1

AKUT VE KRONİK HAREKET KISITLAMA STRESİ İLE OLUŞAN YANITLARDA

SANTRAL ANJİYOTENSİN II VE RESEPTÖRLERİNİN ROLÜ

Dr. M. Devrim Doğan

STRES İLE AKTİVE OLAN SİSTEMLER

STRES

RAS SEMPATİK SİNİR SİSTEMİ

HPA AKS

GLUKOKORTİKOİDLERANJİYOTENSİN II KATEKOLAMİNLER

2

Katekolamin biyosentezinde hız kısıtlayıcı basamak olan TH ekspresyonu ve aktivitesi kardiyovasküler hastalıkların patogenezi ile ilişkilidir.

TH, soğuk, hareket kısıtlama/immobilizasyon, hipoglisemi, sosyal stresler gibi çeşitli nedenlere bağlı streslerden sonra sempatik sinirler, servikal gangliyonlar, adrenal medulla ve çeşitli beyin bölgelerinde belirgin olarak artar.

TİROZİN HİDROKSİLAZ ve STRES

Akut stres ile enzim molekül sayısında değişiklik olmadan TH aktivitesi artar.

Kronik stres ile enzim molekülleri sayısında artışa bağlı olarak TH aktivitesiartar.

TİROZİN HİDROKSİLAZ ve STRES-2

3

ANG II’nin bazal koşullarda yapılan in vitro ve in vivo deneylerde TH aktivitesini artırdığı gösterilmiştir.

AT1 ve AT2 reseptör antagonistleri strese bağlı TH aktivite artışını önler.

ANG II ve TİROZİN HİDROKSİLAZ

KORTİKOSTEROİD ve STRES

Stres ile HPA aksın aktive olmasına bağlı olarak kortikosteroid düzeyleri artar.

HPA aks aktivasyonu ve kortikosteroid artışı strese neden olan faktörün tipine, süresine, ve sayısına bağlı olarak değişir.

HPA aks aktivasyonu ve kortikotropik salıcı hormon artışı tekrarlayan stresler sonucunda körelir.

ANG II’nin kortikosteroid yanıtında ve kronik strese alışmada düzenleyici bir rolü olabilir.

4

AT1 • paraventriküler

nukleus • medyan eminens • anterior pituiter • adrenal medulla ve

zona glomeruloza • subfornikal organ

?AT2

• adrenal medulla ve

zona glomeruloza • Lokus seruleus

ANJİYOTENSİN II

AT1 ve AT2 ETKİLEŞİMLERİAT1 ve AT2 reseptörlerinin antagonistik bir şekilde etkileştiklerini veya iki reseptör arasında kompleks bir sinerjik regülasyonolduğunu öne süren çalışmalar vardır.

ANG II’nin AT1 aracılı etkilerinden kan basıncı artışı, miyozit hipertrofisi, vazopresin salınımı, susama ve natriüretik etkileri AT2reseptörünün inhibe edici etkisi altındadır.

5

AT1 ve AT2 ETKİLEŞİMLERİ-2

AT2 reseptör geni olmayan farelerde, HPA aksın düzenlenmesinde rolü olan beyin bölgelerinde

AT1 reseptör bağlanmasının,adrenal medulla TH mRNA ekspresyonunun,katekolamin sentezinin arttığı;

ANG II ile oluşan kan basıncı artışının daha büyük olduğu gösterilmiştir.

ANJİYOTENSİN II ve STRES

STRES

ANG II’n in santral enjeksiyonu • kan basıncı artışı • vücut sıcaklığı artışı • kortikotropin salıcı hormon,

adrenokortikotropik hormon, oksitosin, prolaktin, kortikosteroid artışı

• sempatik sinir sistemi aktivasyonu

AKUT KISITLAMA • PVN’da AT1A mRNA’sını

artırır. • Pitüiter bezde AT1A mRNA ve

AT1 bağlanmasını artar, AT1B mRNA azalır.

• Adrenal zona glomerulozada AT1B mRNA, AT1 bağlanması, AT2 mRNA, AT2 bağlanması azalır.

• Adrenal medullada AT1A mRNA artar AT2 mRNA azalır.

KRONİK KISITLAMA • PVN’da hem AT1A mRNA’sı

hem AT1 bağlanması artar. • Pitüiter bezde AT1A mRNA

artışı devam eder. • SFO ve median eminensde

de AT1 bağlanması artar. • Adrenal zona glomerulozada

AT2 mRNA artışı o lur. • Adrenal medullada AT1A

mRNA artış ı devam eder.

