L-Arginin`in diabetik ve non-diabetik sıçanlarda vasküler reaktivite üzerindeki etkileri

Abstract

98 6.0. ÖZET Bu çalışmada, L-arginin'in, î-, 4- ve 10-haftalık diabetik sıçanlar ve non- diabetik kontrollerinde vasküler reaktivite üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Endotelli ve endotelsiz torakik aorta halkalarından hazırlanan preparatlar izole organ banyosunda çelik tel tutucular arasına yerleştirilerek, bir ucu doku tutucuya öteki ucu ise izometrik transducer'e bağlanmıştır. Fizyolojik çözeltide (37°C, 95 % O2 and 5 % CO2) çeşitli inkübasyon sürelerinde bekletilen aorta halkalarında, fenilefrin'le (5X10`6 M) prekontraksiyondan sonra L-arginin'in kümülatif doz-yanıt ilişkisi saptanmıştır. L- arginin, 2 saat süreyle inkübe edilen preparatlarda yalnızca çok küçük gevşemeler oluşturmasına karşın 6 ve 8 saat inkübe edilen endotelli ve endotelsiz preparatlarda konsantrasyon- ve zaman-bağımlı gevşemelere yol açmıştır. L-arginin'in oluşturduğu gevşemelerin 4- ve 10-haftalık diabetik sıçanlarda da kontrollere oranla arttığı gözlenmiştir. 1-haftalık diabetik sıçanlarda ise L-arginin'le elde edilen gevşemeler kontrollerden farksız bulunmuştur. Öte yandan, L-arginin (10`3 M)'in inkübasyon ortamına katılması, ekzojen L-arginin'in neden olduğu gevşemelerin inhibisyonuna yol açmıştır. NG-monometil-L-arginin (10`5 M), metilen mavisi (10`5 M) ve hemoglobin (3X10`6 M) ise hem endotelli ve hem de endotelsiz aorta halkalarında sözü edilen gevşemelerin azalmasına neden olmuştur. Buna ek olarak, insülin tedavisi (10 U/kg/gün, s.c.) diabetik sıçanların aorta halkalarının L-arginin'e yanıtverirliğini kontroller doğrultusunda geri döndürmüştür. Sonuçlarımız, L-arginin'in, fizyolojik çözeltide ve gerilim altında en az 2 saat inkübe edilen endotelli ve endotelsiz aorta halkalarını, büyük olasılıkla tükenmiş olan L-arginin depolarını restore ederek, gevşettiğini göstermektedir. L-arginin'in yol açtığı gevşemelerin boyutu inkübasyon süresine bağımlıdır. Bu nedenle, bulgularımız, sıçan vasküler düz kasında da L-arginin:NO yolağının bulunduğunu ve bu yolağın aktivasyonu sonucu vasküler düz kastan NO ile benzer özellikler taşıyan bir gevşetici99 faktörün salındığını gösterir niteliktedir. Öte yandan, diabetik sıçanlardan izole edilen endotelsiz aorta halkalarında L-arginin'in oluşturduğu gevşemelerin non-diabetik kontrollere oranla arttığının saptanması ise, diabetin, vasküler düz kastan salıverilen gevşetici faktörün oluşumunun azalmasına neden olduğunu düşündürmektedir.

100 7.0. SUMMARY L-ARGININE CAUSES RELAXATION OF THORACIC AORTA WITH AND WITHOUT ENDOTHELIUM FROM DIABETIC AND NON-DIABETIC RATS In the present study, the effects of L-arginine on vascular reactivity of 1-, 4- and 10-week STZ-diabetic and non-diabetic rats were studied. Rings of rat thoracic aorta, with or without endothelium, were mounted in organ baths for the measurement of isometric force. Following various incubation periods in physiological salt solution (37°C, 95 % 02 and 5 % C02), aortic rings were contracted with phenylephrine (5X1 0`5 M) before the addition of L-arginine in a cumulative manner. L-arginine caused minor relaxations in preparations incubated for 2 hours. However, when the incubation period was extended to 6 and 8 hours, L-arginine caused concentration- and time-dependent relaxations in preparations both with and without endothelium. The relaxations evoked by L-arginine were also observed to be increased in aortic rings from 4- and 10- week diabetic rats compared to those from age-matched non-diabetic controls. No change was observed, however, in tension in preparations from 1 -week diabetic rats relative to their age-matched controls. The presence of L-arginine (10`3 M) in the incubation medium, on the other hand, inhibited subsequent relaxations evoked by L-arginine. NG-monomethyl-L-arginine (10`5 M), methylene blue (10`5 M) and hemoglobin (3X1 0`6 M) attenuated the relaxations elicited by L-arginine in aortic rings both with and without endothelium. On the other hand, treatment of diabetic rats with daily injections of insulin (10 U/kg, s.c.) prevented the changes in responsiveness of aortic rings to L-arginine.101 In conclusion, our findings indicate that L-arginine relaxes aortic rings with and without endothelium, probably by restoring the endogenous L-arginine pools, response depends on the duration of the prior incubation of the rings in physiological salt solution. Our results, thus, suggest that the vascular smooth muscle of the rat aorta also possess and L-arginine:NO pathway of which activation generates a relaxant factor with the properties of NO. Since the relaxations in response to L-arginine in aortic rings without endothelium were found to be increased depending on the duration of diabetes, the present experiments demonstrate that diabetes causes an impaired generation of this relaxing factor.