Untitled - Gazi Üniversitesi Açık Arşiv

advertisement
MİYOKARDİYAL İSKEMİ-REPERFÜZYON HASARINDA
RESVERATROLÜN mPTP KANALLARI ARACILIKLI ETKİ
MEKANİZMASININ İNCELENMESİ
Gürhan CEBE
YÜKSEK LİSANS
FARMAKOLOJİ (ECZ) ANABİLİM DALI
GAZİ ÜNİVERSİTESİ
SAĞLIK BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
MAYIS 2015
iv
MİYOKARDİYAL İSKEMİ-REPERFÜZYON HASARINDA RESVERATROLÜN
mPTP KANALLARI ARACILIKLI ETKİ MEKANİZMASININ İNCELENMESİ
(Yüksek Lisans Tezi)
Gürhan CEBE
GAZİ ÜNİVERSİTESİ
SAĞLIK BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
Mayıs 2015
ÖZET
Resveratrolün iskemi-reperfüzyon hasarına karşı kalpteki koruyucu etkinliği yapılan pek çok
çalışma ile gösterilmiştir. Iskemi-reperfüzyon sırasında mPTP'nin açılışı mitokondriyal
şişme, ATP tükenmesi, oksidatif fosforilasyon ve apoptozis/nekroza neden olur. Bu
çalışmanın amacı bir mPTP açıcısı olan atraktilosidin, resveratrolün kalp koruyucu etkisi
üzerindeki etkinliğini araştırmaktır. Bu doğrultuda 250-300g Wistar sıçanlar ketamin
hidroklorür ve ksilazin ile anesteziye edilerek toraks hızlıca açılmış ve kalp oksijenlenmiş
buzlu Krebs-Heinseleit solüsyonuna alınmıştır. Sonrasında kalp hızlıca Langendorff
cihazına asılmıştır. Kalpler dört guruba ayrılmıştır: Birinci grupta (kontrol) kalbin
izolasyonundan sonra 25 dakikalık dengelenme periyodunda retrograt perfüzyon
uygulanmıştır. İkinci grupta (resveratrol), 15 dakikalık dengelenme periyodundan sonra
farmakolojik önkoşullama oluşturmak amacıyla 10 dakika resveratrol (10 µM) perfüzyonu
uygulanmıştır. Üçüncü grupta (atraktilosid), 15 dakikalık dengelenme periyodundan sonra
10 dakika atraktilosid (100 µM) perfüzyonu uygulanmıştır. Dördüncü grupta (atraktilosid +
resveratrol), 5 dakikalık dengelenme periyodundan sonra kalbe 10’ar dakika ayrı ayrı
atraktilosid (3, 10, 30 and 100 µM) ve resveratrol (10 µM) perfüzyonu uygulanmıştır. Bütün
gruplar için 30 dakika iskemi sonrası 120 dakika reperfüzyon yapılmıştır. İnfarkt alan, Sol
Ventrikül Gelişen Basıncı (SVGB), Sol Ventrikül Diyastol Sonu Basıncı (SVDSB), ±dP/dtmax
ve Hız Basınç Ürünü (RPP) değerlendirilmiştir. Kalpler reperfüzyonun sonunda infarkt alan
değerlendirmesi yapabilmek amacıyla TTC ile boyanmıştır. Hemodinamik parametreler su
dolu lateks balon kullanılarak MP35 kayıt sistemi ile ölçülmüş ve değerlendirilmiştir.
Resveratrol uygulaması infarkt alan, SVGB, SVDSB, ±dP/dtmax ve RPP değerlerini kontrole
göre anlamlı şekilde düzeltmiştir. Atraktilosid 30 µM ve 100 µM konsantrasyonlarda
resveratrolün SVGB, SVDSB, ±dP/dtmax ve RPP değerlerinde iskemi-reperfüzyon hasarına
karşı sağladığı etkiyi anlamlı olarak ortadan kaldırmıştır. Bu sonuçlar atraktilosid gibi mPTP
açıcılarının resveratrolün koruyucu etkisini ortadan kaldırabileceğini ve tersi, resveratrolün
atraktilosid ile indüklenen mPTP açılmasını tersine çevirebileceğini göstermiştir.
Resveratrol mPTP inhibitörü olarak, mPTP açılmasının neden olduğu miyokardiyal iskemireperfüzyon hasarını engellemek için kullanılabilir.
Bilim Kodu
Anahtar Kelimeler
Sayfa Adedi
Danışman
: 1018.1
: Resveratrol, atraktilosid, mPTP kanalları, önkoşullama, iskemireperfüzyon
: 74
: Prof. Dr. Fatma AKAR
v
INVESTIGATION OF mPTP PORE MEDIATED MECHANISM OF ACTION OF
RESVERATROL ON MYOCARDIAL ISCHEMIA-REPERFUSION INJURY
(M. Sc. Thesis)
Gürhan CEBE
GAZİ UNIVERSITY
INSTITUTE OF HEALTH SCIENCES
May 2015
ABSTRACT
Many studies have shown that resveratrol has cardioprotective effect against ischemiareperfusion injury. Opening of mPTP during ischemia-reperfusion causes mitochondrial
swelling, ATP depletion, oxidative phosphorylation and apoptosis/necrosis. The aim of this
study is to investigate the effects of atractyloside (ATR), mPTP opener, on cardioprotective
effects of resveratrol. For this aim 250-300g Wistar rat anesthetized with ketamine
hydrochloride and xylazine then thorax was immediately opened and heart was placed in
oxygenized ice-cold Krebs-Heinseleit solution Then heart was mounted on Langendorff
apparatus quickly. Hearts were assigned into four groups: In the first group (control), after
isolation of the hearts 25 min stabilization with retrograde perfusion was applied. In the
second group (resveratrol), after 15 min stabilization period 10 min resveratrol (10 µM)
perfusion was applied in order to induce chemical preconditioning. In the third group
(atractilocide) after 15 min stabilization period 10 min atractyloside (100 µM) perfusion was
applied. In the fourth group (atractyloside + resveratrol), after 5 min stabilization period,
heart was perfused with atractyloside (3, 10, 30 and 100 µM) and resveratrol (10 µM)
separately for 10 min. For all these groups, 30 min global ischemia was followed by 120
min reperfusion. Infarct size Left Ventricular Development Pressure (LVDP), Left Ventricular
End-Diastolic Pressure (LVEDP), ±dP/dtmax, Rate Pressure Product (RPP) were evaluated.
Hearts were dyed with TTC at the end of reperfusion in order to evaluate infarct size.
Hemodynamic parameters were measured and evaluated by MP35 recording system with
water-filled latex balloon. Resveratrol administration significantly improved infarcts area,
LVDP, LVEDP, ± dP/dtmax, and RPP values compared to the control group. Coadministration with atractyloside 30 µM and 100 µM significantly eliminate resveratrolinduced effect against ischemia-reperfusion injury on LVEDP, ±dP/dtmax and RPP. These
results demostrate that mPTP openers as atractyloside may eliminate the protective effect
of resveratrol and vice versa, resveratrol reversed the mPTP opening induced by
atractyloside. Resveratrol can be used to prevent mPTP opening induced myocardial
ischemia reperfusion injury as a mPTP inhibitor.
Science Code
Key Words
Page Number
Supervisor
: 1018.1
: Resveratrol, atractyloside, mPTP channel, preconditioning,
ischemia-reperfusion
: 74
: Prof. Dr. Fatma AKAR
vi
TEŞEKKÜR
Sadece tez hazırlama sürecinde değil, hayatım boyunca yaşamımın her anından
beni destekleyen, yüreklendiren, kararlarıma saygı duyan ve bana huzurlu bir ortam
sağlayan, sabırla ve sevgiyle varlığını yanımda hissettiren, emeklerini ömrüm
boyunca ödeyemeyeceğim eşim Ecz. Evren CEBE ’ye, yaptığı fedakârlıklar için,
sonsuz teşekkür ederim.
Tüm yaşamımda en büyük motivasyon ve huzur kaynağım olan bana baba olmayı
armağan eden canım oğlum Kayra İlter CEBE ’ye, sonsuz teşekkür ederim.
Çalışmalarım boyunca benden desteğini esirgemeyen, tecrübeleri ile her türlü
yardımda bulunan, değerli katkılarıyla beni yönlendiren danışmanlarım Prof. Dr.
Nilüfer Nermin TURAN ve Prof. Dr. Fatma AKAR ’a, teşekkürlerimi sunarım.
Yüksek Lisansım sırasında bilgilerini ve emeklerini benden esirgemeyen değerli
hocalarım; başta Anabilim Dalı Başkanım Prof. Dr. Sayın Nurettin ABACIOĞLU’na,
Prof. Dr. Mustafa ARK ’a, Doç. Dr. Orhan ULUDAĞ ’a ve Doç. Dr. Bilgen Başgut'a
kendilerinden öğrendiklerim ışığında bu tezi yazdığımı belirterek çok teşekkür
ederim.
Çalışmalarımın her aşamasında beni destekleyen, Öğrencilik hayatım ve tez
dönemim boyunca benden maddi manevi desteğini esirgemeyen, bana olan
güvenlerini her zaman hissettiren annem Nevriye CEBE ve babam Gürol Kemal
CEBE ’ye sonsuz teşekkür ederim.
Benim ve eşimin yükünü hafifletmek için ellerinden geleni yapan, desteklerini her an
hissettiğim Fatma DEMİR ’e ve Cemal DEMİR ’e sonsuz teşekkür ederim.
Tez dönemim boyunca bana, her türlü yardımda bulunan ve destekleyen
arkadaşlarım Ecz. Gizem ARDIÇ ’a ve Arş. Gör. Elif Derya ÖZDEMİR ‘e teşekkür
ederim.
Çalışmamın
değişik
aşamalarında
yardımı
geçen
zikredemediğim bütün arkadaşlarıma teşekkür ederim.
ancak
burada
ismini
vii
İÇİNDEKİLER
Sayfa
ÖZET ................................................................................................................
iv
ABSTRACT .....................................................................................................
v
TEŞEKKÜR ......................................................................................................
vi
İÇİNDEKİLER ..................................................................................................
vii
ŞEKİLLERİN LİSTESİ ......................................................................................
x
RESİMLERİN LİSTESİ .....................................................................................
xi
SİMGELER VE KISALTMALAR .......................................................................
xii
1. GİRİŞ .........................................................................................................
1
2. GENEL BİLGİLER ...............................................................................................................
5
2.1. Miyokard Fizyolojisi ...............................................................................
5
2.2. Kalbin Kontraksiyonu ...............................................................................
6
2.3. Miyokardiyal İskemi-Reperfüzyon..........................................................
13
2.3.1. Oksidatif stres ............................................................................
14
2.3.2. Nitrik oksit ..................................................................................
14
2.3.3. pH paradoksu ............................................................................
15
2.3.4. Kalsiyum yüklenmesi .................................................................
15
2.3.5. Akut inflamatuvar cevap .............................................................
15
2.3.6. Mitokondriyal permeability transizyon poru ................................
16
2.3.7. Renin-anjiyotensin-aldesteron sistemi .......................................
17
2.4. Kardiyak Koruma Mekanizmaları...........................................................
17
2.4.1. İskemik önkoşullama..................................................................
17
2.4.2. İskemik ardkoşullama ................................................................
20
viii
Sayfa
2.4.3. Farmakolojik koşullama .............................................................
21
2.5. Resveratrol ............................................................................................
24
2.6. Atraktilosid .............................................................................................
26
3. GEREÇ ve YÖNTEM .............................................................................
29
3.1. Gereçler ................................................................................................
29
3.1.1. Kullanılan deney hayvanları .......................................................
29
3.1.2. Kullanılan kimyasal maddeler ....................................................
29
3.1.3. Kullanılan aletler ........................................................................
30
3.2. Yöntem ..................................................................................................
30
3.2.1. Sıçan izole kalp preparatını hazırlanması ve ölçülen
hemodinamik parametreler ..................................................................
30
3.2.2. Deney protokolü .........................................................................
31
3.2.3. İnfarkt alan değerlendirilmesi .....................................................
33
3.2.4. İstatistiksel analiz .......................................................................
33
4. ARAŞTIRMA BULGULARI....................................................................
35
4.1. İnfarkt Alan ...........................................................................................
35
4.2. Hemodinamik Parametreler ...................................................................
37
4.2.1. Sol ventrikül gelişen basıncı ......................................................
37
4.2.2. Sol ventrikül diyastol sonu basıncı .............................................
40
4.2.3. -dP/dtmax, +dP/dtmax değerleri .....................................................
42
4.2.4. Hız basınç ürünü ........................................................................
46
5. TARTIŞMA................................................................................................
49
6. SONUÇ......................................................................................................
55
KAYNAKLAR ....................................................................................................
57
EKLER..............................................................................................................
71
ix
Sayfa
EK-1 .................................................................................................................
72
ÖZGEÇMİŞ ......................................................................................................
73
x
ŞEKİLLERİN LİSTESİ
Şekil
Sayfa
Şekil 2.1. Kalp ve dolaşım fizyolojisi .................................................................
5
Şekil 2.2. Aktinin ve Miyozinin moleküler yapısı ...............................................
7
Şekil 2.3. Kalp kası kontraksiyon döngüsü .......................................................
9
Şekil 2.4. Kalp miyositlerinin transmembran aksiyon potansiyeli fazları
elektriksel EKG kaydı .......................................................................
10
Şekil 2.5. İskemik önkoşullama ve ardkoşullamanın oluşum mekanizmaları ....
19
Şekil 2.6. İskemi-repefüzyon hasarında mPTP kanallarının açılmasının etkisi
ve çeşitli kalp koruyucu ajanların bu hasara nasıl engelledikleri .......
24
Şekil 3.1. Deney protokolü................................................................................
32
Şekil 4.1. Kontrol, resveratrol’ün tek başına ve atraktilosidin farklı dozlarının
Resveratrol ile birlikte uygulanmasının 30 dakika global iskemi ve
120 dakika reperfüzyon sonrasında infarkt alan üzerine etkilerinin
karşılaştırılması ................................................................................
35
Şekil 4.2. Kontrol, resveratrol ve atraktilosidin farklı dozlarının resveratrol ile
birlikte uygulanmasının 30 dakika global iskemi ve 120 dakika
reperfüzyon sonrasında SVGB üzerine etkisinin karşılaştırılması ....
38
Şekil 4.3. Kontrol, resveratrol’ün tek başına ve atraktilosidin farklı dozlarının
resveratrol ile birlikte kullanıldığı gruplardaki SVGB kayıtları............
39
Şekil 4.4. Kontrol, resveratrol ve atraktilosidin farklı dozlarının resveratrol ile
birlikte uygulanmasının 30 dakika global iskemi ve 120 dakika
reperfüzyon sonrasında SVDSB üzerine etkisinin karşılaştırılması ..
41
Şekil 4.5. kontrol, resveratrol ve atraktilosidin farklı dozlarının resveratrol ile
birlikte uygulanmasının 30 dakika global iskemi ve 120 dakika
reperfüzyon sonrasında -dP/dtmax üzerine etkisinin karşılaştırılması.
43
Şekil 4.6. Kontrol, resveratrol ve atraktilosidin farklı dozlarının resveratrol ile
birlikte uygulanmasının 30 dakika global iskemi ve 120 dakika
reperfüzyon sonrasında +dP/dtmax üzerine etkisinin karşılaştırılması
45
Şekil 4.7. Kontrol, resveratrol ve atraktilosidin farklı dozlarının resveratrol ile
birlikte uygulanmasının 30 dakika global iskemi ve 120 dakika
reperfüzyon sonrasında hız basınç ürünü üzerine etkisinin
karşılaştırılması ................................................................................
47
xi
RESİMLERİN LİSTESİ
Resim
Sayfa
Resim 4.1. Kontrol, resveratrol’ün tek başına ve atraktilosidin farklı dozlarının
resveratrol ile birlikte uygulanmasını tekiben 30 dakika global
iskemi ve 120 dakika reperfüzyon sonrasında TTC boyası ile
boyanan kalp örnekleri..................................................................
36
xii
SİMGELER ve KISALTMALAR
Bu çalışmada kullanılmış simgeler ve kısaltmalar, açıklamaları ile birlikte aşağıda
sunulmuştur.
Simgeler
Açıklamalar
kDa
Kilodalton
Nm
Nanometre
μM
Mikro Molar
ΔΨm
Mitokondrial Membran Potansiyeli
Kısaltmalar
Açıklamalar
+dP/dtmax
İnotropizm İndeksi
3-NP
3-Nitropropiyonik Asit
ADO
Adenozin
ADP
Adenozin Difosfat
AMP579
Cyclopentanecarboxamide,4-[4-[[(1R)-1-[(3-chloro-2thienyl)methyl]propyl]amino]-7H-pyrrolo[2,3d]pyrimidin-7-yl]-N-ethyl-2,3-dihydroxy-,(1S,2R,3S,4R)
ATP
Adenozin trifosfat
ATPaz
Adenozin Trifosfataz
BKA
Bongkrekic Asit
Ca+2
Kalsiyum
cGMP
Siklik 3.5 Guanosin Monofosfat
CK
Kreatin Kinaz
CK-MB
Kreatin Kinaz Kas Beyin Fraksiyonu
CsA
Siklosporin A
DNA
Deoksiribo Nükleik Asit
–dP/dtmax
Gevşeme İndeksi
eNOS
Endotelyal Nitrik Oksit Sentaz
ERK1/2
Ekstraselüler sinyal-regüle kinaz kaskadı
H+
Hidrojen
HCO3-
Bikarbonat
xiii
Kısaltmalar
Açıklamalar
iNOS
İndüklenebilir Nitrik Oksit Sentaz
ATP
Adenozin Trifosfat
KATP
ATP’ye Duyarlı Potasyum Kanalları
KKH
Koroner Kalp Hastalığı
LDH
Laktat Dehidrojenaz
L-NOARG
L-NG-nitro Arjinin
MAP Kinaz
Mitojenle Aktive Edilen Protein Kinaz
mKATP
Mitokondriyal ATP’ye Duyarlı Potasyum Kanalları
MPG
Mitokondrial Permabilite Geçişi
mPTP
Mitokondriyal Permeability Transizyon Poru
NAD(P)H
Nikotinamid Adenin Dinükleotit Fosfat
NECA
5'-N-Ethylcarboxamidoadenosine
NO
Nitrik Oksit
NOS
Nitrik Oksit Sentaz
PI3K
Phosphatidylinositol 3-kinase
PKC
Protein Kinaz C
PKC-ε
Protein Kinaz C-ε
PKG
Protein Kinaz G
RISK
Reperfüzyon Salvage Kinaz
ROT
Reaktif Oksijen Türevleri
TNF-α
Tümör Nekrozis Faktör-α
1
1. GİRİŞ
Günümüzde kardiyovasküler hastalıklar ölümlerin tamamının %50’sinden sorumlu
olmaları nedeniyle sağlık açısından en önemli risk faktörüdür [1]. Bunlar arasında,
iskemik kalp hastalığı morbidite ve mortalitenin önde gelen nedenidir ve Dünya
Sağlık Örgütü'ne göre, 2020 yılında küresel ölümlerin başlıca büyük nedeni olacaktır
[1].
