6. MEGBESZÉLÉS
6.3. A HIPERTÓNIA ÁLTAL KIVÁLTOTT KARDIOVASZKULÁRIS REMODELLING BEFOLYÁSOLÁSA PARP- GÁTLÓ
Hipertenzív betegekben a szisztolés vérnyomás (SBP) és a pulzusnyomás a két legfontosabb prognosztikai marker. Nagy epidemiológiai tanulmányok (MRFIT és UKPDS) eredményei azt igazolták, hogy a 110 Hgmm-es SBP felett egyenes arányosság igazolható a vérnyomás és a kardiovaszkuláris események gyakorisága között [198, 199].
Vizsgálatainkhoz spontán hipertenzív patkánytörzset (SHR) használtunk Az SHR ideális állatmodell a krónikus nyomásterhelés által kiváltott kardiovaszkuláris károsodások különböző fázisainak tanulmányozására, hiszen a még stabil, kompenzatórikus hipertrófia kialakulása időben igen jól elkülönül a manifeszt szívelégtelenségbe való átmenetel fázisától. A perzisztens hipertónia az SHR állatok 6-8 hetes korára kifejlődik.
Ezt követi a stabil hipertenzió és a kompenzatórikus hipertrófia kialakulásának hosszú periódusa. Mindenesetre 6 hónapos életkorra már masszív balkamra hipertrófia és vaszkuláris változások észlelhetők. A szívelégtelenség az első életévet követően kezd kialakulni és 18 hónapos korra az állatok nagy részénél már súlyos, végstádiumú szívelégtelenség észlelhető jelentős halálozási rátával [22, 200, 201]. Az alább ismertetett vizsgálataink során fiatal, de már hipertóniás SHR-eket (10 hetes életkor) használtunk. A mintegy 6 hónapos kezelés végén pedig a hipertenzív célszervkárosodások (hipertenzív szívbetegség és encephalopathia, illetve vaszkuláris remodelling) kialakulását, illetve a PARP-gátlásnak azokra kifejtett protektív hatását vizsgáltuk.
6.3.1. A PARP-gátlás védő hatása a hipertenzió-kiváltotta nagyér átépüléssel szemben
A magas vérnyomás esetén az emelkedett intraluminális nyomás következtében létrejött emelkedett ciklikus circumferentialis mechanikai falfeszülés a legfontosabb pathogenetikai tényező a vaszkuláris remodelling kialakulásában [202, 203]. Az érfali sejtek a mechanotranszdukciónak nevezett folyamat segítségével észlelik és alakítják át biológiai válasszá ezt a mechanikai változást [204]. Ezért a legnyilvánvalóbb védekezési lehetőség a hipertenzív érfali átépüléssel szemben nyilvánvalóan magának a vérnyomásnak a csökkentése. Azonban a vérnyomáscsökkentő gyógyszerek mellékhatásai, illetve magának a vérnyomáscsökkentésnek – a következményes átmeneti hypoperfúzió miatti – kellemetlen tünetei (szédülés, fejfájás, gyengeség) gyakran akadályát képezik a célvérnyomás elérésének [35]. A magas vérnyomás betegség kezelésének optimalizálása, a hipertónia által okozott szervkárosodások kialakulásának megelőzése érdekében történtek kísérletek, amelyek a vérnyomás csökkentése nélkül, illetve azt kiegészítve kísérlik meg e patológiás folyamat blokkolását [205].
Mivel az oxidatív stressz fontos szerepet tölt be a hipertónia pathogenezisében és számos állatkísérletes modellben bíztató eredményeket észleltek a használatukkal [205-207], egyes scavengerként működő antioxidánsok (C és E vitamin, β-carotén) nagy betegszámú klinikai vizsgálatokig is eljutottak, azonban ezek eredménye nem erősítette meg az alapkutatási eredményeket [77, 208]. Ennek ellenére az oxidatív stressz egyéb módon történő befolyásolása hatékony lehet a remodelling mérséklésében.
A PARP-1 enzim gátlása által a scavenger molekuláktól eltérő módon is befolyásolható a sejtek oxidatív státusza, ráadásul PARP enzim a jelátviteli folyamatokra és a transzkripciós faktorokra is jelentős hatással bír és ezáltal is modulálhatja a vaszkuláris remodellinget [64, 97, 98].
