Vasoactiv ágensek cardioprotectiv szerepe myocardialis ...semmelweis.hu/wp-content/phd/phd_live/vedes/export/soospal.d.pdf · Myocardialis ischaemia során egy összetett védekező

Vasoactiv ágensek cardioprotectiv szerepe myocardialis ischaemia során

Dr. Soós Pál

Budapest 2006

Témavezető: Dr. Horkay Ferenc, PhD, DsC

Semmelweis Egyetem Elméleti Orvostudományok Doktori Iskola Program: Szív- és érrendszeri betegségek élettana és klinikuma

Bírálók: Dr. Mohácsi Attila, PhD Dr. Szokodi István, PhD Szigorlati bizottság: Prof. Dr. Sándor Péter, PhD, DSc Prof. Dr. Székács Béla, PhD Dr. Szokodi István, PhD

1

Tartalomjegyzék

Tartalomjegyzék 0

Rövidítések jegyzéke 2

1 Összefoglalás 5

2 Summary 6

3 Bevezetés 7

3.1 Pitvari nátriuretikus peptid (ANP) 9 3.2 A pericardialis folyadéktér 14 3.3 Parathormon (PTH) 18 3.4 L-arginin 21

4 Célkitűzések 25

5 Módszerek 27

5.1 Humán vizsgálatok 27 5.2 Experimentális modellek 28 5.3 Biokémiai vizsgálatok 32 5.4 Kompartmentalizációs matematikai modell 34 5.5 Statisztikai módszerek 36

6 Eredmények 37

6.1 Pericardialis és szöveti ANP szintek elemzése 37 6.2 Az interstitialis és pericardialis folyadéktér dinamikája… 41 6.3 Parathormon hatás a coronariákon 43 6.4 Szisztémás L-arginin hatása a reperfúzióra 47 6.5 L-arginin vascularis hatásai agyhalál állapotában 51

7 Megbeszélés 55

8 Következtetések 71

9 Irodalomjegyzék 73

10 Saját publikációk jegyzéke 91

11 Köszönetnyilvánítás 92

2

Rövidítések jegyzéke

±dP/dt kontraktilitás

ACH acetilkolin

ADO adenozin

AMP adenozin monofoszfát

ANP pitvari (atrialis) nátriuretikus peptid

AoP aortanyomás

AT-II angiotensin II

ATP adenozin trifoszfát

BD agyhalál (brain death)

BNP B-típusú (brain) nátriuretikus peptid

CA szívmegállás (cardiac arrest)

CAD ischaemiás szívbetegség

cAMP ciklikus adenozin monofoszfát

CBF coronariaáramlás

CNP C-típusú nátriuretikus peptid

CO perctérfogat (cardiac output)

CPB cardiopulmonalis bypass

EDRF endothelium-derived relaxing factor

eNOS endothelialis nitrogén monoxid szintáz

ESPVR end-systolic pressure-volume relationship

ET-1 endothelin-1

HR szívfrekvencia

IMP inozin monofoszfát

INO inozin

iNOS indukálható nitrogén monoxid szintáz

KATP ATP-függő kálium csatorna

L-arg L-arginin

MAP artériás középnyomás

NEP neutralis endopeptidáz

3

nNOS neuralis nitrogén monoxid szintáz

NO nitrogén monoxid

NYHA New York Heart Association

PRSW preload recruitable stroke work

PTH parathormon

SAH S-adenozil-homocisztein

SNP nátrium-nitroprussid

VHD szívbillentyű betegség

VP vénás plazma

A matematikai modellben alkalmazott rövidítések: PSg a kapillárisok permeábilis területén átjutó anyag

mennyisége a plazma és az interstitium között

(mL*g-1*min-1)

PSecl az endothelsejtek lumen felőli membránjának permeábilis

területén átjutó anyag mennyisége a plazma és az

endothelsejt cytosol között (mL*g-1*min-1)

PSeca az endothelsejtek lumennel ellentétes oldali (abluminalis)

membránjának permeábilis területén átjutó anyag

mennyisége az interstitialis folyadék és az endothelsejt

cytosol között (mL*g-1*min-1)

PSpc a parenchymasejtek membránjának permeábilis területén

átjutó anyag mennyisége az interstitialis folyadék és a

parenchymasejt cytosolja között (mL*g-1*min-1)

