DISCIPLINA FARMACODINAMIE – FARMACIE CLINICĂ TEZĂ DE DOCTORAT STUDIUL FARMACOLOGIC EXPERIMENTAL AL UNOR INTERAC ȚIUNI ÎNTRE SUBSTAN ȚE CARE INFLUEN… [626601]
UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ȘI FARMACIE
„GR. T. POPA” IA ȘI
FACULTATEA DE FARMACIE
DISCIPLINA FARMACODINAMIE – FARMACIE
CLINICĂ
TEZĂ DE DOCTORAT
STUDIUL FARMACOLOGIC EXPERIMENTAL
AL UNOR INTERAC ȚIUNI ÎNTRE SUBSTAN ȚE
CARE INFLUEN ȚEAZĂ METABOLISMUL
ACIDULUI ARAHIDONIC ȘI MODULATOARE
ALE MEDIA ȚIEI ANGIOTENSINICE , LA
NIVELUL MUSCULATURII NETEDE
Conducător de Doctorat
Prof. Dr. M ircea D.G. Pavelescu
Doctorand: [anonimizat] 2013 –
2
CUPRINS
1. INTRODUCERE ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. . 5
2. STADIUL ACTUAL AL CUNOAȘTERII ÎN DOMEN IU ………………………….. ……………………….. 6
2.1. ANGIOTENSINA ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………. 7
2.1.1. Biosinteză și metabolizare ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……….. 7
2.1.2. Angiotensine bioactive ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………. 8
2.1.2.1. Date iniți ale ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………. 8
2.1.2.2. Acțiunile biologice ale noilor angiotensine ………………………….. ………………………….. …………………… 10
2.1.2.3. Interacțiuni funcționale între peptidele angiotensinice ………………………….. ………………………….. ……. 14
2.1.3. Receptori angiotensinici ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………… 16
2.1.3.1. Receptorul AT1 ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. .. 16
2.1.3.2. Receptorul AT2 ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. .. 17
2.1.3.3. Receptorul AT4 ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. .. 17
2.1.3.4. Receptorul pentru angiotensinogen ………………………….. ………………………….. ………………………….. …. 17
2.1.4. Transducerea semnalului ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………. 17
2.1.4.1. Receptorul AT1 ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. .. 17
2.1.4.2. Receptorul AT2 ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. .. 18
2.1.4.3. Receptorul AT4 ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. .. 19
2.1.5. Blocanți ai Receptorilor Angiotensinici (BRA) ………………………….. ………………………….. ……… 20
2.1.6. Implicații funcționale ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………. 21
2.1.7. Aplicații terapeutice ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………… 22
2.1.8. Perspective în inhibiția farmacologică a SRA ………………………….. ………………………….. ……….. 22
2.1.8.1. Inhibitorii vasopeptidazelor ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………. 22
2.2. METABOLISMUL AC IDULUI ARAHIDONIC ………………………….. ………………………….. …….. 23
2.2.1. Sinteza eicosanoizilor ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………. 23
2.2.2. Efectele prostaglandin elor și tromboxanilor ………………………….. ………………………….. …………. 24
2.2.3. Efectele lipoxigenazelor și ale produșilor de metabolism ai Citocromului P450 ………………… 25
2.2.4. Inhibare a sintezei de eicosanoizi ………………………….. ………………………….. ………………………… 25
2.2.4.1. Antiinflamatoare nesteroidiene (AINS) ………………………….. ………………………….. ………………………… 25
2.2.4.1.1. Farmacocinetică ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………………. 26
2.2.4.1.2. Farmacodinamie ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………………. 26
2.2.4.2. Inhibitorii enzimei de conversie ai angiotensinei ………………………….. ………………………….. …………… 29
2.2.4.2.1. Definiție ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ….. 30
2.2.4.2.2. Clasificarea IECA ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………………. 31
2.2.4.2.3. Mecanism de acțiune ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………… 31
2.2.4.2.4. Efectele IECA ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………. 31
2.3. IMPORTANȚA PEPT IDELOR ANGIOTENSINIC E ÎN REACTIVITATEA M UȘCHIULUI
NETED ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. . 34
2.3.1. Efecte ale inhibitorilor de sinteză a COX asupra mușchiului neted visceral și vascular ………. 37
2.3.2. Interacțiuni la nivelul musculaturii netede viscerale și vasculare dintre inhibitor ii ECA,
blocanții de receptori AT1 și blocanții de sinteză a COX ………………………….. ………………………….. …………….. 39
3. CONTRIBUȚII PERSO NALE ………………………….. ………………………….. ………………………….. …….. 42
3.1. INVESTIGAREA RE ACTIVITĂȚII MUSCULATURII NETEDE – NOȚIUNI TEHNICE 42
3.1.1. Material biologic ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………….. 42
3.1.1.1. Artere de conductanță ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………………. 42
3.1.1.2. Experimente pe esofag de șobolan ………………………….. ………………………….. ………………………….. ….. 43
3.1.1.3. Experimente pe ileon de șobolan ………………………….. ………………………….. ………………………….. …….. 43
3.1.2. Tehnica de lucru folosind stimularea în câmp electric (SCE) ………………………….. ………………. 44
3.1.3. Tehnica de lucru folosind sistemul de organ izolat cu traductori izometrici ………………………. 45
3.1.4. Montarea și tensionarea preparatului ………………………….. ………………………….. …………………. 45
3.1.5. Soluția salină, administrarea și îndepărtarea substanțelor ………………………….. …………………. 46
3.1.6. Echil ibrarea și testarea preparatului ………………………….. ………………………….. …………………… 46
3.1.7. Protocol de lucru și aparatură pentru miograful izometric vertical ………………………….. ……… 47
3.1.8. Model ex perimental de stabilire a indicelui de forță ………………………….. ………………………….. 48
3.1.9. Substanțe farmacologic active folosite pentru aprecierea contractilității: …………………………. 48
3.1.10. Animale de experiență utilizate ………………………….. ………………………….. …………………………. 49
3.1.11. Respectarea normelor de bioetică și deontologie a cercetării ………………………….. ……………. 49
3.2. CAR ACTERISTICI SPECIFIC E ALE MUSCULATURII N ETEDE ………………………….. ….. 51
3
3.2.1. Musculatura netedă vasculară ………………………….. ………………………….. ………………………….. .. 51
3.2.1.1. Efectul stimulării farmacologic e asupra musculaturii netede vasculare ………………………….. …………. 51
3.2.1.2. Efectul angiotensinei II administrate izolat asupra mușchi neted vascular ………………………….. ……… 54
3.2.1.3. Efectul blocanților enzimei de conversie și a blocanților de receptori AT1 asupra diverselor tipuri de
mușchi neted vascular ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………… 56
3.2.1.4. Efectul AINS administrat izolat asupra diverse lor tipuri de mușchi neted vascular ……………………… 56
3.2.1.5. Efectul SCE asupra mușchiului neted vascular de arteră renală ………………………….. ……………………. 56
3.2.1.6. Efecte le AINS asupra contractilității vasculare angiotensinergice ………………………….. ………………… 57
3.2.1.7. Efectul AINS asupra contractilității adrenergice a mușchiului neted vascular ………………………….. .. 60
3.2.1.8. Efectul angiotensinei II asupra preparatelor vasculare stimulate cu SCE ………………………….. ……….. 62
3.2.1.9. Efectul blocanților enzimei de conversie și inhibitorilor de receptor AT1 asupra preparatelor
vasculare stimulate cu SCE ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………. 63
3.2.1.10. Efectul AINS asupra preparatelor vasculare stimulate cu SCE ………………………….. …………………… 64
3.2.1 .11. Efectele diverselor combinații AINS și angiotensină asupra preparatelor vasculare stimulate cu SCE
………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………………… 65
3.2.1.12. Efectele modulatoare diferite ale ionilor de amoniu asupra acțiunilor vascu lare ale angiotensinei pe
aortă și artere renale izolate de șobolan ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………………….. 67
3.2.1.13. Interacțiunile vasculare dintre aldosteron, ang II și antioxidanți ………………………….. …………………. 72
3.2.1.13.1. Influența aldosteronului asupra efectelor vasculare ale ang II ………………………….. ……………… 72
3.2.1.13.2. Modularea efectelor combinate ale aldosteronului și ang II de către amifostină, N-acetilcisteină
și L-NAME ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. 76
3.2.2. Musculatura netedă digestivă ………………………….. ………………………….. ………………………….. … 78
3.2.2.1. Evaluarea reactivității musculaturii netede esofa giene ………………………….. ………………………….. ……. 78
3.2.2.1.1. Evaluarea motilității colinergice și adrenergice a preparatului de esofag ………………………….. … 78
3.2.2.1.2. Efectele mediației a ngiotensinergice asupra motilității esofagiene ………………………….. ………… 79
3.2.2.1.3. Efectele AINS asupra motilității esofagiene ………………………….. ………………………….. ………….. 82
3.2.2.1.4. Efectul i nteracțiunii între AINS și Ang II la nivelul musculaturii netede esofagiene …………….. 83
3.2.2.2. Evaluarea contractilității musculaturii ileo -jejunale pe preparat circular și longitudinal ……………….. 85
3.2.2.2.1. Stimularea colinergică ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………. 85
3.2.2.2.2. Stimulare în câmp electric ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………. 87
3.2.2.2.3. Efectul administrării de ang II asupra preparatelor de intestin subțire ………………………….. ……. 87
3.2.2.2.4. Efectul coadministrării de ang II și AINS la nivelul musculaturii netede ileale ……………………. 88
3.2.2.2.5. Efectul ang II asupra contractilității musculare netede în condițiile inhibiției adrenergice și
colinergice ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. . 90
3.2.2.2.6. Efe ctele IECA și BRA asupra contracției colinergice ………………………….. ………………………….. 91
3.2.2.2.7. Efectele AINS asupra contracției colinergice ………………………….. ………………………….. …………. 93
3.2.2.2.8. Invest igarea interacțiunii angiotensină, AINS, BRA și IECA asupra SCE. …………………………. 94
3.2.3. Musculatura netedă traheo -bronșică ………………………….. ………………………….. …………………. 101
3.2.3.1. Influ ența ang II asupra contractilității traheo -bronșice. ………………………….. ………………………….. …. 102
3.2.3.2. Efectul AINS asupra reactivității musculaturii netede traheo -bronșice. ………………………….. ……….. 106
3.2.3.3. Efectele administrării concomitente de ang II și AINS asupra musculaturii netede traheo bronșice 110
3.3. DISCUȚII ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ….. 113
3.4. CONCLUZII SUMAT IVE DETALIATE ………………………….. ………………………….. ……………… 128
CONCLUZII FINALE ALE STUDIULUI CU TITLUL “STUDIUL FARMACOLOGI C
EXPERIMENTAL AL UNOR INTERACȚIUNI ÎNTRE S UBSTANȚE CARE INFLUE NȚEAZĂ
METABOLISM UL ACIDULUI ARAHIDON IC ȘI MODULATOARE AL E MEDIAȚIEI
ANGIOTENSINICE, LA N IVELUL MUSCULATURII NETEDE” ………………………….. ……………………… 132
4. BIBLIOGRAFIE ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………………….. 134
4
Abrevieri
BRA – blocanți ai receptorilor angiotensinici
AINS – antiinflamatoare nesteroidiene
SCE – stimulare în câmp electric
ECA – enzima de conversie a angiotensinei
IECA – inhibitori ai enzimei de conversie a angiotensinei
SRA – sistemul renină -angiotensină
AMP – aminopeptidaza
NEP – endopeptidaza neutră
PEP – prolil endopeptidaza
SHR – hipertensiune spontană
IRAP – aminopeptidaza membranară reglatoare de insulină
AMP -D – dipeptidil -aminopeptidaza
Ang – angiotensina
DAG – diacilglicerol
IP3 – 1,4,5 -inozitoltrifosfat
PTK – fosfot irozin kinaza
NADPH – nicotinamida -dinucleotid fosfat redusă
NANC – nonadrenergic noncolinergic
MAP – proteina activatoare a mitogenezei
NF-κB – factorul nuclear kappa -B
NO – oxid nitric
SRO – specii reactive de oxigen
PKC – proteinkinaza C
PTK – fosfotiro zin kinaza
COX – ciclooxigenaza
PG – prostaglandine
PCR – proteina C reactive
IMA – infarct miocardic acut
MCP -1 – chemoatractant monocitic
MMP – matrix metaloproteinază
AA – acid arahidonic
Tx – tromboxan
PL – fosfolipaza
5
1. INTRODUCERE
Pe măsură ce vârsta medie a pacien ților cu tulburări cardio -vasculare cre ște, depă șind
foarte frecvent 60 ani, co -administrarea terapiei anti -hipertensive ( -blocante, inhibitoare
ECA , BRA, diuretice, etc .) cu AINS este din ce în ce mai frecventă în practica medico –
farmaceutică de zi cu zi. Din ce în ce mai frecvent se raportează cre șteri de presiune arterială
datorată AINS, ceea ce cre ște riscurile de AVC, infarcte miocardice și alte complica ții
cardiovasculare . De aceea, investiga țiile, atât clinice cât și de cercetar e fundamentală ale
interac țiunilor între aceste substan țe la nivelul musculaturii netede, mai ales vasculare, dar și
din alte localizări, sunt din ce în ce mai frecvente și mai bine sistematizate (1).
Se estimează că ne -luarea în calcul a modificărilor minore de p resiune sistolică la
pacien ții cu osteoartrite ce primesc tratament cu AINS a dus la cel pu țin 30 .000 de mor ți
determinate de infarct miocardic și alte 2 .000 de mor ți prin boala coronariană, doar la nivelul
Statelor Unite (2).
Există dovezi clare în literatură că stimularea receptorilor AT 1 de către angiotensina II
are efecte nete proinflamatorii, cu sau fără implicarea varia țiilor de presiune arterială. O serie
de experimente clinice și paraclinice au demonstrat că blocarea sistemului renină –
angiotensină, fie cu inhibitori ai enzimei de conversie ( IECA), fie cu blocan ți ai receptorilor
angiotensinici (B RA) reduce răspunsul inflamator la nivel vascular. Dar, în ciuda
investiga țiilor intense, mecanismele inflama ției vasculare induse de Ang II sunt încă
necunoscute . Pe de altă parte, interac țiunea între ang II și rezultatele metabolismului vascular
al ciclooxigenazelor la nivelul mu șchiului neted sunt mai pu țin studiate . Având în vedere
multitudinea de instan țe în care medica ția pacien ților cuprinde atât inhibitori ai enzimei de
conversie a angiotensinei (IECA), precum captopril, enalapril, lisinopril și alții sau blocan ți ai
receptorilor pentru angiotensină (B RA), precu m losartan, candesartan, irbesartan și alții,
folosi ți în tratamentul cronic al hipertensiunii arteriale, în combina ție cu diver și agen ți care
inhibă metabolismul acidului arahidonic precum acidul acetilsalicilic și nenumărate
antiinflamatoare nesteroidien e (AINS), folosite ca antalgice și antiiflamatoare, un grad mai
mic sau mai mare de interac țiune al acestora la nivelul țesuturilor și celulelor organismului era
de așteptat. Având la dispozi ție instrumenta ția tehnologică pentru studierea contractilită ții și
responsivită ții farmacologice a musculaturii netede, sistemul organului izolat, s -a decis
continuarea unor studii nesistematizate , necesitând sistematiza rea sub forma acestui proiect de
teză de doctorat. Proiectul tezei mele de doctorat se înscrie în ac eastă arie majoră de
preocupări actuale din domeniul biologiei musculaturii netede viscerale și vasculare.
6
2. STADIUL ACTUAL AL CU NOA ȘTERII ÎN DOMENIU
Sistemul renină -angiotensină (SRA) este unul dintre cele mai importante sisteme
hormonale generale și locale ale organismului. Pe scurt, angiotensinogenul circulant (2-
proteină plasmatică, sintetizată în principal în ficat), sub ac țiunea reninei, o aspartilprotează
acidă, în greutate de 40 kDa, de origine mezangială renală (circulantă) și extrarenală (de
stocaj sau tisulară) este transformat în angiotensină I (3). Angiotensina I (1-10) este un
nonapeptid, care nu este activ per se , ci numai ca precursor al altor fragmente . Această
peptidă este supusă ac țiunii unor enzime denumite generic ENZIME DE CONVERSIE.
ECA1 este o dipeptidilcarboxipeptidaza cu localizare predominant membranară
prezentă în nume roase țesuturi și organe (plămâni, vase, cord, rinichi, creier, ficat, etc .).
Ang I I (1-8) este principalul peptid bioactiv, formată din ang I de E CA (80% în
plămâni) și chimaza cardiacă .
Acțiunile se realizează prin intermediul receptorilor membranari de tip AT 1 și AT 2.
Receptori specifici sunt AT 1 (bloca ți de losartan, cand esartan) , AT 2 (bloca ți de PD123319) ,
AT 1-7 (bloca ți de A779) , AT 4 (bloca ți de divalinal -ang IV) .
Implica țiile fiziologice ale sistemului renină angiotensină sunt:
– autoreglarea circula ției
– reglarea dipsogenezei și balan ței hidroelectrolitice
– modelarea și remodelarea cardiovasculară
Sistemul renină -angiotensină este de asemenea implicat în nenumărate fenomene
fiziopatologice precum patogeneza bolilor cardiovasculare, HTA, bolilor renale, disgravidie,
etc. și are de asemeni o multitudine de implica ții farmacot erapeutice – utilizarea inhibitorilor
ECA și blocan ților de receptori AT 1 în HTA și insuficien ța cardiacă congestivă , noi
posibilită ți terapeutice în insuficien ța cardiacă și hipertensiunea arterială cu inhibitori de
angiotensinaze nespecifice.
Estimările în ceea ce prive ște morbiditatea hipertensivă și cardiovasculară ridică
numărul poten țial de pacien ți la nivel mondial la aproximativ 1 miliard de persoane, din care
cca 15% vor muri anual.
SRA și efectele sale de tip eliberator de aldosteron stimulează va soconstric ția
coronară, mai ales la nivelul cordului deja ischemic, în vreme ce riscul de insuficien ță
cardiacă este crescut (4).
Aces te cifre justifică interesul în ceea ce prive ște fiziopatologia SRA, mai ales că
există și alte dovezi care consideră SRA ca fiind unul dintre principalii vinova ți și în alte
grupuri fiziopatologice.
Este deja binecunoscut faptul că angiotensina II este un ul dintre mediatorii esen țiali ai
inflama ției (5) atât la nivel vascular cât și al sistemului imun.
Există din ce în ce mai multe dovezi că SRA și boala Alzheimer sunt mai puternic
asociate decât se credea înainte. Se pare că o anumită alelă a genei Enzimei de Conversie a
Angiotensinei (ECA -D) este asociată cu deficien ța cognitivă severă (6).
Tratamentul cronic cu blocan ți de ECA pare să scadă puternic prevalen ța atacului
cerebral (7), în timp ce cre șteri ale activită ții ECA în cortex, ariile hipocampice,
parahipocampale și nucleii cauda ți au fost găsite la pacien ții cu Alzheimer (8).
Enumerarea implicărilor fiziopatologice ale SRA poate fi subiectul unei lucrări
separate și depă șește scopul prezentei lucrări.
7
2.1. ANGIOTENSINA
În urma cu trei decade a devenit clar că peptidele angiotensinice b ioactive pot fi
generate nu numai în circula ția sistemică ci și ca hormoni locali în câteva țesuturi și organe.
Clasic, sistemul renină angiotensină a fost considerat un sistem hormonal circulant în care
produsul final și bioactiv, Ang II, este produs cu p articiparea a două enzime importante,
renina și enzim a de conversie a angiotensinei (3). Sistemul renină angiotensină este un sistem
hormonal complex cu proprietă ți paracrine, autocrine și intracrine.
Astăzi sunt cunoscute mai multe tipuri de angiotensină:
1) angiotensina I (Ang I) – este considerată un prohormon, este inactivă din punct de
vedere biologic;
2) angiotensina II (Ang II) – octapeptid considerat o lungă perioadă de timp singurul
principiu biologic activ al sistemului renină angiotensină (SRA);
3) angiotensina III (Ang III) – metabolit activ al Ang II;
4) angiotensina IV (Ang IV) – se form ează doar la nivelul encefalului;
5) angiotensina (1 -7) – fragment heptapeptidic al Ang II, a fost descoperit a fi activ
biologic î n 1988.
2.1.1. Biosinteză și metabolizare
Angiotensinele se formează prin ac țiunea reninei asupra substratului său specific,
angiotensinogenul, printr -o cascadă de reac ții enzimatice ( Figura 1).
Renina, carboxipeptidază glicozilată secretată de celulele juxtaglomerulare renale,
acționează asupra angiotensinogenului (complex macromolecula r proteic eliberat de
hepatocite) și formează Ang I (decapeptid aparent inactiv). Ang I este transformată într -un
principiu biologic activ, Ang II (8 aminoacizi) prin ac țiunea unei glicoproteine eliberate de
către țesutul pulmonar, enzima de conversie a an giotensinei (ECA). Recent, o enzimă de
conversie a angiotensinei homoloagă numită ECA 2 a fost descoperită în cord, rinichi, ficat,
intestin. Această nouă enzimă de conversie determină hidroliza ultimului aminoacid al Ang I
conducând la Ang (1 -9), un inhibi tor clasic al ECA1 și un precursor al Ang (1 -7). Ang (1 -9)
poate să limiteze formarea și acțiunile Ang II, contribuind la autoreglarea circula ției locale
(3).
De asemenea, Ang II poate fi generată din Ang I prin ac țiunea unui număr mare de
peptidaze (numite chimaze), care sunt capabile să cliveze restul Phe8 -His9 al decapeptidului
(cale alternativă de formare a Ang II) (9).
Ang II este degradată în câte va secunde de diferite peptidaze, numite angiotensinaze,
la nivelul diferitelor legături aminoacidice. În urma acestor reac ții se formează des -Aspartil –
Ang II (Ang III), Ang(1 -7) și Ang(3 -8) (Ang IV). Ang I are o concentra ție dublă fa ță de Ang
II. Celelal te peptide angiotensinice se găsesc în concentra ție mult inferioară și față de Ang II.
În circula ția pulmonară 70% din Ang I este convertită în Ang II, 66% din Ang II este
metabolizată în timpul unui singur pasaj prin circula ția renală. La nivelul rinichiu lui, 22% din
Ang I este transformată în Ang II, propor ție care nu se modifică dacă se reduce fluxul sangvin
renal (10).
8
Figura 1 Căile de formare și metabolizare ale Ang (1 -7) (11)
Rinichiul este recuno scut ca fiind calea cu ponderea cea mai mare în eliminarea
angiotensinelor. Ficatul reprezintă un alt organ implicat în metabolizarea și eliminarea acestor
peptide.
2.1.2. Angiotensine bioactive
Există dovezi cople șitoare care demonstrează că Sistemul R enină -Angiotensină (SRA)
generează o serie de angiotensine bioactive cu o activitate biologică foarte variată. Ca și
component principal a SRA circulant si tisular, Ang II poate fi convertită în alte fragmente
peptidice, ce au proprietă ți variabile. În vre me ce Ang II ac ționează prin intermediul
receptorilor AT 1 și AT 2, producând vasoconstric ție, reten ție renală de apă și sare, stres
oxidativ și acțiuni proinflamatorii (12) unele dintre noile peptide angiotensinice pot produce
acțiuni opuse și pot avea proprietă ți de contra reglare, limitând efectele vasculare și de alte
tipuri ale Ang II.
Prezentul capitol are scopul de a trece în revista principalele căi alternative ale sintezei
de noi peptide angiotensinice, îm preună cu descri erea proprietă ților lor fizio -farmacologice.
2.1.2.1. Date ini țiale
În mod clasic, SRA a fost considerat un hormon circulant ce are ca produs final Ang II
(1-8), care este produs cu ajutorul a două enzime critice, renina, secretată de celulele
juxtaglom erulare ale nefronului, și enzima de conversie a angiotensinei, de origine endotelială
(ECA). S -a demonstrat deja că concentra ția renală de renină este mai mare în rinichi decât în
vase si că cel pu țin 40 % din cantitatea totală de Ang II se produce pe căi ce nu implică ECA
(13). Capacitatea rinichiului de a g enera mari cantită ți de renină și Ang II asigură reglarea
locală a hemodinamicii renale a echilibrului sodiului și a reabsorb ției tubulare a apei.
O serie de achizi ții cognitive interesante au fost ob ținute în ceea ce prive ște renina
circulantă de origine renală și alte enzime clasice de tipul reninei. Pe lângă renina circulantă
care este o aspartat -protează acidă mai există încă cel pu țin două alte categorii de enzime
renin -like tisulare. Prima categorie este reprezentată de catepsinele tisulare (D,E,G), care Ang (1 -7) Angiotensinogen
Renină chimaza cardiacă
Ang I
ECA ECA -2
Ang II ECA -1
Fragmente
inactive Fragmente
inactive „ASES”
9
realizează clivarea augiotensinogenului (1 -14) la Ang I (1 -10) ca precursor comun al
angiotensinelor bioactive. Cea de a doua categorie de enzime renin -like tisulare este
reprezentată de tonină, care este o serin protează citosolică ce permite sintez a directă a Ang II
din angiotensinogen (14).
Pe de altă parte, s -a stabilit cu certitudine că Ang I este hidrolizată de – ECA, care
clivează dipeptidul histidil – leucina al decapeptidului inactiv producând Ang II ca hormon
initial și multifunc țional al SRA.
Pe lângă ECA, ce este o dipeptidil – carboxil ază cu activitate nespecifică, î n cord ,
rinichi ficat și intestin s -a descoperit o nouă enzimă omologă de conversie a angiotensinei
numită ECA 2 (15). Ca și carboxipeptidază, această nouă enzimă de conversie induce
hidroliza ultimului aminoacid de pe Ang I (1 -10), producând ini țial Ang (1 -9) ca precursor și
apoi principalul vasodilatator al SRA heptapeptidul Ang 1 -7. În vreme ce ECA îndepărtează
doi aminoacizi pentru a realiza producerea de Ang II ECA 2, prin îndepărtarea unui singur
aminoacid favorizează degradarea în 2 etape a Ang I pentru producerea de Ang (1 -7).
Deoarece nu este influen țată de inhibitorii clasici de ECA, ECA 2 poate ac ționa ca reglator
tisular negativ – pentru SRA activat cu ajutorul vasodilata ției mediate prin Ang (1 -7) (16).
Inhibiția ECA 2 pe cale farmacologică sau prin deletie genetică înrăută țește patologia cardiacă
sau renală (17). ECA fiind de asemeni cunoscută ca și kininaza I I efectele benefice ale
inhibitorilor săi sunt atribuite în parte și acumulării de bradikinină (18).
Spectrul noilor pe ptide din interiorul SRA – continuă să se extindă demonstrând că
mai multe peptidaze precum amino -, endo – și carboxipeptidazele contribuie la generarea mai
multor angiotensine derivate active. În vreme ce aminopeptidazele A (AMP -A) și B (AMP -B)
îndepărteaz ă succesiv primul și al doilea aminoacid al Ang II pentru a forma Ang III (2-8) și
Ang IV (3 -8) endopep tidazele folosesc ca substrat An g I pentru end opeptidaza neutră (NEP,
neprilysin) sau Ang II pentru prolil – endopeptidază (PEP) pentru a forma Ang (1 -7).
Aminopeptidazele tisulare, carboxipeptidazele și alte enzime proteolitice (pepsina,
chimotripsina, tripsina) pot , de asemenea, contribui ca și peptidaze la degradarea în continuare
a angiotensinelor bioactive către fragmente inactive.
Recent, o nou ă peptidă angiotensinică ce con ține cu doi aminoacizi mai mult decât
Ang I a fost izolată și identificată prin HPLC (19). Această nouă peptidă a fost denumită pro –
angiotensina 12 (Ang 1 -12), este mai mare decât peptidul intermediar Ang I și produce
răspunsuri presoare atât pe preparatele de aortă izolată de șobolan cât și pe presiunea sanguină
determinată pe sobolani Wistar intac ți, efecte abrogate fie de un IECA , fie de un blocant de
receptori AT 1. Până acum câtiva ani, Ang (1 -12) a fost identificată prin radio – imuno –
detec ție în mai multe țesuturi și organe la șobolan mai ales în inimă și rinichi dar și în splină,
ficat, intestin sub țire, plămân, suprarenale și creier. Localizarea imunohistochimic ă a
proangiotensinei în inimile de șobolan a demonstrat nivele semnificativ mai mari la animalele
SHR (cu hipertensiune spontană) comparativ cu șobolanii Wistar – Kyoto (WKY) (20).
Aceste date recente oferă noi dovezi în sprijinul teoriei că Ang (1 -12) este un nou
membru al familiei SRA, ce participă ca și precursor în formarea locală de peptide
angiotensinice active biologic. Conform acestor rezultate, participarea ang (1 -12) ca precursor
a Ang II și Ang (1 -7) este prezentată schematic în Figura 2.
Ca primul descoperit și cel mai activ hormon multifunc țional al SRA, angiotensina II
(1-8) a fost studiată intensiv în diverse țesuturi și organe. Pe lângă multiplele și
binecunoscutele sale efecte normale și patolog ice, Ang II este si un precursor pentru
fragmentele sale active precum Ang (1 -7), Ang lll (2 -8), Ang IV (3 -8) si Ang V (3-7). Multe
studii biochimice ș i fiziologice arată că o serie dintre aceste căi alternative modulează
presiunea sângelui, activitatea ca rdiacă si alte func ții complementare. În spatele și în urma
Ang II aceste peptide participă la activele si func țiile pleiotrope ale SRA , interesul pentru
efectele fizio farmacologice si implica țiile fiziopatologice ale acestui sistem altern al SRA
10
este în creștere în ultimii ani.
Figura 2 – Căi biochimice de formare a Ang (1 -7) (20)
2.1.2. 2. Ac țiunile biologice ale noilor angiotensine
Angiotensina (1 -12) a fost identificată și purificată recent ca fiind un peptid presor
derivat din SRA cu posibil ul rol de pr ecursor non – tradițional pentru Ang II. Din punct de
vedere chimic,A ng (1 -12) este un dodecapeptid endogen ce prezintă aceea și secven ță de
aminoacizi ca Ang I si Ang II. (Figura 3).
Figura 3 – Structura comparativă a proangiotensinei 12 și principalele angiotensine
Determinările radio imunologice au demonstrat că Ang (1 -12) este ubiquitară pe lângă
Ang I și Ang II în diversele organe și țesuturi. Distribu ția tisulară și concentra țiile din diverse
organe sunt destul de mari dar diferite fa ță de cele ale angiotensinelor tradi ționale. Spre
deosebire de nivelele tisulare, concentra ția plasmatică de Ang (1 -12) este mai redusă.
Studiile farmacologice au demonstrat că Ang (1 -12) are efecte vasoconstrictoare atât
în vitro cât și în vivo. Aceste efecte sunt abolite atât de captopril, cât și de blocan ții de
receptori AT 1. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Asp – Arg – Val – Tyr – Ile – His – Pro – Phe – His – Leu – Leu – Tyr
Ang I
Ang I I
Ang (1-7)
11
Deși enzimele care transformă angiotensinogenul în Ang 1 -12) rămân incă de
identificat, cl ivarea pro mptă a acestei noi peptide pentru a produce Ang II sprijină ipoteza
unui rol semnificativ ca moleculă bioactiva a SRA. În opinia noastră, una din catepsinele
tisulare ar putea participa la scindarea tetradecapeptidului la Ang (1 -12). Trask și col. (2008)
(21) au demonstrat că Ang (1 -12) este un substrat pentru sinteza de peptide angiotensinice în
cord. În concordantă cu aceste rezultate, Jessup și col. (2008) (22) au localizat acest nou
peptid angiotensinic în miocitele ventriculare și în celulele tubulare renale, cu diferen țe
semnificative între șobolanii normali și cei c u hipertensiune spontană. În plus, Chappell și col.
(23) au demonstrat că serul participă la sinteza de Ang II doar prin ECA, în vreme ce
neprilysina renală converte ște Ang (1 -12) la Ang (1 -7). Amândouă aceste căi sunt
independente de renină și oferă substrate alterne pentru producerea de peptide angiotesinice .
Luate împreună, aceste date experimentale oferă dovezi suficiente și solide pentru
ipoteza că Ang (1 -12) este un precursor alternativ pentru formarea de angiotensine biologic
active în mai multe țesuturi, inclusiv inima, rinichiul, ficatul pancreasul, intestinul sub țire,
creierul, etc .
Angiotensin a (1-7) a fost identificată de către F errario și Iyer (1998) (24-27) ca un
nou hormon angiotensinic înzestrat cu proprietăți vasodilatatoare, diuretice și antihipertensive
față de Ang II (1 -8). Biosinteza Ang (1-7) se realizează prin liza enzimatică atât a Ang I cât și
a Ang II cu participarea ECA 2 și a altor endopeptidaze specifice, prezentate în Figura 2. În
vreme ce A ng II este transformată direct î n Ang (1-7), Ang I este clivată întâi î n Ang (1 -9) ca
produs intermediar și apoi în heptapeptidul Ang (1 -7). Eficien ța catalitică a ECA 2 este de
400 de ori mai mare cu ang II ca substrat decât ECA (28). A treia alt ernativă este reprezentată
de Ang (1 – 12), prezentată mai sus.
Spre deosebire de Ang II heptapeptidul i și exercită ac țiunea fiziologică și
farmacologică printr -un receptor specific numit Mas (29).
Detectat ini țial ca un receptor cuplat cu proteine G orfan, Mas a fost găsit în diverse
tipuri de celule (cord, muschi, vase, rinichi, creier, testicul etc) ca fiind un sit specific de
legare pentru Ang (1 -7). Dele ția genetică a receptorului Mas produce disfunc ții car diace și
abole ște efectele renale ale Ang (1 -7). Inhibi ția specifică a acestui receptor cu analogul său
structural D -Ala7 -Ang (1 -7) suprimă răspunsul relaxant și acțiunile diuretice ale Ang (1 -7).
Acest e rezultate indică faptul că interac țiunea dintre Ang (1-7) și receptorul său specific Mas
sunt o etapă importantă pentru acest peptid. Alte cercetări au relevat că Ang (1 -7), prin
acțiunea sa pe receptorul cuplat cu proteina G , stimulează sintaza endotelială a monoxidului
de azot și producerea de NO (30).
Un raport recent sugerează existen ța unui alt subtip de receptor pentru Ang (1 -7) la
nivelul aortei de șobolan, care ar putea interfera cu receptorul AT 1 (31).
Oricum, concluzia este că angiotensina (1 -7), indiferent că este produsă din Ang (1 –
12) sau din Ang (1 -9), prin realizarea unei axe ECA -Ang (1 -7) – receptor Mas, poate modula
disfunc țiile induse de Ang II .
Sistemul cardiovascular reprezintă o localizare importantă pentru sinteza si actiunile
Ang (1 -7) prin intermediul receptorului Mas și cu implicarea NO, a bradikininei,
prostanoizilor și a factorilor hiperpolari zanți (32-34) la fel ca și a inhibi ției ECA . În interiorul
cordului, receptorul Mas este o țintă pentru vasodilata ția coronariană și pentru ac țiunea
stimulato are asupra mu șchiului cardiac. Concentra ția sa este mai mare în infarctul miocardic
și în insuficien ța cardiacă ca mecanism compensator local (35). Cercetările ce privesc
activarea sau inhibi ția axei Ang (1 -7) – Mas deschid noi perspective cognitive și aplicative în
patogeneza și terapia insuficien ței cardiace cronice, a bolilor coronariene și a aritmiilor .
Câteva studii au arătat că angiotensina (1 –7) are efect e protectoare asupra deficien țelor
12
funcționale cardiace induse de ischemie și că blochează produc ția de superoxid s timulată de
către angiotensina II (36).
Angi otensina (1 –7) activează pompa de sodiu, hiperpolarizează cardiomiocitele și
restabile ște conducerea impuls ului în timpul reperfuziei ische mice (37).
Infuzia sa atenuează disfunc ția ventriculară și reduce cre șterea cardiomiocitelor prin
Mas. Deoarece angiotensina (1 –7) este crescută după inhibi ția ECA sau după blocarea
receptorilor AT1, ar putea contribui la efectele lor benefice asupra remodelării ventriculare
după infarctul miocardic (38).
Având proprietă ți cardioprotectoare, angiotensina (1 –7) contracarează efectele
cardiovasculare ale angiotensinei II. Luate împr eună, aceste studii indică faptul că
angiotensina (1 –7) exercită efecte pozitive asupra func țiilor cardiace atât normale cât și
alterate. Periferic, angiotensina (1 –7) reprezintă un important factor vasodilatator care
menține constante efectele presoare și trofice ale angiotensinei II (39).
Participarea angiotensinei (1 –7) în compensarea proprietă ților cardiovasculare ale
angiotensinei II este sprijinită și de cre șterea doză -dependentă a presiunii arteriale după
blocarea cu antagonistul receptor -selectiv D -Ala 7 –Ang (1 -7) sau cu anticorpi spe cifici (40).
Efectele vasculare ale angiotensinei (1 –7) sunt dependente de edoteliu și independente
de receptorii AT1 și AT2. Inhibi ția ECA cre ște răspunsul vasod ilatator al angiotensinei (1 –7),
ce poten țează presiunea sanguină scăzută și vasodilata ția induse de bradikinină atât la
animalele normale cât și la cele hipertensive. Concomitent , angiotensina (1 –7) activează
NOSe și producerea de NO prin căile dependente de AKt și cre ște eliberarea de
prostaglandine (30).
Studiile noastre asupra efectelor vasculare ale angiotensinei (1 –7) pe inele izolate de
aortă toracică de șobolan au arătat că pe lângă binecunoscuta sa relaxare dependentă de
endoteliu, angiotensina (1 –7) în doze mici, fiziologice inhibă vasoconstric ția indusă de
angiotensina II atât pe preparatele aortice cu endoteliul intact cât și pe preparatele
dezendotel izate. Concentra ții crescute de angiotensină (1 –7) au produs o cre ștere evidentă,
semnificativă a tonusului vascular care a fost diminuată de blocantul receptorului AT1 –
losartan, în timp ce PD -123319 (blocant specific al receptorului AT2) a inhibat numai
răspunsul vasodilatator al angiotensinei (1 –7) (3).
Aceste rezultate sugerează fap tul că angiotensina (1 –7) este unul dintre componen ții
activi ai SRA implicat nu numai în atenuarea proprietă ților vasopresoare ale angiotensinei II,
dar, de asemenea, ac ționează ca o frână pentru vasodilata ția indusă de excesul propriilor
acțiuni. În conc ordan ță cu aceste posibile ac țiuni bifazice ale angiotensinei (1 –7) este și
descoperirea recentă a rolului său dual asupra căilor de semnalizare ce induc cre șterea în
inima de șobolan în vivo (41).
Efectele opuse ale angiotensinei (1 –7) și ale angiotensinei II pot fi de asemenea găsite
în azul reglării cre șterii celulare și dezvoltării mu șchiului neted vascular.
Freeman și col . (42) au arătat că angiotensina (1 –7) inhibă cre șterea celulelor
musculare netede izolate din aorta de șobolan iar Gallagher și Tallant (43) au descoperit
inhibi ția dezvoltării cancerului în mai multe linii celulare canceroase din plămânul uman.
Efectele antiproliferative ale angiotensinei (1 –7) au determinat o reducere a
dimensiunilor tumorilor pulmonare la șoarecii fără timus prin reducerea COX -2 (44). Deși la
începuturi, studiul efectelor angiotensinei (1 –7) asupra cre șterii celulelor canceroase este
promi țător.
La nivel renal , angiotensina (1 –7) este larg distribuită în seg mentele tubulare și
glomerulare, atingând valori maxime la nivel proximal. Ac țiunile sale renale sunt opuse celor
ale angiotensinei II. În concentra ții mici, angiotensina (1 –7) cre ște fluxul sanguin renal, în
timp ce în doze mari induce efecte opuse. La nivelul arterelor aferente precontractate produce
dilata ție și atenuarea ac țiunilor vasoconstrictoare ale noradrenalinei (45).
13
Angiotensina (1 –7) este de asemenea un component important al tubilor urinari care
determină efecte natriuretice și diuretice cu cre șterea corespondentă a ratei de filtrare
glomerulară. Aceste ac țiuni nu sunt dependente de receptorii AT1 și AT2, dar interac ționează
cu receptorii V2 ai vasopresinei și sunt atenuate de D -Ala 7 –Ang (1 -7), sugerând implicarea
receptorului Mas (46).
Eliminarea urinară a angiotensinei (1 –7) este mai mare decât a angiotensinei II,
indicând posibilitatea predominantă a degradării ei de către ECA2 la nivel renal.
Pe lângă ac țiunile modulatoarea tubulare, angiotensina (1 –7) este implicată în
autoreglarea hemodinamicii renale, care este indispensabilă fenomenelor vasculare care
mențin în limite normale principalii parametrii biologici (hidro -electrolitici, metabolici, acido –
bazici). Aceste rezultate sugerează posibilitatea implicării angiotensinei (1 –7) ca un reglator
fiziologic al presiunii intraglomerulare urmată de compensarea efectelor vasoconstrictoare,
proliferative și fibrinogenice ale angiotensinei II.
La nivel hepatic , angiotensina (1 –7) pare să fie unul din factorii implica ți în
vasodilata ția produ să de disfunc ția hepatică care promovează expresia ECA2. Facilitând
degradarea angiotensinei II și formarea angiotensinei (1 –7), ECA2 contribuie la inhibarea
alterărilor locale induse de angiotensina II. Tratamentul cronic cu inhibitori de ECA1 sau cu
blocanți de receptori AT1, cre ște de câteva ori nivelele de angiotensină (1 –7) din ficat. Dovezi
noi sus țin prezen ța tuturor constituen ților SRA în pancreasul endocrin, unde modulează fluxul
sanguin local, eliberarea de hormoni și sinteza de prostaglandine (47).
Cuplul ECA2 –Ang (1 –7) a fost de asemenea indentificat în sinusurile corpului
cavernos uman și în celulele Leydig de la alte mamifere, sugerând un posibil r ol în func ția
erectilă. Cuplul ECA2 –Ang (1 –7) este de asemenea prezent în uter în timpul gesta ției. În
sarcina normală, angiotensina (1 –7) și ECA2 sunt de asemenea exprimate în placentă. În
sarcinile cu risc de pre -eclampsie s -au observat alterări ale angi otensinei (1 –7) plasmatice
(48).
Multe alte date experimentale au confirmat existen ța și rolul angiotensinei (1 –7) în
reglarea neuro -endocrină centrală și în un ele disfunc ții neurodegenerative (49).
În creier, angiotensina (1 –7) a fost găsită atât în complexul hipotalamic -hipofizar ca
modulator al eliberării de v asopresină cât și în amigdala laterală, implicată în învă țare și
memorie prin mecanismul poten țării pe termen lung (50).
Angiotensina II I (2–8) rezultată di n degradarea angiotensinei II de către
aminopeptidaza A, determină efecte presoare, dipsogene și de eliberare a vasopresinei.
Angiotensina II I prezintă o oarecare afinitate pentru receptorii AT1 și AT2. Injectată
intracerebroventricular, angiotensina I II crește presiunea sanguină ca și precursorul ei
angiotensina II. Locuri specifice și distincte de legare pentru angiotensina III și angiotensina
II au fost dovedite în glanda suprarenală la șobolan (51).
Ambele peptide crescând presiuea sanguină, inhibitorii aminopeptidazei A pot
constitui o presupusă țintă terapeutică pentru tratarea h ipertensiunii.
Aplicarea microiontoforetică a angiotensinei III în nucleul reticulat gigantocelular a
suprimat răspunsul la nocicep ția și hipertensiunea induse. Ac țiunile antinociceptive ale
angiotensinei III au fost blocate de administrarea concomitentă a antagonistului receptorului
său – Ile7–Ang III (52). Similar cu angiotensina II, ang iotensina III induce expresia c -Fos, c –
Jun și Knox -24 în patru regiuni ale creierului (organul subfornical, area preoptică mediană,
nucleul paraventricular și nucleul supraoptic) (53). De asemenea contribu ie la
comportamentul alimentar dipsogenic și la tonusul cerebrovascular.
Angiotensina IV (3 –8) spre deosebire de angiotensina III, este implicată în reglarea
fluxului sanguin, dezvoltarea neuronală, comportamentul explorator, învă țare și memorie.
14
Acțiunile cerebrale predominante ale angiotensinei IV sunt datorate interac țiunii cu o enzimă
transmembranară (aminopeptidaza membranară reglatoare de insulină – IRAP) care ar putea
acționa ca un subtip al receptorului AT4 (54). Angiotensina IV îmbunătă țește învă țarea și
memoria prin poten țarea de lungă durată și stimulează proliferarea celulelor hipofizei
anterioare la șobolan independent de receptorul AT1. Efectul anti epileptogenic al
angiotensinei IV poate fi mediat prin cre șterea densită ții de receptori adenozinici A1 sau prin
prevenirea reducerii numărului de receptori dopaminergici D2 în paralel cu turnover -ul
serotoninei (55).
Deficitul în producerea angiotensinei IV datorat deteriorării enzimelor si ntetizatoare ,
cauzează factori de risc lega ți de vârstă și vasculari sau metabolici care contribuie la
degradarea neuronală progresivă în boala Alzheimer (56). În favoarea implicării SRA cerebral
în patogeneza multifactorială a bolii Alzheimer, pledează atât scăderea ECA la vârstnici cât și
participarea sa în degradarea proteinei -amiloid neurotoxice din plachetele senile. După
Braszko și col. (57), efectele cognitive atribuite angiotensinei II ar putea rezulta din conversia
sa la angiote nsină IV. Astfel angiotensina II trebuie să fie degradată la angiotensină IV înainte
ca efectele cognitive să poată apare. Acela și mecanism este implicat în modularea proliferării
celulelor adenocorticale la șobolanii femelă cărora le -au fost îndepărtate o varele. Arteriografii
cerebrale secven țiale au arătat că angiotensina IV are efecte neuroprotective împotriva
ischemiei cerebrale acute prin declan șarea unui mecanism dependent de NO, mediat prin AT4
(58, 59). Alte două peptide angiotensinice sunt legate func țional de modularea ac țiunilor
angiotensinei II.
Angiotensina (1 –9) de exemplu, care este eliberată de c arboxipeptidaza A (catepsina
A) numită deamidază de către Jackman și col (60), este prezentă în țesutul cardiac uman și
îmbunătă țește pe lângă angiotensina (1 –7), eliberarea kininelor, acidului arahidonic și NO ca
poten țial antagonist al angiotensinei II, inducând modularea efectelor sale cardiovasculare.
Angiotensina V (3 –7) este un fragment derivat atât din angiotensina II cât și din
angiotensina (1 –7) sub in fluen ța dipeptidil -aminopeptidazei (AMP -D), care ac ționează ca un
neuromodulator vascular prin interac țiunea cu receptorul Mas al angiotensinei (1 –7) la nivelul
măduvei spinării ventrolaterale rostrale (61).
2.1.2. 3. Interac țiuni func ționale între peptidele angiotensinice
Datele succint prezentate indică faptul că, clasicul concept despre angiotensina II ca
principal peptid angiotensinic presor a suferit sch imbări substan țiale în ultimii ani. Multe
studii experimentale au relevat aspecte noi ale SRA circulant și tisular, începând cu
indentificarea ECA2 ca nouă enzimă de conversie insensibilă la inbitorii ECA și sfâr șind cu
descoperirea angiotensinei (1 –7) și a altor fragmente bioactive ale angiotensinei II. Izolarea
recentă a angiotensinei (1 –12) ca un nou poten țial precursor pentru formarea peptidelor
angiotensinice bioactive, pune de asemenea problema originii sale și proprietă ților fizio –
farmacologice.
Câteva binecunoscute ac țiuni normale și patologice ale angiotensinei II ca cel mai
activ hormon multifunc țional al SRA, sunt poten țate sau contra reglate de alte fragmente
angiotensinice reprezentate de angiotensina II, angiotensina IV, angiotensina (1 –7) sau
angiotensina V. În timp ce angiotensina II operează în principal pe receptorii AT1
determinând vasoconstric ție, angiotensina IV modulează unele activită ți metabolice și
nervoase centrale (cre șterea fluxului sanguin, asimilarea de glucoză, memoria și învățatul)
Pe de altă parte, angiotensina (1 –7) determină efectele vasculare benefice nu numai pe
15
procesele cardiovasculare normale dar și în multe alte stări fiziopatologice . Acest heptapeptid
este implicat atât în atenuarea proprietă ților vasopresoare ale a ngiotensinei II cât ca și factor
de frânare pentru vasodilata ția indusă de excesul propriei sale ac țiuni modulatoare. Astfel,
angiotensina (1 –7) participă ca un principal mecanism contrabalansator împotriva efectelor
vătămătoare ale angiotensinei II.
O pre zentare sumară a formării și interac țiunilor opuse dintre diferitele peptide
angiotensinice este expusă schematic în următoarea figură ( Figura 4).
Tot mai multe dovezi sugerează că aceste proprietă ți contra -reglato are induse de mai
mulți metaboli ți ai angiotensinei II, sunt implicate în auto -reglarea SRA. Aceste date justifică
necesitatea de regândire a rolului normal și fiziopatologic al SRA circulant și tisular, ca un
sistem integrat și unitar. De și interac țiunile dintre cercetarea de bază și cea clinică rămân a fi
elucidate de cercetările viitoare, aceste date experimentale deschid calea noilor oportunită ți
clinice.
Figura 4 – Biosinteza și principalele ac țiuni ale peptidelor angiot ensinice bioactive
16
2.1.3. Receptori angiotensinici
Ca și alți hormoni peptidici, angiotensinele, pentru a -și exercita ac țiunea, se leagă de
receptorii membranari ai celulelor țintă. Aceste substan țe (Ang II, Ang III, Ang IV ) au
afinități diferite fa ță de celulele țintă (62, 63). Experimentele farmacologice au arătat că
organele efe ctoare răspund la Ang II, Ang III, Ang IV diferit, de la țesut la țesut. Bazându -se
pe aceste date, s-a ajuns la concluzia că selectivitatea receptorilor Ang II pentru agoni ști
depinde de rela ția structură -activitate. Comparând Ang II cu un num ăr mare de a goniști și
antagoni ști sintetici (forma ți prin substituirea diferi ților aminoacizi din componen ța Ang II)
au fost demonstrate diferen țele structurale ale situsurilor de legare ale acestor receptori (64).
Studii recente au demonstrat că situsurile de legare diferă de la un țesut la altul (64).
De asemenea, densitatea receptorilor a fost reglată „ up” și „down ” în diferite țesuturi, după
administrarea de infuzie de Ang II sau restric ție de sodiu. A fost demonstrată heterogenitatea
receptorilor Ang II din cortexu l renal și ficatul de șobolan.
O clasificare ulterioară a tipurilor receptorilor Ang II s -a bazat pe studii efectuate pe
diferite țesuturi, la diferite specii (65).
În anul 1980 s -a putut demonstra existen ța a 2 tipuri de receptori în diferite țesuturi,
utilizându -se analogi conven ționali precum saralazin (cu o înaltă afinitate, dar o mică
selectivitate). Au fost utiliza ți antagoni ști non -peptidici, precum losartan (Ex 89 sau DuP 753)
și PD 123177 și o nouă genera ție de peptide ligand (CGP 42112 și p-aminofenilalanina Ang
II) (66).
Această nouă descoperire a fost f ăcută simultan și independent în trei laboratoare
diferite, iar nomenclatura ini țială a fost confuză: receptorii sensibili la losartan au fost numi ți
1, B sau α, iar cei care nu au afinitate la losartan s -au numit 2, A sau β. Clasificarea finală a
fost aprobată în 1995.
De atunci au mai fost descoperite alte 2 tipuri de receptori ai Ang II: AT3 și AT4.
Numele de AT3 a fost dat ini țial receptorului descris în linia celulară din
neuroblastomul de șoarece. AT3 nu era blocat de losartan (blocant specific al receptorului
AT1) și nici de PD 123319 (blocant specific al receptorului AT2), și nici nu era influen țat de
analogi GTP (67).
Receptorul AT3, care are o afinitate scăzută pentru Ang III, a fost numit non -AT1-
non-AT2.
Liganzii endogeni pentru receptorul AT4 sunt Ang3 -8 sau Ang IV. Există multe
diferen țe între receptorii AT1 și AT2 și receptorul AT4.
2.1.3.1. Receptorul AT1
Recep torul AT1 con ține 359 de aminoacizi și apar ține superfamiliei de receptori
cupla ți cu o proteina G. Prezintă sapte domenii transmembranare ( Figura 5). Secven ța de
aminoacizi este identică în propor ție de 95% cu cea a receptorului bovin și de șobolan.
Receptorii AT1 sunt exprima ți la nivel renal (în vasculariza ția renală și glomeruli), în
sistemul reproducător, în placentă, țesut adipos, vase pulmonare.
Receptorii AT1, la șoarece, sunt de două tipuri: AT1a și AT1b. R eceptorii AT1a și
AT1b sunt exprima ți în arteriola aferentă , în timp ce receptorii AT1a sunt exprima ți doar în
arteriola eferentă (68).
17
Figura 5 – Receptorul AT 1
2.1.3.2. Receptorul AT2
Receptorul AT2 pare a fi mai pu țin important dec ât receptorul AT1 în fiziologia
adultului. Receptorul AT2 este un receptor cuplat cu o proteina G, con ține 363 de aminoacizi
și are șapte do menii transmembranare. Este mai bine exprimat în țesuturile fetale, în special în
aria de diferen țiere mezenchimală. În majoritatea țesuturilor, receptorul AT2 prezintă fie un
puternic regres, fie dispare imediat dup ă naștere (69, 70).
La adult receptorul AT2 a fost detectat în cord, creier, glanda suprarenală , uter, rinichi
(71), la nivelul ad venticei arterelor interlobare (72). La șobolani, receptorul AT2 a fost
detectat în endotel iu.
În rinichiul uman, receptorul AT2 este prezent în vasele preglomerulare de la nivelul
cortexului renal și în intersti țiul tubular.
2.1.3.3. Receptorul AT4
Receptorul AT4 este un receptor cuplat cu o proteină G, fiind capabil să lege molecule
mici. Re ceptorul angiotensinic AT4 este întâlnit la nivelul creierului.
Receptorii asupra cărora ac ționează Ang(1 -7) sunt subiect de controversă. Un receptor
specific al Ang(1 -7) nu a fost clonat, dar studii recente sugerează că este un recept or Mas
cuplat cu o pr oteină G (73).
2.1.3.4. Receptorul pentru angiotensinogen
De curând, a fost dovedită prezen ța receptorului pentru angiotensinogen la nivelul
celulelor epitelial e tubulare proximale renale umane. Astfel, receptorul pentru
angiotensinogen poate deveni un component al sistemului renină -angiotensină (74).
Nivele crescute ale ex presiei angiotensinogenului pot inhiba cre șterea pere ților
arterelor renale în vivo (75).
2.1.4. Tra nsducerea semnalului
2.1.4.1. Receptorul AT1
Cuplarea Ang II cu receptorul AT1 determină modificări conforma ționale ale
receptorului, care activează proteina Gq (76). Proteina Gq activează fosfolipaza C, care
generează produ cția de 1,4,5 -inozitoltrifosfat (IP3) și diacilglicerol (DAG). IP3 și DAG sunt
capabili să crească concentra ția intracelulară de calciu. IP3 elibereaz ă calciu din depozitele
intracelulare, iar DAG determină un influx de calciu din mediul extracelular. Cre șterea
concentra ției intracelulare de calciu va fi urmată de vasoconstric ția celulelor netede vasculare.
Receptorul AT1 reglează, de asemenea, tirozin kinaza care pare a fi necesară la
18
amplificarea efectelor Ang II (77). Tirozin kinaza poate determina fosforilarea tirozinei din
diferite tipuri de molecule semnal, conducând eventual la activarea protein kinazei asociate
mitogenezei (MAP). Mitogen -protein kinazele, proteinkinaza C și cre șterea intracelulară de
calciu, activează transcrip ția genică a unor factori, precum c -fos, c -myc și c-jun, stimulând
astfel cre șterea și proliferarea celulară.
Activarea receptorului AT1 induce transcrip ția nucleară a factorului kappa -B (NF -κB),
mediată pe calea kinazei Janus (JAK)/ traducerea semnalului și activarea factorului de
transcriptie (STAT) (78), activatorului proteic (AP -1) și fosfotirozin kina zei (PTK) (79).
Creșterea activită ții NF -κB a fost asociată cu cre șterea infiltra ției macrofagelor,
creșterea expresiei monocitelor chemotatice protein -1 (MCP -1), cre șterea speciilor reactive
ale oxigenului (ROS) și proliferarea celulelor musculare netede vasculare (79, 80).
Receptorul A T1 stimulează sistemul NADH/NADPH di n membrana celulelor
endoteliale , generând ROS (81, 82). ROS sunt capabile să reducă eliberarea oxidului nitric
(NO) (83), determinând vasoconstric ție și scăderea oxidării LDL. Aceste efecte sunt asociate
cu cre șterea aterogenită ții (Figura 6).
Figura 6 – Transducerea semnalului consecutiv activării receptorului AT 1
AP-1: activatorul proteic -1; R-AT 1: receptorul AT 1 al Ang II;
DAG : diacilglicerol; IP 3: 1,4,5 -inozit oltrifosfat; MAP: proteina
activatoare a mitogenezei; NF -κB: factorul nuclear kappa -B;
NO: oxid nitric; S RO: specii reactive de oxigen; PKC : protein
kinaza C; PLK: fosfolipaza C; PTK: fosfotirozin kinaza
2.1.4.2. Receptorul AT2
Căile semnalului celular c are conduc la activarea receptorului AT2 nu sunt clarificate,
dar par a fi implicate căi dependente de proteina G și căi independente de aceasta (82). Date
recente demonstrează că receptorul este cuplat cu proteina G (G iα2 si G iα3) (84).
Stimularea receptorului AT2 activează fosfotirozinfosfataze, în special s erin\treonin
19
fosfataza 2A, proteinkinazfosfataza și SHP -1 tirozin fosfataza, rezultând inactivarea MAPKs,
în special MAPKs p42 și p44 sau ERKs. Este evident că receptorul AT2 deschide canale lente
de potasiu, activează fosfolipaza A, generează prostaglandi ne și stimuleaz ă produc ția de
ceramide (85, 86) (Figura 7).
În contrast cu receptorul AT1, receptorul AT2 nu este internalizat după cuplarea cu
agonistul, sugerând că acesta poate rămâne activ în membrană fără o desensibilizare de lungă
durată la r ăspunsurile biologice.
Figura 7 – Transducer ea semnalului consecutiv activării receptorului AT 2
AT 2r: receptorul AT 2 al Ang II; BK: bradikinina; cGMP: GMP ciclic;
PP2A: serin/treonin fosfataza 2A; PTP: fosfotirozin fosfataza;
SRO : specii le reactive al e oxigen ului
2.1.4.3. Receptorul AT4
Evenimentel e ini țiale care caracterizează mecanismul de semnalizare intracelulară a
receptorului AT 4 sunt în prezent necunoscute. Injectarea intra -cerebro -ventriculară de Ang IV,
la iepuri, induce expresia genei c -Fos în regiunile cerebrale asociate cu memoria. De
asemenea, agoni știi Ang IV pot stimula expresia genelor c -Fos, c -Jun și egr-1 în cordul izolat
de iepure.
Activarea receptorului pentru Ang IV cre ște expresia inhibitorului activatorului
plasminogenului, PAI -1, și este blocată de coadministrarea de antagoni ști ai receptorului AT 4.
Aria finală de investiga ții asociate cu semnalizarea receptorului AT 4 implică
identificarea de liganzi endogeni ai acestui receptor. Primul ligand identificat pentru
20
receptorul AT 4 a fost o hexapeptidă, Ang IV. Ang IV este cunoscu tă ca fiind prezentă în
circula ție și este generată din Ang II sau Ang III. Studii recente indică prezen ța altor peptide,
precum LVV -hemofin -7, capabile să se lege și să activeze receptorii AT 4.
