Wistar sıçanlar 6 gruba ayrılmıştır (n:12). Kontrol grubu (1 hafta (h) günde tek doz 1ml/kg %0.9 NaCl i.p), taşıyıcı grubu 1 h etanol 1ml/kg i.p), LPS ile endotoksemi grubu (1 h 1ml/kg ip. %0.9 NaCl , sonra LPS 10 mg/kg ip. tek doz), LPS+ resveratrol tedavisi grubu (1 h 1ml/kg ip. %0.9 NaCl, sonra LPS 10 mg/kg ip. tek doz + 20 mg/kg ip. resveratrol tek doz aynı anda), LPS + resveratrol öntedavi grubu (LPS den 1 h önce günde 1 kez ip. 20 mg/kg resveratrol ve son dozdan sonra LPS tek doz 10 mg/kg i.p), Resveratrol grubu (1 h 20 mg/kg resveratrol ip, sonra %0.9 NaCl tek doz 1 ml/kg ip.). Tedavi protokolünden sonra torasik aort çıkarılmış ve elde edilen aort halkaları kullanılarak bu halkalardan bir kısmında fonksiyonel çalışmalar yapılırken diğer bir kısmında ise eNOS, p-eNOS ve SirT1 expresyonları Western blot analizi ile değerlendirilmiştir. Tüm gruplardan elde edilen aort halkalarında fenilefrin (Fe, 10-6 M) ile kasılmış dokularda endotel bağımlı gevşeme yanıtları asetilkolin (ACh), endotelden bağımsız gevşeme yanıtları sodyum nitroprussid (SNP) konsantrasyon yanıt eğrisi ile değerlendirilmiştir. Reseptör bağımsız kasılma yanıtları potasyum klorür (KCl) reseptör bağımlı kasılma yanıtları ise Fe konsantrasyon yanıt eğrileri oluşturularak incelenmiştir. LPS uygulaması ACh ile konsantrasyona bağlı gevşeme yanıtlarında istatistiksel olarak anlamlı inhibitör etki oluşturmuştur. SNP ile olan gevşeme yanıtları LPS enjeksiyonu sonrası anlamlı olarak değişmemiştir. LPS uygulaması sıçan torasik aortunun hem KCl ile oluşan hem de Fe oluşan kasılma yanıtını anlamlı şekilde azaltmıştır. Hem tek doz resveratrol tedavisi hemde 7 gün süreyle resveratrol ön tedavisi ACh gevşeme yanıtlarında LPS uygulaması sonrası oluşan inhibitör etkiyi anlamlı olarak önlemiştir. Benzer şekilde KCl ve Fe kasılma yanıtlarında LPS ile oluşan inhibitör etki de resveratrol uygulamasıyla anlamlı şekilde azalmıştır. Sıçan torasik aortunda eNOS ve p-eNOS ekspresyonlarının LPS grubunda anlamlı olarak azaldığı ve resveratrol tedavisiyle bu azalmanın önlendiği bulunmuştur. LPS uygulaması SirT1 ekspresyonlarında azalmaya neden olmuş ve resveratrol tedavisi SirT1 deki bu azalmayı önlemişse de, bu etkiler istatistiksel olarak anlamlı bulunmamıştır. Bu bulgular ile LPS uygulamasının sıçan torasik aortunda endotel bağımlı gevşeme yanıtlarını anlamlı olarak inhibe ettiği, resveratrol tedavisinin bu bozuklukları düzelttiği ve bu etkide eNOS yolağının rolü olduğu, SirT1'in ise ancak kısmi bir etkisinin olabileceği sonucuna varılmıştır.Anahtar kelimeler: LPS, endotel disfonksiyonu, resveratrol, eNOS, SirT1

The aim of this study was to investigate the effects of resveratrol (RVT) treatment on endothelial dysfunction induced by endotoxemia in rat thoracic aorta. 12 weeks old male wistar rats were divided into following groups: (1) Control group, (2) Vehicle group received only intraperitoneally (i.p.) ethanol of 1mL kg?1, (3) RVT group received resveratrol (20 mg/k/day, i.p.) for one week, (4) LPS group received LPS (10 mg/kg, i.p.), (5) LPS + RVT treatment group received resveratrol (20 mg/kg, i.p.) and LPS (10 mg/kg, i.p.) injection, (6) LPS + RVT pretreatment group received resveratrol (20 mg/kg/day, i.p.) for 7 days before LPS (10 mg/kg, i.p.) injection. Six hours after the LPS injection, thoracic aorta rings were excised for in vitro assessment of vasorelaxation in isolated organ bath. Isometric tension studies were performed in rat thoracic aorta in response to potassium chloride (KCl), phenylephrine (Phe), acetylcholine (ACh, an endothelium-dependent vasodilator), and sodium nitroprusside (SNP, an endothelium-independent vasodilator). Endothelial nitric oxide synthase (eNOS), phospho-eNOS (p-eNOS), and SirT1 expressions in aortic tissues were demonstrated by Western Blot. LPS treatment was resulted in significant inhibition of response to ACh while SNP-induced relaxation was not changed significantly. Treatment with resveratrol significantly improved endothelium dependent vasorelaxation to ACh. The maximal relaxation induced by ACh increased from 67.20 ± 3.52 in LPS group to % 96.90 ± 2.20 and % 100.00 ± 0.00 in RVT-treated group and RVT-pretreatment group, respectively. Furthermore, both KCl- and Phe-induced contraction of thoracic aorta were found significantly different between LPS and control groups. LPS treatment significantly decreased vasoconstriction to both Phe and KCl, and RVT administration improved vasonconstriction to Phe and KCl. On the other hand, eNOS and p-eNOS expressions in endothelium of thoracic aorta decreased significantly in LPS treated rats. Although SirT1 expressions decreased in LPS treated rats, this effect was not significant. Pretreatment with resveratrol improved LPS induced downregulation of eNOS and p-eNOS expressions. The findings of this study suggest that LPS treatment cause a significant reduction in endothelium-dependent vasodilatation of thoracic aorta, and resveratrol treatment improved endothelium-dependent vasodilatation. The protective effect of RVT on endothelium-dependent relaxation of thoracic aorta is thought to be mediated primarily through increased eNOS expression and activity, and possibly an additional mechanism, SirT1 activation.Keywords: LPS, endothelial dysfunction, resveratrol, eNOS, SirT1