Search

Ciljevi studije bili su da ispitamo ulogu različitih kalijumovih (K) kanala u kontroli vaskularnog tonusa i antivazokontriktornoj ulozi na bajpas graftovima dobijenim od pacijenata sa dijabetes melitusom tip 2 (DMT2) nakon bajpas operacije. Preostali segmenti humane vene safene (HVS) i unutrašnje torakalne arterije (ITA) dobijeni su od pacijenata bez i sa DMT2. U eksperimentalnom radu koristili smo sistem za izolovane organe kojim smo ispitivali farmakološka svojstva otvarača K kanala i molekularno-biološke tehnike kako bismo detektovali promene u ekspresiji i lokalizaciji K kanala na ovim graftovima. Farmakološki eksperimenti su pokazali da pinacidil daje uporedivu relaksaciju HVS pacijenata sa i bez DMT2. Takođe, pinacidil produkuje relaksaciju dijabetične ITA uporedivu sa dijabetičnom HVS bez razlike u senzitivnosti. Molekularne tehnike su pokazale smanjenu ekspresiju SUR2B subjedinice kod HVS pacijenata sa DMT2 ukazujući da je povećana osetljivost HVS kod NDM pacijenata uslovljena većom ekspresijom funkcionalnih KATP kanala u vaskularnom glatkom mišiću. Subjedinice Kir6.x koje ulaze u sastav KATP kanala su pokazale smanjenu ekspresiju na dijabetičnoj ITA. Dobijeni rezultati studije pokazali su da pinacidil ima komparabilno vazodilatatorno i antivazokonstriktorno dejstvo na humanim bajpas graftovima kod pacijenata bez i sa DMT2. Podaci mogu biti klinički korisni pružajući dokaz da dijabetes izaziva oslabljenu dilataciju humane vene i arterije i da se efekti pinacidila delimično ostvaruju preko različitih K kanala na glatko-mišićnom sloju grafta. Takođe, njima se može analizirati opravdanost rezultata kliničkih ispitivanja koji favorizuju bajpas operaciju umesto perkutane koronarne intervencije za direktnu revaskularizaciju srca kod pacijenata sa DMT2. The objectives of our study were to examine the role of different potassium (K) channels in the control of vascular tone and the antivasocontrictive role on bypass grafts obtained from patients with type 2 diabetes mellitus (T2DM) after bypass surgery. Leftover segments of human saphenous vein (HSV) and internal thoracic artery (ITA) were obtained from patients with and without T2DM. In our experimental work, we used an isolated organ system to examine the pharmacological properties of K channel openers and molecular-biological techniques to detect changes in the K channels expression and their localization in bypass grafts. The pharmacological experiments showed that the relaxation caused by pinacidil was comparable in HVS patients with and without T2DM. Also, pinacidil produced relaxation of diabetic ITA comparable to diabetic HVS without difference in the sensitivity. Molecular techniques have shown decreased expression of the SUR2B subunit in HVS T2DM patients indicated that the increased sensitivity of HVS in patients without T2DM is due to higher expression of functional KATP channels in the vascular smooth muscle. Significantly lower expression of the Kir6.x subunits of the KATP channels was observed in diabetic ITA. The obtained results of our study showed that pinacidil has a comparable vasodilatory and antivasoconstrictory effects on human bypass grafts in patients with and without T2DM. These data may be clinically useful since they provide evidence that diabetes causes impaired dilatation of the human vein and artery indicated that the effects of pinacidil are partially mediated through various K channels on the smooth muscle of the graft. They can, also, serve as an objective to justificate the results of clinical trials that favor CABG surgery instead of percutaneous coronary intervention for direct heart revascularization in patients with T2DM.