2.1.5. Blocan ți ai Receptorilor Angiotensinici (BRA)
Studi ile au încercat să dezvolte inhibitori specifici pentru receptorii AT, conducând la
apari ția unei noi familii de medicamente, blocan ții receptorilor angiotensinici.
Antagoni știi nonpeptidici apar țin următoarelor două familii chimice: cea
difenilmetilică ce cuprinde losartan, candesartan, irbesartan, telmisartan, valsartan și cea
tienilmetacrilică, ce are ca reprezentan ți eprosartan și olmesartan.
BRA sunt aproba ți numai pentru utilizare în hipertensiunea arterială, singurul aprobat
recent pentru tratamentu l sincopei fiind valsartanul.
Există cel pu țin de 10.000 de ori mai mul ți receptori selectivi AT 1 decât AT 2 (87) iar
legarea BRA la receptorii AT 1 este definitivă și ireversibiliă (88).
Farmaco logia BRA este bine descrisă (89). Ei inhibă puternic și selectiv, atât în vivo
cât și în vitro majoritatea efectelor biologice ale angiotensinei II.
Compar area efectelor cu ale altor medicamente cardiovasculare este în studiu, dar
există câteva aspecte importante:
– reduc activarea AT 1 mult mai eficient decât inhibitorii ECA,
– activează indirect receptorii AT 2
– inhibitorii ECA cresc nivelul angiotensinei (1 -7) mai mult decât BRA.
– inhibitorii ECA cresc nivelul bradikininei – deoarece ECA este o enzimă
nediscriminatorie care procesează o multitudine de substraturi.
În prezent se recomandă utilizarea inhibitorilor ECA ca primă medica ție și păstrarea
BRA ca rezervă pentru situa țiile necesare, deoarece ace știa nu prezintă efectele adverse ale
primilor. BRA sunt de asemenea recomanda ți în tratamentul hipertensiunii portale la pacien ții
cu ciroză.
Figura 8 – Posibilită ți de modificare a medi ației angiotensinice
21
2.1.6. Implica ții func ționale
Angiotensina de ține un rol important în redistribuirea fluxului sangvin renal, în
controlul filtr ării glomerulare și a elimin ării produ șilor de excre ție datorită, efectelor sale
vasoconstrictoare select ive.
Perfuzia rinichiului cu Ang II în concentra ție redusă determină vasoconstric ție renală,
în special în zona medulară a organului (90).
În adi ție cu efectele fiziologice asupra hemodinamicii glomerular e și func ției
excretorii, a fost demonstrat rolul jucat de Ang II în medierea fiziopatologică a
vasoconstric ției renale în bolile rinichiului.
Studii recente au eviden țiat că Ang II contractă microvasculariza ția renală, inclusiv
arteriolele aferente și efe rente. Vasoconstric ția arteriolei aferente determinată de Ang II se
realizează prin deschiderea canalelor de clor care induc depolarizare membranară și activează
canalele de calciu voltaj – dependente.
Mecanismele care mediază vasoconstric ția arteriolelor eferente la Ang II sunt limitate
și destul de controversate. Studii experimentale anterioare indicau absen ța canalelor de calciu
voltaj -dependente în arteriola eferentă. S -a emis ipoteza că Ang II deschide canale ionice
receptor operate voltaj -independente de calciu în celulele musculare netede vasculare, dar
contribu ția acestor canale la vasoconstric ția arteriolei eferente indusă de Ang II nu a fost
demonstrată.
Ulterior s -a descoperit ca vasoconstric ția la Ang II a arteriolei eferente este mediată de
mobi lizarea calciului din depozite, precum și de pătrunderea acestui ion în celulă, pe calea
mecanismelor dependente de familia de proteine Gi.
Ang II joacă un rol cheie în dezvoltarea glomerulosclerozei determinată de cre șterea
presiunii capilarelor glomerula re, prin constric ția preferen țială a arteriolei eferente.
Vasoconstric ția arteriolei aferente și eferente este mediată de receptorii AT1, prezen ți
la acest nivel.
Prezen ța receptorului AT2 la nivelul vaselor renale se asociază cu amplificarea
răspunsului n atriuretic la cre șterea presiunii de perfuzie renală (91).
Absen ța receptorului AT2, care contracareaza efectele Ang II mediate de receptorul
AT1, agravează presiu nea renală și arterială, ca raspuns la inhibarea NO sintazei.
Pe de altă parte s -a demonstrat că Ang II determină proliferarea celulelor musculare
netede. Administrarea Ang II la șobolani (200 ng/min i.v.), timp de 2 săptămâni, a arătat că
proliferarea det erminată de Ang II este mai importantă la nivelul neointimei dec ât în medie.
Astfel, hipertrofia vasculară poate juca un rol important în încetinirea efectului presor al Ang
II (92).
Contrac ția musculaturii netede vasculare la angiotensină este determinată nu numai de
nivelele intracelulare ale calciului liber, ci și de sensibilitatea aparatului contractil la acest ion.
Un poten țial modulator este rho -kinaza.
Pe mod elul șobolanului hidronefrotic, modificările diametrului arterelor interlobare,
arteriolelor aferente și eferente a fost măsurat utilizând 3 stimuli distinc ți:
– modificările presiunii intravasculare;
– angiotensina II;
– depolarizarea membranară (componen t fiziologic al multor căi de semnalizare).
Au fost utilizati doi inhibitori selectivi ai rho -kinazei, diferi ți din punct de vedere
structural, Y -27632 și HA -1077, precum și un inhibitor selectiv al protein -kinazei C alfa.
Vasoconstric ția preglomerulară in dusă de depolarizarea membranară directă, cre șterea
presiunii sau Ang II depind de efectul rho -kinazei.
22
Diferen țe între rolul rho -kinazei în constric ția arteriolei eferente determinată de Ang II
și microvasele preglomerulare nu au fost gasite.
În concluzie , rho -kinaza, la nivelul rinichiului este implicată într -o varietate de căi de
semnalizare, care conduc la constrictia microvaselor. Astfel, rho -kinaza are un rol important
în reglarea tonusului pre și postglomerular (93).
La șobolanii spontan hipertensivi, dar nu și la cei normotensivi, stimularea simpatică
îmbunătă țește răspunsul vaselor renale la nivelele fiziologice de Ang II, pe calea
mecanismelor care implică r eceptorii Y1 cupla ți cu proteine Gi (94).
În caz de nefrectomie unilaterală, reactivitatea vaselor renale la Ang II cre ște
semnificativ (fenomen de adaptare) (95).
Ang(1 -7) are în general efecte opuse Ang II. Ea induce stimularea eliberării de NO și
de prostaglandine vasodilatatorii. Împreuna cu bradikinina, Ang (1 -7) dete rmină eliberarea de
prostaglandine din endoteliul vascular și din celulele musculare netede (96, 97), elib erează
NO (98), determină vasodilata ție, inhibă cre șterea celulelor vasculare și atenuează
vasoconstric ția indusă de Ang II (99).
Rinichiul este organul țintă asupra căruia ac ționează Ang (1 -7) (100), având un efect
moderat la nivelul func ției hemodinamice.
2.1.7. Aplica ții terapeutice
Angiotensina este indicată în co laps și șoc prin tulburări vasomotorii. Se utilizează în
șocul cardiogen și în cel din infarctul miocardic.
2.1.8. Perspective în inhibi ția farmacologică a SRA
2.1.8.1. Inhibitorii vasopeptidazelor
Acestea sunt medicamente care inhibă enzimele ce metab olizează peptidele
vasoactive, atât ECA cât și endopeptidaza neutră (NEP).
NEP numită și neprilizin, este o metalopeptidază membranară endotelială. Situl său
activ clivează peptidele endogene la capătul amino -, iar unitatea catalitică este similară cu
ECA . Este distribuită la nivelul celulelor endoteliale, celulelor musculare netede,
cardiomiocitelor, celulelor epiteliului tubular renal și a fibroblastelor.
S-a identificat ARNm al NEP în intestin, glandele medulosuprarenale, creier și cord
unde catalizeaz ă degradarea peptidelor vasodilatatorii și a factorului natriuretic atrial cu
izoformele sale ANP, BNP, CNP. De asemenea inhibă efectele substan ței P, bradikininei,
adren alinei dar reduce și formarea de substan țe vasoconstrictoare precum endotelina 1 și ang
II (101).
Inhibitorii selectivi ai NEP reduc în vivo și în vitro degradarea peptidelor natriuretice,
ceea ce le cre ște activitatea. Inhibitorii NEP precum candoxatril, thiorphan și fosforamidon au
efecte variabile în func ție de nivelele de peptide ce modulează vasomotricitatea. Dacă
echilibrul este normal sau înclinat către hipotensiune, inhibito rii NEP sunt vasoconstrictori .
Dacă echilibrul mediatorilor va sculari se îndreaptă către hipertensiune inhibitorii NEP devin
vasodilatatori.
23
Tabel ul 1. Inhibitorii vasopeptidazelor în curs de investigare clinică (102)
Agent ul Faza de studiu
Omapatrilat (BMS 186716) III
Sampatrilat (UK81252) II
Fasidotril (BP1.137) II
MDL100240 (cu metabolitul activ
MDL100173) I
Mixanpril (cu metabolitul activ RB105) preclinică
Efectele sinergice ale inhib iției combinate ale ECA și NEP sunt datorate blocadei
sintezei de ang II și poten țării simultane a bradikininei și peptidelor natriuretice, ceea ce duce
la vasodilata ție, natriureză și îmbunătă țirea func ției miocardice (103).
2.2. METABOLISMUL AC IDULUI ARAHIDONIC
Acidul arahidonic este cel mai abundent și cel mai important dintre precursorii
eicosanoidelor. După mobilizare, acidul arahidonic este oxigenat pe patru căi diferite:
cicloxigenaze, lipoxigenaze, P450 epoxigenaze și calea izoprostanului (104).
2.2.1. Sinteza eicosanoizilor
COX -1 și COX -2 transformă acidul arahidonic în prostaglandin -endoperoxid. Aceste
două enzime sunt importante deoarece la acest nivel AINS î și exercită efectul terapeutic.
Indometacinul și sulindacul sunt pu țin selective pentru COX -1, meclofenamatul și
ibuprofenu l sunt aproximativ la fel de selective pentru COX -1 și COX -2 iar celecoxibul și
rofecoxibul inhibă specific COX -2.
Metabolizarea acidului arahidonic de către 5 -, 12 -, 15 -lipoxigenaze determină
producerea acizilor hidroperoxieicosatetraenoici care se trans formă rapid în hidroxi -deriva ți
(HETE) și leucotriene. Cele mai investigate leucotriene sunt cele produse de către 5 –
lipoxigenaza prezentă în celulele inflamatorii. Această cale este de un mare interes, fiind
asociată cu astmul și șocul anafilactic.
P450 mono -oxigenazele convertesc acidul arahidonic în patru acizi
epoxieicosatrienoici. Ace știa sunt instabili și formează rapid compu și dihidroxieicosa –
trienoici. Produ șii epoxigena ți sunt activi în celulele mu șchiului neted și se pare că au un rol
important în func ția renală.
O altă cale importantă este generarea izoprostanilor din acidul arahidonic. Ace știa sunt
stereoizomeri ai prostaglandinelor. Importan ța acestora constă în cantită țile mari în care se
găsesc și efectul lor vasoconstrictor în patul renal și alte paturi vasculare.
24
Tabel ul 2. Receptor ii membranari ai prostanoizilor (105)
Tipul
receptorului Agonistul
endogen Proteina G,
Mesagerul Secund Tonusul
musculaturii
netede
DP PGD2 Gs, cre ște cAMP +/–
EP1 PGE2 Gq, cre ște IP3, DAG +
EP2 PGE2 Gs, cre ște cAMP –
EP3 PGE2 Gi, Gs, Gq, cre ște sau
scade cAMP, IP3,
DAG +/–
EP4 PGE2 Gs, cre ște cAMP –
FP PGF2 Gq, cre ște IP3, DAG +
IP PGI2 Gs, cre ște cAMP –
TP TxA2 Gq, cre ște IP3, DAG +
2.2.2. Efectele prostaglandinelor și tromboxanilor
Prostaglandinele și tromboxanii au efecte majore asupra a patru tipuri de mu șchi
netezi: respiratori, gastrointestinali, reproductivi și vasculari. Alte ținte importante sunt
plachetele și monocitele, rinichii, sistemul nervos central, termina țiile nervoase presinaptice,
termina țiile nervoase senzoriale, organele endocrine, țesutul adipos și ochii (106).
Mușchiul neted vascular : TxA 2 are efect mitogen asupra celulelor musculare netede
fiind unicul eicosanoid cu acest efect. Este de asemenea și un puternic vasoconstrictor. PGF 2
este de asemenea un vasoconstrictor dar nu posedă efecte mitogene asupra celulelor
musculare netede (107). Un alt vasoconstrictor este și 8-epi-PGF 2. La pacien ții cu ciroză este
produs în mari cantită ți în ficat și se crede că joacă un rol patofiziologic ca un important
vasoconstrictor în sindromul hepatorenal. Prostaglandinele vasodilatatoare, în special PGI 2 și
PGE 2, determină vasodilata ția prin cre șterea cAMP și scăderea calciului intracelular în
principal prin receptorii IP și EP 4 (108).
Tractul gastrointestinal : majoritatea prostaglandinelor și tromboxanilor activează
mușchiul neted gastrointestinal.
Mușchiul neted respirator este relaxat de către PGD 2, PGE 1, PGE 2 și PGI 2 și
contractat de către TxA 2 și PGF 2. Deși PGD 2 nu este foarte bine studiată comparativ cu alte
prostaglandine, studii efectuate pe șoareci knockout sugerează un important rol al acesteia în
astm (109).
Plachete și celule sanguine : agregarea plachetară este afectată marcat de către
eicosanoizi. PGE 1 și în special PGI 2 inhibă efectiv agregarea în timp ce TxA2 este un potent
agregant plachetar. Neutrofilele și limfocitele sintetizează pu țin sau deloc prostaglandine, în
timp ce monocitele au o capacitate substan țială de sinteză a prostaglandinelor și
tromboxanilor. De asemenea eozinofilele umane au capacitate a de a sintetiza prostaglandine
și tromboxani (110).
Rinichi : atât zona medulară cât și cortexul renal sintetizează prostaglandine. Rinichiul
sintetizează , de asemenea , câțiva acizi hidroxieicosatetraenoici, leucotriene, produse ale
citocrom P450 și epoxizi. Ace ști compu și joacă un rol important în func ția renală modificând
hemodinamica renală și func ția glomerulară și tubulară. Principalii eicosanoizi produ și de
către cortexul renal sunt PGE 2 și PGI 2, ambii crescând eliberarea de renină. Glomerulul
sintetizează cantită ți mici de TxA 2 dar acest puternic vasoconstrictor nu pare a fi responsabil
25
pentru reglarea func ției glomerulare la oamenii sănăto și (111).
PGE 1, PGE 2 și PGI 2 cresc filtrarea glomerulară prin efectele lor vasodilatatoare.
Aceste prostaglandine cresc , de asemenea , excre ția apei și a sodiului. Rinichiul normal
sintetizează cantită ți mici de TxA 2 în timp ce în condi ții de inflama ție și infiltrare celulară
(glomerulonefrite, rejec ție de transplant renal), celulele inflamatoare (monocite -macrofage)
eliberează cantită ți mari de TxA 2. Hipertensiunea este asociată cu sinteza crescută de TxA 2 și
cu sinteza scăzută de PGE 2 și PGI 2 (112).
2.2.3. Efectele lipoxigenazelor și ale produ șilor de metabolism ai Citocromului P450
Acțiunea lipoxigenazelor generează compu și care pot regla răspunsurile celulare
specifice importante în inflama ție și imunitate. Produ șii de metabolism ai citocrom P450
afectează func ția de transport a nefronului , ori direct , ori prin metabolizare la compu și activi
(113).
Celulele sa nguine și inflama ția: LTB 4 este un puternic chemoatractant pentru
neutrofile iar LTC 4 și LTD 4 pentru eozinofile. Aceste leucotriene determină, de asemenea,
aderen ța eozinofilelor, degranula ție și formarea de radicali ai oxigenului. Leucotrienele sunt
puternic imp licate în patogeneza inflama ției, în special în boli cronice ca astm și boli
inflamatorii intestinale (114).
Inima : LTC 4 și LTD 4 reduc contractilitatea miocardulu i și fluxul de sânge coronarian
determinând depresie cardiacă. Se pare că lipoxina A și lipoxina B au efecte vasoconstrictoare
coronare (115).
Mușchiul neted gastrointestinal: celulele epiteliale din colonul uman sintetizează
LTB 4, un chemoatractant pentru neutrofile. Mucoasa colonului la pacien ții cu boală
inflamatorie intestinală con ține cantită ți crescute de LTB 4 (116).
Căile respiratorii: LTC 4 și LTD 4 sunt bronhoconstrictori puternici și determină
creșterea permeabilită ții microvasculare, exudat și secre ție de mucus în căile respiratorii
(117).
Sistemul renal: rolul leucotrienenlor și al citocromului P450 în rinichiul uman este
curent speculativ. Recent a fost arătat în experimente pe animale că 5,6 -epoxid ul este un
puternic vasodilatator (118).
2.2.4. Inhibarea sintezei de eicosanoizi
Corticosteroiz ii blochează toate căile cunoscute de sinteză a eicosanoizilor, probabil
prin stimularea sintezei unor proteine inhibitoare (anexine și lipocortine). Acestea inhibă
activitatea fosfolipazei A 2, interferând cu legarea fosfolipidică și astfel prevenind elibe rarea
de acid arahidonic. AINS (aspirină, indometacin, ibuprofen) blochează atât producerea de
prostaglandine cât și de tromboxani prin inhibarea ac țiunii COX. Inhibitori selectivi ai căii
lipoxigenazelor sunt în principal investiga ți. Cu câteva excep ții AINS nu inhibă activitatea
lipoxigenazei la concentra ții la care inhibă marcat activitatea COX (105).
2.2.4.1 . Antiinflamatoare nesteroidiene (AINS)
Salicila ții și alți agen ți similari utiliza ți în tratamentul bolii reumatice au capacitatea de
a suprima semnele și simptomele inflama ției. Aceste medicamente au de asemenea efecte
antipiretice și analgezice, dar proprietă țile antiinflamatoare sunt cele care le fa c foarte utile în
tratarea bolilor în care durerea este corelată cu intensitatea procesului inflamator. Deoarece
aspirina, primul AINS, are efecte adverse, multe alte AINS au fost sintetizate în încercarea de
26
a îmbunătă ți eficacitatea aspirinei și a-i scad e toxicitatea.
2.2.4.1 .1. Farmacocinetică
AINS sunt grupate în câteva clase chimice unele prezentate în Figura 9. Diversitatea
chimică duce la o gamă largă de caracteristici farmacocinetice. De și există multe dif erențe în
cinetica AINS, ele au câteva proprietă ți generale comune. Toate, cu excep ția nabumeton ei,
sunt acizi organici slabi. Majoritatea acestor medicamente sunt bine absorbite , iar alimentele
nu influen țează substan țial biodisponibilitatea lor. Majorit atea AINS sunt foarte bine
metabolizate, unele prin mecanismele fazei I urmate de mecanismele fazei II , iar altele doar
direct prin glucuronoconjugare (faza II). Metabolizarea majorită ții AINS începe prin familiile
CYP3A sau CYP2C ale enzimelor P450 în fic at. În timp ce excre ția renală este cea mai
importantă cale de eliminare finală, aproape toate sunt supuse unor grade variabile de
eliminare și reabsorb ție biliară (circula ția enterohepatică). Majoritatea AINS se leagă de
proteine (98%), în principal de al bumină (119).
Figura 9 – Structura chimică a unor AINS (105)
2.2.4.1 .2. Farmacodinamie
Activitatea antiinflamatoare a AINS este mediată în principal prin inhibarea sintezei
de prostaglandine. Diverse AINS au posibile mecanisme suplimentare de ac țiune, incluzând
inhibi ția chemotaxiei, scăderea producerii de interleukină -1, scăderea producerii de radicali
liberi și super oxid și interven ția asupra evenimentelor intracelulare mediate de calciu.
Aspirina acetilează și blochează ireversibil ciclooxigenaza plachetară în timp ce majoritatea
27
AINS neselective COX sunt inhibitori reversibili. Inhibitorii puternic selectivi COX -2 nu
afectează func ția plachetară la doze normale. În testele făcute aspirina, indometacinul,
piroxicamul și sulindacul sunt oarecum selectivi COX -1, ibuprofenul și meclofenamatul
inhibă egal COX -1 și COX -2. AINS scad sensibilitatea vaselor la bradikinină și histamină și
afectează producerea limfokinelor din limfocitele T. În grade diferite toate AINS noi sunt
analgezice și antipiretice și toate (cu excep ția celor COX -2 specifice și a salicila ților
neacetila ți) inhibă agregarea plachetară. AINS sunt toate irit ante gastrice însă un grup nou de
agen ți, tind să producă irita ție gastrică mai mică decât aspirina. Nefrotoxicitatea și
hepatotoxicitatea au fost de asemenea observată pentru toate medicamentele (120).
Tabel ul 3. Selectivitatea AINS pentru COX
AINS Rație*
Flurbiprofen 10,27
Ketoprofen 8,16
Fenoprofen 5,14
Tolmetin 3,93
Aspirină 3,12
Oxaprozin 2,52
Naproxen 1,79
Indometacin 1,78
Ibuprofen 1,69
Ketorolac 1,64
Piroxicam 0,79
Nabumetone 0,64
Etodolac 0,11
Celecoxib 0,11
Meloxicam 0,09
Acid
Mefenamic 0,08
Diclofenac 0,05
Rofecoxib 0,05
Nimesulid 0,04
* Exprimată c a raportul dintre concentra ția inhibitorie 50% a cyclooxigenazei -2 la
concentra ție inhibitorie 50% a cicloxigenazei -1 în sânge integral. AINS cu o ra ție <1 indică
selectivitate pentru cicloxigenaza -2 (121).
Ketoprofenul este un derivat al acidului propionic ce inhibă atât cicloxigenazele
(neselectiv) cât și lipoxigenazele. Administrarea concomitentă cu probenecid cre ște nivelele
de ketoprofen și îi prelunge ște semivia ța plasmatică. Se utilizează în tratamentul artritei
reumato ide, artroză ( osteoartrită ), dismenoree și în alte tipuri de dureri. Efectele adverse
majore sunt pe tractul digestiv și sistemul nervos central.
Aspirina este un inhibitor neselectiv pentru ambele izoforme COX iar salicilatul este
mai pu țin eficace în in hibarea oricăreia dintre izoforme. Salicila ții neacetila ți pot func ționa ca
scavengeri (captatori) pentru radicalii oxigenului. Aspirina inhibă ireversibil COX și inhibă
agregarea plachetară în timp ce salicila ții neacetila ți nu au aceste ac țiuni. Este efi cace în
reducerea durerii de intensitate mică până la moderată prin efectele sale asupra inflama ției și
datorită inhibi ției stimulilor durero și în zona subcorticală. Reduce febra în timp ce
28
temperatura normală este doar foarte pu țin afectată, acest efect f iind probabil mediat atât de
inhibi ția COX în sistemul nervos central cât și de inhibi ția IL -1 (care este eliberată din
macrofage în timpul episoadelor inflamatorii).
Oxaprozinul este derivat al acidului propionic și are o semivia ță de 50 -60 ore.
Naproxe nul este derivat al acidului naftilpropionic și este un inhibitor COX
neselectiv. Se utilizează în afec țiuni reumatice și ca preparat oftalmic.
Indometacinul este un derivat de indol , este un puternic inhibitor COX neselectiv și
de asemenea inhibă fosfoli paza A și C, reduce migrarea neutrofilelor și scade proliferarea
celulelor T și B. Probenecidul prelunge ște semivia ța indometacinului prin inhibarea
clereance -ului renal și biliar. Se utilizează în afec țiuni reumatice, artrita reumatoidă juvenilă,
sindrom nefrotic, diabet insipid iar preparatul oftalmic este eficace în inflama ții conjunctivale.
Ibuprofenul este un derivat simplu al acidului fenilpropionic. În doze de aproximativ
2400 mg/zi are efect antiinflamator echivalent cu a 4 g de aspirină. Este de o bicei prescris în
doze mai mici de 2400 mg/zi, doze la care are efect analgezic dar nu are eficien ță
antiinflamatoare. Comparativ cu indometacinul scade mai pu țin eliminările urinare și de
asemenea reten țiile de lichid sunt mai scăzute. Irita țiile gastroin testinale și sângerările apar
mai rar decât în cazul aspirinei. Utilizarea împreună cu aspirina poate scade efectul total
antiinflamator.
Ketorolacul este un AINS pentru uz sistemic mai ales ca analgezic și nu ca
antiinflamator. A fost utilizat cu succes în locul morfinei în ameliorarea durerilor
postoperatorii mici și moderate. Folosirea împreună cu un opioid poate duce la scăderea
cerin ței de opioid cu 25 -50%.
Piroxicamul este un inhibitor COX neselectiv, dar în concentra ții mari inhibă
migrarea leucoc itelor polimorfonucleare, scade producerea de radicali ai oxigenului și inhibă
funcția leucocitară. Datorită semivie ții lungi permite administrarea o dată pe zi.
Nabumetona este singurul AINS neacid. Este convertit în derivat activ al acidului
acetic în o rganism. Este administrat ca un prodrog ce are în structură și naproxen. Semivia ța
sa este mai lungă de 24 ore și permite administrarea în doze unice zilnice. Determină
pseudoporfirie și fotosensibilitate.
Etodolacul are o rată a selectivită ții COX -2:COX -1 de aproximativ 10. Este folosit în
reducerea durerii după interven ții de bypass arterial.
Meloxicamul este o enolcarboxamidă care inhibă preferen țial COX -2 la doze
terapeutice mici. Se utilizează în boli reumatice, osteoartrite (artroze) . Provoacă mai p uține
simptome cl inice gastrointestinale decât pi roxicamul, diclofenacul și naproxenul.
Meclofenamatul și acidul mefenamic inhibă atât COX cât și fosfolipaza A 2.
Meclofenamatul cre ște efectul anticoagulantelor orale. Acidul mefenamic este mai pu țin
eficac e decât aspirina ca antiinflamator și este mai toxic. Nu trebuie utilizat mai mult de o
săptămână și este contraindicat copiilor.
Diclofenacul este derivat al acidului fenilacetic. Efectele adverse apar la aproximativ
20% din pacien ți și includ tulburări d e tip ulcera ții și hemoragii gastrointestinale.
Diflunisalul deși este derivat din acidul salicilic nu este metabolizat la acid salicilic
sau salicilat. Se pretinde a fi eficace în durerile de cancer cu metastaze osoase și pentru
controlul durerii în chiru rgia dentară.
Salicila ții neacetila ți includ salicilatul de sodiu și salicilsalicilatul. Sunt medicamente
antiinflamatoare eficace dar cu efect analgezic mai slab decât cel al aspirinei.
Inhibitorii COX -2 selectivi sau coxibi au fost sintetiza ți în încer carea de a inhiba
sinteza prostaciclinelor de către COX -2 la locul inflama ției fără a afecta ac țiunile COX -1.
Coxibii se leagă selectiv și blochează situl activ al COX -2. Au ac țiune analgezică, antipiretică
și antiinflamatoare similară cu aceea a AINS nese lective dar cu mai pu ține efecte secundare
gastrointestinale. Nu influen țează agregarea plachetară și nu au efect cardioprotector. Din
29
păcate dozele recomandate de inhibitori COX -2 determină toxicitate renală similară celei
determinate de AINS neselective. Nu sunt recomanda ți pacien ților cu insuficien ță renală
severă și unele date clinice sugerează inciden ța crescută a evenimentelor trombotice
cardiovasculare (105, 122-124).
Celecoxibul este puternic COX -2 selectiv – de 10 -20 de ori mai selectiv pentru COX –
2 decât pentru COX -1. Este la fel de eficace ca alte AINS în artrita reumatoidă și artroză
(osteoartrit ă) și în trialuri a determinat mai pu ține ulcere decât alte AINS.
Rofecoxibul este un puternic inhibitor selectiv COX -2 utilizat în artroze ( osteoartite )
și artrit a reumatoidă . O serie de studii clinice au demonstrat riscurile cardiovasculare crescute
la tratamentul cu rofecoxib pe o perioadă mai lungă (125, 126). Ca urmare a acestor studii
firma Merck est e obligată să retragă produsul Vioxx din farmacii, retragere care a început pe
data de 30 septembrie 2004, retragerea fiind la nivel mondial.
Etoricoxibul este un derivat bipiridinic cu cea mai mare rată de selectivitate dintre
coxibi pentru COX -2. Este me tabolizat de enzimele P450 hepatice excretat renal și are timpul
de înjumătă țire de eliminare de 22 de ore. Se utilizează pentru tratamentul semnelor și
simptomelor artrozelor ( osteoartritelor ), artritei reumatoide și pentru scăderea durerilor acute
muscul o-scheletice.
2.2.4.2. Inhibitorii enzimei de conversie ai angiotensinei
Abordul farmacologic asupra SRA a fost beneficiarul șansei. La mijlocul deceniului
șase, savan ți brazilieni investigau veninul unor specii locale de șerpi venino și (Bo throps
jararaca ) și au descoperit ceea ce au numit la acel moment „Factorul de Poten țare a
Bradikininei” (Bradykinin -potentiating Factor – BPF) (127). Mai t ârziu, s -a demonstrat că
această enzimă, care degradează bradikinina, este identică cu kininaza II și inhibă conversia
angiotensinei I la angiotensina II (128). De-a lungul următoarelor decenii, inhibarea
farmacologică a ECA a devenit piesa de rezisten ță în terapia hipertensiunii arteriale (129).
Primul inhibitor al ECA descoperit a fost teprotidul (130) un analog peptidic al
angiotensinei, cu efect inhibitor. N-a avut niciodată o utilizare terapeutică datorită structurii
sale peptidice, care nu este folosibilă pentru uz oral și de asemeni datorită farmacocineticii
sale deficitare, care nu permite o folosire parenterală pe scară largă.
Nu la mult timp însă, au fost descoperi ți o serie de inhibitori ECA non -peptidici. Ei se
clasifică după radicalul chimic care interac ționează cu zincul din ECA. La ora actuală, există
3 grupuri, sulfhidrilic, carboxilic și fosforilic.
Aproape to ți, în doze similare, au efecte apro ape egale în tratamentul hipertensiunii
primare și insuficien ței cardiace. Oricum s -au încercat o multitudine de modificări ale
structurii de bază pentru cre șterea eficien ței, reducerea dozelor și efectelor adverse. Fără
excep ție, compu șii carboxilici au a bsorb ție orală scăzută. Alte diferen țe implică
penetrabilitatea acestor medicamente sau prodroguri în diverse țesuturi. De exemplu
enalaprilul nu are efecte locale la nivelul SNC deoarece, fiind hidrofil, nu trece de bariera
hemato -encefalică, în timp ce r amiprilul poate fi găsit u șor în lichidul cefalorahidian datorită
bunei sale liposolubilită ți.
Inhibarea ECA în boala hipertensivă scade rezisten ța vasculară periferică și astfel
presiunea sanguină datorită dilata ției arteriolare sistemice (122). Reduce de asemenea
presiunea arterială pulmonară și modifică curba presiune -natriureză reducând astfel stresul
hemodinamic intrarenal.
Schimbarea echilibrului intrarenal dintre ang II și NO este responsabilă pentru
vasodilatarea arteriolelor renale cu cre șterea efectelor asupra ratei de filtrare glomerulară.
Creșterea locală de NO , de asemenea , capturează radicalii superoxizi cu efecte malefice
asupra celulelor tubulare, are efect antiproliferativ asupra celulelor mezangiale și inhibă
produc ția matricei (131).
30
Prin blocarea efectelor pro -inflamatoare renale ale ang II, inhibarea ECA va reduc e
sinteza de colagen mezangial, proliferarea mezangiului și fibroza structurilor glomerulare și
tubulo -intersti țiale reducând astfel apari ția și severitatea proteinuriei și avansarea spre
insuficien ță renală la pacien ții cu boală renală cronică (132).
Tabel ul 4. Clasificarea inhibitorilor ECA (cu doza uzuală zilnică , la pacien ții umani , în mg) (129)
Sulfhidrilici Carboxilici Fosforici
Captopril (12,5 l a 50; 2x) Enalapril (10 la 40; 1x) Fosinopril (10 la 40; 1x)
Alecepril (25 la 75; 1x) Ramipril (2,5 la 10; 1x) Ceranapril
Zofenopril (2 x 30 la 1 x 60) Perindopril (4 la 8; 1x)
Quinapril (10 la 80; 1 -2x)
Cilazapril (2,5 la 5; 1x)
Benazepril (5 la 40; 1x)
Delapril (7,5 la 60; 1 -2x)
Spirapril (12,5 la 50; 1x)
Lisinopril (10 la 40; 1x)
Trandolapril (0,5 la 2; 1x)
Așa cum s -a arătat ang II și TGF1 reglează ascendent expresia GLUT -1 și transportul
bazal a l glucozei în celulele mezangiale, aceste efecte vor stimula cre șterea depunerii de
matrice extracelulară datorită inducerii sintezei de fibronectină și colagen (133).
Astfel, SRA este implicat direct în evolu ția și progresul nefropatiilor diabetice,
complica ție comună și poten țial letală a diabetului zaharat care poate fi controlată de inhibi ția
ECA (134).
Datori tă faptului că implicarea SRA a fost demonstrată la nivelul tuturor
evenimentelor cheie ale cascadei inflamatoare (135), este clar că inhibi ția sintezei de ang II ar
putea avea efecte antiinflamatoare benefice. Astfel, blocarea SRA va reduce leziunile
vasculare inflamatorii prin blocarea NF B, reducând IL8 și MCP -1, va ajuta la stabilizarea
plăcilor ateromatoase, în timp ce reducerea ICAM -1, VCAM -1, selectinei E și MCP la nivelul
endoteliului aortic va avea efec te benefice asupra evolu ției leziunilor locale aterosclerotice.
La nivel cardiac, blocarea SRA va reduce cantitatea de proteine inflamatoare din
insuficien ța cardiacă progresivă și va reduce nivelele de CRP și IL-6 la pacien ții cu IMA
(infarct miocard acu t). Va reduce de asemenea riscul trombotic prin reducerea expresiei MCP –
1 și MMP și, reducând conversia LDL la ox -LDL, va reduce peroxidarea lipidică.
Totu și, folosirea inhibitorilor de ECA este îngreunată de o multitudine de efecte
adverse serioase. Cele mai frecvent întâlnite sunt cefaleea, tusea, edemul angioneurotic,
reacțiile alergice. Tusea uscată este unul dintre cele mai comune efecte adverse men ționate,
datorită cre șterii nivelelor de bradikinină în plămâni. De asemenea, un efect periculos
poten țial poate fi hiperpotasemia, datorată inhibi ției secre ției de aldosteron, care este
angiotensin -dependentă (136).
Deoarece nivelele efectelor adverse datorate utilizării inhibitorilor ECA cresc la 15 –
35% după diver și autori (122, 137, 138), alte căi de inhibi ție a SRA au fost încercate recent
conducând la introducerea în utilizare a blocan ților de receptori pentru Angiotensina (BRA).
2.2.4.2.1. Defini ție
IECA inhibă competitiv enzima de conversie a angiotensinei ( ECA ) (139-141). ECA
este o enzimă non -specifică implicată în metabolismul multor p eptide mici, inclusiv conversia
angiotensinei I (un octapeptid inactiv) în angiotensina II. Kimaza, o enzima care catalizează
31
degradarea bradikininei și a altor peptide vasodilatatoare, este inhibată competitiv de IECA
2.2.4.2.2. Clasificarea IECA
IECA su nt clasifica ți în trei categorii, în func ție de gruparea care se leagă de atomul de
zinc din molecula de ECA . Aceste grupări sunt: sulfhidril, carboxil și fosfat .
2.2.4.2.3. Mecanism de ac țiune
IECA blochează competitiv conversia angiotensinei I în angiot ensină II, reducând
nivelele circulatorii și locale de angiotensină II. De asemenea, IECA reduc secre ția de
aldosteron și vasopresină, scad activitatea nervoasă simpatică și elimină efectele trofice ale
angiotensinei II. IECA nu inhibă ac țiunile angiotensi nei II mediate pe calea activării
receptorilor AT1 și AT2 și nu interac ționează direct cu al ți componen ți ai SRA (142, 143). În
plus, IECA inhibă kimaza II și cresc nivelele de bradikinină, care stimulează receptorii B2,
conducând la eliberarea de oxid nitric și prostaglandine vasoactive (prostaciclina și
prostaglandina E 2) (144, 145).
Inhibarea ECA plasmatică pare a fi mai pu țin importantă în timpul administrării
cronice. În acela și timp, inhibarea ECA în diferite țesuturi (vase, rinichi, cord) pare a fi mai
importantă în determinarea efectelor farmacologice (146).
Deoarece mecanismul de ac țiune al IECA este acela și, efectel e lor sunt atribuite clasei
din care fac parte. Există importante diferen țe între afinitatea de legare a IECA în țesuturi și
proprietă țile farmacologice individuale ale fiecărui compus, ceea ce explică diferen țele
marcate ale concentra ției tisulare și ale efectelor lor clinice. Diversele tipuri farmacologice
disponibile de IECA au acela și efect asupra presiunii arteriale. Alegerea și doza utilizată se
bazează pe tatonările efectuate pe bolnavi.
2.2.4.2.4. Efectele IECA
2.2.4.2.4.1. E fectele hemodinamice
IECA scad rezisten ța vasculară periferică, stimulează natriureza, dar determină mici
modificări ale frecven ței cardiace. Aceste răspunsuri se datorează inhibării ECA locală și a
formării de angiotensină II în organele țintă specifice, ca de exemplu peret ele vascular.
Spre deosebire de alte vasodilatatoare, nu a fost observată tahicardia reflexă, posibil
datorită efectului asupra sensibilită ții baroreceptorilor, stimulării vagale sau \și reducerii
stimulării activită ții nervoase simpatice.
IECA reduc hipert rofia cardiacă la pacien ții hipertensivi (147) și reduc disfunc ția
endotelială la pacien ții normotensivi cu afectarea arterelor coronare, diabet non –
insulinod ependent și insuficien ță cardiacă (148). Îmbunătă țirea func ției endoteliale este dată
de atenuarea vasoconstric ției și de cre șterea produc ției de bradikinină, care stimulează
produc ția de NO derivat din endoteliu.
La pacien ții cu insuficien ță cardiacă, IECA determină vasodilata ție venoasă și
arterială. Vasodilata ția venoasă cre ște capacitan ța venoasă și arterială. Vasodilata ția venoasă
creste capacitan ța venoasă periferică, reduce presiunea arterială, presiunea pulmonară,
presiunea capilară și volumul și presiunea ventriculară st ângă, producând o scădere rapidă a
congestiei pulmonare. Efectul vasodilatator arterial reduce rezisten ța periferică vasculară și
crește debitul cardiac (Figura 10).
32
Figura 10 – Efectele IECA
IECA îmbună tățesc relaxarea și distensibilitatea cardiacă, imediat și pe termen lung,
prin reducerea hipertrofiei și presiunii sangvine la hipertensivi.
2.2.4.2.4.2. Efectele neurohormonale
Tratamentul pe termen scurt cu IECA este acompaniat de o scădere a nivelelo r de
angiotensină II și aldosteron și o cre ștere a eliberării de renină și a nivelelor de angiotensină I
(149-151). Deoarece angiotensina II cre ște stimularea s impatică periferică și centrală și
eliberarea de catecolamine din medulara supra renală, IECA reduc nivelele plasmatice de
adrenalină , noradrenalină și vasopresină. În adi ție, mărirea nivelelor de angiotensină I poate fi
efectul cre șterii produc ției de brad ikinină (139), care exercită proprietă ți vasodilatatorii, și a
sintezei de de angiotensină II pe căile non -ECA (de exemplu chimaza) (152).
În timpul in hibării cronice a ECA , nivelele de angiotensină II și aldosteron tind să
revină la valorile anterioare tratamentului prin activarea căilor alternative (fenomenul “de
scăpare” al aldosteronului) (153). Secre ția de aldosteron este men ținută de al ți stimuli
steroidogenici, precum hiperpotasemia, hipermagnezemia și hormonul adrenocorticotrop
(154, 155). Pe de altă parte, IECA cresc nivelul kininelor, prostaciclinei și NO, care pot, în
parte, explica efectele vasodilatatoare, antitrombotice și antiproliferative.
2.2.4.2.4.3. Efectele antiproliferative
IECA exercită ef ecte antiproliferative (reducerea hipertrofiei vasculare și cardiace și
proliferării matrixului extracelular) și reduc remodelarea ventriculară după infarctul miocardic
(156, 157). IECA reduc remodelarea ventriculară prin scăderea pre/postsarcinii, previn
efectele antiproliferative ale angiotensinei II și activitatea nervoasă simpatică și prin inhibarea
hipert rofiei cardiace induse de aldosteron și fibrozei intersti țiale și perivasculare. În cordul
hipertrofic, IECA scad hipertrofia cardiacă și îmbunătă țesc func ția diastolică. De asemenea,
previn apoptoza cardiomiocitelor.
33
2.2.4.2.4.4. Efectele renale
IECA sca d rezisten ța vasculară renală și cresc fluxul plasmatic renal și excre ția de
sodiu și apa. Rata filtrării glomerulare rămâne neschimbată sau e u șor modificată, frac ția
filtrată scăzând. Apare dilatarea arteriolei eferente postglomerulare care, este mai int ensă
decât a arteliolei aferente, ceea ce conduce la reducerea presiunii hidrostatice în capilarele
glomerulare și a ratei de filtrare glomerulară (158).
Natri ureza îmbunătă țește hemodinamica renală, scade eliberarea de aldosteron și
bradikinină, care exercită efecte tubulare directe și inhibă direct efectele angiotensinei II.
IECA previn progresia microalbuminuriei spre proteinurie (159), atenuează progresia
insuficien ței renale la pacien ții cu o varietate de nefropatii non -diabetice (160) și previn sau
scad progresia nefropatiei la pacien ții cu diabet non -insulinodependent (161).
2.2.4.2.4.5. Efectele asupra balan ței fibrinolitice
IECA modulează balan ța fibrinolitică vasculară prin scăderea angiote nsinei II – un
stimul potent pentru inhibarea sintezei activatorului plasminogenului de tip 1 (PAI -1) și crește
nivelele bradikininei – un stimul puternic pentru activatorul plasminogenului tisular. IECA
scad concentra ția inhibitorului activării plasminogen ului tip 1 (PAI -1).
De asemenea, IECA contracarează agregarea plachetară indusă de angiotensina II,
crescând produc ția de NO și prostaciclină.
2.2.4.2.4.6. Alte efecte
SRA joacă un rol important în patogeneza și progresia aterosclerozei (162). Pe
modelele animale, IECA pot încetini dezvoltarea aterosclerozei (163). Aceste proprietă ți
antiaterogene se datorează inhibării formării angiotensinei II și capacită ții bradikininei de a
crește eliberarea de NO. Apare o scădere a migrării și prolifer ării celulelor musculare netede
vasculare, scade acumularea și activarea celu lelor inflamatorii, scade stresul oxidativ și este
îmbunătă țită func ția endotelială.
S-a demonstrat ca IECA reduc cu 20 -25% riscul anginei instabile și recuren ța
infarctului miocardic la pacien ții cu disfunc ție ventriculară stângă sau insuficien ța cardiacă
congestivă.
Ramiprilul scade morbiditatea și mortalitatea la pacientii cu risc crescut de evenimente
cardiovasculare aterotrombotice. Studiul care a evaluat ecografic modificările carotidiene la
pacien ții tratati cu ramipril și vitamina E a arătat că, tra tamentul pe termen lung cu IECA
încetine ște progresia aterosclerozei carotidiene la pacien ții cu afec țiuni vasculare sau
diabetici, dar fără insuficien ță cardiacă sau disfunc ție ventriculară stângă (162).
34
2.3. IMPORTAN ȚA PEPTIDELOR ANGIOTE NSINICE ÎN REACTIVIT ATEA
MUȘCHIULUI NETED
Angiotensinele bioactive apar ca urmare a unei cascade enzimatice angiotensin –
formatoare, care transformă angiotensinogenul ( 2-prote ină plasmatică, sintetizată în principal
în ficat), sub ac țiunea reninei, o aspartilprotează acidă, în greutate de 40 kDa, de origine
mezangială renală (circulantă) și extrarenală (de stocaj sau tisulară), în angiotensină I.
Angiotensina I (1 -10) este un n onapeptid, care nu este activ per se , ci numai ca precursor al
altor fragmente. Această peptidă este supusă ac țiunii unor enzime denumite generic ENZIME
DE CONVERSIE. Acestea sunt metalozincproteaze cu două izoforme: ECA 1 și ECA 2 (Allen
și col., 2000). ECA 1 este o dipeptidilcarboxipeptidază cu localizare predominant membranară
(endotelii, epitelii, neuroni), solubilă 5 – 10% în plasmă, LCR și urină și prezentă în
numeroase țesuturi și organe (plămâni, vas e, cord, rinichi, creier, ficat etc.) (34). Acțiunea sa
este nespecifică în sensul că realizează clivarea dipeptidelor terminale atât ale ang I, cât și a
altor p eptide bioactive, precum bradikinina, substan ța P, enkefalinele, dinorfina și
neurotensina. Este inhibată de captopril și deriva ții acestuia. Ang II (1 -8) este principalul
peptid bioactiv, formată din ang I de ECA (80% în plămâni) și chimaza cardiacă. Ac țiunile se
realizează prin intermediul receptorilor membranari de tip AT 1 și AT 2. Receptori specifici
sunt AT 1 (bloca ți de losartan, candesartan), AT 2 (bloca ți de PD123319), AT 1-7 (bloca ți de
A779), AT 4 (bloca ți de divalinal -ang IV).
Implica țiile fiziologic e ale sistemului renină angiotensină sunt:
– autoreglarea circula ției
– reglarea dipsogenezei și balan ței hidroelectrolitice
– modelarea și remodelarea cardiovasculară
Sistemul renină -angiotensină este , de asemenea , implicat în nenumărate fenomene
fiziopatologic e precum patogeneza bolilor cardiovasculare, HTA, bolilor renale, disgravidie,
etc. și are , de asemen ea, o multitudine de implica ții farmacoterapeutice – utilizarea
inhibitorilor ECA și blocan ților de receptori AT 1 în HTA și insuficien ța cardiacă congestiv ă,
noi posibilită ți terapeutice în insuficien ța cardiacă și hipertensiunea arterială cu inhibitori de
angiotensinaze nespecifice.
I. Reconsiderări și întregiri ale conceptului clasic de SRA
– Cascada enzimatică angiotensin -formatoare
– Renina
aspartilprotează acidă, 40 kDa
origine renală (circulantă) și extrarenală ( de stocaj sau tisulară)
– Izorenina tisulară (enzimă renin -like)
– Tonina
citozolică – serinprotează
glanda submaxilară, cord, creier (talamus, astrocite)
transformă angiotensinogenul direct în angiote nsină II
contribuie la ac țiunile centrale ale angiotensinei II
activarea ei cre ște presiunea sanguină și balan ța hidro -salină
– Catepsina D
serinprotează lizozomală
prezentă în cord, musculatura netedă și țesut adipos
stimulează cre șterea miocitelor
implicat ă în adipogeneză și tumorigeneză
35
– Catepsinele E (A, B)
participă la biosinteza angiotensinei I și angiotensinei (1 -9) și la
hidroliza substan ței P și neurokininei
– Enzimele de conversie
metalozincproteaze cu două izoforme: ECA 1 și ECA 2
o ECA 1:
dipeptidilcar boxipeptidaza
localizare predominant membranară (endotelii, epitelii,
neuroni)
solubilă 5 – 10% în plasmă, LCR și urină
prezentă în numeroase țesuturi și organe (plămâni, vase,
cord, rinichi, creier, ficat, etc.)
acțiune nespecifică – clivează dipeptidele terminale ale
ang I, bradikininei, substan ței P, enkefalinelor,
dinorfinei și neurotensinei
o ECA 2:
carboxipeptidază identică cu ECA 1 – 42%
prezentă în cord, rinichi, testicul, ficat, intestin, etc.
realizează hidroliza unui singur aminoacid (leucina)
dând a ngiotensină (1 -9) ca intermediar și precursor de
angiotensină (1 -7)
nu este inhibată de captopril (cre ște angiotensina (1 -7)
de 25 ori)
clivează și des-Asp-bradikinina (nu bradikinina)
– Chimazele
serinproteaze stocate în granulele secretorii ale mastocitel or
o Chimaza α – umană:
în mastocite din cord, celule endoteliale și
mezenchimale cardiace (ventriculi)
clivează ca și ECA ultimii doi aminoacizi ai ang I la ang
II
crescută în infarct, insuficien ța cardiacă,
miocardoscleroză
o Chimaza β – șobolan
în mastoci tele peritoneale
clivează angiotensina I în fragmente inactive
II. Angiotensinazele – peptidaze generatoare de peptide active și inactive ale
angiotensinelor
– Aminopeptidaze
A – îndepărtează primu l aminoacid al ang I și ang II formând des -asp-
ang I (2 -10) și ang III
B – clivează aminoacidul următor – formează ang IV (3 -8)
M – clivează primul aminoacid al ang I dând ang (2 -10)
– Dipeptidilaminopeptidaza
îndepărtează primii 2 aminoacizi ai ang II (3 -8)
– Endopeptidaze
folosesc ca substrat ang I în cazul N -EP (neprilisin) și ang II în cazul P –
EP
36
formează ang (1 -7) din ang (1 -9) și ang II (1 -8)
– Carboxipeptidaze
fragmente inactive
formează ang (1 -7)
– Glu-AP, asp -AP, ala -AP
inactivări finale
fragmente inactive
– Enzime tisulare
proteolitice inactivante (tripsină , chimotripsină, pepsină activate
de Ca++)
III. Angiotensine bioactive
– Ang I (1 -10)
formată din angiotensinogen
activă numai prin produ șii intermediari de metabolizare
– Ang II (1 -8)
formată din ang I de ECA (80% în plămâni) și chimaza cardiacă
acțiuni pe AT 1 și AT 2 (antagonice?)
nu este singurul peptid vasoactiv – noi fragmente active
– Ang III (2 -8)
formată din ang II și des-asp-ang I (2 -10) sub influen ța AP -A
acțiuni presoare pe AT 1 mai slabe ca ale ang II
– Ang IV (3 -8)
formată din ang III sub influen ța AP -B și D-AP
efecte vasculare slabe pe receptori AT 4
crește fluxul sanguin local – angiogeneză
memorie, învă țare
– Ang (1 -7)
formată din ang II și ang (1 -9) sub influen ța P-EP și ECA 2
efecte vasodilatatoare prin receptori specifici
eliberează NO, PGE și EDRF
inhibă efectele presoare ale ang II
antiproliferativ (hormon paracrin)
factor de contrareglare a SRA circulant și tisular
– Receptori specifici
AT 1 (bloca ți de losartan, candesartan)
AT 2 (bloca ți de PD123319)
AT 1-7 (bloca ți de A779)
AT 4 (bloca ți de dival inal-ang IV)
IV. Cercetări personale
Prof. Haulică și colaboratorii au adus dovezi experimentale prioritare în favoarea
existen ței de receptori angiotensinici intracelulari la nivelul musculaturii netede vasculare.
Studiind efectele administrării intracel ulare de angiotensină II încorporată în lipozomi asupra
contractilită ții inelelor de aortă dezendotelizată, autorii au constatat că atât blocarea
receptorilor membranari AT 1 cu dithiotreitol cât și distrugerea veziculelor coafate cu clatrină
de către sucro ză hiperosmolară determină inhibarea contrac țiilor induse de angiotensină.
Rezultatele ob ținute demonstrează prezen ța receptorilor angiotensinici intracelulari activa ți și
37
internaliza ți de către angiotensină.
La rândul lor, cercetările colectivului nostru privind proprietă țile vasodilatatoare ale
angiotensinei (1 -7) au eviden țiat efectele bifazice ale acesteia în func ție de doză și rolul său
modulator de contracarare atât a ac țiunii vasoconstrictoare a angiotensinei II cât și a propriilor
sale efecte.
V. Implica ții
– fiziologice – autoreglarea circula ției
– reglarea dipsogenezei și balan ței hidroelectrolitice
– modelarea și remodelarea cardiovasculară
– fiziopatologice – patogeneza – bolilor cardiovasculare, HTA, bolilor renale,
disgravidie etc.
– farmacoterapeutice – utilizarea inhibitorilor ECA și receptorilor AT 1 în HTA și
insuficien ța cardiacă congestivă
– noi posibilită ți terapeutice în insuficien ța cardiacă și
hipertensiunea arterială cu inhibitori de angiotensinaze
– Ex.: – inhibitorii chima zei previn proliferarea vasculară
– inhibitorii endopeptidazelor îmbunătă țesc remodelarea
cardiacă
2.3.1. Efecte ale inhibitorilor de sinteză a COX asupra mu șchiului neted visceral și
vascular
Descoperirea izoformelor ciclooxigenazei (COX -1 și COX -2) a dus la conceptul că
COX -1, enzimă constitutivă, tinde să aibă o func ție homeostatică, în timp ce COX -2 este o
enzimă inductibilă în timpul inflama ției și tinde să faciliteze răspunsul inflamator ( Figura 11).
Pe această bază au fost ob ținuți și introdu și în terapeutică inhibitori selectivi de COX -2, în
ideea că ace știa vor fi mai siguri decât inhibitorii neselectivi de COX -1, fără a -și pierde
eficacitatea.
COX ac ționează asupra acidului arahidonic membranar prez ent ca și constituent
normal al membranei celulare și eliberează, printr -o cascadă de reac ții intermediare, o serie de
metaboli ți lipidici cu nenumărate ac țiuni biologice, care pot fi atât benefice cât și dăunătoare
(algogene, pro -inflamatorii, vasoconstri ctoare, promotoare ale peroxidării lipidice
membranare etc.). O prezentare optimă a fost realizată de către părintele bio -assay -ului,
laureatul premiului Nobel , John Vane.
Figura 11 – Relația între căile ducând la generarea de prostaglandine prin COX -1 sau COX -2 (164)
38
Descoperirea izoformelor ciclooxigenazei (COX -1 și COX -2) a dus la conceptul că
COX -1, enzimă constitutivă, tinde să aibă o func ție homeostatică, în timp ce COX -2 este o
enzimă inductibilă în timpul inflama ției și tinde să faciliteze răspunsul inflamator.
Calea lipoxigenazei a metabolismului acidului arahidonic duce la leucotriene (LT)
care au un puternic efect chemotactic asupra polimorfonuclearelor, neutrofilelor, eozinofilelor
și a macrofagelor producând, de asemenea, bronhoconstric ție și cre șterea permeabilită ții
vasculare.
La locul leziunii tisulare sunt eliberate kinine, neuropeptide, histamina, precum și
componente al e complementului, citokine și alte produse ale leukotrienelor și plachetelor.
Stimularea de la nivelul membranelor neutrofilului produce radicali liberi deriva ți ai
oxigenului activat. Anionul superoxid este format astfel prin reducerea oxigenului molecula r,
ceea ce poate stimula producerea altor molecule reactive , cum ar fi peroxidul de hidrogen și
radicali hidroxil. Interac țiunea acestor compu și cu acidul arahidonic are ca rezultat generarea
de substan țe chemotactice, ceea ce duce la perpetuarea procesulu i inflamator.
Terapia analgezică modernă este dominată la ora actuală de cele două clase principale
de medicamente analgezice și anume analgezice (opioide și neopiodie) și antiinflamatoarele
nesteroidiene (AINS). În ceea ce prive ște substan țele analgezice -AINS, s -au dezvoltat o
multitudine de noi variante sintetice îmbunătă țite, la fel ca și o serie de căi de administrare
optimizate, dar inova țiile conceptuale nu au fost pe deplin satisfăcătoare. Aceasta se datorează
probabil unui avans relativ lent al în țelegerii patogenezei durerii inflamatorii.
AINS ( antiinflamatoarele nesteroidiene) inhibă activitatea ciclooxigenazei, care
converte ște acidul arahidonic la diver și compu și de tipul prostaglandinelor și tromboxanilor.
Aceasta enzimă se găse ște în 2 izoform e: izoforma constitutivă, COX -1, și izoforma
inductibilă, COX -2. Exis tă 3 clase de inhibitori de COX : aspirina ( acidul acetilsalicilic),
AINS ne -selective (ex ibuprofen, indometacin), și inhibitori selectivi COX -2 (ex, celecoxib,
rofecoxib, sau nimesulid) .
Acid acetilsalicilic
– substan ță cu următoarele acțiuni: analgezică, antipiretică, antiinflamatoare,
antiagregantă plachetară , dependente de doză. Este un derivat de acid salicilic care blochează
neselectiv familia de ciclooxigenaze. Este utilizată frecv ent singură sau în asociere cu alte
substan țe în tratamentul stărilor algice, stărilor febrile, tratamentul reumatismului articular,
profilaxia trombozelor etc.
Ibuprofen
– substan ță cu ac țiune analgezică, antiinflamatoare, antipiretică, derivat de acid
propionic , care blochează neselectiv familia de ciclooxigenaze. La doze mici este evident
efectul analgezic , în timp ce efectul antiinflamator este mai pu țin evident. Este utilizat în
practică în afec țiunile reumatice, în combaterea febrei și a stărilor al gice de diferite etiologii.
Actualmente tinde să înlocuiască acidul acetlsalicilic.
Grupul oxicami: tenoxicam, meloxicam, piroxicam
Substan țe cu ac țiune antiinflamatoare marcată , dar prezintă și efecte analgezice și
antipiretice. De asemenea inhibă agrega rea plachetară. Mecanismul are la bază inhibi ția
ciclooxigenazelor iar selectivitatea asupra acestora cre ște în grupă în ordinea: piroxicam,
meloxicam, tenoxicam. Sunt utilizate în practică în tratamentul afec țiuni reumatice articulare
(artroză , artrită re umatoidă etc.) și afec țiuni reumatice extraarticulare (tendinite, bursite,
periartrite).
39
Inhibitorii selectivi pentru COX -2 sunt denumi ți generic coxibi (celecoxib, etoricoxib,
parecoxib, valdecoxib, rofecoxib). Împreun ă cu etodolac și meloxicam, formeaz ă grupul
inhibitorilor selectivi COX -2, care, la doze terapeutice, inhibă puternic doar izoenzima COX –
2 inductibilă, producând analgezie și având o mai bună toleran ță gastrointestinală . Spre
deosebire de AINS care inhib ă COX -1, inhibitorii COX -2 nu au efec t cardioprotector.
Nimesulid
– substan ță cu ac țiune analgezică antiinflamatoare, blocant selectiv sau specific al
ciclooxigenazei 2 ( COX -2).
Dintre substan țele de catalog și terapeutice disponibile pentru testare enumerăm:
aspirina, azapropazon, celecoxi b, dexketoprofen, diclofenac, diflunisal, etodolac, etoricoxib,
fenbufen, fenoprofen, flurbiprofen, ibuprofen, indometacin, ketorolac, ketoprofen, acid
mefenamic, meloxicam, nabumeton, naproxen, parecoxib, fenilbutazona, piroxicam,
rofecoxib, salicilat, su lindac sulfid, tenoxicam, acid tiaprofenic, acid tolfenamic.