A PARP-gátlás potenciális hatékonyságát a remodelling gátlásában tovább erősítheti az a tény is, hogy korábbi munkánk során L-2286 használatával sikerült mérsékelni a hipertenzív kardiopátiából manifeszt szívelégtelenségbe való átmenetet, noha a vérnyomásra érdemi hatást nem gyakorolt [97, 209].
Jelen munkánkban az L-2286 kezelés szintén nem befolyásolta az állatok vérnyomását (28. és 35. ábra), ellenben csökkentette a hipertónia okozta érfalkárosodást. Az érfali
remodellinget érfal megvastagodás, emelkedett vaszkuláris tónus, fokozott érfali kontraktilitás és a vaszkuláris compliance csökkenése jellemzi. A struktúra megváltozásának legkönnyebben igazolható jele az érfal megvastagodása. Ultrahangos méréseink során a hipertóniás állatok arteria carotisában az intima-media vastagság (IMT) növekedését észleltük (35. ábra), mely szoros korrelációt mutat a későbbi vaszkuláris események (AMI és stroke) gyakoriságával [210].
Az L-2286 kezelés azonban nem csak a hipertónia-indukálta érfalmegvastagodást csökkentette, hanem javította a nagyerek falának rugalmasságát is, melynek meghatározására az aorta stiffness indexet (ASI) használtuk (28. ábra). Az érfal vastagságát és elasztikus tulajdonságait a simaizomsejtek, valamint a kollagén mennyisége határozza meg [211]. Az érfali kollagén mennyiségét elektronmikroszkópiával és a fénymikroszkópos metszetek Masson’s trikróm szerinti festésével vizsgáltuk. Mindkét módszerrel jelentős vaszkuláris fibrózist láttunk a kezeletlen hipertóniás állatok esetén (SHR-C csoport). Az elektronmikroszkópos felvételeken a fibrózis invazivitása is ábrázolódott, mivel ezen állatokban a kollagénkötegek a bazál membránt károsítva betörtek a lumenbe. L-2286 kezeléssel biztosított farmakológiai PARP-gátlás azonban mindezen folyamatokat jelentős mértékben csökkentette és védelmet biztosított a hipertenzív érkárosodás kialakulásával szemben (29. és 35. ábra).
Az érfal struktúráján és funkcióján kívül az érfali belhártya, az endotél is károsodik. A hipertenzív állatokban (SHR-C) csökkent vazorelaxációs választ láttunk ACh-ra, mely az endotélfüggő vazodilatáció mediátora. Az endotél diszfunkció kialakulásának az oxidatív stressz és az NO mennyiségének csökkenése áll a háttérben [212]. L-2286 kezelés (SHR-L) hatására javult az endotél-függő vazorelaxáció képessége a nem kezelt SHR állatokhoz képest (36. ábra).
6.3.2. A PARP-gátlás hatása a hipertenzív szívbetegség kialakulására
Ebben a vizsgálatunkban a magas vérnyomás betegség korai szövődményét, a balkamra hipertrófiával és még jó szisztolés balkamra funkcióval jellemezhető hipertenzív szívbetegség kialakulását, illetve PARP-gátlásnak e folyamatra gyakorolt hatását vizsgáltuk. Korábban már igazoltuk, hogy a PARP-gátlás megakadályozza a hipertenzív
kardiopátiának szívelégtelenségbe történő progresszióját [98], azonban nincs adat arról, hogy a hipertónia korai következményének, a hipertenzív szívbetegségnek a kialakulását miként befolyásolja a PARP enzim gátlása. A kísérlet során az előző kísérletsorozathoz hasonlóan fiatal, de már emelkedett vérnyomású SHR patkányokat és koregyeztetett normotenzív WKY állatokat használtunk.
Vizsgálatunk során az irodalmi adatokkal egyező módon [22, 213] 6 hónapos életkorra az SHR állatokban jelentős balkamra hipertrófia kialakulását észleltük, melyet gravimetriás paraméterek és echocardiographiás mérések (balkamrai falvastagságok, RWT és kalkulált bal kamrai tömeg) is igazoltak (10-12. ábra). Szívelégtelenség jelei azonban ebben a stádiumban még nem voltak észlelhetők, a BNP mennyisége nem emelkedett meg az SHR állatokban a normotenzívekhez képest (10. ábra). Ezzel összhangban és az irodalmi adatokkal egyező módon a szisztolés balkamra funkció sem csökkent a fiatal hipertenzív állatokban [22, 182, 183] a kiindulási értékhez viszonyítva.
