Klonidinin Sıçan İleumunda Meydana Getirdiği Gevşeme Yanıtları Üzerine Nitrik Oksitin Rolü
Cilt 21, Sayı 2
Aralık 2007 · Sayfalar 049-054
Klonidinin Sıçan İleumunda Meydana Getirdiği Gevşeme Yanıtları Üzerine Nitrik Oksitin Rolü
The Role of Nitric Oxide on Clonidine Mediated Relaxation Effects of Rat Ileum
Aşkın HEKİMOĞLU1, Piraye KERVANCIOĞLU2, Ramazan ÇİÇEK1
2Dicle Üniversitesi Tıp Fakültesi Anatomi Anabilim Dalı Diyarbakır-TÜRKİYE
Gastrointestinal kanalda α 2-adrenoseptör ve nitrik oksit (NO) sisteminin rolü göz önüne alınarak, sedatif, analjezik ve anestetik özelliklerinden ötürü anestezi ve yoğun bakımda kullanılmakta olan α 2-adrenoseptör agonisti klonidinin sıçan ileumu gevşeme yanıtlarında NO sistemi ile muhtemel etkileşimi araştırıldı.
Elektriksel alan stimülasyonu ile indüklenen sıçan ileum preparatlarının kontraktil yanıtlarında α 2- adrenoseptör agonisti klonidinin inhibitör etkisi üzerinde NO'in rolü araştırıldı. İn vitro izole sıçan ileum preparatlarının kullanıldığı çalışmada ortamda NO prekürsörü L-arginin (L-Arg) (10-4м), NO sentaz inhibitörü L-nitro-arjinin-methyl ester (L-NAME) (10-4м) ve alfa 2-adrenoseptör antagonisti yohimbinin (10-6м) farklı kombinasyonlarının bulundurulduğu farklı serilerde klonidinin (10-8-10- 5M) kümülatif dozlarda elektriksel alan stimülasyonuna verilen kasılma yanıtları üzerine olan etkileri incelenmiştir.
Klonidinin artan dozlarında meydana getirdiği gevşeme yanıtları ortamda yohimbinin bulundurulması durumunda bozulmuştur. Farklı bir seride ortamda L-arg bulundurulması durumunda gevşeme yanıtlarında belirgin bir artış kaydedilirken L-NAME bulundurulması durumunda gevşeme yanıtları üzerinde belirgin bir değişikliğe neden olmamıştır. Ortamda L-Arg bulundurulması halinde klonidinin elektriksel stimülasyon ile elde edilen kasılma yanıtları üzerine olan inhibitör etkinliğinin artması nedeniyle klonidin ve NO'in muhtemelen sıçan ileumunun elektriksel olarak uyarılan gevşeme yanıtları üzerinde etkileşebileceği sonucuna ulaşılmıştır.
Considering the roles of the α 2-adrenoceptor and nitric oxide (NO) system in gastrointestinal tract, we studied the possible interaction of α 2-adrenoceptor agonist clonidine that used in anesthesia and intensive care because of its sedative, analgesic and anesthetic properties, with the NO system in rat ileum relaxation.
The influence of the NO on the inhibitory effect of α 2-adrenoceptor agonist clonidine on the contractile responses given to the electrical field stimulation was investigated in rat ileum strips. In different series, the effect of clonidine (10-8-10-5M) in cumulative concentrations were studied in the presence of NO precursore L-arginine (L-Arg) (10-4м), NO synthase inhibitor L-nitro-argininemethyl ester 2-adrenoceptor antagonist yohimbine (10-6м) and their α (L-NAME) (10-4м) and various combinations on isolated rat ileum in vitro.
The relaxation responses elicited by the increasing concentrations of clonidine abolished in the presence of yohimbine. In the presence of L-Arg, relaxation responses were potentialised, but in a different serie the presence of L-NAME didn't change the relaxation effects. The inhibitory effect of clonidine increased in the presence of L-Arg shows that clonidine and nitric oxide probably interacts on electrically stimulated relaxation responses in rat ileum.