2.3.2. Interac țiuni la nivelul musculaturii netede viscerale și vasculare dintre inhibitorii
ECA , blocan ții de receptori AT1 și blocan ții de sinteză a COX
Este cunoscut faptul c ă stresul oxidativ indus de administrarea angiotensinei II este în
strânsă legătură cu proce sele inflamatorii de la nivelul organismului (165). Astfel,
administrarea unor blocan ți de ciclooxigenaza II, cum ar fi nimesulid sau rofecoxib,
determina o scă dere a stresului oxidativ indus de angiotensina II, precum și o facilitare a
proceselor comportamentale cognitive (166). Astăzi est e acceptat c ă angiotensina II particip ă
la răspunsul inflamator prin producerea de chemokine, citokine și molecule de adeziune care
contribuie la migrarea celulelor inflamatorii către țesutul lezat. Se pare c ă și angiotensina III,
ca produs de degradare al angiotensinei II, păstrează aceste caracteristici chemotactice și
legate de producerea de chemokine și factori de cre ștere. De altfel, unii autori nu ezit ă să
numească angiotensina II o adevărată citokină (167).
Aspirina este un puternic agent antioxidant, care a redus cu mare eficien ță producerea
de SRO din țesutul cardiovascular, previne sau atenuează hipertensiunea, restaurează
vasorelaxarea lezată la șobolanii cu hipertensiune arterială spontană și a prevenit stresul
oxidativ, hipertensiunea și hipert rofia musculaturii netede indus ă de angiotensina II.
Efectele antioxidante ale inhibitorilor mai noi de COX, mai ales cei selectivi pentru
COX -2 nu au fost suficient de bine investigate, și nici nu se știe la ora actuală dacă aceste
efecte pot fi observate și pe al ți mușchi netezi, pr ecum ar fi cei digestivi sau urinari.
Date recente sugerează că Ang II este un important mediator inflamator, care cre ște
expresia COX -2 în celulele musculare netede în cultură și activează NF -B în țesuturile
renale și cardiovasculare.
A fost demonstrat ă implicarea SRA în toate evenimentele cheie a cascadei
inflamatoare (135), fiind bine cunoscut că inhibi ția sintezei de Ang are efecte benefice
antiinflamatoare. Astfel blocarea SRA va reduce leziunile inflama toare vasculare prin
blocarea NF B, reducând IL -8 și MCP -1 va ajuta la stabilizarea plăcii ateromatoase, în timp
ce reducerea ICAM -1, VCAM -1, selectin E și MCP la nivelul endoteliului aortic are un efect
benefic în evolu ția aterosclerotică a leziunilor lo cale.
La nivel cardiac, blocarea SRA va reduce cantită țile de proteine inflamatoare în
sincopa progresivă, va reduce nivelele de proteină C reactivă (PCR) și IL-6 la pacien ții cu
infarct miocardic acut (IMA). De asemenea va reduce riscul trombotic prin red ucerea
expresiei de MCP -1 (chemoatractant monocitic) și MMP (matrix metaloproteinază) și
40
reducând conversia LDL la oxLDL , va reduce peroxidarea lipidică.
Totu și, o serie de date indică faptul că numai blocarea comună a ambilor receptori AT 1
și AT 2 determin ă reducerea efectelor pr oinflamatorii.
O serie de rezultate experimentale anterioare au demonstrat că o mare parte din
efectele vasoconstrictoare ale angiotensinei al nivel vascular se realizează prin intermediul
unei cascade de mediatori intracelulari , din care o propor ție importantă este reprezentată de
speciile radicalare ale oxigenului (superoxid, peroxid de hidrogen etc.).
Ca urmare, se inten ționează investigarea interac țiunilor între AINS, angiotensină și o
serie de molecule captatoare ( scavenger ) de radicali liberi ai oxigenului, precum amifostina și
N-acetil -cisteina. Experimentele vor fi realizate și în prezen ța de L -NAME (L –
NitroArgininMetilEster), un inhibitor specific al sintezei de NO endotelial, principalul
mediator vasodilatator la nivel arte rial.
Calea ciclooxigenazei (COX) din metabolismul acidului arahidonic produce
prostaglandine (PG) care au variate efecte asupra vaselor sanguine, termina țiilor nervoase și a
celulelor implicate în inflama ție.
Interac țiuni între metabolismul acidului ara hidonic si SRA
Se cunoa ște faptul că activarea receptorilor AT 1 creste sinteza de prostanoizi la
nivelul celulelor musculare netede, ceea ce contribuie la unele din răspunsurile celulare
mediate de Ang II (168) . Rezultate recente indică faptul că ateroscleroza are o puternică
componentă inflamatoar e, mediată prin prostaglandine (PG) care servesc ca autacoizi. P entru
sinteza de PG, enzima rată – limitantă este COX care catalizează conversia de la acid
arahidonic (AA) la PGG 2 și apoi la PGH 2. Se știe că A ng II induce expresia de COX -2 în
mușchii netezi (169) .
Gener area de prostanoizi, pri n intermediul activării COX -1 și/ sau COX -2, este
responsabilă pentru o multitudine de efecte fiziologice si patologice. La nivelul aortei de
șobolan Ang II induce transcrip ția de COX -2 prin implicarea NF B și medierea mai multor
kinaze citoplasmice ce includ Pyk 2, MEKK 4, si p38 (170). Astfel, Ang II a fost implicată în
reglarea COX -2 și î n activarea mai multor procese patologice med iate prin inter mediul COX –
2 (171).
Din date foarte recente se știe că enzima COX -2 se exprimă în celulele musculare
netede din aorta de șoarece ș i este unul dintre factorii esen țiali în apari ția anevrismelor aortei
(172). S-a demonstrat că inciden ța și severitatea anevrismului aortic abdominal (AAA) indus
la șoarece prin infuzie continuă de Ang II a fost redusă prin administrarea de inhibitor selectiv
de COX -2 de tip celecoxib (173) sau prin inactivarea genetică a COX -2 (174).
Un alt studiu recent (175) a demonstrat că modificările muscul aturii netede vasculare
induse de Ang II au fost prevenite de administrarea de blocan ți selectivi de COX -1 și de
antagonizarea receptorilor tromboxanici, ceea ce indică faptul ca leziunile vasculare
angiotensin -dependente sunt mediate de pros taciclina sint etizată de COX -1.
Se cunoa ște faptul că ang II produce contrac ția musculaturii netede. Efectul contractil
este inhibat de pre -tratarea cu NS 398 (un inhibitor specific de COX -2) dar nu și cu SC 560
(un inhibitor selectiv de COX -1) ceea ce era suficient să explice teoria că contrac ția
angiotensinica este de origine prostaciclinic ă, produsă de COX -2 musculară și nu de origine
endotelială (176, 177).
Stimularea receptorului AT 1 produce elibe rarea de acid arahidonic liber î n citoplasma
celulelor epiteliului tubular (178), în endoteliul vascular (179), și mu șchiul neted (180) prin
stimularea fosfolipazei A 2. Acidul arahidonic este un substrat pent ru o multitudine de enzime
citosolice ce generează substan țe musculotro pe și mediatori vasoactivi. S -a dovedit că ang II
crește producerea de prostaglandine în rinichi ș i că ace ști agen ți inhibă răspunsurile
vasoconstrictoare la angiotensină în rinichi. Ag enții vasodilatatori includ PGE 2 și PGI, ce
41
sunt elibera ți de glomeruli pentru a atenua vasoconstric ția arteriolei eferente (181).
Tromboxanul A2 (TxA 2) este un eicosanoid vasoconstrictor ce se sintetizea ză în rinichi ca
răspuns la Ang II (182).
Astfel, activarea fosfolipazei A2 (PLA 2 ) de către Ang II ar putea stimula mu șchiul
neted, mai ales cel vascular, să producă vasoconstrictori în vreme ce în acela și timp activează
celulele de vecinătate pentru a sintetiza vasodilatatori care sa se opună vasoconstric ției. Ca
urmare a acestei duble poten țialitati a ang II, de a stimula sinteza atât de vasoconstrictori cât și
de vasodilatatori, orice tentative de a analiza în profunzime căile acidului arahidonic va duce
în mod necesar la rezultate ambigui. Mai mult, exist ă posibilitatea distinctă de a ob ține
rezultate diametral opuse în vivo si în vitro , atunci când se încearcă blocarea anumitor că i ale
acidului arahidonic. Pe celule i zolate efectele ar putea merge î ntr-o anumit ă direc ție, în vreme
ce pe preparatele de organ întreg interac țiunile inte rcelulare ar putea orienta efectele blocării
căilor în cu totul altă direc ție.
S-a demonstrat , de ceva vreme , că inhibi ția tromboxan -sintazei cu furegrelat (U 63557
A) a redus contrac ția musculară netedă indusă de Ang II. (183). S-a speculat , la acel moment,
că acest efect s -ar datora redirec ționării fondului de acid arahidonic de la sinteza de
tromboxan către sinteza de al ți metaboli ți, cu efecte vasoconstrictoare. Ș i alte experimente pe
rinichi izolat și perfuzat au dovedit că vasoconstric ția intra renală prod usă de endotelina 1 este
sensibilă la blocarea COX, în vreme ce peste 80% din vasoconstric ția indusă de Ang II apare
prin sinteza de produ și ai căilor lipo oxigenazei și ciclooxigenazei (184).
Pe arteriole aferente si eferente izolate si perfuzate de iepure, reactivitatea la Ang II a
fost stimulată de blocarea nespecifică a COX cu indometacin. Pe de altă parte, alti
experimentatori (185) au găsit că administrarea de indometacin sau blocarea combinată a
lipoxigenazei sau a COX a inhibat în mod semnificativ contrac ția indusă de Ang II . Când s -a
inhibat sinteza de tromboxa n, sau când s -a administrat un blocant al receptorului de TxA 2 ,
contrac ția de Ang II a fost inhibată semnificativ, ceea ce duce la concluzia că tromboxanii
sunt cei mai predominan ți mediatori ai contracti ei angiotensinice la nivelul muș chiului neted.
În plus, administrarea endoluminală în microvase a avut acela și efect ca și cea
extraluminală, c eea ce sugerează că originea endotelială a Tx este perfect posibilă.
42
3. CONTRIBU ȚII PERSONALE
3.1. INVESTIGAREA REACTIV ITĂȚII MUSCULATURII NETE DE – NOȚIUNI
TEHN ICE
3.1.1. Material biologic
3.1.1.1. Artere de conductan ță
Experimentele s -au efectuat pe artere izolate de conductan ță (aortă toracică) și artere
de rezisten ță (arteră renală, artera carotidă ) de la șobolan i Wistar (180 -250 g) menținuți în
condi ții normale de laborator.
După sacrificare și exsanguinare, aorta toracică descendentă a fost disecată, cură țată
de țesutul conjunctiv și sec ționată în inele de 3 -4 mm. Inelele de aortă intacte sau cu
endoteliul îndepărtat prin răzuire blândă cu hârtie de filt ru, au fost montate în băi de organe de
4 ml cu ser Krebs -Henseleit barbotat cu O 2-95% și CO 2-5% la 37o C. Preparatele au fost
echilibrate la o tensiune de 1 gr. timp de 60 minute. După echilibrare inelele aortice au fost
precontractate cu fenilefrină (10-7-10-6 M) și K+ (40-70 mM), iar integritatea endoteliului a
fost testată prin administrarea de carbachol (10-6-10-5 M) ca eliberator endotelial de NO
vasorelaxant (186).
Pentru înregistrarea contrac țiilor musculaturii netede vasculare s -au utilizat traductoare
de for ță (izometrice) cuplate la un sistem computerizat de achizi ție. Pentru a se evita
tahifilactizarea preparatelor, administrarea angiotensinei a fost repetată la intervale mai mari
de 90 minute, între care s -au efectuat spălări repetate.
Rezultatele au fost interpretate sub formă de curbe individuale, tabele și grafice
procentuale.
Modificările contractilită ții mu șchiului neted vascular au fost interpr etate din punct de
vedere statistic prin calcularea varia țiilor procentuale a mediilor și erorilor standard prin
utilizarea testelor „t” și ANOVA.
Reactivitatea inelelor arteriale a fost măsurată atât în termeni de for ță absolută,
măsurată ca indice de fo rță (for ța în mN dezvoltată de preparat raportată la greutatea acesteia
în mg) cât și ca reac ție relativă, fa ță de un martor standardizat. De asemen ea, acolo unde a
fost posibil (în func ție de disponibilitatea preparatelor) , s-au efectuat curbe le doză/efec t ce au
implicat majoritatea substan țelor vasorelaxante și vasoconstrictoare cunoscute și bine
caracterizate farmacologic.
Studiul comparativ a fost făcut pe artere similare din punct de vedere a dimensiunilor,
care să facă parte din segmentul de rezisten ță, în spe ță ramuri din artera coronară gastrică sau
mezenterica superioară, care au avut dimensiuni similare: lungime maximă: 2 mm, = 1 mm,
greutate 10 -15 mg. Cuantificarea for ței de contrac ție a fost realizată în N/mg greutate umedă.
După disec ție, vase le au fost exsanguinate, spălate în solu ție de ser fiziologic,
secționate în fragmente de 5 -10 cm și apoi au fost plasate în ser Krebs -Henseleit (preparat
conform formulei) și transportate în timp maxim, 30 minute la locul experimentului (187).
Reactivitatea preparatului a fost testată cu fenilefrină (10-5 M), KCl (40 -80 mM) sau
PGF 2-10-5 M.
Efectul miorelaxant al substan țelor luate în studiu a fost exprimat c a procent din
platoul ini țial de contrac ție determinat de substan ța de control.
43
Achizi ția datelor s -a realizat utilizând un traductor analog -digital (National
Instruments NiDaq 12DD713, USA) și un ansamblu de traductori orizontali cu baie
termostatată de 4 ml, model Experimetria EXP -CLSG.
Tehnicile folosite pentru realizarea preparatului, pentru testarea calită ților sale din
punct de vedere al activită ții contractile și pentru selec ția preparatelor corespunzătoare în
vederea aplicării protocoalelor experi mentale propriu -zise sunt în conformitate cu exigen țele
prezentate în lucrări clasice din literatura de specialitate (3).
3.1.1. 2. Experimente pe esofag de șobolan
Experimentele s -au efectuat pe esofag de la șobolan i Wistar (180 -250 g) menținuți în
condi ții normale de laborator.
După sacrificare și exsanguinare animalului de experien ță, esofagul a fost disecat și
secționat în inele de 3 -4 mm. Inelele de esof ag au fost montate în băi de organe de 5 ml cu ser
Krebs -Henseleit barbotat cu O 2-95% și CO 2-5% la 37o C. Preparatele au fost echilibrate la o
tensiune de 1 gr. timp de 60 minute. După echilibrare inelele de esofag au fost precontractate
cu carbacol (10-6 M) pentru testarea reactivită ții.
Pentru determinarea contrac țiilor a fost utilizată stimularea în câmp electric (SCE).
Pentru înregistrarea contrac țiilor musculaturii netede s -au utilizat traductoare de for ță
(izometrice) cuplate la un sistem computerizat de achizi ție.
Rezultatele au fost interpretate sub formă de curbe individuale, tabele și grafice
procentuale.
Modificările contractilită ții mu șchiului neted vascular au fost interpretate din punct de
vedere statistic prin calcularea varia țiilor procentu ale a mediilor și erorilor standard medii prin
utilizarea testelor „t” și ANOVA.
Reactivitatea inelelor esofagiene a fost măsurată atât în termeni de for ță absolută,
măsurată ca indice de for ță (for ța în mN dezvoltată de preparat raportată la greutatea ac esteia
în mg) cât și ca reac ție relativă, fa ță de un martor standardizat. De asemenea , acolo unde a
fost posibil (în func ție de disponibilitatea preparatelor) , s-au efectuat curbe le doză/efect ce au
implicat majoritatea substan țelor relaxante și constricto are cunoscute și bine caracterizate
farmacologic.
Studiul comparativ a fost făcut pe preparate similare din punct de vedere a
dimensiunilor. Cuantificarea for ței de contrac ție a fost realizată în N/mg greutate umedă.
3.1.1.3 . Experimente pe ileon de șobolan
În experiment au fost utilizate inele de ileon de șobolan, cu o lungime de 2 – 3 mm și
un diametru mediu de 2 mm.
Reactivitatea preparatului a fost testată cu carbacol (10-6 M).
Efectul miorelaxant al substan țelor luate în studiu a fost exprimat ca pr ocent din
platoul ini țial de contrac ție determinat de substan ța de control.
Achizi ția datelor s -a realizat utilizând un traductor analog -digital (National
Instruments NiDaq 12DD713, USA) și un ansamblu de traductori orizontali cu baie
termostatată de 5 m l, model Experimetria EXP -CLSG.
Tehnicile folosite pentru realizarea preparatului, pentru testarea calită ților sale din
punct de vedere al activită ții contractile și pentru selec ția preparatelor corespunzătoare în
vederea aplicării protocoalelor experiment ale propriu -zise sunt în conformitate cu exigen țele
prezentate în lucrări clasice din literatura de specialitate (3).
44
3.1.2. Tehnica de lucru folosind stimularea în câmp electric (SCE)
Stimularea electrică are ca mecanism esen țial depolarizarea termina țiilor nervoase
prezente la nivelul vasului luat în studiu. Cele mai multe dintre materialele din literatură
consideră că apari ția contrac ției SCE se datorează mai degrabă stimulării termin ațiilor
nervoase simpatice de la nivelul adventicei vasculare decât unor răspunsuri pur miogenice
nespecifice (188). Diferen țierea între răspunsurile adrenerg ice și miogenice se face prin
administrarea de tetrodotoxină (blocant al canalelor de Na voltaj -dependente, care ar trebui să
abolească răspunsurile pur „electrogene” sau de prazosin, blocant al receptorilor -
adrenergici. Cu toate acestea, de și în literat ură apar men ționări ale aortei de șoarece ca fiind
responsivă la SCE ( stimularea în câmp electric ), în cazul șobolanilor Wistar folosi ți în cadrul
experimentărilor noastre nu s -a putut ob ține un răspuns aortic adrenergic sau electrogen, lucru
care a fost m enționat într -o lucrare dedicată trimisă spre publicare într -un jurnal de
specialitate. Spre deosebire de aortă, vasele de rezisten ță de la aceia și șobolani (mezenterică și
renală de ordinul I sau II) au demonstrat o responsivitate deosebită la stimularea SCE,
realizându -se curbe de frecven ță/răspuns foarte sugestive (189).
Răspunsurile contractile izometrice induse de SCE au fost măsurate utilizând aceia și
traduc tori izometrici de for ță de la Experimetria (Experimetria, Budapesta, Hungary). SCE au
fost produse utilizând un stimulator EXP -MCU (Experimetria, Budapesta, Hungary).
S-au utilizat unde de puls bifazice și monofazice de 10 V și durata pulsului de 0,5 ms
timp de 5 secunde în intervalul de frecven țe de la 4 la 20 Hz cu pasul de 4 Hz.
După echilibrare s -a trasat o curbă frecven ță-răspuns ( CRF ). Fiecare administrare a
utilizat CRF inițial ca martor pentru efect.
Rezultatele au fost prezentate ca grafice, tabe le și desene iar datele au fost evaluate
statistic folosind testul „t” (Student ) și ANOVA pentru două popula ții.
Figura 12 – SCE – arteră renală de șobolan, Frecven ță 4, 8, 12, 16, 20 Hz, Durata pulsului – 0,5 msec,
Timpul de stimulare – 5 sec
45
3.1.3. Tehnica de lucru folosind sistemul de organ izolat cu traductori izometrici
Miograful orizontal ( Figura 13, Figura 14) de construc ție spec ială; tip Mulvany –
Halpern (190), cu fălci (Experimetria, HU), este necesar pentru monitorizarea for ței de
contrac ție în condi ții izometrice în cazul preparatelor arteriale cu diametru submilimetric,
deoarece permite montarea sub lupă binoculară, precum și tensionarea uniformă a
segmentu lui vascular tubular. Modelele alternative pentru studiul arterelor de rezisten ță și
arteriolelor izolate sunt reprezentate de diverse variante tehnice ale fragmentului tubular
montat pe micropipete de sticlă. Pe asemenea preparate se poate urmări activita tea contractilă
sub forma modificărilor de calibru în condi ții izobare; se monitorizează prin tehnici de
videomicroscopie computerizată modificările de diametru ale segmentului vascular presurizat,
cu sau fără perfuzie luminală sau superfuzie. O altă varia ntă este înregistrarea debitului în
cazul preparatului perfuzat la presiune constantă. Ca și în cazul patului vascular, se poate
perfuza segmentul arterial cu debit constant, fiind astfel posibilă monitorizarea indirectă a
varia țiilor de calibru cu un trad uctor de presiune.
Cele trei modele reflectă acceptabil din punct de vedere mecanic comportamentul
vaselor respective în vivo, deoarece permit și urmăresc varia ții de calibru. Datorită
progreselor legate de imagistica microscopică s -au eviden țiat diverse a vantaje ale înregistrării
directe ale varia țiilor de calibru vascular, această variantă tehnică fiind mai frecvent utilizată
în ultimii ani. Pe de altă parte inelul microvascular în condi ții izometrice (miograf orizontal)
este utilizat în cadrul unui ansam blu mult mai simplu decât celelalte variante men ționate.
3.1.4. Montarea și tensionarea preparatului
Inelul arterial este mai întâi introdus pe un fir metalic prins între fălcile miografului,
cu un capăt liber și celălalt ancorat cu șurubul corespunzător. Apoi se ancorează și al doilea
capăt și se introduce al doilea fir, care se ancorează la rândul lui. Preparatul este tensionat
treptat, până la o valoare a for ței pasive de cca. 1g, corespunzăt oare tensiunii parietale optime,
conform cu caracterele morfometrice și cu valoarea presiunii arteriale la acest nivel (191).
Figura 14 – Preparatul vascular (P) este
montat pe fire de oțel inoxidabil într -un
dispozitivul ce cuprinde 2 fălc i (F), cu câte 2
șuruburi (S) pentru prinderea și întinderea
perfectă a firelor de oțel. Una din fălci este
solidarizată cu puntea rezistivă de măsură (T),
cealaltă cu un micrometru (M).
Figura 13 – Baia de organ este
paralelipipedică, prezintă pereți dubli și are o
capacitate utilă de 5 ml. Ea este confecționată
dintr -un aliaj special și este plasată între două
corpuri laterale de încălzire conectate la
circuit ul de termostatare. Menținerea
temperaturii s -a realizat cu o precizie de 0,1 oC,
cu ajutorul unor pompe -termostat.
46
3.1.5. Solu ția salină, administrarea și îndepărtarea substan țelor
Toate substan țele folosite au fost de puritate corespunzătoare, provenind de la
producători specia lizați. Fragmentele tubulare vasculare, excizate prin metoda descrisă, au
fost imediat plasate în solu ție salină fiziologică (SSF) de tip Krebs -Henseleit, la 4șC, cu
următoarea compozi ție (mM):NaCl 119; KCl 4,7; CaCl 2 2,5; MgSO 4 1,2; NaHCO 3 25;
KH 2PO 4 1,18; glucoză 5,5. Sărurile și glucoza utilizate pentru prepararea SSF au fost din
categoria pentru analiză. In baia de organ preparatele au fost men ținute permanent în SSF
barbotată cu un amestec de 95%O 2 și 5% CO 2, la 37șC. În aceste condi ții tamponul bicarb onat
asigură un pH de 7,2 – 7,4. Toate substan țele bioactive utilizate au fost din categoria pentru
cercetare (Sigma, US) și au fost administrate direct în baia de organ (volum util 5 ml) sub
formă de volume mici de solu ții stoc; 50 μl; dilu ție 1:100. Urmă toarea interven ție (spălare sau
o altă administrare) s -a practicat numai după ce for ța a înregistrat un platou pe o durată de 5
min. În unele cazuri s -a realizat cre șterea treptată a concentra ției substan ței bioactive testate,
prin administrarea succesivă de volume identice (50 μl) de solu ție stoc cu concentra ții
crescute cu câte un ordin de mărime (mol/l), dar nu mai mult de 250 μl în total. Spălarea s -a
efectuat prin aspirarea din baie a volumului preexistent de SSF, urmată de adăugarea unui
volum similar de SSF proaspătă.
Figura 15 – Sistemul de achizi ție, stimulare în câmp electric și baia orizontală de organ
3.1.6. Echilibrarea și testarea preparatului
Este absolut necesară aplicarea unor protocoale standard de pr etensionare, echilibrare
și testare a reactivită ții. Tensionarea preparatului se realizează treptat, asigurându -se valoarea
tensiunii parietale corespunzătoare condi țiilor fiziologice în vivo. Preparatul este echilibrat
pentru 60’, cu înlocuirea solu ției la fiecare 15’. Calitatea preparatului este verificată printr -un
protocol de control (191), care constă din trei stimulări cu noradrenalină 10-6 M în solu ție
depolarizantă (K+ crescut). Contrac țiile respective permit evaluarea reactivită ții preparatului
precum și a reproductibilită ții rezultat elor.
47
3.1.7. Protocol de lucru și aparatură pentru miograful izometric vertical
Fragmentele de arteră au fost fixate prin intermediul unei serfine metalice pe fundul
băilor de organ izolat, inelul tensionându -se prin intermediul vernierelor mărcilor
tensiometrice la o tensiune ini țială de 100 mN.
Atunci când caracteristicile experimentale au cerut -o, endoteliul vascular a fost
îndepărtat prin frecare blândă cu hârtie de filtru umedă. Prezen ța endoteliului vascular
funcțional a fost verificat ă farmacol ogic (folosind carbac ol) și prin microscopie directă.
Figura 16 – Băile de organ termostatate și serfinele de fixare ale preparatelor
Inelele de arteră au fost montate în băi de organ con ținând 4 ml de ser fiziologic
Krebs -Henseleit (compozi ție (mM): NaCl 118; KCl 4.7; CaCl 2 2.52; MgSO 4 1.64; NaHCO 3
24.88; KH 2PO 4 1.18; glucoză 5.55), termostatate la 37°C și barbotate cu carbogen (amestec
de oxigen 95% și CO 2 5%) ( Figura 16).
Pentru înr egistrarea contrac țiilor musculaturii netede vasculare s -au folosit traductori
izometrici de for ță conecta ți la un sistem computerizat de achizi ție a datelor ( Figura 17).
Preparatele au fost lăsate la echilibrat ti mp de 60 -90 minute, sub o tensiune de repaos
de 100 mN.
Inele de arteră au fost apoi precontractate cu fenilefrină (10-7 – 10-6)M și K+ (40-70
mM) și tratate cu carbachol (10-6M) pentru eliberarea de NO endotelial. Magnitudinea
absolută a contrac țiilor a f ost de 175 25 mN pentru fenilefrină (10-6 M) și K+ (40-70 mM).
Figura 17 – Ansamblul traductori -termostat folosit în instalația experimental ă pentru organ izolat
48
3.1.8. Model experimental de stabilire a indicelu i de for ță
Testarea agen ților activi pe musculatura netedă vasculară s -a făcut în func ție de
mecanismele vasoactive implicate, pe preparate pregătite după cum urmează:
S-au încercat mai multe variante de normalizare pentru compararea for ței izometrice
maximale dezvoltate de musculatura netedă din diverse localizări și stadii de maturare.
Datorită faptului că nu toate aceste proceduri s -au bazat pe principii destul de riguroase, au
apărut numeroase confuzii care au făcut să nu existe o formulă -tip pentru ap recierea
contractilită ții musculare netede.
Pentru a se ob ține un indice mai pu țin ambiguu al producerii for ței, am măsurat în
vitro producerea de for ță folosind inele de artere recoltate din acelea și zone, cură țate foarte
riguros de adventice și țesuturil e înconjurătoare și am raportat generarea de for ță, măsurată în
mN, la greutatea umedă (wet -weight), a preparatului.
Formula de lucru a fost:
Ic = F gen/ G u
unde F gen – forța generată în mN
Gu – greutatea umedă a preparatului măsurată înainte de experim ent
În condi țiile noastre experimentale, greutatea umedă a preparatelor a fost men ținută la
5±1 mg, iar for ța dezvoltată de preparate a variat între 20 și 45 mN, în func ție de specia
animală de la care a fost prelevat preparatul.
Inelul a fost fixat de u n știft de o țel inoxidabil pe fundul băii și conectat prin
intermediul unui fir de nichelină de 10 cm la un sistem de mărci tensiometrice cu traductori
izometrici.
Acesta este un sistem alcătuit dintr -un traductor de for ță-deplasare, o unitate
electronică de control, o interfa ță analog -digital și un sistem computerizat cu software dedicat
ce permite achizi ția și analiza datelor.
Complian ța totală a sistemului pârghie -mărci este de 0,2 m/mN, cu o masă totală
echivalentă în mi șcare care este de 0,2g, cu o r ezolu ție de timp de 2 ms.
Complian ța totală medie din ansamblul experimental a fost de 5 m/mN (mai ales
datorită firului de nichelină), o valoare care nu a afectat în mod considerabil variabilele
investigate.
Rezolu ția traductorului a fost de 0,1 mM pentru înregistrarea for ței. Unitatea de
control a permis aplicarea unei presarcini pe mu șchi de la un minim de CmM până la un
maxim de 40 mN în pa și de 0,1mN.
Semnalul de voltaj de la traductor a fost convertit într -un semnal digital de către o
placă de achizi ție de tip Industrial Acquisition (Taiwan), cu o frecven ță de e șantionare
maximă de la 1 la 10 Hz.
Achizi ția de date a fost realizată la o frecven ță de e șantionare de 1Hz, suficientă
pentru crearea unei rezolu ții eficiente a tranzi țiilor izometrice.
3.1.9 . Substan țe farmacologic active folosite pentru aprecierea contractilită ții:
Substan țe contractile în cazul preparatelor arteriale:
1. Fenilefrina
2. KCl
49
3. Angiotensina II
Substan țe contractile în cazul preparatelor din tubul digestiv:
– Carbacol
Substan țe relaxante în cazul preparatelor arteriale:
– Carbac ol
3.1.10. Animale de experien ță utilizate
Pentru toate experimentele au fost utiliza ți șobolani Wistar masculi adul ți, cu greutate
de 180 -220 g. Animalele au fost găzduite în cu ști individuale, la o tempe ratură de 21 ± 2șC,
ciclu nictemeral de 12 -12 ore, cu hrană și apă la discre ție. Toate animalele au fost men ținute
în condi ții similare de mediu și alimenta ție. Sacrificarea a fost efectuată întotdeauna prin
simplă decapitare, fără vreo interven ție farmaco logică asupra animalului viu sau sacrificat.
Asupra fiecărui preparat a fost aplicat câte un singur protocol experimental unitar. Acesta a
fost diferit pentru fiecare din specimenele de preparat vascular ob ținute de la acela și animal.
Ca urmare numărul de experimente din fiecare serie (n=6), reprezintă aplicarea protocolului
respectiv asupra unui număr de preparate similare, fiecare provenind de la alt individ. Toate
procedurile experimentale folosite sunt în concordan ță cu reglementările interna ționale în
vigoare privind utilizarea animalelor în cercetarea științifică (Directiva 609 din 24 Noiembrie
1986, a Consiliului Comunită ții Europene).
3.1.11. Respectarea normelor de bioetică și deontologie a cercetării
Teza de doctorat este o operă originală de cr eație intelectuală în domeniul științific, iar
autorul acesteia are o responsabilitate majoră în privin ța rezultatelor acestei cercetări. De
aceea, pe parcursul studiului vom evita orice tip de comportament științific necorespunzător și
nu vom recurge la d istorsionarea datelor sau eliminarea rezultatelor nedorite.
De asemenea, valorificarea rezultatelor prin publicarea de articole și prin participarea
cu lucrări la manifestări științifice interne și interna ționale vor respecta principiul
originalită ții; tot odată, nu vom realiza publica ții redundante sau în duplicat și nu vom recurge
la plagia t sau utilizarea și diseminarea neautorizată a ideilor altor persoane.
Toate experimentele sunt efectuate pe baza unor protocoale detaliate , consemnate ca
atare în docum entația laboratorului. Toate interven țiile asupra animalelor de laborator
(manipulare , întreținere , sacrificare , tratamente cronice etc.) se fac cu respectarea strictă a
normelor de bioetică impuse de legisla ția Uniunii Europene (Directiva Consiliului UE n r. 609 ,
din 24 Noiembrie 1986) și sunt specificate în protocoale standard , care sunt aprobate de
comisia de bioetică a Universită ții. Având în vedere natura de studiu comparativ , cu implica ții
privind interpretarea unui volum mare de date ob ținute anterior , nu este cazul de a identifica și
aplica metode alternative la studiul preparatelor vasculare de origine animală. Fiecare animal
este sacrificat cu minimă brutalitate și oferă un număr mare de preparate pentru studiu , astfel
că numărul necesar de animale este mic. Protec ția celor implica ți în experimente este
asigurată prin nivelul ridicat de instruire tehnică și prin respectarea normelor generale de
protec ție a muncii în laboratorul respectiv și a normelor speciale de protec ție a cercetătorului
incluse în protocoalele tehnice și experimentale.
Probele tisulare de origine umană (dacă vor fi folosite) sunt recoltate numai în clinici
din Universitatea noastră și sunt reprezentate de fragmente din piese de exereză sau de probe
microbioptice ob ținute în cursul actului chirurgical , care sunt subiectul regulilor generale
50
pentru probele biologice de interes didactic și științific în clinici universitare. P entru ob ținerea
probelor respective subiectul uman nu suferă absolut nici o manevră suplimentară fa ță de
actul terapeutic propriu -zis. Cele de mai sus sunt garan ție pentru respectarea drepturilor
individuale și pentru protec ția persoanei fa ță de eventuale efecte negative.
Acest cadru asigură aplicarea strictă a principiilor etice impuse de organismul
finan țator al granturilor de cercetare men ționate (http://www.cncsis.ro/includes/etica.html).
51
3.2. CARACTERISTICI SPECIFICE ALE MUSCUL ATURII NETEDE
3.2.1. Musculatura netedă vasculară
Principalele studii efectuate asupra metabolismului și efectelor SRA au fost r ealizate
pe musculatură netedă vasculară cu precădere folosind cel mai cunoscut model func țional și
anume aorta de șobolan. Acest model este preferat datorită stabilită ții și reproductibilită ții pe
care le prezintă. De asemenea îndepărtarea endoteliului va scular este ușoară și de manieră
reproductibilă în a șa fel încât rezultatele sunt demne de încredere. Totu și, aorta prezintă o
serie de caracteristici care o fac mai pu țin utilă pentru protocoalele care s -au folosit cu
precădere. Aorta de șobolan nu reac ționează de obicei la stimularea în câmp electric sau
răspunsul este slab iar reproductibilitatea este deficitară. Există unele studii care sugerează că
sistemul NANC este prezent în aorta toracică de șobolan dar rezultatele sunt pu ține și par a fi
dependen te în cel mai înalt grad de endoteliu și mai pu țin de mu șchiul neted vascular (192). În
experien ța noastră, folosind șobolani Wistar, nu am reu șit să ob ținem o c ontrac ție stabilă și
reproductibilă la SCE, lucru care este în acord și cu rezultatele din literatură, care precizează
că singurul rozător care prezintă un răspuns la SCE pe aortă este iepurele (193, 194).
Pentru a folosi totu și SCE, care a reprezentat o modalitate esen țială de lucru în cazul
lucrării de fa ță, am utilizat o arteră somatică care a dovedit u n răspuns suficient de puternic și
reproductibil pentru a fi cosiderat de încredere și anume artera renală. Modele prezentate în
literatură demonstrează o responsivitate semnificativă la stimularea electrică (195), probabil
datorită faptului că inerva ția colinergică dar mai ales adrenergică a arterei renale este în mod
fiziologic foarte abundentă. Artera renală și colateralele ei trebuie să fie capabile de a re gla
fluxul sanguin renal la stimularea simpatică și ca urmare sistemul nervos intramural este
foarte bine dezvoltat, ceea ce o face să răspundă puternic și reproductibil la stimularea în
câmp electric (196).
Pentru a lărgi aria de investiga ție am folosit și alte tipuri de artere dintre care cel mai
frecvent folosite au fost arterele carotide și în câteva ocazii arterele mezenterice.
Artera carotidă de șobola n nu răspunde în mod semnificativ la stimularea în câmp
electric dar are o contrac ție stabilă și reproductibilă la stimularea farmacologică. După cum se
va observa din datele prezentate mai jos responsivitatea adrenergică, potasică și
angiotensinergică est e diferită din punct de vedere cantitativ fa ță de aortă și arteră renală,
lucru care ar putea fi interesant din punct de vedere fizio -farmacologic.
3.2.1. 1. Efectul stimulării farmacologice asupra musculaturii netede vasculare
Contrac ția de control cea mai utilizată pentru mu șchiul neted vascular este cea produsă
de fenilefrină (Figura 18). Aceasta este un agonist -adrenergic care ac ționează prin
intermediul receptorilor adrenergici care sunt omniprezen ți la nivelul musculaturii netede
vasculare.
52
Figura 18 – Structura chimică a fenilefrinei
Receptorii 1 cupla ți de fenilefrină sunt receptori cu 7 domenii transmembranare
cupla ți cu proteine G. Există trei subtipuri de receptori 1, dintre care cel mai important este
receptorul 1a a cărui activare duce la stimularea fosfolipazei A2, C și D. Aceasta duce la
mobilizarea calciului din depozitele intracelulare, activarea MAP -kinazei și IP3 kinazei cu
efecte musculo -constrictoare. In viv o este descompusă de monoaminoxidază iar în vitro este
îndepărtată prin spălarea repetată a preparatului. Constanta de legare pe receptorii 1 este
destul de redusă, ca urmare receptorii se desaturează rapid reducând efectul stimulator după
câteva spălări. Fenilefrina este folosită mai ales datorită solubilită ții mari (comercial se
prezintă ca sare hidroclorică) ceea ce permite ob ținerea de dilu ții foarte variate, stabilită ții în
soluție (spre deosebire de catecolaminele naturale precum noradrenalina și adrenalina, care se
degradează spontan, încă din momentul solubilizării, către adrenocrom) , care permite
păstrarea unei concentra ții stabile pe perioade îndelungate (zile, săptămâni) și efectului
semnificativ la concentra ții foarte mici. Contrac ția de control pentru sistemul vascular se
obține 10-6 M, ceea ce este o concentra ție mică și nu are nici un fel de efect chimic sau
osmotic.
Contrac ția este caracteristică ca și aspect și configura ție și, pentru un ochi antrenat,
este o modalitate de apreciere vizuală rapidă a viabilită ții și responsivită ții preparatului
(Figura 19).
Figura 19 – Contrac ție martor la administrarea de 10-6 M fenilefrină pe aortă de șobolan
53
Endoteliul vascular este o componentă fiziologică extraordinar de importantă a
vasului. Endoteliul are o activitate biologică semnificativă iar din punct de vedere func țional
cea mai importantă este capacitatea de vasorelaxare. Aceasta se realizează prin intermediul
sintezei de NO produsă de către NO -sintaza stimulată de către receptorii de tip M colinergici
de la nivelul endoteliului. Ace ști receptori sunt sensibili la stimularea colinergică cu carbacol
și produc relaxarea musculaturii netede vasculare.
Pe preparatul izolat de art eră, efectul vasorelaxant este în întregime dependent de
integritatea endoteliului vascular, lucru demonstrat de producerea vasodilata ției la
administrarea de carbacol în solu ție (Figura 20). Aspectul calitativ și cantitativ al efectului
musculo -relaxant este caracteristic și dependent în întregime de integritatea endoteliului, ca
urmare se folose ște ca test func ționale pentru verificarea prezen ței sau absen ței acestuia. De
asemenea, în eventualitatea că unele din e fectele substan țelor de cercetat sunt endotelio –
dependente, îndepărtarea inten ționată a acestuia poate face diferen ța între efecte endotelio –
trope și musculo -trope.
Figura 20 – Efectul administrării de carbacol în platoul cont racției produse de fenilefrină 10-6 M pe aorta de
șobolan cu endoteliul intact
O altă modalitate de a testa contractilitatea mu șchiului neted este folosirea
depolarizării cu potasiu. Clorura de potasiu, administrată în concentra ții variabile produce la
nivelul mu șchiului neted, atât vascular cât și digestiv, o contrac ție caracteristică, dependentă
de doză (Figura 21). Potasiul ac ționează ca depolarizant al membranei, ceea ce produce
deschiderea canalelor de calciu voltaj -dependente de la nivelul membranei musculaturii
netede . Rezultatul este o contrac ție independetă de mediatori secunzi sau receptori, pu țin
dependentă de concentra ția de KCl (efectul este aproximativ maximal la doza minimă).
Testarea cu KCl este folo sită pentru aprecierea contractilită ții pure a mu șchiului fără
implicarea vreunor sisteme mediatoare.
54
Figura 21 – Contrac ții martor la KCl 40 M și 80 M pe arteră carotidă de șobolan
3.2.1. 2. Efectul angiotensinei II admini strate izolat asupra mu șchi neted vascular
Figura 22 – Contrac ție specifică la administrarea de angiotensină II (10-6 M) pe arteră renală de șobolan
Angiotensina II este un puternic vasoconstrictor dar ale cărui caracteristici contractile
pe preparatul izolat sunt semnificativ diferite de cele induse de media ția adrenergică sau de
55
KCl ( Figura 23). Din punct de vedere cantitativ angiotensina II în concentra ție optimă (10-6
M) administrat ă în lichidul de perfuzie nu produce o contac ție la fel de mare ca și fenilefrina
în aceea și concentra ție, iar caracteristicile curbei contractile sunt diferite. Contrac ția nu se
menține indefinit precum în cazul stimulării adrenergice, ceea ce sugerează c ă receptorii AT1
nu rămân ocupa ți pe o perioadă foarte lungă (ipoteză infirmată de fenomenul de tahifilaxie
caracteristic angiotensinei II) sau, mai probabil, contrac ția angiotensinică are media ție
multiplă care epuizează mult mai rapid rezervele energetic e ale preparatului.
Figura 23 – Compara ție între contrac ția adrenergică și cea angiotensinergică
Contrac ția angiotensinică la nivel vascular se conformează rela ției doză -efect,
administrarea succesivă de doze crescătoare perm ițând trasarea unei curbe cumulative doză –
efect de tip clasic ( Figura 24).
Un element important este că acest aspect al curbei generată de administrarea de
angiotensină II nu este influen țat de prezen ța sau absen ța endoteliului vascular, ceea ce
semnifică faptul că receptorii AT1 care mediază contrac ția se găsesc la nivelul membranei
miocitelor vasculare. De altfel, pe niciunul din tipurile de preparate vasculare efectele
angiotensinei sau ale substan țelor care inf luențează metabolismul său nu au fost endotelio –
dependente.
56
Figura 24 – Curba doză -efect la administrarea de angiotensină II în concentra ții crescânde (10-10, 10-9, 10-8, 10-7,
10-6, 10-5 M)
3.2.1. 3. Efectul blocan ților en zimei de conversie și a blocan ților de receptori AT1
asupra diverselor tipuri de mu șchi neted vascular
În administrarea unică sau în doze cumulative captoprilul (inhibitor al enzimei de
conversie a angiotensinei) nu a avut nici un efect per se asupra ton usului mu șchiului neted
vascular. Acest rezultat este în concordan ță cu literatura și sugerează că la nivelul ansamblului
endotelio -muscular vascular atât angiotensina I cât și enzima de conversie se găsesc în
cantită ți minime și nu afectează sinteza local ă de angiotensină II.
De asemenea administrarea de losartan (blocant de receptori AT1) și de PD123379
(blocant de receptori AT2) nu a avut nici un efect per se asupra preparatelor vasculare.
Aceasta sprijină în continuare ideea că la nivelul ansamblului e ndotelio -muscular vascular
angiotensina II activă provine doar din plasmă și nu este generată local.
3.2.1. 4. Efectul AINS administrat izolat asupra diverselor tipuri de mu șchi neted
vascular
Administrarea de AINS asupra preparatelor izolate arteriale n u a produs efecte per se .
S-au folosit majoritatea AINS disponibile și utilizate pe pia ța farmaceutică, acestea fiind în
ordinea selectivită ții lor asupra COX -2 astfel: ibuprofen, ketoprofen, sulindac, nimesulid și
meloxicam.
Aceste rezultate sugerează că , deși, conform literaturii, atât în endoteliu cât și în
mușchiul neted vascular există atât COX -1, COX -2, cât și receptori pentru prostaglandine și
tromboxani, medierea tonusului bazal arterial nu se face cu ajutorul acestora.
3.2.1. 5. Efectul SCE asupr a mușchiului neted vascular de arteră renală
Dintre preparatele folosite , singurul care a fost utilizabil și care a dovedit un răspuns
suficient de puternic și reproductibil pentru a fi considerat de încredere a fost artera renală.
57
Modele prezentate în li teratură demonstrează o responsivitate semnificativă la stimularea
electrică , probabil datorită faptului că inerva ția colinergică , dar mai ales adrenergică a arterei
renale este în mod fiziologic foarte abundentă. Artera renală și colateralele ei trebuie s ă fie
capabile de a regla fluxul sanguin renal la stimularea simpatică și ca urmare sistemul nervos
intramural este foarte bine dezvoltat, ceea ce o face să răspundă puternic și reproductibil la
stimularea în câmp electric. Frecven țele de stimulare se ob țin prin tatonare și sunt specifice
pentru fiecare tip de preparat. Toate studiile noastre au luat în calcul semnifica ția statistică a
relației între frecven ță și contrac ție în construc ția un ei curbe frecven ță/răspuns și toate
preparatele care au dovedit o v ariabilitate a răspunsului mai mare de o devia ție standard au
fost eliminate. Avantajul sistemului de SCE este că răspunsul durează de obicei doar atât timp
cât este prezentă stimularea, ceea ce face ca preparatul să nu fie epuizat din punct de vedere
energetic foarte repede și nici spoliat de resurse datorită numeroaselor spălări (schimbări ale
serului din băile de organ) care sunt necesare în cazul stimulării farmacologice.
Figura 25 – Curbă control SCE – arteră renală de șobolan, Frecven ță 4, 8, 12, 16, 20 Hz, Durata pulsului – 0,5
msec, Timpul de stimulare – 5 sec
3.2.1. 6. Efectele AINS asupra contractilită ții vasculare angiotensinergice
Există dovezi clare în literatură că stimularea receptorilor AT 1 de către angioten sina II
are efecte nete proinflamatorii, cu sau fără implicarea varia țiilor de presiune arterială (197). O
serie de experimente clinice și paraclinice au demons trat că blocarea sistemului renină –
angiotensină fie cu inhibitori ai enzimei de conversie (ECA), fie cu blocan ți ai receptorilor
angiotensinici (ARB) reduce răspunsul inflamator la nivel vascular (198). Dar, în ciuda
investiga țiilor intense, mecanismele inflama ției vasculare induse de Ang II sunt încă
necunoscute. Pe de altă parte, interac țiunea între ang II și rezultatele metabolismului vascular
al cicloxigenazelor la nivelul mu șchiului neted vascular sunt mai pu țin studiate.
Investiga ția de fa ță a folosit modelul aortei izolate toracice de șobolan în baie de organ
izolat, prezentat în partea ini țială a prezentului raport.
S-a folosit preparatul de organ izolat aortă toracică de șobolan și preparatul de arteră
mezenterică de șobolan.
După testarea preparatului pentru contractilitate cu fenilefrină 10-6 M și pentru
integritatea sau îndepărtarea completă a endoteliului vas cular cu carbac ol 10-5 M, s-a
administrat angiotensină II 10-6 M pentru ob ținerea contrac ției de control. La 90 -120 minute
58
de la prima administrare de angiotensină II, interval în care s -au efectuat spălări multiple ale
preparatului , s-a administrat ibuprofen (inhibitor nespecific COX -1 și COX -2) în concentra ții
variabile. După 10 -15 minute de incubare, s -a administrat din nou angiotensină II 10-6 M.
Administrarea de ibuprofen în incubare a redus contrac ția determinat ă de ang II în
manieră dependentă de doză, până la abolirea completă a acesteia.
normal
800100012001400160018002000
0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000
Figura 26 – Abolirea contrac ției angiotensinice de către ibuprofen
În urma experimentelor înseriate (n=6) s -a putut construi o curbă do ză-efect.
Figura 27 – Contrac ție martor ang II vs contrac ție cu preincubare cu ibuprofen
Rezultatele experimentale au fost independente de prezen ța endoteliului vascular pe
preparat, inhibi ția contrac ției fiind prezentă în amb ele cazuri. Ibuprofen
Fenilefrină Ang II Ang II Carbacol
59
S-a folosit ketoprofen hidrocloric (Sigma) ca inhibitor hidrosolubil nespecific de COX
în acelea și condi ții ca cele prezentate mai sus.
În urma experimentărilor efectuate, s -a dovedit că preincubarea cu ketoprofen are
efecte similare cu cele determinate de ibuprofen , cu diferen țe cantitative nesemnificative. În
urma experimentărilor s -a putut construi o curbă doză -efect a inhibi ției procentuale a
contrac ției induse de ang II la nivelul aortei toracice endotelizate și dezendotelizate (n=6).
Figura 28 – Inhibi ția contrac ției angiotensinice la preincubarea cu ketoprofen
S-a repetat protocolul prezentat la punctele anterioare și s-a demonstrat un efect
puternic inhibitor, dependent de doză, al nimesulidului asupra con tracției induse de ang II 10-6
M. Fiind un efect dependent de doză s -a putut construi curba doză -efect, ce are o configura ție
similară cu cele ale ibuprofenului și ketoprofenului.
Experimentele au fost completate cu administrarea de nimesulid în pretratar e a
contrac ției fenilefrinice și potasice. Nu s -au ob ținut modificări semnificative ale
contractilită ții fenilefrinice sau potasice.
60
Figura 29 – Inhibi ția contrac ției angiotensinice la preincubarea cu nimesulid
3.2.1. 7. Efectu l AINS asupra contractilită ții adrenergice a mu șchiului neted
vascular
Pentru a se diferen ța între efecte inhibitorii musculotrope neselective și efecte
specifice, protocolul experimental a fost repetat folosind ca agent contractant fenilefrina 10-6
M.
Ibuprofen
fenilefrină fenilefrină
61
Figura 30 – Absen ța efectului preincubării cu ibuprofen asupra contrac ției fenilefrinice
Figura 31 – Absen ța efectului preincubării cu ibuprofen asupra contrac ției fenilefrinice
S-a demonstrat că pre -incubarea cu ibuprofen nu a produs nici un fel de modificare a
contrac ției fenilefrinice, nici în doză minimă (10-9 M) nici în doză maximă (10-5 M) (n=4).
Protocolul experimental a fost repetat folosind ca agent con tractant KCl 40 mM. Nici
de această dată nu a fost ob ținută nici un fel de modificare a contrac ției potasice în prezen ță
de ibuprofen 10-5 sau 10-9 M (n=4). ibuprofen
fenilefrină fenilefrină
62
Figura 32 – Absen ța efectului preincubării cu ibuprofen asupra contrac ției fenilefrinice și potasice
În scopul eliminării suspiciunii de efect inhibitor nespecific al contractilită ții
musculare netede, s -au repetat experimentările cu ketoprofen în prezen ța fenilefrinei 10-6 M și
a KCl 40 mM. Nici una dintre contrac țiile indus e de aceste substan țe nu a fost afectată de
preincubarea de ketoprofen, ceea ce certifică faptul că efectul inhibitor este conturat doar la
contrac ția angiotensinică.
3.2.1. 8. Efectul angiotensinei II asupra preparatelor vasculare stimulate cu SCE
A
B
Figura 33 – Traseu martor SCE (4, 8, 12, 16, 20 Hz) (A) și influen ța preadministrării de angiotensină II asupra
contra cției SCE (B)
63
S CE m a rto r A n gII + S CE406080100120140160
Figura 34 – Influen ța pre -administrării de angiotensină II asupra c ontrac ției SCE
Preincubarea cu angiotensină II (10-6 M) a preparatelor de arteră renală a produs o
contrac ție per se care a revenit la nivelul bazal după aproximativ 10 minute. Administrarea de
SCE s -a făcut numai după reatingerea pragului contractil baza l. Administrarea de stimuli
electrici cu frecven țe crescânde a produs o cre ștere cantitativă a răspunsului contractil al
arterei renale (Figura 34). Creșterea răspunsului contractil determinată de angiotensina II a
fost cu 60,05 ± 15,29 % fa ță de răspunsul martor. Folosind testul One – Way Anova, p =
0,03463 ceea ce demonstrează o poten țare semnificativă statistic a SCE în prezen ța
angiotensinei II 10-6 M.
3.2.1. 9. Efectul blocan ților enzimei de conversie și inhib itorilor de receptor AT1
asupra preparatelor vasculare stimulate cu SCE
Incubarea preparatului cu IECA a produs răspunsuri semnificativ mai mari (p =
0,00012) la stimularea în câmp electric, la fel ca și incubarea cu blocan ți ai receptorilor pentru
angio tensină (BRA) (p = 0,00186) .
64
S CE m a rto r Ca p to p ril + S CE0100200300400
A
S CE m a rto r L o sa rta n + S CE50100150200250300350
B
Figura 35 – Efectul blocării enzimei de conversie (A) sau al receptorilor AT1 (B) asupra contrac ției SCE
3.2.1. 10. Efectul AINS asupra preparatelor vasculare stimulate cu SCE
Administrarea de AINS în pretratare a produs un efect inhibitor asupra răspunsului
contractil la stimulare electrică.
A
B
Figura 36 – Traseu martor SCE (4, 8, 12, 16, 20 Hz) (A) și influen ța preadministrării de nimesulid asupra
contrac ției SCE (B)
65
S CE m a rto r Nim e su lid + S CE020406080100120
Figura 37 – Influen ța administrării de nimesulid asupra contrac ției SCE
Administrarea de nimesulid a produs o scădere cu o medie de 64,58 ± 5,84 % a
răspunsului contractil. Testul One –Way Anova a demonstrat o scădere s emnificativă statistic,
p = 0,00977.
S CE m a rto r K e to p ro fe n + S CE050100150200250300
Figura 38 – Influen ța administrării de ketoprofen asupra contrac ției SCE
Administrarea de ketoprofen a produs o scădere semnificativă (p = 0,0267) a
răspunsului contractil cu o medie de 6 8,42 ± 9,72 %.
3.2.1. 11. Efectele diverselor combina ții AINS și angiotensină asupra preparatelor
vasculare stimulate cu SCE
S-au folosit preparate similare, dar reactivitatea mu șchiului neted a fost testată
folosind stimulare în câmp electric conform p rotocolului prezentat mai sus.
Incubarea cu ang II a crescut contractilitatea .
66
A
B
Figura 39 – Contrac ție SCE la 4, 8, 12, 16, 20 Hz, durata 0,5 ms, tensiune 10 V. A – contrac ție pe fond de
preincubare cu ang II. B – contrac ție pe fond de preincubare cu ang II și ibuprofen
Co-administrarea de ibuprofen împreună cu ang II a redus în mod semnificativ
amplitudinea contractilă la stimularea în câmp electric , ceea ce duce la ipoteza că cel pu țin
parțial, contrac ția angiotensinică a mu șchiului neted vascular este mediată prin COX.
67
SCE martor Angiotensinã II + SCE Ibuprofen + ang II + SCE406080100120140
Figura 40 Curba frecven ță-răspuns în prezen ță de ang II și ang II + ibuprofen
Folosind testul One -Way Anova s -a observat că inhibi ția contrac ției SCE de
preadministrarea concomitentă de ibuprofen și angiotensină II este semnificativă statistic p =
0,00049. De asemenea poten țarea contrac ției SCE de către preadministrarea de angiotensină II
este semnificativă statistic p = 0,029.
3.2.1.12. Efectele modulatoare diferite ale i onilor de amoniu asupra ac țiunilor
vasculare ale angiotensinei pe aortă și artere renale izolate de șobolan
Ang II est e un puternic reg lator al func ției renale, mai ales la nivelul tubului renal
proximal, ac ționând la nivelul transportului de lichide și bicarbonat. Angiotensina II
acționează în mod stimulator asupra excre ției tubulare de amoniu (199).
Pe de altă parte, amoniul plasmatic are și el un efect propriu asupra vasculariza ției,
efect care poate cre ște sau scădea perfuzia glomerular ă.
Angiotensina II în concentra ții mici a crescut eliminarea de amoniu prin tubii renali, în
manieră bifazică, cre scând eliminarea la concentra ții mici și inhibând -o la concentra ții mari.
Mecanismul prin care ang II a alterat metabolismul renal al amoniului pare a fi legat de
efectele asupra antiportului Na/H, deoarece adăugarea de amilorid (blocant specific al pompei
Na/H) a inhibat efectul angiotensinei (200).
Pe de altă parte, efectul vascular al ang II este și el par țial responsabil de aceste
rezultate. Pe măsură ce se acidifică mediul, expresia receptorilor AT 1 crește atât la nivel
tubular cat și vascular. Ca urmare, s -a urmări t efectul pe care îl are ionul liber de amoniu în
lichidul de perfuzie asupra contractilit ății generale a vaselor , pe de o parte, și asupra
răspunsului contractil la angiotensină , pe de altă parte.
În acela și timp, se cunoa ște faptul că sistemul renină – angiotensină renal modulează
expresi a COX la nivel renal, mai ales î n macula densa și în celulele intersti țiale la probele
prelevate de la pacien ți cu vârste mai mari de 60 ani. Cre șterea concentra ției plasmatice de
ang II a redus semnificativ expresia COX -2 la nivel tubular renal și intersti țiu, în vreme ce co –
administrarea de captopril a crescut în mod semnificativ expresia COX (201).
Contramodularea SRA de către COX este și ea o realitate. O serie de studii (202, 203)
au indicat că eli berarea reninei este influen țată de COX -2. Inhibitorii acesteia de tip rofecoxib
68
și meloxicam (204) reduc reabsorb ția de amoniu și de al ți metaboli ți prote ici, iar
indometacinul reduce și el la rândul sau eliberarea renală de renină (205).
Din aceste motive, s -a investigat rolul amoniului ionic din lichidul de perfuzie,
administrat sub formă de clorură de amoniu, asupra contractilit ății vasculare native și
angiotensinice.
Influen ța ionilor de amoniu asupra ac țiunii renale vasculare a peptidelor angiotensinice
a fost studiată mai pu țin. Scopul acestui studiu a fo st de a determina ac țiunile lor comparative
asupra contractilită ții aortei și arterelor renale de șobolan indusă de către ang II.
Arterele renale au fost disecate din teritoriile extra și intrarenale folosindu -se aceea și
tehnică. Preparatele au fost echil ibrate la o tensiune de 2 gr. timp de 60 minute. După
echilibrare inelele aortice au fost precontractate cu fenilefrină (10-7-10-6 M) și K+ (40-70 mM),
iar integritatea endoteliului a fost testată prin administrarea de carbachol (10-6-10-5 M) ca
eliberator endotelial de NO vasorelaxant.
Modificările contractilită ții mu șchiului neted vascular au fost interpretate din punct de
vedere statistic prin calcularea varia țiilor procentuale a mediilor și erorilor standard medii prin
utilizarea testelor „t” și ANOVA. Rezultatele au fost exprimate ca medie ± SEM.
Analizele post hoc au fost efectuate utilizând testul Tukey pentru identificarea
diferen țelor semnificative între dozele diferite de NH 4Cl + Ang II folosite. Valorile lui F
pentru care P < 0,05 au fost conside rate statistic semnificative.
Într-o primă serie de experimente s -a testat reactivitatea inelelor aortice și renale
normale și dezendotelizate stimulate electric sau farmacologic cu fenilefrină, noradrenalină și
ang II. În ambele , atât stimularea electric ă cât și cea farmacologică a preparatelor a
determinat , în condi ții bazale , reacții vasoconstrictoare mai intense în cazul arterei renale ,
însoțite în unele experien țe de varia ții spontane lente ale tonusului vascular bazal.
Spre deosebire de reac țiile vas culare ale aortei toracice , care au fost numai de tip
vasoconstrictor indiferent de natura excitantului, cele ale arterei renale au apărut bifazice în
cazul angiotensinei II. În afara binecunoscutei sale ac țiuni vasoconstrictoare, ang II a produs
relaxarea inelelor vasculare renale precontractate cu fenilefrină sau noradrenalină.
