ΝΑΤΡΙΟΥΡΗΤΙΚΑ ΠΕΠΤΙΔΙΑ

ΝΑΤΡΙΟΥΡΗΤΙΚΑ ΠΕΠΤΙΔΙΑ Η εμπειρία του Εργαστηρίου Πειραματικής Φυσιολογίας του Α.Π.Θ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ ΚΑΛΛΑΡΑΣ Ιατρός Παθολόγος, Καθηγητής Φυσιολογίας Διευθυντής Εργαστηρίου Πειραματκής Φυσιολογίας Τμήματος Ιατρικής Α.Π.Θ.

Δήλωση συμφερόντων Ουδεμία

Βραχεία εισαγωγική ανασκόπηση Δεδομένα από την πειραματική ερευνητική δραστηριότητα στο Εργαστήριο Πειραματικής Φυσιολογίας του Α.Π.Θ - Δεδομένα από την ΕΕΚ έγχυση σε πειραματόζωα με 24ωρη στέρηση ύδατος - Δεδομένα από την ΕΦ χορήγηση σε πειραματόζωα με διατροφική πρόκληση αθηροσκλήρωσης

Α. Βραχεία εισαγωγική ανασκόπηση

Ιστορία των νατριουρητικών πεπτιδίων- NPs Κολπικά μυοκαρδιακά εκχυλίσματα και νατριούρηση Χορήγηση κολπικών μυοκαρδιακών εκχυλισμάτων επίμυος σε άλλους επίμυς προκαλεί διούρηση και νατριούρηση ( de Bold et al. Life Sci 1981, 28:89) Οι δράσεις οφείλονται σε πεπτίδιο ANF [Trippodo et al. Hypertension1983, 5 (Suppl I ):181, de Bold AJ. Prc Soc Exp Biol Med1982,170:133, Thibault G et al. Hypertension1983, 5 (Suppl I ):175] (X 17640, M. Cantin)

Η οικoγένεια των ΝPs Atrial Νatriuretic Ρeptide - ANP (28 αμινοξέα, δακτύλιος με 17 αμινοξέα και δισουλφιδικό δεσμό) Βrain Νatriuretic Ρeptide BNP (32 αμινοξέα, δακτύλιος με 17 αμινοξέα δισουλφιδικό δεσμό). Ανακαλύφθηκε το 1988 C-type Νatriuretic Ρeptide CNP (22 αμινοξέα, δακτύλιος με 17 αμινοξέα και δισουλφιδικό δεσμό). Ανακαλύφθηκε το 1990 Dendroaspis Νatriuretic Ρeptide DNP (38 αμινοξέα, δακτύλιος με 17 αμινοξέα και δισουλφιδικό δεσμό). Ανακαλύθφηκε το 1992 στο δηλητήριο του πράσινου φιδιού mamba : Dendroaspis augusticeps

Dendroaspis augusticeps

Δομή των NPs S. Rubattua, and M. Volpe. J Hypertens 2001; 19:1923-31

Κύριος τόπος προέλευσης και κυριότερα ερεθίσματα προς έκκριση S.W.Suttner and J.Boldt. Curr Opin Crit Care 2004;10:336 41

Παραγωγή και κυκλοφορία του ΑΝΡ Το ΑΝΡ συντίθεται ως προπρο ΑΝΡ μετατρέπεται σε προ-anp 1-126, κατά την έκκριση διασπάται από την πρωτεάση ( serine protease) κορίνη σε ένα βιολογικά ανενεργό N- ANP 1-98 (Τ 1/2 =40-50 min) και στο βιολογικά ενεργό με 28 αμινοξέα πεπτίδιο ANP 99-126 (Τ 1/2 =2-5 min) H. Ruskado.Endocrine Reviews 2003;24: 341 56

Παραγωγή και κυκλοφορία του ΒΝP Το BNP συντίθεται ως προπρο-βνρ κατά ώσεις, μετατρέπεται σε προ-bnp 1-108, διασπάται από τη φουρίνη και εκκρίνεται ως: βιολογικά ανενεργό N-BNP 1-76 (Τ 1/2 =70min) και ως βιολογικά ενεργό με 32- αμινοξέα BNP 77-108 (Τ 1/2 =22 min) H. Ruskado.Endocrine Reviews 2003;24: 341 56

Παραγωγή και κυκλοφορία του CΝP To CNP συντίθεται ως προ-προcnp, μετατρέπεται σε προ- CNP 1-126 και διασπάται στο βιολογικά ενεργό CNP 105-126 με 22 αμινοξέα και στη μεγαλύτερη βιολογικά ανενεργό μορφή CNP 74-126 με 53 αμινοξέα C. S. Barr, et al. Peptides1996;17(7):1243 51

Προέλευση και κύριες δράσεις όλων των NPs D. L. Vesely. Am J Physiol Renal Physiol 2003; 285: F167 F177

Υποδοχείς των NPs NPR-A: ANP, BNP NPR-B : CNP Ανευρίσκονται σε αγγεία (NPR-A), εγκέφαλο (NPR- B), επινεφρίδια, νεφρούς. Τα εξωκυττάρια τους τμήματα είναι κατά 44% ομόλογα. NPR-C:ANP, BNP, CNP (υποδοχείς κάθαρσης) M. Kuhn. Basic Res Cardiol 2004; 99: 76 82

Δράση των ΝΡs στα όργανα στόχος και Μεταβολισμός Ουδέτερες ενδοπεπτιδάσες (νεπριλυσίνη) : σε αγγειακά ενδοθηλιακά κύτταρα, λεία μυϊκά κύτταρα, νεφρικά επιθηλιακά κύτταρα και ινοβλάστες. NPR-C ευρίσκεται σε μεγάλη πυκνότητα στα λιποκύτταρα και οι παχύσαρκοι έχουν χαμηλότερα επίπεδα NPs V. K. Munagala et al. Curr Probl Cardiol 2004;29:707-769