Gasotransmiteri ostvaruju deo svojih uticaja na organizam regulacijom jonskih kanala, posebno kalijumovih (K+) kanala. Promenjena struktura/funkcija jonskih kanala, ali i poremećaji metabolizma i/ili nivoa gasotransmitera, povezani su sa nekoliko patofizioloških stanja, uključujući kardiovaskularne bolesti. Glavni cilj našeg istraživanja bio je ispitivanje mehanizama vazodilatatornog dejstva nikorandila, donora azot monoksida (NO), i natrijum-hidrogensulfida, donora vodonik-sulfida (H2S), na izolovanoj unutrašnjoj torakalnoj arteriji i veni safeni čoveka. Neiskorišćeni segmenti unutrašnje torakalne arterije i vene safene uzimani su od pacijenata tokom bajpas operacija. Ispitivanje je rađeno u in vitro uslovima u sistemu za izolovane organe. Koncentracijski-zavisne krive relaksacije konstruisane su na prekontrahovanim preparatima sa i bez endotela u prisustvu/odsustvu blokatora K+ kanala i/ili inhibitora signalnog puta cikličnog gvanozin-monofosfata (cGMP). Naši rezultati su pokazali da nikorandil i natrijum-hidrogensulfid prouzrokuju koncentracijski-zavisnu relaksaciju izolovane humane vene safene i unutrašnje torakalne arterije prekontrahovane fenilefrinom. Nikorandil izaziva endotel-nezavisnu, a natrijum-hidrogensulfid endotel-zavisnu relaksaciju oba krvna suda. Signalni put cGMP-a ima značajnu ulogu u vazorelaksantnom efektu nikorandila. Takođe, mehanizam dejstva natrijum-hidrogensulfida uključuje pojačanje NO/cGMP signalnog puta na oba krvna suda. Kalijumovi kanali doprinose relaksantnom dejstvu oba ispitivana agensa, s tim da postoje razlike u tipovima K+ kanala i njihovom relativnom značaju. S obzirom da se spazam vene safene i unutrašnje torakalne arterije i dalje javlja u kliničkim uslovima, a njegova prevencija i reverzija još uvek predstavljaju izazov, rezultati naše studije mogu ukazati na nove tarapijske ciljeve u lečenju spazma bajpas graftova i potencijalno dati farmakološku osnovu za razvoj novih vazodilatatornih lekova. Gasotransmitters exert part of their impact on the organism via regulation of ion channels, especially potassium (K+) channels. Altered structure/function of ion channels, as well disorders of the metabolism and/or levels of the gasotransmitters are associated with several pathophysiological conditions, including cardiovascular diseases. The principal aim of our study was to investigate the mechanisms of vasodilator action of nicorandil, a nitric oxide (NO) donor, and of sodium hydrosulfide, a hydrogen sulfide (H2S) donor, on the isolated human internal thoracic artery and saphenous vein. Discarded segments of the internal thoracic artery and saphenous vein were collected from patients undergoing coronary artery bypass grafting. The investigation was performed in vitro in an isolated organs system. Concentration-response curves were constructed on pre-contracted preparations with and without endothelium in the presence/absence of K+ channel blockers and/or cyclic guanosine monophosphate (cGMP) pathway inhibitors. Our results showed that nicorandil and sodium hydrosulfide cause a concentration-dependent relaxation of the isolated human saphenous vein and internal thoracic artery pre-contracted by phenylephrine. Nicorandil exerts endothelium-independent and sodium hydrosulfide endothelium-dependent relaxation of both blood vessels. cGMP signalling pathway plays a significant role in the vasorelaxant effect of nicorandil. Also, sodium hydrosulfide mechanism of action involves enhancement of the NO/cGMP signalling pathway in both vessels. Potassium channels contribute to the relaxant effect of both investigated agents, although differences exist in K+ channel subtypes and their relative importance. Since the spasm of saphenous vein and internal thoracic artery still occurs in clinical settings, and its prevention and reversion is still challenging, the results of our study may indicate new targets in the treatment of bypass grafts spasm, and potentially provide a pharmacological basis for the development of new vasodilator drugs.