În continuare, reactivitatea inelelor aortice și renale a fost studiată comparativ sub
influen ța expunerii de scurtă durată la ionii de amoniu. Preparatele pretratate timp de 10
minute cu NH 4Cl în doze variabile (0,5 – 50 M) au prezentat reac ții diferite la nivelul
inelelor renale în cazul ang II. În timp ce vasoconstric ția inelelor aortice provocată de ang II a
fost puternic inhibată de NH 4Cl, reactivitatea preparatelor renale a c rescut semnificativ în
prezen ța ionilor de amoniu ( Figura 41).
69
Figura 41 – Influen ța ionilor de ammoniac asupra efectelor vasoconstrictoare ale ang II pe aorta toracic ă de
șobolan (A) și arter a renală (B)
Valorile medii și varia țiile statistice ale rezultatelor ob ținute sunt prezentate în Figura
42.
70
A
B
Figura 42 – Valorile medii ale efectelor modulatoare in hibitoare ale NH 4Cl asupra vasoconstric ției produse de
către ang II la nivelul inelelor de aortă de șobolan (A) – *** p < 0,0001 fa ță de grupul de control ang II, și arteră
renală (B) – * p = 0,002 fa ță de grupul de control ang II, *** p < 0,0001 fa ță de g rupul de control ang II. Valorile
sunt medii ± S.E.M. (n = 6 animale pe grup)
Așa cum a fost descris în cazul aortei toracice de șobolan, am observat o scădere
semnificativă a procesului contractil la grupul tratat cu NH 4Cl 5M + ang II (F(1,10) = 53, p
< 0,0001), ca și la grupul tratat cu NH 4Cl 25M + ang II (F(1,10) = 51, p < 0,0001), și la
grupul tratat cu NH 4Cl 50M + ang II (F(1,10) = 51, p < 0.0001), în compara ție cu grupul de
control tratat cu ang II ( Figura 42 A). Totu și analiza post hoc nu a arătat diferen țe
semnificative între grupul tratat cu NH 4Cl 5 μM + Ang II și cel tratat cu NH 4Cl 25 μM + Ang
II (p = 0,068) sau între cel tratat cu NH 4Cl 5 μM + Ang II și cel tratat cu NH 4Cl 50 μM + Ang
II (p = 0,87) s au între grupurile tratate cu ang II fa ță de cel tratat cu NH 4Cl 25 μM și față de
NH 4Cl 50 μm + Ang II (p = 0,083)
În plus, cu privire la artera renală, am demonstrat o cre ștere semnificativă a procesului
contractil la grupul tratat cu NH 4Cl 5 μM + Ang II (F(1,10) = 7, p < 0,02), cât și la grupul *** *** ***
***
*
*
71
tratat cu NH 4Cl 25 μM + Ang II (F(1,10)=7, p < 0,02) și la grupul tratat cu NH 4Cl 50 μM +
Ang II (F(1,10) = 117, p < 0,0001), în compara ție cu grupul control tratat cu ang II ( Figura 42
B). Totu și, în acest caz analiza post hoc a arătat diferen țe semnificative între grupurile NH 4Cl
5 μM + Ang II și NH 4Cl 25 μM + Ang II (p = 0,006), cât și între grupurile NH 4Cl 5 μM + Ang
II și NH 4Cl 50 μM + Ang II (p = 0,002), dar nu și între grupurile Ang II și NH 4Cl 25 μM și
NH 4Cl 50 μM + Ang II (p = 0,34).
Efectele vasodilatatoare produse de ang II asupra inelelor precontractate cu fenilefrină
sau noradrenalină au apărut semnificativ inhibate de către NH 4Cl (Figura 43). Ph -ul solu ției a
fost păstrat între 7,38 – 7,42.
Figura 43 – Proprietă țile modulatoare diferite ale NH 4Cl asupra efectelor ang II pe arteră renală izolată (A) și
aortă toracică (B).
72
3.2.1.13. Interacțiunile vasculare dintre aldosteron, ang II și antioxidan ți
Acumularea de dovezi sugerează că ac țiunile nongenomice cardiovasculare ale
aldosteronului sunt produse de căi celulare variate și mediate de o multitudine de sisteme
mesagere inclusiv specii le reactive ale oxigenui și azotului. Având în vedere implicarea
stresului oxidativ și nitrozativ în căile care duc la activarea sistemului angiotensină –
aldosteron, în studiul de fa ță am încercat să evaluăm interac țiunile func ționale dintre
aldosteron, a ngiotensină II și antioxidan ți în celulele musculare netede vasculare izolate din
inele aortice de șobolan. Datele noastre oferă argumente suplimentare, că ac țiunile
nongenomice ale aldosteronului asupra celulelor musculare netede aortice de șobolan sunt o
problemă de dialog și echilibrul între efectele sale vasoconstrictor și vasodilatatoare rapide, ca
urmare a activării de specii reactive de oxigen, în primul caz și de specii de azot în al doilea.
În acest fel, se pare că într -un ambient scăzut de stres o xidativ, aldosteronul determină
producerea de oxid nitric (NO) și vasodilata ție, în timp ce în situa ții cu cre șterea stresului
oxidativ vor prevala disfunc ția endotelială și efectele negative induse de vasoconstric ție.
Astfel, aldosteronul ar putea fi cons iderat „atât prieten cât și dușman”. Acest lucru ar putea fi
relevant pentru modul în care aldosteronul dăunează func țiilor cardiovasculare și ar putea
conduce la îmbunătă țiri terapeutice semnificative.
În prima serie de experimente, efectele vasculare ale aldosteronului (Merck) în doze
progresive (10-9 – 10-6 M) atât per se cât și asupra ac țiunilor vasoconstrictoare ale
angiotensinei II (10-6 M) (Sigma Co) sau KCl (40 mM) au fost investigate în condi ții de
relaxare bazală înainte și după 10 minute de la ad ministrarea spironolactonei (Boehringer
GmbH) inhibitor specific al receptorilor mineralocorticoizi. Aldosteronul și spironolactona au
fost folosi ți în doze variabile (10-6 – 10-5 M) pe preparate aortice atât cu endoteliul intact cât și
dezendotelizate.
Ținând cont că efectele vasculare ale aldosteronului depind par țial de speciile reactive
ale oxigenului și oxidului de azot, în altă serie de experimente am studiat influen ța sa asupra
vasoconstric ției angiotensinice în preparatele pretratate cu amifostină ( 10-8 – 10-7 M)
(Schering – Plough Ltd), N -acetyl -cisteină (10-6 – 10-5 M) și L-NAME (10-5 M) (Sigma Co).
Rezultatele experimentelor prelminare au arătat că aldosteronul per se nu a modificat
în mod semnificativ tonusul bazal al inelelor de mu șchi neted ao rtic în primele 10 –15 minute
de la administrare. Totu și, o modificare evidentă a reactivită ții vasculare testată cu ang II și
potasiu a fost ob ținută în preparatele pretratate cu doze diferite de aldosteron.
3.2.1.13.1. Influen ța aldosteronului asupra efe ctelor vasculare ale ang II
Vasoconstric ția angiotensinică a fost inhibată de către expunerea acută la aldosteron în
majoritatea experimentelor (75%), în timp ce contrac ția vasculară indusă de potasiu a fost
invariabil poten țată. O cre ștere a vasoconstric ției indusă de ang II a fost aleatoriu ob ținută
doar în 25% din experimente. Efectele diferite ale aldosteronului asupra vasoconstric ției
angiotensinice și potasice sunt prezentate în Figura 44.
73
Figura 44 – Efectele diferite ale aldosteronului asupra vasoconstric ției angiotensinice (A) și potasice (B) pe inele
de aortă normale de șobolan
Pentru a determina dacă endoteliul este implicat în aceste ac țiuni vasculare ale
aldosteronului, infl uența sa asupra vasoconstric ției angiotensinice a fost studiată comparativ
pe inele normale și dezendotelizate. Integritatea endoteliului a fost testată prin administrarea
de carbacol pe inelele precontractate cu fenilefrină. Ac țiunile inhibitoare ale aldo steronului
asupra vasoconstric ției angiotensinice au apărut atât în cazul inelelor normale cât și în cazul
celor dezendotelizate. Poten țarea vasoconstric ției angiotensinice indusă de către aldosteron în
unele preparate normale a fost de asemenea inhibată î n inelele dezendotelizate ( Figura 45).
Figura 45 – Influen ța aldosteronului asupra vasoconstric ției angiotensinice (10-6 M) pe preparate normale (A) și
dezendotelizate (B)
Următorul pa s a fost testarea efectelor aldosteronului asupra vasoconstric ției
angiotensinice pe preparatele inelare aortice pretratate cu spironolactonă. Blocarea
receptorilor aldosteronici de către spironolactonă nu a modificat semnificativ reactivitatea
74
vasculară a preparatelor normale sau dezendotelizate la vasocontric ția angiotensinică alterată
de aldosteron. Efectele comparativ e ale aldosteronului și spironolactonei asupra
vasoconstric ției indusă de ang II pe preparatele normale și dezendotelizate este prezentată în
Figura 46.
Figura 46 – Efectele comparative ale aldosteronului (A) și spironolactonei (B) asupra vasoconstric ției
angiotensinice pe inele de aortă normale și dezendotelizate
În ac est mod, în timp ce administrarea de aldosteron 10-6 M (F(1,10) = 695, p < 0,01)
și aldosteron 10-8 (F(1,10) = 530, p < 0,01) pe inelele normale a determinat o scădere
semnificativă a contrac ției angiotensinice (ang II – 10-6 M), concentra ția de 10-9 M a
aldosteronului (F(1,10) = 5, p = 0,99) nu a determinat modificări semnificative ( Figura 46 A).
Mult mai important este faptul că acest răspuns a fost dependent de doză, deoarece analiza
post hoc a arătat diferen țe semnificative între grupurile tratate cu aldosteron 10-6 M și cele
75
tratate cu aldosteron 10-8 M (p < 0,01), ca și între cele tratate cu aldosteron 10-8 M și cele
tratate cu aldosteron 10-9 M (p < 0,01) și între cele tratate cu aldosteron 10-6 M și cele trat ate
cu aldosteron 10-9 M (p < 0,01).
În ceea ce prive ște rezultatele administrării de aldosteron pe inele dezendotelizate, am
observat de asemenea o scădere semnificativă a contrac ției determinate de ang II 10-6 M la
grupurile tratate cu aldosteron 10-6 M (F(1,10) = 632, p < 0,01) și aldosteron 10-8 M (F(1,10)
= 125, p < 0,01). În cazul grupului tratat cu aldosteron 10-9 M (F(1,10) = 1, p = 0,81) nu s -au
observat modificări semnificative ( Figura 46 A). De asemenea, acesta a fost un răspuns doză –
efect dependent pe inelele dezendotelizate, deoarece analiza post hoc a eviden țiat diferen țe
semnificative între grupurile tratate cu aldosteron 10-6 M și cele tratate cu aldosteron 10-8 M
(p < 0,01), ca și între cele tratate cu aldosteron 10-8 M și cele tratate cu aldosteron 10-9 M (p <
0,01) și între cele tratate cu aldosteron 10-6 M și cele tratate cu aldosteron 10-9 M (p < 0,01)
În ceea ce prive ște contrac ția angiotensinică după administrarea de spironolactonă am
observat o scădere semnificativă a contrac ției după administrarea de spironolactonă 10-6 M
(F(1,10) = 265, p < 0,01) și o cre ștere semnificativă a contrac ției după administrarea de
spironolactonă 10-6 M și aldosteron (F(1,10) = 130, p < 0,01) pe inelele normale ( Figura 46
B). În plus, analiza post hoc a eviden țiat diferen țe semnificative între grupurile tratate cu
spironolactonă 10-6 M și cele tratate cu spironolactonă 10-6 M și aldosteron (p<0,01).
Totu și, în cazul inelelelo r dezendotelizate am observat o scădere a contrac ției
angiotensinice atât la grupurile tratate cu spironolacton ă 10-6 M (F(1,10) = 18, p = 0,001) cât
și în cazul celor tratate cu spironolactonă 10-6 M și aldosteron (F(1,10) = 1, p = 0,4), doar
primul fiind , bineîn țeles, semnificativ statistic ( Figura 46 B).
De asemenea, analiza post hoc a arătat diferen țe semnificative între grupul tratat cu
spironolactonă 10-6 M fa ță de grupul tratat cu spironolactone 10-6 M și aldosteron (p = 0,023)
pe inele dezendotelizate.
La rândul său, poten țarea efectelor vasoconstrictoare ale ang II de către aldosteron a
fost evidentă numai în inelele aortice cu endoteliu normal ( Figura 47).
Figura 47 –Efectele aldosteronului asupra vasocontric ției angiotensinice pe preparate inelare de aorta normale
(A) și dezendotelizate (B)
În concordan ță cu al ți autori (206) aceste rezultate aduc noi dovezi asupra faptului că
aldosteronul modulează prin efectele sale nongenomice rapide reactivitatea unor teritorii
vasculare cu participarea unor molecule semnal variate, incluzând speciile rea ctive ale
76
oxigenului și azotului.
Pornind de la bine -cunoscutul fapt că atât aldosteronul cât și angiotensina II activează
la nivel cardiovascular sinteza speciilor radicalare ale oxigenului (207, 208) și speciilor
reactive ale azotului (209), activare care este inhibată de captatorii (scavengerii) de radicali
liberi și alți antioxidan ți endogeni și exogeni (210) am investigat proprietă țile modulatoare ale
unor substan țe antiradicalare asupra efectelor vasculare ale aldosteronului și ang II pe inelele
izolate de aortă.
3.2.1.13.2. Modularea efectelor combinate ale aldosteronului și ang II de către
amifostină, N -acetilcisteină și L-NAME
În cazul amifostinei, un captator ( scavenger ) al speciilor reactive ale oxigenului cu
efecte chemo – și radioprotective (211) vasoconstric ția indusă de ang II a fost semnificativ
influen țată de speciile radicalare ale oxigenului (O-, H 2O2), fiind diminuată mai ales pe
preparatele dezendotelizate ( Figura 48 A).
Figura 48 – Influen ța amifostinei (A) și L-NAME (B) asupra vasoconstric ției angiotensinice pe
preparate normale și dezendotelizate pretratate cu aldosteron
* – semnificativ statistic (p < 0,05) * * * * *
*
*
*
*
77
În acest mod, în timp ce pentru inelele normale putem vedea o sc ădere semnificativă a
procentului contrac ției la ang II 10-6 M, doar în grupurile pretratate cu amifostină 10-7 M
(F(1,10) = 27, p = 0,0004) și cu L -NAME și amifostină (F(1,10) = 25, p = 0,0005), în cazul
inelelor dezendotelizate această scădere semnificat ivă a fost observată atât la grupul pretratat
cu amifostină 10-7 M (F(1,10) = 112, p < 0,01) cât și la grupul pretratat cu amifostină 10-8 M
(F(1,10) = 133, p < 0,01). Totu și, am observat de asemenea o cre ștere semnificativă a
contrac ției angiotensinice la grupul pretratat cu L -NAME și amifostină (F(1,10) = 117, p <
0,01) ( Figura 48 A).
Analiza post hoc a eviden țiat de asemenea diferen țe semnificative între grupul
pretratat cu amifostină 10-7 M și cel pretratat cu amifostină 10-8 M (p = 0,006) și între grupul
pretratat cu amifostină 10-8 M fa ță de cel pretatat cu L -NAME și amifostină (p = 0,006), în
cazul inelelor de aortă cu endoteliul intact. De asemenea , diferen țe semnificative au fost
eviden țiate între grupul tr atat cu amifostină 10-7 M fa ță de cel tratat cu L -NAME și amifostină
(p < 0,01) și de asemenea între grupul tratat cu amifostină 10-8 M fa ță de cel tratat cu L –
NAME și amifostină (p < 0,01) în cazul preparatelor dezendotelizate.
Reac ții similare au apărut în cazul inelelor aortice pretratate cu N -acetilcisteină, care
are proprietă ți antioxidante, demonstrate recent, în cazul stresului oxidativ (212).
După cum s -a precizat, pretratarea cu L -NAME a indus o cre ștere a reactivită ții
vasculare la ang II, cre ștere ce a fost mai intensă în cazul preparatelor cu endoteliu intact fa ță
de cele dezendotelizate.
Inhibi ția NOS cu L -NAME a determinat o cre ștere sem nificativă a reactivită ții
vasculare, poten țată de aldosteron numai în cazul inelelor cu endoteliul intact. Eliminând
componenta vasodilatatoare cuplului eNOS –NO cu L -NAME, ac țiunile constrictoare ale
speciilor radicalare ale oxigenului au fost crescute. A ceastă ipoteză este favorizată de
poten țarea efectelor vasoconstrictoare ale ang II pe preparatele inelare aortice cu endoteliul
intact pretratate cu aldosteron și L-NAME ( Figura 48 B). După cum se observă din figu ra de
mai sus, contrac ția angiotensinică pe preparatele cu endoteliul intact a fost crescută
semnificativ atât în cazul grupului pretratat cu L -NAME (F(1,10) = 161, p < 0,01) cât și în
cazul grupului pretratat cu L -NAME și aldosteron (F(1,10) = 1364, p < 0 ,01). Totu și pe
inelele aortice dezendotelizate se poate observa o scădere semnificativă a contractilită ții atât
în grupul pretratat cu L -NAME (F(1,10) = 10, p = 0,01) cât și în cazul grupului pretratat cu L –
NAME și aldosteron (F(1,10) = 1364, p = 0,007) ( Figura 48 B).
În plus analiza post hoc a eviden țiat diferen țe semnificative, în cazul inelelor aortice
cu endoteliul intact, între grupul pretratat cu L -NAME și cel pretratat cu L -NAME și
aldosteron (p < 0,01).
78
3.2.2. Musculatura netedă digestivă
3.2.2.1. Evaluarea reactivită ții musculaturii netede esofagiene
Esofagul în por țiunea sa terminală este un conduct musculo -membranos a cărui
musculatură și inerva ție respectă distribu ția generică a tubului digestiv. La șobolan și alte
rozătoare, esofagul are o serie de caracteristici anatomice și structurale care -l fac diferit fa ță
de om și animale. De și lung din punct de vedere anatomic, esofagul nu are musculatura netedă
separată printr -o limitare netă ca la alte g rupuri de animale și doar partea strict inferioară a
acestuia este pur netedă (213). Aceasta, împreună cu lipsa unor neuroni centrali bulbari
dedica ți, face ca rozătoarele să nu aibă reflex de vomă și să nu aibă posibilitatea de tranzit
aboral (214). De asemenea un studiu foarte amănun țit a demonstrat că media ția regiunii
inferioare a esofagului și a sfincterului esofagian inferior nu este net parasimpatică, lucru
observat și de către noi. Se pare că media ția motilită ții esofagiene la rozătoare este
predominant nitrinergică (215).
Având în vedere orientarea către investigarea media ției angiotensinergice, nu am
continuat în mod special această cale ci am aplicat protocolul tipic pe care l -am folosit la toate
investiga țiile din cadrul acestei lucrări.
3.2.2.1.1. Evaluarea motilită ții colinergice și adrenergice a preparatului de esofag .
Am testat motilitatea preparatelor esofagiene circulare și longitudinale în func ție de
înălțimea prelevării. Cel pu țin pe preparatele care au folosit șobolani Wistar și șoareci Sw iss,
nu am ob ținut contrac ție colinergică la nici o concentra ție de carbacol aplicată (pornind de la
10-9 M până la 10-5 M). Aceasta în condi țiile în care stimularea cu SCE a avut rezultate clare,
puternice și reproductive atât pe preparatele circulare cât și longitudinale. Stimularea cu KCl
de la 20, 40, 60, 80 mM în curbă cumulativă a produs un răspuns nesemnificativ din punct de
vedere al generării de for ță, comparativ cu stimularea electrică.
Ca urmare putem concluziona că media ția motorie esofagiană l a nivelul por țiunii
inferioare a acestui organ nu este predominant colinergică. Pentru a investiga media ția
nonadrenergică/noncolinergică (NANC) s -au folosit blocan ți specifici ai mediatorilor
simpatici și parasimpatici pentru a se observa efectele asupra contractilită ții SCE.
79
S CE m a rto r A tro p in ã + S CE A tr. + p ra zo s. + S CE0100200300400500600A
B
Figura 49 – Inhibi ția contrac ției SCE de către pretratarea cu atropină și prazosin pe preparat de esofag
longitudinal (A) și circular (B)
Ca substan țe de lucru s -au folosit blocantul -adrenrgic al receptorilor de tip 1
numit prazosin (Sigma Co.) și blocantul de receptori colinergici M atropina (Sigma Co.).
Dozele administrate au fost de 10-6 M. Administrarea s -a făcut în pretratare de 10 – 15 minute
înainte de SCE. Contrac țiile SCE ini țiale au fost folosite drept control.
Pretratarea cu coctailul NANC a redus în mod semnificativ contractilitatea SCE pe
toate preparatele, atât longitudinal ( Figura 49 A) (p = 0,00691) cât și circulare ( Figura 49 B).
3.2.2.1.2. Efectele media ției angiotensinergice asupra motilită ții esofagiene
Studiul s -a efectuat folosind ang II 10-9 M până la 10-5 M în administrare cumulativă.
Nici una din dozele administrate nu a avut efect per se asupra tonusului bazal al preparatelor
longitudinale cât și al celor circulare de esofag.
Pentru a se investiga efectul pretratării cu ang II asupra răspunsului contractil la SCE
în preparatele de esofag de șobolan s -a efectuat pretratarea cu ang II 10-5 M și incubarea
preparatului timp de 15 minute.
80
S CE m a rto r A n g II + S CE100200300400500600700
A
81
S CE m a rto r A n gio te n sin ã II + S CE020040060080010001200B
Figura 50 – Influen ța pretratării cu ang II asupra contrac ției SCE pe preparat de esofag circular (A) și
longitudinal (B)
Pretratarea cu ang II a produs reducerea semnificativ statistică (p = 0,003122 ileon
circular, p = 0,001817 ileon longitudinal ) a contractilită ții SCE atât pe praparatele
longitudinale cât și pe inele. Din punct de vedere al for ței generate preparatul longitudinal a
fost cel mai afectat cu o medi e de 30 – 40 %, în timp ce pe preparatul circular inhibi ția nu a
fost atât de puternică 10 – 15 % (Figura 50).
82
SCE martor Angiotensinã II + SCE Losartan + ang II + SCE020040060080010001200
Figura 51 – Efectul pretratării cu losartan și ang II asupra SCE (p = 0 ,00893)
Administrarea de losartan a inhibat influența angiotensinei II asupra contracției SCE,
contractilitatea preparatului revenind aproape la valorile inițiale ( Figura 51).
3.2.2.1.3. Efectele AINS asupra moti lității esofagiene
Pentru investigarea contractilită ții esofagiene s -a folosit și ansamblul de traductori
izometrici cu SCE (stimulare în câmp electric). Pentru stabilirea unei curbe contractile de
bază preparatele montate în baia de organ au fost stimulat e cu frecven țe și tensiuni variabile
de curent. Tatonările experimentale au dus la stabilirea unei serii frecven ță/tensiune cu
rezultate reproductibile, care au fost folosite în continuare ( Figura 52). Pentru prepa ratul de
esofag de șobolan am ob ținut contrac ții optimale și reproductibile la frecven țe de 5, 15, 30,
45, 60 Hz, tensiune de 150 V, timp de 10 s.
Figura 52 – Contrac ție control SCE – esofag șobolan (n = 5, 15, 30, 45, 60 Hz, tensiune de 150 V, timp de 10 s)
83
S CE m a rto r S u lin d a c + S CE2004006008001000120014001600 A
S CE m a rto r P iro x ica m + S CE0200400600800 B
S CE m a rto r Nim e su lid + S CE100200300400500600700 C
Figura 53 – Influen ța pretratării cu sulindac (p = 0,03732) (A), piroxicam (p = 0,04132) (B) și nimesulid (p =
0,03586) (C) asupra SCE
Administrarea de AINS 10-6 M în pretratare n u a produs nici un efect per se .
Toate AINS folosite au avut un efect de inhibi ție a contrac ției SCE cu acela și profil al
curbei de răspuns ceea ce sugerează un efect unitar asupra contractilită ții (Figura 53).
3.2.2.1.4. Efectul interac țiunii între AINS și Ang II la nivelul musculaturii netede
esofagiene
Preincubarea cu ang II a redus semnificativ contractilitatea la SCE, de manieră
previzibilă, în acord cu toate celelalte rezultate ob ținute cu acest protocol. Coadministrarea de
ketoprofen sau alte inhibitoare neselective de COX a redus și mai mult contractilitatea
musculaturii netede esofagiene (p = 0,03658) (Figura 54). Toate aceste rezultate indică faptul
că musculatu ra netedă esofagiană pare a fi mai pu țin dependentă de medierea
tromboxani/prostaglandine a contrac ției. Efectele inhibi ției COX par a fi strict cantitative.
Este dificil de determinat, datorită variabilită ții interindividuale ale animalelor de experien ță,
84
care este contribu ția procentuală a fiecăruia dintre factorii contractili (COX, PLA 2, AMPc)
dar, cel pu țin în cazul contrac ției mu șchiului neted esofagian angiotensina și receptorii AT1
nu par a fi de o importan ță majoră.
SCE martor Ang. II + SCE Ketoprofen + SCE Keto. + ang II + SCE0100200300400500600700
Figura 54 – Influen ța coadministrării de ang II și ketoprofen asupra contrac ției SCE
85
3.2.2. 2. Evaluarea cont ractilită ții musculaturii ileo -jejunale pe preparat circular și
longitudinal
3.2.2.2.1. Stimularea colinergică
După cum este cunoscut media ția principală a motilită ții la nivelul tubului digestiv
este colinergică. Carbamoil -colina (carbacolul) este un analog sintetic al acetilcolinei folosit
pentru studii farmacologice datorită ac țiunii sale de agonist al receptorilor colinergici de tip M
de la ni velul musculaturii netede, precum și datorită stabilită ții sale chimice în solu ție ceea ce
permite men ținerea unor doze stabile. În toate preparatele care folosesc musculatură netedă
digestivă contrac ția indusă de carbacol este folosită ca martor datorită stabilită ții și
reproductibilită ții sale (Figura 55).
10001200140016001800200022002400260028003000
3300 4300 5300 6300 7300 8300 9300mg contractieileon circular -stimulare colinergica
Figura 55 – Contrac ție martor de carbacol pe ileon circular
S-au folosit dilu ții succesive de carbacol pornind de la 10-10 M până la 10-6 M pentru
construirea unei curbe doză efect cumulative (n = 6) folosită ca referin ță pentru experimentele
ulterioare.
86
Figura 56 – Curba doză -efect la administrarea de carbacol (10-10, 10-9, 10-8, 10-7, 10-6 M) pe ileon de șobolan
După cum se observă din figura de mai sus (Figura 56) administrarea de carbacol
produce atât cre șterea tonusului contractil al preparatului de intestin, indiferent de la ce ni vel a
fost prelevat (jejun, ileon medial până la terminal) cât și amplitudinea și frecven ța
contrac țiilor spontane. Datorită variabilită ții interindividuale, efectele pretratării preparatelor
de intestin au fost evaluate folosind contrac ția de control cu c arbacol pe acela și preparat
(Figura 57).
Figura 57 – Contrac ție martor carbacol – ileon longitudinal
87
3.2.2.2.2. Stimulare în câmp electric
Tubul digestiv și în special intestinul es te deosebit de responsiv la stimularea în câmp
electric. Aceasta se datorează faptului că la nivelul tubului digestiv există plexurile mienteric
și submucos ce con țin o multitudine de neuroni modulatori ai motilită ții digestive, ce
reacționează foarte rapi d și energic la depolarizarea indusă de varia țiile de câmp electric. Ca
urmare stimularea va ob ține efecte reproductibile și clar dependente de frecven ța de stimulare
ceea ce ne permite trasarea de curbe doză -efect cu u șurință (figura 58).
Figura 58 – Contrac ție control la stimularea în câmp electric ( – 8, 16, 32, 64 Hz, 10 V, 10 s)
3.2.2.2.3. Efectul administrării de ang II asupra preparatelor de intestin sub țire
Se cu noaște implicarea SRA în maturarea musculatu rii netede în utero (prin AT2)
(216). Animalele knock out pentru receptorul AT2 nu supravie țuiesc perioadei de gesta ție
datorită (printre altele) incapacită ții de angiogeneză. Receptorul angiotensinergic 2 reglează
creșterea mu șchiului neted și generarea for ței în timpul dezvoltării fetale (217).
Ang II este cel mai puternic vasconstrictor al circula ției splahnice (218).
De asemenea este binecunoscut faptul că ECA se secretă la nivelul mucoasei
intestinale (219) ceea ce sem nifică o media ție ang iotensinică importantă atât a circula ției
splahnice, cât și probabil a motilită ții intrinsece a tubului digestiv.
Autoradiografierea mucoasei cu 131I -Sar demonstrează existen ța receptorilor pt. Ang
II (220).
Contrac ția la Ang II este men ționată pentru musculatura sfincteriană, mai pu țin pentru
intestin propriu -zis (221).
88
A
B
Figura 59 – Curba doză efect la administrarea în doze cumulative de ang II (1010M – 10-6 M) pe ileon
longitudinal (A) și circular (B).
Administrarea de angiotensină în doze cumulative pornind de la 10-10 M până la 10-6
M a produs o cre ștere a tonusului contractil de amplitudini similare (60 – 80 %) cu contrac ția
indusă de carbacol (figura 59). Pretratarea cu inhibitorul de enzimă de conversie captopril nu
a produs efecte semnificative asupra contrac ției angiotensin ice pe mu șchiul neted digestiv.
3.2.2.2.4. Efectul coadministrării de ang II și AINS la n ivelul musculaturii netede
ileale
După cum se poate observa din figura 60 pretratarea cu AINS s -a făcut în ordinea
selectivită ții lor pentru COX -2 conform tabelului următor.
89
Tabel ul 5. Efectul procentual al pretratării cu AINS în ordinea selectivită ții pentru COX -2 asupra contrac ției la
ang II
AINS Selectivitate
COX -2 Efect asupra
contrac ției ang II
100% (procent
inhibi ție)
Ibuprofen Foarte mică 15 – 20
Ketoprofen Foarte mică 35 – 40
Sulindac Mica 45 – 50
Piroxicam Redusă 20 – 25
Meloxicam Mare 50 – 60
A
B
C
D
E
Figura 60 – Efectul pretratării cu ibuprofen (A), ketoprofen (B), sulindac (C), piroxicam (D) și meloxicam (E)
asupra contrac ției angiotensinice
90
Din datele de mai sus se observă că pretratarea cu AINS reduce efectul stimulării
angiotensinice. Acest rezultat este în acord cu literatura care precizează că un procent
important al contrac ției angiotensinice la nivelul mu șchiului net ed, mai ales vascular, dar și de
alte origini este dependentă de COX și de metaboli ții lipidici ai acesteia în special TxA2.
După cum se observă însă gradul de inhibi ție variază cu selectivitatea AINS.
Antiinflamatoarele nesteroidi ene cu selectivitate mini mă, care blochează atât COX -1
(constitutivă) cât și COX -2 (inductibilă), au, în mod paradoxal , un grad mai mic de inhibi ție a
contrac ției decât meloxicamul , de exemplu , care este un inhibitor selectiv COX -2 și care are
un efect inhibitor maxim. Aceste rezu ltate ridică ni ște întrebări importante în ceea ce prive ște
media ția contac ției angiotensinice la nivelul tubului digestiv. Este de necontestat faptul că axa
AT1 – PLA2 – AA – COX – Tx și PG este implicată în mod esen țial dar se pare că metaboli ții
acidulu i arahidonic implica ți în contrac ție sunt produ și mai ales de COX -2 la nivelul celulei
muscular netede digestive.
Această ipoteză este sprijinită de raportarea ang II ca fiind o moleculă proinflamatorie
(și în acord cu rezultatele noastre din experimentel e precedente care au folosit antioxidan ți
pentru inhibarea efectelor angiotensinice la nivel vascular).
3.2.2.2.5. Efectul ang II asupra contractilită ții musculare netede în condi țiile inhibi ției
adrenergice și colinergice
După cum se știe, o parte impor tantă din medierea contractilită ții mu șchiului neted
digestiv de către neuronii intramurali se realizează folosind neuromediatori de alte origini
decât cei ai sistemului nervos vegetativ (media ție nonadrenergică -noncolinergică – NANC).
În aceste condi ții am dorit să știm dacă inhibarea media ției clasice cu 1-blocantul adrenergic
– prazosin și cu blocantul receptorilor colinergici M – atropină are efecte asupra contrac ției
colinergice și asupra medierii COX a acesteia.
A
91
B
Figura 61 – Influen ța pretratării cu piroxicam (A) și ibuprofen (B) asupra contrac ției angiotensinice în condi țiile
inhibării media ției NANC
După cum se observă din rezultatele prezentate mai sus ( Figura 61) pretr atarea cu
atropină și prazosin nu are efecte semnificative asupra inhibi ției induse de AINS asupra
contrac ției angiotensinice ba chiar, uneori, se produce o reversie a efectului inhibitor, fără
semnifica ție statistică. Acest rezultat demonstrează, că cel puțin în ceea ce prive ște medierea
COX a contrac ției angiotensinice la nivelul mu șchiului neted digestiv, aceasta nu interferă cu
celelalte mecanisme modulatoare ale contractilită ții digestive.
Administrarea în doză unică de atropină 10-6 M readuce contrac tilitatea digestivă în
limite aproximativ normale pentru stimularea angiotensinică ceea ce înseamnă că există
mecanisme inhibitoare sau cel pu țin modulatoarea în sens inhibitor cu media ție colinergică.
Este posibil ca unii neuroni intramurali cu ac țiune in hibitorie să posede receptori colinergici,
activarea cărora va produce această revenire a contractilită ții.
3.2.2.2.6. Efectele IECA și BRA asupra contrac ției colinergice
Contrac ția de control a fost realizată prin administrarea unei dilu ții de 10-6 M ca rbacol
care a produs o contrac ție stabilă și reproductibilă conform subcapitolului 3.2.2.2.1. Această
contrac ție a fost folosită ca martor pentru fiecare dintre preparatele luate în lucru. Pentru a se
vedea dacă există interac țiuni între răspunsul colinerg ic și preadministrarea de substan țe cu
efect asupra metabolismului angiotensinei s -a investigat interac țiunea între acestea.
Preadministrarea de captopril 10-6 M, inhibitor al enzimei de conversie a avut un
rezultat nea șteptat ( Figura 62)
92
Figura 62 – Efectul preadministrării de captopril asupra contrac ției indusă de carbacol
Contrac ția carbacolică a fost diminuată în mod semnificativ de și de principiu cele
două substan țe acționează pe substrate complet diferite iar captoprilul nu a avut efecte per se
asupra contrac ției musculaturii netede digestive. Nici stimularea contrac ției cu SCE pe fond
de captopril nu a demonstrat variabilitate semnificativă a contrac ției electrice. Cauza acestui
comportament nu ne este clară încă , dar este posibil ca în lipsa angiotensinei I captoprilul să
acționeze asupra altui substrat peptidic angiotensinic deoarece știm că multe dintre aceste
enzime sunt inter schimbabile, ceea ce ne duce cu gândul la sinteza u nui metabolit relaxant și
pe de altă parte , s-a dovedit, pe studii clinice, că unii pacien ți au prezentat cazuri de
constipa ție cronic ă după tratamentul cu captopril. De aceea este posibil ca inhibi ția enzimei de
conversie să reducă motilitatea prin mecani sme încă necunoscute (222). Inhibi ția simultană a
sintezei de metaboli ți ai acidului arahidonic cu indometacin nu a alterat, conform literaturii,
acest efect inhibitor al ca ptoprilului.
În cadrul aceluia și set de experimente preliminare s -a investiga t și efectul
preadministrării blocantului de receptor AT1, losartan. Ca urmare a preincubării timp de 15
minute s -a observat o cre ștere semnificativă a capacită ții de contrac ției a mu șchiului neted
intestinal (30 – 40%) ( Figura 63).
Figura 63 – Influen ța preadministrării de losartan asupra contrac ției carbacolice
93
Având în vedere efectele inhibitorii ale ang I I asupra contractilită ții musculare netede,
efectul losartanului era de a șteptat. Pe de altă parte în condi țiile lipsei unui aport exogen de
angiotensină II există două alternative: fie mucoasa intestinală re ține o mică cantitate de
peptide angiotensinice ca parte a SRA tisular, peptide a căror efect va fi blocat de losartan , fie
receptorul AT1 mai este implicat și în alte moduri în ceea ce prive ște motilitatea mu șchiului
neted digestiv.
Figura 64 – Efectele comparative ale cap toprilului și losartanului asupra contrac ției colinergice
Figura 64 reprezintă efectele comparative ale captoprilului și losartanului asupra
contrac ției colinergice. După cum se observă contrac ția este inhibată de către captopril și
stimulată de losartan de manieră semnificativă statistic, toate aceste în condi țiile în care
motilitatea generală a preparatelor nu a fost modificată în nici un fel, lucru dovedit de
contrac ția finală de control pe carbacol, care respec tă în mod riguros contrac ția ini țială.
3.2.2.2.7. Efectele AINS asupra contrac ției colinergice
Pentru a se observa dacă contrac ția carbacolică folose ște metaboli ți ai acidului
arahidonic ca mediatori s -a realizat verificarea interac țiunii între AINS și carbacol. După cum
se observă din Figura 65, pretratarea cu ketoprofen 10-6 M produce o inhibi ție semnificativă a
contractilită ții carbacolice , lucru observat și la AINS -ul COX -2 selectiv – meloxicam.
Substan țele c are au fost luate în lucru sunt , pe de o parte un inhibitor neselectiv COX -1,
COX -2, (ketoprofen) , a cărui efect este absolut similar cu cel al meloxicamului , care
acționează predominant asupra COX -2. Aceste rezultate demonstrează un anume grad de
mediere a contractilită ții musculare netede prin intermediul metaboli ților ciclooxigenazei,
lucru care este în acord cu literatura. O serie de al ți autori, folosind indometacin ca inhibitor
neselectiv de COX -1 și COX -2 (223) și celebrex ca blocant specific de COX -2 (175), au
demonstrat că PG I și TxA2 sunt printre principalii re sponsabili ai contrac țilității musculare
netede vasculare.
Din observa țiile noastre , se pare că acela și ansamblu contractil este prezent și pentru
efectul contractil al stimulării colinergice. Faptul că nu există diferen țe semnificative între
reducerea co ntractilită ții de către ketoprofen și de către meloxicam (Figura 65) denotă că
94
probabil izoforma inductibilă COX -2 este cea mai importantă în economia contrac ției.
A
B
Figura 65 – Efectul preadministrării de ketoprofen (A) și meloxicam (B) asupra contrac ției carbacolice
3.2.2.2.8. Investigarea interac țiunii angiotensină, AINS, B RA și IECA asupra SCE.
După cum am prezentat în partea ini țială a lucrării, SCE reprezintă o modalitate ra pidă
și ușoară de a ob ține contrac ții musculare netede, u șor cuantificabile în func ție de frecven ța de
stimulare, care nu necesită stimulare chimică, reproductibile, de foarte scurtă durată (de obicei
durează strict cât stimularea), ceea ce permite repetar ea stimulărilor de mai multe ori în cursul
aceluia și experiment fără epuizarea preparatului, nu necesită spălări repetate pentru eliminarea
stimulantului chimic și în general, după o perioadă de tatonare pentru stabilirea frecven țelor și
timpilor de lucru , sunt foarte u șor de folosit.
3.2.2.2.8.1. Efectele ang II asupra motilită ții intestinale stimulate SCE.
După cum era de a șteptat , curba contractilă a stimulării electrice ( Figura 66) la
frecven țe variabile (4, 8, 16, 32, 64, 100 Hz) a demonstrat în condi țiile preincubării cu
angiotensină II o inhibi ție a contrac ției SCE (utilizând testul One – Way Anova, p = 0,0364).
95
S CE m a rto r A n g II + S CE050100150200250300
Figura 66 – Inhibi ția SCE de către pretratarea cu ang II
Toate efectuările de stimulări electrice au fost făcute după dispari ția efectului per se al
ang II , care necesită aproximativ 10 – 15 minute până la relaxare. Ca și interpretare a acestor
rezultate , cea mai plauzibilă ipoteză este cea a angiotensinelor vasodilatat oare ob ținute din
metabolismul altern al angiotensinogenului, angiotensinei 1 -12 și al angiotensinei II. Un
studiu al distribu ției enzimelor alterne a SRA tisular, a prezen ței metaboli ților de mici
dimensiuni (penta -, hexa – heptapeptide de tip angiotensini c) și al distribu ției receptorilor de
tip Mas, AT1, AT2 și a altora , ar fi de dorit. Probabil ECA 2 sau vreuna din kimazele tisulare
prezente în celulele mucoasei intestinale , descompune angiotensina în exces, în condi țiile
ocupării tuturor receptorilor AT 1, în ang 1 -7 a cărei efect musculotrop inhibitor este
arhicunoscut (186). Se știe că receptorii AT1 se saturează rapid și este cunoscut efectul
tahifilactizan t al administrărilor repetate de angiotensină pe orice tip de preparat. Odată ce
activitatea contractilă a ang II a fost realizată , receptorii AT 1 rămân bloca ți o perioadă
semnificativă de timp (90 – 120 minute), suficient pentru ca ang II în exces din li chidul de
perfuzie să poată fi transformat în ang 1 -7. Pe de altă parte , se știe că mucoasa intestinală
prezintă o serie de carboxipeptidaze cu rol în digestie și nu este improbabil ca și acestea să
96
aibă un oarecare efect în degradarea ang II în metaboli ți inhibitori.
3.2.2.2.8.2. Investigarea contractilită ții NANC pentru SCE
După cum se știe, contrac ția SCE este indusă prin depolarizarea neuronilor care se
găsesc la nivelul plexurilor submucos și intramural. Ace ști neuroni sunt în marea lor
majoritate co linergici , dar suficien ți dintre ei folosesc ca mediatori alte substan țe chimice.
Pentru a vedea care este impactul media ției colinergice și adrenergice asupra contractilită ții
native a mu șchiului neted ileal s -au blocat receptorii 1 adrenergici cu prazos in și receptorii
M colinergici cu atropină. Rezultatul asupra contractilită ții în câmp electric este prezentat în
figurile de mai jos (Figura 67).
S CE m a rto r A tro p . + p ra zo sin + S CE50100150200250300350
A
S CE m a rto r A tro p . + p ra zo sin + S CE02004006008001000 B
Figura 67 – Influen ța inhibi ției NANC asupra contrac ției SCE pe preparat circular (A) și longitudinal (B)
Studii preliminare au demonstrat că nici atropina nici prazosinul nu au efecte
contractile per se asupra mu șchiului neted ileal. Stimularea în câmp electric pe fond de
atropină a produs o scădere semnificiativă a contractilită ții, care se regăse ște și la
administrarea amestecului atropină plus prazosin. Pe de altă parte , preadministrarea izolată de
prazosin nu a produs nici un efect asupra rezultatelor stimulării în câmp electri c, ceea ce era
de așteptat, având în vedere că activitatea 1 adrenergică a tubului digestiv este destul de
redusă.
Administrate ca amestec , cele două substan țe au avut un foarte puternic efect inhibitor
al contrac ției musculaturii netede pe preparatele l ongitudinale (p = 0,00094) (Figura 67 B).
Spre deosebire de acestea , administrarea amestecului atropina/prazosin a avut efecte variabile
pe preparatul circular (p = 0,03754) (Figura 67 A). La frecven țe mici de stimulare efectul a
97
fost de inhibi ție a contractilită ții, în vreme ce la frecven țe mai ma ri contractilitatea a revenit
către normal. Aceste efec te ar putea fi explicate astfel :
– La nivelul mu șchiului longitudinal media ția esen țială este cea colinergică , întrucât fibrele
musculare longitudinale sunt responsabile pentru mecanismul de propulsie care este în cel
mai înalt grad dependent de stimularea vagală. Blocarea receptorilor M cu atropină
produce limitarea răspunsurilo r întrucât, de și preparatul este izolat și termina țiile vagale
sunt îndepărtate, probabil majoritatea neuronilor intramurali prezintă media ție
colinergică. Ei eliberează la stimularea electrică tot acetilcolină, la fel ca și termina țiile
vagale, care, în c ondițiile blocării cu atropină reduc contractilitate a. Contractilitatea
remanentă (20 – 25%) este probabil independentă , atât de media ția colinergică cât și de
cea adrenergică , folosind ca mediator alte substan țe, poate chiar deriva ți ai acidului
arahidoni c.
– În ceea ce prive ște contractilitatea musculaturii circulare , aceasta are caracteristici diferite
care au fost prezentate mai sus. For ța contractilă este mult mai redusă, frecven ța
contrac țiilor spontane este mai mare , iar func ționalitatea în fiziologia intestinului sub țire
este legată mai mult de mi șcările de segmentare decât de cele de propulsie. Efectul
cantitativ observat la acest nivel – în spe ță inhibi ția la frecven țe mici și lipsa de efect la
frecven țe mari poate fi datorat intrării treptate în ac țiune a neuronilor responsabili cu
motilitatea circulară. Ipoteza de lucru este că la stimulare cu frecven ță redusă mai pu țini
neuroni intramurali și submuco și se vor depolariza și majoritatea sunt colinergici. Pe
măsură ce frecven ța de stimulare cre ște (ad ică energia transmisă către celule cre ște) din
ce în ce mai mul ți neuroni noncolinergici se vor depolariza astfel producând rezultatele
contractile ob ținute.
3.2.2.2.8.3. Efectele AINS asupra contrac ției SCE în condi țiile inhibi ției colinergice și
adrene rgice
După cum am prezentat mai sus , în condi țiile în care scoatem din ecua ție stimularea
colinergică și adrenergică , media ția prin intermediul metaboli ților acidului arahidonic rămâne
printre cele mai importante în ceea ce prive ște contractilitatea muscu laturii netede. Se observă
că la administrarea mai multor tipuri de AINS inhibi ția produsă de atropină și prazosin se
păstrează și există un anume grad de contrac ție remanentă în toate experimentele, cu varia ții
cantitative nesemnificative.
98
SCE martor Ketoprofen + A + P + SCE Sulindac + A + P + SCE0100200300400500600
Figura 68 – Influen ța pretratării cu ketoprofen și sulindac asupra SCE în condi țiile inhibi ției NANC
Adminstrarea de SCE cu frecven ță de 8, 16, 32, 64 Hz asupra preparatului de ileon
pretratat cu ketoprofen pe fond de atropină și prazosin a produs inhibi ția contrac ției cu o
medie de 75 % (p = 0,00028) . De asemenea, administrarea de sulindac pe preparat de ileon pe
fond de atropină și prazosin a produs inhibi ția contrac ției cu o medie de 80 % ( Figura 68) (p =
0,00002) .
S CE m a rto r Ib u + A + P + S CE0100200300400500
A
S CE m a rto r P iro x ica m + A + P + S CE050100150200250300 B
Figura 69 – Influen ța pretratării cu ibuprofen și piroxicam asupra SCE în condi țiile inhibi ției NANC
99
Adminstrarea de SCE cu frecven ță de 8, 16, 32, 64 Hz asupra preparatului de ileon
pretratat cu ib uprofen pe fond de atropină și prazosin a produs inhibi ția contrac ției cu o
medie de 40 % (p = 0,0024) (Figura 69 A). De asemenea, administrarea de piroxicam pe
preparat de ileon pe fond de atropină și prazosin a produs inhibi ția contrac ției cu o medie de
38 % (p = 0,01429) (Figura 69 B).
În condi țiile în care pretratarea cu AINS ar fi trebuit să inhibe ambele ciclooxigenaze,
ramura prostaglandino -tromboxanică a media ției contractile ar fi trebuit să fie abolită , deci
contractilitatea ar fi trebuit să se apropie de zero. Aceste rezultate vin în contradic ție cu teoria
actuală care conferă un procentaj important din media ția contractilă deriva ților de acid
arahidonic. Rezultat ele în acest caz sugerează că , de fapt , există o altă media ție contractilă
care este implicată în contrac ția musculaturii netede digestive. Rezultatele ob ținute infirmă
clar teoria medierii tromboxanice a peristaltismului.
3.2.2.2.8.4. Evaluarea media ției nitrinergice în contractilitatea musculaturii netede
intestinale
Este cunoscut faptul că monoxidul de azot este un mediator gazos difuzibil de
importan ță capitală în medierea relaxării vasculare. De asemenea, o multitudine de studii au
demonstrat că NO sintaza este prezentă atât la nivelul mucoasei cât și a celulelor musculare și
neuronale din tubul digestiv. NO este un mediator intestinal , dar implicarea sa în motilitatea
digestivă nu face obiectul investiga ției de fa ță, decât în măsura în care ar putea afecta
reactivitatea angiotensinică.
Ca urmare , s-a folosit inhibitorul specific de NO sintază L -NAME (L Nitro -Arginin –
Metil -Ester) pentru a reduce sau aboli sinteza de NO la nivel intestinal.
100
S CE m a rto r L -NA M E + S CE02004006008001000
Figura 70 – Inhibi ția SCE de c ătre pretratarea cu L -NAME
Incubarea cu L -NAME a produs o scădere minoră a contractilită ții, ceea ce sugerează
o media ție nitrinergică a contractilită ții (figura 70). Pe de altă , parte se știe că NO este un
mediator musculo -relaxant prin intermediul GTP și în nici un caz contractil , ceea ce face ca
inhibi ția contractilită ții electrice de către L -NAME să fie cu atât mai paradoxală. Singura
ipoteză care poate fi formulată în această situa ție este că o serie de neuroni contractili de la
nivelul inerva ției intrinseci intestinale au media ție activatoare nitrinergică, iar inhibi ția lor va
duce la o scădere a contractilită ții. Pe de altă parte , coadministrarea de L -NAME,
angiotensină și prazosin nu a produs o abo lire totală a contractilită ții, ceea ce presupune și o
altă serie de mecanisme contractile, probabil un mecanism strict electric reprezentat de
depolarizarea membranei și deschiderea canalelor de calciu voltaj dependente.
101
3.2.3. Musculatura netedă traheo -bron șică
Interac țiunile între angiotensină, AINS și IECA la nivelul musculaturii netede bron șice
fac obiectul subcapitolului următor. Studiul a fost efectuat pe ansamblul de traductori
izometrici cu stimulare farmacologică și pe sistemul de traductori iz ometrici cu stimulare în
câmp electric. Preparatele folosite au fost inele de trahee și/sau bronhie principală de șobolan
Wistar. Preparatele au fost montate în sistemul de traductori și lăsate la echilibrat timp de 60
de minute. Apoi au fost supuse unor c ontrac ții de control cu carbacol 10-9 M până la 10-5 M în
administrare cumulativă ( Figura 71). În urma trasării curbei de control, s -a decis folosirea
concentra ției de 10-6 M carbacol pentru efectuarea stimulării f armacologice, datorită faptului
că doza respectivă este suficient de mare pentru a ob ține o contrac ție maximală și suficient de
mică pentru a se apropia de concentra țiile fiziologice.
Figura 71 – Curba de control la adminis trarea cumulativă de carbacol în concentra ții de: 10-9 M, 10-8 M, 10-7 M,
10-6 M și 10-5 M.
102
3.2.3.1. Influen ța ang II asupra contractilită ții traheo -bron șice.
Studiul s -a efectuat folosind ang II 10-9 M până la 10-5 M în administrare cumulativă.
Nici una din dozele administrate nu a avut efect per se asupra tonusului bazal al inelelor de
trahee.
Pentru a se investiga efectul pretratării cu ang II asupra răspunsului contractil la al ți
stimuli farmacologici în preparatul de trahee de șobolan , s-a efectuat pretratarea cu ang II 10-6
M și incubarea preparatului timp de 15 minute. După acest interval s -a administrat carbacol
10-9 M – 10-5 M în doză cumulativă. Pretratarea cu ang II a inhibat în mod semnificativ
contrac ția colinergică ( One – Way Anova : p = 0,0 4648 , diferen țe semnificativ statistice între
cele două grupuri) (Figura 72).
Ca rb a co l m a rto r A n g II + ca rb a co l0100200300400
Figura 72 – Inhibi ția contrac ției carbacolice de pretratarea cu ang II 10-5 M
Având în vedere corespond ența între efectul inhibitor asupra contractilită ții
musculaturii bron șice, atât pentru carbacol cât și folosind SCE, este evident că pretratarea are
aceste efecte inhibitorii ale contractilită ții. Co -administrarea de carbacol, ang II și losartan sau
103
PD 123319 nu a produs rezultate semnificative statistic , probabil ca urmare a efectelor strict
farmacocinetice în baia de organ. Oricum problema media ției inhibi ției contrac ției colinergice
prime ște un răspuns în subcapitolul imediat următor, unde se dovede ște fără echivoc
dependen ța de receptorii AT1 a efectului inhibitor a l contrac ției colinergice.
Pentru investigarea contractilită ții traheale s -a folosit și ansamblul de traductori
izometrici cu SCE (stimulare în câmp electric). Pentru stabilirea unei curbe contractile de
bază preparatele montate în baia de organ au fost stimulate cu frecven țe și tensiuni variabile
de curent. Tatonările experimentale au dus la stabilirea unei serii frecven ță/tensiune cu
rezultate reproductibile, care au fost folosite în cont inuare ( Figura 73). Pentru preparatul de
trahee de șobolan am ob ținut contrac ții optimale și reproductibile la frecven țe de 5, 15, 30, 45,
60 Hz, tensiune de 150 V, timp de 10 s.
Figura 73 – Contrac ție martor SCE frecven țe: 5, 15, 30, 45, 60 Hz, tensiune de 150 V, timp de 10 s.
Administrarea de angiotensină 10-6 M în pretratare nu a produs nici un efect per se
(vezi mai sus). Stimularea cu frecven țele prezentate mai sus a produs la niv elul preparatului
pretratat cu ang II un răspuns contractil ce demonstrează o inhibi ție (Figura 74) semnificativă
statistic ( p = 0,00329, Pearson = 0,93965 ) folosind testul „t” (Paired Two Sample for Means ).
104
S CE m a rto r A n g II + S CE0100200300400500600
Figura 74 – Efectul pretratării cu ang II 10-6 M asupra preparatelor de trahee stimulate în câmp electric.
În concluzie , preadministrarea de angiotensină II inhibă contractilitatea musculaturii
netede traheale. Pentru a se ver ifica medierea acestui efect s -a realizat coadministrarea de
angiotensină II cu losartan, blocant specific al receptorilor angiotensinergici de tip 1.
Rezultatul administrării a fost o revenire aproape la normal a contractilită ții traheale conform
rezultat elor prezentate în Figura 75.
105
SCE m artor Ang II + SCE Losartan + ang II + SCE0100200300400500600
Figura 75 – Efectul pretratării cu losartan asupra inhibi ției angiotensinice a contractilită ții SCE pe mu șchi traheal
de șobolan (n = 6, p = 0,0023858 )
După cum se poate observa, inhibi ția contractilită ții indusă de ang II este un mecanism
AT1 dependent, fapt demonstrat de dispari ția aproape completă a efectului la administrarea de
losartan. Totu și, se poate observa o u șoară inhibi ție remanentă, de 5 – 10 % care ar putea fi
atribuită unei media ții prin intermediul AT2.
Administrarea blocantului de receptori AT2 – PD 123319 a produs revenirea efectului
contractil al stimulării în câmp electric după administrarea de angiotensină II, dar la nivele
interme diare comparativ cu losartanul, ceea ce sugerează o implicare mai redusă, dar posibilă
a receptorilor de tip AT2 ( Figura 76).
106
S CE m a rto r A n g II + S CE P D + a n g II + S CE100150200250300
Figura 76 – Efectul pretratării cu PD 123319 asupra in hibiției angiotensinice a contractilită ții SCE pe mu șchi
traheal de șobolan
La administrarea de PD 123319 contrac ția indusă de carbacol pe fondul pretratării cu
ang II a revenit la valorile martor.
O altă ipoteză de studiu a fost posibilitatea ca ang II administrată în baia de organ să se
scindeze în metaboli ți vasodilatatori ( a se vedea ang 1 -7). Pentru a se elimina această
poten țială cale metabolică s -a folosit coadministrarea de A773 (inhibitor specific al
receptorului Mas). Nici această tentativă nu a redus inhibi ția angiotensinică , atât a contrac ției
colinergice cât și SCE, ceea ce scoate, pentru moment, ang 1 -7 și alți metaboli ți mai mici din
discu ție.
3.2.3.2. Efectul AINS asupra reactivită ții musculaturii netede traheo -bron șice.
Studiul s -a efec tuat folosind carbacol 10-9 M până la 10-5 M în administrare
cumulativă.
Pentru a se investiga efectul pretratării cu AINS asupra răspunsului contractil la
carbacol în preparatul de trahee de șobolan , s-a efectuat pretratarea cu AINS 10-6 M și
incubarea preparatului timp de 15 minute. După acest interval s -a administrat carbacol 10-9 M
– 10-5 M în doză cumulativă. După cum se observa din Figura 77, pretratarea cu AINS clasici
cu selectivitate COX -2 în cre ștere (ib uprofen, ketoprofen, piroxicam, meloxicam) produce o
ușoară reducere a contractilită ții colinergice, dar fără semnifica ție statistică (n=6, p>0,05).
Aceasta poate sugera un efect generic de inhibi ție a contactilită ții, care se poate observa pe
aproape toat e preparatele musculare netede, dar mecanismul este dificil de precizat.
107
A
B
C
Figura 77 – Contrac ție martor de carbacol (A); influen ța pretratării cu ibuprofen și ketoprofen asupra contrac ției
induse de carbacol (B); infl uența pretratării cu meloxicam și piroxicam asupra contrac ției induse de carbacol (C)
108
Pentru investigarea contractilită ții traheale s -a folosit și ansamblul de traductori
izometrici cu SCE (stimulare în câmp electric). Pentru stabilirea unei curbe contrac tile de
bază preparatele montate în baia de organ au fost stimulate cu frecven țe și tensiuni variabile
de curent. Tatonările experimentale au dus la stabilirea unei serii frecven ță/tensiune cu
rezultate reproductibile, care au fost folosite în continuare ( Figura 78). Pentru preparatul de
trahee de șobolan am ob ținut contrac ții optimale și reproductibile la frecven țe de 5, 15, 30, 45,
60 Hz, tensiune de 150 V, timp de 10 s.
Figura 78 – Contrac ție martor SCE (n – 5, 15, 30, 45, 60 Hz, tensiune de 150 V, timp de 10 s) pe preparat de
trahee de șobolan
Administrarea de AINS 10-6 M nu a produs nici un efect per se asupra contactilită ții
preparatelor taheo -bronșice.
109
Figura 79 – Influen ța preadministrării de tenoxicam, ketoprofen și meloxicam asupra contrac ției SCE
Un rezultat nea șteptat a fost ob ținut la preadministrarea de AINS înainte de stimularea
în câmp electric. De manieră sistematică, inhibi ția COX a cres cut u șor, dar semnificativ ,
reactivitatea preparatelor stimulate electric (Figura 79).
Acest efect nu este în concordan ță cu rezultatele ob ținute anterior pe stimulare
farmacologică, unde administrarea de AINS a in hibat contrac ția colinergică, iar în prezen ța
angiotensinei II nu s -a obținut nici un efect.
Se știe că stimularea colinergică are o componentă COX semnificativă, responsabilă
pentru aproximativ 25% din contrac ție. În aceste condi ții este de în țeles de ce inhibi ția COX
ar putea reduce contrac ția rezultată din stimularea receptorilor M, dar nu și cre șterea
contractilită ții în condi țiile stimulării electrice. Mecanismele prin care se realizează contrac ția
SCE la nivel traheo -bronșic sunt considerate a fi tot uși legate de contrac ția colinergică.