Δράση του ΑΝΡ στα όργανα στόχος E. R. Levin, et al. N Engl J Med 1998;339:321-8

CNP και NPR-C Ο NPR-C συνδέεται με την ευαίσθητη στην τοξίνη του κοκκύτη Gi πρωτεΐνη στις λείες μυϊκές ίνες του στομάχου,στα καρδιακά κύτταρα και στα αιμοπετάλια Το CNP έχει δράση EDHF D. Chauhan et al. Int J Biochem Cell Biol 2004; 36: 1878 81

Κιρκάδιος ρυθμός των NPs Η αιχμή προηγείται ελαφρώς του nadir της ΑΠ και της ρενίνης & Aldo Καταργείται σε ημερονύχτια κατάκλιση (αλλά όχι σε αγρυπνία) Δεν υπάρχει εποχιακή διακύμανση Διατηρείται στους υπερτασικούς D. L. Vesely et al. Chronobiol Int 1990; 7:51-7

Δράσεις των NPs (1) Αγγειοδιαστολή Διούρηση και νατριούρηση Καταστολή του τόνου του συμπαθητικού και του συστήματος RAA Αναστολή της έκκλυσης ενδοθηλίνης

Δράσεις των NPs (2) Αύξηση της ταχύτητας και της έκτασης της κοιλιακής χάλασης (λυσίτροπη δράση) Αντιυπερτροφική,αντι-ινωτική και κυτταροπροστατευτική δράση στο μυοκάρδιο Το CNP έχει παρακρινικό ρόλο στη ρύθμιση του αγγειακού τόνου. Διεγείρει τον πολλαπλασιασμό στα ενδοθηλιακά κύτταρα ενώ τον αναστέλλει στις λείες μυϊκές ίνες M. R Wilkins et al. The Lancet 1997; 49:1307-9

Δράσεις των NPs (4) Όλα τα NPs παράγονται στον εγκέφαλο αλλά κυρίως το CNP Οι δράσεις στον εγκέφαλο ενδυναμώνουν τις περιφερικές Αναστέλλουν την έκκριση της ADH και ACTH Ελαττώνουν τον συμπαθητικό τόνο δρώντας στο εγκεφαλικό στέλεχος και ελαττώνουν τις κατεχολαμίνες στο πλάσμα NPR-A σε AV3V, NPR-B στον υποθάλαμο και σε άλλες προσθεγκεφαλικές περιοχές, NPR-C σε όλο το ΚΝΣ E. R. Levin, et al. N Engl J Med 1998;339:321-8

Δράσεις των NPs (5) W.K.Samson E. R. Levin. Natriuretic Peptides in Health and Disease.Totowa, N.J.: Humana Press, 1997

Δράσεις των NPs (6) (Άλλες δράσεις του ΑΝΡ) Καταστέλλει την έκκριση της TSH και της θυρεοσφαιρίνης Kαταστέλλει την έκκριση της προγεστερόνης αλλά διεγείρει ή /και καταστέλλει την έκκριση της τεστοστερόνης καθώς και της κορτιζόλης Αναστέλλει τη συγκόλληση των αιμοπεταλίων Αναστέλλει μερικώς την απορρόφηση οστίτη ιστού που προκαλείται από την PGE 2 αλλά όχι από την PTH

ΑΝΡ και παραγωγή μεσολαβητών της φλεγμονής από μακροφάγα A. K. Kiemer and A. M. Vollmar. Ann Rheum Dis 2001;60:iii68 iii70

Επίπεδα NPs στο πλάσμα 1 pmol/ l of ANP 3.1 pg/ ml, 1pmol/ l of BNP 3.5 pg/ ml; 1 pmol/ l of N-ANP 10.5pg/ ml, 1 pmol/ l of N-BNP 8.6 pg/ ml. F. Boomsma, A.H. van den Meiracker. Cardiovasc Res 2001; 51: 442 9

Φαρμακολογικοί χειρισμοί προς ΝPs Αναστολείς ουδέτερης ενδοπεπτιδάσης (NEP inhibitors) π.χ.candoxatril Διπλοί αναστολείς ή αναστολείς αγγειοπεπτιδάσης (dual NEP/ACE inhibitors or vasopeptidase inhibitors) π.χ.omapatrilat β-αναστολείς ΑΝΡ & ΒΝΡ M. R. Wilkins et al. The Lancet 1997; 49:1307-9

Φαρμακολογικοί χειρισμοί προς ΝPs Διπλοί αναστολείς των υποδοχέων της αγγειοτενσίνης και της νεπριλυσίνης, που διασπά το ΑΝΡ (ARNi - angiotensin receptor neprilysin inhibitor) με κυριότερο εκπρόσωπο το συνδυασμό σουκαμπιτρίλης-βαλσατράνης (LCZ 696, Entresto της Novartis), για τη θεραπεία της καρδιακής ανεπάρκειας με ελαττωμένο και διατηρημένο κλάσμα εξώθησης (HFrEF και HFpEF) Gori M et al. Int J Cardiol 2017; 226: 136-40

Opposing effects of neprilysin (NEP) inhibition. The effect of NEP inhibition with LCZ696 may be unpredictable as it depends on the relative dominance of either vasodilators or vasoconstrictors Estrellita Uijl et al.curr Hypertens Rep 2016; 18: 86

Β. Δεδομένα από την πειραματική ερευνητική δραστηριότητα στο Εργαστήριο Πειραματικής Φυσιολογίας του Α.Π.Θ

B.1.1. Δεδομένα από την ΕΕΚ έγχυση σε πειραματόζωα με 24ωρη στέρηση ύδατος Διερευνήθηκε, σε εν εγρηγόρσει (conscious) ακινητοποιημένα (restrained) αρσενικά λευκά (New Zealand White - NZW) κουνέλια μετά από 24ωρη στέρηση ύδατος, η επίδραση ΕΕΚ χορήγησης ΑΝΡ στην υποφλοιώδη ΗΕΓραφική δραστηριότητα (περιοχή SON και PVN),