Murphy ve arkadaşları tarafından hazırlanan ve 2011 yılında yayınlanan 2009 yılı
ulusal yaşam istatistikleri raporuna göre 2009 yılında Amerika Birleşik Devletlerinde
(ABD) yaklaşık 600.000 kişi kalp hastalıkları nedeniyle hayatını kaybetmiştir, bu
Amerika Birleşik Devletlerinde gerçekleşen ölüm vakalarının yaklaşık %25’i dir [2].
Kalp hastalıkları hem erkekler hem de kadınlar için bir numaralı ölüm nedenidir. Aynı
rapora göre 2009 yılında ABD gerçekleşen kalp hastalıkları kaynaklı ölümlerin
yarısından fazlası erkek popülasyondandır [2]. Koroner kalp hastalığı yılda yaklaşık
385,000 kişinin ölümüne neden olmasıyla en çok görülen kalp rahatsızlığıdır [2].
Lloyd-Jones ve arkadaşlarının yaptığı bir başka araştırmaya göre 40 yaşından sonra
yaşam boyu Koroner Kalp Hastalığı (KKH) gelişme riski erkekler için %49 ve
kadınlar için %32'dir [3].
Her yıl yaklaşık 635.000 Amerikalı ilk defa kalp krizi geçirirken (ilk defa hastaneye
başvuran miyokart infaktüs veya koroner kalp hastalığına bağlı ölüm olarak
tanımlanmıştır), 280.000 Amerikalı ise tekrarlayan bir kalp krizi geçirmektedir [4]. İlk
ve tekrarlayan Miyokart İnfaktüs vakalarının yaklaşık % 21’inin sessiz miyokart
infaktüs olduğu varsayılmaktadır [5].
Bu bilgiler ışığında kardiyoprotektif ve terapötik etkinliği yüksek tedaviler
konusundan araştırmalar artarak devam etmektedir. Medikal ilaç tedavileri
(trombolitik, antienflamatuar ilaçlar vb.) [6, 7] cerrahi tedavi yöntemleri (perkutan
transluminal koroner anjiyoplasti, koroner arter by-pass greftleme) [8] preinfarkt
anjina [9], iskemik veya farmakolojik önkoşullama ve ardkoşullama [10, 11] gibi
tedavi yaklaşımlarıyla kalp hastalıklarının önlenmesine ve tedavisine çalışmaktadır.
2
Reperfüzyon, iskemiye maruz kalan doku ya da organların yeniden kanlanması ve
oksijenlenmesi olayıdır. Reperfüzyon hasarı ise, iskemi periyodunu izleyen yeniden
kanlanma döneminde doku ya da organlarda meydana gelen hasar olarak
tanımlanır [12].
Son yıllarda geliştirilen kardiyoprotektif tedavi yöntemlerinden biri de iskemik veya
farmakolojik
olarak oluşturulan
koşullamadır.
Yoğun
laboratuar
ve
klinik
araştırmaların konusu olan miyokardiyal önkoşullama ve miyokardiyal ardkoşullama
iskemik kalp hastalıklarının patofizyolojisinin anlaşılması ve kardiyoprotektif tedavi
alanında önemli gelişmeler arasındadır [13].
İskemik önkoşullama, tek veya tekrarlayan kısa süreli sublethal iskemi-reperfüzyon
dönemleri, sonrasında gerçekleşecek uzun süreli lethal bir iskemi epizoduna karşı
oluşacak hücresel hasarı azaltan koruyucu bir method olarak tanımlanmaktadır [14–
16].
İskemi sonrasında kalp koruyucu farmakolojik ajanlarla veya miyokardiyal iskemi ve
reperfüzyonun birbirini izleyen kısa periyotlarının uygulanmasıyla iskemik periyodun
sonunda oluşan infarkt alan boyutunda azalma ise ardkoşullama olarak tanımlanır
[13, 17–19].
Ardkoşullamanın etkinliği ile ilgili yapılan çalışmalar; Endojen adenozin varlığı ve
adenozin reseptör alt tiplerinin aktivasyonu, NO/Siklik 3.5 Guanosin Monofosfat
(cGMP) yolağının rolü, Mitokondriyal Adenozin Trifosfata (ATP) Duyarlı Potasyum
Kanallarının (mKATP) kanallarının katılımı, Reperfüzyon Salvage Kinaz (RISK)
yolağının aktivasyonu, reperfüzyonda mitokondriyal permeability transizyon
porunun (mPTP) açılmasının inhibisyonu olmak üzere beş mekanizmanın rolünün
olduğunu göstermiştir [20].
Çeşitli kimyasal maddelerin ardkoşullamayı taklit ettiğinin anlaşılmasının ardından
farmakolojik önkoşullama ve ardkoşullama kavramları gündeme gelmiştir [21].
İskemi öncesinde Adenozin A1 agonistleri ve ATP’ye Duyarlı Potasyum Kanal (KATP)
açıcıları gibi farmakolojik ajanların uygulanması ile iskemi-reperfüzyon hasarının
azaltılmasını
hedeflenmiştir.
Bu
farmakolojik
ajanlar
“önkoşullamayı
ve
3
ardkoşullamayı taklit ediciler” olarak isimlendirilmişlerdir [22, 23]. Bunlardan biri de
resveratroldür.
Üzüm tanelerinde bol miktarda bulunan resveratrol (3,4,5-trihidroksistilben) polifenol
yapısında doğal bir antioksidan maddedir. Güney Fransa’da yağlı diyet ve sigara
tüketimine rağmen bol tüketilen şarap nedeniyle kalp hastalıklarının görülme
sıklığının diğer ülkelere göre düşük olması nedeniyle bu durum Fransız paradoksu
olarak adlandırılır [24]. Resveratrolün toksisitesinin düşük olması ve çoklu koruyucu
mekanizması ile klinikte kullanıma uygun bir ajandır. Uzun süreli resveratrol
uygulamasının incelendiği çalışmalarda miyokard infarktüsünün neden olduğu
aritmiyi, kardiyak hipertrofiyi ve yaşam süresini üzerine iyileştirici etki gösterdiği
gözlemlenmiştir. Resveratrol etkisinin kardiyak miyositler üzerinde kalsiyum
kanallarını bloke etmesi ve KATP kanallarını açması ile olduğu gösterilmiştir [25, 26].
Bizim bu araştırmadaki amacımız, miyokardiyal iskemiye karşı koruyucu etkinliği
gösterilmiş olan resveratrolün muhtemel koruyucu mekanizma yolaklarından biri
olan mPTP kanalları aracılıklı etki mekanizmasını araştırmaktır.
4
5
2. GENEL BİLGİLER
2.1. Miyokard Fizyolojisi
Kalp, vücut dokularına besin taşınması, vücudun bir kısmından başka bir kısmına
hormonların taşınması, atık ürünlerin uzaklaştırılması gibi önemli görevleri yerine
getirerek hayatta kalmayı sağlayan dolaşım sisteminde pompa gibi çalışarak kanın
vücutta dolaşmasını sağlamaktadır [27].
Kalp yan yana çalışan iki bölümden oluşan bir pompa gibi çalışmaktadır. Sağ kalp
vena cava inferior ve vena cava superior ile oksijenden fakir kanı organlardan alıp
akciğerlere pulmoner arter ile pompalarken, sol kalp oksijenlenmiş kanı pulmoner
ven ile akciğerlerden alıp aort yolu ile yeniden organlara ulaştırır [27]. Kalbin her iki
bölümü giriş (atrium) ve çıkış (ventrikül) olmak üzere iki boşluktan oluşur. Atriumlar
ventriküllere kan taşınmasına yardımcı olan öncül pompalardır. Ventriküller, asıl
pompalama gücünü sağlayarak kanın sağ ventrikülden pulmoner dolaşıma, sol
ventrikülden periferik dolaşıma girmesini sağlar (Şekil 2.1) [27].
Şekil 2.1. Kalp ve dolaşım fizyolojisi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology, 12th Edition’dan alınmış ve Türkçeleştirilmiştir.
6
Atrium kası, ventrikül kası, uyarıcı ve iletici olarak özelleşmiş kas lifleri olmak üzere
üç tip kastan oluşmuştur. Atrium ve ventrikül kas lifleri kasılma süresinin daha uzun
olması haricinde, iskelet kasları ile aynı şekilde kasılırlar. Özel uyarıcı ve iletken
lifler, az miktarda kasılabilir fibril içerdiğinden çok zayıfça kasılırlar. Kalbin ritmik
atışını kontrol eden bir uyarıcı sistemi sağlamak amacıyla, aksiyon potansiyelleri
şeklinde otomatik ritmik elektriksel boşalma sağlarlar ya da aksiyon potansiyelini
kas boyunca yayılmasını sağlamak üzere iletirler [27].
Atriyoventriküler kapaklar (triküspit ve mitral kapaklar) sistol sırasında atriumlara
ventriküllerden kanın geri akmasını önler ve semilunar kapaklar (aort ve pulmoner
arter kapaklar) diyastol sırasında ventriküller içine aort ve pulmoner arterlerden
kanın geri dönmesin önler. Bu sayede kalp içinde kanın tek yönlü akışı sağlanır [27].
Kalp atım hızı, kontraksiyon kuvveti gibi parametreler sinir sistemi tarafından
yönetilir, ancak kalp otomatisiteye (kendi atımını başlatma yeteneği) ve ritmisiteye
(pacemaker etkinliğinin düzenliliği) sahip olduğu için vücuttan uzaklaştırıldığında da
çalişmaya devam eder [28].
2.2. Kalbin Kontraksiyonu
Kalp kas hücreleri arasında interkale diskler hücre zarlarını birbirinden ayırır. Bu
disklerin elektrik direnci çok düşüktür ve aksiyon potansiyelinin kalp kasında
yayılmasını, bu sayede kalp kas liflerinin aynı anda kasılmasını sağlar [27].
Kalp hücresinin sitoplazmasının çoğu, kalın miyozin flamentleri (çapı yaklaşık 15
nm) ve ince aktin flamentleri (çap olarak yaklaşık 7 nm) olmak üzere iki tip silindirik
flament demetinden meydana gelen myofibrillerden oluşur. Her myofibril sarkomer
denilen ve iskelet ve kalp kasının çizgili bir görünümünden sorumlu olan kasılma
birimlerinin bir parçası olarak düzenlenmiştir [29].
Kalp aksiyon potansiyelinin bir uçtan bir uca yayıldığı iki sinsisyumdan oluşur.
Aksiyon potansiyelleri, atrium duvarlarını oluşturan atrium sinsisyumundan ventrikül
duvarlarını oluşturan ventrikül sinsisyumuna özelleşmiş bir ileti sistemi ile iletilir. Bu
sayede ventriküller atriumlardan bir süre sonra kasılır [27].
7
Şekil 2.2. Aktinin ve Miyozinin moleküler yapısı
Human physiology / Stuart Ira Fox. - 12th Edition’dan alınmış ve Türkçeleştirilmiştir [30].
8
Miyozin flamenti; heliks yapısında, bir çift büyük ağır zincir ve iki çift hafif zincir olmak
üzere altı farklı polipeptid zincirden oluşmuş büyük bir protein (~ 480 kDa) olan
miyozin molekülerinden oluşmuştur [27].
Miyozin molekülerini oluşturan iki ağır zincir birbiri etrafına spiral olarak sarılır ve
miyozin molekülünün bir ucunda uçları kıvrılarak miyozin başı denilen globüler
polipeptid yapıyı oluşturlar. Bu nedenle miyozin molekülünün bir ucunda iki serbest
baş vardır ve sarmalın devam eden kısmına kuyruk denir. Miyozinin baş kısmı
ATP’yi hidrolize eden ATPaz aktivitesine sahiptir ve kalsiyum varlığında sarkomer
kontraksiyonunu sağlar [27, 30].
9
Şekil 2.3. Kalp kası kontraksiyon döngüsü
Netter’s essential physiology / Susan E. Mulroney, Adam K. Myers; illustrations by Frank H. Netter;
contributing illustrators, Carlos A.G. Machado, John A. Craig, James A. Perkins.—1st Edition’dan
alınmış ve Türkçeleştirilmiştir [31]
10
Aktin flamentlerileri başlıca tropomiyozin ve troponin ailesi proteinlerle ilişkili
aktinden oluşur. Tropomiyozin dimerleri ise Troponin-T, Troponin-I ve Troponin-C
olmak üzere üç alt üniteden oluşur. Troponin-T tropomiyozine bağlanır, troponin-I
tropomiyozin tarafından aktine miyozin bağlanmasının inhibisyonunu kolaylaştırır.
Troponin-C’ye Ca+2 bağlanır. Troponin-C’ye Ca+2 bağlanması aktin filamenti
üzerinde tropomiyozinin hareketini sağlar ve sarkomer kontraksiyonunu sağlar [28].
Şekil 2.4. Kalp miyositlerinin transmembran aksiyon potansiyeli fazları elektriksel
EKG kaydı
Roberts, R. (2006)’dan modifiye edilerek Türkçeleştirilmiştir [32].
11
Kalp miyositlerinin transmembran aksiyon potansiyeli beş fazı içerir [28]:
Faz 0: (Hızlı depolarizasyon veya upstroke fazı) His-Purkinje hücresinde Voltaja
duyarlı Na+ kanallarından içeri doğru hızlı bir Na+ girişi ile depolarizasyon gerçekleşir
sinüs nodu hücrelerinde, Na+ yerine içeri doğru hızlı bir Ca+2 akımı gözlemlenir.
Faz 0: (Hızlı depolarizasyon veya upstroke fazı) His-Purkinje hücresinde voltaja
duyarlı Na+ kanallarından içeri doğru hızlı bir Na+ girişi ile depolarizasyon gerçekleşir
Sinüs nodu hücrelerinde, Na+ yerine içeri doğru hızlı bir Ca+2 akımı gözlemlenir.
Faz 1: (Hızlı inisyal repolarizasyon fazı) Aksiyon potansiyeli pik değere ulaştığında
(+20 mV), Voltaja duyarlı Na+ kanallarının kapanıp, transmembran K+ kanallarının
açılması ve K+ çıkışının artması ile gerçekleşen erken kısmi bir repolarizasyondur.
Faz 2 (Plato fazı): Bu fazda hızlı K+ kanalları kapanır ve K+ çıkışı azalır, Ca+2
permeabilitesi artar (voltaja duyarlı Ca+2 kanallarının açılması ile) hücre içine Ca+2
girişi gerçekleşir.
Faz 3 (Hızlı terminal repolarizasyon fazı):
Ca+2 kanalları kapanır ve yavaş K+
kanalları açılır. Hücre dışına K+ çıkışı, hücre içine Ca+2 girişinden fazladır.
Faz 4 (Dinlenme fazı): Tamamen repolarize olan hücrenin dinlenme potansiyelidir.
Hücre içinden K+’un dışarı çıkması ile membran potansiyeli -90 mV düzeyine geri
döner.
Eksitasyonda voltaja duyarlı kalsiyum kanalları hücre içine Ca+2 alınması için
açılırlar ve bu durum sarkoplazmik retikülümdan Ca+2 salınımını tetikler. Yükselmiş
hücre içi Ca+2 miyoflamentlerinin kontraksiyonunu sağlar [27].
Ca+2’nin sarkoplazmik retikuluma geri pompalanması ve sarkolemma boyunca
hücre içi Ca+2 ile hücre dışı Na+’un karşılıklı değişimi sonucu sitozolik Ca+2
seviyelerine yeniden gelinmesi ile gevşeme gerçekleşir [27].
12
Çok sayıda işlevi olabileceği düşünülen vasküler endotelde birçok kimyasal
maddelerin sentezlenip yıkıldığı, bu maddelerin fazlalığının veya eksikliğinin
patolojik durumlara neden olabileceği düşünülmektedir [28, 33].
Kalp kas hücrelerinde bir aksiyon potansiyeli oluştuğunda, kalp kasının zarı
üzerinde ilerlerken aynı zamanda transfers (T) tübüllerin zarları boyunca kalp kası
lifinin
iç
kısımlarına
doğru
da
yayılır.
T
tübüllerindeki
aksiyon
potansiyelleri longitudinal sarkoplazmik tübüllerin zarlarını etkiler ve sarkoplazmik
retikulum’da depolanmış olan Ca+2 hücre sarkoplazması içine salgılanır. Hücre
içinde konsantrasyonu artan Ca+2 miyofibrillerin içine difüze olur ve kontraksiyonunu
başlatır [27, 28]. Miyokard çizgili iskelet kaslarında olduğu gibi miyozin çapraz
bağlarının aktin flamenti ile etkileşmesi sonucunda aktin filamentlerinin miyozin
filamentlerinin arasında kayması sonucunda kasılır [27]. Sarkoplazmik retikulum
fonksiyonu
iskemi-reperfüzyon
ve
kalp
yetmezliğinde
bozularak
kontraktil
fonksiyonunun bozulmasına neden olabilir [27].
Ayrıca, kalp kasının sarkoplazmik retikulumu tam bir kasılma sağlayacak kadar
kalsiyum içermediği için aksiyon potansiyeli sırasında T tübüllerinden de
sarkoplazmaya Ca+2 difüzyonu gerçekleşerek miyokardın kasılma gücünü arttır [27].
