Pulmoner vaskülatür, ana fonksiyonun akciğerlerin gaz değişim alanına oksijensiz kan vermek olduğu düşük basınçlı bir vasküler sistemdir. Akciğerlerdeki pulmoner arterler, bronşiyal ağaca paralel dallar halinde düzenlenir, sonuçta birkaç alveol üzerinde sürekli olan ve son olarak venüller ve damarlar halinde bir araya gelen geniş bir kılcal damar ağı oluşturur. Pulmoner arterin vasküler tonusu, endotel ve vasküler düz kas hücreleri (VSMC'ler) arasındaki etkileşimi içeren çeşitli faktörler tarafından kontrol edilir1.
Bu çalışmada, intrapulmoner arterin (IPA) endotele bağımlı ve bağımsız vazogevşemesi üzerinde durulmuştur. Endotel bağımlı vazogevşeme ile ilgili olarak, endotel hücrelerinin yüzeyinde meydana gelen çeşitli mekanizmalar, hücre içi Ca 2+ konsantrasyonunu artırabilir (örneğin, muskarinik reseptör [M3] ile asetilkolin [ACh] bağlanır), nitrik oksit (NO), prostasiklin (PGl2) ve endotel kaynaklı hiperpolarize edici faktör (EDHF) oluşumuna yol açabilir (Şekil 1 ). NO, endotel nitrik oksit sentaz (eNOS)2 tarafından L-arginin'den sentezlenen ana endotel kaynaklı gevşetici faktördür, daha sonra endotel hücrelerinden VSMC'lere ayrışır (Şekil 1) ve çözünür guanilil siklaz (sGC) enzimini uyarır; Bu enzim guanosin trifosfatı (GTP) protein kinaz G'yi (PKG) aktive eden ve sitozolik Ca2+ seviyelerini azaltan ve böylece vazogevşemeye neden olan siklik guanozin monofosfata (cGMP) dönüştürür (Şekil 1). PGl2, endotel hücreleri tarafından siklo-oksijenaz (COX) yolu 3,4 üzerinden sentezlenir. VSMC'ler üzerindeki prostasiklin reseptörü (IP) ile bağlanır ve adenozin trifosfatı (ATP) siklik adenozin monofosfata (cAMP) dönüştüren adenilil siklaz (AC) enzimini uyarır (Şekil 1)3,4. cAMP, protein kinaz A'yı (PKA) aktive eder, sitozolik Ca2+ seviyelerini azaltır ve vazogevşemeye neden olur5 (Şekil 1). EDHF yolu ayrıca çeşitli endotel mediatörleri ve elektriksel olaylar yoluyla endotele bağımlı vazogevşemeye katılır. EDHF yolunun aktivasyonu, VSMC'lerin hiperpolarizasyonuna yol açar, böylece voltajla çalışan Ca 2 + kanallarını (VOCC'ler) kapatır, hücre içi Ca2 + seviyelerini azaltır ve vazogevşeme6'yı indükler. Endotelden bağımsız vazogevşeme, hücre içi Ca 2+ seviyesinin düşürülmesi, miyozin hafif zincir kinazının (MLCK) inhibisyonu, miyozin hafif zincirli fosfatazın (MLCP) aktivasyonu ve VSMC'lerin kontraktil makinelerine Ca2+ duyarlılığının azaltılması gibi çeşitli mekanizmalar yoluyla doğrudan VSMC'lerde meydana gelir. Bu çalışmada, çeşitli K+ kanallarının açılmasının neden olduğu vazogevşeme, VOCC'lerin blokajı ve sarkoplazmik retikulum7'den Ca 2+ salınımının inhibisyonuna odaklanıyoruz, bu da hücre içi Ca 2+ seviyelerinin azalmasına yol açan, böylece VSMC miyozin hafif zincir fosforilasyonunu ve miyoz-aktin bağlanmasını veya çapraz köprü oluşumunu azaltan, sonuçta vazogevşeme ile sonuçlanır.
İzole IPA'da vazokonstriksiyon ve vazogevşeme ölçümlerini değerlendirme tekniği kemirgenler için iyi kurulmuştur, ancak veriler deneysel protokollere bağlı olarak değişmiştir. Bu çalışmada, sinir sinyalleri, hormonlar, sitokinler, kan basıncı gibi in vivo vasküler yanıtı modüle eden dış faktörlerin yokluğunda yapılan sıçan IPA preparatlarının in vitro vasküler reaktivitelerini değerlendirmek için kullanılan yöntem açıklanmaktadır.
IPA'nın vasküler reaktivitelerini incelemek için bitki ekstraktını örnek olarak kullanan birkaç deneysel protokol kullandık. Bitki ekstresi tarafından indüklenen endotele bağımlı ve bağımsız vazogevşeme mekanizmalarını tanımlamak için çeşitli blokerler (Şekil 1) kullanılmıştır. Bununla birlikte, aynı protokoller, IPA'nın çeşitli pulmoner patolojilerin tedavisinde kullanılan herhangi bir ilaca, ekstrakta veya fitokimyasallara vasküler yanıtlarını değerlendirmek için uyarlanabilir.