Sıçan striatal dilimlerinde Anoksi'nin neden olduğu dopamin salıverilmesi: Revers transport mekanizmasının rolü

Abstract

Bu çalışma in vitro koşullarda inkübe edilen sıçan korpus striatum dilimlerinde anoksinin DA metabolizması üzerine olan etkilerini ve bu etkilerin mekanizmalarını araştırmak ve kullanılan yöntemin anoksik çalışmalar ve özellikle yeni terapötik yaklaşımlar geliştirmek bakımından önemini ortaya koymak amacı ile yapılmıştır. Striatal dilimlerin anoksik bir ortamda inkübe edilmeleri DA salıverilmesini çok belirgin bir şekilde arttırırken, DOPAC salıverilmesinde yaklaşık %30 oranında bir azalmaya neden oldu. Sodyum kanal blokörü TTX ve L-tipi kalsiyum kanal blokörü verapamil kullanılarak elde edilen bulgular, anoksinin neden olduğu DA salıverilmesinin tamamen olmasa bile kısmen bu kanalların aktivasyonuna bağlı olduğunu işaret etmektedir. Diğer taraftan, inkübasyon ortamının ısısının düşürülmesi ile anoksinin neden olduğu etkilerin ortadan kalkması, gözlenen etkilerin hipotermiye duyarlı olduğunu göstermektedir. Anoksinin neden olduğu DA salıverilmesinde revers transport mekanizmasının rolü, bu transporttan sorumlu taşıyıcılara bağlanarak onu inhibe eden nomifensin kullanılarak test edildi, inkübasyon ortamına eklenen nomifensin, anoksinin neden olduğu DA salıverilmesini hemen tamamen önlerken, doku DA düzeylerinde de gözlenen azalmayı ortadan kaldırdı. Diğer taraftan, nomifensin'in striatal sinaptozomlarda DA uptake'ini bloke edici etki potensi ile anoksik koşullardaki etki potensleri arasında anlamlı bir fark olmadığı gözlendi. Bu bulgular, anoksinin neden olduğu DA salıverilmesindeki artışta revers transport mekanizmasının önemli bir rol oynadığını ortaya koymaktadır. 43Anoksinin neden olduğu DA salı verilmesindeki artışta Na+,K+-ATPaz enzim inhibisyonunun olası rolü, bu enzimi inhibe eden ouabain'in etkisi ile anoksinin etkisinin karşılaştırılmasına test edildi. Ouabain, anoksiye benzer bir şekilde striatal dilimlerden DA salıverilmesini arttırdı. Ancak, anoksik koşullarda gözlenenin aksine, ne nomifensin ne de hipotermi ouabain'in neden olduğu etkiyi değiştirmedi. Bu bulgular, anoksinin neden olduğu DA salıverilmesindeki artışta sadece Na*,K*-ATPaz enzim inhibisyonunun rolünün olmadığını, diğer bazı mekanizmaların da katkılarının bulunduğunu düşündürmektedir. Anoksinin neden olduğu DA salıverilmesindeki artışta endojen glutamat'ın rolü, hem NMDA reseptör antagonisti MK-801 kullanılarak ve hem de L-glutamat ile anoksinin neden olduğu etkiler karşılaştırılarak test edildi. MK-801 anoksik koşullarda gözlenen DA salıverilmesindeki artışı dozla ilişkili bir şekilde inhibe etti. Bu bulgu, anoksinin endojen glutamat salıverilmesini ve/veya NMDA reseptörlerinin duyarlılığını arttırarak DA salıverilmesini uyardığını göstermektedir. Endojen glutamat'ın gözlenen etkilerdeki olası rolünü destekleyen bir diğer bulgu da, inkübasyon ortamına eklenen L-glutamat'ın neden olduğu DA salıverilmesindeki artışın, anokside olduğu gibi, nomifensin ve hipotermiye duyarlı bulunmasıdır. Çalışmanın son aşamasında, anoksi/iskemi çalışmalarında model olarak sıkça kullanılan inkübasyon ortamından oksijen ile beraber glukozun uzaklaştırılmasının (iskemi) veya sadece glukoz uzaklaştırmasının (aglisemi) neden olduğu etkileri anoksinin neden olduğu etkilerle karşılaştırarak, bu modeller arasındaki farklılıktan ortaya koymayı amaçladık. Striatal dilimlerin aglisemik koşullarda inkübasyonu anoksinin neden olduğu etkinin yaklaşık yarısı oranında DA salıverilmesini arttırırken, DOPAC salıverilmesinde de çok belirgin bir artışa neden oldu. Ortamdan glukoz ile birlikte oksijenin çekilmesi durumunda, agliseminin neden olduğu DOPAC salıverilmesindeki artış kontrol değerlerine düştü. Bu koşullarda DA salıverilmesindeki artışın, anoksinin neden olduğu artıştan hem daha fazla ve hem de daha 44hızlı meydana geldiği gözlendi. Agliseminin ve anoksi + agliseminin neden olduğu DA salıverilmelerinin nomifensin tarafından etkilenmemesi, bu koşullarda gözlenen etkilerde revers transport mekanizmasının etkin bir rol oynamadığını düşündürmektedir. Diğer taraftan, hipotermi ve MK-801'in agliseminin neden olduğu DA salıverilmesi artışını kısmen önleyebilmesi, buna karşılık anoksi + agliseminin neden olduğu etkinin bu iki farmakolojik yaklaşımdan da etkilenmemesi, söz konusu deneysel modellerin etkilerinin farklı mekanizmalarla ortaya çıktığını göstermektedir. Sonuç olarak bu çalışmadan elde edilen bulgular, anoksinin sıçan striatal dilimlerinden DA salıverilmesini revers DA transportunun etkin olarak rol oynadığı bir mekanizma ile arttırdığını ve bu artışta endojen glutamat'ın da rolünün bulunduğunu göstermektedir. Anoksinin aksine, aglisemi ile anoksi + agliseminin neden olduğu etkilerin nomifensin, hipotermi veya MK-801'e kısmen duyarlı olmaları ve/veya hiç etkilenmemeleri, kullanılan deneysel modele göre gözlenen etkilerin mekanizmalarının farklı olabileceğini düşündürmektedir.