Deneysel hipertansiyonda sitagliptinin kan basıncı, vasküler cevaplar ve endotel disfonksiyonu ile ilişkili parametrelere etkisi

Abstract

Hipertansiyon (HT), Diabetes Mellitus (DM) ve komplikasyonlarının yüksek kardiyovasküler morbidite ve mortalite ile ilişkileri, bu hastalıkları tüm dünyada önde gelen halk sağlığı problemi haline getirmiştir. Patogenezlerindeki endotel disfonksiyonu, nitrik oksit biyoaktivitesinde bozulma ve inflamasyonun kardiyovasküler problemleri başlattığı düşünülmektedir. Sitagliptin Tip 2 DM tedavisinde kullanılan, endoteliyal nitrik oksit sentetazı (NOS) artırarak vazodilatasyon sağlayan, dipeptidil peptidaz-4 inhibitörleri grubu bir oral antidiyabetiktir. Bu çalışmada sitagliptinin kan basıncı (KB), vücut ağırlıkları, invitro damar fonksiyonlarını gösteren kasılma gevşeme yanıtlarının yanısıra, NOS inhibitörü asimetrik dimetil arjinin (ADMA), inflamasyon sürecinde etkin interselüler adezyon molekülü-1 (ICAM-1), proinflamatuvar bir adipokin olan Resistin, sempatik sistemde anahtar enzim tirozin hidroksilaz (TH) ile tüm hücresel prosesler ve bu sebeple birçok hastalığın patogenezinde rol oynayan NO salınımı, ROS üretimi ve inflamasyona etkili mikroRNA (miRNA) düzeylerine etkisinin, nondiyabetik hipertansif sıçanlarda değerlendirilmesi amaçlandı.Çalışmada 10-12 haftalık 28 adet Spraque Dawley sıçan kullanıldı. Sıçanlar rastgele 4 gruba ayrıldı (kontrol, sitagliptin, hipertansiyon, HT+Sita). Hipertansiyon oluşturmak için 4 hafta intraperitoneal L-NG-Nitroarginine Methyl Ester (L-NAME) (40 mg/kg) uygulandı. Sitagliptin (80 mg/kg) 2. haftadan itibaren 14 gün boyunca gavaj yoluyla verildi. KB (tail-cuff metoduyla) ve vücut ağırlıkları başlangıçta, 14 ve 28. günlerde ölçüldü. Dekapitasyon sonrası sıçan torasik aortaları organ banyosuna asılarak fenilefrin kasılma ve asetilkolin/sodyum nitroprusiyat gevşeme yanıtları izlendi. Serum ADMA, ICAM-1, Resistin, TH düzeyleri ELISA ve miRNA seviyeleri ise RT-PCR ile ölçüldü. Kan basınçları L-NAME uygulanan gruplarda kontrole göre anlamlı yükseldi. Sitagliptin hipertansif grupta 28. gün KB'nı anlamlı azalttı. Kontrol ve hipertansiyon gruplarında anlamlı artış olurken, sitagliptin, uygulandığı gruplarda kilo artışını baskıladı. In-vitro deneylerde adrenerjik reseptör duyarlılığı hipertansif grupta anlamlı arttı. Sitagliptin uygulaması bu artışı azalttı. Maksimum kasılmanın yarısına ulaştıran fenilefrin konsantrasyonu (Phe EC50) hipertansiflerde anlamlı düşükken, HT+Sita grubunda anlamlı arttı. Sitagliptin ile kümülatif endotel bağımlı gevşeme yanıtlarında anlamlı iyileşmeler görüldü. Hipertansiyon grubunda anlamlı artan ADMA ve ICAM-1 seviyeleri sitagliptin uygulamasıyla anlamlı azaldı. Tirozin hidroksilaz düzeyleri anlamlılığa ulaşmamakla birlikte hipertansiyon grubunda arttı ve sitagliptinle azaldı. Resistin seviyeleri gruplar arasında anlamlı değildi. miRNA-21, miRNA-155 ve miRNA-181b hipertansiyonda anlamlı artarken sitagliptin tedavisi ile anlamlı azaldı. Bulgularımıza göre NOS inhibisyonuyla gelişen hipertansiyona katılımcı ADMA, ICAM-1, TH ve miRNA-21, miRNA-155 ve miRNA-181b birer biyobelirteç ve tedavi planlamada önemli hedefler olabilir. Sitagliptin aortadaki vazoaktif özellikleri ve endotel disfonksiyonu, oksidatif stres, inflamasyon ve sempatik aktiviteyi yansıtan biyobelirteçler üzerine etkileriyle kan basıncını düşürebilir.Anahtar Kelimeler: hipertansiyon, sitagliptin, ADMA, ICAM-1, tirozin hidroksilaz miRNA

