SCHEMAT DOŚWIADCZENIA: Wpływ L-proliny i wybranych L-aminokwasów szlaku kynureninowego na mięśniówkę gładką izolowanych wycinków tętnicy krezkowej górnej. Michał Majewski 1*, Anna Kozłowska2, Waldemar J. Grzegorzewski 1   Katedra Farmakologii i Toksykologii1 i Katedra Fizjologii Człowieka2, *Wydział Nauk Medycznych, UWM, ul. Żołnierska 14c, 10-561 Olsztyn * e-mail: e-mail: michal.majewski@uwm.edu.pl WSTĘP Powszechnie wiadomo, iż aminokwasy spełniają wiele funkcji m.in. prekursorowych: tryptofan (TRP) jest źródłem serotoniny, tyrozyna katecholamin, glicyna hemu, a arginina wazoaktywnego tlenku azotu. Jednakże najnowsze badania wskazują na dodatkową funkcję tych związków, a mianowicie mogę one regulować ciśnienie tętnicze krwi. W badaniach wykazano, że dożylne podanie L-seryny i glicyny obniża wartość ciśnienia, a inkubacja skrawków endotelium tętnicy krezkowej górnej pochodzących z różnych jej odcinków, w obecności L-seryny, prowadzi do rozszerzenia tego naczynia. Co więcej, L-seryna jaki i glicyna są niezbędne do aktywacji receptora NMDA dla glutaminianu, którego prekursorem może być L-prolina. Ponadto, dowiedziono, że aktywacja szlaku metabolicznego TRP tzw. kynureninowego (KYN) wiąże się ze zwiększonym stresem oksydacyjnym, rozwojem stanów zapalnych, zaburzeniami krzepnięcia krwi i miażdżycą tętnic szyjnych u pacjentów ze schyłkową niewydolnością nerek. Również w ostatnim czasie wskazuje się, iż aktywację KYN jest istotnym czynnikiem uczestniczącym w rozwoju i progresji chorób sercowo – naczyniowych. Udowodniono, że w monocytach, makrofagach i komórkach śródbłonka, interferon-γ indukuje aktywność enzymu 2,3-dioksygenazy indoloaminowej, co prowadzi do powstawania z prekursora L-TRP aminokwasów: L-kynureniny (L-KYN) oraz L-3-hydroksy kynureniny (3-OH-L-KYN). Ryc. 1. Wpływ L-kynureniny (L-KYN) w 0,1% roztworze DMSO i L-3-hydroksy kynureniny (3-OH-KYN) na reaktywność mięśniówki gładkiej izolowanych wycinków tętnicy krezkowej górnej u szczura. * * *P<0,01 Ryc. 2. Wpływ L-tryptofanu (L-TRP) i estru etylowego L-TRP na reaktywność mięśniówki gładkiej izolowanych wycinków tętnicy krezkowej górnej u szczura. MATERIAŁ I METODY Doświadczenie zostało przeprowadzone na izolowanych odcinkach tętnicy krezkowej górnej szczura. Szczury szczepu Wistar (200-250 g) poddawano eutanazji przy użyciu dwutlenku węgla, a następnie izolowano tętnicę krezkową górną i umieszczono ją w zlewce z ciepłym (37°C), modyfikowanym roztworze Krebsa-Ringera (K-R) o następującym składzie (mM): NaCl-118; KCl-5; NaHCO3-25; MgSO4-1,2; KH2PO4-1,2; CaCl2-2,5 i glukoza-11. Medium w którym inkubowano skrawki (pH 7,35–7,45) napowietrzano karbogenem (95% 02 + 5% CO2). Fragmenty izolowanych tętnic (szer. ok 3-4 mm) zawieszano w wypełnionych buforem K-R komorach inkubacyjnych (5 ml). Aktywność motoryczną wycinków mięśniówki rejestrowano w warunkach izometrycznych przy obciążeniu 1,5 g. W doświadczeniu użyto jako substancji a) referencyjnych: fenylefryny (PE) i acetylocholiny (ACh) oraz b) rozpuszczalnika dla L-KYN: dimetylosulfotlenek (DMSO). Wyniki zweryfikowano statystycznie używając- test R (jednoczynnikowa analiza wariancji ANOVA). * * * * *P<0,01 Ryc. 3. Wpływ DMSO na aktywność mięśniówki gładkiej izolowanych wycinków tętnicy krezkowej górnej u szczura. SCHEMAT DOŚWIADCZENIA: 60 minutowa preinkubacja fragmentów naczyń (płukanie co 15 minut) Podanie substancji referencyjnych (PE, ACh) Podanie w dawkach kumulacyjnych (od 0,1 µM do 1 lub 8 mM): L-KYN, 3-OH-L-KYN, L-TRP, estru etylowego L-TRP, L-proliny (L-PRO) i DMSO ** WYNIKI L-KYN, L-PRO oraz ester etylowy L-TRP w stężeniach odpowiednio powyżej 500, 10 oraz 10 µM istotnie zmieniały aktywność izolowanych wycinków naczyń. DMSO stosowany w stężeniach poniżej 0,125% nie zmieniał aktywności izolowanych naczyń. ** **P<0,05 PODSUMOWANIE Otrzymane wyniki potwierdzają zmienny wpływ analizowanych aminokwasów na badane naczynia. L-KYN w stężeniach powyżej 500μM wywołała relaksacje naczyń (P<0,01). Obserwowana reakcja rozkurczowa posiadała stały charakter, a jej siła zależała od stężenia. Drugi z badanych aminokwasów, L-PRO wywołał skurcz w stężeniach powyżej 10µM, który utrzymywał się na stałym poziomie (P<0,05). L-TRP, nie wpływał na reaktywność badanych odcinków naczyń, podczas gdy ester etylowy L-TRP w stężeniu powyżej 10µM wywołał ich istotny rozkurcz (P<0,01). Reakcja posiadała charakter stały, a jej siła zależała od zastosowanego stężenia. 3-OH-L-KYN w analizowanym przedziale stężeń od 0,1µM do 1mM nie wpływała na kurczliwość badanych naczyń. Przeprowadzone badanie potwierdza, iż aminokwasy mogą regulować ciśnienie tętnicze krwi oraz stanowi podstawę do prowadzenia dalszych badań nad analogami aminokwasów, zwłaszcza pochodnych L-KYN, których szkieletem jest pierścień indolowy.