Receptorii colinergici esen țiali care se găsesc la nivelul musculaturii netede traheo -bronșice
sunt de tip M2 și M3 care sunt de tip G i și G q. Receptorii de tip M3 produc contrac ție prin
activarea fosfolipazei C, cre șterea produc ției de IP 3 și eliberarea de calciu din reticul. Calea
M2/G i nu este încă certă , dar se pare că se realizează prin inhibarea adenil ilciclazei , care la
rândul ei reduce nivelele de AMPc, care deschid canalele de calciu (224). Stimularea electrică
produce depolarizarea neuronilor colinergici și eliberarea intrinsecă de acetilcolină la nivelul
musculaturii netede traheo -bronșice (fenomenul se nume ște cuplare farmaco -contractilă).
Cu toate acestea , rezultatele noastre nu sprijină această ipoteză , deoarece SCE în
prezen ța AINS cre ște contractilitatea , în timp ce carbacolul în prezen ța AINS , produ ce
contractilitate scăzută.
Concluzia este că există o cale de media ție COX -dependentă a contractilită ții, probabil
prin intermediul unor deriva ți musculo -relaxan ți de acid arahidonic. Inhibi ția COX produce
reducerea sintezei acestor substan țe relaxante , ceea ce face ca efectul colinergic de cuplare
farmaco -contractilă să fie mai puternic.
Administrarea de atropină pe fondul acestei inhibi ții ar fi trebuit să reducă complet sau
măcar să inhibe în mod semnificativ contrac ția produsă de SCE. Totu și, din rez ultatele
noastre , acest fenomen nu s -a întâmplat în condi țiile administrării de AINS și atropină, lucru
care sprijină în continuare ipoteza medierii COX a contrac ției stimulate electric la mu șchiul
neted traheo -bronșic (Figura 80).
110
Figura 80 – Influen ța preadministrării de ibuprofen și de atropină și ibuprofen asupra SCE
3.2.3.3. Efect ele administrării concomitente de ang II și AINS asupra musculaturii
netede traheo bron șice
Preincu barea cu AINS de tip ibuprofen, ketoprofen, meloxicam și piroxicam nu a
produs efecte semnificative asupra inhibi ției contrac ției SCE de către ang II (Figura 81) Lipsa
oricărui tip de efect reprezintă probabil neim plicarea COX, ambele izoforme, în acțiunea
angiotensinei , cu toate că unii autori sugerează un astfel de rezultat , deși doar la nivel
vascular. Experimentele s -au realizat la multiple nivele ale traheei și bronhiilor principale de
șobolan, până la limita a paraturii din dotare. Nici unul dintre aceste preparate nu a demonstrat
producerea unei contrac ții semnificative. De și literatura indică prezen ța receptorilor atât de tip
AT1 c ât și de tip AT 2 la nivelul mucoasei și musculaturii netede traheo bronsice, pr ecum și a
ECA, angiotensinogenului dar nu și a reninei la acest nivel (225), cauza a cestei lipse de
răspuns per se încă nu poate fi elucidată. De și autorii mai s us men ționați admit existen ța unei
contrac ții slabe și tranzitorii ab olită de losartan experimentele noastre nu au putut -o pune în
eviden ță.
Utilizarea de inhibitori de enzimă de conversie precum captopril produce o reversie a
efectului inhibitor al ang I I asupra contractilită ții musculaturii atât colinergică cât și SCE.
Având însă în vedere că ang II se găse ște în solu ție din surse exogene efectul captoprilului
sugerează mai degrabă o interven ție asupra metabolismului bradikininei decât al
angiotensinelor .
Se știe că IECA au efecte bronhoconstrictoare la un număr semnificativ de pacien ți dar
efectul în vitro asupra contrac ției musculare netede traheo bron șice este pu țin studiat. În orice
caz media ția kininergică depă șește obiectul studiului de fa ță și va fi probabil urmărită în
investiga ții ulterioare.
111
A
B
C
112
D
Figura 81 – Influen ța pretratării cu ang II asupra contrac ției SCE (A); influen ța pretratării cu ibuprofen și ang II
asupra contrac ției SCE (B); influen ța pretrat ării cu ketoprofen și ang II asupra contrac ției SCE (C); grafic
cumulativ cu influen ța pretratării cu ang II, ibuprofen și ang II și ketoprofen și ang II asupra contrac ției SCE (D)
113
3.3. DISCU ȚII
Efectul angiotensinei II administrate izolat asupra mu șchi neted vascular
Angiotensina II este un puternic vasoconstrictor , dar ale cărui caracteristici contractile
pe preparatul izolat sunt semnificativ diferite de cele induse de media ția adrenergică sau de
KCl. Din punct de vedere cantitativ , angiotensina II în concentra ție optimă (10-6 M)
administrată în lichidul de perfuzie nu produce o cont racție la fel de mare ca și fenilefrina în
aceea și concentra ție, iar caracteristicile curbei contractile sunt diferite. Contrac ția nu se
menține indefinit precum în cazu l stimulării adrenergice, ceea ce sugerează că receptorii AT1
nu rămân ocupa ți pe o perioadă foarte lungă (ipoteză infirmată de fenomenul de tahifilaxie
caracteristic angiotensinei II) sau, mai probabil, contrac ția angiotensinică are media ție
multiplă care epuizează mult mai rapid rezervele energetice ale preparatului.
Contrac ția angiotensinică la nivel vascular se conformează rela ției doză -efect,
administrarea succesivă de doze crescătoare permi țând trasarea unei curbe cumulative doză –
efect de tip clasic.
Un element important este că acest aspect al curbei generată de administrarea de
angiotensină II nu este influen țat de prezen ța sau absen ța endoteliului vascular, ceea ce
semnifică faptul că receptorii AT1 care mediază contrac ția se găsesc la nivelul memb ranei
miocitelor vasculare. De altfel, pe niciunul din tipurile de preparate vasculare efectele
angiotensinei sau ale substan țelor care influen țează metabolismul său nu au fost endotelio –
dependente.
Contrac ția angiotensinică are ni ște caracteristici aparte , prin faptul că este dependentă
de mai multe căi de mediere pentru a se realiza, căi de mediere care au importan ță variabilă în
funcție de tipul de țesut muscular neted la nivelul căruia are loc medierea:
– Receptorul AT1 activat ac ționează prin intermedi ul proteinei Gq. Proteina Gq
activează fosfolipaza C, care generează produc ția de 1,4,5 -inozitoltrifosfat (IP3) și
diacilglicerol (DAG). IP3 eliberează calciu din depozitele intracelulare, iar DAG determină un
influx de calciu din mediul extracelular. Cre șterea concentra ției intracelulare de calciu va fi
urmată de contrac ția celulelor musculare, mai ales la nivelul celulelor netede vasculare (226).
– Receptorul AT1 stimulează tirozin kinaza care activează proteinkinaza asoci ate
mitogenezei (MAPK). Aceasta stimulează cre șterea activită ții NF -κB și a fost asociată cu
sistemul NADH/NADPH din membrana celulelor endotelial e, generând SRO. SRO sunt
capabile să reducă eliberarea oxidului nitric (NO), determinând vasoconstric ție și scăderea
oxidării LDL (227)
– O altă cale prin care se mediază contrac ția indusă de ang II este reprezentată de
efectul asupra ciclooxigenazelor, care , la rândul lor, generează metaboli ți lipidici
vasoconstrictori de tipul TxA2 și a PG I (228, 229).
Efectul bloca nților enzimei de conversie și a blocan ților de receptori AT1 asupra
diverselor tipuri de mu șchi neted vascular
În administrarea unică sau în doze cumulative captoprilul (inhibitor al enzimei de
conversie a angiotensinei) nu a avut nici un efect per se asupra tonusului mu șchiului neted
vascular. Acest rezultat este în concordan ță cu literatura și sugerează că , la nivelul
ansamblului endotelio -muscular vascular , atât angiotensina I cât și enzima de conversie se
găsesc în cantită ți minime și nu afectează si nteza locală de angiotensină II.
De asemenea , administrarea de losartan (blocant de receptori AT1) și de PD123379
(blocant de receptori AT2) nu a avut nici un efect per se asupra preparatelor vasculare.
114
Aceasta sprijină în continuare ideea că la nivelul a nsamblului endotelio -muscular vascular
angiotensina II activă provine doar din plasmă și nu este generată local.
Efectul AINS administrat izolat asupra diverselor tipuri de mu șchi neted vascular
Administrarea de AINS asupra preparatelor izolate arterial e nu a produs efecte per se .
S-au folosit majoritatea AINS disponibile și utilizate pe pia ța farmaceutică, acestea fiind în
ordinea selectivită ții lor COX -2 astfel: ibuprofen, ketoprofen, sulindac, nimesulid și
meloxicam.
Aceste rezultate sugerează că, de și, conform literaturii, atât în endoteliu cât și în
mușchiul neted vascular există atât COX -1, COX -2 cât și receptori pentru prostaglandine și
tromboxani, medierea tonusului bazal arterial nu se face cu ajutorul acestora.
Efectul AINS asupra contrac ției angiotensinice
Există dovezi clare în literatură că stimularea receptorilor AT1 de către angiotensina II
are efecte nete proinflamatorii, cu sau fără implicarea varia țiilor de presiune arterială (197). O
serie de experimente clinice și paraclinice au dem onstrat că blocarea sistemului renină –
angiotensină fie cu inhibitori ai enzimei de conversie (ECA), fie cu blocan ți ai receptorilor
angiotensinici ( BRA), reduce răspunsul inflamator la nivel vascular (198). Dar, în ciuda
investiga țiilor intense, mecanismel e inflama ției vasculare induse de Ang II sunt încă
necunoscute. Pe de altă parte, interac țiunea între ang II și rezultatele metabolismului vascular
al cicloxigenazelor la nivelul mu șchiului neted vascular sunt mai pu țin studiate.
Administrarea de ibuprofen în incubare a redus contrac ția determinată de ang II în
manieră dependentă de doză, până la abolirea completă a acesteia.
Rezultatele experimentale au fost independente de prezen ța endoteliului vascular pe
preparat, inhibi ția contractilă fiind prezentă î n ambele cazuri.
După ce s -a stabilit selectivitatea efectului inhibitor la contrac ția angiotensinică, s -au
folosit și alți inhibitori de COX în diverse concentra ții, pentru a se elimi na un eventual efect
idiosincraz ic.
Ca urmare, s -a folosit ketoprofen hidrocloric (Sigma) ca inhibitor hidrosolubil
nespecific de COX , în acelea și condi ții ca cele prezentate mai sus.
O altă serie de experimente a fost efectuată în scopul diferen țierii ac țiunii asupra
enzimelor implicate în metabolismul acidului arahidonic , care ar putea fi implicate în
reducerea contrac ției angiotensinice de către agen ții farmacologici inhibitori ai COX. Ca
urmare, s -a folosit un inhibitor specific al COX -2, nimesulid (230) hidrosolubil și disponibil
comercial (Sigma Co).
S-a repetat protocolul prezentat la punctele anterioare și s-a demonstrat un efect
puternic inhibitor, dependent de doză, al nimesulidului asupra contrac ției induse de ang II 10-6
M. Fiind un efect dependent de doză , s-a putut construi curba doză -efect, ce are o configura ție
similară cu cele ale ibuprofenului și ketoprofenului.
Efectul AINS asupra contrac ției adrenergice
Experimentele au fost completate cu administrarea de nimesul id în pretratare a
contrac ției fenilefrinice și potasice. Nu s -au ob ținut modificări semnificative ale
contractilită ții fenilefrinice sau potasice.
S-a demonstrat că pre -incubarea cu ibuprofen nu a produs nici un fel de modificare a
contrac ției fenilefrini ce, nici în doză minimă (10-9 M) nici în doză maximă (10-5 M) (n=4).
Protocolul experimental a fost repetat folosind ca agent contractant KCl 40 mM. Nici
115
de această dată nu a fost ob ținută nici un fel de modificare a contrac ției potasice în prezen ță
de ibu profen 10-5 sau 10-9 M (n=4).
În scopul eliminării suspiciunii de efect inhibitor nespecific al contractilită ții
musculare netede, s -au repetat experimentările cu ketoprofen în prezen ța fenilefrinei 10-6 M și
a KCl 40 mM. Nici una dintre contrac țiile indus e de aceste substan țe nu a fost afectată de
preincubarea de ketoprofen, ceea ce certifică faptul că efectul inhibitor este conturat doar la
contrac ția angiotensinică
Efectul angiotensinei II asupra preparatelor vasculare stimulate cu SCE
Creșterea contra ctilită ții se poate datora unui efect cantitativ – în urma preadministrării
de angiotensină II în celulele musculare netede s -a acumulat o cantitate suplimentară de
calciu, care nu a fost eliminată complet. În condi țiile în care se aplică stimul electric ,
mecanismele de stimulare a contrac ției ce func ționează în cadrul SCE vor produce un influx
suplimentar de calciu care împreună cu cantitatea deja existentă vor realiza o contrac ție mai
puternică.
Receptorii AT1 au activat sistemul de fosfolipaze membranar e producând o cantitate
crescută de mediatori secunzi de tip IP3 și DAG, care nu au fost încă degrada ți în cele 5 – 10
minute care s -au scurs între sfâr șitul contrac ției angiotensinice și aplicarea de stimuli electrici.
Există modalită ți de identificare a acestor mecanisme, dar nu fac parte din obiectivele lucrării
și astfel nu au fost urmărite în continuare.
Efectul blocan ților enzimei de conversie și inhibitorilor de receptor AT1 asupra
preparatelor vasculare stimulate cu SCE
Incubarea preparatului cu IECA a produs răspunsuri semnificativ mai mari la
stimularea în câmp electric.
Și incubarea cu blocan ți ai receptorilor pentru angiotensină (BRA) a crescut
răspunsurile la stimularea electrică.
Rezultatul este oarecum paradoxal deoarece însă și pretratarea cu angiotensină II cre ște
contractilitatea preparatului de arteră renală stimulat cu SCE. Blocarea enzimei de conversie
nu ar trebui să aibă efecte semnificative asupra contractilită ții vasculare, de vreme ce
rezervele locale de angiotensină I sunt nesemni ficative. Literatura prevede efecte inhibitoare
ale contractilită ții în cazul captoprilului prin mecanisme antiangiotensinice, inhibitoare ale
influxului de calciu, stimulatoare ale metabolismului bradikininei sau modulatoare ale
metabolismului prostagland inelor. Totu și o serie de rezultate privind experimente efectuate
exclusiv pe câmp electric au arătat că administrarea de captopril nu are efect sau chiar cre ște
răspunsul presor în condi țiile stimulării electrice (231).
Efectul AINS asupra preparatelor vasculare stimulate cu SCE
Aceste rezultate se înscriu în tendin ța generală de scădere a contractilită ții
musculaturii netede de către AINS. O serie de studii implică COX -1 ca unul din mecanismele
de media ție a contractilită ții musculare netede vasculare ceea ce face ca discu ția rezultatelor
de mai sus să fie ipotetică. SCE produce contrac ție a mu șchilor netezi prin depolarizarea
termina țiilor nervoase vegetativ e. Ace ști neuroni secretă o multitudine de neuromediatori
printre care se poate presupune că există și produ și lipidici ai metabolismului COX, cu ac țiune
predominant constrictoare, mai ales din grupul tromboxanilor. Blocarea receptorilor
prostaglandinici d e la acest nivel ar trebui să fie următorul pas în studiul interac țiunii COX –
Ang II.
116
Pe de altă parte , este cunoscută ipoteza interven ției metaboli ților acidului arahidonic în
contractilitatea musculară netedă. Se știe că unul (unii) din metaboli ții cont ractili la nivelul
msculaturii netede vasculare este a șa numitul EDHF (Endothelium -Derived -Hiperpolarising –
Factor) care este un acid hidroxieicosaenoic sau epoxieicosatrienoic, produs de către
lipoxigenazele (LOX) care ac ționează la nivelul mu șchiului nete d. Pe de altă parte , există o
serie de prostaglandine și tromboxani vasoconstrictori care sunt implica ți în men ținerea
contrac ției mu șchiului neted pe perioade îndelungate (232). Este posibil ca inhibitori
nespecifici de COX precum ketoprofenul sau nimesulidul să aibă efecte asupra media ției
lipidice a acestei contrac ții și astfel să reducă contractilitatea mu șchiului neted vascular.
Artrita reumatoidă, de exemplu , este asociată cu o mortalitate cardiovasculară înaltă
(233), care este pusă pe seama func ției deficitare a endoteliului vascular în cond ițiile unei
prezen țe crescute de angiotensină II. Reducerea efectului contractil al EDHF cu ajutorul
combina ției dintre AINS și inhibitori ai receptorilor AT1 ar putea avea efecte benefice asupra
mortalită ții cardiovasculare din afec țiunile inflamatorii ar ticulare cronice.
Efectele diverselor combina ții AINS și angiotensină asupra preparatelor vasculare
stimulate cu SCE
Co-administrarea de AINS (ibuprofen) împreună cu ang II a redus în mod semnificativ
amplitudinea contractilă la stimularea SCE.
Din rezu ltatele anterioare s -a observat că angiotensina II poten țează contrac ția indusă
de SCE. Reducerea efectului contractil al SCE pe fond de angiotensină observată la inhibi ția
COX cu AINS este o dovadă clară a implicării metaboli ților acidului arahidonic în c ontrac ția
musculară netedă. Acest fenomen, al inhibi ției for ței contractile a musculaturii netede de către
AINS, observat nu numai la nivelul mu șchiului neted vascular ci și la mu șchiul neted digestiv
și respirator, nu numai pe angiotensină II ci și pe con tracție adrenergică, colinergică sau
potasică , vine în sprijinul ipotezei media ției nespecifice a contrac ției prin metaboli ții acidului
arahidonic. Rezultatul este util prin faptul că sugerează că asocierea de AINS cu substan țe
medicamentoase cu poten țial vasocontractil ar putea reduce riscurile cardiovasculare induse
de acestea.
Efectele modulatoare diferite ale ionilor de amoniu asupra ac țiunilor vasculare ale
angiotensinei pe aortă și artere renale izolate de șobolan
Amoniacul (NH 3) este cea mai sim plă moleculă neionică dintre compu șii cu azot care
are rol esen țial în multe procese biologice. Fiind o bază slabă NH 3 este format prin
dezaminarea naturală a moleculele endogene și apare în concentra ții micro -moleculare în
sângele uman ca rezultat a difuz iei sale prin membranele celulare. Ca parte a ciclului
azotului, NH 3 îndepline ște rolul de componentă pentru sinteza aminoacizilor, nucleotidelor și
proteinelor. Având multe origini endogene și exogene, mare parte din NH 3 este detoxificat la
mamifere, în p rincipal, prin conversia sa la uree în ficat cu participarea a cinci enzime ale
ciclului ureei (234). În celulele tubilor renali, NH 3 este protonat și transform at în forma
ionică (NH 4+) prin reac ția cu ionii de H+ secreta ți. Ionii de amoniac rezulta ți cresc în celulă
prin captarea H+ datorită mediului intacelular mai acid și a membranei puternic permeabile.
În aceste circumstan țe, NH 3 se echilibrează între spa țiile extra și intracelulare, inducând o
mare varietate de alterări biochimice și neuropatologice.
În lichidele biologice, NH 3 există ca atare sau predominant ca ioni de amoniu (NH 4+),
în func ție de pH -ul solu țiilor. Efectele NH 3/NH 4+ în sistemele biologice s unt iritative și sunt
117
responsabile pentru câteva ac țiuni toxice care interferează cu metabolismul energetic mai ales
în creier. Cre șterea NH 4+/NH 3 în sânge a fost corelată cu coma hepatică, scăderea
excitabilită ții neuronale, crizele epileptice, convulsii induse de presiunea crescută a
oxygenului în aerul respirat și stări de oboseală (235).
Ionii de amoniu inhibă transmisia sinaptică prin ac țiune postsinaptică, producând un
efect inhibitor asupra descărcărilor induse de glu tamat (236). Hiper amoniemia cronică
intensifică apoptoza neuronală și crește turnover -ul serotoninei inducând alterări ale somnului
văzute în encefalopatia hepatică (237).
Câteva mecanisme electrofiziologice și biochimice au fost propuse pentru a explica
efectele dăunătoare ale NH 4+/NH 3 pe func țiile sistemului nervos central (SNC), începând cu
procesele normale de asimilare, depozitare sau eliberare a neurotransmi țătorilor și sfâr șind cu
întreruperea traficului neuronal -astrocitar al aminoacizilor sau neuroaminelor la nivel cerebral
(238).
Toxicitatea acută a amoniacului este mediată prin cre șterea acumulării de oxid nitric
care se combină cu radicalii liberi și formează un compus foarte toxic, peroxin itritul (239). O
legătură de hidrogen formată între anionul superoxid și ionul amoniu accelerează transferul de
electroni de la radicalul anion la oxigen. Pr oducerea nitrogenului reactiv intermediază nitrarea
proteinei tirozină, alterează func ția astrocitelor și contribuie la neurotoxicitatea amoniului
(240).
Hipe ramonemia blochează canalele de calciu, ac țiune ce măre ște efectele depresiei
sistemului nervos central și al unor analgezice opioide (241).
Relația dintre hiperamonemie și sistemul hormonal renină -angiotensină a fost studiată
predominant la nivel renal. Administrarea de NH 4Cl este asociată cu acidoză metabolică și cu
nivele crescute în plasmă de renină -angiotensină și aldosteron (242, 243). Perfuzia timp de 60
de mi nute de NH 4Cl a suprimat activitatea reninei plasmatice (244).
În timp ce ang II are efecte puternice asupra vitezei de secreție și producere a
amoniacului renal de către segmentele tubulare proximale (199), poten țate de acidoza NH 2Cl
(245), efectul ionilor de amoniu pe mu șchiul neted vascular în general și pe artera renală în
particular, sunt încă sub investiga ții. Folosind benzi ( stripuri ) helicoidale din aortă izolată de
iepure, Furtado în 1987 (246) a semnalat fapt ul că o scurtă expunere la NH 4Cl nu a afectat
tensiunea aortică de repaus , dar a modificat responsivitatea strip -urilor precontractate cu
noradrenalină. Ionii de amoniu determină relaxarea arterelor mari izolate de câine,
independent de prezen ța endoteliul ui (247), și amplifică contrac ția indusă de K+ pe aorta de
șobolan facilitând influxul transmembranar de Ca2+ (248). Pe de altă parte, tonusul vascular și
contractilitatea spontană a venei portale izolate de sobolan au fost crescute de clorura de
amoniu și scăzute în solu ția fără calciu în prezen ța a 1M nifedipină (249).
În acord cu unele date din literatură (246-248), rezultatele succint prezentate aduc o
modestă con tribu ție la studiul proprietă ților modulatoare diferite ale ionilor de amoniu la
nivelul aortei toracice și arterei renale de șobolan. Mecanismul de producere a acestor efecte
este complex, începând cu reactivitatea receptorilor specifici și manifestările electro -chimice
membranare înso țitoare și sfâr șind cu reac țiile metabolice celulare.
Deși ambele teritorii (structuri) vasculare sunt vase de conductan ță cu densitate și
sensibilitate diferită a forma țiunilor receptoare, receptorii alfa -adrenergici testa ți cu fenilefrină
sau noradrenalină nu au prezentat modificări semnificative de reactivitate în prezen ța ionilor
de amoniu, în timp ce receptorii angiotensinici au fost intens influen țați în prezen ța acestora,
mai ales în cazul inelelor perfuzate de arteră renală.
Studiul comparativ al efectelor NH 4Cl asupra contractilită ții inelelor aortice și renale
produsă de ang II, a eviden țiat inhibarea ac țiunii vasoconstrictoare a acesteia în cazul aortei
toracice și poten țarea semnificativă a contractilită ții artere lor renale. Mare parte din studiile
118
anterioare au demonstrat că efectele vasculare ale ang II sunt în principal constrictive datorită
stimulării receptorilor AT 1 și protein kinazei C, activării IP 3 și eliberării de calciu citosolic
dublată de proprietă ți decelabile vasodilatatoare (89). Acțiunile vasodilatatoare ale ang II au la
bază stimularea receptorilor AT 2 (250) activatori ai formării și eliberării de NO -GMP c,
prostaglandine și kinine plasmatice (251, 252). În timp ce receptorii AT 1 interac ționează cu
proteinele G 5 inducând fosforilarea tirozin kinazei și activarea protein kinazei activată de NO
(253), receptorii AT 2 sunt implica ți prin proteinele G i în activarea fosfatazelor
defosforilatoare (254). Vasorelaxarea determinată de ang II apărând evidentă în experien țele
noastre numai la nivelul vaselor renale precontractate cu fenilefrină sau noradrenalină, ne -a
permis eviden țierea proprietă ților modulatoare ale NH 4Cl și asupra receptorilor de tip AT 2 ai
angiotensinei la nivel arterial renal. Spre deosebire de ac țiunea vasoconstrictoare poten țată de
către NH 4Cl, efectele vasodilatatoare ale acesteia, semnalate anterior de Tirapelli și col. (255)
pe carotidă izolată de șobolan și de Grbovic și col. (256) pe arteră renală izolată, au apărut
puternic inhibate în prezen ța ionilor de amoniu.
Semnifica ția func țională a acestor modificări de reactivitate vasculară renală diferită la
ang II de către excesul ionilor de amoniu este insuficient precizată. Poten țarea vasoconstric ției
la nivelul arterei renale produsă de cre șterea reactivită ții receptorilor AT 1, dublată de
inhibarea relaxării indusă de receptorii AT 2, ar putea contribui la dereglările fluxului sanguin
renal în hiperamonemiile de diferite cauze.
Rezultatele de mai sus furnizează o dovadă în plus pentru proprietă țile modulatoare
diferite ale ionilor de amoniu asupra aortei toracice și arterei renale de șobolan. De și
promi țătoare, aceste studii au nevoie de reproduceri ulterioare și de noi cercetări cu tehnici și
metode mai avansate.
Interac țiunile vasculare dintre aldosteron, ang II și antioxidan ți
Datele recente referitoare la efectele nongenomice ale aldosteronului au identificat un
receptor membranar specific (receptor nongenomic – NGR), care es te diferit de receptorul de
mineralocorticoizi citosolic (MR), având o varietate de ac țiuni care contribuie la reglarea
cardiacă și a homeostaziei tensiunii arteriale, independente de sărurile renale și de echilibrul
hidro -electrolitic (257). Ambe le tipuri de receptori mineralocorticoizi sunt prezente în celulele
endoteliale și musculare netede vasculare (258). S-a stabilit că prezen ța dehidrogenazei
hidroxisteroid 11 (11HSH 2) în țesuturile sensibile la mineralocorticoizi, protejează MR
împotriva activării de către glucocorticoizi (259). În acela și timp, s -a demonstrat că
aldosteronul ac ționează ca un hormon cheie care participă în patogeneza unor afec țiuni
cardiovasculare (260). Aldosteronul inhibă contractilitatea în trabeculele atriale și ventriculare
ale inimii umane și poten țează răspunsul vasoconstrictor al an giotensinei II (ang II) în arterele
coronare, în timp ce reglează „up” receptorii angiotensinei (4, 261).
Angiotensina II fiind principalul reglator al sintezei de aldosteron suprarenal, prin
complexul AT 1R membranar (262), interac țiunile din tre ace ști doi hormoni, sunt de asemenea
prezente în mu șchiul cardiac și în celulelor musculare netede vasculare (263, 264). Prin efecte
rapide nongenomice, aldosteronul poate cre ște eliberarea de NO (oxid nitric) din endoteliul
vascular (265) sau poate stimula produc ția de SRO ca molecule de semnalizare prin activarea
NADPH – oxidazei, în func ție de nivelul stresului oxidativ din mediu (207, 266). În situa ții cu
nivel scăzut de stres oxidativ, aldosteronul contribuie la vasodilata ția indusă de activarea
eliberării predominante de eNOS și NO, în timp ce în anumite condi ții vasculare preexistente
de daune oxidative importante, aldosteronul participă la producerea de vasoconstric ție prin
creșterea nivelului de radicali liberi deriva ți din oxigen (206). În acest fel, prin ac țiuni rapide
nongenomice vasculare, aldosteronul poate provoca vasoconstric ție, vasodilata ție sau nici un
efect.
119
Tratamentul combinat al celulelor musculare netede vasculare, cu aldosteron și Ang II
exercită un efect sinergic chiar la doze de ne eficace (263). Induc ând stres oxidativ și
vasoconstric ție prin mecanisme nongenomic e, aldosteron ul a fost considerat a fi implicat în
patogeneza unor forme de hiperte nsiune a rterială, pe lângă implica țiile sale genomice . Aceste
noi descoperiri sublinia ză rolul aldosteron ului ca un hormon cardiovascular cheie.
Pe de altă parte, formarea crescută de specii reactive de oxigen datorită aldosteronului
și Ang II (267-269) contribuie la disfunc țiile cardiace și vasculare. Captatorii (s cavengerii ) de
radicali liberi superoxid dismutaza, catalaza și dimetil sulfoxidul (DMSO), administra te la
șobolani cu hipertensiune acută indusă cu Ang II în perfuzie, a u redus daunele vasculare
induse de acest tip de hipertensiune arterială, ceea ce sugerează că speciile reactive ale
oxigenului pot juca un rol în patogeneza unor boli vasculare hipertens ive (208).
Există, de asem enea, un echilibru delicat între vasoconstric ția produsă de Ang II
indusă de anionul superoxid, H 2O2 și peroxinitrit pe de o parte, și vasodilata ția cauzată de NO
în celulele musculare netede vasculare, pe de altă parte (270). Inhibarea sintezei de NO cu L –
NAME măre ște vasoconstric ția produsă de Ang II (271) și determină stres oxidativ (272).
Peroxinitritul rezultat din combina ția NO și superoxid contribuie la efectele vasculare
cerebrale nocive ale Ang II (273).
Blocarea receptorilor aldos teronului este frecvent utilizată în cardio -miopatii (274),
deoarece reduce răspunsurile inflamatorii/fibrinogenice induse de Ang II (275), prevenind
apoptoza celulelor endoteliale (276) și îmbunătă țirea activită ții nervilor simpatici (277).
În timp ce spironolactona inhibă receptorii mineralocorticoizi clasici ai aldosteronului,
eplerenona blochează predominant efectele sale nongenomice asupra schimb ului Na+/H+,
nivelelor de Ca2+ intracelular și vasoconstric ției vaselor de rezisten ță mezenterice (278, 279).
Acumularea de noi dovezi sugerează că ac țiunile nongenomice cardiovasculare ale
aldosteronului sunt produse prin căi celulare variate și mediate de o multitudine de sisteme
mesagere inclusiv speciile reactive ale oxigenului și azotului. Stresul oxidat iv și nitrosativ
fiind implicat în căile ce conduc la activarea sistemului angiotensină -aldosteron, am propus
reevaluarea interac țiunilor func ționale dintre aldosteron, ang II și antioxidan ți în mu șchiul
neted vascular izolat din inelele de aortă de șobola n. A fost demonstrat că la pacien ții
hipertensivi cu insuficien ță cardiacă, tratamentul prelungit cu diuretice tiazidice, blocan ți de
canale de calciu, inhibitori ai ECA și alte combina ții terapeutice produce cre șterea stresului
oxidativ și disfunc ție endo telială chiar dacă tensiunea arterială este scăzută (280).
Multe cercetări au demonstrat în ultimii ani că , pe lângă activarea transportului de
sodiu transe pitelial unidirec țional, aldosteronul participă în reglarea și modularea activită ții
cardiovasculare, completând astfel efectele sale renale și volemice. Cele două ac țiuni
principale ale aldosteronului, fiind produs e prin receptorii mineralocorticoizi
citosolici/nucleari (genomic) și prin receptorii membranari (nongenomic), se bazează pe
mecanisme diferite. Spre deosebire de receptorii mineralocorticoizi genomici, care activează
lent transcrip ția genică nu cleară, generând proteine efecto are, receptorii memb ranari
nongenomici declan șează reac ții electrochimice care determină activarea sau inhibarea rapidă
a răspunsurilor celulare cu participarea speciilor endoteliale reactive ale oxigenului și
azotului.
Astfel, aldosteronul inhibă efectele vasoconstrictoare ale angiotensinei într -o manieră
doză -dependentă, fără a fi implicat și endoteliul. Acest efect nu pare să fie mediat de către
receptorii genomici pentru aldosteron, deoarece blocarea acestor receptori cu spironolactonă
nu afectează vasoconstric ția angiote nsinică.
Datele ob ținute furnizează argumente suplimentare asupra faptului că ac țiunile
nongenomice ale aldosteronului pe celulele musculare netede aortice de șobolan sunt o
problemă de interac țiune și echilibru între efectele sale rapide vasoconstrictoare și
vasodilatatoare, ca rezultat al activării speciilor reactive ale oxigenului în primul caz și a
120
speciilor reactive ale azotului în cel de -al doilea caz.
Cascada chimică a interac țiunilor vasculare dintre aldosteron, angiotensină II și
antioxidan ți pe ce lula musc ulară netedă aortic ă este prezentată în Figura 82.
Figura 82 – Interac țiunile vasculare dintre aldosteron, angiotensină II și antioxidan ți pe celula musculară netedă
aortică de șobolan
Această interac țiune complex ă poate explica faptul că aldosteronul ca activator al
speciilor oxigenului și azotului, poate avea de asemenea ac țiuni benefice dar și dăunătoare
asupra func țiilor cardiovasculare.
Efectele biologice ale aldosteronu lui ar trebui interpretate în acest context. La un nivel
scăzut al stresului oxidativ ambiental, aldosteronul determină produc ția de NO și
vasodilata ție, în timp ce în situa ții cu cre șterea stresului oxidativ va prevala disfunc ția
endotelială și efectele n egative induse de vasoconstric ție. Astfel, aldosteronul ar putea fi
considerat „atât prieten cât și dușman”. În acest fel, progrese recente au ridicat o serie de
121
întrebări cu privire la modul în care aldosteronul deteriorează func țiile cardiovasculare și
soluționarea lor ar putea conduce la îmbunătă țiri terapeutice.
Evaluarea motilită ții colinergice și adrenergice a preparatului de esofag
După cum se poate observa, contractilitatea pe preparatele longitudinale este foarte
puternic afectată de inhibi ția receptorilor adrenergici și colinergici , ceea ce intră în oarecare
conflict cu inabilitatea de răspuns de la nivelul stimulării colinergice. Singura modalitate pri n
care s -ar putea explica inhibarea contracției de către atropină este că media ția contractil ă a
neuronilor plexurilor intramusculare nu este strict colinergică , ci eliberează și alți mediatori cu
efect contractil. Pe organul izolat, cu media ția vagală întreruptă este posibil ca răspunsul
neuronal colinergic să fie mai important decât cel muscular colinergic. Termina țiile vagale
eliberează acetil colină către neuronii Meissner și Auerbach, stimulându -i pe ace știa să
elibereze un mediator musculotrop. În lipsa vagului adăugarea de carbacol în baia de organ nu
stimulează echivalent ace ști neuroni, ca urmare nu se produce contrac ție colinergică.
Pe de altă parte , SCE produce depolarizarea electrică a neuronilor mienterici , ceea ce
va produce eliberarea de mediatori musculotropi, cu răspunsul contractil eviden țiat. În
condi țiile în care în lichidul de p erfuzie este prezentă atropina , efectul acesteia probabil
reduce responsivitatea electrică a neuronilor mienterici , ceea ce inhibă răspunsul contractil
conform datelor prezentate în figurile de mai sus.
Pe de altă parte , se știe că stimularea 1 adrenergi că este un puternic stimul la nivelul
musculaturii netede , deși receptorii 1 sunt mai pu țin prezen ți la nivelul tubului digestiv.
Totu și coincubarea cu prazosin (blocant 1) produce o inhibi ție a contracției la SCE de 20 –
25 %, lucru care poate fi pus pe seama media ției histaminice sau adenozinice de cale
intermediară în circuitele interplexare scurte (281).
Din toate cele de mai sus putem conchide că media ția contractilă esofagiană este
extraordinar de complexă, necesită studii prelungite iar orice inferen țe am putea ob ține din
datele func ționale legate de contractilitatea angiotensinică sunt obligatoriu provizorii și
supuse discu ției.
Efectele media ției angi otensinergice asupra motilită ții esofagiene
Acest rezultat respectă tendin ța generală de inhibi ție a contractilită ții de către
angiotensina II administrată exogen. Pentru a se eviden ția media ția acestui efect inhibitor s -au
folosit blocan ți de receptori a ngiotensinici (losartan și PD 123319). Administrarea de losartan
a redus aproape complet efectul inhibitor al pretratării cu ang II , ceea ce sugerează în mod
evident implicarea receptorilor AT1 în inhibi ția contrac ției. Coadministrarea de PD 123319
nu a mo dificat în mod semnificativ efectele pretratării cu ang II , ceea ce sugerează implicarea
redusă a receptorilor AT2 în motilitatea esofagiană.
Efectul interac țiunii între AINS și Ang II la nivelul musculaturii netede esofagiene
Preincubarea cu ang II a redus semnificativ contractilitatea la SCE, de manieră
previzibilă, în acord cu toate celelalte rezultate ob ținute cu acest protocol. Coadministrarea de
ketoprofen sau alte inhibitoare neselective de COX a redus și mai mult contractilitatea
musculaturii ne tede esofagiene. Toate aceste rezultate indică faptul că musculatura netedă
esofagiană pare a fi mai pu țin dependentă de medierea tromboxani/prostaglandine a
contrac ției. Efectele inhibi ției COX par a fi strict cantitative. Este dificil de determinat,
datorită variabilită ții interindividuale ale animalelor de experien ță, care este contribu ția
122
procentuală a fiecăruia dintre factorii contractili (COX, PLA2, AMPc) dar, cel pu țin în cazul
contrac ției mu șchiului neted esofagian angiotensina și receptorii AT1 nu par a fi de o
importan ță majoră.
Evaluarea contractilită ții musculaturii ileale pe preparat circular și longitudinal
Efectul administrării de ang II asupra preparatelor de intestin sub țire
Se cunoa ște implicarea SRA în maturarea musculaturii netede în utero (prin AT2)
(216). Animalele knock out pentru receptorul AT2 nu supravie țuiesc perioadei de gesta ție
datorită (printre altele) incapacită ții de ang iogeneză. Receptorul angiotensinergic 2 reglează
creșterea mu șchiului neted și generarea for ței în timpul dezvoltării fetale (217).
Ang II este cel mai putern ic vasconstrictor al circula ției splahnice (218).
De asemenea este binecunos cut faptul că ECA se secretă la nivelul mucoasei
intestinale (219) ceea ce semnifică o media ție angiotensinică importantă atâ t a circula ției
splahnice, cât și probabil a motilită ții intrinsece a tubului digestiv.
Autoradiografierea mucoasei cu 131I -Sar demonstrează existen ța receptorilor p entru
Ang II (220).
Contrac ția la Ang II este men ționată pentru musculatura sfincteriană, mai pu țin pentru
intestin propriu -zis (221).
Efectul coadministrării de ang II și AINS la nivelul musculaturii netede ileale
Din datele de mai sus se observă că pretratarea cu AINS reduce efectul stimulării
angiotensinice. Acest rezultat est e în acord cu literatura care precizează că un procent
important al contrac ției angiotensinice la nivelul mu șchiului neted, mai ales vascular, dar și de
alte origini , este dependentă de COX și de metaboli ții lipidici ai acesteia , în special TxA2.
După cum se observă însă , gradul de inhibi ție variază cu selectivitatea AINS.
Antiinflamatoarele nesteroidine cu selectivitate minimă, care blochează atât COX -1
(constitutivă) cât și COX -2 (inductibilă), au în mod paradoxal un grad mai mic de inhibi ție a
contrac ției decât meloxicamul de exemplu , care este un inhibitor selectiv COX -2 și care are
un efect inhibitor maxim. Aceste rezultate ridică ni ște întrebări importante în ceea ce prive ște
media ția cont racției angiotensinice la nivelul tubului digestiv. Este de neco ntestat faptul că
axa AT1 – PLA2 – AA – COX – Tx și PG este implicată în mod esen țial, dar se pare că
metaboli ții acidului arahidonic implica ți în contrac ție sunt produ și mai ales de COX -2 la
nivelul celulei muscular netede digestive.
Această ipoteză este sprijinită de raportarea ang II ca fiind o moleculă proinflamatorie
(și în acord cu rezultatele noastre din experimentele precedente , care au folosit antioxidan ți
pentru inhibarea efectelor angiotensinice la nivel vascular).
Efectul ang II asupra contrac tilită ții musculare netede în condi țiile inhibi ției
adrenergice și colinergice
După cum se observă din rezultatele prezentate mai sus , pretratarea cu atropină și
prazosin nu are efecte semnificative asupra inhibi ției induse de AINS asupra contrac ției
angiotensinice , ba chiar, uneori, se produce o reversie a efectului inhibitor, fără semnifica ție
statistic ă. Acest rezultat demonstrează că, cel pu țin în ceea ce prive ște medierea COX a
contrac ției angiotensinice la nivelul mu șchiului neted digestiv, aceasta nu interferă cu
celelalte mecanisme modulatoare ale contractilită ții digestive.
Administrarea în doză unică de atropină 10-6 M readuce contractilitatea digestivă în
123
limite aproximativ normale pentru stimularea angiotensinică , ceea ce înseamnă că există
mecanisme inhibitoare , sau cel pu țin modulatoare în sens inhibitor cu media ție colinergică.
Este posibil ca unii neuroni intramurali cu ac țiune inhibitorie să posede receptori colinergici,
activarea cărora va produce această revenire a contractilită ții.
Efec tele IECA și BRA asupra contrac ției colinergice
Contrac ția carbacolică a fost diminuată în mod semnificativ de și, de principiu , cele
două substan țe acționează pe substrate complet diferite , iar captoprilul nu a avut efecte per se
asupra contrac ției muscul aturii netede digestive. Nici stimularea contrac ției cu SCE pe fond
de captopril nu a demonstrat variabilitate semnificativă a contrac ției electrice. Cauza acestui
comportament nu ne este clară încă , dar este posibil ca în lipsa angiotensinei II captoprilu l să
acționeze asupra altui substrat peptidic angiotensinic , deoarece știm că multe dintre aceste
enzime sunt inter schimb abile , ceea ce ne duce cu gândul la sinteza unui metabolit relaxant și,
pe de altă parte s -a dovedit, pe studii clinice, că unii pacien ți au prezentat cazuri de constipa ție
cronică după tratamentul cu captopril. De aceea este posibil ca inhibi ția enzimei de conversie
să reducă motilitatea prin mecanisme încă necunoscute (222). Inhibi ția simultană a sintezei de
metaboli ți ai acidului arahidonic cu indometacin nu a alterat, conform literaturii, acest efect
inhibitor al captoprilului.
În cadrul aceluia și set de experimente preliminare s -a încercat și investiga rea efectului
preadministrării blocantului de receptor AT1, losartan. Ca urmare a preincubării timp de 15
minute s -a observat o cre ștere semnificativă a capacită ții de contrac ției a mu șchiului neted
intestinal (30 – 40%).
Având în vedere efectele inhibit orii ale ang II asupra contractilită ții musculare netede,
efectul losartanului era de a șteptat. Pe de altă parte , în condi țiile lipsei unui aport exogen de
angiotensină II există două alternative: fie mucoasa intestinală re ține o mică cantitate de
peptide angiotensinice ca parte a SRA tisular, peptide a căror efect va fi blocat de losartan , fie
receptorul AT1 mai este implicat și în alte moduri în ceea ce prive ște motilitatea mu șchiului
neted digestiv.
Efectele AINS asupra contrac ției colinergice
Pretrat area cu ketoprofen 10-6 M produce o inhibi ție semnificativă a contractilită ții
carbacolice , lucru observat și la AINS COX -2 selectiv – meloxicam. Substan țele care au fost
luate în lucru sunt , pe de o parte un inhibitor neselectiv COX -1, COX -2, (ketoprofen) a cărui
efect este absolut similar cu cel al meloxicamului care ac ționează predominant asupra COX -2.
Aceste rezultate demonstrează un anume grad de mediere a contractilită ții musculare netede
prin intermediul metaboli ților ciclooxigenazei, lucru care este în acord cu literatura. O serie de
alți autori, folosind indometacin ca și inhibitor neselectiv de COX -1 și COX -2 (223) și
celebrex ca și blocant specific de COX-2 (175) au demonstrat că PG I și TxA2 sunt printre
principalii responsabili ai contrac țilității musculare netede vasculare.
Investigarea interac țiunii angiote nsină, AINS, BRA și IECA asupra SCE.
După cum era de a șteptat , curba contractilă a stimulării electrice la frecven țe variabile
(4, 8, 16, 32, 64, 100 Hz) a demonstrat , în condi țiile preincubării cu angiotensină II , o
inhibi ție a contrac ției SCE. Toate efectuările de stimulări electrice au fost făcute după
dispari ția efectului per se al ang II , care necesită aproximativ 20 – 30 minute până la relaxare.
Ca interpretare a acestor rezultate , cea mai plauzibilă ipoteză este cea a angiotensinelor
124
vasodilatatoare obținute din metabolismul altern al angiotensinogenului, angiotensinei 1 -12 și
al angiotensinei II. Un studiu al distribu ției enzimelor alterne a SRA tisular, a prezen ței
metaboli ților de mici dimensiuni (penta -, hexa – heptapeptide de tip angiotensinic) și al
distribu ției receptorilor de tip Mas, AT1, AT2 și a altora ar fi de dorit. Probabil ECA 2 sau
vreuna din kimazele tisulare prezente în celulele mucoasei intestinale descompune
angiotensina în exces, în condi țiile ocupării tuturor receptorilor AT1, în a ng 1-7 a cărei efect
musculotrop inhibitor este arhicunoscut (186). Se știe că receptorii AT1 se saturează rapid și
este cunoscut efectul tahifilactizant al ad ministrărilor repetate de angiotensină pe orice tip de
preparat. Odată ce activitatea contractilă a ang II a fost realizată , receptorii AT 1 rămân
bloca ți o perioadă semnificativă de timp (90 – 120 minute), suficient pentru ca ang II în exces
din lichidul de perfuzie să poată fi transformat în ang 1 -7. Pe de altă parte , se știe că mucoasa
intestinală prezintă o serie de carboxipeptidaze cu rol în digestie și nu este improbabil ca și
acestea să aibă un oarecare efect în degradarea ang II în metaboli ți inhibi tori.
Investigarea contractilită ții NANC pentru SCE
După cum se știe, contrac ția SCE este indusă prin depolarizarea neuronilor care se
găsesc la nivelul plexurilor submucos și intramural. Ace ști neuroni sunt în marea lor
majoritate colinergici , dar sufic ienți dintre ei folosesc ca mediatori alte substan țe chimice.
Pentru a vedea care este impactul media ției colinergice și adrenergice asupra contractilită ții
native a mu șchiului neted ileal , s-au blocat receptorii 1 adrenergici cu prazosin și receptorii
M colinergici cu atropină.
Studii preliminare au demonstrat că nici atropina nici prazosinul nu au efecte
contractile per se asupra mu șchiului neted ileal. Stimularea în câmp electric pe fond de
atropină a produs o scădere semnificiativă a contractilită ții, care se regăse ște și la
administrarea amestecului atropină plus prazosin. Pe de altă parte , preadministrarea izolată de
prazosin nu a produs nici un efect asupra rezultatelor stimulării în câmp electric, ceea ce era
de așteptat, având în vedere că activit atea 1 adrenergică a tubului digestiv este destul de
redusă.
Administrate ca amestec cele două substan țe au avut un foarte puternic efect inhibitor
al contrac ției musculaturii netede pe preparatele longitudinale. Spre deosebire de acestea ,
administrarea amestecului atropina/prazosin a avut efecte variabile pe preparatul circular. La
frecven țe mici de stimulare efectul a fost de inhibi ție a contractilită ții, în vreme ce la frecven țe
mai ma ri contractilitatea a revenit către normal. Aceste efecte ar putea f i explicate astfel:
– La nivelul mu șchiului longitudinal media ția esen țială este cea colinergică , întrucât fibrele
musculare longitudinale sunt responsabile pentru mecanismul de propulsie , care este în
cel mai înalt grad dependent de stimularea vagală. Bloc area receptorilor M cu atropină
produce limitarea răspunsurilor întrucât, de și preparatul este izolat și termina țiile vagale
sunt îndepărtate, probabil majoritatea neuronilor intramurali prezintă media ție
colinergică. Ei eliberează la stimularea electrică tot acetilcolină, la fel ca și termina țiile
vagale, care, în condi țiile blocării cu atropină , reduc contractilitate a. Contractilitatea
remanentă (20 – 25%) este probabil independentă atât de media ția colinergică cât și de
cea adrenergică , folosind ca media tor alte substan țe, poate chiar deriva ți ai acidului
arahidonic.
– În ceea ce prive ște contractilitatea musculaturii circulare , aceasta are caracteristici diferite
care au fost prezentate mai sus. For ța contractilă este mult mai redusă, frecven ța
contrac țiilor spontane este mai mare , iar func ționalitatea în fiziologia intestinului sub țire
este legată mai mult de mi șcările de segmentare decât de cele de propulsie. Efectul
cantitativ observat la acest nivel – în spe ță inhibi ția la frecven țe mici și lipsă de efe ct la
frecven țe mari , poate fi datorat intrării treptate în ac țiune a neuronilor responsabili cu
125
motilitatea circulară. Ipoteza de lucru este că la stimulare cu frecven ță redusă mai pu țini
neuroni intramurali și submuco și se vor depolariza și majoritatea s unt colinergici. Pe
măsură ce frecven ța de stimulare cre ște (adică energia transmisă către celule cre ște) din
ce în ce mai mul ți neuroni noncolinergici se vor depolariza astfel producând rezultatele
contractile ob ținute.
Efectele AINS asupra contrac ției SCE în condi țiile inhibi ției colinergice și
adrenergice
După cum am prezentat mai sus , în condi țiile în care scoatem din ecua ție stimularea
colinergică și adrenergică , media ția prin intermediul metaboli ților acidului arahidonic rămâne
printre cele mai imp ortante în ceea ce prive ște contractilitatea musculaturii netede. Se observă
că la administrarea mai multor tipuri de AINS inhibi ția produsă de atropină și prazosin se
păstrează și există un anume grad de contrac ție remanentă în toate experimentele, cu var iații
cantitative nesemnificative.
Efectuarea de SCE cu frecven ță de 8, 16, 32, 64 Hz , asupra preparatului de ileon
pretratat cu ibuprofen pe fond de atropină și prazosin , a produs inhibi ția contrac ției cu o
medie de 40 %. De asemenea, administrarea de s ulindac pe preparat de ileon , pe fond de
atropină și prazosin , a produs inhibi ția contrac ției cu o medie de 38 %.
În condi țiile în care pretratarea cu AINS ar fi trebuit să inhibe ambele ciclooxigenaze,
ramura prostaglandino -tromboxanică a media ției contr actile ar fi trebuit să fie abolită , deci
contractilitatea ar fi trebuit să se apropie de zero. Aceste rezultate vin în contradic ție cu teoria
actuală care conferă un procentaj important din media ția contractilă deriva ților de acid
arahidonic. Rezultatele în acest caz sugerează că , de fapt , există o altă media ție contractilă
care este implicată în contrac ția musculaturii netede digestive. Rezultatele ob ținute infirmă
clar teoria medierii tromboxanice a peristaltismului.
Evaluarea media ției nitrinergice în contractilitatea musculaturii netede intestinale
Este cunoscut faptul că monoxidul de azot este un mediator gazos difuzibil de
importan ță capitală în medierea relaxării vasculare. De asemenea, o multitudine de studii au
demonstrat că NO sintaza este prez entă atât la nivelul mucoasei cât și a celulelor musculare și
neuronale din tubul digestiv. NO este un mediator intestinal , dar implicarea sa în motilitatea
digestivă nu face obiectul investiga ției de fa ță, decât în măsura în care ar putea afecta
reactivit atea angiotensinică.
Ca urmare s -a folosit inhibitorul specific de NO sintază L -NAME (L Nitro -Arginin –
Metil -Ester) pentru a reduce sau aboli sinteza de NO la nivel intestinal.
Incubarea cu L -NAME a produs o scădere minoră , dar semnificativă , a contractil ității
ceea ce sugerează o media ție nitrinergică a contractilită ții. Pe de altă parte , se știe că NO este
un mediator musculo -relaxant prin intermediul GTP și, în nici un caz contractil , ceea ce face
ca inhibi ția contractilită ții electrice de către L -NAME să fie cu atât mai paradoxală. Singura
ipoteză care poate fi formulată în această situa ție este că o serie de neuroni contractili de la
nivelul inerva ției intrinseci intestinale au media ție activatoare nitrinergică, iar inhibi ția lor va
duce la o scădere a contractilită ții. Pe de altă parte , coadministrarea de L -NAME,
angiotensină și prazosin nu a produs o abolire totală a contractilită ții, ceea ce presupune și o
altă serie de mecanisme contractile, probabil un mecanism strict electric reprezentat de
depola rizarea membranei și deschiderea canalelor de calciu voltaj dependente.
126
Musculatura netedă traheo -bron șică
Având în vedere coresponden ța între efectul inhibitor asupra contractilită ții
musculaturii bron șice atât pentru carbacol cât și folosind SCE, este evident că pretratarea are
aceste efecte inhibitorii ale contractilită ții. Co -administrarea de carbacol, ang II și losartan sau
PD 123319 nu a produs rezultate semnificative statistic , probabil ca urmare a efectelor strict
farmacocinetice în baia de organ . Oricum problema media ției inhibi ției contrac ției colinergice
prime ște un răspuns în subcapitolul imediat următor, unde se dovede ște fără echivoc
dependen ța de receptorii AT1 a efectului inhibitor a contrac ției colinergice.
În concluzie , preadministrarea de angiotensină II inhibă contractilitatea musculaturii
netede traheale. Pentru a se verifica medierea acestui efect s -a realizat coadministrarea de
angiotensină II cu losartan, blocant specific al receptorilor angiotensinergici de tip 1 .
Rezultatul admin istrării a fost o revenire aproape la normal a contractilită ții traheale.
După cum se poate observa, inhibi ția contractilită ții indusă de ang II este un mecanism
AT1 dependent, fapt demonstrat de dispari ția aproape completă a efectului la administrarea de
losartan. Totu și, se poate observa o u șoară inhibi ție remanentă, de 5 – 10 % care ar putea fi
atribuită unei media ții prin intermediul AT2.
Administrarea blocantului de receptori AT2 – PD 123319 a produs revenirea efectului
contractil al stimulării în câ mp electric după administrarea de angiotensină II, dar la nivele
intermediare comparativ cu losartanul, ceea ce sugerează o implicare mai redusă, dar posibilă ,
a receptorilor de tip AT2.
La administrarea de PD 123319 contrac ția indusă de carbacol , pe fond ul pretratării cu
ang II , a revenit la valorile martor.
O altă ipoteză de studiu a fost posibilitatea ca ang II administrată în baia de organ să se
scindeze în metaboli ți vasodilatatori. Pentru a se elimina această poten țială cale metabolică s –
a folosit c oadministrarea de A773 (inhibitor specific al receptorului Mas). Nici această
tentativă nu a redus inhibi ția angiotensinică , atât a contrac ției colinergice cât și SCE, ceea ce
scoate, pentru moment, ang 1 -7 și alți metaboli ți mai mici din discu ție.
Efectu l AINS asupra reactivită ții musculaturii netede traheo -bron șice.
Studiul s -a efectuat folosind carbacol 10-9 M până la 10-5 M în administrare
cumulativă.
Pentru a se investiga efectul pretratării cu AINS asupra răspunsului contractil la
carbacol în prep aratul de trahee de șobolan s -a efectuat pretratarea cu AINS 10-6 M și
incubarea preparatului timp de 15 minute. După acest interval s -a administrat carbacol 10-9 M
– 10-5 M în doză cumulativă. După cum se observ ă, pretratarea cu AINS clasici cu
selectivit ate COX -2 în cre ștere (ibuprofen, ketoprofen, piroxicam, meloxicam) produce o
ușoară reducere a contractilită ții colinergice, dar fără semnifica ție statistică (n=6, p>0,05).
Aceasta poate sugera un efect generic de inhibi ție a contactilită ții, care se poat e observa pe
aproape toate preparatele musculare netede, dar mecanismul este dificil de precizat.
Un rezultat nea șteptat a fost ob ținut la preadministrarea de AINS înainte de stimularea
în câmp electric. De manieră sistematică, inhibi ția COX a crescut u șor dar semnificativ
reactivitatea preparatelor stimulate electric.
Acest efect nu este în concordan ță cu rezultatele ob ținute anterior pe stimulare
farmacologică, unde administrarea de AINS a inhibat contrac ția colinergică, iar în prezen ța
angiotensinei II nu s-a obținut nici un efect.
Se știe că stimularea colinergică are o componentă COX semnificativă, responsabilă
pentru aproximativ 25% din contrac ție. În aceste condi ții este de în țeles de ce inhibi ția COX
ar putea reduce contrac ția rezultată din stimula rea receptorilor M, dar nu și cre șterea
127
contractilită ții în condi țiile stimulării electrice. Mecanismele prin care se realizează contrac ția
SCE la nivel traheo -bronșic sunt considerate a fi totu și legate de contrac ția colinergică.
Receptorii colinergici es ențiali care se găsesc la nivelul musculaturii netede traheo -bronșice
sunt de tip M2 și M3 care sunt de tip G i și G q. Receptorii de tip M3 produc contrac ție prin
activarea fosfolipazei C, cre șterea produc ției de IP 3 și eliberarea de calciu din reticul. Ca lea
M2/G i nu este încă certă , dar se pare că se re alizează prin inhibarea adenilil ciclazei care la
rândul ei , reduce nivelele de AMPc, care deschid canalele de calciu (224). Stimularea
electrică produce depolarizarea neuronilor colinergici și eliberarea intrinsecă de acetilcolină la
nivelul musculaturii netede traheo -bronșice (fenomenul se nume ște cupla re farmaco –
contractilă).
Cu toate acestea , rezultatele noastre nu sprijină această ipoteză , deoarece SCE în
prezen ța AINS cre ște contractilitatea , în timp ce carbacolul în prezen ța AINS are
contractilitate scăzută.
Concluzia este că există o cale de medi ație COX -dependentă a contractilită ții, probabil
prin intermediul unor deriva ți musculo -relaxan ți de acid arahidonic. Inhibi ția COX produce
reducerea sintezei acestor substan țe relaxante ceea ce face ca efectul colinergic de cuplare
farmaco -contractilă să fie mai puternic.
Administrarea de atropină pe fondul acestei inhibi ții ar fi trebuit să reducă complet sau
măcar să inhibe în mod semnificativ contrac ția produsă de SCE. Totu și, din rezultatele
noastre , acest fenomen nu s -a întâmplat în condi țiile admini strării de AINS și atropină, lucru
care sprijină în continuare ipoteza medierii COX a contrac ției stimulate electric la mu șchiul
neted traheo -bronșic.
Efectele administrării concomitente de ang II și AINS asupra musculaturii netede
traheo bron șice
Preincubarea cu AINS de tip ibuprofen, ketoprofen, meloxicam și piroxicam nu a
produs efecte semnificative asupra inhibi ției contrac ției SCE de către ang II. Lipsa oricărui tip
de efect reprezintă probabil neimplicarea COX, ambele izoforme, în ac țiunea angiote nsinei cu
toate că unii autori sugerează un astfel de rezultat, de și doar la nivel vascular. Experimentele
s-au realizat la multiple nivele ale traheei și bronhiilor principale de șobolan, până la limita
aparaturii din dotare. Nici unul dintre aceste prepa rate nu a demonstrat producerea unei
contrac ții semnificative. De și literatura indică prezen ța receptorilor atât de tip AT1 cât și de
tip AT 2 la nivelul mucoasei și musculaturii netede traheo bronsice, precum și a ECA,
angiotensinogenului dar nu și a reni nei la acest nivel (225), cauza acestei lipse de răspuns per
se încă nu poate fi elucidată. De și autorii mai sus men ționați admit existen ța unei contrac ții
slabe și tranzitorii abolită de losartan , experimentele noastre nu au putut -o pune în eviden ță.