PStransz a transzszudációs folyadék és az interstitialis folyadék

közötti molekulaáramlás nagysága (mL*g-1*min-1)

V’isf az eloszlás során kitöltött tér az interstitiumban (mL/g, az

adott terület-plazma közötti áramlás partíciós koefficiense

szorozva az anatómiai térfogattal (V))

V’ec az eloszlás során kitöltött tér az endothelsejtekben (mL/g,

anatómiai adatok alapján 0.02 mL/g értékben megállapítva)

4

V’pc az eloszlás során kitöltött tér a parenchymasejtekben

(mL/g, kevéssé érzékeny paraméter 0.5-0.7 mg/L között)

Gp az intravasalis metabolizmus során keletkezett anyagok

clearance-e (mL*g-1*min-1)

Gisf az interstitialis metabolizmus során keletkezett anyagok

clearance-e (mL*g-1*min-1)

Gec az intracellularis metabolizmus során keletkezett anyagok

clearance-e az endothelsejtekben (mL*g-1*min-1)

Gpc az intracellularis metabolizmus során keletkezett anyagok

clearance-e a parenchymasejtekben (mL*g-1*min-1)

Gtransz a transzszudációs térben folyó metabolizmus során

keletkezett anyagok clearance-e (mL*g-1*min-1)

Fp áramlás per szövettömeg (mL/g/sec)

C koncentráció (mol/cm3)

D tengely irányú diffúzió, illetve diszperziós koefficiens

(cm2/sec)

L kapilláris hossza (cm; szívben 0.05-0.1 cm)

t idő (sec)

x távolság a kapillárisban (cm)

V egy terület térfogata (mL)

V’ megoszlási térfogat egy adott területen (mL)

α plazmaáramlás sebessége (cm/sec);=Fp*L

5

1 Összefoglalás

Myocardialis ischaemia során egy összetett védekező rendszer

aktiválódik, melynek lokálisan (parakrin) és szisztémásan (endokrin) ható

alkotóelemeit tanulmányoztuk humán és experimentális vizsgálataink

során. Ezek egyik kitüntetett eleme a pericardialis tér volt, melynek a

szívműködés szabályozásában betöltött szerepe az elmúlt évek során

körvonalazódott. Leírtuk a pitvari nátriuretikus hormon (ANP)

koncentrációviszonyait a szívizomszövetben, a plazmában és a

pericardialis folyadékban, továbbá vizsgáltuk az ANP-szintek változásait

különböző klinikai állapotokban. Feltételezésünk szerint a pericardialis

folyadéktér kinetikai szempontból az interstitialis térhez kötött, és a

pericardialis folyadékban mért anyagkoncentrációk talán e nehezen

hozzáférhető területről is indirekt felvilágosítást adhatnak. Elemeztük a

folyadék-kompartmentek közötti anyagcsere-kapcsolatokat, és egy

matematikai modellt készítettünk, mellyel az interstitialis folyadék egyes

alkotóelemeinek koncentrációját becsülhetjük meg a pericardialis

folyadékban és a vérplazmában mért szintjeik függvényében. Az ismert

endokrin tényező, a parathormon coronariadilatatióban játszott szerepét

elemezve megállapítottuk, hogy a cAMP rendszert és az L-típusú Ca

csatorna inaktivációt involváló reakcióutak közötti kapcsolatot a KATP

csatornák jelenthetik a peptid cellularis hatásmechanizmusának kifejtése

során. A NO prekurzor L-arginin cardioprotectiv hatását igazoltuk

szisztémás adás mellett hypothermiás szívmegállást követő reperfúzió

során. Emellett kimutattuk jelentőségét az endothelialis funkció

javításában mind ischaemia-reperfúziós folyamatokat követő, mind az

agyhalál jelenségéhez kapcsolódó endothel diszfunkció kialakulása során.

Vizsgálataink eredményei alapján a vasoactiv ágensek szerepe a

cardioprotectio mechanizmusában jelentős, részletes ismeretek

birtokában, alkalmazásukkal a klinikai terápiás lehetőségek tovább

bővíthetők.

6

2 Summary

The aim of our human and experimental studies was to examine the local

(paracrine) and systemic (endocrine) components of the complex

protective mechanism that activates during myocardial ischaemia.

Recently the role of pericardial fluid in cardiac regulation became certain,

that’s why we have paid special attention on its function. We characterized

the atrial natriuretic peptide (ANP) concentrations of human myocardial

tissues, in blood plasma and in pericardial fluid, moreover we analyzed the

relationship between ANP levels and some special clinical conditions.