T tübüllerinin uçları hücre zarından geçerek kalp kasının interstisyumuna açıldığı
için, miyokardın kasılma kuvveti, büyük ölçüde, hücre dışı sıvılardaki Ca+2’un
konsantrasyonuna bağlıdır [27].
Plato fazının sonunda sarkoplazmadaki Ca+2 sarkoplazmik retikuluma geri alınırken,
T tübülleri aracılığı ile de interstisyuma pompalanır ve yeni bir aksiyon potansiyeli
oluşuncaya kadar kalp kasında kasılma durur [27].
Kalp kası, aksiyon potansiyeli oluştuktan birkaç milisaniye sonra kasılır ve aksiyon
potansiyelinin son bulmasından birkaç milisaniye sonrasına kadar kasılmaya devam
eder. Kalp kasında kasılmanın süresini aksiyon potansiyelinin süresi belirler ve
atriyum kasında yaklaşık 0.2 saniye, ventrikül kasında ise yaklaşık 0.3 saniyedir
[27].
13
2.3. Miyokardiyal İskemi-Reperfüzyon
Dünya genelinde en önemli ölüm nedenlerinin başında koroner arter hastalığı
bulunmaktadır [34]. 2009 yılında Amerika Birleşik Devletlerinde gerçekleşen her 6
ölüm vakasından yaklaşık 1’inin nedeni koroner arter hastalığıdır. Koroner arter
hastalığının patofizyolojik olarak ana göstergelerinden biri akut miyokardiyal iskemireperfüzyon hasarıdır [35].
Hipoksi aerobik oksidatif solunumu etkileyen, son derece önemli ve genel bir hücre
zedelenme ve ölüm nedenidir. Hipoksinin en önemli nedeni, arteriyel ya da venöz
kan akımı bozukluğuna bağlı organ ve dokunun yetersiz perfüzyonuna yol açan
iskemidir [12, 36].
Reperfüzyon, iskemiye maruz kalan doku ya da organların yeniden kanlanması ve
oksijenlenmesi olayıdır. Reperfüzyon hasarı ise, iskemi periyodunu izleyen yeniden
kanlanma döneminde doku ya da organlarda meydana gelen hasar olarak
tanımlanır [12, 36]. İskemik dokunun canlılığını koruyabilmesi için reperfüzyon çok
önemlidir ancak reperfüzyon bazı morfolojik değişikliklere, enzim yıkımının
artmasına, ventriküler fibrilasyon gibi ventriküler aritmiye, hatta canlı hücrelerin
ölümüne yol açabilmektedir [37].
Miyokardiyal reperfüzyon hasarı ise, iskemi sonrasında henüz sağlam olan
miyositlerin reperfüzyon ile tetiklenen olaylar neticesinde hasar görmesi olarak ifade
edilmektedir [38]. Miyokardiyal reperfüzyon hasarı, ilk defa Jennings ve arkadaşları
tarafından 1960 yılında reperfüze iskemik köpek miyokardlarının özelliklerinin
belirlenmesi ile gösterilmiştir [39]. İskemi ve reperfüzyon sonucu oluşan miyokard
sersemlemesi (miyokardiyal stunning), kronik kontraktil disfonksiyon (hibernation),
önkoşullama ve reperfüzyon aritmileri incelemek için değişik deneysel yöntemler
kullanılmaktadır [22, 40].
Miyokard dokusunda kan akımının aniden kesilmesi sonucu gerçekleşen iskemi
birçok olaya neden olur. Miyositlerde iskemi ile gelişen oksijen yetersizliği anaerobik
glikolize neden olur ve sitozol pH‘sı düşer. Bu pH düşüşü intraselüler sodyum,
hidrojen ve kalsiyum iyon birikimini başlatır. Na+ - H+ değiştirici ve Na+ - HCO3-
14
taşıyıcısının yer aldığı sodyuma bağlı pH düzenleyici mekanizmalar harekete geçip
intraselüler sodyumun birikmesine neden olur. Bu sodyum konsantrasyonundaki
artış Na+ - Ca+2 değişimi ile sarkoplazmik retiküler Ca+2’de artışa yol açar.
Reperfüzyonun ilk dakikaları boyunca devam eden aşırı Ca +2 birikimi ve Ca+2ATPaz’ın yetersiz miktarda Ca+2 alımı ile sarkoplazmik retikulum depo kapasitesini
aşar
ve
miyofibriler
hiperkontraktibilite,
adenozin
trifosfat
tükenmesi
ve
mitokondriyal hücre hasarı meydana gelir [41–43].
Miyokardiyal reperfüzyon hasarına neden olan birçok olay vardır. Bu nedenlerin
başlıcaları oksidatif stres, Nitrik Oksit (NO), pH paradoksu, kalsiyum yüklenmesi,
akut inflamatuvar cevap, terapötik hipotermi, renin-anjiyotensin-aldesteron sistemi,
mitokondrial Permeabilite Transizyon Poru (mPTP) olarak sayılabilir [34].
2.3.1 Oksidatif stres
İskemi sonrasında reperfüzyon gerçekleştikten sonra oksijenlenen dokuda Reaktif
Oksijen Türevleri (ROT) nedeniyle endotel hasarı meydana gelmektedir ve ROT’nin
iskemi-reperfüzyon hasarının en önemli nedeni olduğu kabul edilmektedir [44].
Reperfüzyonun başında serbest radikal oluşumu belirgin derecede yükselir.
Oksijenden üretilen en önemli reaktif oksijen türevleri; peroksit anyonu, hidrojen
peroksit, hidroksil radikali, peroksinitrit anyonudur. Bu serbest radikaller memran
hasarına, DNA yıkımına, lipit ve protein peroksidasyonuna ve sonrasın apoptozis ve
hücre ölümüne neden olmaktadırlar [45, 46].
Reperfüzyonun
nötrofil
birikiminin
inhibisyonu,
süperoksit
radikallerinin
inaktivasyonu ve koroner kan akımı gelişimi gibi kardiyak koruma etkileri oksidatif
stres ile ortadan kalkar. NO’in
ve hücre içi sinyal moleküllerinin vücutta
kullanılabilirliği azalır [47].
2.3.2. Nitrik oksit
Reperfüzyon hasarının en önemli hücresel elemanı polimorfonükleer lökositlerden
olan nötrofillerdir [12].
İskemi-reperfüzyon ile zarar gören endotelyumdan NO
sentezi belirgin derecede azalır. NO gibi güçlü inhibitör etkisi olan bir ajanın eksikliği
15
nötrofillerin aktivasyonunun kolaylaşmasına ve doku hasarının artmasına yol
açabilir. Reperfüzyondan önce NO ve NO donörlerinin uygulanması infarkt alanı ve
iskemi-reperfüzyonun neden olduğu endotel fonksiyon kaybı gibi miyokardiyal
hasarı azaltılabildiği gösterilmiştir [34].
Yüksek konsantrasyonda NO kardiyak miyosit fonksiyonunu deprese ederek,
iskemi-reperfüzyonu
takiben
inflamatuvar
süreçleri
uyararak,
mitokondriyal
solunumu bozarak, nekroza ve apoptozise neden olarak miyokarda zarar verir.
Düşük konsatrasyondaki NO ise kardiyak miyosit fonksiyonunu arttırarak, iskemireperfüzyonu takiben platelet agregasyonunu ve nötrofil-endotelyum etkileşmelerini
azaltarak miyokardiyal koruma sağlar [48].
2.3.3. pH paradoksu
İskemi sırasında düşen pH‘nın reperfüzyonda tekrar normal düzeye getirilmeye
çalışılması ölümcül reperfüzyon hasarına katkı sağlar ve bu pH paradoksu olarak
bilinir. Ortama laktik asit salınmasında Na+ - H+ değiştirici kanalı ve Na+ - HCO3taşıyıcı rol oynar [49].
2.3.4. Kalsiyum yüklenmesi
Reperfüzyonun ilk dakikaları boyunca devam eden aşırı Ca +2 birikimi ve Ca+2ATPaz’ın yetersiz miktarda Ca+2 ile sarkoplazmik retikulum depo kapasitesinin
aşılması neticesinde miyofibrilerde hiperkontraktibilite ve adenozin trifosfat
tükenmesi sonucu mitokondri hasarı ve kardiyomiyosit ölümünü meydana getirir [43,
50].
2.3.5. Akut inflamatuvar cevap
Hücre inflamasyonu reperfüzyonda doku hasarına neden olan faktörlerden biridir.
Reperfüzyon inflamatuar cevabın en önemli iki bileşeni olan nötrofiller ve
endotelyum arasında bir dizi olayı tetiklemektedir. Herhangi bir inflamatuar uyarı
olmadığında nötrofiller serbestçe dolaşır ve endotel ile etkileşime girmezler.
İnflamasyon sırasında, endotele infiltre olan nötrofiller serbest oksijen radikalleri ve
16
proteazları salgılayarak, permeabilitenin artması ve endotel hücrelerinin zarar
görmesine neden olurlar. Hücre içinde bulunan serbest radikal temizleyiciler,
serbest radikallerin oluşturduğu hasarı azaltırlar [51]. Serbest radikal temizleyiciler
hücre içinde bulunduğu için hücre dışında gelişen hasarı önleyememektedir.
Serbest radikal temizleyicilerin ve serbest radikal inhibe edici ajanların uygulanması
hücre dışında gelişen hasarı önlemek için bir tedavi seçeneği olabilir. Yapılan
çalışmalar nötrofillerin aktivasyonu ve dokuya bağlanma derecesi ile dokudaki
nekroz ve apoptozis arasında bir ilişki olduğunu göstermiştir [52].
2.3.6. Mitokondriyal permeability transizyon poru
mPTP, iç mitokondriyal membranda bulunan seçici olmayan, yüksek oranda
geçirgenliğe sahip ve fizyolojik koşullarda kapalı olan bir kanaldır [53]. Mitokondriyal
fonksiyonların ortadan kalkmasına yol açan, mPTP'nin açılması,
reperfüzyon
esnasında
gerçekleşen
miyositlerin
nekrozunda
iskemi-
önemli
bir
mekanizmadır. mPTP açılması oksidatif fosforilasyon ve mitokondriyal membran
potansiyelini bozar ve bu durum ATP tükenmesi ve hücre ölümüyle sonuçlanır.
Miyokardiyal iskemi sırasında mPTP kanalları, oksidatif strese, fizyolojik pH’nın
değişmesine, ATP tükenmesine, mitokondriyal Ca+2’un aşırı yüklenmesine tepki
olarak kapanır ve miyokardiyal reperfüzyondan sonra açılır [54].
mPTP'nin moleküler yapısı tam olarak açıklanmamış olmasına rağmen, son
çalışmalar, her mPTP alt birimlerinin rollerini ve doğrudan mPTP ile etkileşen çeşitli
proteinlerin fonksiyonlarını karakterize etmiştir. Birden çok sağ kalım sinyal yolağı
mPTP'yi
hedefler
ve
açılmasını
engeller.
Farmakolojik
ya
da
genetik
manipülasyonlar kullanılmasıyla mPTP’nin açılmasının doğrudan önlenmesinin
iskemi-reperfüzyon sonrasında infakt alanı azalttığı in vivo olarak gösterilmiştir [53].
Bu nedenle mPTP kanallarının açılmasının engellenmesi ölümcül reperfüzyon
hasarından kalbin korunması için önemli yeni bir tedavi yaklaşımıdır.
17
2.3.7. Renin-anjiyotensin-aldesteron sistemi
Renin anjiyotensin aldesteron sisteminin ürünü olan anjiyotensin II, miyositlerde
hücre içi kalsiyum miktarında artışa ve diyastolik fonksiyonları bozarak koroner
vazokonstrüksiyona yol açarak reperfüzyonda gelişen hasara katkıda bulunur [55].
2.4. Kardiyak Koruma Mekanizmaları
2.4.1. İskemik önkoşullama
İskemik önkoşullama, tek veya tekrarlayan kısa süreli iskemik periyotların daha
uzun süreli iskemik periyotlarda gelişebilecek hücre, doku veya organ hasarına karşı
belirgin bir direnç oluşturması ile gerçekleşen koruyucu bir mekanizmadır [56].
Önkoşullama nekrozu geciktirerek daha az miyokard hücresinin reperfüzyon
hasarına uğramasını sağlar [57]. İskemik önkoşullama ilk kez 1986 yılında Murry ve
arkadaşları tarafından tanımlanmıştır [58]. Daha sonraki yıllarda yapılan
çalışmalarda iskemik önkoşullamanın miyokardiyal nekroza [59–61] karşı koruyucu
etkisinin yanında aritmi [62, 63] miyokardiyal sersemleme [64], koroner endotelyal
hasar [65] ve mikrovasküler fonksiyon bozukluğuna [66, 67] karşıda koruyucu
etkileri olduğu gösterilmiştir [56].
Önkoşullama ile iki farklı dönemde kalp koruması gerçekleşmektedir. İlk dönem
(erken dönem, akut dönem, klasik dönem, korumanın birinci penceresi), iskemiden
sonra dakikalar içinde oluşmakta ve etkisi 1-3 saate kadar sürmektedir. İlk dönem
geçici fakat önemli bir koruma sağlar ve oluşmasında protein sentezine gerek
yoktur.
Geç
dönem
(gecikmiş
dönem,
korumanın
ikinci
penceresi),
önkoşullamadan 24 saat sonra belirginleşir. Geç dönemin koruyucu etkisi 72-96
saate kadar sürebilir ve bu dönemde protein sentezine gerek vardır [68, 69].
Önkoşullama ile iskemik faz boyunca otakoidler salınır ve reseptörlerini aktive
ederek NO aracılı sinyal yolu ile mKATP’nin açılmasını sağlarlar. Reperfüzyon
fazında oksijenle karşılaşması sonucunda mitokondri tarafından tekrar ROT’nin
oluşmasına yol açar. Önkoşullama ön tedavi gerektiren bir uygulama olduğundan
klinik uygulamaları sınırlıdır [33].
18
Önkoşullama iskemisinin en uygun süresi türlere göre farklılık göstermektedir.
Anesteziye köpekte [70]
5 dakikalık koroner oklüzyonun 1, 6 ve 12 siklusu
karşılaştırılmış, koruma açısından bir fark görülmemiştir. İn vivo sıçan [48, 71] ve
domuz [72] modellerinde ise, infarkt alanın önkoşullama stimulusuna göre değiştiği
gösterilmiştir. Tavşanlarda da üç defa uygulanan 5 dk iskemi 10 dk reperfüzyon
siklusunun, bir defa uygulamaya göre daha etkili olduğu gösterilmiştir [73].
Adenozin, bradikinin ve opioid reseptörlerinin aynı anda aktivasyonu ve kısa süreli
iskemi-reperfüzyon boyunca reaktif oksijen türlerinin ortama salınması iskemik
önkoşullamayı tetikler [74].
19
Şekil 2.5. İskemik önkoşullama ve ardkoşullamanın oluşum mekanizmaları
Ardkoşullanmanın olası mekanizmalarını ve bu mekanizmalar aracılığıyla, hücre ölümünün ne
şekilde önüne geçilebileceğini son çalışmalar ışığında özetleyen basit bir şematik diyagramdır. ROT,
sitokinler, nötrofiller ve doku faktörü gibi proinflamatuar uyaranların inhibisyonu, inflamatuar ve
oksidan yanıtları azaltabilir. Adenozin, NO ve opioid gibi endojen faktörlerin SK tarafından
korunması, alt mekanizmaları tetikleyebilir. PI3K ve MEK1/2, ERK1/2 aktivasyonu sonucunda eNOS
aracılığı ile KATP kanalları açılır ve mPTP kapanır. mPTP açılımının engellenmesi ile mitokonri dışına
Ca+2 çıkışı olarak mitoCa+2 azalır ve osmotik şişmenin yanı sıra dış mitokondriyal membrandaki
kollaps ve rüptürün, dolayısıyla hücre nekrozunun önüne geçilmiş olur. mPTP’nin kapanışı ile ayrıca
proapoptotik proteinlerin sitoplazmaya salınımı engellenir. Bu sayede sitokrom c’nin, apoptotik
Proteaz-Aktive edici Faktör-1’e bağlanması inhibe edilerek, kaspaz kaskadının aktifleşmesinin de
önüne geçilmiş olur. Bu da apoptoz, nekroz ve inflamasyonu azalttığından, sonuç olarak hücre ölümü
inhibe edilmiş olur [75, 76]. Şengül İ, Şengül D Review (2012)’den alınmıştır.
20
Adenozin (ADO), Bradikinin gibi moleküllerin tetiklemesiyle başlayan iskemik
önkoşullamada, Protein Kinaz C (PKC) aktivasyonu ve NO oluşumu kritik öneme
sahiptir [77, 78].
İskemi gibi kalpte ATP düzeyini düşüren bir olay gerçekleştiğinde kalpteki KATP
kanalları aktive olur ve hücrenin dışından içine potasyum iyonunun akışı gerçekleşir,
repolarizasyon hızlanır, bu etki ile voltaj bağımlı kanallardan akışın azalması hücre
içi kalsiyum konsantrasyonunu azaltarak iskemik hasarı azaltır. Bu KATP kanallarının
kalbi iskemik hasardan korumadaki rolünü gösterir [79]. Diğer bir görüş ise KATP
kanal aktivasyonunun bir uç efektör olmadığı, sonrasında aydınlatılamamış birçok
mekanizmayı harekete geçirdiğidir [80].
Önkoşullamada bradikinin ve adenozin tarafından Endotelyal Nitrik Oksit Sentazın
(eNOS) uyarılması ile NO salınımı gerçekleşir ve NO, dönüştüğü peroksinitrit
aracılığı ile doğrudan ya da PKC aktivasyonuna yol açarak KATP kanallarının
açılmasını sağlar [81].
Tavşan ve keçi kalbinde yapılan önkoşullama çalışmalarında Nitrik Oksit Sentaz
(NOS) inhibitörü önkoşullamanın koruyuculuğunun azaldığı gözlenmiştir [82, 83].