στην ΑΠ, στην ΚΣ καθώς και στη συγκέντρωση (με RIA) της ADH, της κορτικοστερόνης (CORT) πλάσματος (αντί της κορτιζόλης του ανθρώπου) και της αλδοστερόνης (ALDO). Καταγραφές και αιμοληψίες έγιναν σε χρόνο 0 min (πριν) και 30, 60, 90 και 120 min μετά από την ΕΕΚ έγχυση 25 μl τεχνητού (τ) ΕΝΥ (μάρτυρες) ή 1 μg hanp σε 25 μl τενυ

Yamashita H, Kannan H. Inhibition of hypothalamic neurons by the atrial natriuretic peptide family. NIPS 1992; 7: 75-79

Διάγραμμα πειραματικής διαδικασίας ΚΟΥΝΕΛΙΑ NZW (Ν=20) (ΟΜΑΔΑ Α) ΕΝΥΔΑΤΩΜΕΝΑ (Ν=10) (ΟΜΑΔΑ Β) ΑΦΥΔΑΤΩΜΕΝΑ (Ν=10) ΟΜΑΔΑ Α1 ΕΕΚ ΕΓΧΥΣΗ 25μl τενυ (Ν=5) ΟΜΑΔΑ Α2 ΕΚΚ ΕΓΧΥΣΗ hanp 1μg ΣΕ 25 μl τενυ (N=5) ΟΜΑΔΑ Β1 ΕΕΚ ΕΓΧΥΣΗ 25μl τενυ (Ν=5) ΟΜΑΔΑ Β2 ΕΚΚ ΕΓΧΥΣΗ hanp 1μg ΣΕ 25 μl τενυ (N=5) Μία εβδομάδα μετά από τη χειρουργική επέμβαση έγιναν καταγραφές και αιμοληψίες αμέσως πριν (0 min) και 30, 60, 90 και 120 min μετά από την ΕΕΚ έγχυση

Γραφική απεικόνιση των τιμών που καταγράφτηκαν από τον A/D converter (εύρος δυνατών τιμών από 0-14.000) yi = yi - 7.000 Μετατόπιση της καμπύλης κατά -7.000 μονάδες (εύρος δυνατών τιμών από -7.000 - +7.000) FFT, μηδενισμός μη περατών συχνοτήτων, FT -1 Φιλτραρισμένη καμπύλη με ζωνοδιαβατό φίλτρο (band pass filter) 0,5-48 Hz FFT Φάσμα ισχύος της καμπύλης Ενέργεια κυματομορφής μετά από ολοκλήρωσή της Υπολογισμός της ενέργειας που περικλείεται σε κάθε περιοχή συχνοτήτων με ολοκλήρωση του αντίστοιχου τμήματος της καμπύλης

ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Στέρηση ύδατος: Δεν επηρεάζει ΣΣ τη μέση ενέργεια του ΗΕΓ: ΕΕΚ χορήγηση ΑΝΡ: Το ΑΝΡ ελαττώνει (p<0,05), σε σχέση με την τιμή σε χρόνο 0 min, τη μέση ενέργεια του ΗΕΓ που καταγράφηκε από τον SON στο χρόνο 30 και 60 min και στις συχνότητες 8-48 Hz ενώ τείνει να ελαττώσει (p<0,1) τη μέση ενέργεια του ΗΕΓ που καταγράφεται από τον PVN στον χρόνο 30 min και στις συχνότητες 8-15 Hz.

C. Kallaras et al. J Endocrinol Invest 1998; 21(4):200-10 και J Endocrinol Invest 2004; 27: 844-53

ADH (pg /ml) ADH (pg/ ml) Τρισδιάστατη απεικόνιση ADH, χρόνου, ενέργειας ΗΕΓ από SON στα 15-48 Ηz σε ενυδατωμένα (αριστερά) και αφυδατωμένα ζώα (δεξιά) 15 25 10 20 15 a 5 0 0 20 40 60 80 τενυ F ANP 10 5 0 0 20 40 60 80 τενυ ANP 100 100 Χρόνος (min) (pwatt) Hz SON 15-48 Hz Χρόνος (min) (pwatt) SON 15-48 Hz

ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Η αφυδάτωση προκάλεσε αύξηση των συγκεντρώσεων της ADH (κατά 126%), της CORT (κατά 143%) και της ALDO επίπεδα (κατά 20,7%) στο χρόνο 0 min. Η αύξηση των συγκεντρώσεων της CORT και της ALDO από τα 30 έως 120 min και της ADH από τα 90 έως 120 min στα ζώα με αφυδάτωση που έλαβαν (τ) ΕΝΥ θα μπορούσε ενδεχομένως να οφείλεται στο συνδυασμένο stress της αφυδάτωσης και της ακινητοποίησης (στο κιβώτιο συγκράτησης-restrain box) και δεν θα μπορούσε να αποδοθεί σε μεταβολές της ωσμωλικότητας του πλάσματος, ούτε της καρδιακής συχνότητας ή της πίεσης του αίματος, δεδομένου ότι αυτές παρέμειναν σχετικά σταθερές κατά τη διάρκεια του πειράματος.

ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Η αύξηση της συγκέντρωσης της ADH από τα 90 έως τα 120 min θα μπορούσε να είναι υπεύθυνη, τουλάχιστον εν μέρει, για την αύξηση της συγκέντρωσης της CORT και της ALDO δεδομένου ότι η ADH διεγείρει έκκριση της ACTH και ενισχύει τη δραστικότητα του CRH. Η ΕΕΚ χορήγηση ΑΝΡ σε φυσιολογική αλλά όχι φαρμακολογική ποσότητα (1 μg = 325 pmol) παρεμποδίζει στα αφυδατωμένα ζώα που έλαβαν ΑΝΡ την αύξηση της CORT, της ALDO και της ADH που παρατηρήθηκε στους μάρτυρες (αφυδατωμένα ζώα που έλαβαν (τ)ενυ).