Hypertension (HT), Diabetes Mellitus (DM) and their complications are major public health problems worldwide due to their association with high cardiovascular morbidity and mortality. Both in these pathologies, endothelial dysfunction, disruption of nitric oxide bioactivity and inflammation are thought to begin cardiovascular problems. Sitagliptin, a member of dipeptidyl peptidase-4 inhibitors, is used for the treatment of DM Type-2, ensures vasodilatation via nitric oxide synthetase (NOS). In this study, besides the effects of sitagliptin on blood pressure (BP), body weights and invitro contraction/relaxation responses, levels of asymmetric dimethylarginine (ADMA) known as a NOS inhibitor, intercellular adhesion molecule-1 (ICAM-1) that participates inflammation, a proinflammatory adipokine Resistin, tyrosine hydroxylase (TH) the key enzyme of sympathetic system and micro RNAs involved in the all cellular processes and consequently play a role in the pathogenesis of many diseases and act on nitric oxide release, reactive oxygen species formation and inflammation were aimed to evaluate on nondiabetic hypertensive ratsTwenty-eight Spraque Dawley rats of 10-12 weeks-old were randomly divided into four groups (control, sitagliptin, hypertension, HT+sita). To develop hypertension, L-NAME (40 mg/kg) was administered intraperitoneally for 4 weeks. Sitagliptin (80 mg/kg) was given by oral gavage for last 14 days. BP by using tail-cuff method and body weights were measured on onset, 14th and 28th day of experiment. After decapitation phenylephrine contractions and acetylcholine/sodium nitroprusside relaxation responses were observed by hanging the thoracic aortas of rats in the organ bath. Levels of serum ADMA, ICAM-1, Resistin, TH analysed by ELISA and microRNAs with RT-PCR.Significant increase in BP with L-NAME was seen in hypertensive group according to control. Sitagliptin reduced blood pressure significantly on 28th day in hypertensive rats. While control and hypertensive groups gained weight significantly from 14 to 28th days, weight gains were suppressed in sitagliptin administrated groups. In-vitro contraction responses of hypertensive group increased significantly. While the concentration of phenylephrine (Phe), which reached half of the maximal contraction (Phe EC50) was significantly lower in hypertensive group, increased significantly in HT+Sitagliptin group. Significant improvements in cumulative relaxation responses were observed with sitagliptin. Significant increases were seen in ADMA and ICAM-1 levels of hypertensive group. Sitagliptin administration decreased these levels significantly. Although it was not significant, the level of TH increased in hypertensive group and decreased with sitagliptin. Resistin levels were not different between the groups. miRNA-21, miRNA-155 and miRNA-181b levels increased in hypertension group and decreased with sitagliptin treatment.According to our findings; ADMA, ICAM-1, TH and miRNA-21, miRNA-155 ve miRNA-181b which are involved in NOS inhibited hypertension, may be biomarkers and important targets for treatment planning. In this study it has been shown that sitagliptin can decrease BP with its vasoactivity in aorta and effects on parameters reflecting endothelial dysfunction, oxidative stress, inflammation and sympathetic activity.Key words: hypertension, sitagliptin, ADMA, ICAM-1, tyrosine hydroxylase, miRNA