Sıçan izole akciğerinde iskemi ile oluşturulan önkoşullamada endojen Nitrik Oksit`in rolü

Abstract

ÖZET Kandilci, H.B., Sıçan izole akciğerinde iskemi ile oluşturulan önkoşullamada endojen nitrik oksit'in rolü, Hacettepe Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü Farmakoloji Programı Yüksek Lisans Tezi, Ankara, 2002. Bu çalışmanın amacı normal ve kronik hipoksik izole sıçan akciğerlerinde önkoşullama hipotezini araştırmak ve iskemik önkoşullamada nitrik oksit'in (NO) rolünü incelemektir. Deneylerden elde edilen farmakolojik bulguların histolojik ve biyokimyasal çalışmalarla da desteklenmesi hedeflenmiştir. Sağ ventrikülden pulmoner arter kanülasyonu ile perfüzyon sistemine yerleştirilen akciğerler sabit akım altında Krebs-Henseleit solüsyonu ile perfüze edildi ve perfüzyon basıncındaki değişiklikler basınç transduseri yardımıyla kaydedildi. KCI ile pulmoner perfüzyon basıncı yükseltildiğinde asetilkolin (Ak), histamin ve sodyum nitroprusiyat'ın (SNP) bolus injeksiyonları perfüzyon basıncını düşürdü. 30 dakikalık stabilizasyonu takiben 2 saatlik hipotermik iskemi (+4 C) sonrasında Ak ve histamin yanıtlarında kontrole göre anlamlı bir şekilde azalma görülürken, 2 saatlik hipotermik iskemi Öncesi 2 kere 5'er dakikalık iskemi ve reperfüzyon uygulanmasının (önkoşullama) ise endotel bağımlı gevşeme yanıtlarında koruyucu etki oluşturduğu bulundu, iskemi ve önkoşullama gruplarında KCI ile elde edilen düz kas kasılma ve SNP ile elde edilen düz kas gevşeme yanıtlarının ise kontrol grubuna göre farklı olmadığı görüldü, iskemik önkoşullamanın oluşturulmasından önce NO sentaz inhibitörü NG-nitro-ı_- arjinin-metil esteri (L-NAME) uygulanması, önkoşullamanın endotel yanıtları üzerindeki koruyucu etkisini ortadan kaldırdı. Bununla birlikle iskemik önkoşullamanın akciğerleri iskemiden sonra ödem oluşumuna karşı koruyamadığı bulundu. Kronik hipoksik sıçanlardan izole edilen akciğerlerde kontrol grubunda endotele bağımlı gevşeme yanıtlarının ortadan kalktığı ve düz kas kasılma yanıtlarının kontrol grubuna göre azaldığı görüldü. Histolojik çalışmalarda iskemi reperfüzyon, L-NAME uygulanan ve kronik hipoksi gruplarında Tip II pnömositlerde hiperstimülasyon ve sitoplazmik deplesyonla birlikte iskemik hasarın belirtisi olabilecek kapiller çapında artış görülürken iskemik önkoşullamanın sürfaktan sentezleyen Tip II pnömositlerde koruyucu etki oluşturduğu görüldü. Biyokimyasal çalışmalarda ise kontrol grubu ile karşılaştırıldığında iskemi reperfüzyon grubunda doku malondialdehit (MDA) düzeylerinin arttığı, iskemik önkoşullama grubunda ise MDA düzeyinin iskemi reperfüzyon grubuna göre daha düşük olduğu bulundu. İskemik önkoşullama grubunda akciğer dokusunun glutatyon (GSH) içeriğinin ise kontrol grubundan daha yüksek olduğu görüldü. Bu sonuçlar izole sıçan akciğer damar yatağında iskemi reperfüzyonun endotel yanıtlarında hasara neden olduğunu, iskemik önkoşullamanın iskemi reperfüzyon hasarında koruyucu bir etki oluşturabileceğini ve NO'nun bu koruyucu etkinin bir kısmından sorumlu olabileceğini düşündürmektedir. Anahtar Kelimeler: Sıçan pulmoner damar yatağı, iskemik önkoşullama, nitrik oksit, tip II pnömosit, kronik hipoksi

ABSTRACT Kandilci, H.B., Role of endogenous nitric oxide in ischemia-induced preconditioning in isolated rat lung, Hacettepe University, Health Sciences Institute MSc Thesis in Pharmacology, Ankara, 2002. The aim of the present study is to investigate the preconditioning hypothesis in normal and chronic hypoxic isolated rat lungs and to search the role of nitric oxide (NO) in the ischemic preconditioning. Pharmacological data in our experiments were also supported by histological and biochemical data performed by other laboratories. After the right ventricular incision and pulmonary arteria cannulation the lungs were placed in a perfusion chamber and perfused with Krebs-Henseleit buffer at a constant flow rate. The changes in the perfusion pressure were recorded by a pressure transducer. When the perfusion pressure was increased by KCI, the bolus injections of acethylcoline (ACh), histamine and sodium nitroprusside (SNP) decreased the perfusion pressure. After the 30 minutes of stabilization, 2 hours of hypothermic ischemia (+4°C) significantly decreased the ACh and histamine responses compared to control. However, when 2 cycles of 5 min. of ischemia and reperfusion was applied before the 2 hours of ischemia, there was a recovery in the endothelium dependent responses. There were no significant differences observed between the ischemia and preconditioning groups to KCI smooth muscle contraction and SNP smooth muscle relaxation responses. Before the induction of ischemic preconditioning administration of NO synthase inhibitor NG-nitro-L-arginine-methyl ester (L-NAME) abolished the protective effects of ischemic preconditioning on the endothelium responses. On the other hand ischemic preconditioning was unable to prevent pulmonary oedema after ischemia. In chronic hypoxic control group, endothelium dependent relaxation responses were inhibited and smooth muscle contraction were attenuated compared to the control group. In the histological studies, in ischemia reperfusion, L-NAME and chronic hypoxic groups, Type II pneumocytes seemed to be hiperstimulated and showed cytoplasmic depletion together with an increase in capillary diameter which can be referred as ischemic damage. Ischemic preconditioning protected the Type II pneumocytes that is responsible from the surfactant synthesis. Biochemical studies showed that ischemia reperfusion caused a significant increase in tissue malondialdehyde (MDA) compared to controls. MDA content of the lung tissue in preconditioning group was significantly lower than ischemia group. Glutathione (GSH) contents of lung tissue in preconditioning group was significantly higher than in ischemia-reperfusion group. These results suggest that ischemia and reperfusion of the rat lung vascular bed results with endothelial dysfunction. Preconditioning of the lung may have a protective effect in ischemia reperfusion injury and this effect may be partially mediated by 'NO. Key words: Rat lung vascular bed, ischemic preconditioning, nitric oxide, type II pneumocytes, chronic hypoxia VI