Giriş
İntestinal peristaltizmin inhibisyonu yoğun bakım ünitesindeki hastalarda anestezi, analjezi ve sedasyon amacıyla kullanılan ilaçların oluşturduğu yan etkilerin en önemlilerinden biridir. İntestinal ileus, kritik hastalarda bakteriyel gelişim, gastrointestinal kanala translokasyon, pulmoner enfeksiyon, enteral beslenmede bozukluk ve villüs atrofisine bağlı olarak intestinal bariyer mukozal disfonksiyonu gibi durumlara yol açabilir [1,2]. Alfa 2-adrenoseptör agonisti klonidin sedatif, analjezik ve anestezik özelliklerinden ötürü anestezi ve yoğun bakımda kullanılmaktadırlar [3,4]. Klinik gözlemciler tarafından yayımlanan bilgiler deliryum tremens ve hipertansiyon gibi durumlarda tedavi amacıyla kullandıkları klonidinin akut kolonik psödoobstrüksiyona (Ogilvie Sendromu) neden olabileceğini göstermektedir [5].Gastrointestinal motor aktivitenin koordinasyonu ve modülasyonu iki kompleks nöronal inputa bağlıdır: barsak duvarı içinde tamamiyle intrinsik enterik sinir sistemi ve etkisini sindirim sistemine ekstrinsik sinirler (vagal, sempatik) aracılığıyla gönderen santral sinir sistemi. İntestinal sempatik sinir sistemi prevertebral gangliada yer alan ve postgangliyonik lifleri ile barsaklara giren sinir hücrelerinden ibarettir [6]. Hepsi olmasa da çoğunluğu motiliteyi etkileyen sempatik postgangliyonik liflerin direkt olarak düz kas hücrelerine değil, enterik sinir sisteminde sinaps yaptığı düşünülmektedir. Daha önce de adrenerjik sinirlerin barsaktaki nonsfinkter kas hücrelerinde direkt olarak sinaps yapmadığı öne sürülmüş [7], ancak farklı çalışmalarda sıçan jejunum ve ileumunda adrenerjik inputa, enterik sinir sisteminden ziyade ağırlıklı olarak adrenerjik aracılı motor mekanizmalar tarafından aracılık edildiği gösterilmiştir [8,9].
Gastointestinal kanalda α 2-adrenoseptörler intestinal motiliteyi kontrol eden önemli presinaptik reseptörler olarak bilinirler [10,11]. Çeşitli hayvan türlerinde ve insanlarda [12] yapılmış olan deneysel çalışmalarda ve klinik gözlemlerde [13,5], klonidinin intestinal motilite üzerine inhibitör etki ettiği bildirilmiştir [14]. Uygun modeller üzerinde yapılan çalışmaların yetersizliği nedeniyle klonidinin intestinal kasılmalar üzerine etkisinin mekanizması detaylı bir şekilde incelenmediği için henüz yeterli bir şekilde bilinmemektedir.
NO çeşitli dokularda L-argininden nitrik oksit sentaz tarafından sentezlenir. Nitrik oksit sentazın (NOS) üç izoformu bulunmaktadır. Bunlar sırasıyla; nöronal NOS (NOS I), indüklenebilir NOS (NOS II) ve endotelyal NOS (NOS III). Nöronal NOS (nNOS), NO salınımı için anahtar enzimdir ve myenterik pleksus ve santral sinir sisteminde saptanmıştır[15]. NO salınımı gastrointestinal kanal düz kaslarında gevşemeye neden olmaktadır.
Aynı zamanda nNOS ekspresyonunun sempatik sinir sistemi tarafından negatif olarak regüle edildiğini gösteren çalışmalar da bulunmaktadır [16]. Ancak NO'i suprese eden sempatik sinir sistemi reseptörü henüz belirlenmemiştir.
NO myenterik pleksusta nöronal NOS aktivasyonu ile sentezlenir. Salınan NO gastrointestinal kanalın çeşitli bölümlerinde önemli fizyolojik rol oynar. nNOS ekspresyonundaki azalmanın lokal NO üretimini bozarak gastrointestinal kanalda motilite düzensizliklerine neden olabileceği gösterilmiştir [17].