Humana umbilikalna vena je specifičan krvni sud koji se nalazi pod uticajem brojnih metaboličkih, vaskularnih i hemodinamskih promena tokom čitavog fetalnog života. Pinacidil je otvarač kalijumovih kanala (K kanala) čije je mesto vezivanja lokalizovano na SURx subjedinici KATP kanala. Osim toga, postoje i mnogi dokazi da pinacidil, primenjen u visokim dozama (≥ 100 μM), pored KATP kanala deluje i na druge podtipove K kanala, uključujući Kv i BKCa kanale, kao i da ima dejstva nezavisna od K kanala. U brojnim istraživanjima pokazano je da dijabetes melitus i hipertenzija uzrokuju promene u ekspresiji i funkciji K kanala u vaskularnim glatkim mišićnim ćelijama različitih krvnih sudova i kod različitih vrsta. Sa druge strane, opisano je da gestacijski dijabetes melitus (GDM) i trudnoćom izazvana hipertenzija (PIH) uzrokuju različite morfološke i ultrastrukturalne promene na humanim umbilikalnim venama. Ciljevi ovog istraživanja su bili: 1) da se ispita da li se ekspresija subjedinica nekoliko podtipova K kanala (KATP, BKCa i Kv) na humanim umbilikalnim venama zdravih porodilja razlikuje u odnosu na porodilje sa GDM i PIH; 2) da se ispita postoje li razlike u efikasnosti i potentnosti pinacidila u izazivanju vazodilatacije prekontrahovanih venskih segmenata zdravih porodilja i porodilja sa GDM i PIH; 3) da se definišu podtipovi K kanala uključeni u vazodilatatorne efekte pinacidila u svim grupama; 4) da se utvrdi da li pinacidil ima dejstva nezavisna od aktivacije K kanala. Ukupno 72 porodilje su bile uključene u studiju. Njih 40 je bilo zdravo, 16 je imalo GDM i 16 PIH. Nakon preparacije i izolacije humanih umbilikalnih vena iz pupčanika, venski segmenti su ili bili čuvani u 10% formaldehidu za imunohistohemijsko bojenje, zamrzavani na -70°C za Western blot analizu ili montirani u kupatilo za izolovane organe u cilju sprovođenja farmakoloških eksperimenata. Humana umbilikalna vena je kontrahovana serotoninom. Rastuće koncentracije pinacidila (0.1 – 1000 μM) dodavane su u kupatilo na kumulativan način. Za proveru umešanosti različitih tipova K kanala u vazorelaksaciji izazvanoj pinacidilom sledeći antagonisti dodavani su u kupatilo 20 minuta pre serotonina: glibenkamid (GLB) – specifični blokator KATP kanala; iberiotoksin – selektivni antagonista BKCa kanala; 4-aminopiridin (4-AP) – neselektivni antagonista Kv kanala; margatoksin – specifični antagonista Kv1.2 i Kv1.3 kanala i friksotoksin – specifični antagonista Kv4.2 i Kv4.3 kanala. Za ispitivanje mehanizama dejstva pinacidila nezavisnih od K kanala druga kontrakcija prouzrokovana je rastvorom visoke koncentracije K+ (100 mM K+)... metabolic, vascular and hemodynamic factors during entire fetal life. Pinacidil is potassium channel (K channel) opener whose binding site is well characterized and it is located on the SURx subunit of KATP channel. There are studies suggesting that pinacidil, especially in high doses (≥ 100 μM), in addition to KATP channels opens other subtypes of potassium channels, including BKCa and Kv channels, and that pinacidil also has K channel-independent mechanisms of action. Many studies have revealed alterations in the expression and function of K channels during diabetes mellitus and hypertension in vascular smooth muscle cells in other vascular beds and in different species. On the other hand, it has been described that gestational diabetes mellitus (GDM) and pregnancy-induced hypertension (PIH) cause various morphological and ultrastructural abnormalities in human umbilical veins. The aims of this research were: 1) to analyze is the expression of several K channels (KATP, BKCa and Kv) subunits in human umbilical veins from normal pregnancy different in comparison to GDM and PIH groups; 2) to test if there are differences in the potency and efficiency of pinacidil in inducing vasorelaxation of precontracted vein segments from normal pregnancy and GDM and PIH; 3) to define types of K channels involved in pinacidil-induced vasodilation on isolated human umbilical veins in all groups; 4) to determine if pinacidil possess K channel-independent mechanisms of actions. A total of 72 patients were engaged in the study. Out of them 40 were healthy, 16 had GDM and 16 PIH. After the isolation and preparation, human umbilical vein segments were either immersed in 10% formalin for immunohistochemical staining, frozen at -70°C for Western blot analysis or mounted in the organ bath for pharmacological experiments. Human umbilical veins were precontracted with serotonin. The increasing concentrations of pinacidil (0.1 – 1000 μM) were added to the bath cumulatively. To test the roles of several types of K channels in pinacidil-induced vasorelaxation, following antagonists were added to the bath 20 minutes before serotonin: glibenclamide (GLB) – a specific blocker of KATP channels; iberiotoxin – a selective blocker of BKCa channels; 4-aminopiridine (4-AP) – a nonselective blocker of Kv channels; margatoxin – a selective blocker of Kv1.2 i Kv1.3 channels and phrixotoxin – a selective blocker of Kv4.2 i Kv4.3 channels. In order to examine K-independent actions of pinacidil the second contractions were produced by K+-rich Krebs-Ringer solution (100 mM K+)...

