Kalsiyum giriş blokörü diltiazem ile tedavinin tavşan karotid arterinde intimal kalınlaşma ve vasküler reaktivite üzerine etkileri

Abstract

Aterosklerozun, kollajen, elastin, lipid, kalsiyum birikimi ve makrofaj infiltrasyonu ile karakterize bir arter hastalığı olduğu ve pek çok gelişmiş ülkede ölüm nedenlerinin başında geldiği bilinmektedir. Kalsiyumun ateroskleroz sürecinde önemli rol oynamasının anlaşılması ile birlikte, kalsiyum antagonistlerinin bu hastalıkta etkili olabilecekleri gündeme gelmiştir. Kalsiyum antagonistlerinin antiaterosklerotik etkilerinin olup olmadığının araştırıldığı çalışmalarda genellikle hiperkolesterolemik tavşan modeli kullanılmıştır. Booth ve arkadaşları 1989 yılında tavşan karotid arterine biyolojik olarak inert, yumuşak ve esnek silikon yaka yerleştirilmesinin intimal kalınlaşmaya ve vasküler reaktivitede değişikliklere neden olduğunu göstermişler ve yeni bir ateroskleroz modeli tanımlamışlardır. İntimal kalınlaşmanın aterosklerozun erken dönemini temsil ettiği bilinmektedir. İnsanlarda, intimal kalınlaşmanın ateroskleroza yatkınlık oluşturduğuna ilişkin bulguların artması, kalsiyum kanal blokörlerinin etkilerinin bu modelde de araştırılması gerekliliğini ortaya koymuştur. Bu nedenle çalışmamızda bir benzotiazepin grubu kalsiyum kanal blokörü olan diltiazemin (20 mg/kg/gün, intramüsküler), yaka yerleştirilmesi ile meydana gelen intimal kalınlaşma ve vasküler değişiklikler üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Bu amaçla diltiazem tedavisine yaka uygulanmasından 7 gün önce başlanılmış ve 2 1 gün devam edilmiştir. Tedavi sonunda yaka arter ve kontralateral normal arter segmentleri alınarak histolojik incelemeler ve organ banyosu çalışmaları yapılmıştır. Tavşan karotid arterine silikon yaka yerleştirilmesi plasebo grubunda intimal kalınlaşmaya yol açmıştır (normal 0.009 ± 0.001 mm2, yaka 0.057 ±0.017 mm2; p<0.001). Yaka uygulaması ile oluşan bu intimal kalışıma diltiazem tedavisinden etkilenmemiştir (normal 0.009 ± 0.001, yaka 0.062 ± 0.015;p<0.001). Yaka yerleştirilmesi intimal kalınlaşmadan bağımsız olarak vasküler reaktivitede değişikliklere neden olmuştur. Agonistlere verilen maksimum kasılma cevaplarını azaltırken, serotonin duyarlığında artmaya (normal 7.00 ± 0.09, yaka 7.24 ± 0.09; p<0.001), fenilefrin duyarlığında ise azalmaya (normal 6.31 ± 0.07, yaka 5.63 ± 0.10; p<0.001) neden olmuştur. Ayrıca arterlerin asetilkoline duyarlığında azalmaya neden olmuş (normal 6.83 ±0.18, yaka 6.41 ± 0.26; p=0.014), buna karşılık nitrogliserin için duyarlıkta bir64 değişiklik oluşturmaksızın maksimum gevşeme cevaplarında artma oluşturmuştur (normal 77 ± 6, yaka 104 ± 4; p=0.002). Diltiazem ile tedavi, agonistlere karşı verilen maksimum kasılmalar üzerinde herhangi bir etki oluşturmamıştır. Buna karşılık diltiazem, yaka uygulaması ile meydana gelen fenilefrin duyarlığındaki zayıflamayı azaltmıştır (normal 6.14 ± 0.07, yaka 5.81 ± 0.08; p=0.008). Arter segmentlerinin gevşetici ajanlara duyarlığında diltiazem etkisiz kalmıştır. Buna karşılık yaka arterlerde, nitrogliserine karşı artan maksimum gevşeme cevaplarını diltiazem normalize etmiştir (normal 79 ± 6, yaka 86 ± 8; p=0.047). Sonuç olarak, çalışmamızda 20 mg/kg dozunda uygulanan benzotiazepin türevi diltiazemin, perivasküler uygulamalı silikon yaka modelinde intimal kalınlaşmayı inhibe etmediği ve vasküler reaktivite değişiklikleri üzerinde zayıf etkili olduğu gösterilmiştir.