2.4.2. İskemik ardkoşullama
İskemik önkoşullama, tek ya da birden fazla tekrarlayan kısa süreli iskemireperfüzyon dönemlerinin, daha sonra gerçekleşecek ve hasara neden olacak uzun
süreli iskemi-reperfüzyon dönemlerine karşı koruyucu bir yöntemdir [14].
İskemik önkoşullamaya benzer bir rejimle; maruz kalınan iskemiden “hemen önce”
yerine, “hemen sonra” kısa süreli tekrarlayan iskemi-reperfüzyon epizodlarının
uygulaması ilk kez 2003’te Vinten-Johansen grubu tarafından çalışılmış olup, 45
dakikalık iskemiden sonra 3 defa 30’ar saniye iskemi-reperfüzyon periyotları
gerçekleştirerek köpek miyokard hasarının %47’ den %11’ e düştüğünü
gösterilmiştir [84]. Güçlü bir endojen mekanizma olan bu fenomen “Ardkoşullama”
olarak adlandırılmıştır [75].
21
Ardkoşullamada; mPTP kapanması, eNOS, NO, guanil siklaz, KATP kanalları ve
adenozin mekanizmaları üzerinden miyokardın korunmasını sağlanmaktadır [85].
Adenozin A1, A2, A3 olmak üzere üç reseptörü bulunan bütün hücrelerde doğrudan
ya da ATP ’nin hidrolizi sonucu oluşan lokal bir hormondur [86]. Adenozinin reseptör
alt tiplerinin farmakolojik olarak aktive edilmesinin miyokardial reperfüzyonda
koruma sağladığı gösterilmiştir [87, 88].
Williams ve arkadaşlarının tavşan kalbinde yaptıkları çalışmada NOS inhibitörü olan
L-N-nitro-arjinin-metil ester uygulanması ardkoşullamanın koruyucu etkisini
azaltmıştır [82].
İskemi boyunca kapalı olan mPTP’ler, reperfüzyonun erken döneminde açılan
porlardır. Aktif oksijen radikallerinin ve kalsiyumun hücrede konsantrasyonları
düşürülmese dahi, mPTP açılmasının inhibisyonu kalp koruyucu etki göstermektedir
[89].
Protein Kinaz G (PKG) mitokondrial Protein Kinaz C-ε (PKC-ε) yi fosforilize ederek,
mPTP kanallarının açılmasını mKATP kanalları, matrix alkanizasyon ve mitokondrial
aktif oksijen radikallerini kapsayan ara adımlar üzerinden engeller [89–91].
2.4.3. Farmakolojik koşullama
Kardiyak koruma mekanizmaları olan önkoşullama ve ardkoşullama ile ilgili bir diğer
terim iskemik önkoşullama ve ardkoşullamaya benzer etki gösteren farmakolojik
ajanlarla gerçekleştirilen farmakolojik (kimyasal) önkoşullama ve ardkoşullamadır.
Farmakolojik önkoşullama kardiyak koruma ve nöro koruma için pratik bir stratejidir
[92, 93]. Farmakolojik önkoşullama, terimi ilk olarak Riepe ve Ludolph tarafından
beyinde 3-nitropropiyonik asit (3-NP) kullanarak, hipoksik tolerans indüksiyonu için
kullanılmıştır [92].
22
Turan ve arkadaşlarının yaptığı çalışmalarda 3-NP ile gerçekleştirilen farmakolojik
önkoşullamanın sıçan kalbinde infarkt alanı azaltarak iskemi-reperfüzyon hasarına
karşı koruyucu etkisininin olduğu gösterilmiştir [94, 95].
Farmakolojik önkoşullamada yararlı etki görülen ajanlar opiodler (morfin gibi), PKC
analogları, KATP kanal açıcıları (pinasidil, kromakalim, diazoksit, nikorandil,
levosimendan gibi) adenozin, adenozin agonistleri (AMP579, NECA), ve NO
dönörleridir. Bu ajanların hepsinin ciddi yan etkileri olmasından dolayı klinikte
kullanımı sınırlıdır. Bir KATP kanal açıcısı olan diazoksit hayvanlarda yapılan
çalışmalarında iskemik önkoşullamaya benzer etkiler oluştururken insanda
hipotansiyona neden olmaktadır. Bu nedenle nicorandil ve adenozin önkoşullayıcı
ajan olarak kullanılamamaktadır. Farmakolojik önkoşullayıcı ajanlar klinikte;
kararsız
anjina
pektoriste,
koroner
arter
by-pass
cerrahisinde,
kalp
transplantasyonunda ve antiaritmik ilaçlarla kontrol altına alınamamış stabil anjinalı
hastalarda kullanılabilir [96, 97].
Farmakolojik ardkoşullamanın terapötik potansiyelini gösteren çok sayıda pre klinik
(hücresel) ve klinik araştırma bulunmaktadır [98].
Örneğin Kurian ve arkadaşlarının sıçan kalbinde yaptıkları çalışmada Desmodium
gangeticum ekstresinin farmakolojik ardkoşullama ile kalpte koruyucu etki yaptığı
gösterilmiştir [99].
Klinikte ise Huang ve arkadaşları tarafından yapılan çalışmada hastalar üç guruba
ayrılmış isoflurane ile önkoşullama, propofol ile ardkoşullama ve iki tedavinin birlikte
kullanıldığı hastalarda iskemi reperfüzyon hasarına karşı bu tedavilerin koruma
sağladıkları gösterilmiştir. Özellikle her iki farmakolojik ajanı kullanan hasta
gurubunda sinerjik bir etkinin olduğu gösterilmiştir [100].
NO ve proteinlerin S-nitrozillenmesinin farmakolojik önkoşullamada olduğu gibi
ardkoşullamada da önemli rollerinin olduğu Penna ve arkadaşları tarafından izole
sıçan kalbinde gösterilmiştir [101, 102].
23
Farmakolojik ardkoşullama için kullanılan çeşitli ajanlar hakkında birçok yayın
bulunmaktadır. Örneğin NO ve proteinlerin S-nitrozillenmesinin farmakolojik
önkoşullamada olduğu gibi ardkoşullamada da önemli rollerinin olduğu gösterilmiştir
[103].
Farmakolojik önkoşullamada da kullanılan adenozin analogları, NO dönörleri,
opioidler ve bunlardan farkı olarak insülin, statinlar gibi ajanlar ile yapılmış
farmakolojik ardkoşullama çalışmaları mevcuttur. İnhalasyon anesteziklerinden
sevofluranın farmakolojik ardkoşullayıcı etkisi olduğu görülmüştür [104]. İskemik
ardkoşullamanın taklit edilmesi amaçlanan bu ajanlardan hiç birinin şu an için klinik
kullanımı yoktur [21].
İskemik ardkoşullama yerine infüzyon olarak uygulanan fosfodiesteraz-5 inhibitorleri
olan vardenafil ve sildenafil’in geniş bir doz aralığında kalp koruyucu etkinliği
gözlemlenmiştir. İnsanda kullanılan maksimum dozlarının yarısı ile iskemik
ardkoşullama ile karşılaştırılabilir tam koruma gözlemlenmiştir. Erektil disfonksiyon
tedavisinde karşılaşılan hemodinamik yan etkileri ortaya çıkaran dozun altındaki
konsantrasyonlarda dahi kalp koruyucu etkisinin varlığı kanıtlanmıştır ve bu
farmakolojik ardkoşullamanın klinikte kullanılabilirliği açısından önemli bir bulgudur
[105].
Farmakolojik önkoşullamada ve ardkoşullamada kullanılabilecek yeni farmakolojik
ajanların geliştirilebileceği bir çerçeve sağlayabilmek ve kardiyak koruma temellerini
anlamak için mekanistik çalışmalara gerek vardır [106].
24
Şekil 2.6. İskemi-repefüzyon hasarında mPTP kanallarının açılmasının etkisi ve
çeşitli kalp koruyucu ajanların bu hasara nasıl engelledikleri
⤑ iskemide temel olarak meydana gelen değişiklikleri göstermektedir. → kesik çizgili olarak
reperfüzyon sırasında öncelikle meydana gelen değişiklikleri göstermektedir. ➡ kalp koruyucu
ajanların etki yerlerini göstermektedir [107, 108]
Halestrap, AP (2009)’ dan alınmış ve Türkçeleştirilmiştir.
2.5. Resveratrol
Quiñones ve arkadaşları tarafından kaleme alınan bir derlemede resveratrolün de
içinde bulunduğu polifenolik bileşiklerin kardiyovasküler hastalıklar üzerindeki
olumlu etkilerinden bahsedilmiştir [109].
Üzüm tanelerinde bol miktarda bulunan resveratrol (3,4,5-trihidroksistilben) polifenol
yapısında doğal bir antioksidan maddedir. Güney Fransa’da yağlı diyet ve sigara
tüketimine rağmen bol tüketilen şarap nedeniyle kalp hastalıklarının görülme
25
sıklığının diğer ülkelere göre düşüktür ve bu durum Fransız paradoksu olarak
adlandırılır [24].
Resveratrolün doğal antioksidan etkisi rolü; fenton reaksiyonu ürünleri tarafından
indüklenen lipid peroksidasyonunun inhibisyonu, koenzim Q ile yarışarak ROT
oluşum yerinde oksidatif zincir kompleksini azaltmak ve mitokondride oluşan
superoksit
radikalini
yakalamak
olmak
üzere
üç
farklı
mekanizma
ile
açıklanmaktadır [110].
Resveratrolün iskemi-reperfüzyon hasarına karşı kalbi koruduğunu sıçan kalbinde
yapılan çalışmalar ile göstermiştir [111].
Turan ve arkadaşlarının tavşan spinal kord iskemisinde resveratrol ile yaptıkları
farmakolojik önkoşullama çalışmasında, resveratrolün oksidatif stresi azaltarak NO
salınımını artırdığı ve spinal kordu iskemi-reperfüzyon hasarından koruduğunu
gösterilmiştir [112].
Resveratrol damar duvarındaki cGMP miktarını ve NOS aktivitesini indükleyerek NO
miktarını arttırır. Buda NO/cGMP yolağı ile damar gevşemesini sağlar.
Resveratrolün sıçan aortunda noradrenalin ve fenilefrinin oluşturduğu kasılmaları
önemli derecede inhibe ettiği gösterilmiştir [113].
Akar ve arkadaşlarının yaptığı bir çalışmada resveratrolün (70 µM) noradrenalin ile
kantrakte edilmiş safen ven ve internal meme arterinde yaklaşık %35 gevşemeye
sebep olduğunu ve endotel tabakası uzaklaştırılmış ya da L-NOARG (NOS
inhibitörü) önceden verilen insan meme arterinde ve saphen vende resveretrolün
oluşturduğu gevşemenin ortadan kalktığını göstermişlerdir [114]. Resveratrolün
endotel bağımlı vazodilatör etkisi süperoksit radikallerinin oluşumunda ana
kaynaklardan biri olan vasküler Nikotinamid Adenin Dinükleotit Fosfat (NAD(P)H)
oksidaz inhibitör etkisine bağlanmıştır [115]. Akar ve arkadaşları nitrat toleransı
oluşturulmuş insan meme arteri dokusunda 1-10 µM Resveratrolün NAD(P)H ile
sitümule edilen veya bazal süperoksit oluşumunu neredeyse ortadan kaldırdığını
göstermişlerdir [116].
26
Bu etki mekanizmaları dışında Lin ve arkadaşları sıçanlarda yaptıkları bir çalışmada
travmatik beyin hasarını önlemede resveratrolün etkisinin mPTP kanaları üzerinden
olduğu gösterilmişlerdir [117].
2.6. Atraktilosid
Atraktilosid, Atractylis gummifera ve diğer devedikenlerinden izole edilen son derece
toksik bir glikozittir.
Mitokondriyal translokazı inhibe ederek mitokondriyal
membranda adenozin nükleotidlerin oksidatif fosforilasyonunu engeller. Ayrıca
bilinen bir mPTP açıcısıdır [118].
Husainy ve arkadaşlarının yaptıkları bir çalışmada mPTP kanallarının iskemireperfüzyonun farklı zamanlarında inhibe edilmesinin ve açılmasının etkisi
araştırılmıştır. Bunun için atraktilosidin birçok çalışmada da kullanılan 50 μM
konsantrasyonu kullanılmıştır. İskemi öncesinde
atraktilosid uygulamasının
miyokard hasarını (Kreatin Kinaz (CK) salınımını) ve hücre ölümünü kontrole kıyasla
belirgin derecede arttırdığı, reoksijenasyon sırasında atraktailosid uygulamasının
CK salınımını belirgin şekilde arttırırken nekrotik veya apoptotik hücre ölümünü
etkilemediği görülmüştür. Reoksijenasyonun ilk 10 dakikasında atraktailosid
uygulanmasının hem CK salınmasını hem de hücre ölümünü gerek iskemik
önkoşullama gerek mPTP inhibitörü olan Siklosporin A (CsA) ve Bongkrekic Asitin
(BKA) etkinliği ile kıyaslanabilir şekilde azalttığı gözlemlenmiştir. Aynı etki
reoksijenasyonun 10. dakikasından sonraki uygulamalarda ve reoksijenasyon
öncesi
uygulamalarda
dakikasındaki
görülmemiştir.
Bu
aktivitesindeki
kaspaz-3
sonuç
reoksijenasyonun
mPTP’nin
rolüne
ilk
on
bağlanmıştır.
Reoksijenasyonun ilk on dakikasında CsA ile sağlanan mPTP inhibisyonu ile
kaspaz-3 aktivitesi kontrole göre iskemik önkoşullama ile kıyaslanabilir şekilde
azalırken aynı perioddaki atraktilosid uygulaması ile kaspaz-3 aktivitesinde belirgi
artış gözlemlenmiştir [119].
İskemi-reperfüzyon kaynaklı hasar ve sıçan ventriküler miyokardın korunması
mPTP'nin,
açık
veya
kapalı
durumuna
bağlıdır.
Paradoksal
olarak,
bu
reoksijenasyonun ilk 10 dakika esnasında kanalların hem açık hem de kapalı olması
27
kalbin
İskemi-reperfüzyon
kaynaklı
hasara
karşı
korunmasında
iskemik
önkoşullamaya benzerliği açısından kritik bir öneme sahip olduğu görülmektedir.
Reperfüzyon
sırasında
mPTP
açılması
miyosit
ölümünün
önemli
belirleyicilerindendir. mPTP'nin açılmasının, iç mitokondriyal zarı boyut olarak 1500
Da ya kadar olan moleküllere geçirgen hale getirmesi sonucunda mitokondrial
matris şişmesi, dış membran yırtılma ve sitokrom c serbest bırakılması ve diğer proapoptotik faktörlerin oluşmasına neden olur ve apoptotik yolağı başlatır [120, 121].
Buna ek olarak, ilişkilendirilmiş mitokondriyal oksidatif fosforilasyon ayrılması
(uncoupling), mitokondriyal zarın çökme potansiyeline ve enerji tükenmesine neden
olur. Devam etmesi halinde ise, hücre nekrozuna neden olur [122].
Birçok araştırmacı, erken reperfüzyon esnasında mPTP inhibisyonunun kalp
koruyucu olduğunu göstermiştir [123, 124].
Yadav Narayan ve arkadaşlarının yaptığı bir çalışmada her iki cinsiyetten olan
Wistar sıçanlarda diyetle hiperlipidemi oluşturulmuş farmakolojik ve iskemik
önkoşullamanın hiperlipidemik ratlarda kardiyoprotektif etkisi incelenmiştir. Gerek
hiperlipidemik olmayan ratlarda önkoşullama olmaksızın atraktilosid (20 μM)
uygulaması, gerekse iskemik önkoşullama yapılmış normal ratlarda, farklı kimyasal
ajanların kullanıldığı önkoşullama uygulanmış ve önkoşullamanın son döngüsünde
yapılan atraktilosid uygulaması hiperlipidemik ratlarda olduğu gibi infakt alanı
arttırmıştır [125]. Laktat Dehidrojenaz (LDH) ve CK’ın miyokarda bağlı salınımı (CKMB) artmıştır [126]. LDH salınımındaki artış matemetiksel olarak iskemi-reperfüzyon
hasarı ile ilişkilendirilmiş olmasından hareketle atraktilosidin önkoşullamanın iskemi
reperfüzyon-hasarını önleyici etkisini azalttığını söyleyebiliriz [125].
28
29
3. GEREÇ ve YÖNTEM
3.1. Gereçler
3.1.1. Kullanılan deney hayvanları
Gazi Üniversitesi Rektörlüğü Deney Hayvanları Etik Kurul Başkanlığından G.Ü.ET10.047 kod numarası ile etik kurul izni alınmıştır.
Deneylerde Refik Saydam Hıfzıssıhha Merkez Başkanlığı Deneysel Araştırma ve
Uygulama Merkezinden temin edilen Wistar cinsi 300-350g ağırlığında erkek ratlar
kullanılmıştır.
3.1.2. Kullanılan kimyasal maddeler
Ketamin hidroklorür (Pfizer), Ksilazin (Alfasan), Heparin (Mustafa Nevzat),
Atraktilosid (Sigma-Aldrich), Resveratrol (Sigma-Aldrich), Trifeniltetrazolium klorür
(TTC) (Sigma-Aldrich), NaH2PO4 (Merck), Na2HPO4 (Merck), Formol (SigmaAldrich), NaCl (Merck), NaHCO3 (Merck), Glukoz (Merck), KCl (Merck), KH2PO4
(Merck), CaCl2 (Merck), MgSO4 (Merck), Absolü etanol (Merck-Resveratrolü
çözmek için kullanılmıştır).