SOĞUK • AT1 mRNA ve reseptör

bağlanması hipotalamus ve beyin sapında artar

• AT2 mRNA ve reseptör bağlanması inferior olive nukleusta ve LC’da azalır.

6

STRES MODELLERİNDE AT1RESEPTÖR İNHİBİSYONU

Spontan hipertansif sıçanlarda:- Yaşam süresini uzatır;- Katekolamin, glukokortikoid, vazopresin artışını önler; - Patolojik yeniden modellenmeyi önler;- Artmış endotelyal nitrik oksit sentaz ekspresyonu normale döner;- İskemiye karşı koruyucu etki gösterir.

STRES MODELLERİNDE AT1RESEPTÖR İNHİBİSYONU-2

AT1 antagonizması akut izolasyon stresinde: - Sempato-adrenal ve hormonal yanıtı, - Strese bağlı oluşan gastrik ülserleri, - Gastrik mukozaya nötrofil infiltrasyonunu, - PGE2 artışını önler; - Epinefrin, TH mRNA, TNF-α ve ICAM-1 oluşumunuazaltır.

7

AMAÇ

Santral ANG II’nin akut veya kronik hareket kısıtlama stresi ile oluşan kan basıncı artışı, hipertermi, adrenal TH mRNA artışı ve kortikosteron artışındaki rolünü ANG II, AT1reseptör antagonisti losartan ve AT2 reseptör antagonisti PD123319 santral infüzyonu ile araştırmaktır.

MATERYAL VE METODLAR:164 yetişkin erkek Fisher 344 sıçanı

Lateral serebroventriküler infüzyon:28 G paslanmaz çelikten bir rehber kanül sağ lateralserebroventriküle yerleştirilmiş ve bu kanüle mini infüzyonpompası bağlanmıştır.

yBOS (1µl/saat), ANG II (120 ng/µl/saat), AT1 antagonisti losartan (15 µg/µl/saat), AT2 antagonisti PD123319 (30 µg/µl/saat)

7 gün boyunca infüze edilmiştir.

8

MATERYAL VE METODLAR-2:

Kan basıncı femoral arter yolu ile abdominalaortaya yerleştirilen bir katetere bağlı telemetrikcihaz ile ölçülmüştür.

Vücut sıcaklığı rektal yoldan uygulanan bir elektrikli termometre ile ölçülmüştür.

Stres modeli: Sıçanlara, serbest hareket etmelerini kısıtlayan akrilik silindir şeklinde hareket kısıtlayıcı aletler ile hareket kısıtlama stresi uygulanmıştır.

Akut stres 7. günde 2 saat Kronik stres 7 gün boyunca günde 2 saat

MATERYAL VE METODLAR-3:

9

Adrenal bez TH mRNA immünreaktivitesi: Northern blot yöntemi ile ölçülmüştür.

Plazma kortikosteron düzeyi: radyoimmunoassay yöntemi ile ölçülmüştür.

MATERYAL VE METODLAR-4:

İstatistik analiz: Veriler ortalama ± standart hata olarak sunulmuştur. Grupların ortalamaları tek yönlü ANOVA kullanılarak karşılaştırılmıştır; takiben Newman-Keuls post hoc testi uygulanmıştır. Olasılık değeri p < 0.05 anlamlı olarak kabul edilmiştir. Etik İşlemler: Bu çalışmadaki tüm in vivo ve in vitrodeneysel prosedürler “The Association for Assessment of Laboratory Animal Care” kuralları ile uyumlu olarak yapılmıştır ve çalışma protokolü “The VeteransAdministration Institutional Animal Care and UseCommittee” tarafından onaylanmıştır. Çalışmada kullanılan tüm radyoaktif maddeler Florida Üniversitesi Radyasyon Güvenlilik Talimatnamesine uyularak kullanılmış ve atılmıştır.

MATERYAL VE METODLAR-5:

10

ANG II İNFUZYONUNUN AKUT STRES İLE OLUŞAN KAN BASINCI DEĞİŞİKLİKLERİNE ETKİSİ

80

90

100

110

120

130

140

150

1 2 3 4 5 6 7

Gün

Orta

lam

a A

rteriy

el K

an B

asın

cı (m

mH

g)

aCSF n:6aCSF + akut stres n:6ANG II n:5ANG II + akut stres n:4

2 saat kısıtlama stresi

**

* * * * *

**

* § * § * § * * §

* § †

yBOS n:6yBOS + akut stres n:6

*: kontrol (yBOS) grubuna göre; §: yBOS + stress grubuna göre; †: ANG II grubuna göre p < 0.05.