Theoretically, pericardial fluid may reflect the composition of interstitial

fluid, thus concentrations measured in pericardial fluid samples may

indirectly provide information about the interstitial space. To present

opportunity even to esteem the composition of interstitial fluid we

composed a mathematical model using blood plasma samples and

pericardial fluid samples to calculate interstitial concentrations. Moreover

we characterized the role of the well known endocrine factor parathyroid

hormone in coronary dilation and concluded that in addition to the

activation of the intracellular cAMP system and inactivation of the L-type

Ca channels described in connection with parathyroid hormone-induced

coronary responses ATP-sensitive potassium channels may play an

integrative role in the intracellular mechanisms of action of the peptide. In

further studies we demonstrated the cardioprotective effect of the NO

precursor L-arginin after reversible deep hypothermic ischaemia and

reperfusion even if applied systemically. In addition, beneficial effect on

endothelial function was proved during ischemic-reperfusion injury, as well

as during endothelial dysfunction following brain death. According to our

results, the role of vasoactive agents in the mechanism of cardioprotection

is considerable, therefore clinical applications based on these molecules

may provide new therapeutic potentialities in the near future.

7

3 Bevezetés

Élettani körülmények között a koszorúerekben a szívizomszövet

metabolikus igényét kielégítő mennyiségű vér áramlik. Ischaemiás

szívbetegségekben a myocardium vérellátása elégtelenné válik, melynek

oka lehet a csökkent véráramlás (coronaria stenosis vagy occlusio), vagy

a megnövekedett perfúziós igény (hypertrophiás myocardium). A

myocardialis ischaemia egy lokális hypoxiás állapot, ami alapvetően

befolyásolja a mitokondriális energiametabolizációs folyamatokat;

csökkenti a kreatin-foszfát és ATP szinteket, fokozza a piruvát-laktát

átalakulást, ami végül intracellularis acidózishoz vezet. Ezeknek az

intracellularis biokémiai változásoknak az eredménye, hogy csökken a

myocardialis kontraktilitás, továbbá elektromos vezetési zavarok jönnek

létre, szívritmuszavarok alakulhatnak ki. A kontraktilitás csökkenése a

perctérfogat romlását okozza, ami elsősorban a terhelhetőség

csökkenését vonja maga után.

A szív pumpafunkcióján túl számos olyan anyagot is termel, melyek

közvetlenül befolyásolják önnön működését vagy részt vesznek

szisztémás szabályozó folyamatokban (pl: vérnyomás illetve a só- és

vízháztartás szabályozásában). Ezek közül legismertebbek a nátriuretikus

peptidek, az endothelinek, a renin-angiotenzin rendszer egyes

komponensei, a nitrogén monoxid (NO), illetve a prostaglandinok. Ezen

ágensek hatásai részben a klasszikus endokrin módon érvényesülnek (pl.

a nátriuretikus peptidek); de feltételezhető, hogy a szív kontraktilitására,

vérellátására, a sejtosztódásra és a növekedés folyamataira a substantiák

többsége közvetlenül, autokrin/parakrin módon is kifejti hatását.

Másrészről, számos, nem a szívben termelődő vasoactiv ágens is

befolyásolhatja a koszorúerek működését. Az endokrin szabályozás ezen

formájára példa a mellékpajzsmirigyben termelődő parathormon (PTH)

hatása, amely elsődlegesen a csontokból történő Ca++ mobilizációval,

illetve foszfátürítés renalis regulációjával a szervezet Ca++ és a

8

foszfátháztartásának szabályozásáért felelős. Emellett azonban

kimutatták, hogy a PTH-nak vasodilatator, ezáltal hypotensiv hatása is

van, illetve növeli a szívfrekvenciát és a bal kamra kontrakciós erejét. A

PTH simaizom sejteken található receptorához kötődve, adenil-cikláz

aktiválásával fejti ki vasodilatator hatását.