Krebs-Heinsleit Çözeltisi (pH7.4)
NaCl
118,0 mM
NaHCO3
25,0 mM
Glukoz
11,0 mM
KCl
4,5 mM
KH2PO4
4,4 mM
CaCl2
1,4 mM
MgSO4
1,2 mM
30
3.1.3. Kullanılan aletler
%95 O2, %5 CO2 içeren gaz karışım tüpü
Cerrahi malzeme (Makas, pens, buldog)
Hassas terazi (Shimadzu)
Kan Basıncı Transducer (Commat Ltd., Türkiye)
Langendorff cihazı (MAY LS06 seri no:3006-005)
Mikropipet (Eppendorff Research)
MP 35 veri kayıt sistemi (Biopac systems, INC)
pH metre (JENCO)
Sirkülatör (MAY WBC 3044V3)
Vortex (Firlabo)
3.2. Yöntem
3.2.1. Sıçan izole kalp preparatını hazırlanması ve ölçülen hemodinamik
parametreler
Deney hayvanları ksilazin (10 mg/kg) ve ketamin hidroklorür (50 mg/kg) ile
intraperitonal enjeksiyonla anesteziye edilmiş, femoral ven yoluyla (500 IU/kg)
heparin verildikten sonra toraks hızla açılarak kalp çıkartılmış ve buzlu KrebsHeinseleit çözeltisinin içerisine alınmıştır. İzole edilen kalp, hızlı bir şekilde %95 O 2,
%5 CO2 gaz karışımı ile havalandırılan 37°C sıcaklığındaki Krebs-Heinseleit
çözeltisi ile retrograd olarak perfüze edilmek üzere sabit basınçlı Langendorff
cihazına aorttan asılmıştır. Krebs Henseleit rezervuarı, perfüzyon boyunca istenilen
sabit basınç (100 cm H20=75 mmHg) sağlamak için izole organ banyosundan 100
cm yukarıda olacak şekilde yerleştirilmiştir. Kalbin sol ventrikülüne yerleştirilen su
dolu bir lateks balon yardımıyla sol ventrikül basıncı ölçülmüştür.
Deneyler sırasında, transducer aracılığıyla, veri kayıt sistemi (MP35 biopac
systems, INC) yardımıyla perfüzyon basıncı,
sol ventrikül sistolik ve diyastolik
basıncı eş zamanlı olarak kaydedilmiştir. Deney süresince Sol Ventrikül Gelişen
Basıncı (SVGB), Sol Ventrikül Diyastol Sonu Basıncı (SVDSB), kalp atım hızı
ölçülmüştür. SVGB, ventriküler sistolik basınçdan ventriküler diyastolik basıncın
31
çıkartılması ile hesaplamıştır. Ayrıca Kalbin iş gücünü gösteren Hız Basınç Ürünü
(RPP) hesaplanarak değerlendirilmiştir. Pozitif ve negatif diferansiye basınçlar
SVGB’nin türevi alınarak biopac MP35 veri kayıt sistemi tarafından hesaplanmıştır.
+dP/dtmax (kontraksiyon hızının göstergesidir ve inotropizm indeksi olarak
kullanılmaktadır) ve –dP/dtmax (gevşeme indeksi olarak kullanılmaktadır) [127].
3.2.2. Deney protokolü
Araştırmamızda hayvanlar dört gruba ayrılmıştır.
Grup 1 (Kontrol): 25 dakikalık dengeleme periyodunu takiben 30 dakikalık global
iskemi ve ardından 120 dakikalık reperfüzyon yapılmıştır.
Grup 2 (Resveratrol): 15 dakikalık dengeleme periyodunu takiben 10 dakika 10 µM
konsantrasyonda resveratrol infüzyon ile verilmiştir. Ardından 30 dakika global
iskemi 120 dakika reperfüzyon yapılmıştır.
Grup 3 (Atraktilosid): 15 dakikalık dengeleme periyodunu takiben 10 dakika 100 µM
konsantrasyonda atraktilosid infüzyon ile verilmiştir. Ardından 30 dakika global
iskemi 120 dakika reperfüzyon yapılmıştır.
Grup 4 (Atraktilosid+Resveratrol): 5 dakikalık Krebs perfüzyonu ile dengeleme
periyodundan sonra 10 dakika Krebs Henseleit çözeltisi içerisinde kalp kendi
çalışma hızına bağlı olarak 3, 10, 30 ve 100 µM konsantrasyonda Atraktilosid ile 10
dakika, ardından Krebs Henseleit çözeltisi içerisinde 10 µM resveratrol perfüze
edilmiş ardından 30 dk’lık global iskemi 120 dakika reperfüzyon yapılmıştır.
Her bir deney boyunca perfüzyon basıncı, SVGB, SVDSB ve kalp atım hızı,
kaydedilmiştir. ±dP/dtmax SVGB ‘nin türevi alınarak biopac MP35 veri kayıt sistemi
tarafından hesaplanmıştır.
32
İnfarkt Alan
Ölçümü
Grup 1: Kontrol
10 dk
15 dk
30 dk
120 dk
Grup 2 ve 3: Resveratrol veya Atraktilosid
15 dk
10 dk
30 dk
120 dk
Resveratrol veya Atraktilosid perfüzyonu
Grup 4: Resveratrol + Atraktilosid
5 dk 10 dk 10 dk
30 dk
120 dk
Resveratrol perfüzyonu
Atraktilosid perfüzyonu
Şekil 3.1. Deney protokolü
Açık alan; perfüzyon periyodu, kapalı alan, iskemi periyodu, taralı alan; reperfüzyon periyodudur
33
Tüm deney gruplarında iskemi öncesi, iskemi sonrası reperfüzyonun 30. dakika, 60.
dakika ve 120. dakikalarındaki perfüzyon basıncı ve sol ventrikül basıncı değerleri
oransal olarak karşılaştırılmıştır.
3.2.3. İnfarkt alan değerlendirilmesi
Hazırlanan 1 L 0,1 M NaH2PO4 ve 2 L 0,1 M Na2HPO4’ın karıştırılması ile hazırlanan
ve pH’sı 7,4’e ayarlanmış, fosfat tamponunda çözülerek %1 ‘lik Trifeniltetrazolyum
Klorür (TTC) çözeltisi hazırlanır.
Kalpler reperfüzyondan sonra Langendorf düzeneğinde %1’lik TTC içeren fosfat
tamponu ile 37°C’de 20 dk süreyle infüze edilerek boyanır. Dokuda nekrotik alanlar
soluk sarımsı renkte gözlemlenirken, canlılığını koruyan bölge ise TTC ile koyu
kırmızı renkte boyanır.
Lagendorf düzeneğinden alınıp alimunyum folyoya sarılarak -20°C ‘de dondurulan
kalpler, bistüri ile 2-3 mm kalınlıkta olacak şekilde dilimlenir. Kalp dilimleri % 10
formol çözeltisinde boyayı fiske etmek amacıyla 30 dk bekletilir. Boyama işlemini
takiben infarkt alan iki cam levhanın arasına yerleştirilen ve fotograflanan kalplerde
Image J bilgisayar programı yardımı ile 100xinfarkt alan/tüm alan eşitliği ile oransal
olarak hesaplanır.
3.2.4. İstatistiksel analiz
Tüm gruplarda elde edilen infarkt alan, SVGB, SVDSB, ±dP/dtmax ve hız basınç
ürünü değerleri, % cevabın ortalaması ± standart hatası şeklinde ifade edilmiştir.
Gruplar arasındaki anlamlılık tek yönlü varyans analizi (ANOVA), post hoc trst olarak
TUKEY testi yapılarak karşılaştırıldı ve P<0,05 olan değerler anlamlı kabul edildi.
34
35
4. ARAŞTIRMA BULGULARI
4.1. İnfarkt Alan
Resveratrolün 10 µM uygulaması 30 dakika iskemi ve 120 dakika reperfüzyon
sonrası infarkt alan büyüklüğünü kontrole göre anlamlı olarak azaltmıştır.
Atraktilosid 30 µM ve 100 µM konsantrasyonda, resveratrolün oluşturduğu bu
koruyucu etkiyi anlamlı olarak ortadan kaldırmıştır (Resim 4.1).
60
Kontol
55
Res (10µM)
*
Atr (100µM) + Res
50
45
Atr (30µM) + Res
*
Atr (10µM) + Res
40
Atr (3µM) + Res
35
Arbitrary Unit
30
25
20
#*
15
10
#
#
5
0
Şekil 4.1. Kontrol, resveratrol’ün tek başına ve atraktilosidin farklı dozlarının
resveratrol ile birlikte uygulanmasının 30 dakika global iskemi ve 120 dakika
reperfüzyon sonrasında infarkt alan üzerine etkilerinin karşılaştırılması
n=3-12, * resveratrole göre, # kontrole göre, anlamlı p<0,05
36
Resim 4.1. Kontrol, resveratrol’ün tek başına ve atraktilosidin farklı dozlarının
resveratrol ile birlikte uygulanmasını tekiben 30 dakika global iskemi ve 120 dakika
reperfüzyon sonrasında TTC boyası ile boyanan kalp örnekleri
37
4.2. Hemodinamik Parametreler
4.2.1. Sol ventrikül gelişen basıncı
Kontrol grubunda iskemi sonrası azalan sol ventrikül gelişen basıncını (SVGB)
resveratrol (10 µM) kontrole göre iskemi sonrası yani reperfüzyon süresince anlamlı
olarak düzeltmiştir (Şekil 4.2). Atraktilosid uygulandığı bütün konsantrasyonlarda,
resveratrolün oluşturduğu koruyucu etkiyi gerek iskemi öncesi gerekse iskemi
sonrası anlamlı olarak ortadan kaldırmıştır. (Şekil 4.2).
38
38
Kontol
Res (10µM)
120
Atr (100µM) + Res
Atr (30µM) + Res
SVGB (Başlangıcın %)
100
80
60
*
*
*
*
Atr (10µM) + Res
Atr (3µM) + Res
#
*
*
*
40
20
#
#
*
*
*
*
*
*
*
0
30
60
İskemi
90
120
180(dk)
Reperfüzyon
Şekil 4.2. Kontrol, resveratrol ve atraktilosidin farklı dozlarının resveratrol ile birlikte uygulanmasının 30 dakika global iskemi ve 120
dakika reperfüzyon sonrasında SVGB üzerine etkisinin karşılaştırılması
n=4-13, * resveratrole göre, # kontrole göre anlamlı, p<0,05
39
Şekil 4.3. Kontrol, resveratrol’ün tek başına ve atraktilosidin farklı dozlarının
resveratrol ile birlikte kullanıldığı gruplardaki SVGB kayıtları
40
4.2.2. Sol ventrikül diyastol sonu basıncı
Resveratrolün (10 µM) uygulaması 30 dakika iskemi sonrasında reperfüzyon
süresince sol ventrikül diyastol sonu basıncını (SVDSB) kontrole göre anlamlı olarak
düzeltmiştir (Şekil 4.4). Atraktilosid sadece 30 µM ve 100 µM konsantrasyonda
uygulandığında, resveratrolün oluşturduğu koruyucu etkiyi anlamlı olarak ortadan
kaldırmıştır (Şekil 4.4).
41
350
*
SVDSB (Başlangıcın %)
300
250
*
*
200
*
#
#
150
*
*
Kontol
Res (10µM)
Atr (100µM) + Res
Atr (30µM) + Res
Atr (10µM) + Res
Atr (3µM) + Res
*
#
#
100
50
0
30
60
İskemi
90
120
180 (dk)
Reperfüzyon
Şekil 4.4. Kontrol, resveratrol ve atraktilosidin farklı dozlarının resveratrol ile birlikte uygulanmasının 30 dakika global iskemi ve 120
dakika reperfüzyon sonrasında SVDSB üzerine etkisinin karşılaştırılması
n=3-18,* resveratrole göre, # kontrole göre anlamlı P<0,05
41
42
4.2.3. ± dP/dtmax değerleri
- dP/dtmax Değerleri
Resveratrol (10 µM) uygulaması 30 dakika iskemi sonrasında reperfüzyon
süresince sonrasında -dP/dtmax değerini reperfüzyon süresince kontrole göre
anlamlı olarak düzeltmiştir (Şekil 4.5). Atraktilosid iskemi öncesi 3, 10, 30 ve 100 µM
konsantrasyonlarda, iskemi sonrası ise 30 µM ve 100 µM konsantrasyonda
uygulandığında, resveratrolün oluşturduğu bu etkiyi anlamlı olarak ortadan
kaldırmıştır (Şekil 4.5).
43
Kontol
120
Res (10µM)
#
100
Atr (100µM)+Res
#
Atr (30µM) + Res
Atr (10µM) + Res
-dP/dtmax (Başlangıcın %)
80
#
60
40
20
*
*
*
*
*
*
*
*
Atr (3µM) + Res
*
*
*
0
30
60
İskemi
90
120
180 (dk)
Reperfüzyon
Şekil 4.5. Kontrol, resveratrol ve atraktilosidin farklı dozlarının resveratrol ile birlikte uygulanmasının 30 dakika global iskemi ve 120
dakika reperfüzyon sonrasında -dP/dtmax üzerine etkisinin karşılaştırılması
n=3-17, * resveratrole göre, # kontrole göre anlamlı p<0,05
43
44
+ dP/dtmax Değerleri
Resveratrol (10 µM) uygulaması 30 dakika iskemi sonrasında reperfüzyon
süresince sonrasında +dP/dtmax değerini reperfüzyon süresince kontrole göre
anlamlı olarak düzeltmiştir (Şekil 4.6). Atraktilosid gerek iskemi öncesi gerekse
iskemi sonrası 3, 10, 30 ve 100 µM konsantrasyonlarda resveratrolün oluşturduğu
koruyucu etkiyi anlamlı olarak ortadan kaldırmıştır (Şekil 4.6).
45
120
#
+dP/dtmax (Başlangıcın %)
100
80
60
40
20
0
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
30
60
İskemi
#
90
Kontol
Res (10µM)
Atr (100µM) + Res
Atr (30µM) + Res
Atr (10µM) + Res
Atr (3µM) + Res
#
*
120
*
*
*
*
180 (dk)
Reperfüzyon
Şekil 4.6. Kontrol, Resveratrol ve Atraktilosidin farklı dozlarının Resveratrol ile birlikte uygulanmasının 30 dakika global iskemi ve 120
dakika reperfüzyon sonrasında +dP/dtmax üzerine etkisinin karşılaştırılması
n=3-12,* resveratrole göre, # kontrole göre anlamlı p<0,05
45
46
4.2.4. Hız basınç ürünü
Kalbin iş gücünü gösteren hız basıç ürünü sistolik kan basıncı ile kalp atım hızının
çarpılması ile hesaplanır. Resveratrolün (10 µM) uygulaması 30 dakika iskemi
sonrasında reperfüzyon süresince hız basınç ürününü kontrole göre anlamlı olarak
düzeltmiştir (Şekil 4.7). Atraktilosid 30 µM ve 100 µM konsantrasyonda
uygulandığında, resveratrolün oluşturduğu koruyucu etkiyi anlamlı olarak ortadan
kaldırmıştır (Şekil 4.7).
47
Kontol
140
Res (10µM)
Atr (100µM) + Res
Hız Basınç Ürünü (Başlangıcın %)
120
Atr (30µM) + Res
#
100
Atr (10µM) + Res
#
80
60
*
*
**
**
90
120
40
Atr (3µM) + Res
#
*
*
20
0
30
60
İskemi
180 (dk)
Reperfüzyon
Şekil 4.7. Kontrol, Resveratrol ve Atraktilosidin farklı dozlarının Resveratrol ile birlikte uygulanmasının 30 dakika global iskemi ve 120
dakika reperfüzyon sonrasında hız basınç ürünü üzerine etkisinin karşılaştırılması
n=3-15,* resveratrole göre, # kontrole göre anlamlı p<0,05
47
48
49
5. TARTIŞMA
Bu araştırmamızda resveratrolün miyokardiyal iskemi-reperfüzyon hasarında
oluşturduğu koruyucu etkide mPTP kanallarının rolünü inceledik. Araştırmamızda
iskemi öncesi uygulanan resveratrolün 30 dakikalık miyokardiyal iskemi ve 120
dakikalık reperfüzyon sonrasında gerek infarkt alanda gerekse hemodinamik
parametrelerin korunmasında kontrol grubuna göre anlamlı koruma oluşturmuştur.
Resveratrol kontrol grubunda azalmış olan SVGB’nı ve artmış olan SVDSB’nın
iskemi öncesi değerlerinde kalmasını sağlamıştır. Resveratrolun oluşturduğu bu
koruyucu etkide mPTP kanallarının etkilerini araştırmak için mPTP kanal açıcısı
atraktilosidin 3 µM, 10 µM, 30 µM, 100 µM olmak üzere dört farklı dozunu kullandık.
Atraktilosid infarkt alanda 30 µM ve 100 µM konsantrasyonlarda, resveratrolün
yaptığı
korumayı
ortadan
kaldırmıştır.
Atraktilosid
uygulandığı
bütün
konsantrasyonlarda, resveratrolün reperfüzyon sırasında SVGB’da oluşturduğu
koruyucu etkiyi ortadan kaldırmıştır. Ayrıca atraktilosid 30 µM ve 100 µM
konsantrasyonlarda
uygulandığında,
resveratrolün
reperfüzyon
sırasında
SVDSB’da oluşturduğu koruyucu etkiyi ortadan kaldırmıştır. Atraktilosid aynı
konsantrasyonlarda uygulandığında resveratrolün reperfüzyon sırasında ±dP/dt max
ve hız basınç ürününde oluşturduğu koruyucu etkiyi geri çevirmiştir.
