The effects of melatonin administration on thoracic aorta's vasomotor activity in rats with experimental hyperthyroidism

Amaç: Hipertiroidizm, birçok etiyolojisi, bulguları ve potansiyel tedavileri olan yaygın bir endokrin bozukluktur. Pineal bezin başlıca hormonu olan melatoninin (MEL) birçok nörobiyolojik etkileri mevcuttur. Bununla birlikte, MEL'in damar dokuları üzerine etkileri halen belirsizdir. Bu çalışmanın amacı, MEL'in hipertroidili rat izole torasik aortu üzerine etkisini ve kontraktil ajanlara [potasyum klorür (KCl) ve fenilefrine (FE)] karşı vasküler reaktivitesindeki rolünü araştırmaktır.Materyal ve Metot: 34 adet Wistar-Albino cinsi erkek rat dört gruba ayrıldı: Kontrol, hipertiroidi, melatonin ve hipertiroidi+melatonin. Hipertiroidizm, 0.3 mg/kg/gün dozunda L-tiroksinin intraperitoneal (i.p) uygulanması ile oluşturuldu. In vivo MEL uygulaması i.p yol ile 3mg/kg/gün olarak ve in vitro MEL uygulaması 10-4-10-10 M dozunda banyo ortamında kullanıldı. Servikal dislokasyon metodu ile ötenazi edilen ratlardan yaklaşık 1cm boyutunda desenden torasik aort izole edildi. İzole organ banyo ortamına FE ve KCl kontraktil ajanları bir protokol çerçevesinde uygulanarak torasik aort düz kas halkalarının doz-cevap eğrileri elde edildi.Bulgular: FE ile indüklenenen izole torasik aort düz kas halkalarından elde edilen yanıtlar değerlendirildiğinde, sonuçlarımız, kontrol grubundaki ratlara kıyasla hipertiroidi grubundan alınan aort halkalarının kontraktil yanıtlarının anlamlı oranda azaldığını, in vivo melatonin uygulaması yapılan grupta ise kontraksiyon yanıtlarında hipertiroidi grubuna kıyasla daha az oranda azalma görüldü. KCl ile indüklenen kontraksiyon yanıtları; melatonin grubunda, diğer tüm gruplara kıyasla artış gösterirken, kontrol grubuna kıyasla hipertiroidi ve hipertiroidi+melatonin grubu kontraksiyon yanıtlarında azalma tespit edildi. Hipertiroidi grubundaki kontraksiyon yanıtındaki azalma, melatonin+hipertiroidi grubuna kıyasla anlamlı düzeyde yüksek idi. Sonuç: FE ve KCl tarafından indüklenen kasılmalar, L-Tiroksin ile oluşturulan hipertiroidizimli ratlardan izole edilen torasik aort halkalarında önemli ölçüde azaldı. İn vivo ve in vitro melatonin uygulaması ise hipertiroidizmin azalttığı kontraksiyon yanıtlarını kısmen artırdı. Özet olarak, sonuçlarımız göstermektedir ki hipertiroidizmin oluşturduğu vasküler dirençteki azalmayı MEL önlemektedir. Anahtar Kelimeler: Hipertiroidizm, melatonin, rat aorta, vasküler reaktivite. Aim: Hyperthyroidism is a common endocrine disorder with multiple aetiologies, manifestations and potential therapies. Melatonin (MEL), the principal hormone of the pineal gland, elicits several neurobiological effects, however the effects of MEL on vascular tissues are still vague. The aim of this study was to investigate the effect of MEL on isolated aortic rings of rats with hyperthyroidism and its role in the vascular reactivity to contractile agents such as, potassium chloride (KCl) and phenylephrine (PHE).Materials and Methods: Thirty-four male Wistar Albino type of male rats were divided into four groups: Control, hyperthyroid, melatonin and hyperthyroid+melatonin. Hyperthyroidism was induced by intraperitoneal (i.p) injection at a dosage of 0.3 mg/kg/day L-Thyroxin. The MEL administration was used as 3 mg/kg/day via i.p and in vitro MEL administrion was used as a 10-4-10-10 M doses in the bath. The rat was euthanasized with cervical dislocation method and approximately 1-cm-long of descendent thoracic aorta was isolated. PHE and KCI contractile agents were implemented to the isolated organ bath with a protocol and dose-response curves were obtained. Results: When the contraction responses obtained from the PHE-induced isolated thoracic aortic smooth muscle rings were evaluated, our results showed that the aortic rings from the hyperthyroid group significantly lowered the contractile responses compared to the rats in the control group, and the in vivo melatonin administration showed less decreases in contraction responses compared with the hyperthyroid group. KCl-induced contraction responses showed that contractile responses from the melatonin group increased compared to all other groups, whereas hyperthyroidism and hyperthyroidism+melatonin groups showed a decrease in contraction responses compared to the control group. The decrease in the contraction response in the hyperthyroid group was significantly higher than the melatonin+hyperthyroidism group.Conclusion: PHE and KCl-induced contractions were significantly suppressed in the thoracic aortic rings isolated from rats with L-thyroxine-induced hyperthyroidism. The responses of contraction of aortic rings that decreased due to hyperthyroidism, partially attenuated by in vivo and in vitro melatonin administration. In summary, our results demonstrate that MEL prevents the decrease of vascular resistance induced by hyperthyroidism.Keywords: Hyperthyroidism, melatonin, rat aorta, vascular reactivity. 106