Serebral yan ventriküle enjekte edilen araşidonik asitin solunum sistemine etkisi: Etkiye aracılık eden merkezi mekanizmaların araştırılması

Abstract

Bu çalışmada merkezi yolla uygulanan araşidonik asitin (AA) solunum düzenlenmesinde ve kan gazlarına etkilerini belirlemek ve bu etkilerde merkezi siklooksijenaz (COX), lipooksijenaz (LOX), tromboksan A2 (TXA2), prostagladin (PG) E ve D'nin aracılığının belirlenmesi amaçlanmıştır. Yapılan çalışmada Spraque Dawley ırkı (250-300 g) 140 tane erişkin erkek sıçanlar kullanıldı. Sıçanlar ketamin (50 mg/kg; i.m.) ksilazin (20 mg/kg; i.m.) karışımı ile anestezi edildi. Anestezi altında, solunum parametrelerinin takip edilebilmesi için tüm hayvanlara trekeostomi yapıldı. Kan gazı parametrelerinin incelenmesi için gerekli kan örneklerinin toplanabilmesi amacıyla sıçanların sol femoral arterlerine ise heparin içeren % 0,9 tuzlu su (50 Ü/ml) ile doldurulmuş polietilen kateter (PE 50), yerleştirildi. Merkezi yolla ilaç enjeksiyonları için serebral yan ventriküle (s.y.v) 22 G paslanmaz çelik iğneden hazırlanmış klavuz kanül yerleştirildi. Çalışmada ilk olarak merkezi yolla uygulanan AA'nın solunum parametreleri yani; tidal volüm (TD), solunum sayısı (SS), dakika solunum hacmi (DSH), üzerine etkileri ve kan gazları; parsiyel oksijen (pO2) ve parsiyel karbondioksit (pCO2) basınçları üzerine değişimler araştırıldı. AA (0,25, 0,5 ve 1 µmol; s.y.v.) doza- ve zamana- bağlı olarak sıçanlarda tüm solunum parametreleri ve pO2 de artışa neden olup pCO2 de düşüşe neden olmuştur. AA'nın oluşturduğu bu etkilerde merkezi COX, LOX, TXA2, PGE2 ve PGD2' nin aracılığını göstermek için seçici olmayan COX inhibitörü ibuprofen (250 µg; s.y.v.), seçici olmayan LOX inhibitörü nordihydroguaiaretic asit (NDGA) (500 µg; s.y.v.), TXA2 sentez inhibitörü furegrelate (250 µg; s.y.v.) veya PGE ve PGD reseptör antagonisti AH6809 (10 µg; s.y.v.) ön tedavisi, AA (0,5 µmol; s.y.v.) tedavisinden 10 dakika önce uygulandı. İbuprofen tamamen, NDGA, furegrelate ve AH6809 ise kısmen AA'nın oluşturduğu solunum parametreleri ve kan gazı etkilerini bloke etti. Sonuç olarak, elde ettiğimiz sonuçlar merkezi olarak uygulanan AA'nın sıçanlarda hiperventilasyona yol açtığı, ve AA'nın solunum parametreleri etkilerinde merkezi COX-TXA2 –PGE2 ve PGD2 yolağı ve ayrıca LOX yolağı kısmen aracılık etmektedir.

This experiment was designed to determine the role of centrally injected arachidonic acid (AA) in the regulation of respiratory system and blood gases parameters and mediation of cyclooxygenase (COX), lipoxygenase (LOX), thromboxane A2 (TXA2), prostaglandin (PG) E and D pathways in the modulation of above mentioned parameters. 140 adult male Spraque Dawley (250-300g) rats were utilized during the experimental protocol. Animals were anesthetized by using a mixture of ketamine (50mg/kg; i.m) and xylazine (20mg/kg; i.m). Tracheal canula was implanted in the trachea of all the animals in anesthesized condition to measure respiratory parameters. In order collect blood samples for measuring blood gases, a polyethylene catheter (PE50) containing heparine (50 U/ml) having saline (0.9%) was implanted in the left femoral artery of rats. Guide canula, prepared from 22G stainless steel needle, was inserted into the lateral ventricle of the animals for the purpose of intracerebroventricular (i.c.v) injections. During experiment first of all, the effects of centrally injected AA on respiratory parameters like tidal volume (TV), respiratory rate (RR), respiratory volume per minute (RVM) along with the blood gases parameters like partial oxygen (pO2) and partial carbon dioxide (pCO2) pressure were measured. AA (0.25, 0.5 and 1 µmol; i.c.v) caused an increase in all the above mentioned respiratory parameters and pO2 while decreased pCO2 in a dose- and time- dependent manner. In order to determine the mediation of COX, LOX, TXA2, PGE2 and PGD2, non- selective COX inhibitor Ibuprofen (250 µg; i.c.v.), non- selective LOX inhibitor nordihydroguaiaretic acid (NDGA) (500 µg; i.c.v.), TXA2 synthesis inhibitor furegrelate (250 µg; i.c.v), and PGE and PGD receptors antagonist AH6809 (10 µg; i.c.v.) pretreatment was applied 10 minutes before arachidonic acid (0,5 µmol; i.c.v. ) treatment. Ibuprofen completely blocked AA induced respiratory paramters and blood gases' effects while NDGA, furegrelate and AH6809 partially blocked these effects. Consequently, centrally injected AA induced hyperventilation in the animals through the mediation of central COX-TXA2-PGE2 and PGD2 pathways while LOX pathway is temporarily involved in these AA induced respiratory parameters.