Resveratrolün miyokardiyal iskemi reperfüzyon hasarına karşı koruyucu etki
yaptığını gösteren farklı alanlarda birçok çalışma bulunmaktadır. Örneğin, Dolinsky
ve arkadaşlarının farelerde yaptıkları çalışmada aerobik egzersiz ve resveratrol’ün
doksorubisin kaynaklı kardiyak hasarı hafiflettiği gösterilmiştir [128]. Resveratrolün
farmakolojik önkoşullama dışında da kalp koruyucu etkinliği ile ilgili Pınarlı ve
arkadaşları sıçanlarda yaptıkları çalışmada resveratrol ve adipoz doku kaynaklı kök
hücrelerin doksorubisin kardiyotoksitesinin tedavisinde etkili olduğu gösterilmiştir
[129]. Militaru ve arkadaşları tarafından yapılan bir klinik çalışmada ise kararlı
anjinası olan hastalarda resveratrol ve kalsiyum fruktoborat içeren gıda
takviyelerinin olumlu etkilerinin olduğu gösterilmiştir [130]. Bizim çalışmamızda da
resveratrol
iskemi-reperfüzyon
hasarını
infarkt
parametrelerde yaptığı düzeltmeler ile geri çevirmiştir.
alan
ve
hemodinamik
50
İskemi-reperfuzyondan sonra miyokardiyal nekroz, iskemik ve reperfüzyon
hasarının bir kombinasyonu olarak ortaya çıkar. Hasarın büyüklüğünü ve şiddetini
iskemik dokudaki kan akışı, iskeminin süresi ve hayvan türü gibi faktörler
değiştirmektedir. Miyokardiyal iskemi-reperfüzyon hasarının oluşmasında çok
sayıda yolak rol almaktadır. Bunlardan biri de mPTP’dir.
mPTP kanalları her iki mitokondriyal membranda yayıldığı düşünülen spesifik
olmayan, hücre ölümü ile ilişkili mitokondriyal geçirgenlikteki artışa aracılık eden bir
kanaldır [124, 131, 132]. mPTP kanalları 1.5 kD’a kadar çözünen maddeler için
geçirgendir. Bu ΔΨm dağılmasına ve ATP üretiminin inhibisyonuna neden olan iç
zar boyunca H+ dengelenmesini sağlar. Eşlik eden su akışı, dış membranın güçsüz
olduğu bir noktadan yırtılması ile sonuçlanan mitokondri şişmesine neden olur.
mPTP redoks, Ca+2, voltaj, adenin nükleotid ve pH duyarlıdır [124, 131, 132].
Özellikle matriks ve ROT’ndeki artışlar, kanalların açılmasını uyarırken adenin
nükleotidler kanalların açılmasını inhibe eder. Birçok kalp hastalığı, özellikle de
iskemi-reperfüzyon hasarı, mPTP kanallarının aktivitesini arttıran Ca +2, oksidatif
stres, mPTP inhibitörlerindeki azalma (örneğin; ATP/ Adenozin Difosfat (ADP)) gibi
faktörlerdeki artış ile ilişkilendirilmiştir [124, 131–133]. Ayrıca, yapılan çalışmalar
mPTP kanallarının inhibisyonunun miyokardiyal iskemi-reperfüzyon hasarı [121,
134–136], Ca+2 kaynaklı kardiyomiyopati [137], diyabetik kardiyomiyopati [138], kas
distrofisi [139], ve anti-kanser ajanlardan kaynaklanan kardiyotoksik etki [140], gibi
çeşitli kardiyak patolojilerin neden olduğu kardiyak miyosit kaybını azalttığını
göstermiştir. Ne yazık ki, mPTP’lerin kardiyovasküler hastalıklarda rolünü
anlamamız ile ilgili bu önemli gelişmelere rağmen, mPTP kanallarının kesin
moleküler yapısı bilinmemektedir.
Daha önceki pek çok çalışmalarda mPTP’lerin açılmasının mitokondrial fonksiyon
kaybına ve buna bağlı olarak meydana gelen kardiyomiyosit nekrozunda rol
oynayan majör mekanizmalardan biri olduğu gösterilmiştir [141–144]. Mitokondri
sadece hücresel prosesler için gerekli enerjinin sağlanmasında değil aynı zamanda
apoptozis yolu ile programlanmış hücre ölümünde de rol oynar. Yeterli ATP seviyesi
sağlanamadığı zaman nekrozdan dolayı hücreler ölür ve kaspaz kaskadının
aktivasyonu ile başlayan moleküler sinyal yolaklarının aktivasyonu ile apoptosiz
meydana gelir. Mitokondriyal ve reseptör yolakları tarafından başlatılan nekroz ve
51
apoptoz, akut ve kronik kardiyak hastalıkların her ikisinde de meydana gelir [145].
Örneğin deneysel akut miyokardiyal iskemi-reperfüzyon hasarı iskeminin süresi ve
diğer faktörlere bağlı olarak irreversible mitokondrial hasarın tetiklediği mitokondrial
apoptotik yolakların aktivasyonu hem nekroza hem de apoptozise neden olur [145].
Kardiyak iskemi reperfüzyon hasarında mPTP’nin rol oynayabileceği ilk defa
Crompton ve arkadaşları tarafından gösterilmiştir [146]. İskemiyi takiben
reperfüzyonda mitokondrial permabilite geçişi (MPG) meydana gelmektedir. Bu
geçiş iskemi-reperfüzyon hasarının oluşmasında önemli bir nedenidir. İskemireperfüzyon
hasarının
geri
döndürülebilmesi
için
mitokondirinin
bütün
fonksiyonlarının geri dönmesi gerekmektedir [147, 148]. Apoptozisde mPTP’nin rolü
henüz tam olarak anlaşılamamıştır. Ancak konu ile ilgili çeşitli çalışmalar
bulunmaktadır. mPTP’nin açılması mitokondriyal şişmeye, mitokondrial membranın
yırtılmasına neden olur. Bunun sonucunda sitozole sitokrom C’nin salınımı ile
apoptozis oluşumu tetiklenir. Bununla birlikte mitokondrial apoptozize neden olan
kanal mPTP’den bağımsız olarak sitokrom C’nin salınımını sağlar. Apoptozis için
gerekli olan ATP, mPTP nin açılımı ile azalır. Apoptozise mPTP’nin katılımı hücrenin
enerji durumuna bağlı olabilir [131, 149]. G-protein bağlantılı reseptörler ve sitokin
reseptörleri tarafından aktive edilen prosurvival sinyal yolaklarının pek çoğu mPTP
nin hedefidir. İskemi-reperfüzyon hasarının oluşmasında mPTP’nin rolü bilinmesine
karşılık henüz klinikte kardiyak korumada kullanılamamaktadır [135, 150, 151].
Bunun için öncelikle mPTP açılmasını regüle eden mekanizmaların anlaşılması ve
bunun nasıl regüle edileceğinin bilinmesi gerekmektedir. Biz bu çalışmamızda
kardiyak koruyucu etkisi gösterilmiş olan resveratrolün miyokardiyal iskemireperfüzyon hasarının azaltılmasında mPTP kanallarının etkisinin olup olmadığını
araştırdık.
Çalışmamızda resveratrolün oluşturduğu koruyucu etkide mPTP
kanallarının rolü olduğunu kasılma ve gevşeme cevaplarının mPTP kanal açıcısı
atraktilosid uygulaması sonrasında doz bağımlı olarak artması ile gösterdik. Ancak
resveratrolün oluşturduğu bu koruyucu etkiyi mPTP kanallarının kapanmasını
ve/veya açılmasını engellenmesi üzerinden olup olmadığı bu tez kapsamında
değerlendirilmemiştir.
52
mPTP’nin kardiyak hasar üzerindeki etkilerini inceleyen çalışmalar bulunmaktadır.
Örneğin, Husainy ve arkadaşlarının sıçanlarda yaptıkları bir çalışmada iskemireperfüzyon hasarında mPTP’nin ventrikül miyokardında oluşan hasarda önemli rol
oynadığı, özellikle reperfüzyonun ilk 10 dakikasında mPTP’nin açık veya kapalı
olmasının oluşan hasarda etkisinin olduğu gösterilmiştir [119].
Duan ve arkadaşlarının sıçanlarda yaptıkları ve iskemik ardkoşullama ile mPTP
inhibitörü olan siklosporin A ile farmakolojik ardkoşullamayı karşılaştırdıkları
çalışmada siklosporin A ile farmakolojik ardkoşullamanın klinikte kullanımı mümkün
olmayan iskemik ardkoşullamaya göre daha etkili olduğunu göstermişlerdir [152].
Yine Duan ve arkadaşlarının sıçanlarda yaptıkları bir diğer çalışmada reperfüzyon
sırasında koruyucu etkinliği bilinen geçici asidoz modelini taklit ederek asit tamponu
ile asit tamponu içinde resveratrol perfüzyonunun etkilerini karşılaştırılmışlardır. Her
iki gurupta da iskemi-reperfüzyon hasarında kontrole göre anlamlı koruyucu
etkinliğinin olduğu gösterilmiştir ve bu etkinlik mPTP kanallarının açılmasının
inhibisyonu ile ilişkilendirilmiştir [153]. Bizim çalışmamızda da mPTP kanal açıcısı
atraktilosid kontrol kalplerde oluşan iskemi/reperfüzyon hasarına benzer doz
bağımlı bir etki göstermiştir.
Gao ve arkadaşlarının 2005 yılında yaptıkları çalışmada kardiyak korumada tümör
nekrozis faktör-α (TNF-α)’nın koruyucu etkisinde mPTP ve Ca ile aktive edilen
potasyum kanallarının rolü araştırılmıştır. Bu çalışmada 30 dakikalık bölgesel
iskemiyi takiben 120 dakika reperfüzyon öncesi TNF-α uygulanmış ve hız basınç
ürünü, SVDSB ve infarkt alan ölçümleri yapılmıştır. Bu çalışmada bizim çalışmamıza
uygun olarak mPTP kanal açıcısı atraktilosid (20 μM/litre), bizim çalışmamızdan
farklı olarak reperfüzyon sırasında uygulanmıştır. Bu çalışmada Atraktilosid, TNF-α
ve kalsiyum kanal açıcısı NS1619’un infarkt alanının büyüklüğünde yaptığı
azaltmayı geri çevirmiştir. Bizim çalışmamızda da atraktilosid resveratrolün infarkt
alanın büyüklüğünde oluşturduğu koruyucu etkiyi geri çevirmiştir. Bu çalışmada
TNF-α ve NS1619, kontrol kalplerde iskemi-reperfüzyon sonrası artmış olan
SVDSB’ını geri çevirmişlerdir. Atraktilosid gerek TNF-α nın gerekse NS1619’un
SVDSB’ında yapmış olduğu bu koruyucu etkiyi ortadan kaldırmıştır [154]. Bizim
çalışmamızda da atraktilosid resveratrolün SVDSB’ ında yapmış olduğu koruyucu
etkiyi ortadan kaldırmıştır.
53
Gao ve arkadaşlarının izole sıçan kalbinde yaptıkları bir diğer çalışmada pueraria
lobata bitkisinin kökünden elde edilen biyoaktif izoflovanoid olan puerarin bileşiğinin
mitokondrial
transmembran
por
ve/veya
kanalları
üzerinden
oluşturduğu
miyokardiyal iskemi-reperfüzyon hasarı üzerindeki etkilerini hem izole perfüze
kalpte hem de izole ventriküler miyosit preparatlarında incelemişlerdir. Çalışmada
puerarin iskemiden 5 dakika önce uygulanmıştır. Atraktilolosid (20 μM/L)
reperfüzyonun ilk 20 dakikasında uygulanmıştır. Puerarinin iskemi-reperfüzyon
sonrası kalbin bozulan hız basınç ürünü, SVDSB’ını,
±dP/dtmax değerlerini
düzeltmiş ve atraktilosid bu düzeltmeyi ortadan kaldırmıştır. İzole ventriküler
miyositlerinde yapılan deneylerde de atraktilosid puerarinin hücre ölümü ve
mitokondrial membranın depolarizasyonu üzerinde yapmış olduğu düzeltmeyi geri
çevirmiştir [155]. Bu çalışma gerek teknik olarak gerekse etkinliği araştırılan
puerarinin kimyasal yapısı açısından bizim çalışmamızla büyük benzerlik
göstermektedir. Zira bizim çalışmamızda kullandığımız resveratrolde flavonoid
yapısındadır. Bizim çalışmamızda da resveratrolün iskemi-reperfüzyon hasarında
oluşturduğu koruyucu etki atraktilosid tarafından ortadan kaldırmıştır.
Bu çalışmada mPTP kanallarının hücre hasarındaki etkisinden yola çıkarak
resveratrolün oluşturduğu kardiyak korumada mPTP kanallarının etkisinin olup
olamadığını araştırdık. Atraktilosid doz bağımlı olarak resveratrolün oluşturduğu
koruyucu etkiyi ortadan kaldırmıştır. 30µM ve 100µM dozlarda resveratrol’ün
oluşturduğu koruyucu etkiyi ortadan kaldırırken, 3µM ve 10µM dozlarda bu etki
gözlenmemiştir.
54
55
6. SONUÇ
Araştırmamızda mPTP’nin resveratrolün miyokardiyal iskemi-reperfüzyon hasarına
karşı oluşturduğu koruyucu etkisindeki rolünü araştırdık.
Çalışmamızın sonucunda infarkt alan, SVGB, SVDSB, ± dP/dtmax ve hız basınç
ürünü
değerlerini
incelediğimizde;
resveratrolün
10µM
konsantrasyonda
uygulanmasının kontrole göre anlamlı olarak koruyucu etkinliğinin olduğunu bulduk.
Ayrıca resveratrol ile birlikte 30 µM ve 100 µM konsantrasyonda atraktilosid
uygulamasının doz bağımlı bir şekilde resveratrolün infarkt alan, SVGB, SVDSB,
±dP/dtmax değerlerinde oluşturduğu korumayı anlamlı olarak azalttığını bulduk.
Bu bulgular ışığında resveratrolün atraktilosidin indüklediği mPTP’nin açılmasını
engellediği ve resveratrolün miyokardiyal iskemi-reperfüzyon hasarına karşı
oluşturduğu korumada mPTP‘nin rolü olduğunu söyleyebiliriz. Bu da bize resveratrol
gibi mPTP açılmasını engelleyen ajanların miyokardiyal iskemi-reperfüzyon
hasarının önlenmesinde ve/veya azaltılmasında kullanılabileceğini göstermektedir.
56
57
KAYNAKLAR
1.
Ostadal, B. (2009). The past, the present and the future of experimental
research on myocardial ischemia and protection. Pharmacological reports :
PR 61, 3–12.
2.
Kochanek, K. D., Xu, J., Murphy, S. L., and Minin, A. M. (2011). National Vital
Statistics Reports Deaths : Final Data for 2009. 60.
3.
Lloyd-Jones, D. M., Larson, M. G., Beiser, A., and Levy, D. (1999). Lifetime
risk of developing coronary heart disease. Lancet 353, 89–92.
4.
Go, A. S., Mozaffarian, D., Roger, V. L., Benjamin, E. J., Berry, J. D., Borden,
W. B., Bravata, D. M., Dai, S., Ford, E. S., Fox, C. S., et al. (2013). Heart
disease and stroke statistics--2013 update: a report from the American Heart
Association. Circulation 127, e6–e245.
5.
Boland, L. L., Folsom, A. R., Sorlie, P. D., Taylor, H. A., Rosamond, W. D.,
Chambless, L. E., and Cooper, L. S. (2002). Occurrence of unrecognized
myocardial infarction in subjects aged 45 to 65 years (the ARIC study). The
American Journal of Cardiology 90, 927–31.
6.
Naderi, R., Imani, A., Faghihi, M., and Moghimian, M. (2010). Phenylephrine
induces early and late cardioprotection through mitochondrial permeability
transition pore in the isolated rat heart. The Journal of surgical research
164, e37–42.
7.
Ross, A. M., Gibbons, R. J., Stone, G. W., Kloner, R. a., and Alexander, R.
W. (2005). A Randomized, Double-Blinded, Placebo-Controlled Multicenter
Trial of Adenosine as an Adjunct to Reperfusion in the Treatment of Acute
Myocardial Infarction (AMISTAD-II). Journal of the American College of
Cardiology 45, 1775–80.
8.
Goy, J.-J., Eeckhout, E., Moret, C., Burnand, B., Vogt, P., Stauffer, J.-C.,
Hurni, M., Stumpe, F., Ruchat, P., von Segesser, L., et al. (1999). Five-Year
Outcome in Patients With Isolated Proximal Left Anterior Descending
Coronary Artery Stenosis Treated by Angioplasty or Left Internal Mammary
Artery Grafting : A Prospective Trial. Circulation 99, 3255–9.
9.
Li, Y., Whittaker, P., and Kloner, R. A. (1992). The transient nature of the
effect of ischemic preconditioning on myocardial infarct size and ventricular
arrhythmia. American Heart Journal 123, 346–53.
10.
Hausenloy, D. (2003). The mitochondrial permeability transition pore: its
fundamental role in mediating cell death during ischaemia and reperfusion.
Journal of Molecular and Cellular Cardiology 35, 339–41.
58
11.
Hausenloy, D. J., and Yellon, D. M. (2004). New directions for protecting the
heart against ischaemia-reperfusion injury: targeting the Reperfusion Injury
Salvage Kinase (RISK)-pathway. Cardiovascular research 61, 448–60.
12.
Akkoç, H. (2008). Miyokardiyal İskemi Reperfüzyon Hasarı. Dicle Tıp Dergisi
35, 211–15.
13.
Huffmyer, J., and Raphael, J. (2009). Physiology and pharmacology of
myocardial
preconditioning
and
postconditioning.
Seminars
in
cardiothoracic and vascular anesthesia 13, 5–18.
14.
Nakano, A., Cohen, M. V, and Downey, J. M. (2000). Ischemic
preconditioning. Pharmacology & Therapeutics 86, 263–75.
15.
Yellon, D. M., and Downey, J. M. (2003). Preconditioning the myocardium:
from cellular physiology to clinical cardiology. Physiological reviews 83,
1113–51.
16.
Iliodromitis, E. K., Lazou, A., and Kremastinos, D. T. (2007). Ischemic
preconditioning: protection against myocardial necrosis and apoptosis.
Vascular health and risk management 3, 629–37.
17.
Vinten-Johansen, J., Yellon, D. M., and Opie, L. H. (2005). Postconditioning:
a simple, clinically applicable procedure to improve revascularization in acute
myocardial infarction. Circulation 112, 2085–8.
18.
Laskey, W. K., and Schevchuck, A. (2013). Postconditioning during
percutaneous coronary intervention in acute myocardial infarction: continued
difficulty in translation. Circulation 128, 1858–60.
19.
Staat, P., Rioufol, G., Piot, C., Cottin, Y., Cung, T. T., L’Huillier, I., Aupetit, J.F., Bonnefoy, E., Finet, G., André-Fouët, X., et al. (2005). Postconditioning
the human heart. Circulation 112, 2143–8.
20.
Toller, W., and Stranz, C. (2006). Levosimendan, a new inotropic and
vasodilator agent. Anesthesiology.