ANG II İNFUZYONUNUN KRONİK STRES İLE OLUŞAN KAN BASINCI DEĞİŞİKLİKLERİNE ETKİSİ

80

90

100

110

120

130

140

150

1 2 3 4 5 6 7

Kısıtlama stresi uygulanan günler

Orta

lam

a A

rteriy

el K

an B

asın

cı (m

mH

g)

aCSF n:12aCSF + kronik stres n:7ANG II n:7ANG II + kronik stres n:7

**

* **

*

** † *

*

** * * *

**

* *

* * †

yBOS + kronik stres n:7yBOS n:12

*: kontrol (yBOS) grubuna göre; †: ANG II grubuna göre p < 0.05.

11

LOSARTAN İNFUZYONUNUN AKUT STRES İLE OLUŞAN KAN BASINCI DEĞİŞİKLİKLERİNE ETKİSİ

80

90

100

110

120

130

140

150

1 2 3 4 5 6 7

Orta

lam

a ar

teriy

el k

an b

asın

cı (m

mH

g)

aCSF n:8aCSF + akut stres n:4losartan n:5losartan + akut stres n:8

*

* **

2 saat kısıtlama stresi

*

*

Gün

**

* **

*

†

yBOS n:8yBOS + akut stres n:4

*: kontrol (yBOS) grubuna göre; †: losartan grubuna göre p < 0.05.

LOSARTAN İNFUZYONUNUN KRONİK STRES İLE OLUŞAN KAN BASINCI DEĞİŞİKLİKLERİNE ETKİSİ

80

90

100

110

120

130

140

150

1 2 3 4 5 6 7

Kısıtlama stresi uygulanan günler

Ort

alam

a ar

teriy

el k

an b

asın

cı (m

mH

g)

aCSF n:4aCSF + kronik stres n:4Losartan n: 10Losartan + kronik stres n:5

** * *

*

* *

**

**

§ § §

*

*†

††

†

†

yBOS n:4yBOS + kronik stres n:4

*: kontrol (yBOS) grubuna göre; §: yBOS + stress grubuna göre; †: losartan grubuna göre p < 0.05.

12

80

90

100

110

120

130

140

150

1 2 3 4 5 6 7

Kısıtlama stresi uygulanan günler

Orta

lam

a ar

teriy

el k

an b

asın

cı (m

mH

g)

aCSF n:4

aCSF + kronik stres n:4

PD123319 n:5

PD123319 + kronik stres n:7

**

** *

*

*

**

* **

*

†

††*

† †

PD123319 İNFUZYONUNUN KRONİK STRES İLE OLUŞAN KAN BASINCI DEĞİŞİKLİKLERİNE ETKİSİ

yBOS + kronik stres n:4

yBOS n:4

*: kontrol (yBOS) grubuna göre; †: PD123319 grubuna göre p < 0.05.

SONUÇLAR: KAN BASINCI

ANG II ile akut strese bağlı kan basıncı artışı olası aditif etki ile daha büyük olmuştur.

Kronik stres ile indüklenen kan basıncı artışı ise ANG II infüzyonu ile değişmemiştir.

Losartan kronik strese bağlı kan basıncı artışını inhibe etmiştir.

PD123319’un kronik strese bağlı kan basıncına etkisi olmadığı saptanmıştır.

13

-0.4

-0.2

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1 2 3 4 5 6 7

2 saat kısıtlama stresi

vücu

t sıc

aklığı d

eğiş

ikliğ

i (ºC

)

aCSF n:9aCSF + akut stres n:4ANG II n:10ANG II + akut stres n:4

*

* §

Gün

ANG II İNFUZYONUNUN AKUT STRES İLE OLUŞAN VÜCUT SICAKLIĞI DEĞİŞİKLİKLERİNE ETKİSİ

yBOS + akut stres n:4yBOS n:9

*: kontrol (yBOS) grubuna göre; §: yBOS + stress grubuna göre p < 0.05.

-0.4

-0.2

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1 2 3 4 5 6 7

Kısıtlama stresi uygulanan günler

vücu

t sıc

aklığı d

eğiş

ikliğ

i (ºC

)

aCSF n:9aCSF + kronik stres n:10ANG II n:10ANG II + kronik stres n:10

* **

* **

*§

§

§

§ †

§ §

§ †

ANG II İNFUZYONUNUN KRONİK STRES İLE OLUŞAN VÜCUT SICAKLIĞI DEĞİŞİKLİKLERİNE ETKİSİ

yBOS n:9yBOS + kronik stres n:10

*: kontrol (yBOS) grubuna göre; §: yBOS + stress grubuna göre; †: ANG II grubuna göre p < 0.05.