A koszorúerek keringésének autoregulációs szabályozásában fontos

szerepet játszik a nitrogén monoxid. A NO erőteljes vasodilatator hatása

mellett gátolja a thrombocyta aggregációt, csökkenti a leukocyta adhéziót

és gátolja az erek simaizom-proliferációját. A NO képződés elsődleges

helyei a coronariák endotheliuma, a cardiomyocyták és az endocardialis

sejtek, ahol L-argininből képződik. Az L-arginin-NO „tengely” fontos

szerepet játszik az ischaemia-reperfúziós folyamatok során; növeli a

postischaemiás coronaria-áramlást, csökkenti az adhéziós molekulák

expresszióját, emellett antioxidáns hatása is feltételezhető.

Ismert, hogy első sorban a cardiomyocyták, az endocardium és a

vascularis endothelium sejtjei képesek cardioactiv faktorok szintézisére.

Míg az endocardium és az endothelium élettani szerepét intenzív

kutatások vizsgálják, ez ideig kevés figyelmet fordítottak az epicardium

élettani jelentőségére. Az epicardium külső felszínét mesothelsejtek

borítják, melyek fejlődéstanilag azonos eredetűek az endotheliummal,

ezért feltételezhető, hogy ezek a sejtek is termelnek cardioactiv faktorokat.

Ezek az anyagok az interstitialis folyadék közvetítésével eljuthatnak a

pericardialis folyadékba és ott feltehetően a lassú eliminációnak

köszönhetően akkumulálódnak. A pericardialis folyadékban így kialakuló

magas cardioactiv szubsztancia koncentráció hatást gyakorolhat a szív

működésére. Az endocardium és a microvascularis endothelium

szívizomra kifejtett hatása, valamint a szívizomsejtek egymás közötti

interakciója mellett, az epi- és pericardialis mesothel sejtek által termelt

ágensek is jelentősen befolyásolhatják a szívműködést. Mindezek alapján

joggal feltételezhető, hogy a szívben több egymással szoros kapcsolatban

lévő autokrin/parakrin mechanizmus létezhet.

9

Ezen megfontolások alapján vizsgálatainkban a myocardialis ischaemia

során cardioprotectiv szerepet játszó vasoactiv ágensek hatását

elemeztük, a coronaria keringés lokális szabályozása mellett kiemelt

figyelmet fordítva a pericardialis tér regulátor funkciójára.

3.1 Pitvari nátriuretikus peptid (ANP)

A nátriuretikus peptid családot három olyan molekula alkotja, melyek

hasonló karakterisztikájú aminosav szekvenciával és hurkolt szerkezettel

rendelkeznek: az atrialis nátriuretikus peptid (ANP), az agyi (brain)

nátriuretikus peptid (BNP) és a C-típusú nátriuretikus peptid (CNP). Az

ANP és a BNP első sorban a szívizomszövetben termelődik, a CNP a

központi idegrendszer neuronjaiban és a vascularis endotheliumban (1). A

BNP élettani hatásai többségükben megegyeznek az ANP hatásaival,

azonban plazmakoncentrációja érzékenyebben reagál a szívelégtelenség

progressziójára (2).

3.1.1 Molekuláris biológia

De Bold és munkatársai 1981-ben megfigyelték, hogy pitvari izomszövet

kivonatot infúzióban juttatva patkányok keringésébe, az állatok

natriuresise és diurézise jelentősen megnőtt (3). Ez a felfedezés vezetett

az ANP izolálásához és klónozásához, mely az első tagja volt egy olyan

peptid-családnak, ami nátriuretikus, diuretikus és vasorelaxans aktivitással

rendelkezik. Az ANP szintézise első sorban a pitvari cardiomyocytákban

történik, azonban a kamrákban is kimutatható kis mértékű ANP képződés

(4). Az ANP molekula prekurzora a 126 aminosavból álló proANP

molekula, ami biológiailag inaktív és a szívizomsejtek granulumaiban

tárolódik. Megfelelő szignál hatására membránhoz kötött proteázok a

proANP-t tovább hasítják egy N-terminális darabra (ANP [1-98]), és egy C-

terminális peptidre (ANP [99-126]) (5). A biológiailag aktív ANP ez utóbbi,

28 aminosavat tartalmazó peptid, mely jellemzője a 17 aminosavat

10

tartalmazó gyűrű, amit egy diszulfid-híd zár két cisztein molekula között (1.

ábra). A humán plazmában meglehetősen magas a proANP N-terminális

szegmentjének koncentrációja (az ANP szintjének több, mint 20-szorosa).

Ez feltehetően a keringésből történő lassabb eliminációjának köszönhető,

ennek ellenére az N- és a C-

terminálisok plazmában mért

koncentrációja erősen korrelál (6).