Yapılan çalışmalarda klonidinin ileum kasılma yanıtlarını doza bağlı olarak düşürdüğü [18] ve LNAME'in in vivo olarak uygulanmasının klonidinin etkisini azalttığı gösterilmiştir [19].
Klonidinin hidrofobik heterosiklik NOS inhibitörleri ile yapısal benzerlik gösterdiği ve farklı yapılarda NOS I'i selektif olarak inhibe ettiği ve NOS II aracılı NO üretimini artırdığı [20] ve NOS II ekspresyonunun artışının ileum kontraktilitesinde azalmaya neden olabileceği gösterilmiştir [21].
Gastrointestinal kanalda α 2-adrenoseptör ve NO sisteminin rolü göz önüne alınarak α 2-adrenoseptörlerin sıçan ileumunda NO sistemi ile muhtemel etkileşimi in vitro olarak araştırıldı.
Gereç ve Yöntem
Dicle Üniversitesi Sağlık Bilimleri Uygulama ve Araştırma Merkezinden (DÜSAM) Deney Hayvanları Etik Kurulunca (DEHEK) onaylanarak, temin edilen her iki cinsten 10 adet erişkin Wistar Albino sıçan (250-300g) kullanıldı.Eter ile anestetize edilen sıçanlar eksanguinasyon ile sakrifiye edildi. Sakrifiye edilen sıçanların karın boşlukları longitudinal abdominal insizyon ile açılarak belirlenen ileum mezenterden ayrılarak izole edildi ve Magnus Yöntemine [13] göre 2-3 cm'lik tüp şeritler şeklinde kesildi. Her bir preparat ayrı bir deneysel protokol için kullanıldı. Doku şeritleri aynı gün içinde kullanıldı.
Her grupta her iki cinsten sıçan preparatı eşit şekilde kullanılmıştır. Her bir sıçandan hazırlanan preparatların her birine farklı prosedür uygulandı ve gün içinde kullanım sıralarının homojenize edilmesi amacıyla prosedürlerin sıralamaları düzenli bir şekilde değiştirildi (Tablo 1).

Deney süresince hayvan hakları ile ilgili olarak Amerika Birleşik Devletleri Sağlık Enstitüleri (NIH) tarafından belirlenen kriterlere özenle uyuldu.
Deneyde kullanılan Tirod Solüsyonunun bileşimi: NaCl 139.2mmol/lt, KCl 2.7 mmol/lt, NaH2PO4 0.4 mmol/lt, CaCl2 1.8 mmol/lt NaHCO3 11.9 mmol/lt, MgCl2 0.49 mmol/lt, Glukoz 5.5 mmol/lt.
Dokular 10 ml tirod solüsyonu içeren organ banyosuna asıldı. İleum şeritlerine 1 g gerilim uygulanarak iki adet platin tel elektrod arasına yerleştirildi ve elektrotların dokuya direkt olarak temas etmesi sağlandı. Banyo solüsyonu 37ºC ısıda tutuldu ve sürekli olarak havalandırıldı. İlaç uygulanmasından önce 15'er dakikada bir yıkama yapılmak koşulu ile dokular 45 dakika dinlendirilerek banyo ortamına adapte olmaları sağlandı. Çalışmamamızda ısıtıcılı ceketli izole organ banyosu olarak May IOBS 99 ve beraberinde MAY WBC 3044 V3 ısıtıcı sirkülatör cihazı kullanıldı. İzole organ banyosuna asılı doku preparatlarının gerek çeşitli maddelere ve gerekse elektriksel alan stimülasyonuna verdiği yanıtların saptanmasında, izometrik tipte FDT 10- A Force Displacement Transducer'dan saptanan yanıtların amplifiye edilmesinde, BIOPAC Systems Inc. Amplifikatöründen yanıtların bilgisayar ortamına aktarılmasında ise BIOPAC Student Lab PRO Manual Professional Version 3.6.6 for PC with Windows programından faydalanıldı. Stimülatör olarak MAY ST 95 PT Stimülatör, güç kaynağı olarak da, MAY ISO 150 A Stimulus Isolated Power Supply cihazlarından yararlanıldı. Elektrodlar, 40 V gerilim altında, 1 saniye süreyle, 20 Hz frekanslı, 30 ms durasyonlu kare dalga formunda alan stimülasyonu oluşturacak şekilde ayarlanan stimülatöre bağlandı. Her bir uyarıdan sonra üç dakika dinlendirilen doku şeritlerine her seride üç uyarı uygulandı ve bu uyarılara verilen yanıtların ortalamaları elde edildi.