Ibogain, primenjen u jediničnoj oralnoj dozi (1-25 mg/kg telesne mase (t.m)) se koristi kao agens u sprečavanju različitih oblika zavisnosti kod ljudi. Njegovi efekti traju i do 72 h. Ex vivo rezultati pokazuju da ibogain izaziva potrošnju energije u ćelijama i njenu restituciju, što je praćeno povećanjem stvaranja reaktivnih vrsta kiseonika i aktivnosti antioksidativne odbrane. Stoga je cilj ovog rada bio da istraži efekte jedinične oralne doze ibogaina (1 ili 20 mg/kg t.m.) na antioksidativnu odbranu u različitim tkivima pacova. Posle 6 i 24 h nakon ingestije ibogaina, histološka ispitivanja su pokazala pojačanu glikogenolitičku aktivnost hepatocita, koja je bila najviša posle 24 h kod životinja koje su primile 20 mg/kg ibogaina. Nije bilo promena u aktivnosti antioksidativnih enzimani u jetri ni u eritrocitima u tim periodima što ukazuje na izostanak sistemskog efekta na nivou oksidativnog pritiska. U jetri se povećala aktivnost ksantin oksidaze kod pacova koji su primili ibogain u dozi od 20 mg/kg u poređenju sa kontrolama što ukazuje na brži obrt adenozina. Nivo TBARS u jetri je povišen kod grupe tretirane sa 1 mg/kg posle 24 h u poređenju sa kontrolama što sugeriše postojanje umerenog oksidativnog stresa. U srcu je utvrđeno da ibogain nakon 6 h smanjuje količinu proteinskih -SH grupa što ukazuje na unutar-proteinsku oksidaciju, koja zajedno sa narušenom energetskom homeostazom može dovesti do promena u srčanom radu i nastanka diskretnih oštećenja. Ibogain inhibira ex vivo kontraktilnost ileuma u nivou doza ispod mM, pri čemu je efekat kod električne stimulacije, u odnosu na toničnu, značajno veći. Rezultati pretretmana na ileumu ex vivo ukazuju da ibogain svoje dejstvo ostvaruje delimično preko KATP kanala. Ibogain izaziva u ileumu ex vivo povećanje aktivnosti superoksid dismutaze (SOD) i katalaze (KAT), ali se ti efekti gube dodavanjem glibenklamida... Ibogaine, administered as a single oral dose (1-25 mg/kg body weight, (b.w.)), has been used as an addiction-interrupting agent. Its effects persist for up to 72 h. Ex vivo results showed that ibogaine induced cellular energy consumption and restitution, followed by increased reactive oxygen species production and antioxidant activity. Therefore, the aim of this work was to explore the effect of a single oral dose of ibogaine (1 or 20 mg/kg b.w.) on antioxidative defenses in different rat tissues. Six and 24 h after ibogaine administration, histological examination showed glycogenolytic activity in hepatocytes, which was highest after 24 h in animals that received 20 mg/kg ibogaine. There were no changes in the activities of antioxidant enzymes in the liver and erythrocytes after ibogaine treatment, regardless of the dose. These results suggest there were no systemic ibogaine effects regarding antioxidant defense. Hepatic xanthine oxidase activity was elevated in rats that received 20 mg/kg compared to the controls, suggesting faster adenosine turnover. TBARS concentration was elevated in the group treated with 1 mg/kg after 24 h compared to the controls, suggesting mild oxidative stress. It was shown that ibogaine in heart after 6 h diminished the amount of protein -SH groups suggesting intra-protein oxidation, which along disturbed energetic homeostasis could lead to discrete cellular oxidative damages and possible heart failure. Ibogaine inhibited ex vivo ileum contractile activity with doses below mM. The effect was stronger in electrically stimulated contractions than tonic. Pretreatment with different potassium channel related agents showed that ibogaine obtained its inhibitory activity partially through KATP channels...