Emellett a vesékben is kimutatható az

ANP gén expressziója, melynek

során egy alternatív képződési

útvonalon a proANP molekulából egy

32 aminosavból álló peptid keletkezik,

az urodilatin (ANP [95-126]). Ennek

feltehetően a vese lokális nátrium- és

vízháztartás szabályozásában van

szerepe (7).

A normál plazma ANP koncentrációja

10 és 60 pg/mL között van. Az ANP felezési ideje a plazmában 2-5 perc.

Eliminációjában majdnem minden szövet részt vesz; így a tüdők, a vesék,

a gastrointestinalis rendszer, illetve a nagyobb izomtömegek. Az ANP

lebontása két úton történik; az egyik során egy neutrális endoproteáz

(NEP) hasítja, így hozva létre a csökkent aktivitású nyílt láncú formát. A

másik esetben ún. clearance receptorok (NPR-C receptor) kötik meg az

ANP-t a plazmából, a receptor-ligand komplex átjut a sejtmembránon és a

ligandot lizoszómák hidrolizálják (8).

3.1.2 Élettani és patofiziológiás jelentőség

Az ANP szekréció legfontosabb meghatározója a pitvari falfeszülés. Bár a

pitvari nyomás változása is pozitívan korrelál a plazma ANP

koncentrációjával, kimutatták, hogy a pitvari transmuralis nyomás, így a

falfeszülés, az elsődleges meghatározója a keringő ANP mennyiségének

1. ábra: A pitvari nátriuretikus peptid biológiailag aktív formája; ANP [99-126]

11

(9). A pitvari falfeszülés növekedésével különböző endogén faktorok is

felszabadulnak, melyek szintén befolyásolhatják az ANP szekrécióját.

Ilyen az endothelin-1 (ET-1) és az angiotensin II (AT-II), melyek fokozzák

az ANP szekréciót, illetve a NO, ami csökkenti ezt (10).

Az ANP által létrehozott különböző hatások célja akut és krónikus

körülmények között a szisztémás vérnyomás és az intravascularis

folyadék mennyiségének csökkentése.

Az ANP-nek két fő érhatása van; fokozza a plazma redisztribúcióját az

extravasalis térbe, és vasodilatatiót okoz, feltehetően a vascularis

simaizmok intracellularis Ca++ koncentrációjának csökkentésével. Az ANP

emellett csökkenti a perifériás erek szimpatikus tónusát. Az ANP a

vesékben hyperfiltratiót és natriuresist okoz (kapcsolódó kaliuresis nélkül);

a gyűjtőcsatornák Na+ és vízvisszaszívásának gátlásával. Csökkenti a

macula densa renin szekrécióját, csökkenti a keringő AT-II szintjét, és

direkt gátló hatása van a zona glomerulosa aldoszteron szekréciójára (8).

A centrális vénás nyomás emelkedésével járó állapotokban emelkedik a

vér ANP koncentrációja, és ez az intra-atrialis nyomás, illetve pitvari

falfeszülés ANP szekrécióban játszott meghatározó szerepét bizonyítja.

Az emelkedett plazma ANP koncentráció részben a pitvarok fokozott ANP

szintézisének következménye, ugyanakkor kialakulásában a peptid

eliminációja is meghatározó, ami clearance receptorokhoz kötődve vagy a

neutrális endopeptidáz hidrolízisével történhet. Az ANP felezési ideje a

keringésben viszonylag rövid. Hasonlóan az ANP-hez, emelkedett BNP

vérkoncentrációkat is mértek szívbetegekben. A BNP eliminációja az ANP-

hez hasonlóan clearance receptorokon és neutrális endopeptidáz útján

történik, felezési ideje a keringésben szintén rövid. Ezek alapján nem

meglepő, hogy jelentősen emelkedett ANP és BNP plazma koncentrációk

mérhetők jelentős intravasalis volumenterhelés, emelkedett centrális

vénás nyomás, tachycardia és csökkent veseműködés mellett.

A különböző betegség típusokat, illetve az ezeken belüli egyes

stádiumokat vizsgálva komoly különbségeket tapasztalhatunk (1. táblázat).

12

Ezek a különbségek az egyes kórképek eltérő patofiziológiai eredetével

magyarázhatók.