H ΕΕΚ χορήγηση ΑΝΡ, στη συγκέντρωση που επιτεύχθηκε δεν επηρεάζει την ΑΠ και την ΚΣ σε εν εγρηγόρσει (conscious) ακινητοποιημένα (restrained), φυσιολογικά και μετά από24ωρη στέρηση ύδατος αρσενικά λευκά (New Zealand White - NZW) ούτε ελαττώνει την προκαλούμενη από αφυδάτωση αύξηση της CORT, της ΑDH και της ALDO, αλλά προφανώς παρεμποδίζει την αύξηση των ορμονών αυτών σε άλλα ερεθίσματα (ακινητοποίηση) στην κατάσταση αφυδατώσεως, ελαττώνοντας (στα προηγούμενα 60 min) την υποφλοιώδη (από τον υπεροπτικό-son και παρακοιλιακό πυρήνα-pvn) ΗΕΓραφική δραστηριότητα

Tα ευρήματα αυτά επιβεβαιώνουν ότι το εγκεφαλικό ΑΝΡ έχει ανασταλτική επίδραση στην απελευθέρωση της CORT, της ALDO και της ADH, όταν έχει προηγηθεί διέγερση της εκκρίσεώς τους. Οι προκαλούμενες από το ΑΝΡ μεταβολές στην ενέργεια του ΗΕΓ θα μπορούσε να θεωρηθεί ότι αντανακλούν τις ποικίλες (κυρίως ανασταλτικές) επιδράσεις του στην ηλεκτρική δραστηριότητα των νευρώνων των PVN και SON όπως αυτή καταγράφεται σε in vitro και in vivo μελέτες.

ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤHΣ ΕΝΔΟΕΓΚΕΦΑΛΟΚΟΙΛΙΑΚΗΣ ΕΓΧΥΣΗΣ ΚΟΛΠΙΚΟΥ ΝΑΤΡΙΟΥΡΗΤΙΚΟΥ ΠΕΠΤΙΔΙΟΥ (ΑΝΡ) ΣΤΗ ΣΧΕΣΗ ΥΠΟΦΛΟΙΩΔΟΥΣ ΗΕΓ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ ΒΑΖΟΠΡΕΣΣΙΝΗΣ (ΑDH) ΠΛΑΣΜΑΤΟΣ ΣΕ ΑΦΥΔΑΤΩΜΕΝΑ ΑΚΙΝΗΤΟΠΟΙΗΜΕΝΑ ΚΟΥΝΕΛΙΑ Κ. Καλλαράς 1, Κ. Μαυρουδής 2, Β. Στεργίου-Μιχαηλίδου 1, Ν. Αγγελόπουλος 1 1 Εργαστήριο Πειραματικής Φυσιολογίας, Ιατρική Σχολή Α.Π.Θ., Θεσσαλονίκη 2 Tμήμα Ενδοκρινολογίας, Διαβήτη και Μεταβολισμού, ΓΝΑ "Ασκληπιείο Βούλας", Αθήνα 36 ο Πανελλήνιο Ενδοκρινιολογικό Συνέδριο, 8-11/4/2009, Αλεξανδρούπολη

B.1.2. Επίδραση της ΕΕΚ έγχυσης ΑΝΡ στο κυκλοφορικό μετά από οξεία αιμορραγία Διερευνήθηκε η επίδραση της ΕΕΚ έγχυσης ΑΝΡ (1μg = 325 pmol) στην αντίδραση του κυκλοφορικού συστήματος των κουνελιών μετά από οξεία αφαίμαξη σε βαθμό που να αποφευχθεί η καταπληξία (20% του όγκου αίματος).

Καταγραφές των παραμέτρων του κυκλοφορικού (ΑΠ, ΚΣ) έγιναν σε χρόνο 0 καθώς και 10, 20, 30, 40, 50, 60 min μετά από την αφαίμαξη και την ΕΕΚ έγχυση είτε 25 μl (τ)ενυ (μάρτυρες) είτε 25μΙ διαλύματος ranp(1μg) σε ΕΝΥ. Διαπιστώθηκε μία μεγαλύτερης διάρκειας αύξηση της ΚΣ, μετά από την αφαίμαξη, στα ζώα που έλαβαν ΑΝΡ. Τα ευρήματα αυτά σημαίνουν ότι, στα κουνέλια, η ΕΕΚ χορήγηση ΑΝΡ σε "φυσιολογική" δόση (1 μg = 325 pmol) τροποποιεί την αντίδραση του κυκλοφορικού σε οξεία αφαίμαξη. Αυτό δείχνει ότι το εγκεφαλικό ΑΝΡ μπορεί να συμμετέχει στη ρύθμιση του καρδιαγγειακού συστήματος κάτω από ειδικές συνθήκες.

Kallaras CJ, Angelopoulos ND, Apostolakis MJ, Guiba-Tziampiri O. Intracerebroventricular administration of atrial natriuretic peptide (ANP) alters the circulatory response to acute hypovolemia in normal conscious rabbits. Review of Clinical Pharmacology and Pharmacokinetics, International Edition. 1996; 10 (1): 9-15. Kallaras C, Stergiou-Michailidou V, Angelopoulos N. Effect of intracererebroventricular administration of ANP on blood pressure and heart rate of euhydrated, dehydrated and hypovolaemic conscious rabbits. 33rd Congress of the International Union of Physiological Sciences (1-6.7.1997), St. Petersbourg, Russia. Scientific Annals of the Medical Faculty 1998, 25(2): 9-16.

