Mekanik olarak uyarılan eritrosit kaynaklı nitrik oksit sentezinin direnç damarlarına etkisi

Abstract

ÖZETEritrositler hücre membranlarında ve sitoplazmalarında yerleşmiş olan aktif NO sentez mekanizmalarına sahiptir. Eritrositlere etki eden mekanik kuvvetlerinin eritrositlerde bulunan nitrik oksit sentaz (NOS) enzimini aktive ettiği ve hücreden NO çıkışını arttırdığı daha önce gösterilmiştir. Bu çalışmanın amacı, mekanik kuvvetlere cevaben oluşan eritrosit kaynaklı NO'nun lokal kan akımı regülasyonundaki fizyolojik önemini araştırmaktır.Çalışmada 12-14 aylık 10 adet Wistar sıçandan elde edilen kan ve damar örnekleri kullanılmıştır. Kan örneklerinden eritrosit izolasyonu yapıldıktan sonra Krebs solüsyonu ile hematokriti 0.1 l/l olan eritrosit süspansiyonları hazırlanmıştır. MS uygulaması eritrosit süspansiyonlarının çapı 0.12 cm olan cam kapiller bir borudan 2 Pa düzeyinde duvar kayma gerilimi oluşturacak bir hızda 20 dakika boyunca geçirilmesiyle gerçekleştirilmiştir. Daha sonra eritrosit süspansiyonları çapı ~300 ?m olan ve endotel tabakası sıyrılmış mezenterik arteriyol segmentlerinden oksijene ve hipoksik koşullarda perfüze edilmiştir. Mekanik strese maruz bırakılmış eritrosit süspansiyonlarının hipoksik koşullarda perfüzyonu damar çapında önemli bir artışa neden olurken normoksik koşullarda bu etki gözlenmemiştir. Eritrosit süspansiyonlarının mekanik stresden önce non-spesifik NOS inhibitörü L-NAME(10-3M) ile inkübe edilmesi bu dilatasyon yanıtını ortadan kaldırmıştır.Bu çalışmanın sonuçları mekanik strese maruz bırakılan eritrositler tarafından NOS enzim aktivasyonu yoluyla üretilen NO'nun hipoksik koşullarda vasodilatasyona neden olduğunu göstererek eritrosit kaynaklı NO'nun kan akımının lokal regülasyonunda fonksiyonel bir öneme sahip olduğunu kanıtlamıştır.Anahtar kelimeler: Eritrosit NOS, mekanik uyarım, NOS aktivasyonu, kan akımının lokal regülasyonu

ABSTRACTRed blood cells (RBC) possess a functional nitric oxide synthase (NOS) enzyme located in the cell membrane and cytoplasm. It has previously been observed that shear stress acting on RBC activates NOS and causes enhanced NO export. The aim of the present study was to investigate the physiological importance (e.g., local blood flow regulation) of RBC-derived NO stimulated by application of shear.Blood samples and arteriole vessel segments were obtained from Wistar rats; RBC suspensions were adjusted to a hematocrit of 0.1 l/l using Krebs solution. In order to apply shear stress to the RBC suspensions they were continuously flowed through a small-bore glass tube for 20 minutes at a wall shear stress of 2 Pa. The RBC suspensions were then perfused through endothelium denuded small mesenteric arteries having a diameter of ~300 ?m under both high oxygen and hypoxic conditions. Perfusion of vessel segments with sheared RBC suspensions caused a significant dilation response under hypoxic conditions but not at high oxygen levels. Incubation of RBC suspensions with the non-specific NOS inhibitor L-NAME (10-3M) prior to shear stress application abolished this dilation response.Our results indicate that NO, released from RBC due to shear stress activation of NOS, results in vasodilation of vessel segments under hypoxic conditions, strongly suggesting that NO originating from RBC has a functional role in local blood flow regulation.Keywords: Erythrocyte NOS, mechanical stimulation, NOS activation, blood flow regulation