14

-0.4

-0.2

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1 2 3 4 5 6 7

Gün

Vücu

t sıc

aklığı d

eğiş

ikliğ

i (ºC

)

aCSF n:5aCSF + akut stres n:4losartan n: 6losartan + akut stres n:6

*

2 saat kısıtlama stresi

*

LOSARTAN İNFUZYONUNUN AKUT STRES İLE OLUŞAN VÜCUT SICAKLIĞI DEĞİŞİKLİKLERİNE ETKİSİ

yBOS + akut stres n:4yBOS n:5

*: kontrol (yBOS) grubuna göre p < 0.05.

-0.4

-0.2

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1 2 3 4 5 6 7

kısıtlama stresi uygulanan günler

Vücu

t sıc

aklığı d

eğiş

ikliğ

i (ºC

)

aCSF n:8aCSF + kronik stres n:8losartan n:9losartan + kronik stres n:9

*

*

*

**

*

*

*

**

*

** *

§§

† ††

†

† †

†

LOSARTAN İNFUZYONUNUN KRONİK STRES İLE OLUŞAN VÜCUT SICAKLIĞI DEĞİŞİKLİKLERİNE ETKİSİ

yBOS n:8

yBOS + kronik stres n:8

*: kontrol (yBOS) grubuna göre; §: yBOS + stress grubuna göre; †: losartan grubuna göre p < 0.05.

15

-0.4

-0.2

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1 2 3 4 5 6 7

kısıtlama stresi uygulanan günler

Vücu

t sıc

aklığı d

eğiş

ikliğ

i (ºC

)

aCSF n:8aCSF + kronik stres n:8PD123319 n:10PD123319 + kronik stres n:11

*

*

**

* **

** * *

*

*

*† ††

†

††

†

§§

PD123319 İNFUZYONUNUN KRONİK STRES İLE OLUŞAN VÜCUT SICAKLIĞI DEĞİŞİKLİKLERİNE ETKİSİ

yBOS n:8yBOS + kronik stres n:8

*: kontrol (yBOS) grubuna göre; §: yBOS + stress grubuna göre; †: PD123319 grubuna göre p < 0.05.

SONUÇLAR: VÜCUT SICAKLIĞI

ANG II ile akut strese bağlı vücut sıcaklığı artışı daha küçüktür ve ANG II kronik strese bağlı vücut sıcaklığı artışını tamamen inhibe etmiştir: Eksojen ANG II’ninhipotermik etkisine bağlı olabilir.Losartan kronik stresle olan artışı kısmen inhibeedebilmiştir. PD123319 ile kronik stresle olan vücut sıcaklığı artışının kısmen daha abartılı olduğu gözlenmiştir.

16

ANG II İNFUZYONUNUN AKUT VEYA KRONİK STRES İLE OLUŞAN TH mRNA EKSPRESYONUNA ETKİSİ

0

50

100

150

200

250

300

350

aCSF aCSF + akutstres

aCSF +kronik stres

Ang II Ang II + akutstres

Ang II +kronik stres

TH m

RN

A R

asge

le s

eçilm

iş O

D Ü

nite

si*

*‡

*

* § †

§ † ‡

yBOS +kronik stres

yBOS +akut stres

yBOS

*: kontrol (yBOS) grubuna göre; §: yBOS + stress grubuna göre; †: ANG II grubuna göre; ‡: akut stres grubuna göre p < 0.05.

0

50

100

150

200

250

300

350

aCSF aCSF +akut stres

aCSF +kronik stres

Losartan Losartan +akut stres

Losartan +kronik stres

TH m

RN

A ra

sgel

e se

çilm

iş O

D ü

nite

si

*

*

*† §

‡‡

LOSARTAN İNFUZYONUNUN AKUT VEYA KRONİK STRES İLE OLUŞAN TH mRNA EKSPRESYONUNA ETKİSİ

yBOS +kronik stres

yBOS +akut stres

yBOS

*: kontrol (yBOS) grubuna göre; §: yBOS + stress grubuna göre; †: losartan grubuna göre; ‡: akut stres grubuna göre p < 0.05.

17

PD123319 İNFUZYONUNUN KRONİK STRES İLE OLUŞAN TH mRNA EKSPRESYONUNA ETKİSİ

0

50

100

150

200

250

300

350

aCSF aCSF + kronikstres

PD123319 PD123319 +kronik stres

TH m

RN

A ra

sgel

e se

çilm

iş O

D ü

nite

si

*† §

*

yBOS +kronik stres

yBOS

*: kontrol (yBOS) grubuna göre; §: yBOS + stress grubuna göre; †: PD123319 grubuna göre p < 0.05

SONUÇLAR: TH mRNAAkut stres durumunda gözlenen adrenal medulla TH mRNA ekspresyon artışı kronik stres durumunda, büyük olasılıkla adaptasyon mekanizmalarına bağlı olarak, daha az olmuştur. ANG II infüzyonu ile hem akut hem kronik stres koşullarında TH mRNA ekspresyonundaki artış daha az olmuştur. Losartan hem akut hem kronik strese bağlı olarak artan TH mRNA ekspresyonunu inhibe etmiştir. PD123319 bazal TH mRNA ekspresyonunu inhibeetmiştir. Kronik stres ile oluşan TH mRNA ekspresyonundakiartış PD123319 varlığında daha az olmuştur.