Kullanılan İlaçlar: Clonidine HCl (Sigma Co.), Yohimbine HCl (Sigma Co.), L-arginine (Sigma Co.), Nomega- Nitro-L-Arginine Methyl Ester Hydrochloride (LNAME) (Sigma Co.).
Tüm ilaçlar için deneyler öncesinde 1mM'lık stok solüsyonlar hazırlandı. Kullanılmayan stok solüsyonlar derin dondurucuda muhafaza edilirken, bunlardan hazırlanan dilüe solüsyonlar buzdolabında +4ºC'de saklandı. Stok solüsyonlar ve bunlardan hazırlanan konsantrasyonlar tüpleriyle birlikte haftada bir yenilendi.
Solvent olarak kullanılan distile su temininde AutostillTM, Jencons Scientific Lim. Cherrycourt Way Industrial Estate cihazı kullanıldı.
Veri analizi: İlaç uygulaması öncesinde 1 g'lık gerilim uygulanan sıçan ileum preparatlarının yohimbin, L-Arg, L-NAME ile ve bunların çeşitli kombinasyonlarının bulundurulduğu ve hiçbirinin bulundurulmadığı ortamda klonidinin farklı derişimlerinde elektriksel alan stimülasyonu ile elde edilen kasılma yanıtları BIOPAC Student Lab PRO MPV 3.6.6 fo PC programında ‘peak to peak' değerleri hesaplanarak gram (g) cinsinden ifade edildi.
Elektriksel alan stimülasyonu ile elde edilen kasılma yanıtları üzerine klonidinin inhibitör etki gücünü göstermek amacıyla IC50 ve –log IC50 (PD2) değerleri Graph Pad Prism Version 4.00 (Trial) for Windows, San Diego, USA programı kullanılarak non-lineer regresyon analizi ile hesaplandı. Bütün veriler ortalama±ortalamanın standart hatası (SH) şeklinde tanımlandı. Verilerin değerlendirilmesinde eşleştirilmiş Student's t testi ve One-way varyans analizi (ANOVA) kullanıldı; p< 0,05 ise gruplar arasındaki farkın anlamlı olduğu kabul edildi.
Bulgular
Çalışmamızda izole sıçan ileum preparatlarında a2- agonisti klonidinin efektif dozunu belirlemek amacıyla ortama kümülatif konsantrasyonlarda ilave edilmiştir.Ortama klonidin ilave edildiği zaman kontrol yanıtları olarak kabul ettiğimiz EFS yanıtlarına göre kasılma yanıtlarında doza bağımlı bir azalma meydana geldi. Klonidininin 10-8 derişiminde elde edilen kasılma yanıtları % 87±2,7, 10-7 derişimde % 75,8±4,2, 10-6 derişimde % 67,3±3,7, 10-5 derişimde ise % 55,3±1,8 olarak değişmiştir (n=6) (p<0,05) (Şekil 1). Ortama a2- adrenoseptör antagonisti yohimbinin ilave edilmesi ile klonidininin 10-8 derişiminde elde edilen kasılma yanıtları % 103,6±4,9, 10-7 derişimde % 96,4±5,3, 10-6 derişimde % 87,4±4,1, 10-5 derişimde ise % 81,7±5,2 olarak gözlenmiştir. Klonidin tarafından oluşturulan bu inhibisyon yohimbinin tarafından baskılanmıştır (n=6) (p<0,05) (Şekil 1).