Β2. Δεδομένα από την ΕΦ χορήγηση σε πειραματόζωα με διατροφική πρόκληση αθηροσκλήρωσης

Β.2.1. Δεδομένα από την ενδοφλέβια (ΕΦ) χορήγηση ΑΝΡ σε πειραματόζωα με διατροφική πρόκληση αθηροσκλήρωσης

Διερευνήθηκε η επίδραση της ΕΦ χορήγησης ΑΝΡ στην ΚΣ, στην ΑΠ, στη λειτουργία της αριστερής κοιλίας (ΑΚ), της αορτής, στο σύστημα ρενίνης-αγγειοτενσίνηςαλδοστερόνης (ΣΡΑΑ) και στη λιπιδική υπεροξείδωση σε φυσιολογικά κουνέλια και σε κουνέλια με διατροφική πρόκληση αθηροσκλήρωσης. Τα ζώα έγιναν υπερλιπιδαιμικά (28πλάσια αύξηση χολ. και 3πλάσια τριγλ.) με διατροφή επί 4 εβδομάδες με τροφή εμπλουτισμένη με 2% χοληστερόλη και 6% αραβοσιτέλαιο και ανέπτυξαν ήπια έως μέτρια αθηροσκλήρωση.

Διάγραμμα πειραματικής διαδικασίας ΚΟΥΝΕΛΙΑ NZW Ν=20 ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΚΑ Ν=10 ΑΘΗΡΩΣΚΛΗΡΩΤΙΚΑ Ν=10 ΕΦ ΧΟΡΗΓΗΣΗ 5ml ΦΟ ΕΠΙ 20 min Ν=5 ΕΦ ΧΟΡΗΓΗΣΗ hanp 0,2 μg/kg/min σε 5 ml ΦΟ (ΕΠΙ 20 min) N=5 ΕΦ ΧΟΡΗΓΗΣΗ 5ml ΦΟ ΕΠΙ 20 min Ν=5 ΕΦ ΧΟΡΗΓΗΣΗ hanp 0,2 μg/kg/min σε 5 ml ΦΟ (ΕΠΙ 20 min) N=5

Μετά από νάρκωση με ουρεθάνη, καθετηριάσθηκαν η αριστερά καρωτίδα και μηριαία αρτηρία για καταγραφή της ΑΠ, με σύγχρονη καταγραφή ΗΚΓ και υπολογίσθηκε η ταχύτητα μετάδοσης του σφυγμικού κύματος (PWV) στην αορτή, ως παράμετρος της λειτουργίας της.

Καθετηριάσθηκε επίσης η ΑΚ (διαμέσου της δεξιάς κοινής καρωτίδας) για καταγραφή της ΑΠ και της πίεσης της ΑΚ (LVP) με σύγχρονη καταγραφή ΗΚΓ. Εκτιμήθηκαν η μέγιστη πίεση της ΑΚ (LVmax), η τελοδιαστολική πίεση της ΑΚ (LVEDP), η μέγιστη και η ελάχιστη ανά μονάδα χρόνου μεταβολή της πίεσης της ΑΚ (LVmaxdp/dt και LVmindp/dt), ο χρόνος Δd (χρονικό διάστημα μεταξύ LVmaxdp/dt και LVmindp/dt = διάρκεια συστολής), ο χρόνος εξώθησης της ΑΚ (LVET) και υπολογίσθηκε το Διπλό Γινόμενο (DP, καρδιακή συχνότητα x συστολική αρτηριακή πίεση).

t 1 t 2 Υπολογισμός μέσης ΑΠ Υπολογισμός LVET Υπολογισμός LVPmax Υπολογισμός LVEDP

Υπολογισμός LVmaxdp/dt, LVmindp/dt και Δd

Καταγράφηκε επίσης η κεντρική φλεβική πίεση (ΚΦΠ) από τη δεξιά σφαγίτιδα φλέβα και ελήφθησαν δείγματα αίματος για τη μέτρηση λιπιδίων, ΑΝΡ (με RIA), δραστικότητας ρενίνης πλάσματος (PRA), αλδοστερόνης (για την εκτίμηση του συστήματος ΣΡΑΑ με RIA) και του ισοπροστανίου 8-isoprostaglandin-F2α (8-iso-PGF2α) με ενζυμοανοσολογική μέθοδο, (για την εκτίμηση της λιπιδικής υπεροξείδωσης). Αιμοληψίες και καταγραφές έγιναν σε χρόνους 0 (μάρτυρες) και 20, 40, 60 min μετά από ενδοφλέβια χορήγηση επί 20min είτε 0,2μg/kg/min ranp (rat ANP) σε 5ml φυσιολογικού ορού (ΦΟ) είτε μόνο 5ml ΦΟ (μάρτυρες).

ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Η βραχυπρόθεσμη χορήγηση ΑΝΡ, σε δόσεις ώστε να επιτευχθούν επίπεδα περίπου τριπλάσια των προ της χορήγησης ΑΝΡ, προκαλεί, σε φυσιολογικά και με ήπια έως μέτρια αθηροσκλήρωση αναισθητοποιημένα NZW κουνέλια, μείωση της ΑΠ στο τέλος της έγχυσης, η οποία αποκαθίσταται στη συνέχεια. Από το τέλος της έγχυσης και για χρονική περίοδο 40 min παρατηρείται αρνητική επίδραση στη συστολική λειτουργία της αριστεράς κοιλίας και θετική στη χάλαση

ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Διαπιστώθηκε επίσης ότι η βραχυπρόθεσμη χορήγηση ΑΝΡ σε δόσεις ώστε να επιτευχθούν επίπεδα περίπου τριπλάσια των προ της χορήγησης ΑΝΡ σε φυσιολογικά και με ήπια έως μέτρια αθηροσκλήρωση αναισθητοποιημένα NZW κουνέλια, προκαλεί βελτίωση της ακαμψίας της αορτής (μείωση του PWV) μόνο σε αθηροσκληρωτικά κουνέλια. Αυτή η επίδραση είναι ανεξάρτητη από την πτώση της ΑΠ.

ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Τέλος διαπιστώθηκε ότι η δραστηριότητα του ΣΡΑΑ μειώνεται μετά από τη χορήγηση ΑΝΡ ανεξάρτητα από την κατάσταση αθηρωματώσεως, αλλά η συγκέντρωση του ισοπροστανίου 8-ισο-PGF2α πλάσματος μειώνεται στα 40 και 60 min μετά από τη χορήγηση ΑΝΡ μόνο στα αθηροσκληρωτικά κουνέλια. Η μείωση συμπίπτει σε αυτά τα ζώα με πτώση της PRA σε 20 λεπτά και της αλδοστερόνης (Aldo) στα 40 και 60 min. Υπάρχει αρνητική συσχέτιση μεταξύ των συγκεντρώσεων ΑΝΡ και Aldo και θετική συσχέτιση μεταξύ Aldo και 8-ισο- PGF2α. Αυτά τα αποτελέσματα καταδεικνύουν ότι το ΑΝΡ ελαττώνει την υπεροξείδωση των λιπιδίων σε ήπια έως μέτρια αθηροσκλήρωση, μειώνοντας τη δραστηριότητα του ΣΡΑΑ

* * 8-iso-PGF2α (pg/ml) Plasma 8-iso-PGF2α was reduced (p<0.05) at 40 min and 60 min after ANP administration only in atherosclerotic rabbits 600.0 450.0 300.0 Atheroslerotic+ ANP Atherosclerotic +N/S Normal + ANP Normal + N/S (* = p < 0.05) 150.0 0.0 0 20 40 60 Time (min)

PRA (ng/ml/h) Aldo(pg/ml) This reduction was coincident in the same animals with a fall (p<0.05) of PRA at 20 min and Aldo at 40 and 60 min 35.0 250.0 26.3 Atherosclerotic + ANP Atherosclerotic +N/S Normal + ANP Normal + N/S 187.5 Atherosclerotic + ANP Atherosclerotic + N/S Normal+ ΑΝΡ Normal+ N/S 17.5 125.0 (* p<0.05) 8.8 * 62.5 (* p<0.05) 0.0 0 20 40 60 Time (min) 0.0 * * 0 20 40 60 Time (min)

Aldo (pg/ml) 1/ Isoprostane There was a negative correlation between ANP and Aldo levels (r = - 0.28, p<0.01) and a positive correlation between Aldo and 8-iso- PGF2α (r = 0.3, p<0.01). 250.0 Aldo (pg/ml) = (77.8591) + (- 0.0539) ANP(pg/ml) 0.1 1/ isoprostane = ( 2.097E - 2 ) + ( 0.51)x(1/Aldo) r = 0.3, p<0.01 187.5 r = - 0.28, p<0.01 01 125.0 0.1 62.5 0.0 0.0 0.00 200.00 400.00 600.00 800.00 ANP (pg/ml) Negative linear regression between Aldo and ANP. 0.0 0.0 0.0 0.0 0.1 0.1 1/Aldo Positive linear regression between 1/ isoprostane and 1/Aldo.

Atrial Natriuretic Peptide (ANP) attenuates lipid peroxidation in anesthetized atherosclerotic male rabbits by reduction of renin-angotensinaldosterone system (RAAS) activity K.Kallaras 1, M. Karamouzis 2, V. Stergiou-Michailidou1, Th. Zaraboukas 3 Departments of Experimental Physiology 1, Biological Chemistry 2 and Pathology 3, Faculty of Medicine, Aristotle University, Thessaloniki, Greece 12th European Congress of Endocrinology. 24 28 April 2010, ECE 2010,Prague. Endocrine Abstacts 2010, 22: P140

Falkenstein E, et al. Kidney Int 2000, 57: 1390 4

Kallaras K, Stergiou-Michailidou V, Babas G, Karamouzis M, Zaraboukas T. Positive linear regression between left ventricular contraction duration and plasma aldosterone levels in healthy and cholesterol-fed atherosclerotic anesthetized rabbits. Atherosclerosis 2014; 235: E154-E155.

ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΚΟΛΠΙΚΟΥ ΝΑΤΡΙΟΥΡΗΤΙΚΟΥ ΠΕΠΤΙΔΙΟΥ (ΑΝΡ) ΣΤΗ ΘΕΤΙΚΗ ΣΥΣΧΕΤΙΣΗ ΕΠΙΠΕΔΩΝ ΑΛΔΟΣΤΕΡΟΝΗΣ ΚΑΙ ΔΙΑΡΚΕΙΑΣ ΣΥΣΤΟΛΗΣ ΑΡΙΣΤΕΡΗΣ ΚΟΙΛΙΑΣ ΣΕ ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΚΑ ΚΑΙ ΑΘΗΡΟΣΚΛΗΡΩΤΙΚΑ ΚΟΥΝΕΛΙΑ Κ. ΚΑΛΛΑΡΑΣ 1, Β. ΣΤΕΡΓΙΟΥ-ΜΙΧΑΗΛΙΔΟΥ 1, Μ. ΚΑΡΑΜΟΥΖΗΣ 2, Γ. ΜΠΑΜΠΑΣ 1, Θ. ΖΑΡΑΜΠΟΥΚΑΣ 3 Εργαστήρια 1 Πειραματικής Φυσιολογίας, 2 Βιολογικής Χημείας και 3 Παθολογικής Ανατομικής, Ιατρική Σχολή ΑΠΘ, Θεσσαλονίκη 22o ΒΙΣ