18

ANG II İNFUZYONUNUN AKUT VEYA KRONİK STRES İLE OLUŞAN SERUM KORTİKOSTERON DÜZEYLERİNE ETKİSİ

0

50

100

150

200

250

aCSF aCSF +akut stres

aCSF +kronikstres

ANG II ANG II +akut stres

ANG II +kronikstres

korti

kost

eron

(ng/

ml)

*

* § †

yBOS +kronik stres

yBOS +akut stres

yBOS

*: kontrol (yBOS) grubuna göre; §: yBOS + stress grubuna göre; †: ANG II grubuna göre p < 0.05.

0

50

100

150

200

250

aCSF aCSF +akut stres

aCSF +kronikstres

Losartan Losartan+ akutstres

Losartan+ kronik

stres

korti

kost

eron

(ng/

ml)

**

* § †

†

LOSARTAN İNFUZYONUNUN AKUT VEYA KRONİK STRES İLE OLUŞAN SERUM KORTİKOSTERON DÜZEYLERİNE ETKİSİ

yBOS +kronik stres

yBOS +akut stres

yBOS

*: kontrol (yBOS) grubuna göre; §: yBOS + stress grubuna göre; †: losartan grubuna göre p < 0.05.

19

PD123319 İNFUZYONUNUN KRONİK STRES İLE OLUŞAN SERUM KORTİKOSTERON DÜZEYLERİNE ETKİSİ

0

50

100

150

200

250

aCSF aCSF + kronikstres

PD123319 PD123319 +kronik stres

korti

cost

eron

(ng/

ml)

§ †*

yBOS +kronik stres

yBOS

*: kontrol (yBOS) grubuna göre; §: yBOS + stress grubuna göre; †: PD123319 grubuna göre p < 0.05.

SONUÇLAR: KORTİKOSTERON

Beklenildiği gibi kortikosteron düzeyleri akut stres ile artarken, kronik streste bu yanıt adaptasyon mekanizmalarına bağlı olarak ortadan kalkmıştır.

ANG II akut stresle oluşan kortikosteron artışını azaltmıştır.

Hem losartan hem de PD123319 ile yBOS grubunda kronik stres ile görülmeyen kortikosteron artışı izlenmiştir.

20

ÇIKARIMLAR

AT2 reseptörünün olmasa da AT1reseptörlerinin kronik strese bağlı kan basıncı artışı regülasyonunda önemli bir rolü olabilir.Strese bağlı vücut sıcaklığı artışında AT1 ve AT2reseptörlerinin düzenleyici etkileri birbirlerine zıt gibi görünmektedir.

ÇIKARIMLAR-2Akut stres ile gözlenen adrenal medulla TH mRNAekspresyonundaki artış, kronik stres durumunda büyük olasılıkla adaptasyon mekanizmalarına bağlı olarak daha az gözleniyor olabilir.

AT1 ve AT2 reseptörleri istirahat ve stres koşullarında TH transkripsiyonel regulasyonunda sinerjik etkili olabilir.Stres uyarısına kronik olarak maruz kalmaya adaptasyon sonucunda görülen kortikosteronyanıtının körelmesi ANG II ve reseptörleri aracılığı ile gerçekleşiyor olabilir.

21

ÇIKARIMLAR-3AT2 reseptörü, bazı yanıtların oluşumunda AT1reseptörü ile ters etkili çalışırken, bazı yanıtlarda her iki reseptörün etkileri sinerjik olabilir:

ANG II’nin AT1 ve AT2 reseptörleri üzerinden etkisi kronik strese bağlı hipertermide zıt iken, adrenal TH mRNA ekspresyonu ve plazma kortikosterondüzeylerinin regulasyonunda paraleldir.

ANG II sisteminin farmakolojik olarak inhibisyonustres ile ilgili patolojik durumların önlenmesi ve tedavisinde önemli olabilir.

TEŞEKKÜR

Dr. Nihal TümerDr. Philip ScarpaceDr. Colin SumnersChristopher S. Broxson Sophia Kontaridis

“American Heart Association”