Utilizarea de inhibitori de enzimă de conversie precum captopril produce o reversie a
efectului inhibitor al ang II asupra contractilită ții musculaturii atât coline rgică cât și SCE.
Având însă în vedere că ang II se găse ște în solu ție din surse exogene efectul captoprilului
sugerează mai degrabă o interven ție asupra metabolismului bradikininei decât al
angiotensinelor.
Se știe că IECA au efecte bronhoconstrictoare l a un număr semnificativ de pacien ți,
dar efectul în vitro asupra contrac ției musculare netede traheo bron șice este pu țin studiat. În
orice caz media ția kininergică depă șește obiectul studiului de fa ță și va fi probabil urmărită în
investiga ții ulterioare.
128
3.4. CONCLUZII SUMATIVE DETALIATE
Mușchi neted vascular
Sistemul renină -angiotensină -aldosteron are interac țiuni importante la nivelul
mușchiului neted cu sistemul acidului arahidonic, prin intermediul sistemul ui enzimelor
ciclooxigenazice și lipoxigenazice, al enzimei de conversie, interac țiuni ce pot fi modulate de
către susbstan țe cu ac țiune medicamentoasă asupra celor două sisteme, substan țe care sunt
disponibile în farmacopeea na țională și care sunt utilizate simultan sau consecutiv.
În administr area unică sau în doze cumulative , captoprilul (inhibitor al enzimei de
conversie a angiotensinei) nu a avut nici un efect per se asupra tonusului mu șchiului neted
vascular.
Administrarea de losartan (blocant de receptori AT1) și de PD123379 (blocant de
receptori AT2) nu a avut nici un efect per se asupra preparatelor vasculare.
Administrarea de AINS asupra preparatelor izolate arteriale nu a produs efecte per se .
Administrarea a fost făcută în ordinea selectivită ții lor pentru COX -2 astfel : ibuprofen,
ketoprofen, sulindac, nimesulid și meloxicam.
Administrarea de ibuprofen în incubare a redus contrac ția determinată de ang II în
manieră dependentă de doză, până la abolirea completă a acesteia. Rezultatele experimentale
au fost independente de prezen ța endoteliului vascular pe preparat, inhibi ția contractilă fiind
prezentă în ambele cazuri.
S-a demonstrat un efect puternic inhibitor, dependent de doză, al nimesulidului asupra
contrac ției induse de ang II. Curba doză -efect are o configura ție similară cu ce le ale
ibuprofenului și ketoprofenului.
Administrarea de nimesulid în pretratare nu a produs modificări semnificative ale
contractilită ții fenilefrinice sau potasice. Pre -incubarea cu ibuprofen nu a produs nici un fel de
modificare a contrac ției fenilefrin ice.
Protocolul experimental a fost repetat folosind ca agent contractant KCl 40 mM. Nici
de această dată nu a fost ob ținută nici un fel de modificare a contrac ției potasice în prezen ță
de ibuprofen.
În scopul eliminării suspiciunii de efect inhibitor nesp ecific al contractilită ții
musculare netede, s -au repetat experimentările cu ketoprofen în prezen ța fenilefrinei 10 -6 M
și a KCl 40 mM. Nici una dintre contrac țiile induse de aceste substan țe nu a fost afectată de
preincubarea de ketoprofen, ceea ce certif ică faptul că efectul inhibitor este conturat doar la
contrac ția angiotensinică
Pre-tratarea cu angiotensină 2 produce cre șterea contractilită ții la stimularea cu SCE .
Incubarea preparatului cu IECA a produs răspunsuri semnificativ mai mari la
stimularea î n câmp electric.
Și incubarea cu blocan ți ai receptorilor pentru angiotensină (BRA) a crescut
răspunsurile la stimularea electrică.
Administrarea de AINS în pretratare a produs un efect inhibitor asupra răspunsului
contractil la stimulare electrică.
Co-administrarea de AINS (ibuprofen) împreună cu ang II a redus în mod semnificativ
amplitudinea contractilă la stimularea SCE. Rezultatul este util prin faptul că sugerează că
asocierea de AINS cu substan țe medicamentoase cu poten țial vasocontractil ar putea reduce
riscurile cardiovasculare induse de acestea .
129
Poten țarea vasoconstric ției la nivelul arterei renale produsă de cre șterea reactivită ții
receptorilor AT1, dublată de inhibarea relaxării indusă de receptorii AT2, ar putea contribui la
dereglările fluxul ui sanguin renal în hiperamonemiile de diferite cauze.
Astfel, aldosteronul inhibă efectele vasoconstrictoare ale angiotensinei într -o manieră
doză -dependentă, fără a fi implicat și endoteliul. Acest efect nu pare să fie mediat de către
receptorii genomici pentru aldosteron, deoarece blocarea acestor receptori cu spironolactonă
nu afectează vasoconstric ția angiotensinică.
Vasoconstric ția angiotensinică a fost inhibată de către expunerea acută la aldosteron în
majoritatea experimentelor (75%), în timp ce con tracția vasculară indusă de potasiu a fost
invariabil poten țată. Ac țiunile inhibitoare ale aldosteronului asupra vasoconstric ției
angiotensinice au apărut atât în cazul inelelor normale cât și în cazul celor dezendotelizate.
Blocarea receptorilor aldoster onici de către spironolactonă nu a modificat semnificativ
reactivitatea vasculară a preparatelor normale sau dezendotelizate la vasocontric ția
angiotensinică alterată de aldosteron.
În cazul inelelelor dezendotelizate am observat o scădere a contrac ției an giotensinice
atât la grupurile tratate cu spironolactonă cât și în cazul celor tratate cu spironolactonă 10-6 M
și aldosteron.
Aldosteronul modulează prin efectele sale nongenomice rapide reactivitatea unor
teritorii vasculare cu participarea unor molecule semnal variate, incluzând speciile reactive ale
oxigenului și azotului.
Contrac ția angiotensinică este inhibată de coincubarea cu captatori ( scavengeri ) de
radicali liberi de tipul amifostină sau L -acetilcisteină, în manieră dependentă de doză. Aceste
rezultate dovedesc că o parte semnificativă din contractilitatea angiotensinică este dependentă
de generarea de radicali liberi .
Rezultatele sunt endotelio -dependente iar media ția inhibi ției cu antioxidan ți este
depednentă și de media ția nitrinergică .
Pretrat area cu L -NAME a crescut contrac ția la angiotensină, ceea ce dovede ște că
inhibi ția efectului contrareglator al NO cre ște efectul pro -inflamator și pro -radicalar al
angiotensinei II.
Mușchi neted digestiv
Nici una din dozele de ang II administrate nu a a vut efect per se asupra tonusului bazal
al preparatelor longitudinale cât și al celor circulare de esofag.
Pretratarea cu ang II a produs reducerea semnificativ statistică a contractilită ții SCE
atât pe praparatele longitudinale cât și pe inele.
Administra rea de losartan a redus aproape complet efectul inhibitor al pretratării cu
ang II.
Coadministrarea de PD 123319 nu a modificat în mod semnificativ efectele pretratării
cu ang II.
Administrarea de AINS 10-6 M în pretratare nu a produs nici un efect per se .
Toate AINS folosite au avut un efect de inhibi ție a contrac ției SCE cu acela și profil al
curbei de răspuns.
Administrarea combinată de ketoprofen sau alte inhibitoare neselective de COX și ang
II a redus și mai mult contractilitatea musculaturii netede e sofagiene.
Angiotensina II are effect contractil asupra musculaturii netede digestive. Se poate
trasa o curbă doză efect la administrări atât cumulative cât și succesive de ang II, cu
caracteristici stabile și cu ajutorul căreia se pot trasa lini de regres ie sau se pot efectua alte
determinări farmacologice. Coadministrarea împreună cu captopril nu a produs efecte ceea ce
130
demonstrează că sinteza de ang II nu se face la nivel local c i probabil plasmatic. De
asemenea , contrac ția este sensibilă la losartan , ceea ce semnifică prezen ța și activitatea
corectă și completă a receptorilor AT1 la nivelul musculaturii netede digestive.
Pretratarea cu AINS reduce efectul stimulării angiotensinice la nivelul mu șchiului
neted jejuno -ileal. Semnifica ția cea mai probabilă a acestui rezultat este că COX -1 și COX -2
sunt implicate în medierea contrac ției angiotensinice la nvelul musculaturii netede digestive.
Rezultatele noastre indică ca țintă principală a inhibi ției COX -2.
Pretratarea cu atropină și prazosin nu are efecte semnificative asupra inhibi ției induse
de AINS asupra contrac ției angiotensinice. În ceea ce prive ște medierea COX a contrac ției
angiotensinice la nivelul mu șchiului neted digestiv, aceasta nu interferă cu celelalte
mecanisme modulatoare ale contractilită ții digestive.
Contrac ția carbacolică a fost diminuată în mod semnificativ de către pretratarea cu
captopril, mecanismele prin care apare acest rezultat nu sunt încă identificate.
Preincubarea timp de 15 minute cu losartan a produs o cre ștere semnificati vă a
capacită ții de contrac ției colinergice a mu șchiului neted intestinal (30 – 40%).
Pretratarea cu ketoprofen și meloxicam produce o inhibi ție semnificativă a
contractilită ții carbacolice. Acest rezultat sugerează medierea contractilită ții generale a
mușchiului neted digestiv, cel pu țin par țial, prin intermediul metaboli ților COX.
Preincubarea cu angiotensină II a demonstrat o inhibi ție a contrac ției SCE. Cauza
probabil este existen ța angiotensinelor vasodilatatoare ob ținute din metabolismul altern al
angiotensinogenului, angiotensinei 1 -12 și al angiotensinei II.
Nici atropina nici prazosinul nu au efecte contractile per se asupra mu șchiului neted
ileal. Stimularea în câmp electric pe fond de atropină a produs o scădere semnificativă a
contractilită ții, care se regăse ște și la administrarea amestecului atropină plus prazosin.
Preadministrarea izolată de prazosin nu a produs nici un efect asupra rezultatelor
stimulării în câmp electric.
Administrate ca și amestec cele două substan țe au avut un foarte pu ternic efect
inhibitor al contrac ției musculaturii netede pe preparatele ileo -jejunale.
Adminstrarea de SCE asupra preparatului de ileon pretratat cu ibuprofen pe fond de
atropină și prazosin a produs inhibi ția contrac ției cu o medie de 40 %. De asemene a,
administrarea de sulindac pe preparat de ileon pe fond de atropină și prazosin a produs
inhibi ția contrac ției cu o medie de 38 %. Rezultatele ob ținute infirmă clar teoria medierii
tromboxanice a peristaltismului.
Incubarea cu L -NAME a produs o scădere m inoră , dar semnificativă , a contractilită ții,
ceea ce sugerează o media ție nitrinergică a contractilită ții. Coadministrarea de L -NAME,
angiotensină și prazosin nu a produs o abolire totală a contractilită ții, ceea ce presupune și o
altă serie de mecanisme contractile, probabil un mecanism strict electric reprezentat de
depolarizarea membranei și deschiderea canalelor de calciu voltaj dependente.
Mușchi neted traheo -bron șic
Ang II nu are efecte contractile per se asupra musculaturii traheo -bronșice.
Tratar ea cu ang II a preparatului traheo -bronșic produce o scădere generalizată a
contractilită ții acestuia atât la stimularea chimică cu carbacol cât și la stimularea electrică.
Scăderea contractilită ții pare a fi mediată prin intermediul receptorilor de tip A T1, fapt
dovedit de dispari ția inhibi ției la administrarea de losartan, atât pe contrac ție colinergică cât și
pe contrac ție SCE.
Coadministrarea de A773 (inhibitor specific al receptorului Mas) nu a redus inhibi ția
angiotensinică , atât a contrac ției coline rgice cât și SCE, ceea ce infirmă media ția prin
131
intermediul ang 1 -7 și a altor metaboli ți ai ang II.
Preadministrarea de AINS a crescut u șor, dar semnificativ , reactivitatea preparatelor
stimulate electric.
SCE în prezen ța AINS cre ște contractilitatea , în timp ce carbacolul în prezen ța AINS
are contractilitate scăzută.
Există o cale de media ție COX -dependentă a contractilită ții, probabil prin intermediul
unor deriva ți musculo -relaxan ți de acid arahidonic. Inhibi ția COX produce reducerea sintezei
acestor su bstan țe relaxante ceea ce face ca efectul colinergic de cuplare farmaco -contractilă să
fie mai puternic.
Administrarea de atropină nu inhibă în mod semnificativ contrac ția produsă de SCE,
lucru care sprijină în continuare ipoteza medierii COX a contrac ției stimulate electric la
mușchiul neted traheo -bronșic.
Coadministrarea cu IECA produce restabilirea contractilită ții musculaturii chiar sub
stimulare angiotensinergică, ceea ce sugerează implicarea media ției bradikininice.
Coadministrarea cu AINS, indifer ent de gradul de selectivitate COX a acestora , nu
reduce inhibi ția contractilită ții bron șice.
132
CONCLUZII FINALE ALE STUDIULUI CU TITLUL “STUDIUL FARMACOLOGI C
EXPERIMENTAL AL UNOR INTERAC ȚIUNI ÎNTRE SUBSTAN ȚE CARE
INFLUEN ȚEAZĂ METABOLISMUL AC IDULUI ARAHIDO NIC ȘI
MODULATOARE ALE MEDI AȚIEI ANGIOTENSINICE, LA NIVELUL
MUSCULATURII NETEDE”
1. Studiul farmacologic experimental inten ționat a fost realizat într-o manier ă sistematică
și organizat ă, permi țând investigarea unor teritorii care nu sunt încă bine cunoscute .
Reac țiile musculaturii netede sunt cel mai bine studiate la nivelul musculaturii
cardiovasculare, pe model uman și animal, dar celelalte tipuri de musculatură sunt mai
puțin studiate, având în vedere c ă rolul lor î n patologie este mai pu țin evident. Stud iile
asupra contractilită ții musculaturii digestive și traheo -bronșice, de și nu sunt
exhaustive, oferă informa ții noi si utile asupra acestor componente esen țiale ale
fiziologiei si fizio -farmacologiei. Modelul de stimulare în câmp electric este folosit
mult mai rar în studiul reactivită ții musculare netede, de și avantajele sunt evidente.
2. Scopul studiului a fost de a ob ține informa ții dintr -un domeniu al interac țiunilor
farmacologice foarte pu țin sau deloc studiat, de și în viața de zi cu zi aceste interac țiuni
sunt prezente si au loc la o multitudine de pacien ți. Informa țiile ob ținute, o dată
publicate , se vor adăuga la baza de date științifice a farmacologiei, realizând o
contribu ție importanta la studiul acestor medicamente .
3. Se știe ca pacien ții care util izează cronic medicamente din grupa antiinflamatoarelor
nesteroidiene prezintă o morbiditate si mortalitate mai mare din cauza evenimentelor
cardiovasculare, dar nu se cunoa ște exact efectul direct al acestora asupra musculaturii
netede cardiovasculare și interac țiunea cu alte sisteme de reglare hormonale. Studiul
de fa ță se adresează interac țiunii cu sistemul renină -angiotensină -aldosteron și cu
substan țele care modifică acest sistem.
S-a identificat faptul ca antiinflamatoarele nesteroidiene nu au o ac țiune
vasoconstrictoare în sine, ș i în acela și timp , au o ac țiune inhibitoare asupra
efectelor vasoconstrictoare ale angiotensinei II , ceea ce face ca efectul lor să
fie poten țial benefic la pacien ții suferinzi de hipertensiune arterială , prin
creșterea ac țiunii SRA.
Rezultatele investiga țiilor au demonstrat faptul ca stimularea contractilă
angiotensinică posedă o componentă mediată de către metaboli ții acidului
arahidonic, iar inhibi ția ciclooxigenazelor realizată cu ajutorul
antiinflamatoarelor nesteroidiene reduce poten ța contrac ției angiotensinice .
S-a demonstrat că hormonul liposolubil aldosteron, indisolubil legat de
sistemul renină -angiotensină, are efecte rapide non -genomice care inhibă
contrac ția angiotensinică.
S-a demonstrat că contrac ția angiotensin ică are și o componentă legată de
radicalii liberi, iar inhibi ția producerii lor are efecte relaxante asupra vaselor .
4. Se cunosc , de multă vreme , efectele secundare ale tratamentului cu antiinflamatoare
nesteroidiene asupra tubului digestiv, dar interac țiunile acestor substan țe cu mu șchiul
neted ș i în special cu sistemele hormonale și neuromediatoare sunt mai pu țin studiate.
Lucrarea de față adresează o parte din aceste întrebări .
Musculatura netedă esofagiană nu reac ționează în mod specific la angiotensina
II
133
Totu și, alte mecanisme contractile esofagiene sunt inhibate de prezen ța
angiotensinei. Toate AINS folosite au avut un efect de inhibi ție a contrac ției
SCE, cu acela și profil al curbei de răspuns. Administrarea combinată de
ketoprofen sau alte inhibitoar e neselective de COX și ang II , a redus și mai
mult contractilitatea musculaturii netede esofagiene. Toate aceste efecte
demonstrează că esofagul posedă receptori și media ție angiotensinergică și prin
intermediul metaboli ților ciclooxigenazei .
La nivel int estinal, angiotensina II are efecte similare cu c ele vasculare, ceea ce
demonstrează prezen ța și activitatea receptorilor de tip AT 1 la acest nivel.
Pretratarea cu AINS reduce efectul stimulării angiotensinice la nivelul
mușchiului neted jejuno -ileal. Sem nifica ția cea mai probabilă a acestui rezultat
este că COX -1 și COX -2 sunt implicate în medierea contrac ției angiotensinice
la nvelul musculaturii netede digestive. Rezultatele noastre indică ca țintă
principală a inhibi ției COX -2.
S-a demonstrat implica rea metaboli ților acidului arahidonic și
ciclooxigenazelor în media ția non -adrenergică non -colinergică (NANC) a
contrac țiilor induse și spontane de jejun și ileon terminal .
5. Efectele angiotensinelor sau ale substan țelor ce afectează metabolismul SRA , ca și
cele ale metaboli ților acidului arahidonic și ale inhibitorilor de COX sunt și mai pu țin
studiate. Cercetările noastre au produs o serie de rezultate ce se pot dovedi utile ca
sprijin în identificarea de cauze ale efectelor secundare respiratorii ale unor
medicamente de tip AINS.
S-a demonstrat că nu există o media ție prin ang 1 -7 sau al ți metaboli ți
bronhodilatatori ai Ang II .
Inhibi ția COX face ca efectul colinergic de cuplare farmaco -contractilă să fie
mai puternic, lucru care sprijină în continuare ipot eza medierii COX a
contrac ției stimulate electric la mu șchiul neted traheo -bronșic.
Coadministrarea cu IECA produce restabilirea contractilită ții musculaturii
chiar sub stimulare angiotensinergică, ceea ce sugerează implicarea media ției
bradikininice.
6. Studiul s -a dorit a fi o investigare în profunzime a mecanismelor de contrac ție a
mușchiului neted, un studiu experimental farmacologic, fără putin ța de a evolua într –
un studiu fiziopatologic sau clinic, datorită limitărilor inerente ale tehnicilor,
resurselo r și calificărilor autorului.
7. Rezultatele ob ținute, publicate sau pe cale de a fi publicate, expertiza ob ținută în
domeniu, căile de explorare ce au fost deschise de către aceste rezultate, sunt o probă a
faptului că obiectivele acestei teze au fost atins e.
134
4. BIBLIOGRAFIE
1. White WB. Defining the problem of treating the patient with hypertension and
arthritis pain. Am J Med. 2009; 122(5 Suppl):S3 -9.
2. Salort -Llorca C, Minguez -Serra MP, Silvestre -Donat FJ. Interactions between
ibuprofen and antihypertensive drugs: incidence and clinical relevance în dental practice. Med
Oral Patol Oral Cir Bucal. 2008; 13(11):E717 -21.
3. Haulica I, Bild W, Serban DN. Angiotensin peptides and their pleiotropic actions.
Journal of the renin -angiotens in-aldosterone system : JRAAS. 2005; 6(3):121 -31.
4. Jennings DL, Kalus JS, O'Dell KM. Aldosterone receptor antagonism în heart
failure. Pharmacotherapy. 2005; 25(8):1126 -33.
5. Cheng ZJ, Vapaatalo H, Mervaala E. Angiotensin II and vascular inflammation.
Med Sci Monit. 2005; 11(6):RA194 -205.
6. Amouyel P, Richard F, Berr C, David -Fromentin I, Helbecque N. The renin
angiotensin system and Alzheimer's disease. Ann N Y Acad Sci. 2000; 903:437 -41.
7. Epstein BJ, Gums JG. Can the renin -angiotensin system protect against stroke? A
focus on angiotensin II receptor blockers. Pharmacotherapy. 2005; 25(4):531 -9.
8. Savaskan E. The role of the brain renin -angiotensin system în neurodegenerative
disorders. Curr Alzheimer Res. 2005; 2(1):29 -35.
9. Resende MM, Mill JG. Al ternate angiotensin II -forming pathways and their
importance în physiological or physiopathological conditions. Arquivos brasileiros de
cardiologia. 2002; 78(4):425 -38.
10. Rosivall L, Rinder DF, Champion J, Khosla MC, Navar LG, Oparil S. Intrarenal
angiot ensin I conversion at normal and reduced renal blood flow în the dog. The American
journal of physiology. 1983; 245(3):F408 -15.
11. Carey RM, Jin XH, Siragy HM. Role of the angiotensin AT2 receptor în blood
pressure regulation and therapeutic implications. American journal of hypertension. 2001;
14(6 Pt 2):98S -102S.
12. Das UN. Is angiotensin -II an endogenous pro -inflammatory molecule? Med Sci
Monit. 2005; 11(5):RA155 -62.
13. Hollenberg NK, Fisher ND, Price DA. Pathways for angiotensin II generation în
intact human tissue: evidence from comparative pharmacological interruption of the renin
system. Hypertension. 1998; 32(3):387 -92.
14. Urata H, Ganten D. Cardiac angiotensin II formation: the angiotensin -I converting
enzyme and human chymase. Eur Heart J. 1993 ; 14 Suppl I:177 -82.
15. Donoghue M, Hsieh F, Baronas E, Godbout K, Gosselin M, Stagliano N, et al. A
novel angiotensin -converting enzyme -related carboxypeptidase ( ECA 2) converts angiotensin
I to angiotensin 1 -9. Circ Res. 2000; 87(5):E1 -9.
16. Ferrario CM , Jessup J, Chappell MC, Averill DB, Brosnihan KB, Tallant EA, et
al. Effect of angiotensin -converting enzyme inhibition and angiotensin II receptor blockers on
cardiac angiotensin -converting enzyme 2. Circulation. 2005; 111(20):2605 -10.
17. Batlle D, Sole r MJ, Wysocki J. New aspects of the renin -angiotensin system:
angiotensin -converting enzyme 2 – a potential target for treatment of hypertension and
diabetic nephropathy. Current Opinion în Nephrology and Hypertension. 2008; 17(3):250 -7.
18. Fleming I, Koh lstedt K, Busse R. New f ECA s to the renin -angiotensin system.
Physiology (Bethesda). 2005; 20:91 -5.
19. Nagata S, Kato J, Sasaki K, Minamino N, Eto T, Kitamura K. Isolation and
identification of proangiotensin -12, a possible component of the renin -angioten sin system.
Biochemical and biophysical research communications. 2006; 350(4):1026 -31.
135
20. Varagic J, Trask AJ, Jessup JA, Chappell MC, Ferrario CM. New angiotensins.
Journal of molecular medicine. 2008; 86(6):663 -71.
21. Trask AJ, Jessup JA, Chappell MC, Ferrario CM. Angiotensin -(1-12) is an
alternate substrate for angiotensin peptide production în the heart. Am J Physiol Heart Circ
Physiol. 2008; 294(5):H2242 -7.
22. Jessup JA, Trask AJ, Chappell MC, Nagata S, Kato J, Kitamura K, et al.
Localization of the novel angiotensin peptide, angiotensin -(1-12), în heart and kidney of
hypertensive and normotensive rats. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2008; 294(6):H2614 -8.
23. Chappell MC, Pirro NT, Sykes A, Ferrario CM. Metabolism of angiotensin -(1-7)
by angiotensi n-converting enzyme. Hypertension. 1998; 31(1 Pt 2):362 -7.
24. Ferrario CM, Iyer SN. Angiotensin -(1-7): a bioactive fragment of the renin –
angiotensin system. Regul Pept. 1998; 78(1 -3):13 -8.
25. Ferrario CM, Chappell MC, Dean RH, Iyer SN. Novel angiotensin peptides
regulate blood pressure, endothelial function, and natriuresis. J Am Soc Nephrol. 1998;
9(9):1716 -22.
26. Ferrario CM, Martell N, Yunis C, Flack JM, Chappell MC, Brosnihan KB, et al.
Characterization of angiotensin -(1-7) în the urine of normal and essential hypertensive
subjects. Am J Hypertens. 1998; 11(2):137 -46.
27. Ferrario CM. Angiotension -(1-7) and antihypertensive mechanisms. J Nephrol.
1998; 11(6):278 -83.
28. Vickers C, Hales P, Kaushik V, Dick L, Gavin J, Tang J, et al. Hydrolysis of
biolo gical peptides by human angiotensin -converting enzyme -related carboxypeptidase. The
Journal of biological chemistry. 2002; 277(17):14838 -43.
29. Santos RA, Ferreira AJ, Pinheiro SV, Sampaio WO, Touyz R, Campagnole –
Santos MJ. Angiotensin -(1-7) and its recep tor as a potential targets for new cardiovascular
drugs. Expert Opin Investig Drugs. 2005; 14(8):1019 -31.
30. Sampaio WO, dos Santos SRA , Faria -Silva R, Machado LTD, Schiffrin EL,
Touyz RM. Angiotensin -(1-7) through receptor Mas mediates endothelial nitric oxide
synthase activation via Akt -dependent pathways. Hypertension. 2007; 49(1):185 -92.
31. Silva DMR, Vianna HR, Cortes SF, Campagnole -Santos MJ, Santos SRA , Lemos
VS. Evidence for a new angiotensin -(1-7) receptor subtype în the aorta of Sprague -Dawley
rats. Peptides. 2007; 28(3):702 -7.
32. Fernandes L, Fortes ZB, Nigro D, Tostes RCA, Santos SRA , de Carvalho MHC.
Potentiation of bradykinin by angiotensin -(1-7) on arterioles of spontaneously hypertensive
rats studied în vivo. Hypertension. 2001; 37(2):703 -9.
33. Burrell LM, Risvanis J, Kubota E, Dean RG, MacDonald PS, Lu S, et al.
Myocardial infarction increases ECA 2 expression în rat and humans. Eur Heart J. 2005;
26(4):369 -75; discussion 22 -4.
34. Brosnihan KB, Li P, Ferrario CM. Angiotensin -(1-7) dilates canine coronary
arteries through kinins and nitric oxide. Hypertension. 1996; 27(3 Pt 2):523 -8.
35. Ferreira AJ, Santos RA, Almeida AP. Angiotensin -(1-7) improves the post –
ischemic function în isolated perfused rat hearts. Brazilian journal of medical and biological
research = Revista brasileira de pesquisas medicas e biologicas / Sociedade Brasileira de
Biofisica [et al]. 2002; 35(9):1083 -90.
36. Polizio AH, Gironacci MM, Tomaro ML, Pena C. Angiotensin -(1-7) blocks the
angiotensin II -stimulated superoxid e production. Pharmacol Res. 2007; 56(1):86 -90.
37. De Mello WC. Angiotensin (1 -7) re -establishes impulse conduction în cardiac
muscle during ischaemia -reperfusion. The role of the sodium pump. J Renin Angiotensin
Aldosterone Syst. 2004; 5(4):203 -8.
38. Tallant EA, Ferrario CM, Gallagher PE. Angiotensin -(1-7) inhibits growth of
136
cardiac myocytes through activation of the mas receptor. Am J Physiol Heart Circ Physiol.
2005; 289(4):H1560 -6.
39. Ferrario CM, Chappell MC, Tallant EA, Brosnihan KB, Diz DI.
Counte rregulatory actions of angiotensin -(1-7). Hypertension. 1997; 30(3 Pt 2):535 -41.
40. Iyer SN, Averill DB, Chappell MC, Yamada K, Allred AJ, Ferrario CM.
Contribution of angiotensin -(1-7) to blood pressure regulation în salt-depleted hypertensive
rats. Hype rtension. 2000; 36(3):417 -22.
41. Giani JF, Gironacci MM, Munoz MC, Turyn D, Dominici FP. Angiotensin -(1-7)
has a dual role on growth -promoting signalling pathways în rat heart în vivo by stimulating
STAT3 and STAT5a/b phosphorylation and inhibiting angiot ensin II -stimulated ERK1/2 and
Rho kinase activity. Exp Physiol. 2008; 93(5):570 -8.
42. Freeman EJ, Chisolm GM, Ferrario CM, Tallant EA. Angiotensin -(1-7) inhibits
vascular smooth muscle cell growth. Hypertension. 1996; 28(1):104 -8.
43. Gallagher PE, Talla nt EA. Inhibition of human lung cancer cell growth by
angiotensin -(1-7). Carcinogenesis. 2004; 25(11):2045 -52.
44. Menon J, Soto -Pantoja DR, Callahan MF, Cline JM, Ferrario CM, Tallant EA, et
al. Angiotensin -(1-7) inhibits growth of human lung adenocarcino ma xenografts în nude mice
through a reduction în cyclooxygenase -2. Cancer research. 2007; 67(6):2809 -15.
45. Stegbauer J, Vonend O, Oberhauser V, Rump LC. Effects of angiotensin -(1-7)
and other bioactive components of the renin -angiotensin system on vascu lar resistance and
noradrenaline release în rat kidney. J Hypertens. 2003; 21(7):1391 -9.
46. Li N, Zimpelmann J, Cheng K, Wilkins JA, Burns KD. The role of angiotensin
converting enzyme 2 în the generation of angiotensin 1 -7 by rat proximal tubules. Am J
Physiol Renal Physiol. 2005; 288(2):F353 -62.
47. Tikellis C, Cooper ME, Thomas MC. Role of the renin -angiotensin system în the
endocrine pancreas: implications for the development of diabetes. The international journal of
biochemistry & cell biology. 2006; 38(5-6):737 -51.
48. Valdes G, Neves LA, Anton L, Corthorn J, Chacon C, Germain AM, et al.
Distribution of angiotensin -(1-7) and ECA 2 în human placentas of normal and pathological
pregnancies. Placenta. 2006; 27(2 -3):200 -7.
49. Thone -Reineke C, Zimmermann M , Neumann C, Krikov M, Li J, Gerova N, et al.
Are angiotensin receptor blockers neuroprotective? Curr Hypertens Rep. 2004; 6(4):257 -66.
50. Albrecht D. Angiotensin -(1-7)-induced plasticity changes în the lateral amygdala
are mediated by COX -2 and NO. Learn Mem. 2007; 14(3):177 -84.
51. Devynck MA, Pernollet MG, Matthews PG, Meyer P. [Demonstration of specific
receptors for angiotensin III în rat adrenal glands]. C R Acad Sci Hebd Seances Acad Sci D.
1977; 284(14):1293 -6.
52. Chan JY, Tsai HF, Kuo TB, Chan SH . Modulation by angiotensin III of
nociception -related and arterial pressure -related neuronal responsiveness în the nucleus
reticularis gigantocellularis of the rat. Regul Pept. 1994; 50(3):247 -57.
53. Blume A, Undeutsch C, Zhao Y, Kaschina E, Culman J, Un ger T. ANG III
induces expression of inducible transcription factors of AP -1 and Krox families în rat brain.
Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2005; 289(3):R845 -50.
54. Wright JW, Stubley L, Pederson ES, Kramar EA, Hanesworth JM, Harding JW.
Contribu tions of the brain angiotensin IV -AT4 receptor subtype system to spatial learning.
The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience. 1999;
19(10):3952 -61.
55. Mendelsohn FA, Jenkins TA, Berkovic SF. Effects of angiotensin II on dopamine
and serotonin turnover în the striatum of conscious rats. Brain Res. 1993; 613(2):221 -9.
56. Kehoe PG. The renin -angiotensin -aldosterone system and Alzheimer s disease? J
137
Renin Angiotensin Aldosterone Syst. 2003; 4(2):80 -93.
57. Braszko JJ, Walesiuk A, Wielgat P. Cognitive effects attributed to angiotensin II
may result from its conversion to angiotensin IV. J Renin Angiotensin Aldosterone Syst.
2006; 7(3):168 -74.
58. Faure S, Javellaud J, Achard JM, Oudart N. Vasoconstrictive effect of angio tensin
IV în isolated rat basilar artery independent of AT1 and AT2 receptors. J Vasc Res. 2006;
43(1):19 -26.
59. Faure S, Oudart N, Javellaud J, Fournier A, Warnock DG, Achard JM. Synergistic
protective effects of erythropoietin and olmesartan on ischemic stroke survival and post –
stroke memory dysfunctions în the gerbil. J Hypertens. 2006; 24(11):2255 -61.
60. Jackman HL, Massad MG, Sekosan M, Tan F, Brovkovych V, Marcic BM, et al.
Angiotensin 1 -9 and 1 -7 release în human heart: role of cathepsin A. Hyperte nsion. 2002;
39(5):976 -81.
61. Ferreira PM, Souza Dos Santos RA, Campagnole -Santos MJ. Angiotensin -(3-7)
pressor effect at the rostral ventrolateral medulla. Regul Pept. 2007; 141(1 -3):168 -74.
62. Peach MJ. Renin -angiotensin system: biochemistry and mechan isms of action.
Physiological reviews. 1977; 57(2):313 -70.
63. Devynck MA, Meyer P. Angiotensin receptors. Biochemical pharmacology. 1978;
27(1):1 -5.
64. Peach MJ, Levens NR. Molecular approaches to the study of angiotensin
receptors. Advances în experimen tal medicine and biology. 1980; 130:171 -94.
65. Ferrario CM, Brosnihan KB, Diz DI, Jaiswal N, Khosla MC, Milsted A, et al.
Angiotensin -(1-7): a new hormone of the angiotensin system. Hypertension. 1991; 18(5
Suppl):III126 -33.
66. Speth RC, Kim KH. Discrimi nation of two angiotensin II receptor subtypes with a
selective agonist analogue of angiotensin II, p -aminophenylalanine6 angiotensin II.
Biochemical and biophysical research communications. 1990; 169(3):997 -1006.
67. Chaki S, Inagami T. Identification and characterization of a new binding site for
angiotensin II în mouse neuroblastoma neuro -2A cells. Biochemical and biophysical research
communications. 1992; 182(1):388 -94.
68. Harrison -Bernard LM, Monjure CJ, Bivona BJ. Efferent arterioles exclusively
express the subtype 1A angiotensin receptor: functional insights from genetic mouse models.
American journal of physiology Renal physiology. 2006; 290(5):F1177 -86.
69. Grady EF, Sechi LA, Griffin CA, Schambelan M, Kalinyak JE. Expression of
AT2 receptors în the developing rat fetus. The Journal of clinical investigation. 1991;
88(3):921 -33.
70. Lazard D, Briend -Sutren MM, Villageois P, Mattei MG, Strosberg AD, Nahmias
C. Molecular characterization and chromosome localization of a human angiotensin II AT2
recept or gene highly expressed în fetal tissues. Receptors & channels. 1994; 2(4):271 -80.
71. Sechi LA, Grady EF, Griffin CA, Kalinyak JE, Schambelan M. Distribution of
angiotensin II receptor subtypes în rat and human kidney. The American journal of
physiology. 1992; 262(2 Pt 2):F236 -40.
72. Zhuo J, Dean R, MacGregor D, Alcorn D, Mendelsohn FA. Presence of
angiotensin II AT2 receptor binding sites în the adventitia of human kidney vasculature.
Clinical and experimental pharmacology & physiology Supplement. 1996; 3:S147 -54.
73. Santos RA, Campagnole -Santos MJ, Andrade SP. Angiotensin -(1-7): an update.
Regulatory peptides. 2000; 91(1 -3):45 -62.
74. Pan N, Luo J, Kaiser SJ, Frome WL, Dart RA, Tewksbury DA. Specific receptor
for angiotensinogen on human renal cells. C linica chimica acta; international journal of
clinical chemistry. 2006; 373(1 -2):32 -6.
138
75. Brand M, Lamande N, Sigmund CD, Larger E, Corvol P, Gasc JM.
Angiotensinogen modulates renal vasculature growth. Hypertension. 2006; 47(6):1067 -74.
76. Noda K, Feng YH, Liu XP, Saad Y, Husain A, Karnik SS. The active state of the
AT1 angiotensin receptor is generated by angiotensin II induction. Biochemistry. 1996;
35(51):16435 -42.
77. Berk BC, Corson MA. Angiotensin II signal transduction în vascular smooth
muscle: r ole of tyrosine kinases. Circulation research. 1997; 80(5):607 -16.
78. Marrero MB, Schieffer B, Paxton WG, Heerdt L, Berk BC, Delafontaine P, et al.
Direct stimulation of Jak/STAT pathway by the angiotensin II AT1 receptor. Nature. 1995;
375(6528):247 -50.
79. Ruiz -Ortega M, Lorenzo O, Ruperez M, Konig S, Wittig B, Egido J. Angiotensin
II activates nuclear transcription factor kappaB through AT(1) and AT(2) în vascular smooth
muscle cells: molecular mechanisms. Circulation research. 2000; 86(12):1266 -72.
80. Hernandez -Presa M, Bustos C, Ortego M, Tunon J, Renedo G, Ruiz -Ortega M, et
al. Angiotensin -converting enzyme inhibition prevents arterial nuclear factor -kappa B
activation, monocyte chemoattractant protein -1 expression, and macrophage infiltration în a
rabbit model of early accelerated atherosclerosis. Circulation. 1997; 95(6):1532 -41.
81. Zhang H, Schmeisser A, Garlichs CD, Plotze K, Damme U, Mugge A, et al.
Angiotensin II -induced superoxide anion generation în human vascular endothelial cells: role
of m embrane -bound NADH -/NADPH -oxidases. Cardiovascular research. 1999; 44(1):215 –
22.
82. Berry C, Hamilton CA, Brosnan MJ, Magill FG, Berg GA, McMurray JJ, et al.
Investigation into the sources of superoxide în human blood vessels: angiotensin II increases
superoxide production în human internal mammary arteries. Circulation. 2000; 101(18):2206 –
12.
83. Bauersachs J, Bouloumie A, Fraccarollo D, Hu K, Busse R, Ertl G. Endothelial
dysfunction în chronic myocardial infarction despite increased vascular endothelial nitric
oxide synthase and soluble guanylate cyclase expression: role of enhanced vascular
superoxide production. Circulation. 1999; 100(3):292 -8.
84. Hansen PB, Castrop H, Briggs J, Schnermann J. Adenosine induces
vasoconstriction through Gi -dependent acti vation of phospholipase C în isolated perfused
afferent arterioles of mice. Journal of the American Society of Nephrology : JASN. 2003;
14(10):2457 -65.
85. de Gasparo M, Catt KJ, Inagami T, Wright JW, Unger T. International union of
pharmacology. XXIII. Th e angiotensin II receptors. Pharmacological reviews. 2000;
52(3):415 -72.
86. Berry C, Touyz R, Dominiczak AF, Webb RC, Johns DG. Angiotensin receptors:
signaling, vascular pathophysiology, and interactions with ceramide. American journal of
physiology Hear t and circulatory physiology. 2001; 281(6):H2337 -65.
87. Mimran A, Ribstein J, DuCailar G. Angiotensin II receptor antagonists and
hypertension. Clin Exp Hypertens. 1999; 21(5 -6):847 -58.
88. McConnaughey MM, McConnaughey JS, Ingenito AJ. Practical consider ations of
the pharmacology of angiotensin receptor blockers. J Clin Pharmacol. 1999; 39(6):547 -59.
89. Timmermans PB, Wong PC, Chiu AT, Herblin WF, Benfield P, Carini DJ, et al.
Angiotensin II receptors and angiotensin II receptor antagonists. Pharmacologi cal reviews.
1993; 45(2):205 -51.
90. Chou SY, Faubert PF, Porush JG. Contribution of angiotensin to the control of
medullary hemodynamics. Federation proceedings. 1986; 45(5):1438 -43.
91. Gross SS, Wolin MS. Nitric oxide: pathophysiological mechanisms. Ann ual
review of physiology. 1995; 57:737 -69.
139
92. Simon G, Altman S. Subpressor angiotensin II is a bifunctional growth factor of
vascular muscle în rats. Journal of hypertension. 1992; 10(10):1165 -71.
93. Roos MH, van Rodijnen WF, van Lambalgen AA, ter Wee P M, Tangelder GJ.
Renal microvascular constriction to membrane depolarization and other stimuli: pivotal role
for rho -kinase. Pflugers Archiv : European journal of physiology. 2006; 452(4):471 -7.
94. Dubinion JH, Mi Z, Jackson EK. Role of renal sympathetic nerves în regulating
renovascular responses to angiotensin II în spontaneously hypertensive rats. The Journal of
pharmacology and experimental therapeutics. 2006; 317(3):1330 -6.
95. Joly E, Seqqat R, Flamion B, Caron N, Michel A, Imig JD, et al. Increased renal
vascular reactivity to ANG II after unilateral nephrectomy în the rat involves 20 -HETE.
American journal of physiology Regulatory, integrative and comparative physiology. 2006;
291(4):R977 -86.
96. Muthalif MM, Benter IF, Uddin MR, Harper JL, Malik KU . Signal transduction
mechanisms involved în angiotensin -(1-7)-stimulated arachidonic acid release and prostanoid
synthesis în rabbit aortic smooth muscle cells. The Journal of pharmacology and experimental
therapeutics. 1998; 284(1):388 -98.
97. Jaiswal N, Diz DI, Chappell MC, Khosla MC, Ferrario CM. Stimulation of
endothelial cell prostaglandin production by angiotensin peptides. Characterization of
receptors. Hypertension. 1992; 19(2 Suppl):II49 -55.
98. Li P, Chappell MC, Ferrario CM, Brosnihan KB. Angiot ensin -(1-7) augments
bradykinin -induced vasodilation by competing with ECA and releasing nitric oxide.
Hypertension. 1997; 29(1 Pt 2):394 -400.
99. Ueda S, Masumori -Maemoto S, Ashino K, Nagahara T, Gotoh E, Umemura S, et
al. Angiotensin -(1-7) attenuates vas oconstriction evoked by angiotensin II but not by
noradrenaline în man. Hypertension. 2000; 35(4):998 -1001.
100. Chappell MC, Diz DI, Yunis C, Ferrario CM. Differential actions of angiotensin –
(1-7) în the kidney. Kidney international Supplement. 1998; 68:S 3-6.
101. Nathisuwan S, Talbert RL. A review of vasopeptidase inhibitors: a new modality
în the treatment of hypertension and chronic heart failure. Pharmacotherapy. 2002; 22(1):27 –
42.
102. Bani M, Colantoni A, Guillaume M, Macchi F, Moroni G, Persiani S. A double –
blind, placebo -controlled study to assess tolerability, pharmacokinetics and preliminary
pharmacodynamics of single escalating doses of Z13752A, a novel dual inhibitor of the
metalloproteases ECA and NEP, în healthy volunteers. Br J Clin Pharmacol . 2000; 50(4):338 –
49.
103. Corti R, Burnett JC, Jr., Rouleau JL, Ruschitzka F, Luscher TF. Vasopeptidase
inhibitors: a new therapeutic concept în cardiovascular disease? Circulation. 2001;
104(15):1856 -62.
104. Fitzgerald GA. Prostaglandins: modulators of inflammation and cardiovascular
risk. J Clin Rheumatol. 2004; 10(3 Suppl):S12 -7.
105. Katzung BG. Basic & clinical pharmacology. 9th ed. New York: Lange Medical
Books/McGraw Hill; 2004. xiv, 1202 p. p.
106. Sellers RS, Radi ZA, Khan NK. Pathophysiology of cyclooxygenases în
cardiovascular homeostasis. Vet Pathol. 2010; 47(4):601 -13.
107. McClelland S, Gawaz M, Kennerknecht E, Konrad CS, Sauer S, Schuerzinger K,
et al. Contribution of cyclooxygenase -1 to thromboxane formation, platelet -vessel wall
interactio ns and atherosclerosis în the ApoE null mouse. Atherosclerosis. 2009; 202(1):84 -91.
108. Kobayashi H, Gonda T, Uetake H, Higuchi T, Enomoto M, Sugihara K. JTE -522,
a selective COX -2 inhibitor, interferes with the growth of lung metastases from colorectal
cancer în rats due to inhibition of neovascularization: a vascular cast model study. Int J
140
Cancer. 2004; 112(6):920 -6.
109. Pratico D, Lawson JA, Rokach J, FitzGerald GA. The isoprostanes în biology and
medicine. Trends Endocrinol Metab. 2001; 12(6):243 -7.
110. Guthikonda S, Lev EI, Patel R, DeLao T, Bergeron AL, Dong JF, et al.
Reticulated platelets and uninhibited COX -1 and COX -2 decrease the antiplatelet effects of
aspirin. J Thromb Haemost. 2007; 5(3):490 -6.
111. Fukuzaki A, Morrissey J, Klahr S. Role of glomerular eicosanoid production în
the obstructed kidney. Int Urol Nephrol. 1993; 25(6):525 -31.
112. Lomnicka M, Karouni K, Sue M, Wessel LA, Bing RJ. Effects of nonsteroidal
anti-inflammatory drugs on prostacyclin and thromboxane în the kidney. Pharmaco logy.
2003; 68(3):147 -53.
113. Martynova TV, Aleksieieva IM, Bryzhina TM, Aleksiuk LI, Sukhina VS. [Effect
of inhibitors of cyclooxygenase and lypoxygenase pathway of metabolism of arachidonic acid
on the development and suppression of the immune response în mice]. Fiziol Zh. 2003;
49(1):18 -22.
114. Back M, Sakata K, Qiu H, Haeggstrom JZ, Dahlen SE. Endothelium -dependent
vascular responses induced by leukotriene B4. Prostaglandins Other Lipid Mediat. 2007;
83(3):209 -12.
115. Sanak M, Plutecka H, Szczeklik W , Piwowarska W, Rostoff P, Szczeklik A.
Functional promoter polymorphism of cyclooxygenase -2 modulates the inflammatory
response în stable coronary heart disease. Pol Arch Med Wewn. 2010; 120(3):82 -8.
116. Pawlik WW, Gustaw P, Sendur R, Czarnobilski K, Kon turek SJ, Beck G, et al.
Vasoactive and metabolic effects of leukotriene C4 and D4 în the intestine.
Hepatogastroenterology. 1988; 35(2):87 -90.
117. Joos GF. Which patients with asthma could benefit from using anti -leukotriene
drugs: an evidence based revi ew. Pol Arch Med Wewn. 2008; 118(12):689 -90.
118. Leung N, Eirin A, Irazabal MV, Maddox DE, Gunderson HD, Fervenza FC, et al.
Acute kidney injury în patients with inactive cytochrome P450 polymorphisms. Ren Fail.
2009; 31(8):749 -52.
119. Rainsford KD, Kean WF, Ehrlich GE. Review of the pharmaceutical properties
and clinical effects of the topical NSAID formulation, diclofenac epolamine. Curr Med Res
Opin. 2008; 24(10):2967 -92.
120. Yeomans ND, Naesdal J. Systematic review: ulcer definition în NSAID ulcer
prevention trials. Aliment Pharmacol Ther. 2008; 27(6):465 -72.
121. Feldman M, McMahon AT. Do cyclooxygenase -2 inhibitors provide benefits
similar to those of traditional nonsteroidal anti -inflammatory drugs, with less gastrointestinal
toxicity? Ann Intern M ed. 2000; 132(2):134 -43.
122. Goodman LS, Gilman A, Brunton LL. Goodman & Gilman's manual of
pharmacology and therapeutics. New York: McGraw -Hill Medical; 2008. ix, 1219 p. p.
123. Moodley I. Review of the cardiovascular safety of COXIBs compared to
NSAIDS . Cardiovasc J Afr. 2008; 19(2):102 -7.
124. Weberschock TB, Muller SM, Boehncke S, Boehncke WH. Tolerance to coxibs în
patients with intolerance to non -steroidal anti -inflammatory drugs (NSAIDs): a systematic
structured review of the literature. Arch Derma tol Res. 2007; 299(4):169 -75.
125. Levesque LE, Brophy JM, Zhang B. The risk for myocardial infarction with
cyclooxygenase -2 inhibitors: a population study of elderly adults. Ann Intern Med. 2005;
142(7):481 -9.
126. Graham DJ, Campen D, Hui R, Spence M, Ch eetham C, Levy G, et al. Risk of
acute myocardial infarction and sudden cardiac death în patients treated with cyclo -oxygenase
2 selective and non -selective non -steroidal anti -inflammatory drugs: nested case -control
141
study. Lancet. 2005; 365(9458):475 -81.
127. Ferreira SH. A Bradykinin -Potentiating Factor (Bpf) Present în the Venom of
Bothrops Jararca. Br J Pharmacol Chemother. 1965; 24:163 -9.
128. Erdos EG. Angiotensin I converting enzyme. Circ Res. 1975; 36(2):247 -55.
129. Barretto AC, Wajngarten M, Serro -Azul JB, Pierri H, Nussbacher A, Gebara OC.
[Medical treatment of heart failure at a tertiary hospital of Sao Paulo]. Arq Bras Cardiol.
1997; 69(6):375 -9.
130. Jaeger P, Ferguson RK, Brunner HR, Kirchertz EJ, Gavras H. Mechanism of
blood pressure reduction by teprotide (SQ 20881) în rats. Kidney Int. 1978; 13(4):289 -96.
131. Adam A, Raij L. Nitric oxide –angiotensin II axis în renal and cardiovascular
injury. J Nephrol. 2000; 13(3):211 -20.
132. Luno J, Praga M, de Vinuesa SG. The reno -protective effect of t he dual blockade
of the renin angiotensin system ( RAS). Curr Pharm Des. 2005; 11(10):1291 -300.
133. Weigert C, Brodbeck K, Brosius FC, 3rd, Huber M, Lehmann R, Friess U, et al.
Evidence for a novel TGF -beta1 -independent mechanism of fibronectin production în
mesangial cells overexpressing glucose transporters. Diabetes. 2003; 52(2):527 -35.
134. Raij L. The pathophysiologic basis for blocking the renin -angiotensin system în
hypertensive patients with renal disease. Am J Hypertens. 2005; 18(4 Pt 2):95S -9S.
135. Sironi L, Nobili E, Gianella A, Gelosa P, Tremoli E. Anti -inflammatory properties
of drugs acting on the renin -angiotensin system. Drugs Today (Barc). 2005; 41(9):609 -22.
136. Haulica I, Bild W, Boisteanu D. Biosynthesis and physio -pharmacological actio ns
of angiotensin peptides: 2. Physio -pharmacological properties. Rev Med Chir Soc Med Nat
Iasi. 2006; 110(2):384 -90.
137. Kaufman J, Casanova JE, Riendl P, Schlueter DP. Bronchial hyperreactivity and
cough due to angiotensin -converting enzyme inhibitors. Chest. 1989; 95(3):544 -8.
138. Salena BJ. Chronic cough and the use of captopril: unmasking asthma. Arch
Intern Med. 1986; 146(1):202 -3.
139. Williams GH. Converting -enzyme inhibitors în the treatment of hypertension. The
New England journal of medicine. 1 988; 319(23):1517 -25.
140. Kostis JB. Angiotensin -converting enzyme inhibitors. Emerging differences and
new compounds. American journal of hypertension. 1989; 2(1):57 -64.
141. Brown NJ, Vaughan DE. Angiotensin -converting enzyme inhibitors. Circulation.
1998; 97(14):1411 -20.
142. Lonn EM, Yusuf S, Jha P, Montague TJ, Teo KK, Benedict CR, et al. Emerging
role of angiotensin -converting enzyme inhibitors în cardiac and vascular protection.
Circulation. 1994; 90(4):2056 -69.
143. Zimmerman BG, Sybertz EJ, Wong P C. Interaction between sympathetic and
renin -angiotensin system. Journal of hypertension. 1984; 2(6):581 -7.
144. Hornig B, Kohler C, Drexler H. Role of bradykinin în mediating vascular effects
of angiotensin -converting enzyme inhibitors în humans. Circulat ion. 1997; 95(5):1115 -8.
145. Linz W, Wohlfart P, Scholkens BA, Malinski T, Wiemer G. Interactions among
ECA , kinins and NO. Cardiovascular research. 1999; 43(3):549 -61.
146. Dzau VJ, Bernstein K, Celermajer D, Cohen J, Dahlof B, Deanfield J, et al. The
relevance of tissue angiotensin -converting enzyme: manifestations în mechanistic and
endpoint data. The American journal of cardiology. 2001; 88(9A):1L -20L.
147. Schmieder RE, Martus P, Klingbeil A. Reversal of left ventricular hypertrophy în
essential hyper tension. A meta -analysis of randomized double -blind studies. JAMA : the
journal of the American Medical Association. 1996; 275(19):1507 -13.
148. Hornig B, Arakawa N, Drexler H. Effect of ECA inhibition on endothelial
dysfunction în patients with chronic he art failure. European heart journal. 1998; 19 Suppl
142
G:G48 -53.
149. Francis GS, Benedict C, Johnstone DE, Kirlin PC, Nicklas J, Liang CS, et al.
Comparison of neuroendocrine activation în patients with left ventricular dysfunction with
and without congestiv e heart failure. A substudy of the Studies of Left Ventricular
Dysfunction (SOLVD). Circulation. 1990; 82(5):1724 -9.
150. Swedberg K, Eneroth P, Kjekshus J, Wilhelmsen L. Hormones regulating
cardiovascular function în patients with severe congestive heart failure and their relation to
mortality. CONSENSUS Trial Study Group. Circulation. 1990; 82(5):1730 -6.
151. Swedberg K. Importance of neuroendocrine activation în chronic heart failure.
Impact on treatment strategies. European journal of heart failure. 200 0; 2(3):229 -33.
152. Husain A. The chymase -angiotensin system în humans. Journal of hypertension.
1993; 11(11):1155 -9.
153. Lee AF, MacFadyen RJ, Struthers AD. Neurohormonal reactivation în heart
failure patients on chronic ACE inhibitor therapy: a longitu dinal study. European journal of
heart failure. 1999; 1(4):401 -6.
154. Boon WC, McDougall JG, Coghlan JP. Hypothesis: aldosterone is synthesized by
an alternative pathway during severe sodium depletion. 'A new wine în an old bottle'. Clinical
and experimen tal pharmacology & physiology. 1998; 25(5):369 -78.
155. Lotshaw DP. Role of membrane depolarization and T -type Ca2+ channels în
angiotensin II and K+ stimulated aldosterone secretion. Molecular and cellular endocrinology.
2001; 175(1 -2):157 -71.
156. Paul M , Ganten D. The molecular basis of cardiovascular hypertrophy: the role of
the renin -angiotensin system. Journal of cardiovascular pharmacology. 1992; 19 Suppl 5:S51 –
8.
157. Schiffrin EL, Deng LY. Comparison of effects of angiotensin I -converting
enzyme in hibition and beta -blockade for 2 years on function of small arteries from
hypertensive patients. Hypertension. 1995; 25(4 Pt 2):699 -703.
158. Matsuda H, Hayashi K, Arakawa K, Naitoh M, Kubota E, Honda M, et al. Zonal
heterogeneity în action of angiotensin -converting enzyme inhibitor on renal microcirculation:
role of intrarenal bradykinin. Journal of the American Society of Nephrology : JASN. 1999;
10(11):2272 -82.
159. Keane WF, Shapiro BE. Renal protective effects of angiotensin -converting
enzyme inhibitio n. The American journal of cardiology. 1990; 65(19):49I -53I.
160. Ruggenenti P, Perna A, Gherardi G, Garini G, Zoccali C, Salvadori M, et al.
Renoprotective properties of ECA -inhibition în non-diabetic nephropathies with non –
nephrotic proteinuria. Lancet. 1999; 354(9176):359 -64.
161. Lewis EJ, Hunsicker LG, Bain RP, Rohde RD. The effect of angiotensin –
converting -enzyme inhibition on diabetic nephropathy. The Collaborative Study Group. The
New England journal of medicine. 1993; 329(20):1456 -62.
162. Lonn E, Yusuf S, Dzavik V, Doris C, Yi Q, Smith S, et al. Effects of ramipril and
vitamin E on atherosclerosis: the study to evaluate carotid ultrasound changes în patients
treated with ramipril and vitamin E (SECURE). Circulation. 2001; 103(7):919 -25.
163. Pitt B . Potential role of angiotensin converting enzyme inhibitors în treatment of
atherosclerosis. European heart journal. 1995; 16 Suppl K:49 -54.
164. Vane JR, Botting RM. A better understanding of anti -inflammatory drugs based
on isoforms of cyclooxygenase (C OX-1 and COX -2). Advances în prostaglandin,
thromboxane, and leukotriene research. 1995; 23:41 -8.
165. Kumari B, Kumar A, Dhir A. Protective effect of non -selective and selective
COX -2-inhibitors în acute immobilization stress -induced behavioral and bioche mical
alterations. Pharmacol Rep. 2007; 59(6):699 -707.
143
166. Tassoni D, Kaur G, Weisinger RS, Sinclair AJ. The role of eicosanoids în the
brain. Asia Pac J Clin Nutr. 2008; 17 Suppl 1:220 -8.
167. Ruiz -Ortega M, Lorenzo O, Ruperez M, Esteban V, Suzuki Y, Mez zano S, et al.
Role of the renin -angiotensin system în vascular diseases: expanding the field. Hypertension.
2001; 38(6):1382 -7.
168. Shinoda J, Kozawa O, Suzuki A, Watanabe -Tomita Y, Oiso Y, Uematsu T.
Mechanism of angiotensin II -induced arachidonic acid metabolite release în aortic smooth
muscle cells: involvement of phospholipase D. European journal of endocrinology / European
Federation of Endocrine Societies. 1997; 136(2):207 -12.
169. Ohnaka K, Numaguchi K, Yamakawa T, Inagami T. Induction of
cyclooxyg enase -2 by angiotensin II în cultured rat vascular smooth muscle cells.
Hypertension. 2000; 35(1 Pt 1):68 -75.
170. Derbyshire ZE, Halfter UM, Heimark RL, Sy TH, Vaillancourt RR. Angiotensin
II stimulated transcription of cyclooxygenase II is regulated by a novel kinase cascade
involving Pyk2, MEKK4 and annexin II. Molecular and cellular biochemistry. 2005; 271(1 –
2):77 -90.
171. Morinelli TA, Kendall RT, Luttrell LM, Walker LP, Ullian ME. Angiotensin II –
induced cyclooxygenase 2 expression în rat aorta vascula r smooth muscle cells does not
require heterotrimeric G protein activation. The Journal of pharmacology and experimental
therapeutics. 2009; 330(1):118 -24.
172. Ghoshal S, Loftin CD. Cyclooxygenase -2 inhibition attenuates abdominal aortic
aneurysm progress ion în hyperlipidemic mice. PloS one. 2012; 7(11):e44369.
173. King VL, Trivedi DB, Gitlin JM, Loftin CD. Selective cyclooxygenase -2
inhibition with celecoxib decreases angiotensin II -induced abdominal aortic aneurysm
formation în mice. Arteriosclerosis, t hrombosis, and vascular biology. 2006; 26(5):1137 -43.
174. Gitlin JM, Trivedi DB, Langenbach R, Loftin CD. Genetic deficiency of
cyclooxygenase -2 attenuates abdominal aortic aneurysm formation în mice. Cardiovascular
research. 2007; 73(1):227 -36.
175. Virdis A, Colucci R, Neves MF, Rugani I, Aydinoglu F, Fornai M, et al.
Resistance artery mechanics and composition în angiotensin II -infused mice: effects of
cyclooxygenase -1 inhibition. European heart journal. 2012; 33(17):2225 -34.