Δd (sec) ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Συσχέτιση Δd και Aldo Ευθεία 1 = θετική συσχέτιση Δd και επιπέδων Aldo στα φυσιολογικά ζώα (r = 0,43, p = 0,0041 ) Ευθεία 2 = θετική συσχέτιση Δd και επιπέδων Aldo στα αθηροσκληρωτικά ζώα (r= 0,52, p = 0,0003 ) Κλίση 2 > κλίσης 1 (p = 0,03) 0,19 0,18 0,17 0,16 0,15 0,14 0,13 0,12 0,11 0,10 0,09 0,08 0 50 100 150 200 Aldo (pg/ml) 2 1

ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Επίδραση ΑΝΡ στη συσχέτιση μεταξύ Δd και Aldo Ευθεία Α = θετική συσχέτιση Δd και επιπέδων Aldo στους λήπτες ΦΟ (r = 0,44, p = 0,0037) Ευθεία Β = θετική συσχέτιση Δd και επιπέδων Aldo στους λήπτες ΑΝΡ (r = 0,5, p = 0,0008) Δd (sec) 0,19 0,18 0,17 0,16 0,15 0,14 0,13 0,12 0,11 0,10 0,09 0,08 0 50 100 150 200 Aldo (pg/ml) Τo ANP αυξάνει ΣΣ (p = 0,017) την κλίση της συσχέτισης στους λήπτες ΑΝΡ σε σχέση με τους λήπτες ΦΟ. Β Α

Η ανάλυση πολλαπλών παραγόντων έδειξε ότι οι σημαντικότεροι παράγοντες που καθορίζουν τη Δd είναι η (περιφερική) αρτηριακή πίεση και η αλδοστερόνη, της οποίας η επίδραση είναι ανεξάρτητη των άλλων παραγόντων. Επειδή ο χρόνος μυοκαρδιακής συστολής διαρκεί όσο και το δυναμικό δράσης, μπορεί να υποτεθεί ότι η μη γονιδιακά προκαλούμενη αύξηση της διάρκειας μονοφασικού μυοκαρδιακού δυναμικού δράσης από την αλδοστερόνη, επιφέρει αύξηση της διάρκειας της μυοκαρδιακής συστολής, υπόθεση η οποία υποστηρίζεται από τη συσχέτιση που βρέθηκε.

Η παρατήρησή επίσης ότι η PRA δεν συσχετίζεται με την Δd, υποδηλώνει ότι το αποτέλεσμα μπορεί να αποδοθεί άμεσα στην αλδοστερόνη Tο ΑΝΡ έχει ευνοϊκή επίδραση στη συσχέτιση. Mπορεί συνεπώς να θεωρηθεί ότι το ΑΝΡ προστατεύει το μυοκάρδιο από την επίδραση της Aldo.

Β.2.2. Δεδομένα από την ενδοφλέβια (ΕΦ) χορήγηση ΒΝΡ σε πειραματόζωα με διατροφική πρόκληση αθηροσκλήρωσης

Διερευνήθηκε επίσης η επίδραση του ΒNP στη λειτουργία της αριστερής κοιλίας (ΑΚ) και της αορτής (Αο) σε φυσιολογικά και διατροφικώς υπερλιπιδαιμικά αρσενικά λευκά κουνέλια NZW. Μετά από νάρκωση με ουρεθάνη, καθετηριάσθηκαν η έξω σφαγίτιδα για εκτίμηση της ΚΦΠ, καθώς και η ΑΚ, η καρωτίδα και η μηριαία για καταγραφή της πίεσης της ΑΚ και της ΑΠ, με σύγχρονη καταγραφή ΗΚΓ. Υπολογίσθηκαν η ΚΣ, το διπλό γινόμενο (ΔΓ), η μέγιστη ανά μονάδα χρόνου μεταβολή της πίεσης στην ΑΚ (LVmaxdp/dt), ο χρόνος εξώθησης της ΑΚ (LVET) και η ταχύτητα μετάδοσης του σφυγμικού κύματος στην Αο (PWV).

Καταγραφές έγιναν σε χρόνους 0 (μάρτυρες) και 30, 50, 70 min μετά από ενδοφλέβια χορήγηση επί 30min είτε rβnp (0,3μg/kg/min) σε 6ml φυσιολογικού ορού (ΦΟ) (δόση τέτοια ώστε να επιτευχθούν συγκεντρώσεις διπλάσιες των βασικών) είτε μόνο 6ml ΦΟ (μάρτυρες). Η ιστολογική εξέταση ιστοτεμαχίων ανιούσας Αο απεκάλυψε ήπιου βαθμού αθηροσκλήρωση.

Τα αποτελέσματα των καταγραφών, έδειξαν ότι, ανεξάρτητα από τη λιπιδαιμική εικόνα του ζώου, το ΒΝΡ προκάλεσε σημαντική ελάττωση της ΚΣ, του ΔΓ, της ΚΦΠ και οριακή της LVmaxdp/dt, αλλά σημαντική αύξηση του LVET, χωρίς να μεταβάλει την PWV. Τα αποτελέσματα αυτά δείχνουν ότι το BNP ελαττώνει, κατά την αναισθησία, το έργο της AK σε φυσιολογικό ή/και με ήπια αθηροσκλήρωση καρδιαγγειακό σύστημα, ενώ δεν φαίνεται να επηρεάζει τη λειτουργία της αορτής

ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΚΟΛΠΙΚΟΥ ΝΑΤΡΙΟΥΡΗΤΙΚΟΥ ΠΕΠΤΙΔΙΟΥ ΤΥΠΟΥ Β (ΒΝΡ) ΣΤΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΤΗΣ ΑΡΙΣΤΕΡΗΣ ΚΟΙΛΙΑΣ ΚΑΙ ΤΗΣ ΑΟΡΤΗΣ ΣΕ ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΚΑ ΚΑΙ ΥΠΕΡΛΙΠΙΔΑΙΜΙΚΑ ΑΝΑΙΣΘΗΤΟΠΟΙΗΜΕΝΑ ΚΟΥΝΕΛΙΑ Κ. Καλλαράς 1, Β. Στεργίου Μιχαηλίδου 1, Θ. Ζαραμπούκας 2, Γ. Τσάκωνας 3, Αικ. Χατζηδιονυσίου 3 1 Εργαστήριο Πειραματικής Φυσιολογίας, 2 Εργαστήριο Παθολογικής Ανατομικής, 3 Φοιτητές Ιατρικής, Ιατρική Σχολή Α.Π.Θ. 3 ο ΕΣΙΣΑΠΘ Επιστημονική Επετηρίδα Τμήματος Ιατρικής 2005, 32(3):31 (Π29).

