Endotoksemide sıçan böbrek vasküler yatağında Nitrik Oksit’in rolü

Year 2024, Volume: 10 Issue: 1, 256 - 276, 15.05.2024

Huseyin Kemal Raşa , İskender Sayek

Abstract

Sepsisin patofizyolojisi ve tedavi seçenekleri üzerinde yapılan çalışmalar sitokinler ve mediyatörler üzerinde yoğunlaşmıştır. İlk kez endotel kaynaklı gevşetici faktör olarak adlandırılan ve sonrasında nitrik oksit (NO) olduğu saptanan mediyatörün bu süreçte önemli olabileceği düşünülmüştür. Çalışmamızda endotoksemide böbrek vasküler yatağında meydana gelen değişiklikler ve L-arjinin:NO yolağının bu süreçteki etkisinin araştırılması hedeflenmiştir.
Çalışma sıçanlardan hazırlanan izole perfüze böbrek preparatlarında gerçekleştirilmiştir. Kontrol grubuna 4 saat önceden intraperitoneal serum fizyolojik injeksiyonu yapılırken endotoksemi grubuna LPS (20mg/kg;ip) uygulanmıştır. Endotoksemi grubunda bazal perfüzyon basıncında ve fenilefrin (0.1-3 µM)'e verilen kasıcı cevaplarda anlamlı fark saptanmadı. Endotoksemi grubunda asetil kolin (0.1-1000 µg)'e verilen endotele bağlı gevşeme cevaplarının anlamlı olarak azaldığı gösterildi. Aminoguanidin (20mg/kg; ip; 4 saat önce) uygulaması asetilkolin (0.1-1000 µg)'e verilen endotele bağlı gevşeme cevaplarını kontrol grubunda değiştirmezken endotoksemi grubunda azalmış endotele bağlı gevşeme cevaplarını tamamen düzeltmiş ve kontrol düzeylerine yükseltmiştir. LPS'in akut etkisini saptamayı hedefleyen bölümde ise perfüzyon solüsyonuna eklenen LPS bazal perfüzyon basıncını değiştirmedi. Fenilefrin ile perfüzyon basıncının arttırılmasından sonra LPS'in perfüzyon basıncında 3µg/ml ve 10µg/ml konsantrasyonlarda, akut, konsantrasyona bağlı, L-NAME (30 µM) ile inhibe edilen ve tekrarlanmayan bir düşüş sağladığı gösterildi.
Endotoksemi grubunda bazal perfüzyon basıncında ve fenilefrine verilen kasıcı cevaplarda anlamlı fark saptanmaması endotoksemiye bağlı artmış nitrik oksit üretimine ikincil olarak böbrek mikrovasküler yatağında nitrik oksit'e duyarlılığın azalmasına ve yapısal veya indüklenebilir NOS aktivitesinin inhibe edilmesine bağlı olabileceği düşünüldü.
Endotoksemi grubunda asetil koline verilen azalmış gevşeme cevaplarında birden fazla mekanizma ile gerçekleşmiş olabileceği öngörüldü. Aminoguanidin uygulaması endotoksemide azalmış vasküler gevşeme cevaplarını tamamen düzeltmiş ve bozulmuş vasküler cevabın aminoguanidin ile önlenebileceğini göstermiştir. LPS’in perfüzyon basıncında oluşturduğu akut ve konsantrasyona bağlı düşüşün perfüzyon ortamına eklenen L-NAME ile inhibe edilebilmesi de bu etkinin L-arjinin:NO yolağı üzerinden gerçekleştiğini gösterdi.

Keywords

Aminoguanidin, izole böbrek perfüzyonu, L-arjinin:NO yolağı, Nitrik Oksit, NOS, sepsis.