176. Castillo -Hernandez MC, Martinez -Godinez MA, Guevara -Balcazar G, Miliar –
Garcia A, Mancilla J, Lopez -Mayorga RM, et al. Extraendothelial and constitutive COX -2
expression is involved în the contractile effect of angiotensin II în the rat aorta. Autonomic &
autacoid pharmacology. 2010; 30(4):205 -11.
177. Castillo -Hernandez MC, Guevara -Balcazar G, Lopez -Sanchez P, Asbun -Bojalil J,
Lopez RM, Castillo EF, et al. The influence of constitutive COX -2 în smooth muscle tissue
on the contractile effect of phenylephrine în the rat abdominal aorta. Frontiers în bioscience.
2010; 2:441 -8.
178. Pueyo ME, Michel JB. Angiotensin II receptors în endothelial cells. General
pharmacology. 1997; 29(5):691 -6.
179. Rao GN, Lassegue B, Alexander RW, Griendling KK. Angiotensin II stimulates
phosphorylation of high -molecular -mass cytosolic phospholipase A2 în vascular smooth –
muscle cells. The Biochemical journal. 1994; 299 ( Pt 1):197 -201.
180. Bugge JF, Stokke ES. Angiotensin II and renal prostaglandin release în the dog.
Interactions în controlling renal b lood flow and glomerular filtration rate. Acta physiologica
Scandinavica. 1994; 150(4):431 -40.
181. Arima S, Ren Y, Juncos LA, Carretero OA, Ito S. Glomerular prostaglandins
modulate vascular reactivity of the downstream efferent arterioles. Kidney interna tional.
1994; 45(3):650 -8.
144
182. Wilcox CS, Welch WJ, Snellen H. Thromboxane mediates renal hemodynamic
response to infused angiotensin II. Kidney international. 1991; 40(6):1090 -7.
183. Kaushal RD, Wilson TW. Effect of furegrelate on renal plasma flow afte r
angiotensin II infusion. Canadian journal of physiology and pharmacology. 1990; 68(4):500 –
4.
184. Oyekan A, Balazy M, McGiff JC. Renal oxygenases: differential contribution to
vasoconstriction induced by ET -1 and ANG II. The American journal of physiolog y. 1997;
273(1 Pt 2):R293 -300.
185. Silldorff EP, Hilbun LR, Pallone TL. Angiotensin II constriction of rat vasa recta
is partially thromboxane dependent. Hypertension. 2002; 40(4):541 -6.
186. Haulica I, Bild W, Mihaila CN, Ionita T, Boisteanu CP, Neagu B. Biphasic effects
of angiotensin (1 -7) and its interactions with angiotensin II în rat aorta. Journal of the renin –
angiotensin -aldosterone system : JRAAS. 2003; 4(2):124 -8.
187. Haulica I, Bild W, Mihaila C, Serban DN, Serban L, Boisteanu D, et al.
Compara tive study of the inhibitory effects of adrenomedullin on angiotensin II contraction în
rat conductance and resistance arteries. Journal of the renin -angiotensin -aldosterone system :
JRAAS. 2004; 5(2):79 -83.
188. Martinez AC, Pagan RM, Prieto D, Recio P, G arcia -Sacristan A, Hernandez M, et
al. Modulation of noradrenergic neurotransmission în isolated rat radial artery. J Pharmacol
Sci. 2009; 111(3):299 -311.
189. Ozkan MH, Uma S. Does endothelium -derived hyperpolarizing factor play a role
în endothelium -depe ndent component of electrical field stimulation -induced vasorelaxation of
rat mesenteric arterial rings? J Cardiovasc Pharmacol. 2009; 53(1):30 -7.
190. Mulvany MJ, Aalkjaer C. Structure and function of small arteries. Physiol Rev.
1990; 70(4):921 -61.
191. Mulvany MJ, Halpern W. Mechanical properties of vascular smooth muscle cells
în situ. Nature. 1976; 260(5552):617 -9.
192. Park JI, Shin CY, Lee YW, Huh IH, Sohn UD. Endothelium -dependent sensory
non-adrenergic non -cholinergic vasodilatation în rat thoracic aorta: involvement of ATP and a
role for NO. The Journal of pharmacy and pharmacology. 2000; 52(4):409 -16.
193. Nakanishi H, Matsuoka I, Ono T, Nakahata N. Contribution of endothelium în
contractile response of isolated rabbit aortic preparation to electr ical field stimulation.
Fukushima journal of medical science. 1998; 44(1):23 -33.
194. Geary GG, Maeda G, Gonzalez RR, Jr. Endothelium -dependent vascular smooth
muscle relaxation activated by electrical field stimulation. Acta physiologica Scandinavica.
1997; 160(3):219 -28.
195. Tarasova O, Sjoblom -Widfeldt N, Nilsson H. Transmitter characteristics of
cutaneous, renal and skeletal muscle small arteries în the rat. Acta physiologica Scandinavica.
2003; 177(2):157 -66.
196. Walkowska A, Badzynska B, Kompanowska -Jezierska E, Johns EJ, Sadowski J.
Effects of renal nerve stimulation on intrarenal blood flow în rats with intact or inactivated
NO synthases. Acta physiologica Scandinavica. 2005; 183(1):99 -105.
197. Mervaala E, Muller DN, Schmidt F, Park JK, Gross V, B ader M, et al. Blood
pressure -independent effects în rats with human renin and angiotensinogen genes.
Hypertension. 2000; 35(2):587 -94.
198. Burnier M, Brunner HR. Angiotensin II receptor antagonists. Lancet. 2000;
355(9204):637 -45.
199. Chobanian MC, Juli n CM. Angiotensin II stimulates ammoniagenesis în canine
renal proximal tubule segments. The American journal of physiology. 1991; 260(1 Pt 2):F19 –
26.
145
200. Nagami GT. Ammonia production and secretion by the proximal tubule: effect of
peritubular and lumina l potassium concentration. Contributions to nephrology. 1991; 92:136 –
40.
201. Harris RC, Zhang MZ, Cheng HF. Cyclooxygenase -2 and the renal renin –
angiotensin system. Acta physiologica Scandinavica. 2004; 181(4):543 -7.
202. Kammerl MC, Nusing RM, Richthamme r W, Kramer BK, Kurtz A. Inhibition of
COX -2 counteracts the effects of diuretics în rats. Kidney international. 2001; 60(5):1684 -91.
203. Hocherl K, Kammerl MC, Schumacher K, Endemann D, Grobecker HF, Kurtz A.
Role of prostanoids în regulation of the reni n-angiotensin -aldosterone system by salt intake.
American journal of physiology Renal physiology. 2002; 283(2):F294 -301.
204. Stichtenoth DO, Wagner B, Frolich JC. Effect of selective inhibition of the
inducible cyclooxygenase on renin release în healthy v olunteers. Journal of investigative
medicine : the official publication of the American Federation for Clinical Research. 1998;
46(6):290 -6.
205. Reinalter SC, Jeck N, Brochhausen C, Watzer B, Nusing RM, Seyberth HW, et al.
Role of cyclooxygenase -2 în hype rprostaglandin E syndrome/antenatal Bartter syndrome.
Kidney international. 2002; 62(1):253 -60.
206. Skott O, Uhrenholt TR, Schjerning J, Hansen PB, Rasmussen LE, Jensen BL.
Rapid actions of aldosterone în vascular health and disease –friend or foe? Pharma cology &
therapeutics. 2006; 111(2):495 -507.
207. Miyata K, Rahman M, Shokoji T, Nagai Y, Zhang GX, Sun GP, et al. Aldosterone
stimulates reactive oxygen species production through activation of NADPH oxidase în rat
mesangial cells. J Am Soc Nephrol. 2005; 16(10):2906 -12.
208. Wilson SK. Role of oxygen -derived free radicals în acute angiotensin II –induced
hypertensive vascular disease în the rat. Circ Res. 1990; 66(3):722 -34.
209. Lazartigues E, Lawrence AJ, Lamb FS, Davisson RL. Renovascular hypertension
în mice with brain -selective overexpression of AT1a receptors is buffered by increased nitric
oxide production în the periphery. Circ Res. 2004; 95(5):523 -31.
210. Lyle AN, Griendling KK. Modulation of vascular smooth muscle signaling by
reactive oxygen sp ecies. Physiology (Bethesda). 2006; 21:269 -80.
211. Santini V, Giles FJ. The potential of amifostine: from cytoprotectant to
therapeutic agent. Haematologica. 1999; 84(11):1035 -42.
212. Aitio ML. N -acetylcysteine – passe -partout or much ado about nothing? Br J Clin
Pharmacol. 2006; 61(1):5 -15.
213. Powley TL, Baronowsky EA, Gilbert JM, Hudson CN, Martin FN, Mason JK, et
al. Vagal afferent innervation of the lower esophageal sphincter. Autonomic neuroscience :
basic & clinical. 2013.
214. Horn CC, Kimball B A, Wang H, Kaus J, Dienel S, Nagy A, et al. Why can't
rodents vomit? A comparative behavioral, anatomical, and physiological study. PloS one.
2013; 8(4):e60537.
215. Kuramoto H, Kadowaki M, Yoshida N. Morphological demonstration of a vagal
inhibitory pathw ay to the lower esophageal sphincter via nitrergic neurons în the rat
esophagus. Neurogastroenterology and motility : the official journal of the European
Gastrointestinal Motility Society. 2013; 25(7):e485 -94.
216. Blennerhassett MG, Lourenssen S. Neural regulation of intestinal smooth muscle
growth în vitro. American journal of physiology Gastrointestinal and liver physiology. 2000;
279(3):G511 -9.
217. Perlegas D, Xie H, Sinha S, Somlyo AV, Owens GK. ANG II type 2 receptor
regulates smooth muscle growth a nd force generation în late fetal mouse development.
American journal of physiology Heart and circulatory physiology. 2005; 288(1):H96 -102.
146
218. Strohmenger HU, Lindner KH, Wienen W, Radermacher P. Effects of an
angiotensin II antagonist on organ perfusion during the post -resuscitation phase în pigs.
Critical care. 1998; 2(2):49 -55.
219. Naim HY. Secretion of human intestinal angiotensin -converting enzyme and its
association with the differentiation state of intestinal cells. The Biochemical journal. 1996;
316 ( Pt 1):259 -64.
220. Duggan KA, Mendelsohn FA, Levens NR. Angiotensin receptors and angiotensin
I-converting enzyme în rat intestine. The American journal of physiology. 1989; 257(4 Pt
1):G504 -10.
221. Coruzzi G, Poli E, Adami M, Bertaccini G, Starcich B. Action of angiotensin on
vascular and intestinal smooth muscle and its antagonism by saralasin. Pharmacological
research communications. 1983; 15(8):719 -34.
222. Edwards IR, Coulter DM, Macintosh D. Intestinal effects of captopril. Bmj. 1992;
304(6823) :359-60.
223. Adami M, Coppelli G, Guaita E, Pozzoli C, Menozzi A, Giovannini E, et al.
Effects of cyclooxygenase -1 and -2 inhibition on gastric acid secretion and cardiovascular
functions în rats. Pharmacology. 2006; 76(2):84 -92.
224. Semenov I, Herlihy J T, Brenner R. In vitro measurements of tracheal constriction
using mice. Journal of visualized experiments : JoVE. 2012; (64).
225. Sakai H, Nishizawa Y, Nishimura A, Chiba Y, Goto K, Hanazaki M, et al.
Angiotensin II induces hyperresponsiveness of bronchi al smooth muscle via an activation of
p42/44 ERK în rats. Pflugers Archiv : European journal of physiology. 2010; 460(3):645 -55.
226. Barauna VG, Magalhaes FC, Campos LC, Reis RI, Kunapuli SP, Costa -Neto CM,
et al. Shear stress -induced Ang II AT1 receptor activation: G -protein dependent and
independent mechanisms. Biochemical and biophysical research communications. 2013;
434(3):647 -52.
227. Oudit GY, Kassiri Z, Patel MP, Chappell M, Butany J, Backx PH, et al.
Angiotensin II -mediated oxidative stress and in flammation mediate the age -dependent
cardiomyopathy în ECA 2 null mice. Cardiovascular research. 2007; 75(1):29 -39.
228. Morinelli TA, Walker LP, Ullian ME. COX -2 expression stimulated by
Angiotensin II depends upon AT1 receptor internalization în vascular smooth muscle cells.
Biochimica et biophysica acta. 2008; 1783(6):1048 -54.
229. Alvarez Y, Perez -Giron JV, Hernanz R, Briones AM, Garcia -Redondo A, Beltran
A, et al. Losartan reduces the increased participation of cyclooxygenase -2-derived products în
vascu lar responses of hypertensive rats. The Journal of pharmacology and experimental
therapeutics. 2007; 321(1):381 -8.
230. Bishnoi M, Patil CS, Kumar A, Kulkarni SK. Protective effects of nimesulide
(COX Inhibitor), AKBA (5 -LOX Inhibitor), and their combinati on în aging -associated
abnormalities în mice. Methods Find Exp Clin Pharmacol. 2005; 27(7):465 -70.
231. Santos CF, Coelho EB, Salgado MCO. Effect of captopril on neurally induced
contraction and relaxation of mesenteric arteries of renal hypertensive rats. Canadian journal
of physiology and pharmacology. 2000; 78(6):469 -75.
232. Hirao A, Kondo K, Takeuchi K, Inui N, Umemura K, Ohashi K, et al.
Cyclooxygenase -dependent vasoconstricting factor(s) în remodelled rat femoral arteries.
Cardiovascular research. 20 08; 79(1):161 -8.
233. Lindhardsen J, Gislason GH, Jacobsen S, Ahlehoff O, Olsen AM, Madsen OR, et
al. Non -steroidal anti -inflammatory drugs and risk of cardiovascular disease în patients with
rheumatoid arthritis: a nationwide cohort study. Annals of the r heumatic diseases. 2013.
234. Visek WJ. Ammonia: its effects on biological systems, metabolic hormones, and
reproduction. Journal of dairy science. 1984; 67(3):481 -98.
147
235. Mutch BJ, Banister EW. Ammonia metabolism în exercise and fatigue: a review.
Medici ne and science în sports and exercise. 1983; 15(1):41 -50.
236. Fan P, Lavoie J, Le NL, Szerb JC, Butterworth RF. Neurochemical and
electrophysiological studies on the inhibitory effect of ammonium ions on synaptic
transmission în slices of rat hippocampus: evidence for a postsynaptic action. Neuroscience.
1990; 37(2):327 -34.
237. Szerb JC, Butterworth RF. Effect of ammonium ions on synaptic transmission în
the mammalian central nervous system. Progress în neurobiology. 1992; 39(2):135 -53.
238. Butterworth R F. Effects of hyperammonaemia on brain function. Journal of
inherited metabolic disease. 1998; 21 Suppl 1:6 -20.
239. Konopacka A, Fresko I, Piaskowski S, Albrecht J, Zielinska M. Ammonia affects
the activity and expression of soluble and particulate GC în cultured rat astrocytes.
Neurochemistry international. 2006; 48(6 -7):553 -8.
240. Schliess F, Gorg B, Fischer R, Desjardins P, Bidmon HJ, Herrmann A, et al.
Ammonia induces MK -801-sensitive nitration and phosphorylation of protein tyrosine
residues în rat astrocytes. Faseb J. 2002; 16(7):739 -41.
241. Kuta CC, Maickel RP, Borowitz JL. Modification of drug action by
hyperammonemia. The Journal of pharmacology and experimental therapeutics. 1984;
229(1):85 -90.
242. Schambelan M, Sebastian A, Katuna BA, Arteaga E. Adrenocortical hormone
secretory response to chronic NH4Cl -induced metabolic acidosis. The American journal of
physiology. 1987; 252(4 Pt 1):E454 -60.
243. Gyorke ZS, Sulyok E, Guignard JP. Ammonium chloride metabolic acidosis and
the activity of renin -angiotensin -aldosterone system în children. European journal of
pediatrics. 1991; 150(8):547 -9.
244. Kisch ES, Dluhy RG, Williams GH. Regulation of renin release by calcium and
ammonium ions în normal man. The Journal of clinical endocrinology and metabolis m. 1976;
43(6):1343 -50.
245. Nagami GT. Ammonia production and secretion by S3 proximal tubule segments
from acidotic mice: role of ANG II. American journal of physiology Renal physiology. 2004;
287(4):F707 -12.
246. Furtado MR. Effect of NH4Cl on the contr actility of isolated vascular smooth
muscle. Life sciences. 1987; 41(1):95 -102.
247. Feletou M, Harker CT, Komori K, Shepherd JT, Vanhoutte PM. Ammonium ions
cause relaxation of isolated canine arteries. The Journal of pharmacology and experimental
therape utics. 1989; 251(1):82 -9.
248. Tanaka H, Wakabayashi I, Sakamoto K, Kakishita E. Mechanism of the
potentiating effect of NH4Cl on vasoconstriction în rat aorta. General pharmacology. 1996;
27(3):535 -8.
249. Wakabayashi I, Hatake K, Sakamoto K. Ammonium ion increases the tone of rat
portal vein. General pharmacology. 1992; 23(6):1189 -92.
250. Toda N, Miyazaki M. Angiotensin -induced relaxation în isolated dog renal and
cerebral arteries. The American journal of physiology. 1981; 240(2):H247 -54.
251. Israel A, Cierco M, Sosa B. Angiotensin AT(2) receptors mediate vasodepressor
response to footshock în rats. Role of kinins, nitric oxide and prostaglandins. European
journal of pharmacology. 2000; 394(1):103 -8.
252. Katada J, Majima M. AT(2) receptor -dependent vas odilation is mediated by
activation of vascular kinin generation under flow conditions. British journal of
pharmacology. 2002; 136(4):484 -91.
253. Touyz RM, Berry C. Recent advances în angiotensin II signaling. Brazilian
148
journal of medical and biological r esearch = Revista brasileira de pesquisas medicas e
biologicas / Sociedade Brasileira de Biofisica [et al]. 2002; 35(9):1001 -15.
254. Nouet S, Nahmias C. Signal transduction from the angiotensin II AT2 receptor.
Trends în endocrinology and metabolism: TEM . 2000; 11(1):1 -6.
255. Tirapelli CR, Fukada SY, de Godoy MA, de Oliveira AM. Analysis of the
mechanisms underlying the vasorelaxant action of angiotensin II în the isolated rat carotid.
Life sciences. 2006; 78(23):2676 -82.
256. Grbovic L, Djokic J, Radenk ovic M, Pesic S. Analysis of the vasorelaxant action
of angiotensin II în the isolated rat renal artery. Journal of pharmacological sciences. 2008;
106(3):376 -84.
257. Connell JM, Davies E. The new biology of aldosterone. J Endocrinol. 2005;
186(1):1 -20.
258. Spieker LE, Flammer AJ, Luscher TF. The vascular endothelium în hypertension.
Handb Exp Pharmacol. 2006; (176 Pt 2):249 -83.
259. Christy C, Hadoke PW, Paterson JM, Mullins JJ, Seckl JR, Walker BR. 11beta –
hydroxysteroid dehydrogenase type 2 în mouse aor ta: localization and influence on response
to glucocorticoids. Hypertension. 2003; 42(4):580 -7.
260. Losel R, Schultz A, Boldyreff B, Wehling M. Rapid effects of aldosterone on
vascular cells: clinical implications. Steroids. 2004; 69(8 -9):575 -8.
261. Chai W, Garrelds IM, de Vries R, Batenburg WW, van Kats JP, Danser AH.
Nongenomic effects of aldosterone în the human heart: interaction with angiotensin II.
Hypertension. 2005; 46(4):701 -6.
262. Ciobica A, Bild W, Hritcu L, Haulica I. Brain renin -angiotensin system în
cognitive function: pre -clinical findings and implications for prevention and treatment of
dementia. Acta Neurol Belg. 2009; 109(3):171 -80.
263. Min LJ, Mogi M, Li JM, Iwanami J, Iwai M, Horiuchi M. Aldosterone and
angiotensin II synergistically induce mitogenic response în vascular smooth muscle cells. Circ
Res. 2005; 97(5):434 -42.
264. Hashikabe Y, Suzuki K, Jojima T, Uchida K, Hattori Y. Aldosterone impairs
vascular endothelial cell function. J Cardiovasc Pharmacol. 2006; 47(4):609 -13.
265. Schmidt BM, Oehmer S, Delles C, Bratke R, Schneider MP, Klingbeil A, et al.
Rapid nongenomic effects of aldosterone on human forearm vasculature. Hypertension. 2003;
42(2):156 -60.
266. Bild W, Ciobica A, Padurariu M, Bild V. The interdependence of the reactiv e
species of oxygen, nitrogen, and carbon. J Physiol Biochem. 2012.
267. Ciobica A LH, Veronica Nastasa, Manuela Padurariu, Walther Bild. Inhibition of
central angiotensin converting enzyme exerts anxiolytic effects by decreasing brain oxidative
stress. J Med Biochem. 2011; 30:109 -14.
268. Ciobica A VB, Lucian Hritcu, Manuela Padurariu, Walther Bild. Effects of
angiotensin II receptor antagonists on anxiety and some oxidative stress markers în rat. .
Central European Journal of Medicine. 2011; 6:331 -40.
269. Ciobica A BW, Hritcu L, Artenie V, Haulica I. The importance of oxidative stress
în angiotensin II -mediated effects on cognitive functions. Neuropeptides 2009; 43:420 -1.
270. Millatt LJ, Abdel -Rahman EM, Siragy HM. Angiotensin II and nitric oxide: a
question of balance. Regul Pept. 1999; 81(1 -3):1-10.
271. Haulica I, Todiras M, Brailoiu E, Baltatu O. Modulatory role of nitric oxide on
angiotensins vasoconstriction. Rom J Physiol. 1996; 33(1 -4):83 -90.
272. Usui M, Egashira K, Kitamoto S, Koyanagi M, Katoh M, Kataoka C, et al.
Pathogenic role of oxidative stress în vascular angiotensin -converting enzyme activation în
long-term blockade of nitric oxide synthesis în rats. Hypertension. 1999; 34(4 Pt 1):546 -51.
149
273. Kazama K, Anrather J, Zhou P, Girouard H, Fry s K, Milner TA, et al.
Angiotensin II impairs neurovascular coupling în neocortex through NADPH oxidase -derived
radicals. Circ Res. 2004; 95(10):1019 -26.
274. Ramires FJ, Mansur A, Coelho O, Maranhao M, Gruppi CJ, Mady C, et al. Effect
of spironolactone on ventricular arrhythmias în congestive heart failure secondary to
idiopathic dilated or to ischemic cardiomyopathy. Am J Cardiol. 2000; 85(10):1207 -11.
275. Zhao W, Ahokas RA, Weber KT, Sun Y. ANG II -induced cardiac molecular and
cellular events: role of a ldosterone. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2006; 291(1):H336 -43.
276. Williams TA, Verhovez A, Milan A, Veglio F, Mulatero P. Protective effect of
spironolactone on endothelial cell apoptosis. Endocrinology. 2006; 147(5):2496 -505.
277. Kasama S, Toyama T , Kumakura H, Takayama Y, Ichikawa S, Suzuki T, et al.
Spironolactone improves cardiac sympathetic nerve activity and symptoms în patients with
congestive heart failure. J Nucl Med. 2002; 43(10):1279 -85.
278. Pitt B, Remme W, Zannad F, Neaton J, Martinez F , Roniker B, et al. Eplerenone,
a selective aldosterone blocker, în patients with left ventricular dysfunction after myocardial
infarction. N Engl J Med. 2003; 348(14):1309 -21.
279. Michea L, Delpiano AM, Hitschfeld C, Lobos L, Lavandero S, Marusic ET.
Eplerenone blocks nongenomic effects of aldosterone on the Na+/H+ exchanger, intracellular
Ca2+ levels, and vasoconstriction în mesenteric resistance vessels. Endocrinology. 2005;
146(3):973 -80.
280. Yamanari H, Nakamura K, Miura D, Yamanari S, Ohe T. Spirono lactone and
chlorthalidone în uncontrolled elderly hypertensive patients treated with calcium antagonists
and angiotensin II receptor -blocker: effects on endothelial function, inflammation, and
oxidative stress. Clin Exp Hypertens. 2009; 31(7):585 -94.
281. Bozarov A, Wang YZ, Yu JG, Wunderlich J, Hassanain HH, Alhaj M, et al.
Activation of adenosine low -affinity A3 receptors inhibits the enteric short interplexus neural
circuit triggered by histamine. American journal of physiology Gastrointestinal and live r
physiology. 2009; 297(6):G1147 -62.
150
LISTA DE LUCRĂRI
Lucrări din tematica tezei, publicate în reviste cotate ISI
1. Popescu Raducu I ., Bild W., Ciobica A., Bild Veronica . Different modulatory
effects of ammonium ions on angiotensin vascular actions in isolated rat aortic and renal
arteries . Archives of Biological Sciences 2012 Volume 64, Issue 2, Pages: 427 -433, IF 2012:
0,791
2. Raducu Popescu , Walther Bild, Alin Ciobica, Veronica Bild. New evidence for
vascular interactions between aldosterone, angioten sin II and antioxidants in isolated smooth
muscle cells of rats. Central European Journal of Medicine, December 2012, Volume 7, Issue
6, pp 704 -712, IF 2012: 0,262
Lucrări din tematica tezei, publicate în reviste cotate B+
1. Ionut Raducu Popescu , Alin Ciobica, Mircea David Gheorghe Pavelescu. New
insights into the generation of the angiotensin peptides . Analele Stiintifice ale U niversit atii
„Alexandru Ioan Cuza”, Sect iunea Genetic a si Biologie Molecular a, TOM XIII, 2012
Alte lucrări publicate
1. I Haulică, W. Bild, R. Popescu – New facets of the renin -angiotensin system.
Acta Endocrinologica, 2007, Vol. III, No. 2, April -June, p. 225 -234, IF 2011: 0,183
2. Georgios Manolidis, Veronica Nastasă -Bild, Walther Bild, Răducu I. Popescu ,
Ion Haulică – Cercetări privind rolul calosotomiei în sensibilitatea nociceptivă mecanică.
Simpozionul „Gheorghe Marinescu” al Societății Naționale de Neuroștiințe, 2 -3 iunie,
București. 2007
3. I. Haulică, W Bild, I. R. Popescu – Interacțiuni între aldosteron și angiotensina
II la nivelul musculaturii netede vasculare. A XXII -a Conferință Națională a Societății
Române de Științe Fiziologice, „Mecanisme fiziologice integrative de la nivel celular la nivel
sistemic”, 1 -2 iunie, București. 2007
4. W Bild, I. Haulică, I. R. Popescu , Oana Rădășanu – Cercetări asupra medierii
efectelor vasculare ale angiotensinei II prin intermediul radicalilor liberi. A XXII -a Conferință
Națională a Societății Române de Științe Fiziologice, „Mecanisme fiziologice integrative de la
nivel celular la nivel sistemic”, 1 -2 iunie, București. 2007
151
5. Haulică Ion, Bild Walther, Boișteanu Daniela, Rădășanu Oana, Popescu
Răducu – Recent data concerning the implications of nitrosative stress in senescence.
Gerontology Today, The Internatio nal C onference on Gerontology, september 15 -16, 2006,
251-256
6. A. Ciobica, W. Bild, R. Popescu , L. Hritcu, I. Haulica, Central angiotensin
peptides: pre -clinical findings and possible implications for dementia treatment, Journal of
Neurology , 2010, Volume 2 57, Supplement 1, Page 139
7. A. Ciobica, L. Hritcu, I. Haulica, R. Popescu , V. Bild, The involvement of
oxidative stress in some cognitive effects of angiotensin II and angiotensin 1 -7 in rats,
European Neuropsychopharmacology , 2010, Volume 20, Supplement 3, Page S287
8. A. Ciobica, I. Haulica, L. Hritcu, R. Popescu , W. Bild, The involvement of
some central angiotensins in cognitive processes and oxidative stress in rats, European
Journal of Neurology , 2010, 17 (Suppl. 3), 366
9. Alin Ciobica, Walther Bild, Lucian Hritcu, Radu Popescu , Ion Haulica,
Comparative effects of central angiotensin II and angiotensin 1 -7 in modulating cognitive
processes and oxidative stress in rats: relevance for dementia, Alzheimer's and Dementia ,
Volume 6, Issue 4, Supplement 1, July 201 0, Page S206
10. Hogaș MM, Serban IL, Oprișa C, Oleniuc M, Hogaș S, Popescu IR , Hurjui L,
Serban DN, Siriopol D, Dimitriu AG. Essential hypertension in children –risk factors and
target organ damage . Rev Med Chir Soc Med Nat Iasi. 2011 Oct -Dec;115(4):1024 -9
11. Ciobica Alin, Popescu Raducu , Haulica Ion, Bild, Walther. Aspects regarding
the neurobiology of psycho -affective functions. J Med Biochem 31: 83 –87, 2012 , IF 2012:
1,084
Arch. Biol. Sci., Belgrade, 64 (2), 427-433, 2012 DOI:10.2298/ABS1202427P
427DIFFERENT MODULATORY EFFECTS OF AMMONIUM IONS ON ANGIOTENSIN V ASCULAR
ACTIONS IN ISOLATED RAT AORTIC AND RENAL ARTERIES
I. RADUCU POPESCU1, W . BILD1,2, A. CIOBICA2,3 and VERONICA BILD1,2
1 Gr. T. Popa University of Medicine and Pharmacy, Iași 700115, Romania
2 Center of Biomedical Research of the Romanian Academy, Iasi Branch, Iasi 700115, Romania
3 Alexandru Ioan Cuza University, Iași, 700506, Romania
Abstract – In the present study, we were interested in the vascular effects of angiotensin II on perfused rings of the rat
thoracic aorta and renal artery. Our results demonstrated different modulator alterations of these preparations induced by
ammonium ions. Unlike the aortic rings, which exhibited only a reduction of angiotensin-induced contractility by NH 4Cl,
the renal artery preparations showed both activation of vasoconstriction and inhibition of vasorelaxation in the ring pre-contracted with phenylephrine or noradrenalin. These results are interpreted as a modulation by the ammonium ions of vascular reactions induced by the stimulation of the vasoconstrictor AT
1 receptor on the one side and AT 2 vasodilator
receptors on the other. The potentiation of renal vasoconstriction accompanied by the reduction of angiotensin vasodila-tion by NH
4Cl suggests the possibility of involvement from the blood flow and renal vascular tonus disturbances induced
by ammonium ions during hyperammonemia of various causes.
Keywords: Ammonia, angiotensins, vascular smooth muscle
INTRODUCTION
Ammonia (NH 3) is the simplest nonionic molecule
of any nitrogenous compound that has an essential
role in many biological processes. Being a weak base, NH
3 is formed by the natural deamination of en-
dogenous molecules and occurs in micro-molecular concentrations in human blood as result of its dif-fusion across the cell membranes. As part of the ni-trogen cycle, NH
3 fulfils the role of a component for
amino acids, nucleotide and protein synthesis. Hav-ing many endogenous and exogenous origins, most of the NH
3 is detoxified in mammals, mainly by its
conversion to urea in the liver with participation of the five urea cycle enzymes (Visek, 1984).
In the renal tubular cells, NH
3 is protonated and
converted to ionic form (NH 4+) by reaction with se-creted H+ ions. The resulting ammonium ion rises
within cells by trapping H+ because of the more acid
intracellular environment and highly permeable membranes. Under such circumstances, NH
3 equili-
brates between the extra- and intracellular spaces, inducing a large variety of biochemical and neu-ropathological alterations.
In the biological fluids, NH
3 exists as such or pre-
dominantly as ammonium ions (NH 4+), depending
on the pH of solutions. The effects of NH 3/NH 4+ in
biological systems are as irritants, and they are re-sponsible for some of the toxic actions that interface with energy metabolism, particularly in the brain. El-evated blood NH
4+/NH 3 has been linked to hepatic
coma, decreased neural excitability, epileptic seizures, convulsions induced by high-pressure oxygen breath-ing and fatigue states (Mutch and Banister, 1983).
428 I. RADUCU POPESCU ET AL.
Ammonium ions inhibit synaptic transmission
by postsynaptic action, producing an inhibitory ef-
fect on glutamate-induced firing (Fan et al., 1990). Chronic hyperammonemia intensifies neuronal ap-optosis and increases the serotonin turnover induc-ing the alterations of sleep patterns seen in hepatic encephalopathy (Szerb and Butterworth, 1992).
Several electrophysiological and biochemi-
cal mechanisms have been proposed to explain the deleterious effects of NH
4+/NH 3 on central nervous
system (CNS) functions, beginning with normal processes of uptake, storage or release of neurotrans-mitters, and finishing with the disruption of neuron-astrocyte trafficking of amino acids or neuroamines in the brain (Butterworth, 1998).
Acute ammonia toxicity is mediated through an
increased accumulation of nitric oxide which com-bines with free radicals to form a highly toxic com-pound, peroxynitrite (Konopacka, 2006). A hydro-gen bond formed between the superoxide anion and ammonium ion accelerates electron transfer from the radical anion to oxygen. The production of reactive nitrogen intermediates protein tyrosine nitration al-ters astrocyte function and contributes to ammonia neurotoxicity (Schliess et al., 2002).
Hyperammonemia exerts also a calcium channel
blocking action that enhances the effects of central nervous system depression and of certain opioid an-algesics (Kuta et al., 1984).
A number of investigators have reported the in-
fluences of hyperammonemia on hormones of me-tabolisms. A decreased glucose tolerance and an inhibitory action on the pancreatic beta cells were found (Barej and Harmeyer, 1979). Experiments on dairy cattle provided evidence that the increased pro-duction of ammonia reduced fertility and reproduc-tion by lowering the plasma LH, progesterone and steroid hormone (Jordan and Swanson, 1979).
The relationship between hyperammonemia and
the hormonal renin-angiotensin-system has been predominantly studied at renal level. NH
4Cl admin-istration is associated with metabolic acidosis and with the increased plasma renin-angiotensin and al-dosterone secretion (Schambelan et al., 1987, Györke et al., 1991). Infusion of NH
4Cl for 60 min suppressed
plasma renin activity (Kisch et al., 1976).
While angiotensin II (Ang II) has potent effects
on renal ammonia production and secretion rates by proximal tubule segments (Chobanian and Julin, 1991), potentiated by NH
4Cl acidosis (Nagami et al.,
2004), the effect of ammonium ions on the vascu-lar smooth muscle in general and the renal artery in particular, are still under investigations. Using helical strips of isolated rabbit aortas, Furtado et al. (1987) have signaled that a brief exposure to NH
4Cl
did not affect the resting aortic tension but modi-fied the responsiveness of the precontracted strips induced by norepinephrine. Ammonium ions cause relaxation of isolated large canine arteries, independ-ent of the presence of the endothelium (Feletou et al., 1989), and amplify the K
+-induced contraction of the
rat aorta by facilitating transmembrane Ca++ influx
(Tanaka et al., 1996). On the other hand, the vascu-lar tone and spontaneous twitch contractions of rat portal isolated vein were augmented by ammonium chloride and abolished in calcium-free solution or in the presence of 1µM nifedipine (Wakabayashi et al., 1992).
The influence of ammonium ions on the renal
vascular actions of angiotensin peptides have been studied less. The aim of the present work was to de-termine their comparative actions on the contractil-ity of rat aorta and renal arteries induced by angi-otensin II.
MATERIALS AND METHODS
The subjects (n=24) were experimentally naive, male
Wistar rats, weighing approximately 200-250 g at the beginning of the experiment. The animals were housed in a temperature- and light-controlled room (at 22°C and a 12-h cycle starting at 08:00 h), and were fed and allowed to drink water ad libitum. Rats
were treated in accordance with the guidelines of an-imal bioethics from the Act on Animal Experimen-
DIFFERENT MODULATORY EFFECTS OF AMMONIUM IONS 429
tation and Animal Health and Welfare Act of Roma-
nia, and all procedures complied with the European Communities Council Directive of 24 November 1986 (86/609/EEC) (Hogas et al., 2011, Hritcu et al., 2011). This study was approved by the local
Ethics
Committee and efforts were made to minimize animal
suffering and to reduce the number of animals used.
The thoracic aorta was dissected and cut into 3-4
mm wide rings. The aortic rings, either intact or with the endothelium removed by gentle rubbing of the vascular lumen with a rough steel wire, were mount-ed in an organ bath with 4 ml Krebs-Henseleet saline containing mM: NaCl – 118; KCl – 4.7; CaCl
2 – 2.52;
MgSO 4 – 1.64; NaHCO 3 – 24.88; KH 2PO 4 – 1.18; glu-
cose – 5.55 at 37oC and bubbled with 95% O 2 and 5%
CO 2.
The renal arteries were collected from extrare-
nal and intrarenal territories using the same techni-cal procedure. The rings were stretched with 2 g of preload and left to balance for 60 min before the be-ginning of the experiment. The presence of the func-tional endothelium was checked pharmacologically with carbachol (10
-6M) administration, which releas-
es the relaxant endothelial NO on the precontracted rings with phenylephrine (10
-6M). The isometric ten-
sion of the vascular smooth muscle was continuously recorded with a force transducer (Experimetria, Bu-dapest, Hungary) connected to a computer data ac-quisition system. The reactivity of the preparations was tested by electric and pharmacological stimu-lation using angiotensin II (10
-7 – 10-5 M), phenyle-
phrine (10-7 – 10-6 M) and noradrenaline (10-7 M). In
order to avoid tachyphylaxis, the administration of Ang II was repeatedly washed-out and readminis-tered only after more than 60 min. The vascular re-activity to Ang II was examined on resting rings and rings that were precontracted with phenylephrine or noradrenaline.
Electrical field stimulation (EFS) was produced
using an Exp-MCU stimulator (Experimetria, Bu-dapest, Hungary) with a wave pulse of 10 volts and duration of 0.5 msec at frequency ranging for 4-20 Hz in increments of 4 Hz. After equilibration, a fre-quency response curve was performed as control for each administration. The vascular effects of the ammonium ions on the electrical and pharmacologi-cal stimulation were recorded before and after short exposure (10 min) of the preparations to NH
4Cl in
various doses (5-50µM).
Data acquisition was made using an analog-
digital convertor (National Instruments NiDaq 12DD713, USA).
The experiments were performed in series, and
the results are presented as representative individual traces, tables and percentile graphs.
Data analysis
The changes in contractility on the vascular smooth muscle were statistically analyzed using one-way analysis of variance (one-way ANOV A). The results were expressed as the mean ± SEM. Post hoc analyses
were performed using Tukey’s honestly significant difference test in order to compare the different dos-es of NH
4Cl + Ang II used. F values for which P<0.05
were regarded as statistically significant (Padurariu et al., 2011).
RESULTS
In the first series of experiments, the reactivity of rings from the thoracic aorta and renal artery, both normal and without endothelium, was tested. The stimulation was performed with either EFS or phar-macologically, using phenylephrine, noradrenaline and angiotensin II. The vasoconstrictor reactions were more intense for the renal arteries, accompanied by slow spontaneous variations of the basal vascular tonus. The enhanced responses were observed both for electrical and pharmacological stimulations.
Unlike the vascular reactions of the thoracic
aorta, which were exclusively vasoconstrictor indif-ferent to the nature of the stimulus, the renal artery demonstrated biphasic responses for angiotensin II. Besides its well-known vasoconstrictive action angi-otensin II induced a relaxation in the rings of renal
430 I. RADUCU POPESCU ET AL.
artery which were precontracted with phenylephrine
or noradrenalin.
The reactivity of renal and aortic rings was stud-
ied comparatively under the influence of short time exposure to ammonium ions. The preparations, in-cubated for 10 min with NH
4Cl in variable amounts
(0.5 – 50 µM), demonstrated different reactions in the
renal arteries for angiotensin II. While the vasocon-striction of the aortic rings induced by angiotensin II was strongly inhibited by NH
4Cl, the reactivity of
the renal artery preparations increased significantly in the presence of ammonium ions (Fig. 1).
Averages and variations of the results are present-
ed in Fig. 2. As described in the case of rat thoracic aorta, we noticed a significant decrease of the con-traction process in the NH
4Cl 5 μm + Ang II group (F(1.10)=53, p<0.0001), as well as the NH 4Cl 25 μm
+ Ang II group (F(1.10)=51, p<0.0001) and NH 4Cl
50 μm + Ang II group (F(1.10)=51, p<0.0001), in comparison with the control Ang II group (Fig. 2A). However, post-hoc analysis did not reveal any signifi-
cant differences between the NH
4Cl 5 μm + Ang II
vs. NH 4Cl 25 μm + Ang II groups (p= 0.068), or be-
tween the NH 4Cl 5 μm + Ang II vs. NH 4Cl 50 μm +
Ang II groups (p = 0.87), and Ang II vs. NH 4Cl 25
μm vs. NH 4Cl 50 μm + Ang II groups (p = 0.083).
Additionally, regarding the renal artery, we dem-
onstrated a significant increase of the contraction process in the NH
4Cl 5 μm + Ang II group (F(1.10)=7,
p<0.02), as well as the NH 4Cl 25 μm + Ang II group
(F(1.10)=7, p<0.02) and NH 4Cl 50 μm + Ang II
group (F(1.10)=117, p<0.0001), in comparison with the control Ang II group (Fig. 2B). However, in this case the post-hoc analysis showed significant differ-
Fig. 1. Influence of ammonium ions on vasoconstrictor effects of
angiotensin II on rat thoracic aorta (A) and renal artery (B).Fig. 2. Averages of inhibitory modulators effects of NH 4Cl on an-
giotensin II vasoconstriction at the level of rat aortic rings (A) – *** p<0.0001 vs. Ang II control group, and renal artery (B) – *p= 0,002 vs. Ang II control group, *** p<0.0001 vs. Ang II control group. The values are mean ± S.E.M. (n=6 animals per group).
DIFFERENT MODULATORY EFFECTS OF AMMONIUM IONS 431
ences between the NH 4Cl 5 μm + Ang II vs. NH 4Cl
25 μm + Ang II groups (p= 0.006), as well as between
the NH 4Cl 5 μm + Ang II vs. NH 4Cl 50 μm + Ang II
groups (p = 0,002), but not for the Ang II vs. NH 4Cl
25 μm vs. NH 4Cl 50 μm + Ang II groups (p = 0.34).
The vasodilating effects produced by angiotensin
II on rings that were precontracted with phenyle-phrine or noradrenalin were significantly inhibited by NH
4Cl and intensified on the precontracted ring
(Fig. 3). The pH of the solution was kept within a variation range of 7.38 – 7.42.
DISCUSSION
Our results are in agreement with previous literature data (Furtado et al., 1987, Feletou et al., 1989, Tanaka et al., 1996). They offer an important contribution to the study of the different modulated properties of ammonium ions within the thoracic aorta and renal artery of the rat. The mechanisms through which these effects might occur seems to be very complex, beginning with the reactivity of the specific receptors and the accompanying electro-chemical membrane reactions, and ending with cellular metabolic reac-tions. Even if both vascular structures are conduct-
ance vessels, with different densities and sensitivi-ties of receptor formations, the alpha-adrenergic receptors tested with phenylephrine or noradrenalin demonstrated no significant changes of reactivity in the presence of ammonium ions, while angiotensin receptors were largely influenced in their presence, mainly in what concerns the renal artery rings.
The comparative study of the effects of NH
4Cl on
the contractility of aortic or renal artery rings in the presence of angiotensin II demonstrated the inhibi-tion of its vasoconstrictive action in the thoracic aor-ta and a significant potentiation of the contractility of the renal arteries. Most of the previous studies have demonstrated that the vascular effects of angiotensin II are mainly constrictive due to the stimulation of AT
1 receptors and protein kinase C, the activation of
IP3 and cytosolic calcium ion release, accompanied
by detectable vasodilating properties (Timmermans et al., 1993). The vasodilating actions of angiotensin II rely on the stimulation of the AT
2 receptors (Toda
and Miyazaki, 1981) that activate the synthesis and release of NO-cGMP , prostaglandins and plasma ki-nins (Israel et al., 2000, Katada and Majima, 2002). While AT
1 receptors interact with G 5 proteins induc-Fig. 3. Different modulatory properties of NH 4Cl upon the vascular effects of angiotensin II in the rat isolated renal artery (A) and
thoracic aorta (B).
432 I. RADUCU POPESCU ET AL.
ing phosphorylation of tyrosine kinase and activa-
tion of nitrogen-activated protein kinase (Touyz and Berry, 2002), AT
2 receptors are involved through
Gi proteins in the activation of dephosphorylating
phosphatases (Nouet and Nahmias, 2000). As the vasorelaxation induced by angiotensin II was obvi-ous in our experiments only in the renal vessels pre-contracted with phenylephrine or noradrenalin, this has also allowed the demonstration of the modulator properties of NH
4Cl on the AT 2 receptors in the renal
artery. Unlike the vasoconstriction that was poten-tiated by NH
4Cl, its vasodilating effects, previously
indicated by Tirapelli et al. (2006) in the isolated rat carotid and Grbovic et al. (2008) in the isolated renal artery, were strongly inhibited in the presence of the ammonium ions.
The functional significance of these changes of re-
nal vascular reactivity by the excess ammonium ions is insufficiently established. The potentiation of the constriction of the renal artery produced by an in-creased reactivity of the AT
1 receptors, accompanied
by the inhibition of the relaxation induced by the AT 2
receptors, might contribute to the faulty renal blood flow in hyperammonemia of various causes.
The above findings provide further evidence for
different modulated properties of ammonium ions in the thoracic aorta and renal artery in the rat. Al-though promising, these studies require further rep-lication and new investigations using more advanced techniques and methods.
REFERENCES
Barej, W . and J. Harmeyer (1979). Effect of hyperammonaemia
on blood glucose and plasma insulin levels in sheep. Q J
Exp Physiol Cogn Med Sci. 64, 31-37.
Butterworth, R.F. (1998). Effects of hyperammonaemia on brain
function. J Inherit Metab Dis. 21, 6-20.
Chobanian, M.C. and C.M. Julin (1991). Angiotensin II stimu-
lates ammoniagenesis in canine renal proximal tubule seg-
ments. Am J Physiol. 260, 19-26.
Fan, P ., Lavoie, J., Lé, N.L., Szerb, J.C. and R.F. Butterworth
(1990). Neurochemical and electrophysiological studies on the inhibitory effect of ammonium ions on synaptic transmission in slices of rat hippocampus: evidence for a postsynaptic action. Neuroscience 37, 327-334.
Feletou, M., Harker, C.T., Komori, K., Shepherd, J.T. and P .M.
Vanhoutte (1989). Ammonium ions cause relaxation of
isolated canine arteries. J Pharmacol Exp Ther. 251, 82-
89.
Furtado, M.R. (1987). Effect of NH
4Cl on the contractility of iso-
lated vascular smooth muscle. Life Sci. 41, 95-102.
Grbovic, L., Djokic, J., Radenkovic, M. and S. Pesic (2008). Analy-
sis of the vasorelaxant action of angiotensin II in the iso-lated rat renal artery. J Pharmacol Sci. 106, 376-384.
Györke, Z.S., Sulyok, E. and J.P . Guignard (1991). Ammonium
chloride metabolic acidosis and the activity of renin-an-giotensin-aldosterone system in children. Eur J Pediatr.
150, 547-549.
Hogas, M., Ciobica, A., Hogas, S., Bild, V . and L. Hritcu (2011),
The effects of two doses manganese administration on short-term spatial memory and anxiety-like behavior in rats. Arch. Biol. Sci., Belgrade 63, November 2011.
Hritcu, L., Stefan, M., Costica Misaila, Ciobica, A. and G. Dumitru
(2011). Effects of bacterial lipopolysaccharide exposure on immune responsiveness in a rodent model of Parkinson’s disease. Arch. Biol. Sci., Belgrade 63, 99-105.
Israel, A., Cierco, M. and B. Sosa (2000). Angiotensin AT(2) re-
ceptors mediate vasodepressor response to footshock in rats. Role of kinins, nitric oxide and prostaglandins. Eur J Pharmacol. 394, 103-8.
Jordan, E.R. and L.V . Swanson (1979). Serum progesterone and
luteinizing hormone in dairy cattle fed varying levels of crude protein. J Anim Sci. 48, 1154-1158.
Katada, J. and M. Majima (2002). AT(2) receptor-dependent
vasodilation is mediated by activation of vascular kinin generation under flow conditions. Br J Pharmacol. 136,
484-491.
Kisch, E.S., Dluhy, R.G. and G.H. Williams (1976). Regulation of
renin release by calcium and ammonium ions in normal man. J Clin Endocrinol Metab. 43, 1343-1350.
Konopacka, A., Freśko, I., Piaskowski, S., Albrecht, J. and M.
Zielińska (2006). Ammonia affects the activity and expres-
sion of soluble and particulate GC in cultured rat astro-cytes. Neurochem Int. 48, 553-558.
Kuta, C.C., Maickel, R.P . and J.L. Borowitz (1984). Modification
of drug action by hyperammonemia. J Pharmacol Exp
Ther. 229, 85-90.
Mutch, B.J. and E.W . Banister (1983). Ammonia metabolism in
exercise and fatigue: a review. Med Sci Sports Exerc. 15,
41-50.
DIFFERENT MODULATORY EFFECTS OF AMMONIUM IONS 433
Nagami, G.T. (2004). Ammonia production and secretion by
S3 proximal tubule segments from acidotic mice: role of
ANG II. Am J Physiol Renal Physiol. 287, 707-712.
Nouet, S. and C. Nahmias (2000). Signal transduction from the
angiotensin II AT 2 receptor. Trends Endocrinol Metab. 11,
1-6.
Padurariu, M., Ciobica, A., Mavroudis, I., Fotiou, D. and S. Baloy-
annis (2012), Hippocampal neuronal loss in the CA 1 and
CA3 areas of Alzheimer’s disease patients. Arch. Biol. Sci.,
Belgrade. in press.
Schambelan, M., Sebastian, A., Katuna, B.A. and E. Arteaga
(1987). Adrenocortical hormone secretory response to chronic NH4Cl-induced metabolic acidosis. Am J Physiol.
252, 454-460.
Schliess, F., Görg, B., Fischer, R., Desjardins, P ., Bidmon, H.J., Her-
rmann, A., Butterworth, R.F., Zilles, K., and D. Häussinger
(2002). Ammonia induces MK-801-sensitive nitration and phosphorylation of protein tyrosine residues in rat astrocytes. FASEB J. 16, 739-741.
Szerb, J.C. and R.F. Butterworth (1992). Effect of ammonium ions
on synaptic transmission in the mammalian central ner-vous system. Prog Neurobiol. 39, 135-153.Tanaka, H., Wakabayashi, I., Sakamoto, K. and E. Kakishita
(1996). Mechanism of the potentiating effect of NH4Cl on vasoconstriction in rat aorta. Gen Pharmacol. 27, 535-538.
Timmermans, P .B., Wong, P .C., Chiu, A.T., Herblin, W .F., Benfield,
P ., Carini, D.J., Lee, R.J., Wexler, R.R., Saye, J.A. and R.D.
Smith (1993). Angiotensin II receptors and angiotensin II
receptor antagonists. Pharmacol Rev. 45, 205-51.
Tirapelli, C.R., Fukada, S.Y., de Godoy, M.A. and A.M. de Oliveira
(2006). Analysis of the mechanisms underlying the vas-orelaxant action of angiotensin II in the isolated rat ca-rotid. Life Sci. 78, 2676-2682.
Toda, N. and M. Miyazaki (1981). Angiotensin-induced relax-
ation in isolated dog renal and cerebral arteries. Am J
Physiol. 240, H247-H254.
Touyz, R.M. and C. Berry (2002). Recent advances in angiotensin
II signaling. Braz J Med Biol Res. 35, 1001-1015.
Visek, W .J. (1984). Ammonia: its effects on biological systems,
metabolic hormones, and reproduction. J Dairy Sci. 67,
481-498.
Wakabayashi, I., Hatake, K. and K. Sakamoto (1992). Ammo-
nium ion increases the tone of rat portal vein. Gen Phar-
macol. 23, 1189-1192.
Central European Journal of Medicine
New evidence for vascular interactions between
aldosterone, angiotensin II and antioxidantsin isolated smooth muscle cells of rats
* E-mail: wbild@rdslink.ro; waltherbild@gmail.comReceived 3 April 2012; Accepted: 31 July 2012
Abstract: Accumulating evidence suggests that the nongenomic cardiovascular actions of aldosterone are produced by varied cellular pathways
and mediated by a multitude of messenger systems including the reactive oxygen and nitrogen species. Considering the involvement of the oxidative and nitrosative stress in the pathways leading to the activation of the angiotensin – aldosterone system, in the current study we tried to evaluate the functional interactions between aldosterone, angiotensin II and antioxidants in isolated vascular smooth muscle of aortic rings from rats. Our data provide additional arguments that the nongenomic actions of aldosterone on aortic smooth muscle cells of rats are a question of cross-talk and balance between its rapid vasoconstrictor and vasodilator effects, as result of the activation of reactive oxygen species in the first case and of nitrogen species in the second. In this way, it seems that at low ambient oxidative stress, aldosterone promotes nitric oxide (NO) production and vasodilatation, while in situations with increased oxidative stress the endothelial dysfunction and detrimental effects induced by vasoconstriction will prevail. Thus, aldosterone could be consid-ered both “friend and foe”. This could be relevant for the ways in which aldosterone damages cardiovascular functions and could lead to significant therapeutic improvements.
© Versita Sp. z o.o.
Keywords: Aldosterone • Angiotensin II • Antioxidants • Smooth muscle • Rat Cardiorenal Metabolic Syndrome1 ‘‘Gr. T. Popa’’ University of Medicine and Pharmacy,
Str. Universitatii, Nr. 16, Iasi 700115, Romania
2 Center of Biomedical Research of the Romanian Academy,
Iasi Branch, Iasi 700115, Romania
3 ”Alexandru Ioan Cuza” University,
Bd. Carol I, nr. 11, Iasi, 700506, RomaniaRaducu Popescu1, Walther Bild1,2*,
Alin Ciobica2,3, Veronica Bild1,2Research Article
1. Introduction
Recent data concerning nongenomic effects of aldo –
sterone have identified a specific membrane receptor
(nongenomic receptor – NGR), which is distinct from the citosolic mineralocorticoid receptor (MR), accounting for a variety of actions that contribute to the cardiac regu-lation and blood pressure homeostasis, independent of renal salt and hydro-electrolytic balance [1]. Both types of mineralocorticoid receptors are present in the endo –
thelium and vascular smooth muscle cells [2]. It was established that the presence of 11b hydroxysteroid dehydrogenase (11bHSH
2) in mineralocorticoid sensi-tive tissues, protects the MR against the activation by glucocorticoids [3]. At the same time, it has been dem-onstrated that aldosterone acts as a key hormone which participates in the pathogenesis of some cardiovascular disorders [4]. Aldosterone inhibits contractility in atrial and ventricular trabeculae of the human heart and po-tentiates the vasoconstrictor response to angiotensin II (Ang II) in the coronary arteries, while upregulating an-giotensin receptors [ 5,6].
Angiotensin II being the main regulator of adrenal aldosterone synthesis, through the membrane AT
1R
complex [7], interactions between these two hormones, are also present in cardiac muscle and vascular smooth muscle cells [8,9]. By rapid nongenomic effects, aldo-Cent. Eur. J. Med.
DOI: 10.2478/s11536-012-0059-z
New evidence for vascular interactions between aldosterone, angiotensin II
and antioxidants in isolated smooth muscle cells of rats
sterone may increase NO (nitric oxide) release from the
vascular endothelium [10] or may stimulate ROS pro-duction as signaling molecules by activation of NADPH – oxidase, depending on the ambient level of oxidative stress [11 ,12]. In situations with low levels of oxidative
stress, aldosterone promotes vasodilation induced by predominant activation of eNOS and NO release, while in some pre-existing vascular conditions of higher oxida –
tive damage, aldosterone participates in the production of vasoconstriction by increasing the level of oxygen de-rived free radicals [13]. In this way, by rapid nongenomic vascular actions, aldosterone can cause vasoconstric-tion, vasodilatation or no effect. Combined treatment of vascular smooth muscle cells with aldosterone and Ang II exerts a synergistic effect at even their nonefective doses [8]. Inducing oxi-dative stress and vasoconstriction through nongenomic mechanisms, aldosterone has been proposed to be in-volved in the pathogenesis of some forms of hyperten –
sion in addition to its genomic implications. These new findings highlight the role of aldosterone as a key cardio –
vascular hormone. On the other hand, the increased formation of reactive oxygen species due to aldosterone and Ang II [14-16] contributes to cardiac and vascular dys-function. The free radical scavengers superoxide dis-mutase, catalase and dimethyl sulfoxide (DMSO) given to rats made acutely hypertensive with Ang II infusion, reduced the vascular damage induced by this type of hypertension, suggesting that reactive oxygen species may play a role in the pathogenesis of some hyperten –
sive vascular disease [ 17].
A delicate balance also exists between the Ang II vasoconstriction induced by superoxide anion, H
2O2
and peroxynitrite on one side and vasodilatation caused by NO in vascular smooth muscle cells on the other side [18]. Inhibition of NO synthesis with L-NAME aug-ments Ang II vasoconstriction [19] and causes oxidative stress [20]. Peroxynitrite resulted from NO and superox-ide combination contributes to the deleterious cerebro –
vascular effects of Ang II [21]. Blockade of the aldosterone receptors is frequently used in cardio-myopathies [22], as it reduces the inflam-matory/fibrinogenic responses induced by Ang II [23], preventing the apoptosis of endothelial cells [24] and improving the sympathetic nerve activity [ 25].
While spironolactone inhibits classical mineralocor –
ticoid receptors of aldosterone, eplerenone predomi –
nantly blocks its nongenomic effects on the Na
+/H+ ex-
change, intracellular Ca++ levels and vasoconstriction in
mesenteric resistance vessels [ 26,27].
Accumulating evidence suggest that the nongenom –
ic cardiovascular actions of aldosterone are produced by varied cellular pathways and mediated by a multitude of messenger systems including the reactive oxygen and nitrogen species. Oxidative and nitrosative stress being involved in the pathways leading to the activation of the angiotensin – aldosterone system, we proposed to re-evaluate the functional interactions between al-dosterone, Ang II and antioxidants in isolated vascular smooth muscle of aortic rings from rats. It has been demonstrated that in hypertensive patients with heart failure, prolonged treatment with thiazide diuretics, cal-cium channel blockers, ACE inhibitors and other com-bination therapies produce increased oxidative stress and endothelial dysfunction even while blood pressure is reduced [28]. The present paper intends to investigate the phar-macologic effects of combined administration of aldo –
sterone, antioxidants and spironolactone on the motility of vascular smooth muscle, in order to identify new path-ways for treating eventual inconvenient effects of long-time treatment of high blood pressure and the eventual beneficial effects of antioxidant therapy on the vascular targets of these treatments.
2. Materials and methods
2.1 The subjects
The subjects were experimentally naive, male Wistar rats, weighing approximately 200-250 g at the begin-ning of the experiment. The animals were housed in a temperature- and light-controlled room (22°C, a 12-h cycle starting at 08:00 h) and were fed and allowed to drink water ad libitum. In the day of the experiment, rats were anaesthetized with a lethal dose of pentobarbi-tone (150 mg/kg, i.v.) and exsanguinated. The proce-dure followed in the care and euthanasia of the study animals was in accordance with the European Commu-nity standards on the care and use of laboratory ani-mals, according to the Act on Animal Experimentation and Animal Health and Welfare Act from Romania and all procedures were in compliance with the European Communities Council Directive of 24 November 1986 (86/609/EEC). The thoracic aorta was dissected, cleaned of any perivascular tissue and cut in rings 3-4 mm long. Each aortic ring was placed in an organ bath (4 mL) intact or with endothelium removed by gentle rubbing with stain-less steel wire and perfused with Krebs-Henseleit sa-line (mmol/L: NaCl 121, KCl 4.7, NaHCO
3 24.7, MgSO4
12.2, CaCl2 2.5, KH2PO4 1.2, and glucose 5.8) at 38°C,
bubbled with 95% O2 and 5% CO2.