21.
Vinten-Johansen, J., Zhao, Z.-Q., Zatta, A. J., Kin, H., Halkos, M. E., and
Kerendi, F. (2005). Postconditioning--A new link in nature’s armor against
myocardial ischemia-reperfusion injury. Basic research in cardiology 100,
295–310.
22.
Kloner, R. a., Bolli, R., Marban, E., Reinlib, L., and Braunwald, E. (1998).
Medical and Cellular Implications of Stunning, Hibernation, and
Preconditioning : An NHLBI Workshop. Circulation 97, 1848–67.
23.
Yellon, D. M., and Dana, A. (2000). The Preconditioning Phenomenon : A Tool
for the Scientist or a Clinical Reality? Circulation Research 87, 543–50.
59
24.
Renaud, S. C., Guéguen, R., Schenker, J., and d’Houtaud, A. (1998). Alcohol
and mortality in middle-aged men from eastern France. Epidemiology
(Cambridge, Mass.) 9, 184–8.
25.
Chen, W.-P., Su, M.-J., and Hung, L.-M. (2007). In vitro electrophysiological
mechanisms for antiarrhythmic efficacy of resveratrol, a red wine antioxidant.
European journal of pharmacology 554, 196–204.
26.
Chen, Y.-R., Yi, F.-F., Li, X.-Y., Wang, C.-Y., Chen, L., Yang, X.-C., Su, P.-X.,
and Cai, J. (2008). Resveratrol attenuates ventricular arrhythmias and
improves the long-term survival in rats with myocardial infarction.
Cardiovascular drugs and therapy / sponsored by the International
Society of Cardiovascular Pharmacotherapy 22, 479–85.
27.
Hall, J. J. E., Guyton, A. A. C., Missisipi, J., and Ph, D. (2011). Guyton and
Hall Textbook of Medical Physiology (12th Edn).
28.
Koeppen, B. M., and Stanton, B. A. (2009). Berne and Levy Physiology, 6th
Edition.
29.
Cooper, G. M., and Hausman, R. E. (2004). The Cell: A Molecular Approach
(ASM Press).
30.
Fox, S. (2012). Human Physiology (McGraw-Hill Education).
31.
Mulroney, S. E., and Myers, A. K. (2009). Netter’s Essential Physiology
(SAUNDERS W B Company).
32.
Roberts, R. (2006). Genomics and cardiac arrhythmias. Journal of the
American College of Cardiology 47, 9–21.
33.
Vanhoutte, P. M., Rubanyi, G. M., Miller, V. M., and Houston, D. S. (1986).
Modulation of vascular smooth muscle contraction by the endothelium.
Annual review of physiology 48, 307–20.
34.
Yellon, D. M., and Hausenloy, D. J. (2007). Myocardial Reperfusion Injury.
New England Journal of Medicine 357, 1121–35.
35.
Hausenloy, D. J., and Yellon, D. M. (2009). Preconditioning and
postconditioning: underlying mechanisms and clinical application.
Atherosclerosis 204, 334–41.
36.
Anderson, W. A. D., Damjanov, I., and Kissane, J. M. (1996). Anderson&s
pathology. 1 (Mosby).
37.
Aksulu, H. E., Ercan, Z. S., and Türker, R. K. (1985). Further studies on the
antiarrhythmic effect of iloprost. Archives internationales de
pharmacodynamie et de thérapie 277, 223–34.
60
38.
Kloner, E. B. and R. A. (1985). Myocardial Reperfusion: A Double-edged
Sword? journal of clinical investication 76, 1713–19.
39.
Jennings, R. B., Sommers, H. M., Smyth, G. A., Flack, H. A., and Linn, H.
(1960). Myocardial necrosis induced by temporary occlusion of a coronary
artery in the dog. Archives of pathology 70, 68–78.
40.
Kloner, R. a., and Jennings, R. B. (2001). Consequences of Brief Ischemia:
Stunning, Preconditioning, and Their Clinical Implications: Part 1. Circulation
104, 2981–9.
41.
Webster, K. A. (2012). Mitochondrial membrane permeabilization and cell
death during myocardial infarction: roles of calcium and reactive oxygen
species. Future cardiology 8, 863–84.
42.
Sanada, S., Komuro, I., and Kitakaze, M. (2011). Pathophysiology of
myocardial reperfusion injury : preconditioning , postconditioning , and
translational aspects of protective measures. American journal of
physiology. Heart and circulatory physiology 301, H1723–41.
43.
Abdallah, Y., Gkatzoflia, a, Pieper, H., Zoga, E., Walther, S., Kasseckert, S.,
Schäfer, M., Schlüter, K. D., Piper, H. M., and Schäfer, C. (2005). Mechanism
of cGMP-mediated protection in a cellular model of myocardial reperfusion
injury. Cardiovascular research 66, 123–31.
44.
Zweiers, J. L. (1988). Measurement of Superoxide-derived Free Radicals in
the Reperfused Heart. The Journal of biological chemistry 263, 1353–7.
45.
Reiter, R. J., and Tan, D.-X. (2003). Melatonin: a novel protective agent
against oxidative injury of the ischemic/reperfused heart. Cardiovascular
research 58, 10–9.
46.
Verma, S. (2002). Fundamentals of Reperfusion Injury for the Clinical
Cardiologist. Circulation 105, 2332–6.
47.
Penna, C., Mancardi, D., Rastaldo, R., and Pagliaro, P. (2009).
Cardioprotection: a radical view Free radicals in pre and postconditioning.
Biochimica et biophysica acta 1787, 781–93.
48.
Sumeray, M. S., Rees, D. D., and Yellon, D. M. (2000). Infarct size and nitric
oxide synthase in murine myocardium. Journal of molecular and cellular
cardiology 32, 35–42.
49.
Tani, M., and Neely, J. R. (1989). Role of intracellular Na+ in Ca2+ overload
and depressed recovery of ventricular function of reperfused ischemic rat
hearts. Possible involvement of H+-Na+ and Na+-Ca2+ exchange.
Circulation Research 65, 1045–56.
50.
Kusuoka, H., Porterfield, J. K., Weisman, H. F., Weisfeldt, M. L., and Marban,
E. (1987). Pathophysiology and pathogenesis of stunned myocardium.
61
Depressed Ca2+ activation of contraction as a consequence of reperfusioninduced cellular calcium overload in ferret hearts. The Journal of clinical
investigation 79, 950–61.
51.
Zikria, B. (1994). A biophysical approach: sealing of capillary leak by
intravenous biodegradable macromolecules. Reperfusion Injuries and
Clinical Capillary Leak Syndrome (Zikria BA, Oz MO, Carlson RW, Eds),
Futura Publishing Co, Armonk, NY, 547–600.
52.
Zhao, Z. Q., Nakamura, M., Wang, N. P., Wilcox, J. N., Shearer, S., Ronson,
R. S., Guyton, R. a, and Vinten-Johansen, J. (2000). Reperfusion induces
myocardial apoptotic cell death. Cardiovascular research 45, 651–60.
53.
Miura, T., and Tanno, M. (2012). The mPTP and its regulatory proteins: final
common targets of signalling pathways for protection against necrosis.
Cardiovascular research 94, 181–9.
54.
Kim, J.-S., Jin, Y., and Lemasters, J. J. (2006). Reactive oxygen species, but
not Ca2+ overloading, trigger pH- and mitochondrial permeability transitiondependent death of adult rat myocytes after ischemia-reperfusion. American
journal of physiology. Heart and circulatory physiology 290, H2024–34.
55.
Neves, L. a, Almeida, a P., Khosla, M. C., Campagnole-Santos, M. J., and
Santos, R. a (1997). Effect of angiotensin-(1-7) on reperfusion arrhythmias in
isolated rat hearts. Brazilian journal of medical and biological research =
Revista brasileira de pesquisas médicas e biológicas / Sociedade
Brasileira de Biofísica ... [et al.] 30, 801–9.
56.
Akkoç, H. (2007). İskemik Önkoşullama Mekanizmaları.
Üniversitesi, Eczacılık Fakültesi Dergisi 90, 165–76.
57.
Yellon, D. M., Baxter, G. F., Garcia-Dorado, D., Heusch, G., and Sumeray, M.
S. (1998). Ischaemic preconditioning: present position and future directions.
Cardiovascular research 37, 21–33.
58.
Murry, C. E., Jennings, R. B., and Reimer, K. A. (1986). Preconditioning with
ischemia: a delay of lethal cell injury in ischemic myocardium. Circulation 74,
1124–36.
59.
Przyklenk, K., Bauer, B., Ovize, M., Kloner, R. a., and Whittaker, P. (1993).
Regional ischemic “preconditioning” protects remote virgin myocardium from
subsequent sustained coronary occlusion. Circulation 87, 893–9.
60.
Lawson, C. S., and Downey, J. M. (1993). Preconditioning: state of the art
myocardial protection. Cardiovascular Research 27, 542–50.
61.
Roberta A. Gottlieb, Donna L. Gruol, Jessica Y. Zhu, and R. L. E. (1996).
Preconditioning in Rabbit Cardiomyocytes Role of pH, Vacuolar Proton
ATPase, and Apoptosis. The Journal of clinical investigation 97, 2391–8.
Hacettepe
62
62.
Hagar, J. M., Hale, S. L., and Kloner, R. a. (1991). Effect of preconditioning
ischemia on reperfusion arrhythmias after coronary artery occlusion and
reperfusion in the rat. Circulation Research 68, 61–8.
63.
Shiki, K., and Hearse, D. J. (1987). Preconditioning of ischemic myocardium:
reperfusion-induced arrhythmias. The American journal of physiology 253,
H1470–6.
64.
Sun, J. Z., Tang, X. L., Knowlton, a a, Park, S. W., Qiu, Y., and Bolli, R. (1995).
Late preconditioning against myocardial stunning. An endogenous protective
mechanism that confers resistance to postischemic dysfunction 24 h after
brief ischemia in conscious pigs. The Journal of clinical investigation 95,
388–403.
65.
DeFily, D. V, and Chilian, W. M. (1993). Preconditioning protects coronary
arteriolar endothelium from ischemia-reperfusion injury. The American
journal of physiology 265, H700–6.
66.
Richard, V., Kaeffer, N., Tron, C., and Thuillez, C. (1994). Ischemic
preconditioning protects against coronary endothelial dysfunction induced by
ischemia and reperfusion. Circulation 89, 1254–61.
67.
Cutrn, J. C., Perrelli, M.-G., Cavalieri, B., Peralta, C., Rosell Catafau, J., and
Poli, G. (2002). Microvascular dysfunction induced by reperfusion injury and
protective effect of ischemic preconditioning. Free Radical Biology and
Medicine 33, 1200–8.
68.
Carroll, R., and Yellon, D. M. (1999). Myocardial adaptation to ischaemia –
the preconditioning phenomenon. International Journal of Cardiology 68,
S93–S101.
69.
Schulz, R., Cohen, M. V, Behrends, M., Downey, J. M., and Heusch, G.
(2001). Signal transduction of ischemic preconditioning. Cardiovascular
research 52, 181–98.
70.
Li, G. C., Vasquez, J. a., Gallagher, K. P., and Lucchesi, B. R. (1990).
Myocardial protection with preconditioning. Circulation 82, 609–19.
71.
Barbosa, V., Sievers, R. E., Zaugg, C. E., and Wolfe, C. L. (1996).
Preconditioning ischemia time determines the degree of glycogen depletion
and infarct size reduction in rat hearts. American heart journal 131, 224–30.
72.
Schulz, R., Post, H., Vahlhaus, C., and Heusch, G. (1998). Ischemic
Preconditioning in Pigs: A Graded Phenomenon : Its Relation to Adenosine
and Bradykinin. Circulation 98, 1022–9.
73.
Sandhu, R., Diaz, R. J., Mao, G. D., and Wilson, G. J. (1997). Ischemic
Preconditioning : Differences in Protection and Susceptibility to Blockade With
Single-Cycle Versus Multicycle Transient Ischemia. Circulation 96, 984–95.
63
74.
Cohen, M. V., Yang, X.-M., Liu, G. S., Heusch, G., and Downey, J. M. (2001).
Acetylcholine, Bradykinin, Opioids, and Phenylephrine, but not Adenosine,
Trigger Preconditioning by Generating Free Radicals and Opening
Mitochondrial KATP Channels. Circulation Research 89, 273–8.
75.
İ. Şengül, D. Şengül Review, D. (2012). İskemik Ön Koşullanma ve Sonradan
Koşullanma Mekanizmalarından Biri Olarak Kalsiyum. DÜZCE TIP DERGİSİ
14, 74–9.
76.
İ. Şengül, D. Şengül Review, D. (2012). Place of Mitochondrial PotassiumATP Channels in The Mechanism of Effect of Ischemic Conditionings.
Journal of Clinical and Analytical Medicine 3, 370–3.
77.
Pagliaro, P., Gattullo, D., Rastaldo, R., and Losano, G. (2001). Ischemic
preconditioning: from the first to the second window of protection. Life
sciences 69, 1–15.
78.
Kandilci HB, G. B. (2005). Akciğerlerde İskemi-Reperfüzyon Hasarı ve
İskemik Önkoşullama. Hacettepe Üniversitesi Eczacılık Fakültesi Dergisi
1, 35–49.
79.
O’Rourke, B. (2000). Myocardial KATP Channels in Preconditioning.
Circulation Research 87, 845–55.
80.
Kowaltowski, A. J., Seetharaman, S., Paucek, P., Garlid, K. D., Alicia, J., and
Bioenergetic, K. D. G. (2001). Bioenergetic consequences of opening the
ATP-sensitive K ϩ channel of heart mitochondria. Am J Physiol Heart Circ
Physiol 8921, 649–57.
81.
Csonka, C., Csont, T., Onody, A., and Ferdinandy, P. (2001). Preconditioning
decreases
ischemia/reperfusion-induced
peroxynitrite
formation.
Biochemical and biophysical research communications 285, 1217–9.
82.
Williams, M. W., Taft, C. S., Ramnauth, S., Zhao, Z. -q., and Vinten-Johansen,
J. (1995). Endogenous nitric oxide (NO) protects against ischaemiareperfusion injury in the rabbit. Cardiovascular Research 30, 79–86.
83.
Pagliaro, P., Penna, C., and Gattullo, D. (1999). The effects of ischemic
preconditioning on resting coronary flow and reactive hyperemia: involvement
of A1 adenosine receptors. Life sciences 64, 1071–8.
84.
Zhao, Z.-Q., Corvera, J. S., Halkos, M. E., Kerendi, F., Wang, N.-P., Guyton,
R. a, and Vinten-Johansen, J. (2003). Inhibition of myocardial injury by
ischemic postconditioning during reperfusion: comparison with ischemic
preconditioning. American journal of physiology. Heart and circulatory
physiology 285, H579–88.
85.
TÜ., G. (2006). Alt Ekstremite İskelet Kasında İskemi/Reperfüzyon Hasarı
Üzerine İskemik Önkoşullama Ve İskemik Ardkoşullamanın Etkisinin Rat
64
Modelinde Araştırılması.
Üniversitesi;
Uzmanlık
Tezi.
Aydın:
Aydın
Menderes
86.
SO., K. (1993). Tıbbi Farmakoloji. 6. Baskı(cilt 13), Ankara: Feryal
Basımevi;
87.
Kin, H., Zatta, A. J., Lofye, M. T., Amerson, B. S., Halkos, M. E., Kerendi, F.,
Zhao, Z.-Q., Guyton, R. A., Headrick, J. P., and Vinten-Johansen, J. (2005).
Postconditioning reduces infarct size via adenosine receptor activation by
endogenous adenosine. Cardiovascular research 67, 124–33.
88.
Xu, Z., Yang, X. M., Cohen, M. V, Neumann, T., Heusch, G., and Downey, J.
M. (2000). Limitation of infarct size in rabbit hearts by the novel adenosine
receptor agonist AMP 579 administered at reperfusion. Journal of molecular
and cellular cardiology 32, 2339–47.
89.
Costa, A. D. T., Jakob, R., Costa, C. L., Andrukhiv, K., West, I. C., and Garlid,
K. D. (2006). The mechanism by which the mitochondrial ATP-sensitive K+
channel opening and H2O2 inhibit the mitochondrial permeability transition.
The Journal of biological chemistry 281, 20801–8.
90.
Jabůrek, M., Costa, A. D. T., Burton, J. R., Costa, C. L., and Garlid, K. D.
(2006). Mitochondrial PKC epsilon and mitochondrial ATP-sensitive K+
channel copurify and coreconstitute to form a functioning signaling module in
proteoliposomes. Circulation research 99, 878–83.
91.
Andrukhiv, A., Costa, A. D., West, I. C., and Garlid, K. D. (2006). Opening
mitoKATP increases superoxide generation from complex I of the electron
transport chain. American journal of physiology. Heart and circulatory
physiology 291, H2067–74.
92.
Riepe, M. W., and Ludolph, A. C. (1997). Chemical preconditioning: a
cytoprotective strategy. Molecular and cellular biochemistry 174, 249–54.
93.
Horiguchi, T., Kis, B., Rajapakse, N., Shimizu, K., and Busija, D. W. (2003).
Opening of mitochondrial ATP-sensitive potassium channels is a trigger of 3nitropropionic acid-induced tolerance to transient focal cerebral ischemia in
rats. Stroke; a journal of cerebral circulation 34, 1015–20.
94.
Turan, N., Csonka, C., Csont, T., Giricz, Z., Fodor, G., Bencsik, P., Gyöngyösi,
M., Cakici, I., and Ferdinandy, P. (2006). The role of peroxynitrite in chemical
preconditioning with 3-nitropropionic acid in rat hearts. Cardiovascular
research 70, 384–90.
95.
Turan, N. N., Basgut, B., Aypar, E., Ark, M., Iskit, A. B., and Cakici, I. (2008).
Chemical preconditioning effect of 3-nitropropionic acid in anesthetized rat
heart. Life sciences 82, 928–33.
65
96.
Evrengül H, Turhan H, T. H. (2005). İskemik Ön koşullamanın Antiaritmik
Etkisi ve Klinik önemi. Türk Aritmi, Pacemaker ve Elektrofizyoloji Dergisi
3, 98–106.