Nitrik oksit aracılı gevşeme yanıtları üzerine olası katkısının incelenmesi amacıyla ortama ilave edilen NO prekürsörü L-Arg, klonidinin EFS ile indükte kasılma yanıtları üzerine olan inhibitör etkinliğini artırdığı gözlenmiştir. Klonidininin 10-8 derişiminde elde edilen kasılma yanıtları % 68,6±1,3, 10-7 derişimde % 57,3±3,1, 10-6 derişimde % 48±0,7, 10-5 derişimde ise % 40,7±2,6 olarak değişmiştir (n=6) (p<0,05) (Şekil 2) ve benzer olarak kurgulanmış farklı seride ortama yohimbin ilave edilmesi durumunda kasılma yanıtlarının anlamlı olarak azaldığı gözlenmiştir. Bu şartlarda klonidinin 10-8 derişiminde elde edilen kasılma yanıtları % 92,5±3,7, 10- 7 derişimde % 86,9±4,2, 10-6 derişimde % 70,7±3,5, 10- 5 derişimde ise % 56,8±2,3 olarak değişmiştir (n=6) (p<0,05)(Şekil 2). Kasılma yanıtları üzerine inhibitör etkinliğinin sadece L-Arg bulundurulan gruba göre anlamlı şekilde azaldığı görüldü (p<0,05)(Şekil 2).

Nitrik oksit sentaz inhibitörü L-NAME bulundurulduğu
ortama ilave edilen klonidin kümülatif dozlarında EFS'a
verilen kasılma yanıtları klonidinin 10-8 derişiminde % 100,7±2,4, 10-7 derişimde % 96,2±2,1, 10-6 derişimde %
83,4±3,9, 10-5 derişimde ise % 77,5±1,2 olarak
değişmiştir ancak bu yanıtlar arasında anlamlı bir farklılık
gözlenmemiştir (n=6)(p>0,05)(Şekil
Klonidinin EFS'a verdiği kasılma yanıtları ortama LArg
ilave edildiği durumda belirgin olarak azalırken
(p<0,05)(Şekil 4), L-NAME bulundurulan seride anlamlı
bir değişiklik gözlenmemiştir (p<0,05)(Şekil 4).
Klonidinin ortamda yohimbin bulunduğu halde EFS'a
verdiği kasılma yanıtları farklı serilerde ortamda L-Arg
bulundurulduğunda belirgin bir inhibisyona neden olurken
ortamda L-NAME bulunduğu halde anlamlı bir farklılık ile
karşılaşılmamıştır (p>0,05)(Şekil 5). Ancak ortamda LArg
ve yohimbin bulundurulduğu durumda klonidinin
kümülatif derişimlerinde kasılma yanıtlarında inhibisyon
görülürken, L-NAME+ yohimbin bulundurulduğu
durumlarda kasılma yanıtları üzerine olan inhibisyonda düşüş kaydedilmiştir (p<0,05)(Şekil 5). Bu üç grup
karşılaştırıldığı zaman aralarında anlamlı farklılık ile
karşılaşılmıştır(p<0,05)(Şekil 5).
Elektriksel alan stimülasyonu ile elde edilen kasılma
yanıtları üzerine klonidinin inhibitör etki gücünü
göstermek amacıyla saptanan IC50 değerleri aşağıda
gösterilmiştir (Tablo 2).
NO veya benzeri bir yapının EFS ile uyarılmış NANK
inhibitör yanıtlarının mediyatörü olduğu gösterilmiştir[25].
Bu gözlem NO üretiminin Nitrik Oksit Sentaz aracılığı ile
NO üretimi kalıbına dayanan L-argininin etkisinin LNAME
tarafından geri çevrilmesi ile desteklenmektedir
[26,27].
Klonidin çeşitli bölgelerde nitrik oksiti indükleyerek
etkilerini meydana getirmekte ve hatta birçok yerde
etkinlik gösterebilmesi açısından nitrik oksite ihtiyaç
duymaktadır. Bu konu üzerinde yapılan çeşitli çalışmalar
klonidin ve nitrik oksitin çeşitli fizyolojik ve patolojik
olaylarda muhtemelen birbirlerinin etkileri üzerinde mediyatör rol oynayabileceğini göstermektedir [28,29,30,31].
