UZAKTAN İSKEMİK PERKOŞULLANMANIN KALPTE İSKEMİ-REPERYÜZYONA BAĞLI NEKROZ ÜZERİNDEKİ KORUYUCULUĞUNDA MELATONİNİN FİZYOLOJİK VE FARMAKOLOJİK ETKİLERİ

Abstract

İskemik kalp hastalıkları gelişmiş ülkelerde ilk sırada gelen morbidite ve mortalite nedenidir. Son yıllarda, uzaktan iskemik koşullanma (RIC) olarak adlandırılan uzak organ/uzvun geçici iskemisinin, letal iskemik sonuçlar oluşmasına engel olarak koruma oluşturabildiği bulunmuştur. Bu olgunun keşfi, kardiyak korumada direkt kalbe müdahale zorunluluğunu ortadan kaldırabilmektedir. Yaşlanmada, komorbiditelerde ve komedikasyonlarda koşullanmaların kardiyoprotektif etkilerinin bozulduğu gösterilmiştir. Yaşlanmayla pineal bezden melatonin sentezinin azalması, yaşlanma ve yaşlanmaya bağlı kardiyovasküler hastalıkların patogenezinde önemli olabileceğini düşündürmektedir. Bu çalışmada İ/R hasarında uzaktan iskemik perkoşullanma (RIPerC) ve melotoninin nekroz alanı, nekrotik gen Cybb, hipoksiyle indüklenen faktör (HIF-1?) ve inflamasyon mediyatörü nükleer faktör-kappa B (Nf?B) üzerindeki etkileri incelendi. Bu amaçla kullanılan Spraque Dawley sıçanlar pinealektomi yapılmayan (Non-PX) ve pinealektomili (Px) olarak 2 gruba ayrıldı ve İ/R'ye kadar 2 ay bekletildi. (i)Kontrol; (ii)İ/R (sol koroner arter ligasyonuyla oluşturulan 30 dk iskemi, 120 dk reperfüzyon); (iii)İ/R+RIPerC (miyokardiyal iskemiye başlandığında 3 siklus 5 dakika iskemiyi takiben 5 dk reperfüzyon); (iv)İ/R+Melatonin (10 gün 10 mg/kg); (v)Px; (vi)Px+İ/R; (vii)Px+İ/R+RIPerC; (viii)Px+İ/R+RIPerC+Melatonin gruplarına ayrıldı. Hemodinamik parametreler EKG, kan basıncı, kalp hızı değerlendirildi. Nekroz alanı 2,3,5-trifeniltetrazolyum klorür (TTC) boyamayla belirlendi ve İmage J programıyla hesaplandı. Cybb, HIF-1? ve NfkB qRT-PCR ile analiz edildi. Non-Px gruplarda İ/R'de artan enfarkt boyutu, Cybb ve Nf?B RIPerC ve melatonin ile azaldı. Px ile artan enfarkt boyutu RIPerC ile minimal, RIPerC+Melatonin ile anlamlı azaldı. Hem Non-Px hem de Px gruplarında RIPerC ve Melatonin Cybb ve Nf?B ekspresyonlarını anlamlı olarak azalttı. HIF-1? ekspresyonu kontrol grubuyla karşılaştırıldığında İ/R ve Px grubunda up-regüle (%28-%14) oldu. Melatonin ve RIPerC ise ekspresyonunu (%17,6-%30,4) down-regüle etti. Ancak veriler istatistiksel olarak anlamlılığa ulaşamadı. İlk kez bu çalışmada RIPerC ile nekroz üzerinde sağlanan kardiyoprotektifliğin Px ile azaldığı gösterildi. Dışarıdan melatonin verilmesi koruyuculuğu geri çevirebildi. Melatoninin fizyolojik ve farmakolojik konsantrasyonları İ/R hasarında ve RIPerC'nin koruyuculuğunda önemli olabilir. Anahtar Kelimeler: Uzaktan iskemik perkoşullanma, melatonin, İ/R, Cybb, Nf?B, HIF-1?Physiological and pharmacological effects of melatonin at remote ischemic per conditioning protectiveness onto ischemia-reperfusion-induced necrosis in the heart Ischemic heart disease is the leading cause of morbidity and mortality in developed nations. In recently, it has been found that remote organ/limb temporary ischemia that renamed remote ischemic conditioning (RIC) can provide protection as an obstacle to the formation of lethal ischemic outcomes. The finding of this phenomenon can remove the requirement for direct cardiac intervention in cardiac protection. It has been shown that the cardioprotective effects of conditioning in aging, comorbidities and comedications are impaired. With aging, decreased melatonin synthesis in the pineal gland suggests that it is important in the pathogenesis of aging and aged-related cardiovascular diseases. In this study, it were investigated effects of remote ischemic perconditioning (RIPerC) and meletonin on the necrosis area, necrotic gene Cybb, hypoxia-inducible factor (HIF-1?) and inflammatory mediator nuclear factor-kappa B (Nf?B) in I/R injury. Sprague Dawley rats used for this purpose were divided into 2 groups as non-pinealectomized (Non-Px) and pinealectomized (Px) groups, and waited for 2 months until I/R. They were divided into (i) Control; (ii)I/R (30 min ischemia, 120 min reperfusion caused by left coronary artery ligation); (iii)I/R+RIPerC (when myocardial ischemia initiated, 3 cycles of 5 min oclusion followed by 5 min reperfusion); (iv)I/R+Mel (10 days 10 mg/kg); (v)Px; (vi)Px+I/R; (vii)Px+I/R+RIPerC; (viii)Px+I/R+RIPerC+Melatonin groups. Hemodynamic parameters that involving ECG, blood pressure, heart rate were evaluated. The necrosis area was determined by 2,3,5-triphenyltetrazolium chloride (TTC) staining and calculated by the Image J program. Cybb, HIF-1? and NfkB was analyzed by qRT-PCR. Increased infarct size, Cybb and Nf?B in I/R of Non-Px groups decreased with RIPerC and melatonin. Increased infarct size with Px was minimal with RIPerC, and significantly decreased with RIPerC+Melatonin. In both Non-Px and Px groups, RIPerC and Melatonin significantly reduced Cybb and Nf?B ex- pressions. HIF-1? expression was up-regulated in the I/R and Px groups (respectively; %28-%14) when compared with the control group. Melatonin and RIPerC down-regulated (respectively; %17,6-%30,4) expression of HIF-1?. However, the data were not statistically significant. For the first time with this study, it was shown that the cardioprotection on necrosis provided by RIPerC decreased with Px. The adminstration of melatonin from the outside could reverse the protection. The physiological and pharmacological constrastions of melatonin may be important in I/R injury and in the protection of RIPerC. Anahtar Kelimeler: Remote ischemic perconditioning, melatonin, I/R, Cybb, Nf?B, HIF-1?