The experiments were carried out in series of six to ten experiments using coupled preparations of aortic
R. Popescu et al.
rings either with or without endothelium for studies of
the vascular interactions between aldosterone, Ang II and reactive oxygen or nitrogen species. The testing of the vascular reactivity and of its en-dothelial integrity was made with the vasoconstrictor b-adrenergic agonist phenylephrine (10
-7 M – 10-6 M)
and with carbachol (10-6 M – 10-5 M) as releasing factor
of myorelaxing endothelial NO [29]. The simultaneous recordings of the contractions were performed using three isometric force transducers coupled with computer acquisition system. In order to avoid the tachyphylaxis of the preparations, the administration of angiotensin II was made at time intervals large enough (90-120 min-utes) and after repeated wash-out. In the first series of experiments, the vascular ef-fects of aldosterone (Merck) in progressive doses (10
-9 – 10-6 M) both proper and on the vasoconstricting
actions of Ang II (10-6 M) (Sigma Co) or KCl (40 mM)
have been investigated in basal relaxation conditions before and 10 min after administration of spironolactone (Boehringer GmbH) as specific inhibitor of mineralo –
corticoid receptor. The aldosterone and spironolactone were used in various doses (10
-6 – 10-5 M) in intact and
in de-endothelized aortic rings. Taking into account that vascular effects of aldoste –
rone partially depend upon the reactive species of O
2
and NO, in other series of experience we studied its in-fluence on Ang II vasoconstriction in pretreated prepara –
tions with amifostine (10
-8 – 10-7 M) (Schering – Plough
Ltd), N-acetyl-cysteine (10-6 – 10-5 M) and L-NAME
(10-5 M) (Sigma Co).
3. Result
The results of the preliminary experiments have shown that aldosterone alone did not significantly modify the basal tone of the aortic smooth muscle rings in the first 10-15 minutes from administration. However, an evident modification of the vascular reactivity tested with Ang II and potassium has been obtained in the pretreated preparation with different doses of aldosterone.
3.1 Influence of aldosterone on vascular ef-fects of Ang. II
Ang II vasoconstriction was inhibited by acute aldoste-rone exposure in the majority of our experiments (75%), while the vascular contractions induced by potassium were invariably potentiated. An increased angiotensin vasoconstriction induced by aldosterone was incon –
stantly obtained only in 25 % of experiences. Different effects of aldosterone on angiotensin II and potassium vasoconstriction are presented in Figure 1.
To determine whether the endothelium is involved in these vascular actions of aldosterone, its influence on angiotensin vasoconstriction was comparatively studied in normal and de-endothelised rings. The integrity of the endothelium was tested in the beginning with carbachol on precontracted rings by phenylephrine. The prevalent inhibitory actions of aldosterone on Ang II vasoconstric –
tion occurred both in normal and in desendothelised rings. The increased angiotensin vasoconstriction in-duced by aldosterone in some normal preparation was also inhibited in denudated rings (Figure 2).
Figure 1. Different effects of aldosterone on angiotensin II (A) and potassium (B) vasoconstriction in the normal aortic rings of rats.A B
New evidence for vascular interactions between aldosterone, angiotensin II
and antioxidants in isolated smooth muscle cells of rats
The next step was to test the effects of aldosterone on
Ang II vasoconstriction in the pretreated aortic rings with spironolactone. The blockade of aldosterone receptors by spironolactone did not significantly modify the vascu-lar reactivity of the normal or of the denudated rings to Ang II vasoconstriction induced by aldosterone. Com-parative effects of aldosterone and spironolactone on angiotensin II vasoconstriction in normal and denudated aortic rings are presented in Figure 3. In this way, while
the administration of aldosterone 10
-6 (F(1,10)=695,
p<0.01) and aldosterone 10-8 (F(1,10)=530, p<0.01) in
normal rings resulted in a significant decrease of the percentage contraction to Ang II 10
-6, the aldosterone
10-9 (F(1,10)=5, p=0.99) did not result in any signifi-
cant changes (Figure 3A). More importantly, this was a
dose-effect response, since post-hoc analysis showed significant differences between aldosterone 10
-6 vs. al-
dosterone 10-8 groups (p<0.01), as well as between al-
dosterone 10-8 vs. aldosterone 10-9 groups (p<0.01) and
aldosterone 10-6 vs. aldosterone 10-9 groups (p<0.01).
Regarding the results of the aldosterone administra –
tion in the denudated rings, we also noticed a significant decrease of the percentage contraction to Ang II 10
-6 in
the aldosterone 10-6 (F(1,10)=632, p<0.01) and aldo-
sterone 10-8 (F(1,10)=125, p<0.01) groups, while the al-
dosterone 10-9 (F(1,10)=1, p=0.81) did not result in any
significant changes (Figure 3A). Again, this was also a
dose-effect response in the denudated rings, since post-hoc analysis showed significant differences between al-dosterone 10
-6 vs. aldosterone 10-8 groups (p<0.01), as
well as between aldosterone 10-8 vs. aldosterone 10-9
groups (p<0.01) and aldosterone 10-6 vs. aldosterone
10-9 groups (p<0.01). Concerning the percentage contraction to Ang II 10-6
after the administration of spironolactone, we observed a significant decrease in the contraction after spirono –
lactone 10
-6 (F(1,10)=265, p<0.01) administration and
a significant increase in the contraction after spirono –
lactone 10-6 + aldosterone (F(1,10)=130, p<0.01) ad-
ministration, in the normal rings (Figure 3B). Addition –
Figure 2. Influence of aldosterone on angiotesnin II (10-6 M) vasoconstriction in normal (A) and desendothelised (B) aortic rings.
Figure 3. Comparative effects of aldosterone (A) and spironolactone
(B) on angiotesnin II (10-6 M) vasoconstriction in normal and denudated aortic rings. The values are mean ± S.E.M. (n=6 animals per group). **p = 0.001 vs. Ang II, ***p< 0.01 vs. Ang II.A
BA B
R. Popescu et al.
ally, post-hoc analysis revealed significant differences
between spironolactone 10-6 vs. spironolactone 10-6 +
aldosterone groups (p<0.01)
However, in the case of the denudated rings we found a decrease in the contraction to Ang II 10
-6 in both
spironolactone 10-6 (F(1,10)=18, p=0.001) and spirono-
lactone 10-6 + aldosterone (F(1,10)=1, p=0.4) groups,
only the first being, of course, statistically significant (Figure 3B). Also, post-hoc analysis revealed significant
differences between spironolactone 10
-6 vs. spironolac –
tone 10-6 + aldosterone groups (p=0.023) in the denu-
dated rings. In its turn, the potentiation of the vasoconstricting ef-fects of Ang II by aldosterone was obvious only in the aortic rings with normal endothelium (Figure 4).
3.2 Modulation of vascular interplay between aldosterone and angiotensin II by amifostine, N-acetylcisteine and L-NAME
Starting from the well-known fact that both aldosterone and Ang II activate at the cardiovascular level the syn-thesis of SRO [11 ,17] and nitrogen reactive species [30]
activation which is inhibited by the scavengers of free radicals and other endogenous or exogenous antioxi-dants [31] we investigated the modulatory properties of some antiradical substances on the vascular effects of aldosterone and Ang II in the isolated aortic rings. In the case of amifostine, a reactive oxygen spe-
cies scavenger provided with chemo- and radioprotec-tive effects [32] the vasoconstricting action of Ang II was significantly influenced by the radical species of oxygen (O-, H
2O2), being mostly diminished for the de-endothe-
lized preparations (Figure 5A). In this way, while for the normal rings we could only see a significant decrease of the percentage contraction to Ang II 10
-6 in the amifostine
10-7 group (F(1,10)=27, p=0.0004) and L-NAME + amifos-
tine group (F(1,10)=25, p=0.0005), in the case of the de-nudated rings this significant decrease was seen in both amifostine 10
-7 (F(1,10)=112, p<0.01) and amifostine 10-8
(F(1,10)=133, p<0.01) groups. However, we noticed also a significant increase in the percentage of contraction to Ang II 10
-6 in the case of the L-NAME + amifostine group
(F(1,10)=117, p<0.01) (Figure 5A). Post-hoc analysis
also showed significant differences between amifostine 10
-7 vs. amifostine 10-8 groups (p=0.006) and amifostine
10-8 vs. L-NAME + amifostine group (p= 0.004), in the
case of the normal rings, and also between amifostine 10
-7 vs. L-NAME + amifostine group (p<0.01) and ami-
fostine 10-8 vs. L-NAME + amifostine group (p<0.01), in
the case of the denudated rings. Similar reactions appeared in aortic ring pretreated with N-acetylcystein, which has antioxidant properties recently demonstrate in oxidative stress [ 33].
Figure 4. Effects of aldosterone on angiotensin II vasoconstriction in normal (A) and denudated (B) aortic rings.
Figure 5A. Influence of amifostine on angiotesnin II (10-6 M)
vasoconstriction in pretreated normal and denudated aortic rings with aldosterone. *p = 0.01 vs. Ang II, **p< 0.001 vs. Ang II, ***p< 0.01 vs. Ang II.A B
New evidence for vascular interactions between aldosterone, angiotensin II
and antioxidants in isolated smooth muscle cells of rats
As mentioned, pretreatment with L-NAME induced
an increase of the vascular reactivity to Ang II, which was more intense for the normal preparation than for the ones with the endothelium removed. NOS inhibition with L-NAME produced a significant increase in vascular reactivity, potentiated by aldoste –
rone only in aortic rings with intact endothelium. By removing the vasodilator component of the eNOS-NO couple with L-NAME, the actions of the constrictor oxy-gen radical species was augmented. This hypothesis is favored by the inhibition of the vasoconstricting ef-fects of angiotensin II in normal aortic rings pretreated with amifostine and L-NAME (Figure 5B). In this way,
while in the normal rings the percentage contraction to Ang II 10
-6 was significantly increased in both L-NAME
+ Ang II (F(1,10)=161, p<0.01) and L-NAME + aldoste –
rone+ Ang II (F(1,10)=1364, p<0.01) groups, in the de-nudated rings we could observe a significantly decrease in both L-NAME + Ang II (F(1,10)=10, p=0.01) and L-NAME + aldosterone+ Ang II (F(1,10)=1364, p=0.007) groups (Figure 5B). Additionally, post-hoc analysis
showed significant differences in the case of normal rings between L-NAME + Ang II vs. L-NAME + aldoste –
rone+ Ang II groups (p<0.01).
4. Discussion
Many investigations in recent years have demonstrated that beside the activation of the unidirectional transepi-thelial sodium transport, aldosterone participates in the regulation and modulation of the cardiovascular activ-ity, completing its renal and volemic effects. The two main actions of aldosterone, being produced through cytosol/nuclear mineralocorticoid receptors (genomic) and membrane-linked receptors (nongenomic), they are based on different mechanisms. Unlike the genomic mineralocorticoid receptors, which slowly activate the nuclear genic transcription, generating effector proteins, the nongenomic membrane receptors trigger electro-chemical reactions that determine rapid activating or inhibiting cellular responses with participation of the en-dothelial reactive oxygen and nitrogen species. Thus, aldosterone inhibits the vasoconstrictor ef-
fects of angiotensin in a dose-dependent manner, without the involvement of the endothelium. This effect does not appear to be mediated by the genomic recep-tors for aldosterone, as the blockade of these recep-tors with spironolactone does not affect the angioten-sin vasoconstriction. In agreement with others [13] these results provide new evidence that aldosterone modulates by its rapid nongenomic effects the reactivity of some vascular ter-ritories with participation of varied signaling molecules, including the reactive oxygen and nitrogen species. These vasoconstrictor effects can be attributed to
the generation of free radicals by the angiotensin, as the pre-treatment with free-radical scavenging agents like amifostine or n-acetylcysteine significantly reduced the constricting effects of angiotensin. Aldosterone in this case proved to be a protector against the effects of endo-thelium removal or NO-synthase blockade with L-NAME. Our data provide additional arguments that the
nongenomic actions of aldosterone on aortic smooth muscle cells of rats are a question of cross-talk and balance between its rapid vasoconstrictor and vasodi-lator effects, as result of the activation of reactive oxy-gen species in the first case and of nitrogen species in the second one. The chemical cascade of the vascular interactions
between aldosterone, Ang II and antioxidants in the aortic smooth muscle cells is schematically presented in Figure 6 .
Several other authors have emphasized the role of the aldosterone in the angiotensin-induced free radical damage in the Cardiorenal Metabolic Syndrome [34,35] and of aldosterone excess in the development and pro-gression of cardiovascular disease states including hy-pertension, metabolic syndrome, cardiac hypertrophy, heart failure, and cardiorenal fibrosis [ 36].
The biological effects of aldosterone should be inter-preted in this context. At low ambient oxidative stress, aldosterone promotes NO production and vasodilata –
tion, while in situations with increased oxidative stress the endothelial dysfunction and detrimental effects in-duced by vasoconstriction will prevail. Thus, aldoste –
rone could be considered both “friend and foe”. The results of the present study indicate that a more determined use of aldosterone blockade, both of the ge-nomic and of non-genomic receptors, combined with a more extensive use of antioxidants as adjuvant therapy in the above-mentioned pathological entities would im-prove the therapeutic outcome.
Figure 5B. Influence of L-NAME (B) on angiotesnin II (10-6 M)
vasoconstriction in pretreated normal and denudated aortic rings with aldosterone. *p = 0.01 vs. Ang II, **p< 0.001 vs. Ang II, ***p< 0.01 vs. Ang II.
R. Popescu et al.
Acknowledgments
Ciobica Alin is supported by a POSDRU grant
/89/1.5/S/49944, “Developing the innovation capacity and improving the impact of research through post-doc-toral programs” Alexandru Ioan Cuza University, Iasi.
References
[1] Connell JM, Davies E. The new biology of
aldosterone. J Endocrinol. 2005 Jul;186(1):1-20
[2] Spieker LE, Flammer AJ, Luscher TF. The vascular
endothelium in hypertension. Handb Exp Pharmacol. 2006(176 Pt 2):249-283[3] Christy C, Hadoke PW, Paterson JM, Mullins
JJ, Seckl JR, Walker BR. 11beta-hydroxysteroid dehydrogenase type 2 in mouse aorta: localization and influence on response to glucocorticoids. Hypertension. 2003 Oct;42(4):580-587
[4] Losel R, Schultz A, Boldyreff B, Wehling M. Rapid
effects of aldosterone on vascular cells: clinical implications. Steroids. 2004 Aug;69(8-9):575-578Figure 6.
Vascular interactions between aldosterone, angiotensin II and antioxidants in isolated smooth muscle cell of rats. MR- mineralocorticoid
receptor, NGR- non-genomic receptor, AT1R- AT1 angiotensin II receptor, CaM- calmodulin.
New evidence for vascular interactions between aldosterone, angiotensin II
and antioxidants in isolated smooth muscle cells of rats
[5] Chai W, Garrelds IM, de Vries R, Batenburg WW,
van Kats JP, Danser AH. Nongenomic effects of aldosterone in the human heart: interaction with angiotensin II. Hypertension. 2005 Oct;46(4):701-706
[6] Jennings DL, Kalus JS, O'Dell KM. Aldosterone
receptor antagonism in heart failure. Pharmacotherapy. 2005 Aug;25(8):1126-1133
[7] Ciobica A, Bild W, Hritcu L, Haulica I. Brain renin-
angiotensin system in cognitive function: pre-clinical findings and implications for prevention and treatment of dementia. Acta Neurol Belg. 2009 Sep;109(3):171-180
[8] Min LJ, Mogi M, Li JM, Iwanami J, Iwai M, Horiuchi
M. Aldosterone and angiotensin II synergistically induce mitogenic response in vascular smooth muscle cells. Circ Res. 2005 Sep 2;97(5):434-442
[9] Hashikabe Y, Suzuki K, Jojima T, Uchida K,
Hattori Y. Aldosterone impairs vascular endothelial cell function. J Cardiovasc Pharmacol. 2006 Apr;47(4):609-613
[10] Schmidt BM, Oehmer S, Delles C, Bratke R, Schneider MP, Klingbeil A, et al. Rapid nongenomic effects of aldosterone on human forearm vasculature. Hypertension. 2003 Aug;42(2):156-160
[11] Miyata K, Rahman M, Shokoji T, Nagai Y, Zhang
GX, Sun GP, et al. Aldosterone stimulates reactive oxygen species production through activation of NADPH oxidase in rat mesangial cells. J Am Soc Nephrol. 2005 Oct;16(10):2906-2912
[12] Bild W, Ciobica A, Padurariu M, Bild V. The interdependence of the reactive species of oxygen, nitrogen, and carbon. J Physiol Biochem. 2012 Mar 29
[13] Skott O, Uhrenholt TR, Schjerning J, Hansen
PB, Rasmussen LE, Jensen BL. Rapid actions of aldosterone in vascular health and disease–friend or foe? Pharmacol Ther. 2006 Aug;111(2):495-507
[14] Ciobica Alin, Hritcu L, Veronica Nastasa, Manuela
Padurariu, Walther Bild. Inhibition of central angiotensin converting enzyme exerts anxiolytic effects by decreasing brain oxidative stress. J Med Biochem. 2011;30:109-114
[15] Ciobica Alin, Veronica Bild, Lucian Hritcu, Manuela
Padurariu, Walther Bild. Effects of angiotensin II receptor antagonists on anxiety and some oxidative stress markers in rat. Central European Journal of Medicine. 2011;6:331-340
[16] Ciobica A, Bild W, Hritcu L, Artenie V, Haulica I.
The importance of oxidative stress in angiotensin II-mediated effects on cognitive functions. Neuropeptides 2009;43:420-421[17] Wilson SK. Role of oxygen-derived free radicals in acute angiotensin II–induced hypertensive vascular disease in the rat. Circ Res. 1990 Mar;66(3):722-734
[18] Millatt LJ, Abdel-Rahman EM, Siragy HM.
Angiotensin II and nitric oxide: a question of balance. Regul Pept. 1999 May 31;81(1-3):1-10
[19] Haulica I, Todiras M, Brailoiu E, Baltatu O.
Modulatory role of nitric oxide on angiotensins vasoconstriction. Rom J Physiol. 1996 Jan-Dec;33(1-4):83-90
[20] Usui M, Egashira K, Kitamoto S, Koyanagi M,
Katoh M, Kataoka C, et al. Pathogenic role of oxidative stress in vascular angiotensin-converting enzyme activation in long-term blockade of nitric oxide synthesis in rats. Hypertension. 1999 Oct;34 (4 Pt 1):546-551
[21] Kazama K, Anrather J, Zhou P, Girouard H,
Frys K, Milner TA, et al. Angiotensin II impairs neurovascular coupling in neocortex through NADPH oxidase-derived radicals. Circ Res. 2004 Nov 12;95(10):1019-1026
[22] Ramires FJ, Mansur A, Coelho O, Maranhao M,
Gruppi CJ, Mady C, et al. Effect of spironolactone on ventricular arrhythmias in congestive heart failure secondary to idiopathic dilated or to ischemic cardiomyopathy. Am J Cardiol. 2000 May 15;85(10):1207-1211
[23] Zhao W, Ahokas RA, Weber KT, Sun Y. ANG II-
induced cardiac molecular and cellular events: role of aldosterone. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2006 Jul;291(1):H336-343
[24] Williams TA, Verhovez A, Milan A, Veglio F,
Mulatero P. Protective effect of spironolactone on endothelial cell apoptosis. Endocrinology. 2006 May;147(5):2496-2505
[25] Kasama S, Toyama T, Kumakura H, Takayama
Y, Ichikawa S, Suzuki T, et al. Spironolactone improves cardiac sympathetic nerve activity and symptoms in patients with congestive heart failure. J Nucl Med. 2002 Oct;43(10):1279-1285
[26] Pitt B, Remme W, Zannad F, Neaton J, Martinez
F, Roniker B, et al. Eplerenone, a selective aldosterone blocker, in patients with left ventricular dysfunction after myocardial infarction. N Engl J Med. 2003 Apr 3;348(14):1309-1321
[27] Michea L, Delpiano AM, Hitschfeld C, Lobos L,
Lavandero S, Marusic ET. Eplerenone blocks nongenomic effects of aldosterone on the Na+/H+ exchanger, intracellular Ca2+ levels, and vasoconstriction in mesenteric resistance vessels. Endocrinology. 2005 Mar;146(3):973-980
R. Popescu et al.
[28] Yamanari H, Nakamura K, Miura D, Yamanari
S, Ohe T. Spironolactone and chlorthalidone in
uncontrolled elderly hypertensive patients treated with calcium antagonists and angiotensin II receptor-blocker: effects on endothelial function, inflammation, and oxidative stress. Clin Exp Hypertens. 2009 Oct;31(7):585-594
[29] Moncada S, Palmer RM, Higgs EA. Nitric oxide:
physiology, pathophysiology, and pharmacology. Pharmacol Rev. 1991 Jun;43(2):109-142
[30] Lazartigues E, Lawrence AJ, Lamb FS, Davisson
RL. Renovascular hypertension in mice with brain-selective overexpression of AT1a receptors is buffered by increased nitric oxide production in the periphery. Circ Res. 2004 Sep 3;95(5):523-531
[31] Lyle AN, Griendling KK. Modulation of vascular smooth muscle signaling by reactive oxygen species. Physiology (Bethesda). 2006 Aug;21:269-280[32] Santini V, Giles FJ. The potential of amifostine:
from cytoprotectant to therapeutic agent. Haematologica. 1999 Nov;84(11):1035-42.
[33] Aitio ML. N-acetylcysteine – passe-partout or
much ado about nothing? Br J Clin Pharmacol. 2006 Jan;61(1):5-15
[34] Whaley-Connell A, Sowers JR. Oxidative Stress
in the Cardiorenal Metabolic Syndrome Curr Hypertens Rep. 2012 May 13
[35] Aroor AR, Mandavia C, Ren J, Sowers JR, Pulakat
L. Mitochondria and Oxidative Stress in the Cardiorenal Metabolic Syndrome Cardiorenal Med. 2012 May;2(2):87-109
[36] Chu PY, Zatta A, Kiriazis H, Chin-Dusting J, Du
XJ, Marshall T, Kaye DM. CXCR4 antagonism attenuates the cardiorenal consequences of mineralocorticoid excess. Circ Heart Fail. 2011 Sep;4(5):651-658
Analele /g249tiin/g288ifice ale Universit/g259/g288ii „Alexandru Ioan Cuza”, Sec/g288iunea Genetic/g259 /g250i Biologie Molecular/g259, TOM XIII, 2012
NEW INSIGHTS INTO THE GENERATION OF THE ANGIOTENSIN
PEPTIDES
IONUT RADUCU POPESCU1,2, ALIN CIOBICA2,3*,
MIRCEA DAVID GHEORGHE PAVELESCU1
Keywords : renin-angiotensin system, angiotensin peptides
Abstract : The classical concept of Ang II as main pressor angiotensin peptide has undergone experienced
substantial changes in the past few years. Many experimental research have revealed novel aspects of the circulating and tissue RAS. After a brief introduction concerning the two distinct forms of the angiotensin converting enzyme and
proangiotensin – 12 as a new potential precursor for the formation of bioactive angiotensin peptides, the generation and
actions of the main bioactive fragments of Ang II are al so presented. Among them are mentioned the pathways of
formation and biological effects of Ang (1-7), Ang III, Ang IV and Ang V involved in the modulation of the Ang II, the most active multifunctional hormone of RAS. The inhibitory properties of the ACE
2–Ang (1-7)–Mas axis are interpreted
as a counterbalancing mechanism against the eventual deleterious actions of Ang II. As described here, these counter-
regulatory properties provide the self-regulation of RAS, as a unitary and integrated hormone system.
A large body of evidence has demonstrated that the renin-angiotensi n system (RAS)
generates a family of bioactive ang iotensin peptides with various biological activities. Ang II as a
main component of the circulating and ti ssue RAS, can be converted in other bioactive
angiotensin peptides endowed with different pro perties. While Ang II acts primary via AT 1 and
AT 2 receptors, inducing vasoconstriction, renal salt and water retention, facilitation of
sympathetic transmission, oxid ative stress and proinflammatory actions (Das, 2005) some of
these new angiotensin peptides may present opposite actions and counter-regulatory properties,
limiting the vascular and other effects of Ang II.
Our brief review will summarize the main altern ate pathways in the synthesis of new
angiotensin peptides, completed with the descrip tion of their physio-pharm acological properties.
Classically, RAS has been considered a circul ating hormone system having as final
bioactive product Ang II (1-8), wh ich is produced by the involv ement of two critical enzymes, e.
g. renin, secreted by the juxtag lomerular cells of the kidney and the endoth elial angiotensin-
converting enzyme (ACE). It has been demonstrated th at the content of renin is higher in the
kidney than in the blood vessels and that at least 40% of the total Ang II is formed via non-ACE
pathways in man (Hollenberg et al. 1998). The ability of the ki dney to generate high
concentrations of renin and Ang II ensure local regulation of the renal hemodynamics, sodium
balance and tubular rea bsorption of water.
Interesting cognitive acquisitions were obtained concerning the circul ating renin of renal
origin and other classic renin-like enzymes. Besi de the circulating renin which is an acid
aspartate-protease, there are at least two other categories of tissue renin-like enzymes. The first
category is represented by tissue cathepsins (D, E, G) which ensure the cleavage of
angiotensinogen (1-14) to Ang I (1-10) as the common precursor of bioactive angiotensins. The
second category of tissue renin-lik e enzymes is represented by tonin which is a cytosolic serine-
protease that allows direct synthesis of Ang II from angiotensinogen (Urata and Ganten 1993).
On the other hand, it has been established that Ang I is hydrol yzed by ACE, which
cleaves the histidyl-leucine dipeptide of this inactive angio tensin peptide producing active Ang II
as the first and main multifunctional hormone of RAS.
Beside ACE, which is a dipeptidyl -carboxypeptidase with non-specific enzymatic
activity, a new homologous angiot ensin conversion enzyme named ACE 2 has been discovered in
the heart, kidney, liver and intestin e (Donoghue et al. 2000). As a carboxypeptidase, this new
39
Ionut Raducu Popescu et al – New insights into the generation of the angiotensin peptides
converting enzyme induces the hy drolysis of the last aminoacid from Ang I (1-10) producing
initially Ang (1-9) as a precursor and then the main vasodilator of the RAS, the heptapeptide Ang
(1-7). While ACE removes two aminoacids to promote the formation of Ang II, ACE 2 ,by
removing one single aminoacid favors the two-st ep degradation Ang I to produce Ang (1-7). As
it is not influenced by ACE inhibitors, ACE 2 acts as a tissue negative regulator of the activated
RAS through the vasodilation mediated by Ang (1-7) (Ferrario et al. 2005). ACE 2 inhibition by
pharmacological means or by genetic deletion worsens cardiac and renal diseases (Battle et al.
2008). Usually, Ang (1-7) cou nterbalances the biological actions of Ang II for avoiding
inadequate balances between these two peptides. ACE being also known to be the kininase II, the beneficial effects of its inhibitors are attributed to the accumulation of bradi kinin (Fleming et al.
2005).
The spectrum of the novel peptides within RAS continues to expand, showing that
peptidases like amino-, endo- and car boxypeptidases contribu te to the generation of several
derived active angiotensins. While aminopep tidases A (AMP-A) and B (AMP-B) successively
remove the first and the second aminoacids of Ang II to form Ang III (2-8) and Ang IV (3-8), the
endopeptidases use as subst rate Ang I for the neutral endopep tidase (NEP, neprilysin) or Ang II
for the prolyl-endopeptidase (PEP) to form Ang (1-7). The tissue aminopeptidases,
carboxypeptidases and some proteolytic enzymes (pepsin, trypsin, chymotrypsin etc) also
contribute as angiotensinases to the further degradation of bioactive angiotensins to inactive
fragments.
Recently, a novel angiotensin peptide containing two aminoacids more than Ang I, was
isolated and identified by high-perfor mance liquid chromatography (Nagata et al. 2006). This
new peptide named proangiotensin-12 (Ang 1-12) is larger than the traditional intermediate
peptide Ang I, and produces pressor responses both in isolated rat aorta and blood pressure in
intact Wistar rats, abrogated by an ACE inhibitor or angiotensin II receptor blocker. Till now,
Ang (1-12) has been detected by radioimmunoassay in several tissues and organs from male
Wistar rats, mainly within the heart and kidney but also in the spleen , liver, small intestine, lung,
adrenal glands and brain. The imm unohistochemical localization of Ang (1-12) in the heart of
rats revealed significantly higher levels in SHR compared to normal WKY rats (Varagic 2008).
These recent data provide new evidence that Ang (1-12) is a new member of RAS,
which participates as a precursor substrate for the local form ation of some bioactive angiotensin
peptides. According with these experimental resu lts, the participation of the Ang (1-12) as
precursor of Ang II and Ang (1-7), is schematically shown in fig. 1.
Fig. 1 Biochemical pathways for Ang (1-7) formation (after Varagic et al, 2008)
40
Analele /g249tiin/g288ifice ale Universit/g259/g288ii „Alexandru Ioan Cuza”, Sec/g288iunea Genetic/g259 /g250i Biologie Molecular/g259, TOM XIII, 2012
As it is the first and the most active multifun ctional hormone of the RAS, Angiotensin
II (1-8) was extensively studied in various ti ssues and organs. In addition to its multiple and
classic well-known normal and pathological actions, Ang II is also a precursor to its active fragments represented by Ang (1-7), Ang III (2-8), Ang IV (3-8) and Ang V (3-7). Many
biochemical and physiological studies have s hown that some of these alternate pathways
modulate blood pressure, cardiac activity and other complime ntary functions. Beyond Ang II,
these peptides participate to the pleiotropic actions and functions of RAS. The interest for the
physio-pharmacological effects and pathophysiolog ical implications of this new bioactive
angiotensin is growing sensible increased in the last few years.
Biological actions of ne wly-discovered angiotensins
Angiotensin (1-12) was recently purified and identif ied as an angiotensinogen-derived
pressor peptide named proangiotensin (1-12) with possible role of Ang II prec ursor (Nagata et al.
2006). From the chemical point of view, Ang (1-12) is an endogenous dodecapeptide that has the
same aminoacid sequence like Ang I and Ang II – fig.2.
Fig. 2. Comparative structure of proangiotensin-12 and main angiotensin peptides (modified after Nagata et
al, 2006)
Specific radioimmunoassay re vealed that Ang (1-12) is u biquitously present beside Ang
I and Ang II in various or gans and tissues of the normal rats. Further attempts towards the
understanding for the biological functions of Ang (1-12) have established its distribution and
some of the physio-pharmacological proper ties. The tissue distribution and concentrations are
different and more robust than that in plasma and aorta of male Wistar rats (Varagic et al, 2008).
In contrast to the tissue levels, th e plasma concentration of Ang (1 -12) was lower than Ang I and
Ang II.
The pharmacological studies have shown that Ang (1-12) has dose dependently
vasoconstrictor actions both in vitro and in vivo. The constrictor effects were mostly abolished in
the presence of captopril, an ACE inhibitor, or CV-11974, an AT 1 receptor blocker (Nagata et al.
2006).
The effects of Ang (1-12) on blood pressure level in anesthetized rats are also of
vasoconstrictor. The pressor acti on was attenuated by pre-administration of captopril or CV-
11974 (Nagata et al. 2006). Consistent with these results is the well-known presence of
angiotensinogen (1-14), as the first precursor of RAS, in various organs and tissues with highest
level in liver. Although the enzymes involved in th e conversion of angiot ensinogen to Ang (1-12)
remain to be identified, the prompt cleavage of th is new angiotensin peptide to produce Ang II
41
Ionut Raducu Popescu et al – New insights into the generation of the angiotensin peptides
supports the hypothesis of its si gnificant role as a bioactive mol ecule of the RAS. In our opinion,
one of the tissue cathepsins could participate to the cleavage of the tetradecapeptide
angiotensinogen in Ang (1-12). Furthermore, recent progress in research of Ang (1-12) has
revealed new aspect of the normal and pathophysiological implications. Trask et al (2008)
demonstrated that Ang (1-12) is a substrate for the formation of angiotensin peptides in cardiac
tissue. In agreement with th ese results, Jessup et al (2008) estab lished the localization of this
novel angiotensin peptide in the ventricular myocytes and re nal tubular components with
significant differences betw een normal and spontaneous hy pertensive rats. Additionally,
Chappell et al (cited by Varagic, 2008) sh owed that serum exclusi vely participates to the
formation of Ang II from Ang (1-12) through AC E, while renal neprilysin converts Ang (1-12) to
Ang (1-7). Both of these pathway s were independent of renin ac tivity and provide an alternate
substrate for angiotensin peptide production.
Collectively, these experimental data provide sufficient and strong evidence that Ang
(1-12) is an alternate precursor substrate for the forma tion of bioactive angiotensin peptides in
several tissues, including heart, ki dney, liver, spleen, pancreas, small intestine, brain etc.
Angiotensin (1-7) was identified by Ferrario and Iy er (1998) as a novel angiotensin
hormone endowed with vasodilating, diuretic and anti- hypertensive effects of Ang II (1-8). The
biosynthesis of Ang (1-7) is achieved by cleavage of Ang I and Ang II with the enzymatic
participation of ACE 2 and some specific endopeptidases (fig. 1). While Ang I is directly
transformed in Ang (1-7), A ng I is cleaved firstly in Ang (1-9) as an intermediary product and
then in the heptapeptide Ang (1-7) induced by ACE. The catalytic efficiency of ACE 2 is 400 fold
higher with Ang II as a substrate than with ACE (Vickers et al. 2002).
A third alternative was recently discovered by Nagata et al (2006) represented by Ang
(1-12) as precursor of Ang (1-7). Unlike Ang II which acts predominantly on AT 1 receptor, the
heptapeptide Ang (1-7) exerts its physi ological and pharmacological activ ity through a specific
receptor called Mas (Santos et al. 2005).
Detected initially as an orphan G protein-coupled receptor, Mas was recently identified
in various types of cells (heart, muscle, vessels, kidn ey, brain, testis, etc) as being a specific
binding site for Ang (1-7). Genetic deletion of Mas receptor elicits cardiac dysfunction and
abolishes the renal effects of Ang (1-7). Specific inhibition of this receptor by structural Ang (1-
7) analog D-Ala 7-Ang (1-7) suppresses the induced relaxation response and diuretic actions of
Ang (1-7). These findings indicate that the interactions of Ang (1-7) with its specific receptor
Mas are an important step for the actions of this angiotensin peptide. Some recent research
revealed that Ang (1-7), by acting on the G protein-coupled receptor, stimulates endothelial nitric oxide synthase and NO produc tion (Sampaio et al. 2007).
A recent report suggests the existence of another Ang (1-7) receptor subtype in the rat
aorta which interferes with AT
1 receptor (Silva et al. 2007).
Producing a true axis ACE – Ang (1-7) – Mas receptor, the effects of Ang (1-7) resulted
from the metabolism of Ang (1-12) or Ang (1-9 ), modulate disfunctions induced by Ang II.
The cardiovascular system represents an important site fo r the synthesis and physiologic
actions of Ang (1-7) through the specific receptor Mas and with the involvement of NO,
bradykinin, prostanoids and hy perpolarizing factors (Brosnihan et al. 1996, Fer nandes et al.
2001) as well as the inhib ition of ACE (Chappel et al, 1998). Within the heart, the Mas receptor
is a target for the coronary di lation and for the stimulating ac tions on the cardiac muscle of Ang
(1-7). Their concentration is higher in myocardial infarction and human heart failure as a local
compensatory mechanism (Burrell et al. 2005). The investigations concerning the activation or
42
Analele /g249tiin/g288ifice ale Universit/g259/g288ii „Alexandru Ioan Cuza”, Sec/g288iunea Genetic/g259 /g250i Biologie Molecular/g259, TOM XIII, 2012
inhibition of ACE–Ang (1-7 )–Mas open new cognitiv e and applicative perspective in the
pathogenesis and therapy of the chronic heart failure, coronary diseases and arrhythmias. Several
studies found that Ang (1-7) is protective against ischemia-induced cardiac functional impairments (Ferreira et al. 2002) and blocks the Ang II – stimulated superoxide production
(Polizio et al. 2007).
Ang (1-7) activates the sodium pump, hy perpolarizes cardiomyocytes and re-establishes
impulse conduction during is chemia-reperfusion (De Mello 2004). Its infusion attenuates
ventricular dysfunction, and reduces cardiomyocyte growth via Mas. Because Ang (1-7) is
elevated after ACE inhibition or AT
1 blockade, it may contribute to their beneficial effects on the
ventricular remodeling after myocardi al infarction (Tallant et al. 2005). Having cardioprotective
properties, Ang (1-7) counteracts the cardiovascular actions of Ang II. Taken together, these
studies indicate that Ang (1-7) exerts positiv e effects on the normal and altered functions of
heart. Peripherally, Ang (1-7) represents an important vasodilator factor which keeps steady the
pressor and trophic effects of Ang II (Ferrario et al. 1997). The participation of Ang (1-7) in
counterbalancing the cardiovascular properties of Ang II is supported by dose-d ependent increase
in arterial pressure after blockade by the sel ective receptor antagonist D-Ala 7–Ang (1-7) or
specific antibodies (Iyer et al. 2000). The vascular effects of Ang (1-7) are endothelium-dependent and independent of AT
1 and AT 2 receptors. Inhibition of ACE increases the
vasodilator response of Ang (1-7), which potentiates the low blood pressure and vasodilation
induced by bradykinin both in normal and hypertensive animals. Concomitantly, Ang (1-7)
activates eNOS and NO production vi a AKt dependent pathways and increases the release of
prostaglandins (Sampaio et al. 2007).
Our studies on the vascular effects of the Ang (1-7) in isolated rat thoracic aorta rings
have shown that beside its well-known endothelium dependent relaxation, Ang (1-7) in small
physiological doses inhibits the induced vasoc onstriction of Ang II both in normal and de-
endothelised aortic rings. Higher contractions of Ang (1-7) have produced an obvious, significant
increase of vascular tone which was dimished by the AT 1 receptor blocker losartan, while PD-
123319 as a specific blocker of AT 2 receptors inhibited only the vaso dilating response of Ang (1-
7) (Haulica et al. 2005). These results suggest that Ang (1-7) is one of the active components of RAS involved not only in the attenuation of the vasopressor properties of Ang II, but also as a
brake for the vasodilation induced by the excess of its own actions. In agreement with these
possible biphasic vascular actions of Ang (1-7) is the recent discovery of its dual role on growth-
promoting signaling pat hways in rat heart in vivo (Giani et al. 2008).
Opposite effects between Ang (1-7) and Ang II can also be found in case of cell growth
regulation and of the vascular smooth muscle development.
Freeman and colleagues (1996) found that Ang (1-7) inhibits the growth of smooth
muscle cells isolated from rat ao rta and Gallagher and Tallant (20 04) discovered the inhibition of
cancerous development in several human lung cancer cell lines. The an tiprolipherative effects of
Ang (1-7) caused a reduction in size of lung tumors induced in athymic mice through a reduction
in cyclooxygenase-2 (Menon et al. 2007). Although still in its infancy, the study of the Ang (1-7) effects on cancerous growth are promising.
In the kidney, Ang (1-7) is widely distributed in the gl omerular and tubular segments,
reaching maximum values at the proximal level. Its renal actions are opposite to those of Ang II.
In small concentrations, Ang (1-7) increases renal blood flow, while in large doses it induces
opposite effects. At the level of precontract ed afferent arteries, it produces dilatation and
attenuation of vasoconstricting actions of noradrenaline (Stegbauer et al. 2003).
43
Ionut Raducu Popescu et al – New insights into the generation of the angiotensin peptides
Ang (1-7) is also an important component of urinary tubes which determines natriuretic
and diuretic effects with corresponding increases in glomerular filtration rate. These actions are
not dependent on the AT 1 and AT 2 receptors, but they interact with vasopressin V 2 receptors and
are attenuated by D-Ala 7–Ang (1-7) , suggesting the involvement of Mas receptor (Li N et al.
2005). Urinary elimination of Ang (1-7) is higher than that of Ang II, indicating the possible
predominance of its degradation by ACE 2 at renal level (Ferrario et al. 2005).
Besides the tubular modulating actions, Ang (1 -7) is involved in the self-regulation of
the renal hemodynamic, which is indispensable to the vascular phenomena that maintain within
normal limits the main biologi cal parameters (hydro-electrolytic, metabolic, acid-basic, etc).
These results suggest the possibility of involvement of Ang (1-7), as a physiological regulator of
intra-glomerular pressure following the off-setti ng of the vasoconstrictor, proliferative and
fibrinogenic effects of Ang II.
At the hepatic level, Ang (1-7) seems to be one of the factors involved in the
vasodilation produce d by hepatic dysfunction that promotes ACE 2 expression. By facilitating the
degradation of Ang II and fo rmation of Ang (1-7), ACE 2 contributes to the i nhibition of the local
alterations induced by Ang II. Chronic treatment with ACE 1 inhibitors or with AT 1 receptor
blockers, increase several times the levels of Ang (1-7) in liver (Ferrario et al. 2005). Recent evidences support th e presence of all constituents of RAS in the endocrine pancreas, where it
modulates local blood flow, hormone release and prostaglandin synthesis (Tikellis et al. 2006).
The couple ACE
2-Ang (1-7) was identified also in human corpus cavernosum sinuses
and other mammal Leydig cells, su ggesting a possible role in the erectile function. The couple
ACE 2–Ang (1-7) is present also in the uterus during early and late gestation. In normal
pregnancy, Ang (1-7) and ACE 2 are expressed in the placenta. Pre-eclamptic pregnancies are
accompanied by alterations of the plasma Ang (1-7) (Valdés et al. 2006). Many other
experimental data have confirmed the exist ence and role of Ang (1-7) in the central
neuroendocrine regulations and some neurodegenerative disorders (Thone-Reineke et al. 2004).
In the brain, Ang (1-7 ) was found both in the hy pothalamic pituitary complex as
modulator of vasopressin release and in the lateral amigdala, involved in the learning and
memory through long term poten tiation mechanism (Albrecht 2007).
Angiotensin III (2-8) resulted from the degradation of the Ang II by aminopeptidase A,
determines pressor, dypsogenic and vasopressin- releasing effects. Ang III displays some affinity
for type 1 and type 2 Ang II receptors. Injected intracerebroventricularly, Ang III increases blood
pressure like Ang II, its precursor. Distinct and sp ecific binding sites for An g II and Ang III have
been demonstrated in rat adren al gland (Devynck et al. 1977). Both pep tides increasing blood
pressure, aminopeptidase A inhibitors could constitute a putative therapeutic target for treatment
of hypertension.
Microiontophoretic application of Ang III in the nucleus reticularis gigantocellularis
suppressed the responses to delivered nociception and hypertension. Antinociceptive actions of
Ang III were blocked by concomitant admin istration of its receptor antagonist, Ile7–Ang III
(Chan et al. 1994). Similar to Ang II, Ang III induced the exp ression of c-Fos, c-Jun and Knox-
24 in four brain regions (subfornical organ, median preoptic area, paraventricular nucleus and
supraoptic nucleus) (Blume et al. 2005). Similar to Ang II, A ng III contributes to the feeding
dipsogenic behavior and cerebrovascular tonus.
Angiotensin IV (3-8) unlike Ang III, is involved in blood flow regulation, neuronal
development, exploratory behavior, learning and memory. The predominant cerebral actions of
Ang IV are due to the interaction with a transm embrane enzyme (Insu lin-regulated membrane
44
Analele /g249tiin/g288ifice ale Universit/g259/g288ii „Alexandru Ioan Cuza”, Sec/g288iunea Genetic/g259 /g250i Biologie Molecular/g259, TOM XIII, 2012
aminopeptidase – IRAP) which may acts as the AT 4 receptor subtype (Wr ight et al. 1999). Ang
IV enhances learning and memory through long term potentiation and stimulates the rat anterior
pituitary cell proliferation indep endently of AT 1 receptor. The antiepileptogenic effect of Ang IV
could be mediated through an increase of adenosine A 1 receptor density or by preventing
dopamine D 2 receptor down-regulation in parallel with serotonin turnover (Mendelsohn et al.
1993). The deficit in the production of Ang IV due to the deterioration of the synthetic enzymes,
causes age-related and vascular or metabolic risk factors that contribute to the progressive
neuronal degradation in Alzheimer’s disease (Kehoe 2003). In favor of th e involvement of the
cerebral RAS in the multifactorial pathogenesis of Alzheimer’s disease, pleads both the decrease
of the ACE in the elderly, as well as its participati on in the degradation of the neurotoxic beta-
amiloid protein from senile plaques. After Braszko et al (2006), the cognitive effects attributed to
Ang II may result from its conversion to angiotensi n IV, thus Ang II has to be degraded to Ang
IV before the cognitive effects can occur. The same mechanism is involved in the modulation of
adenocortical cell proliferation in ova riectomized rats. Sequ ential cerebral arteriographies
revealed that Ang IV is neuroprotective against acute cerebral ischemia by triggering an AT 4-
mediated, NO dependent mechanism (Faure et al. 2006). Other two angiotensin peptides are
functionally linked to the modulation actions of Ang II.
Angiotensin (1-9) for instance, which is liberated by carboxypeptidase A (cathepsin A)
named deamidase by Jackman et al (2002), is present in the human heart tissues and enhances
besides Ang (1-7), the release of ki nins, arahidonic aci d and NO as potential antagonist of Ang
II, inducing modulation of its cardiovascular effects.
Ang V (3-7) is a fragment derived both from Ang II or Ang (1-7) under the influence of
dipeptydil-aminopeptidase (AMP-D), which act s as a vascular neuromodulator by interaction
with Ang (1-7) – Mas recep tors at the rostral ventrolateral medulla (Ferreira et al. 2007).
Functional interactions between angiotensin peptides
The briefly presented data indicate that the classical concept of Ang II as a main pressor
angiotensin peptide had experienced substan tial changes in the past few years. Many
experimental studies have reveal ed novel aspects of the circulati ng and tissue RAS, beginning
with the identification of ACE 2 as a new converting enzyme insen sitive to ACE inhibitors, and
ending with the discovery of Ang (1-7) and other bioactive fragments of Ang II. The recent
isolation of the angiotensin (1-12) as a new pote ntial precursor for the formation of bioactive
angiotensin peptides, sets also the problem of its origin, prompt cleavage and physio-
pharmacological properties.
Several well-known normal and pathological actions of Ang II as the most active
multifunctional hormone of the RAS, are potentiate d or counter-regulate d by other angiotensin
fragments represented by Ang III, Ang IV, Ang (1 -7) or Ang V. While Ang III operates mainly
on AT 1 receptors promoting vasoconstriction, Ang IV modulates some metabolic and central
nervous activities (blood flow increase, gluc ose uptake, memory and learning).
On the other side, Ang (1-7) determines th e beneficial vascular effects not only on
normal cardiovascular processes, but also in ma ny other physiopathological states. This
heptapeptide is involved both in the attenuati on of the vasopressor properties of Ang II and as a
braking factor for the vasodilation induced by th e excess of its own mo dulating action. Thus,
Ang (1-7) participates as a main counterbala ncing mechanism against th e deleterious effects of
Ang II.
45
Ionut Raducu Popescu et al – New insights into the generation of the angiotensin peptides
A summary presentation of the formation an d opposing interactions between different
bioactive angiotensin peptides is schematically exposed in fig. 3.
Fig. 3 . Biosynthesis and main actions of bioactive angiotensin peptides (modified after Ciobica et al ,2009).
Growing evidence suggest that these counter-regulatory properties induced by several of
the Ang II metabolites, are involved in the self-regulation of the RAS. These data justify the necessity of rethinking the normal and pathophysiologi cal role of the circula ting and tissue RAS,
as an integrated and unitary system. Although the interactions between basic and clinical research
remain to be elucidated by future research, th ese experimental data open the way of the new
clinical opportunities.
REFERENCES
Albrecht D. , (2007): Angiotensin-(1-7)-induced plasticity changes in the lateral amygdala are mediated by COX-2 and
NO. Learn. Mem., 14(3):177-184.
Battle D, Soler MJ, Wysocki J,, (2008): New aspects of the renin-angiotensin system: angiotensin-converting enzyme 2
– a potential target for treatment of hypertension and diabetic nephropathy . Curr. Opin. Nephrol. Hypertens., 17(3):250-
257.
46
Analele /g249tiin/g288ifice ale Universit/g259/g288ii „Alexandru Ioan Cuza”, Sec/g288iunea Genetic/g259 /g250i Biologie Molecular/g259, TOM XIII, 2012
Blume A, Undeutsch C, Zhao Y, Kaschina E, Culman J, Unger T, (2005): ANG III induces expression of inducible
transcription factors of AP-1 and Krox families in rat brain. Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol.,
289(3):R845-850.
Braszko JJ, Walesiuk A, Wielgat P., (2006): Cognitive effects attributed to angiotensin II may result from its
conversion to angiotensin IV. J. Renin Angiotensin Aldosterone Syst., 7(3):168-174.
Brosnihan KB, Li P, Ferrario CM., (1996): Angiotensin-(1-7) dilates canine coronary arteries through kinins and
nitric oxide. Hypertension., 27(3 Pt 2):523-528.
Burrell LM, Risvanis J, Kubota E, Dean RG, MacDonald PS, Lu S, Tikellis C, Grant SL, Lew RA, Smith AI,
Cooper ME, Johnston CI., (2005): Myocardial infarction increases ACE2 expression in rat and humans. Eur Heart J.,
26(4):369-375;
Ciobica A, Bild W, Hritcu L, Haulica I . Brain renin-angiotensin system in cognitive function: pre-clinical findings and
implications for prevention and treatment of dementia. Acta Neurol Belg. 2009 Sep;109(3):171-80;
Chan YY, Tsai HF, Kuo TB, Chan SH. , (1994): Modification by angiotensin III of nociception and arterial pressure
neuronal related in the nucleus reticularis gigantocellularis or the rat. Regul. Pept., 50(3), 247-257
Chappell MC, Pirro NT, Sykes A, Ferrario CM., (1998): Metabolism of angiotensin-(1-7) by angiotensin-converting
enzyme. Hypertension., 31:362-367.
Das UN., (2005): Is angiotensin-II an endogenous pro-inflammatory molecule? Med Sci Monit., 11(5):RA 155-162.
De Mello WC., (2004): Angiotensin (1-7) re-establishes impulse conduction in cardiac muscle during ischaemia-
reperfusion. JRAAS., 5(4):203-208
Devynck MA, Pernollet MG, Matthews PG, Meyer P., (1977): Demonstration of specific receptors for angiotensin III
in rat adrenal glands. C R Acad Sci Hebd Seances Acad Sci D., 284(14):1293-1296.
Donoghue M, Hsieh F, Baronas E, Godbout K, Gosselin M, Stagliano N, Donovan M, Woolf B, Robison K,
Jeyaseelan R, Breitbart RE, Acton S., (2000): A novel angiotensin-converting enzyme-related carboxypeptidase (ACE 2)
converts angiotensin I to angiotensin 1-9. Circ Res., 1;87(5):E1-9
Faure S, Chapot R, Tallet D, Javellaud J, Achard JM, Oudart N., (2006): Cerebroprotective effect of angiotensin IV
in experimental ischemic stroke in the rat mediated by AT 4 receptors. J Physiol Pharmacol., 57(3):329-342.
Fernandes L, Fortes ZB, Nigro D, Tostes RC, Santos RA, Catelli De Carvalho MH. , (2001): Potentiation of
bradykinin by angiotensin-(1-7) on arterioles of spontaneously hypertensive rats studied in vivo. Hypertension., 37(2 Part
2):703-709.
Ferrario CM, Chappell MC, Tallant EA, Brosnihan KB, Diz DI., (1997): Counterregulatory actions of angiotensin-
(1-7). Hypertension., 30(3 Pt 2):535-541.
Ferrario CM, Iyer SN., (1998): Angiotensin-(1-7): a bioactive fragment of the renin-angiotensin system. Regul Pept.,
30;78(1-3):13-18. Ferrario CM, Trask AJ, Jessup JA., (2005): Advances in biochemical and functional roles of angiotensin-converting
enzyme 2 and angiotensin-(1-7) in regulation of cardiovascular function. Am J Physiol Heart Circ Physiol.,
289(6):H2281-2290. Ferreira AJ, Santos RA, Almeida AP., (2002): Angiotensin-(1-7) improves the post-ischemic function in isolated
perfused rat hearts. Braz J Med Biol Res., 35(9):1083-1090.
Ferreira PM, Souza Dos Santos RA, Campagnole-Santos MJ., (2007): Angiotensin-(3-7) pressor effect at the rostral
ventrolateral medulla. Regul Pept., 141(1-3):168-74.
Fleming I, Kohlstedt K, Busse R., (2005): New faces to the renin-angiotensin system. Physiology., 20,91-95.
Freeman EJ, Chisolm GM, Ferrario CM, Tallant EA., (1996): Angiotensin-(1-7) inhibits vascular smooth muscle cell
growth. Hypertension., 28(1):104-108.
Gallagher PE, Tallant EA., (2004): Inhibition of human lung cancer cell growth by angiotensin-(1-7). Carcinogenesis.,
25(11):2045-2052.
Giani JF, Gironacci MM, Muñoz MC, Turyn D, Dominici FP., (2008): Angiotensin-(1-7) has a dual role on growth-
promoting signalling pathways in rat heart in vivo. Exp Physiol., 93(5):570-578.
Haulica I, Bild W, Serban DN., (2005): Angiotensin peptides and their pleiotropic actions. J Renin Angiotensin
Aldosterone Syst., 6(3):121-131.
Hollenberg NK, Fisher ND, Price DA., (1998): Pathways for angiotensin II generation in intact human tissue.
Hypertension., 32(3):387-392.
Iyer SN, Averill DB, Chappell MC, Yamada K, Allred AJ, Ferrario CM., (2000): Contribution of angiotensin-(1-7)
to blood pressure regulation in salt-depleted hypertensive rats. Hypertension., 36(3):417-422.
Jackman HL, Massad MG, Sekosan M, Tan F, Brovkovych V, Marcic BM, Erdös EG., (2002): Angiotensin 1-9 and
1-7 release in human heart: role of cathepsin. A. Hypertension., 39(5):976-81.
Jessup JA, Trask AJ, Chappell MC, Nagata S, Kato J, Kitamura K, Ferrario CM., (2008): Localization of the novel
angiotensin peptide, angiotensin-(1-12), in heart and kidney of hypertensive and normotensive rats. Am J Physiol Heart
Circ Physiol., 294(6):H2614-2618.
47
Ionut Raducu Popescu et al – New insights into the generation of the angiotensin peptides
Kehoe PG., (2003): The renin-angiotensin-aldosterone system and Alzheimer’s disease? J Renin Angiotensin
Aldosterone Syst., 4(2):80-93.
Li N, Zimpelmann J, Cheng K, Wilkins JA, Burns KD., (2005): The role of angiotensin converting enzyme 2 in the
generation of angiotensin 1-7 by rat proximal tubules. Am J Physiol Renal Physiol., 288(2):F353-362.
Mendelsohn FA, Jenkins TA, Berkovic SF. , (1993): Effects of angiotensin II on dopamine and serotonin turnover in
the striatum of conscious rats. Brain Res., 11;613(2):221-229.
Menon J, Soto-Pantoja DR, Callahan MF, Cline JM, Ferrario CM, Tallant EA, Gallagher PE., (2007): Angiotensin-
(1-7) inhibits growth of human lung adenocarcinoma xenografts in nude mice through a reduction in cyclooxygenase-2.
Cancer Res., 67(6):2809-2815.
Nagata S, Kato J, Sasaki K, Minam ino N, Eto T, Kitamura K., (2006): Isolation and identification of proangiotensin-
12, a possible component of the renin-angiotensin system. Biochem Biophys Res Commun., 1;350(4):1026-1031.
Polizio AH, Gironacci MM, Tomaro ML, Peña C., (2007): Angiotensin-(1-7) blocks the angiotensin II-stimulated
superoxide production. Pharmacol Res., 56(1):86-90.
Sampaio WO, Souza dos Santos RA, Faria-Silva R, da Mata Machado LT, Schiffrin EL, Touyz RM., (2007):
Angiotensin-(1-7) through receptor Mas mediates endothelial nitric oxide synthase activation. Hypertension., 49(1):185-
192.
Santos RA, Frézard F, Ferreira AJ., (2005): Angiotensin-(1-7): blood, heart, and blood vessels. Curr Med Chem
Cardiovasc Hematol Agents., 3(4):383-391. Silva DM, Vianna HR, Cortes SF, Campagnole-Santos MJ, Santos RA, Lemos VS., (2007): Evidence for a new
angiotensin-(1-7) receptor subtype in the aorta of Sprague-Dawley rats. Peptides, Mar;28(3):702-7.
Stegbauer J, Vonend O, Oberhauser V, Rump LC., (2003): Effects of angiotensin-(1-7) and other bioactive
components of the renin-angiotensin system on vascular resistance and noradrenaline release in rat kidney. J Hypertens.,
21(7):1391-1399.
Tallant EA, Ferrario CM, Gallagher PE., (2005): Angiotensin-(1-7) inhibits growth of cardiac myocytes through
activation of the mas receptor. Am J Physiol Heart Circ Physiol., 289(4):H1560-1566.
Thöne-Reineke C, Zimmerman M, Neuman H, Unger T., (2004): Are angiotensin receptor blockers neuroprotective?
Curr. Hypertens. Rep ., 6(4), 257-266.
Tikellis C, Cooper ME, Thomas MC., (2006): Role of the renin-angiotensin system in the endocrine pancreas:
implications for the development of diabetes. Int J Biochem Cell Biol., 38(5-6):737-751.
Trask AJ, Jessup JA, Chappell MC, Ferrario CM., (2008): Angiotensin-(1-12) is an alternative substrate for
angiotensin peptide production in the heart. Am J Physiol Heart Circ Physiol., 294(5):H2242-2247.
Urata H, Ganten D., (1993): Cardiac angiotensin II formation: the angiotensin-I converting enzyme and human
chymase. Eur Heart J., Nov;14 Suppl I:177-182
Valdés G, Neves LA, Anton L, Corthorn J, Chacón C, Germain AM, Merrill DC, Ferrario CM, Sarao R,
Penninger J, Brosnihan KB. , (2006): Distribution of angiotensin-(1-7) and ACE2 in human placentas of normal and
pathological pregnancies. Placenta., 27(2-3):200-207
Varagic J, Trask AJ, Jessup JA, Chappell MC, Ferrario CM., (2008): New angiotensin s. J Mol Med., 86(6):663-671.
Vickers C, Hales P, Kaushik V, Dick L, Gavin J, Ta ng J, Godbout K, Parsons T, Baronas E, Hsieh F, Acton S,
Patane M, Nichols A, Tummino P., (2002): Hydrolysis of biological peptides by human angiotensin-converting enzyme-
related carboxypeptidase. J Biol Chem., Apr 26;277(17):14838-43.
Wright JW, Stubley L, Pederson ES, Kram ár EA, Hanesworth JM, Harding JW., (1999): Contributions of the brain
angiotensin IV-AT4 receptor subtype system to spatial learning. J Neurosci., 15;19(10):3952-3961.
1 – University of Medicine and Pharmacy „Gr. T. Popa”, Str. Universitatii, Nr. 16, 700115 Iasi, Romania
2 – Center for Biomedical Research of the Romanian Academy, B-dul Carol I, nr.1, 700506 Iasi, Romania
3 – “Alexandru Ioan Cuza” University of Iasi, B-dul Carol I, Nr. 20A, 700506, Iasi, Romania;
*alin.ciobica@uaic.ro
48
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: DISCIPLINA FARMACODINAMIE – FARMACIE CLINICĂ TEZĂ DE DOCTORAT STUDIUL FARMACOLOGIC EXPERIMENTAL AL UNOR INTERAC ȚIUNI ÎNTRE SUBSTAN ȚE CARE INFLUEN… [626601] (ID: 626601)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.
