Akut hipergliseminin sıçan lökositlerinde yaptığı hücre içi kalsiyum artışında rol oynayan olası mekanizmalar

Abstract

Diyabetes mellitusta yapılan çalışmalarda bazal [Ca2+]i değerleri artmış olarak bulunmuştur. Diyabetes mellitusta görülen birçok komplikasyonun bir kısmının bu [Ca2+]i artışı ile ilişkili olduğu düşünülmektedir. Yapılan çalışmalarda diyabetes mellitusta [Ca2+]i artışı ile birlikte spesifik hücre fonksiyon bozukluğu gösterilmiştir. Bu çalışmada ise glikozun sıçanların PMNL'de neden olduğu [Ca2+]i artışından sorumlu mekanizmalar incelenmiştir. Glikozun oluşturduğu [Ca2+]i artışı, sıçanların PMNL'lerinde kalsiyumun hücre içerisine akması ve/veya hücre içinden kalsiyumun mobilizasyonu ile olmaktadır. Glikozun doza ve zamana bağlı olarak PMNL'de [Ca2+]i arttırdığı, aym etkinin kolin klorür ve mannitol gibi maddeler ile ortamın osmolaritesi arttırıldığında da oluştuğu gözlendi. Glikozun ve kolin klorürün oluşturduğu [Ca2+]i artışı kalsiyum kanal blokerleri ile bloke edildi. Glikozun oluşturduğu [Ca2+]i artışı ortamda kalsiyumun olmaması ve riyanodin bulunması ile azaldı. GDPBS ve pertussis toksin gibi G protein inhibitörleri glikoz ve kolin klorürün oluşturduğu [Ca2+]i artışım inhibe etti. Rp cAMP (cAMP inhibitörü), H-89 (protein kinaz A inhibitörü) ve staurosporin (protein kinaz C inhibitörü) ise [Ca2+]i artışında doza bağlı olarak inhibisyona neden oldular. Yüksek konsantrasyonlarda glikoz ve kolin klorür PMNL'de volüm değişikliğine neden oldu. Sonuç olarak yüksek konsantrasyondaki glikoz, hücrenin büzüşmesine, bu da G proteinlerinin aktivasyonuna neden olmakta, G proteinleri ise adenilat siklaz- cAMP-protein kinaz A, fosfolipaz C ve kalsiyum kanallarını uyarmaktadır. Hücredeki bu mekanizmaların uyarılması ile kalsiyum hücre içine geçerek ve hücre içi kalsiyum depolarından kalsiyum açığa çıkarak [Ca2+]i artmasına neden olmaktadır. 51

A large body of evidence indicates that cytosolic calcium ([Ca2+]i) level is elevated in many cells in diabetes mellitus. Many of the complications of diabetes mellitus, at least in part, are related to an elevation in [Ca2+]i levels. Relationship between the elevation in [Ca2+]i levels and spesific cell dysfunction in diabetes mellitus has been documented. The aim of this study is to examine the cellular pathways that are responsible for hyperglycemia-induced acute rise of [Ca2+]i in PMNLs. It has been explored whether glucose induced rise in rat PMNL is due to increased calcium entry into PMNLs and/or to calcium release from their intracellular stores. There were dose and time dependent rise in [Ca2+]i of PMNLs when exposed to high concentrations of glucose and similar results were observed when the PMNLs were exposed to high concentrations of choline chloride and mannitol. Glucose and choline chloride induced rise of [Ca2+]i in PMNLs were partly inhibited when the PMNL were replaced in calcium free media, calcium free media containing ryanodine and media containing calcium channel blockers. G protein inhibitors (GDPfiS and pertussis toxin) blocked the glucose induced rise in [Ca2+]i of PMNLs. Rp cAMP, H-89 and straurosporine produced significant and dose dependent inhibition of the rise in [Ca2+]i. High concentrations of glucose and choline chloride produced dose dependent shrinkage of PMNLs volume over a period of 1 hour. Finally, the osmotic activity (cell shrinkage) of the high glucose concentrations activates G protein(s) which then stimulates the adenylate-cAMP-protein kinaz A pathway, phospholipase C system and calcium channels. The stimulation of these cellular pathways permits both calcium influx into the PMNLs as well as mobilisation of calcium from their intracelluler stores. 52