Ibogain, primenjen u jediničnoj oralnoj dozi (1-25 mg/kg telesne mase (t.m)) se koristi kao agens u sprečavanju različitih oblika zavisnosti kod ljudi. Njegovi efekti traju i do 72 h. Ex vivo rezultati pokazuju da ibogain izaziva potrošnju energije u ćelijama i njenu restituciju, što je praćeno povećanjem stvaranja reaktivnih vrsta kiseonika i aktivnosti antioksidativne odbrane. Stoga je cilj ovog rada bio da istraži efekte jedinične oralne doze ibogaina (1 ili 20 mg/kg t.m.) na antioksidativnu odbranu u različitim tkivima pacova. Posle 6 i 24 h nakon ingestije ibogaina, histološka ispitivanja su pokazala pojačanu glikogenolitičku aktivnost hepatocita, koja je bila najviša posle 24 h kod životinja koje su primile 20 mg/kg ibogaina. Nije bilo promena u aktivnosti antioksidativnih enzimani u jetri ni u eritrocitima u tim periodima što ukazuje na izostanak sistemskog efekta na nivou oksidativnog pritiska. U jetri se povećala aktivnost ksantin oksidaze kod pacova koji su primili ibogain u dozi od 20 mg/kg u poređenju sa kontrolama što ukazuje na brži obrt adenozina. Nivo TBARS u jetri je povišen kod grupe tretirane sa 1 mg/kg posle 24 h u poređenju sa kontrolama što sugeriše postojanje umerenog oksidativnog stresa. U srcu je utvrđeno da ibogain nakon 6 h smanjuje količinu proteinskih -SH grupa što ukazuje na unutar-proteinsku oksidaciju, koja zajedno sa narušenom energetskom homeostazom može dovesti do promena u srčanom radu i nastanka diskretnih oštećenja. Ibogain inhibira ex vivo kontraktilnost ileuma u nivou doza ispod mM, pri čemu je efekat kod električne stimulacije, u odnosu na toničnu, značajno veći. Rezultati pretretmana na ileumu ex vivo ukazuju da ibogain svoje dejstvo ostvaruje delimično preko KATP kanala. Ibogain izaziva u ileumu ex vivo povećanje aktivnosti superoksid dismutaze (SOD) i katalaze (KAT), ali se ti efekti gube dodavanjem glibenklamida. Ibogain menja i redoks 7 ravnotežu u testisima, a nađeno povećanje aktivnosti SOD ukazuje na delikatnost očuvanja balansa koncentracija superoksida i vodonik peroksida koja se smatra krucijalnom u procesu kapacitacije spermatozoida. Rezultati pokazuju da ibogain u primenjenim dozama utiče na redoks status posmatranih tkiva i menja aktivnost antioksidativne odbrane, ali je odgovor visoko tkivno, dozno i vremenski specifičan, bez jasne zajedničke karakteristike. Ibogaine, administered as a single oral dose (1-25 mg/kg body weight, (b.w.)), has been used as an addiction-interrupting agent. Its effects persist for up to 72 h. Ex vivo results showed that ibogaine induced cellular energy consumption and restitution, followed by increased reactive oxygen species production and antioxidant activity. Therefore, the aim of this work was to explore the effect of a single oral dose of ibogaine (1 or 20 mg/kg b.w.) on antioxidative defenses in different rat tissues. Six and 24 h after ibogaine administration, histological examination showed glycogenolytic activity in hepatocytes, which was highest after 24 h in animals that received 20 mg/kg ibogaine. There were no changes in the activities of antioxidant enzymes in the liver and erythrocytes after ibogaine treatment, regardless of the dose. These results suggest there were no systemic ibogaine effects regarding antioxidant defense. Hepatic xanthine oxidase activity was elevated in rats that received 20 mg/kg