Mindemellett, emelkedett plazma nátriuretikus peptid koncentrációkat

mértek esszenciális hypertoniás betegekben is, ami azért érdekes, mert az

esszenciális hypertonia nem jár jelentős vértérfogat emelkedéssel; bár

ilyen betegekben normális pumpa funkció mellett- a centrális vénás

nyomás és a pulmonalis kapilláris nyomás emelkedését tapasztalták (11).

Az emelkedett praeload a hypertrophiás szívizom ANP és BNP termelését

fokozza; részben ez okozhatja a plazma ANP szintek szignifikánsan

1. táblázat: Plazma ANP és BNP szintek néhány cardiovascularis betegségben (Sagnella 1998, átdolgozva). A jelek a relatív növekedés közelítő értékeit mutatják a megfelelő kontrollokhoz viszonyítva: ▲ kisebb, mint 3-szoros; ▲▲ kb. 3-10-szeres; ▲▲▲ kb. 10-30-szoros; ▲▲▲▲ nagyobb, mint 30-szoros.

ANP BNP

Esszenciális hypertonia ▲ ▲

Tachycardiák ▲▲ ▲

Szívelégtelenség ▲▲▲ ▲▲▲

Izolált diastolés diszfunkció ▲▲ ▲▲

Mitralis stenosis ▲▲ ▲▲

Aortastenosis ▲ ▲▲▲

Dilatatív cardiomyopathia ▲▲▲ ▲▲▲▲

Hypertrophiás cardiomyopathia

nem obstruktív ▲▲ ▲▲▲

obstruktív ▲▲ ▲▲▲▲

Myocardialis infarctus

beteg felvételekor ▲ ▲▲▲

a felépülés során ▲ ▲▲▲▲

Krónikus veseelégtelenség

dialízis kezelést igénylő ▲▲ ▲▲

dialízis kezelést nem igénylő ▲▲▲ ▲▲▲

13

emelkedett koncentrációit. A plazma BNP főként a kamrákból származik.

Fiziológiás körülmények között az ANP plazma koncentrációja sokkal

magasabb, mint a BNP koncentráció; azonban szívelégtelenségben a

plazma BNP szintje eléri, sőt meghaladja az ANP szintjét, ami a

szívelégtelenségben jelentkező kamrai és pitvari túlterhelést mutatja (2).

Ezen túl, a szívelégtelenség különböző stádiumaiban levő betegek plazma

ANP és BNP koncentrációit vizsgálva, korreláció mutatható ki a

koncentrációk és a kamrai diszfunkció között (12). Az ANP hatására a

plazmából folyadék lép ki az extravasalis térbe, ami szívelégtelenség

során szerepet játszik a perifériás oedema képződésben.

A plazma ANP és BNP szintjei mellett a N-terminális ANP is jól jellemzi a

bal kamrai szisztolés funkció csökkenését; hosszú felezési ideje miatt első

sorban a hosszú távú ANP-termelésről ad tájékoztatást (13).

Myocardialis infarctus után emelkedett ANP és BNP koncentrációk

mérhetők a plazmában. A myocardialis infarctus korai fázisában

jelentősen emelkedett (kb. 60-szoros) plazma BNP koncentrációkat

mértek, míg a plazma ANP koncentrációja csak kisebb (kb. 3-szoros)

mértékben emelkedett a kontroll értékekhez képest. Az ANP plazma

szintje az infarctus tüneteinek megjelenése utáni 8 órán belül már a

legmagasabb értéket mutatta, és ez a folyamatosan csökkent a normál

érték eléréséig, amit az első 24 órán belül ért el. A BNP plazma szintjében

gyors emelkedés volt tapasztalható, a csúcsot kb. 20 órával a tünetek első

megjelenése után érte el. A plazma ANP szintekben továbbá második

csúcs is megjelenhet az infarctus subacut fázisában (bifázisos időbeni

lefutás), aminek lehetséges magyarázata, hogy a később gyorsan, nagy

mennyiségben ürített ANP szintézisében és szekréciójában már a kamrák

is részt vesznek (14).

A vérplazma mellett a pericardialis folyadékban is kimutatták az ANP-t, és

szívműtétre kerülő betegek pericardialis folyadékát vizsgálva jelentős

különbség mérhető a plazma, illetve pericardialis folyadék ANP szintjei

között (15).