8. SUMMARY Atherogenesis is a disease of arteries charactized by a focal accumulation of collagen, elastin, lipid and calcium at lesion sites. Progression of coronary atherosclerosis leads to unstable angina, myocardial infarction, congestive heart failure and sudden coronary disease. Even today, it remains the leading cause of death in many developed countries. The formation of atherosclerotic plaque is believed to be multifactorial: cholesterol deposition, cellular proliferation and migration, increase cellular matrix, calcium overload and platelet aggregation are some of the most common findings. Most of these processes are calcium-dependent. Calcium channel blockers, a structurally heterogenous group of drugs, are effective in the treatment of several cardiovascular disorders, particularly angina pectoris, supraventricular tachycardias and hypertension. For several decades, the role of calcium ions and arterial calcium overload has been examined in the development of human and experimental atherosclerosis, using specific calcium antagonist as research tools. On the other hand, thickening of intima, due to smooth muscle cell migration and proliferation, is an essential step before atherosclerosis develops in man. In 1989, Booth et al. showed that placement of biologically inert and flexible silactic collar around the rabbit carotid artery evokes intimal thickening and vascular changes and they have defined this as a new model of atherosclerosis. In this study, we invastegated the effects of diltiazem (20 mg/kg/day, i.m.) on intimal thickening and modifications of vascular reactivity which are evoked by placement the collar around the carotid artery. In our study, diltiazem treatment was initiated 7 days before collar placement and lasted 21 days. At the end of the treatment period, segments of collared and normal arteries were isolated for histological and organ chamber experiments. In placebo group, positioning of the collar around the carotid artery resulted in an increase of intimal area as compared to the normal66 arteries (normal 0.009 ± 0.001 mm2, collar 0.057 ± 0.017 mm2; p<0.001). This intimal thickening was not affected by diltiazem treatment (normal 0.009 ± 0.001, collar 0.062 ± 0.015; p<0.001). Positioning of the collar also caused vascular changes, independently of intimal thickening. The collar decreased the sensitivity to acetylcholine (normal 6.83 ± 0.18, collar 6.41 ± 0.26; p=0.014), and phenylephrine (normal 6.31 ± 0.07, collar 5.63 ± 0.10; p<0.001), but increased the sensitivity to serotonin (normal 7.00 ± 0.09, collar 7.24 ± 0.09; p<0.001). Positioning of the collar decreased maximum contractile responses to agonists, but increased maximum relaxation response to nitroglycerin (normal 77 ± 6, collar 104 ± 4; p=0.002) and did not affect Emax of acetylcholine. Diltiazem did not affect the sensitivity of arteries to acetylcholine, serotonin, nitroglycerine but it partly normalized the decreased sensitivity to phenylephrine (normal 6.14 + 0.07, collar 5.81 ± 0.08; p<0.008). Tretment with diltiazem did not change Emax of acetylcholine, serotonin, phenylephrine and KCI but it blunted the Emax of nitroglycerine in collar treated arteries (normal 79 ± 6, collar 86 ± 8, p= 0.047). In conclusion, in this study it has been shown that diltiazem (20 mg/kg/day, i.m.), a prototype of benzothiazepine calcium channel blockers, did not decrease the collar - induced intimal thickening, and had slight effects on collar-induced vascular changes in this model.