compared to the controls, suggesting faster adenosine turnover. TBARS concentration was elevated in the group treated with 1 mg/kg after 24 h compared to the controls, suggesting mild oxidative stress. It was shown that ibogaine in heart after 6 h diminished the amount of protein -SH groups suggesting intra-protein oxidation, which along disturbed energetic homeostasis could lead to discrete cellular oxidative damages and possible heart failure. Ibogaine inhibited ex vivo ileum contractile activity with doses below mM. The effect was stronger in electrically stimulated contractions than tonic. Pretreatment with different potassium channel related agents showed that ibogaine obtained its inhibitory activity partially through KATP channels. Ibogaine induced the elevation of superoxide dismutase (SOD), catalase activity 9 ex vivo, but this effect was diminished by addition of glibenclamide. Ibogaine changed redox homeostasis in testicles as well, and elevated SOD activity suggested the importance of the preservation of delicate balance of superoxide and hydrogen peroxide concentrations that is crucial in sperm capacitation. Our results showed that ibogaine in doses applied in vivo per os influenced redox state and changed antioxidant activity, but response is highly tissue-, dose- and time- specific, without clear common characteristic.

Prirodni polifenoli su zastupljeni u velikom broju biljnih vrsta. Kao posebni izvori rezveratrola moglo bi se izdvojiti grožđe i vino, kao njegov produkt, a naringenina grejpfrut, njegov sok, hmelj i pivo. Tokom poslednje decenije rezveratrol se našao u žiži naučne i šire javnosti kao supstanca koja usporava starenje, ima antikancerogena, antiinflamatorna, kardioprotektivna svojstva. Kao moguća mesta dejstva pokazan je veliki broj ćelijskih struktura, stoga je rezveratrol označen kao "jedan molekul - mnogo meta". Između ostalog, pokazano je da rezveratrol dovodi do relaksacije glatkih mišića mnogobrojnih krvnih sudova kao i glatkih mišića žučne kese. Kalijumovi kanali su direktno ili indirektno ukljućeni u mehanizam dejstva rezveratrola. Za razliku od njega, naringenin, pripada manje proučavanoj grupi, flavonoidima. Njegov mehanizam inhibicije kontrakcija glatkih mišića uterusa još uvek nije proučen. Pored velikog interesovanja za rezveratrol, njegov uticaj na kontraktilnost glatke muskulature uterusa nije izučavan. Stoga su ciljevi ove studije bili da ispitimo moguće inhibitorno dejstvo rezveratrola i naringenina na nekoliko eksperimentalnih modela negravidnog i gravidnog uterusa i da definišemo ulogu kalijumovih kanala u tim mehanizmima dejstva. Nepoželjna kontraktilnost uterusa je uzrok poremećaja kao što su dismenoreja, kod negravidnog, a prevremeni porođaj, kod gravidnog uterusa. Do danas, ni jedan od ovih problema nije farmakološki rešen. Dismenoreja se uglavnom tretira nesteroidnim antiinflamatornim lekovima, koji nisu uspešni kod svih pacijenata i imaju izrazite neželjene efekte. Dodatno, prevremeni porođaj je uzrok morbiditeta novorođenčati u 50 % slučajeva. Malo je dokaza da lekovi koji se koriste za suzbijanje prevremenih kontrakcija zaista efikasni. Prevremeni porođaj je češći i ozbiljniji problem u grupi pacijenkinja iz progrma in vitro oplodnje. Shodno tome, idealno sredstvo za prevenciju i lečenje neželjene kontraktilnosti uterusa još uvek nije pronađen...