97.
Hsu, A., and Gross, J. (2004). Opioid induced cardioprotection occurs via
glycogen synthase kinase beta inhibition during reperfusion in intact rat heart.
Circulation research 94, 960–6.
98.
Wiegant, F. a C., Prins, H. a B., and Van Wijk, R. (2011). Postconditioning
hormesis put in perspective: an overview of experimental and clinical studies.
Dose-response : a publication of International Hormesis Society 9, 209–
24.
99.
Kurian, G. A., and Paddikkala, J. (2012). Methanol extract of Desmodium
gangeticum DC root mimetic post-conditioning effect in isolated perfused rat
heart by stimulating muscarinic receptors. Asian Pacific journal of tropical
medicine 5, 448–54.
100. Huang, Z., Zhong, X., Irwin, M. G., Ji, S., Wong, G. T., Liu, Y., Xia, Z.-Y.,
Finegan, B. a, and Xia, Z. (2011). Synergy of isoflurane preconditioning and
propofol postconditioning reduces myocardial reperfusion injury in patients.
Clinical science (London, England : 1979) 121, 57–69.
101. Penna, C., Perrelli, M.-G., Tullio, F., Moro, F., Parisella, M. L., Merlino, A., and
Pagliaro, P. (2011). Post-ischemic early acidosis in cardiac postconditioning
modifies the activity of antioxidant enzymes, reduces nitration, and favors
protein S-nitrosylation. Pflügers Archiv : European journal of physiology
462, 219–33.
102. Penna, C., Perrelli, M.-G., Tullio, F., Angotti, C., Camporeale, A., Poli, V., and
Pagliaro, P. (2013). Diazoxide postconditioning induces mitochondrial protein
S-Nitrosylation
and
a
redox-sensitive
mitochondrial
phosphorylation/translocation of RISK elements: no role for SAFE. Basic
research in cardiology 108, 371.
103. Penna, C., Angotti, C., and Pagliaro, P. (2014). Protein S-nitrosylation in
preconditioning and postconditioning. Experimental biology and medicine
(Maywood, N.J.) online, 1–16.
104. Obal, D., Dettwiler, S., Favoccia, C., Scharbatke, H., Preckel, B., and Schlack,
W. (2005). The influence of mitochondrial KATP-channels in the
cardioprotection of preconditioning and postconditioning by sevoflurane in the
rat in vivo. Anesthesia and analgesia 101, 1252–60.
105. Ebner, B., Ebner, A., Reetz, A., Böhme, S., Schauer, A., Strasser, R. H., and
Weinbrenner, C. (2013). Pharmacological postconditioning by bolus injection
of phosphodiesterase-5 inhibitors vardenafil and sildenafil. Molecular and
cellular biochemistry 379, 43–9.
66
106. Santiago Garcia, Q. I. (2013). Myocardial Protection through Pre- and PostConditioning: A Review of Mechanisms, Clinical Trials and Future Directions.
Journal of Cardiovascular Diseases & Diagnosis 01, 1–5.
107. Lee, J. W., Shim, Y. H., and Halestrap, A. P. (2009). Mitochondrial
Permeability Transition Pore and Cardioprotection Against Ischemiareperfusion Injury. Journal of the Korean Medical Association 52, 1007–
19.
108. Halestrap, A. P. (2009). Mitochondria and reperfusion injury of the heart--a
holey death but not beyond salvation. Journal of bioenergetics and
biomembranes 41, 113–21.
109. Quiñones, M., Miguel, M., and Aleixandre, A. (2013). Beneficial effects of
polyphenols on cardiovascular disease. Pharmacological research : the
official journal of the Italian Pharmacological Society 68, 125–31.
110. De la Lastra, C. A., and Villegas, I. (2007). Resveratrol as an antioxidant and
pro-oxidant agent: mechanisms and clinical implications. Biochemical
Society transactions 35, 1156–60.
111. Das, S., Cordis, G. A., Maulik, N., and Das, D. K. (2005). Pharmacological
preconditioning with resveratrol: role of CREB-dependent Bcl-2 signaling via
adenosine A3 receptor activation. American journal of physiology. Heart
and circulatory physiology 288, H328–35.
112. Kiziltepe, U., Turan, N. N. D., Han, U., Ulus, a T., and Akar, F. (2004).
Resveratrol, a red wine polyphenol, protects spinal cord from ischemiareperfusion injury. Journal of vascular surgery 40, 138–45.
113. Chen, C. K., and Pace-Asciak, C. R. (1996). Vasorelaxing activity of
resveratrol and quercetin in isolated rat aorta. General pharmacology 27,
363–6.
114. Rakici, O., Kiziltepe, U., Coskun, B., Aslamaci, S., and Akar, F. (2005). Effects
of resveratrol on vascular tone and endothelial function of human saphenous
vein and internal mammary artery. International journal of cardiology 105,
209–15.
115. Orallo, F., Alvarez, E., Camiña, M., Leiro, J. M., Gómez, E., and Fernández,
P. (2002). The possible implication of trans-Resveratrol in the cardioprotective
effects of long-term moderate wine consumption. Molecular pharmacology
61, 294–302.
116. Coskun, B., Soylemez, S., Parlar, A. I., Tulga Ulus, A., Fehmi Katircioglu, S.,
and Akar, F. (2006). Effect of resveratrol on nitrate tolerance in isolated
human internal mammary artery. Journal of cardiovascular pharmacology
47, 437–45.
67
117. Lin, C.-J., Chen, T.-H., Yang, L.-Y., and Shih, C.-M. (2014). Resveratrol
protects astrocytes against traumatic brain injury through inhibiting apoptotic
and autophagic cell death. Cell death & disease 5, e1147.
118. Hausenloy, D. J., Yellon, D. M., Mani-Babu, S., and Duchen, M. R. (2004).
Preconditioning protects by inhibiting the mitochondrial permeability
transition. American journal of physiology. Heart and circulatory
physiology 287, H841–9.
119. Husainy, M. A., Dickenson, J. M., and Galiñanes, M. (2012). The MPTP status
during early reoxygenation is critical for cardioprotection. The Journal of
surgical research 174, 62–72.
120. Crompton, M., Virji, S., Doyle, V., Johnson, N., and Ward, J. M. (1999). The
mitochondrial permeability transition pore. Biochemical Society symposium
66, 167–79.
121. Di Lisa, F., Menabò, R., Canton, M., Barile, M., and Bernardi, P. (2001).
Opening of the mitochondrial permeability transition pore causes depletion of
mitochondrial and cytosolic NAD+ and is a causative event in the death of
myocytes in postischemic reperfusion of the heart. The Journal of biological
chemistry 276, 2571–5.
122. Malekova, L., Kominkova, V., Ferko, M., Stefanik, P., Krizanova, O.,
Ziegelhöffer, A., Szewczyk, A., and Ondrias, K. (2007). Bongkrekic acid and
atractyloside inhibits chloride channels from mitochondrial membranes of rat
heart. Biochimica et biophysica acta 1767, 31–44.
123. Park, S.-S., Zhao, H., Jang, Y., Mueller, R. A., and Xu, Z. (2006). N6-(3iodobenzyl)-adenosine-5’-N-methylcarboxamide confers cardioprotection at
reperfusion by inhibiting mitochondrial permeability transition pore opening via
glycogen synthase kinase 3 beta. The Journal of pharmacology and
experimental therapeutics 318, 124–31.
124. Halestrap, A. P., Clarke, S. J., and Javadov, S. a (2004). Mitochondrial
permeability transition pore opening during myocardial reperfusion--a target
for cardioprotection. Cardiovascular research 61, 372–85.
125. Yadav, H. N., Singh, M., and Sharma, P. L. (2010). Modulation of the
cardioprotective effect of ischemic preconditioning in hyperlipidaemic rat
heart. European journal of pharmacology 643, 78–83.
126. Wang, L., Cherednichenko, G., Hernandez, L., Halow, J., Camacho, S. A.,
Figueredo, V., and Schaefer, S. (2001). Preconditioning limits mitochondrial
Ca2+ during ischemia in rat hearts: role of KATP channels. Am J Physiol
Heart Circ Physiol 280, H2321–8.
127. Ulker, S., McKeown, P. P., and Bayraktutan, U. (2002). Aprotinin impairs
coronary endothelial function and down-regulates endothelial NOS in rat
68
coronary microvascular endothelial cells. Cardiovascular research 55, 830–
7.
128. Dolinsky, V. W., Rogan, K. J., Sung, M. M., Zordoky, B. N., Haykowsky, M. J.,
Young, M. E., Jones, L. W., and Dyck, J. R. B. (2013). Both aerobic exercise
and resveratrol supplementation attenuate doxorubicin-induced cardiac injury
in mice. American journal of physiology. Endocrinology and metabolism
305, E243–53.
129. Pınarlı, F. A., Turan, N. N., Pınarlı, F. G., Okur, A., Sönmez, D., Ulus, T.,
Oğuz, A., Karadeniz, C., and Delibaşı, T. (2013). Resveratrol and adiposederived mesenchymal stem cells are effective in the prevention and treatment
of doxorubicin cardiotoxicity in rats. Pediatric hematology and oncology 30,
226–38.
130. Militaru, C., Donoiu, I., Craciun, A., Scorei, I. D., Bulearca, A. M., and Scorei,
R. I. (2013). Oral resveratrol and calcium fructoborate supplementation in
subjects with stable angina pectoris: effects on lipid profiles, inflammation
markers, and quality of life. Nutrition (Burbank, Los Angeles County, Calif.)
29, 178–83.
131. Kroemer, G., Galluzzi, L., and Brenner, C. (2007). Mitochondrial membrane
permeabilization in cell death. Physiological reviews 87, 99–163.
132. Di Lisa, F., Canton, M., Menabò, R., Kaludercic, N., and Bernardi, P. (2007).
Mitochondria and cardioprotection. Heart failure reviews 12, 249–60.
133. Murphy, E., and Steenbergen, C. (2008). Mechanisms underlying acute
protection from cardiac ischemia-reperfusion injury. Physiological reviews
88, 581–609.
134. Clarke, S. J., McStay, G. P., and Halestrap, A. P. (2002). Sanglifehrin A acts
as a potent inhibitor of the mitochondrial permeability transition and
reperfusion injury of the heart by binding to cyclophilin-D at a different site
from cyclosporin A. The Journal of biological chemistry 277, 34793–9.
135. Baines, C. P., Kaiser, R. A., Purcell, N. H., Blair, N. S., Osinska, H.,
Hambleton, M. A., Brunskill, E. W., Sayen, M. R., Gottlieb, R. A., Dorn, G. W.,
et al. (2005). Loss of cyclophilin D reveals a critical role for mitochondrial
permeability transition in cell death. Nature 434, 658–62.
136. Hausenloy, D. (2003). Inhibiting mitochondrial permeability transition pore
opening at reperfusion protects against ischaemia–reperfusion injury.
Cardiovascular Research 60, 617–25.
137. Nakayama, H., Chen, X., Baines, C. P., Klevitsky, R., Zhang, X., Zhang, H.,
Jaleel, N., Chua, B. H. L., Hewett, T. E., Robbins, J., et al. (2007). Ca2+- and
mitochondrial-dependent cardiomyocyte necrosis as a primary mediator of
heart failure. The Journal of clinical investigation 117, 2431–44.
69
138. Oliveira, P. J., Seiça, R., Coxito, P. M., Rolo, A. P., Palmeira, C. M., Santos,
M. S., and Moreno, A. J. M. (2003). Enhanced permeability transition explains
the reduced calcium uptake in cardiac mitochondria from streptozotocininduced diabetic rats. FEBS letters 554, 511–4.
139. Millay, D. P., Sargent, M. A., Osinska, H., Baines, C. P., Barton, E. R.,
Vuagniaux, G., Sweeney, H. L., Robbins, J., and Molkentin, J. D. (2008).
Genetic and pharmacologic inhibition of mitochondrial-dependent necrosis
attenuates muscular dystrophy. Nature medicine 14, 442–7.
140. Kerkelä, R., Grazette, L., Yacobi, R., Iliescu, C., Patten, R., Beahm, C.,
Walters, B., Shevtsov, S., Pesant, S., Clubb, F. J., et al. (2006). Cardiotoxicity
of the cancer therapeutic agent imatinib mesylate. Nature medicine 12, 908–
16.
141. Rodríguez-Sinovas, A., Abdallah, Y., Piper, H. M., and Garcia-Dorado, D.
(2007). Reperfusion injury as a therapeutic challenge in patients with acute
myocardial infarction. Heart failure reviews 12, 207–16.
142. Halestrap, A. P. (2010). A pore way to die: the role of mitochondria in
reperfusion injury and cardioprotection. Biochemical Society transactions
38, 841–60.
143. Miura, T., Tanno, M., and Sato, T. (2010). Mitochondrial kinase signalling
pathways in myocardial protection from ischaemia/reperfusion-induced
necrosis. Cardiovascular research 88, 7–15.
144. Di Lisa, F., and Bernardi, P. (2006). Mitochondria and ischemia-reperfusion
injury of the heart: fixing a hole. Cardiovascular research 70, 191–9.
145. Borutaite, V., and Brown, G. C. (2003). Mitochondria in apoptosis of ischemic
heart. FEBS letters 541, 1–5.
146. Crompton, M., Costi, A., and Hayat, L. (1987). Evidence for the presence of a
reversible Ca2+-dependent pore activated by oxidative stress in heart
mitochondria. The Biochemical journal 245, 915–8.
147. Griffiths, E. J., and Halestrap, A. P. (1995). Mitochondrial non-specific pores
remain closed during cardiac ischaemia, but open upon reperfusion. The
Biochemical journal 307 ( Pt 1, 93–8.
148. Halestrap, A. P., Kerr, P. M., Javadov, S., and Woodfield, K. Y. (1998).
Elucidating the molecular mechanism of the permeability transition pore and
its role in reperfusion injury of the heart. Biochimica et biophysica acta
1366, 79–94.
149. Peixoto, P. M., Ryu, S.-Y., and Kinnally, K. W. (2010). Mitochondrial ion
channels as therapeutic targets. FEBS letters 584, 2142–52.
70
150. Nakagawa, T., Shimizu, S., Watanabe, T., Yamaguchi, O., Otsu, K.,
Yamagata, H., Inohara, H., Kubo, T., and Tsujimoto, Y. (2005). Cyclophilin Ddependent mitochondrial permeability transition regulates some necrotic but
not apoptotic cell death. Nature 434, 652–8.
151. Argaud, L., Gateau-Roesch, O., Muntean, D., Chalabreysse, L., Loufouat, J.,
Robert, D., and Ovize, M. (2005). Specific inhibition of the mitochondrial
permeability transition prevents lethal reperfusion injury. Journal of
molecular and cellular cardiology 38, 367–74.
152. Duan, X., Ji, B., Yu, K., Liu, J., Hei, F., and Long, C. (2011). Pharmacological
postconditioning protects isolated rat hearts against ischemia-reperfusion
injury: the role of mitochondrial permeability transition pore. ASAIO journal
(American Society for Artificial Internal Organs : 1992) 57, 197–202.
153. Duan, X., Ji, B., Yu, K., Hei, F., Liu, J., and Long, C. (2011). Acidic buffer or
plus cyclosporine a postconditioning protects isolated rat hearts against
ischemia-reperfusion injury. Perfusion 26, 245–52.
154. Gao, Q., Zhang, S.-Z., Cao, C.-M., Bruce, I. C., and Xia, Q. (2005). The
mitochondrial permeability transition pore and the Ca2+-activated K+ channel
contribute to the cardioprotection conferred by tumor necrosis factor-alpha.
Cytokine 32, 199–205.
155. Gao, Q., Pan, H.-Y., Qiu, S., Lu, Y., Bruce, I. C., Luo, J.-H., and Xia, Q. (2006).
Atractyloside and 5-hydroxydecanoate block the protective effect of puerarin
in isolated rat heart. Life sciences 79, 217–24.
71
EKLER
72
EK-1. Etik Kurul İzni
73
ÖZGEÇMİŞ
Kişisel Bilgiler
Soyadı, adı
: CEBE, Gürhan
Uyruğu
: T.C.
Doğum tarihi ve yeri
: 17.03.1976, Ankara
Medeni hali
: Evli
Telefon
: 0 (312) 585 68 62
Mobil
: 0 (533) 277 27 38
e-posta
: gurhan.cebe@saglik.gov.tr
Eğitim
Derece
Eğitim Birimi
Yüksek Lisans
Gazi Üniversitesi Sağlık Bilimleri
Mezuniyet tarihi
Enstitüsü/Farmakoloji
Devam Ediyor
Lisans
Ankara Üniversitesi/Eczacılık
1999
Lise
TED Ankara Koleji
1994
İş Deneyimi
Yıl
03.2015 - Halen
Yer
Türkiye İlaç ve Tıbbi cihaz Kurumu
Görev
Eczacı
03.2014 - 03.2015 Sağlık Araştırmaları Genel Müdürlüğü
Eczacı
02.2012 - 03.2014 Türkiye İlaç ve Tıbbi cihaz Kurumu
Eczacı
09.2010 - 02.2012 Ankara Numune Eğitim ve Ar. Has.
Eczacı
02.2010 - 09.2010 Kırıkkale Haci Hidayet Doğruer KDHÇHH
Eczacı
03.2009 - 02.2010 Keskin Devlet Hastanesi
Eczacı
04.2008 - 03.2009 Anatolia İlaç ve Sağlık Ürünleri LTD
Medikal Müdür
01.2002 - 06.2006 Servier İlaç ve Araştırma AŞ
Medikal Delege
03.2001 - 01.2002 Türk Ecacıları Birliği
Eczacı
74
Yabancı Dil
İngilizce
Yayınlar
1. Ardic, G., Cebe, G., & Turan, N. N. (2013). Cardioprotective Mechanism of
Resveratrol: Mitochondrial Permeability Transition Pore. The FASEB
Journal,27(1_MeetingAbstracts), 652-15.
Hobiler
Müzik, bilgisayar teknolojileri, bas gitar
GAZİ GELECEKTİR...
Download