Çalışmamızda klonidinin elektriksel olarak uyarılan
ileum kasılma yanıtları üzerine inhibitör rol oynadığı ve
farklı serilerde ortama ilave edilen α 2-adrenoseptör
blokörü yohimbinin inhibitör etkinlikte azalmaya neden
olduğu görülmüştür. Elde edilen bulgular benzer bir
çalışma ile desteklenmektedir [18]
NO sentaz pozitif nöronlar intramural pleksuslarda
bulunmakta ve NO gastrointestinal dokularda inhibitör
nörotransmitter olarak önemli rol oynamaktadır [32,33].
Klonidinin hidrofobik heterosiklik nitrik oksit sentaz
(NOS) inhibitörleri ile yapısal benzerlik gösterdiği, farklı
yapılarda nitrik oksit sentaz tip I'i selektif olarak inhibe
ettiği, NOS II aracılı nitrik oksit üretimini artırdığı ve [20]
NOS II ekspresyonunun artışının ileum kontraktilitesinde
azalmaya neden olabileceği gösterilmiştir [21]. Benzer
şekilde çalışmamızda, klonidinin kümülatif derişimlerinde
EFS'a verilen kasılma yanıtlarındaki inhibisyon ortama
ilave edilen L-arjinin tarafından potansiyalize edilmiş ve
farklı seride benzer ortama ilave edilen yohimbin bu
inhibitör etkiyi azaltmıştır [27].
L-NAME'in in vivo olarak uygulanmasının klonidinin
etkisini azalttığı gösterilmiştir [19], ancak çalışmamızda ortama nitrik oksit sentaz inhibitörü L-NAME ilave
edilmesi durumunda klonidinin kasılma yanıtları üzerine
etki etmediği gözlenmiştir. Benzer şekilde intestinal
peristaltizm üzerinde klonidinin etkisinin araştırıldığı bir
çalışmada klonidin tarafından oluşturulan inhibisyonun LNAME
tarafından engellenemediği gösterilmiştir [24].
Bu konuda yapılan çalışmaların yetersizliği nedeniyle
klonidin ve nitrik oksitin ileum düz kas kontraktil aktivitesi
üzerine yaptıkları inhibisyonun mekanizması bilinmemektedir.
Sonuç olarak klonidinin elektriksel olarak uyarılmış
kasılma yanıtlarını inhibe etmesi ve bu inhibisyonun
yohimbin tarafından bozulması, L-arjininin klonidin aracılı
gevşeme yanıtlarını potansiyelize etmesi ancak bu güçlü
inhibisyonun L-NAME tarafından değil ama yohimbin
tarafından bozulması, ancak ortamda L-NAME ve α2-
adrenoseptör blokörü yohimbinin bulundurulduğu halde
inhibisyonun yohimbinin tek başına uygulandığı gruba
göre belirgin olarak azalması; NO ve klonidinin sıçan
ileumunda gevşeme yanıtları üzerinde muhtemel bir
etkileşim içersinde olabileceklerini göstermektedir.
Çalışmamızda, bulgularımızın istatistiksel
değerlendirmelerinde değerli katkılarını esirgemeyen
Prof. Dr. Yusuf Çelik'e teşekkür ederiz.




Tartışma
Alfa 2-adrenoseptör agonistlerinin kobay ileum
kontraktil aktivitesi üzerine inhibitör etkinliği
bulunmaktadır ve bu etkide en potent ajan klonidindir
[22,23,24]. Çalışmadaki amacımız, spesifik adrenerjik α
2-adrenoseptör agonisti klonidin ve nitrik oksitin sıçan
ileum düz kas kontraktil aktivitesi üzerindeki inhibitör
aktivitelerinde muhtemel bir etkileşim içersinde bulunup
bulunmadıklarının incelenmesidir.References
- Effects of Egb-761 in Rats with Obstructive Jaundice
- Tıkanma Sarılıklı Ratlarda Egb-761 in Etkileri
- Pneumatosis Cystoides Intestinalis (Case Report)
- Pnömotosis Sistoides Intestinalis: Olgu Sunumu
- Investigation of In Vitro Effects of Paracetamol on Contractions of Jejunum and Ileum Smooth Muscles in Female Rats in Dioestrus