Τέλος διαπιστώθηκε ότι η δραστηριότητα του ΣΡΑΑ μειώνεται μετά από τη χορήγηση ΒΝΡ ανεξάρτητα από την κατάσταση αθηρωματώσεως, αλλά η συγκέντρωση του ισοπροστανίου 8-ισο-PGF2α πλάσματος μειώνεται στα 70 min μετά από τη χορήγηση ΒΝΡ μόνο στα αθηροσκληρωτικά κουνέλια. Η μείωση συμπίπτει σε αυτά τα ζώα με πτώση της PRA σε 50 min και της ALDO στα 70 min. Υπάρχει αρνητική συσχέτιση μεταξύ των συγκεντρώσεων ΑΝΡ και ALDO και θετική συσχέτιση μεταξύ ALDO και 8-ισο-PGF2α.

Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι το ΒNP, σε δόση τέτοια ώστε να προκύψουν επίπεδα περίπου διπλάσια των αρχικών φυσιολογικών (μαρτύρων), βελτιώνει το οξειδωτικό stress όταν υπάρχει ήπια αθηροσκλήρωση με πιθανότερο μηχανισμό την ελάττωση της δραστικότητας του ΣΡΑΑ. Τα ΑNP και ΒΝΡ, βελτιώνουν επομένως το οξειδωτικό stress σε ήπια έως μέτρια αθηροσκλήρωση, ενώ συγκριτικά το ΑΝΡ δρα πρωιμότερα και εντονότερα

** Επίδραση ΒΝΡ στα επίπεδα ισοπροστανίου 350,0 8-iso-PGF 2α (pg/ml)α 262,5 175,0 87,5 Αθηροσκληρωτικά+BNP Αθηροσκληρωτικά+ΦΟ Φυσιολογικά+ ΦΟ Φυσιολογικά+BNP ** p< 0,01 0,0 0 30 50 70 Χρόνος (min)

ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΚΟΛΠΙΚΟΥ ΝΑΤΡΙΟΥΡΗΤΙΚΟΥ ΠΕΠΤΙΔΙΟΥ Β (ΒΝΡ) ΣΤΑ ΕΠΙΠΕΔΑ ΤΟΥ ΙΣΟΠΡΟΣΤΑΝΙΟΥ 8-ISO-PROSTAGLANDIN-F 2α (8-iso-PGF 2α ) ΣΤΟ ΠΛΑΣΜΑ ΣΕ ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΚΑ ΚΑΙ ΥΠΕΡΛΙΠΙΔΑΙΜΙΚΑ ΚΟΥΝΕΛΙΑ Κ.Καλλαράς 1, Μ. Καραμούζης 2, Β. Στεργίου Μιχαηλίδου 1, Θ. Ζαραμπούκας 3 Εργαστήρια : 1 Πειραματικής Φυσιολογίας, 2 Βιολογικής Χημείας, 3 Παθολογικής Ανατομικής, Ιατρική Σχολή Α.Π.Θ. 23 ο Βορειοελλαδικό Ιατρικό Συνέδριο (23ο ΒΙΣ). 27 29/3/2008, Θεσσαλονίκη

ΤΕΛΙΚΑ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ (1) To εγκεφαλικό ANP, τροποποιεί την αντίδραση της ΑDΗ, της CORT και της ALDO σε άλλα στρεσσογόνα ερεθίσματα (π.χ. αναγκαστική ακινητοποίηση) στην κατάσταση αφυδατώσεως, ελαττώνοντας στα προηγούμενα 60 min την υποφλοιώδη ΗΕΓραφική δραστηριότητα

ΤΕΛΙΚΑ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ (2) Όταν υπάρχει ήπια έως μέτρια αθηροσκλήρωση, τα ΑNP και ΒΝΡ ελαττώνουν τη δραστηριότητα του RAAS ενώ μόνο το ΑΝΡ, σε δόση τέτοια ώστε να επιτευχθούν επίπεδα πλάσματος τριπλάσια περίπου του φυσιολογικού εύρους, βελτιώνει τη λειτουργία της αορτής (ελαττώνοντας την PWV).

ΤΕΛΙΚΑ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ (3) Το ΑΝΡ έχει αρνητική επίδραση στη συσταλτικότητα και θετική στη χάλαση της αρ. κοιλίας σε φυσιολογικό ή/και με ήπια αθηροσκλήρωση καρδιαγγειακό σύστημα, ενώ το BNP (σε δόση τέτοια ώστε να επιτευχθούν επίπεδα διπλάσια των βασικών) βελτιώνει, τη λειτουργία της ΑΚ

ΤΕΛΙΚΑ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ (4) Το ΑNP, σε δόση τέτοια ώστε να προκύψουν επίπεδα τριπλάσια των αρχικών φυσιολογικών (μαρτύρων) και το ΒNP, σε δόση τέτοια ώστε να προκύψουν επίπεδα περίπου διπλάσια των αρχικών φυσιολογικών (μαρτύρων), βελτιώνουν το οξειδωτικό stress σε ήπια έως μέτρια αθηροσκλήρωση με πιθανότερο μηχανισμό την ελάττωση της δραστικότητας του συστήματος RAΑ, ενώ συγκριτικά το ΑΝΡ δρα πρωιμότερα και εντονότερα.