14

3.2 A pericardialis folyadéktér

A pericardium – a szívet körülölelő zsák – elsődleges szerepe a szív

mellüregben elfoglalt helyének megtartása, izolációja a szomszédos

szervektől (pl. gyulladások esetén) és védelme az esetleges mechanikai

behatásoktól. Határt szab a szívtérfogat akut növekedésének, pl.

papillárisizom ruptura, pulmonalis embolia esetén – mintegy ellentartva az

emelkedett kamrai végdiasztolés nyomásnak. Emellett limitálja a

verőtérfogat nagyságát szívmegnagyobbodás esetén, krónikus

szívelégtelenségben. A pericardialis zsákot kitöltő folyadék, mintegy

„kenőanyag” csökkenti a szív és a pericardium közötti súrlódást, és ezt a

hatást pericardium által termelt foszfolipid surfactant anyagok tovább

fokozzák. A pericardialis folyadék egészen az elmúlt időkig csak csökkent,

illetve kórosan megemelkedett állapotával hívta fel magára a klinikus

orvos figyelmét. Az elmúlt évek élettani kutatásai azonban rámutattak,

hogy a pericardialis folyadék is nagy számban tartalmaz olyan biológiailag

aktív molekulákat, melyek szerepét korábban csak a keringésben tartották

meghatározónak. Ezek az eredmények arra késztették a fiziológusokat,

hogy a pericardialis folyadékot egy önálló folyadéktérként kezeljék és

feltárják kapcsolódási pontjait a szervezet élettanilag fontos

kompartmentjeihez; így a keringő vérhez, pericardiumot alkotó sejtekhez,

szívizomsejtekhez és az interstitialis térhez.

3.2.1 A pericardialis folyadék összetétele

A pericardialis folyadék emberben kb. 15-35 mL serosus folyadék, melyet

a pericardium termel; fehérje- és ionösszetétele nagyjából megfelel egy

plazma ultrafiltrátumnak. A pericardium termeli, de a myocardialis

interstitialis folyadék és a myocardialis nyirokelvezetések alkotói is

megtalálhatóak benne (16). A pericardialis folyadék ozmolaritása

alacsonyabb a plazmáénál; fehérje tartalma mintegy harmada a

plazmában mértnek. Magyar szerzőktől származik az a közel harminc

éves gondolat, hogy a pericardialis térben fellelhető ágensek

15

egyszersmind a biológiai szabályozás hatótényezői is lehetnek (17). A

pericardialis folyadékban mért, a plazmában mértnél magasabb peptid és

más makromolekula koncentrációk azonban azt jelzik, hogy az itt

megtalálható makromolekulák elsődleges forrása nem lehet a vérplazma

(18,15,19,20). Irodalmi adatok alapján, szívműtétre kerülő betegekben a

plazmaszintnél nagyságrendekkel nagyobb pericardialis folyadék ET-1

koncentrációk mérhetők (21,15), és hasonló eredmények születtek adenin

nukleozidokat (22), illetve ferritint (20) vizsgálva is. Bár ezeknek az

anyagoknak sem pontos keletkezési helye, sem a szívműködésben

betöltött szerepe nem eléggé ismert, feltételezhetően hatással vannak a

szívben lejátszódó biológiai folyamatokra (23). A pericardialis folyadékban

jelen levő endothelin-1 szerepet játszhat a koszorúerek véráramlásának

szabályozásában (24), illetve aritmiák kialakulásában (25,26), míg az

adenin nukleozidok (adenin+inozin) az ischaemiás szívizom

vérellátásának kompenzációs szabályozásában vehetnek részt. Ez utóbbi

feltételezést támasztja alá, hogy koszorúér betegek pericardialis

folyadékában szignifikánsan magasabb adenin nukleozid koncentrációk

mérhetők, mint billentyű betegek pericardialis folyadékában (22). Az ANP

esetében a helyzet nem ennyire egyértelmű. Kis betegszámú

vizsgálatokban humán pericardialis folyadékban a plazma szintnél sokkal

alacsonyabb ANP koncentrációkat mértek (27), amit későbbi vizsgálatok

azonban nem tudtak megerősíteni (18,15). A pericardialis folyadékban

jelen levő ANP a koszorúserek tónusának szabályozásában játszhat

szerepet (28).