L-2286 kezelés az eddigi vizsgálatainkkal egyező módon nem csökkentette az állatok vérnyomását, ennek ellenére jelentősen mérsékelte a balkamra hipertrófia jeleit (10-12.
táblázat).
Korábbi vizsgálatok (posztinfarktusos, idős SHR) során a manifeszt szívelégtelenség stádiumában a fibrózis fokának csökkenése volt elérhető PARP-gátló kezeléssel [64, 97].
Jelen munkánkban a célszervkárosodások kialakulásának korai fázisát vizsgálva azt találtuk, hogy L-2286 a remodelling korai fázisában is képes volt a miokardiális intersticiális fibrózist mérsékelni és késleltetni a hipertenzív szívbetegség kialakulását (22. ábra).
6.3.3. L-2286 kezelés védő hatása a magas vérnyomás okozta központi idegrendszeri károsodásokkal szemben
Egy újabb vizsgálatunkban a magas vérnyomás betegségnek a központi idegrendszerre gyakorolt hatását és az L-2286 kezelés védő hatásának feltérképezését tűztük ki célul. A magas vérnyomást, mint oki tényezőt a PARP-gátló kezelés nem befolyásolta
számottevően (28. és 35. ábra). Azonban a nyaki nagyerek struktúráját és funkcióját kedvezően befolyásolta az L-2286 kezelés.
A KIR-ben magas vérnyomás következtében lezajló változások jellemzésére a dorzális hippocampust választottuk. A dorzális hippocampus régiója jól jelzi a hipertenzió, valamint a következményes oxidatív stressz hatására végbemenő patológiás elváltozásokat, ezért vizsgálata a szakirodalomban széles körben elfogadott [158].
A hipertenzív patkányok agyában az agykamrák tágulatát láttuk, emellett a dorzális hippocampus jellegzetes elváltozásokat mutatott SHR állatokban (38. ábra). A mediolateralis tengely rövidülése, a gyrus dentatus deformációja a csúcsi rész ellapulásával volt a leginkább szembetűnő elváltozás a hipertenzív állatok agyában, mely eltéréseket primeren valószínűleg a 3. agykamra és az oldalkamra kitágulása által kifejtett nyomás okozott (SHR-C). Farmakológiai PARP-gátlás nem csökkentette jelentősen ezen malformációk kialakulását (SHR-L), azonban a hippocampust ellátó erek struktúrája sokkal intaktabbak voltak ezen állatokban, mint az SHR-C csoportban. Kontroll SHR állatokban ezen erek lumene irreguláris és sokfelé észlelhető lacunaris perivaszkuláris fehérállomány károsodások is. Ez utóbbi elváltozások WKY állatokban nem voltak kimutathatók, L-2286 kezelt SHR-ekben pedig jóval ritkábban fordultak elő (40. ábra F).
Mikroszkóposan a CA1 régióban az oxidatív sejt-, illetve DNS károsodás következtében kialakuló piramissejt vesztés mértékének a meghatározásakor (40. ábra B és C) az irodalmi adatoknak megfelelően azt találtuk, hogy hipertenzív állatokban lényegesen alacsonyabb volt a sejtszám a normotenzívekéhez képest [214]. L-2286 kezelés hatására azonban hipertenzív állatokban a piramissejtek száma magasabb maradt a kezeletlen állatokhoz képest.
A piramissejt vesztés mellett SHR állatokban az astroglia aktivációja figyelhető meg, mely a BBB létrehozásában, javításában játszik szerepet [30, 159](40. ábra F). Az astrociták száma nem különbözött jelentősen a különböző patkány törzsek között, azonban méretük megnőtt, illetve a perivaszkuláris immunoreaktivitás mértéke is fokozódott SHR állatokban. Krónikus L-2286 kezelés csökkentette az astroglia sejtek számát, méretét és perivaszkuláris felszaporodásuk mértékét SHR állatokban (SHR-L), mely a stressz mértékének csökkenéseként értékelhető.