Sıçan aortasında endotelyum kaynaklı gevşemeler üzerine c vitamininin etkisi

Abstract

Sağlıklı bireylerde, damar yatağındaki endotelyumdan nitrik oksit salıverilir ve nitrik oksit vasküler düz kas üzerinde gevşetici etkiler yapar. Hipertansiyon, ateroskleroz ve diyabet gibi vasküler hastalıkların endotelyumdaki bozulma ile ilişkili olduğu pek çok çalışmada gösterilmiştir. Klinik çalışmalar C vitamini (askorbik asit)'in endoteyuma bağlı gevşeme yanıtlarındaki azalmayı restore ettiğini göstermiştir.Oksidatif stresin ateroskleroz patojenezinde rol oynayabileceği yolundaki görüşler son yıllarda destek bulmaktadır. Oksidatif stres sonucu türeyen süperoksit anyonlarının nitrik oksitin hızlı yıkılımına yol açtığı ve gevşetici etkisini yitirmesine neden olduğu genel olarak kabul edilmektedir. Bu durum doğal bir antioksidan olan C vitamininin önemini artırmaktadır. Bu bilgiler ışığında, izole sıçan aorta preparatında gerçekleştirilen çalışmamızda, C vitaminin damar düz kası üzerinde doğrudan gevşetici bir etkisinin olup olmadığı; eğer böyle bir etkiye sahipse bunda endotelyum ve NO'nun rolünün ne olduğu ve antioksidan özelliğinin endotelyumu oksidatif stresin bozucu etkilerine karşı koruyup korumadığı araştırılmıştır. Askorbik asit, sıçan aorta ringlerinde konsantrasyona bağlı olarak artan gevşeme yanıtları meydana getirmiştir. Bir gevşeme yanıtının esasen iki ayrı fazdan oluştuğu belirlenmiştir. Birinci fazın 100-300 mM aralığında maksimuma ulaştığı (%28±4) ve endotelyumun sıyrılması (%10±2) veya L-NA (%13±3) ile inkübasyon sonucu önemli ölçüde inhibe olduğu gösterilmiştir. İkinci faz gevşeme yanıtı yaklaşık 1 mM konsantrasyon düzeyinde başlamış ve 3 mM'da maksimuma (%70±4) ulaşmıştır. İkinci faz gevşeme yanıtlarının daima izole organ banyosu çözeltisinin pH'sındaki düşüşle eş zamanlı olduğu bulunmuştur. İzole organ banyosuna yerleştirilen platin elektrodlardan 5 dakika süreyle 20 mA doğru akım geçirilerek (elektroliz) sıçan aorta halklarında oluşturulan oksidatif stres, asetilkoline karşı maksimum gevşeme yanıtını (Emaks, kontrol %55±3, elektroliz %10±3, P<0.001) ve duyarlığı (pD2, kontrol 6.96±0.12, elektroliz 5.98±0.17, P<0.01) önemli ölçüde azaltmış, fakat nitrogliserin gevşeme yanıtlarını etkilememiştir. Elektroliz öncesi askorbik asit (3 mM) ile inkübasyonun asetilkolin gevşeme yanıtlarını oskidatif stresin bozucu etkilerine karşı koruduğu (Emaks, kontrol %63±6, elektroliz %56±7; pD2, kontrol 7.10±0.18, elektroliz 6.69±0.22) gösterilmiştir. Sonuç olarak, bu çalışmada C vitamininin endotele bağımlı vazodilatasyonu oksidatif stresin olumsuz etkilerine karşı koruduğu, kümülatif olarak artan konsantrasyonlarda damar düz kasında iki bileşenli bir vazodilatasyon (düşük dozlarda endotelyuma, yüksek dozlarda pH'ya bağlı) yanıtı oluşturduğu gösterilmiştir.

Human arteries show endothelial dysfunction in a variety of conditions, including atherosclerosis, hypercholesterolemia, smoking and hypertension. This dysfunction manifests as a loss of endothelium dependent vasodilation to acetylcholine or shear stress, and is typically associated with decreased generation of nitric oxide (NO) by the endothelium. It has been shown that vitamin C (ascorbic acide), when infused or chronically ingested improves the defective endothelium-dependent vasodilation present in these clinical conditions. Since oxidative stress inhibits the biological activity of NO, vitamin C as an antioxidant may be protective. In this study, we investigated the ability of ascorbate to protect the loss of endothelium-dependent relaxation by reaxtive oxygen species and we also examined its relaxant effects on vascular smooth muscle. An oxidant stress applied to rat aortic rings by the electrolyses of the bathing solution (20 mA, DC current, 5 min). Endothelium-dependent relaxation in response to acetylcholine of precontracted aortic rings was attenuated when the rings were exposed to electrolyses-induced reaxtive oxygen species (Emax, control %55±3, electrolyses %10±3, P<0.001; pD2, control 6.96±0.12, electrolyses 5.98±0.17, P<0.01). Incubation prior to electrolyses with vitamin C (3 mM) protected the aortic rings against the impairement of endothelium-dependent relaxation (Emax, control %63±6, electrolysis %56±7; pD2, control 7.10±0.18, electrolysis 6.69±0.22) by oxidant stress.Ascorbic acid induced concentration-dependent relaxations in rat aorta rings comprising two phases. The first, a dose-related relaxation was seen between 100-300 M and reached a maximum of %284. This first relaxation phase was abolished by endothelial removal (%10±2, P< 0.001) or treatment with L-NA (%13±3, P< 0.01). The second phase was a dose-dependent and pH related relaxation to concentrations of ascorbic acid above 1 mM with a steeper slope. The maximum relaxation (%704) induced by 3 mM ascorbic acid in this phase was also partially abolished by endothelial removal (%51±5, P< 0.01) or treatment with L-NA (%45±3, P< 0.001). In conclusion, our findings show that ascorbic acid prevents NO-dependent endothelial relaxations from to the attacks of superoxide radicals and produced concentration-dependent relaxation of rat aorta rings comprising two components: the first, which was seen at lower concentrations, related to vascular endothelium and the second, more powerful one related to asidic ability of ascorbic acid.