Supporting Institution

TÜBİTAK

References

• 1. Aziz M, Jacob A, Yang WL, Matsuda A, Wang P. Current trends in inflammatory and immunomodulatory mediators in sepsis. J Leukoc Biol 2013;93(3):329-42.
• 2. Ignaro LJ, Buga GM, Wood KS, Byrns RE, Chaudhuri G. Endothelium-derived relaxing factor produced and released from artery and vein is nitric oxide. Proc Natl Acad Sci USA 1987;84:9265-9269.
• 3. Parker MM, Parilo JE. Septic shock. Hemodynamics and pathogenesis. JAMA 1983;250:3324-3327.
• 4. Radomski MW, Palmer RMJ, Moncada S. Glucocorticoids inhibit the expression of an inducible, but not the constitutive, nitric oxide synthase in vascular endothelial cells. Proc Natl Acad Sci USA 1990;87:10043-10047.
• 5. Julou-Schaffer G, Gray GA, Fleming I, Schott C, Parratt JR, Stoclet JC. Loss of vascular responsiveness induced by endotoxin involves L-arginine pathway. Am J Physiol 1990;259:H1038-1043.
• 6. Wakabayashi I, Hatake K, Kakishita E, Nagai K. Diminution of contractile response of the aorta from endotoxin-injected rats. Eur J Pharmacol 1987;141:117-122.
• 7. Schneider F, Bucher B, Schott C, Andre A, Julou-Schaeffer G, Stoclet JC. Effect of bacterial lipopolysaccharide on function of rat small femoral arteries. Am J Physiol 1994;266:H191-198.
• 8. Smith REA, Palmer RMJ, Moncada S. Coronary vasodilatation induced by endotoxin in the rabbit isolated perfused heart is nitric oxide-dependent and inhibited by dexamethasone. Br J Pharmacol 1991;104:5-6.
• 9. Szabó C, Mitchell JA, Thiemermann C, Vane JR. Nitric oxide-mediated hyporeactivity to noradrenaline precedes the induction of nitric oxide synthase in endotoxin shock. Br J Pharmacol 1993;108:786-792.
• 10. Mitchell JA, Sheng H, Förstermann U, Murad F. Characterization of nitric oxide synthases in non-adrenergic non-cholinergic nerve containing tissue from the rat anococcygeus muscle Br J Pharmacol 1991;104(2):289-91.
• 11. Assreuy J, Cunha FQ, Liew FY, Moncada S. Feedback inhibition of nitric oxide synthase activity by nitric oxide. Br J Pharmacol. 1993;108:833-837.
• 12. Wylam ME, Samsel RW, Umans JG, Mitchell RW, Leff AR, Schumacker PT. Endotoxin in vivo impairs endothelium dependent relaxation of canine arteries in vitro. Am Rev Respir Dis 1990;142:1263-1267.
• 13. Parker JL, Adams HR. Selective inhibition of endothelium-dependant vasodilatation capacity by escherichia coli endotoxemia. Circ Res 1993;72:539-551.
• 14. Myers PR, Wright TF, Tanner MA, Adams HR. Endothelial-derived relaxing factor and nitric oxide production in cultured endothelial cells: Direct inhibition by E.coli endotoxin. Am J Physiol 1992;262:H710-718.
• 15. Moncada S, Rees DD, Schulz R, Palmer RM. Developement and mechanism of a spesific supersensitivity to a nitrovasodilators following inhibition of vascular nitric oxide synthesis in vivo. Proc Natl Acad Sci USA 1991;88:2166-2170.
• 16. Corbett JA, Tilton RG, Chang K, Hasan KS, Ido Y, Wang JL et. al. Aminoguanidine, a novel inhibitor of nitric oxide formation, prevents diabetic vascular dysfunction. Diabetes 1992;41:552-556.
• 17. Wu CC, Chen SJ, Szabó C, Thiemermann C, Vane JR. Aminoguanidine atenuates the delayed circulatory failure and improves survival in rodent models of endotoxic shock. Br J Pharmacol 1995;114:1666-1672.
• 18. Baydoun AR, Foale RD, Mann GE. Bacterial endotoxin rapidly stimulates prolonged endothelium-dependent vasodilatation in the rat isolated perfused heart. Br J Pharmacol 1993;109:987-991.