3.2.2 Anyagcsere a pericardialis folyadéktérben

A pericardialis folyadék nagy számban tartalmaz olyan biológiailag aktív

molekulákat, melyek szerepét korábban csak a keringésben tartottak

meghatározónak. Ezek a megfigyelések adtak alapot arra, hogy a

pericardialis folyadékot egy önálló folyadéktérként kezeljék és feltárják

kapcsolódási pontjait a szervezet élettanilag fontos kompartmentjeihez;

16

így a keringő vérhez, pericardiumot alkotó sejtekhez, szívizomsejtekhez és

az interstitialis térhez. Az interstitialis tér összetevőinek közvetlen

meghatározása jelen ismereteink szerint biztonsággal nem megoldható,

ezért a biológiailag hozzáférhető folyadékterek vizsgálatával és

matematikai eljárások kidolgozásával lehet koncentráció-viszonyait

megbecsülni (29). Az élettani folyamatok matematikai modellezésére

olyan kisméretű molekulák alkalmasak, melyek jól követhetően

(mérhetően) vesznek részt a szabályozó folyamatokban. Ezen

megfontolások alapján az adenin-nukleozid rendszer vizsgálata megfelelő

választásnak tűnik, mert jelentős szerepe van a koszorúerek metabolikus

adaptációjában, emellett a felszabaduló, kis molekulatömegű adenozin

(ADO) és inozin (INO) az epicardialis felszínen keresztül szabadon

diffundál, a pericardialis térben felhalmozódik és mennyisége ezáltal

könnyen meghatározható (30). Feltételezésünk szerint, az epicardialis

felszínen történő szabad molekulaáramlás következtében az interstitialis

és pericardialis folyadék között egyensúly alakul ki a nukleozidok

tekintetében (31). Így, a pericardialis folyadék nukleozid koncentrációja jól

reprezentálhatja az interstitialis viszonyokat.

Az ADO mind a normál, mind az ischaemiás szívizomsejtekben

folyamatosan termelődik, és választódik ki az interstitialis folyadékba. A

szívizom ADO termelését az O2 igény és ellátás közötti egyensúly

megbomlása fokozza, ezáltal nő a sinus coronariusba ürített mennyiség.

Az ADO fő forrása az intracellularis AMP, aminek a koncentrációja függ az

intracellularis ATP mennyiségétől, illetve a sejt energetikai állapotától. Így,

ha fokozódik az ATP hidrolízise vagy csökken az ATP szintézis mértéke, a

sejt energetikai töltöttsége is csökken, és nő az AMP koncentrációja (32).

Az AMP-t az 5’ nukleotidáz enzim defoszforilálja, így képződik az ADO.

Kimutatták, hogy a sejtek energia szintjét csökkentő ingerek (pl. hypoxia,

ischaemia vagy munkavégzés) nagyban fokozzák ezen enzim működését

és ezen keresztül serkentik az AMP→ADO átalakulást. Az 5’ nukleotidáz

enzim megtalálható a cytosolban (cytosol 5’ nukleotidáz) és a

szívizomsejtek felszíni membránján is (ecto 5’ nukleotidáz). Ezért ADO

17

keletkezhet intracellularisan és extracellularisan is az AMP lebontásával. A

cardialis ADO képződés első sorban a szív ereinek endotheliumára és a

cardiomyocytákra lokalizálható. Intracellularisan ADO képződhet

transzmetiláció útján is, S-adenozil-homocisztein (SAH) hidrolízisével,

amely során ADO és homocisztein keletkezik. Ezt a reakciót a SAH

hidroláz enzim katalizálja. Az ezen az úton képződő ADO mennyisége

nagyjából megfelel annak a mennyiségnek, ami a szívben keletkezik

normoxiás állapotban, és úgy tűnik nem változik számottevően hypoxia

során (33). Ezek alapján feltételezhetjük, hogy az 5’ nukleotidáz általi AMP

defoszforiláció a felelős a fokozott ADO képződésért hypoxiás állapotban.

Tehát, a transzmetilációs útvonal a hypoxián kívüli állapotok egyik jelentős

szabályozó tényezője (34). A két folyamat dinamikáját mutatja a 2. ábra.

Az ADO inaktiválása három úton történhet: az ADO kináz AMP-vé

foszforilálja (így kerülhet vissza az ATP raktárba), az ADO deamináz

inozinná alakítja vagy kikerül a keringésbe. Fiziológiás koncentrációban az

ADO első sorban AMP-vé alakul, ennél nagyobb koncentrációnál azonban

Epicardium Parietálispericardium

INTERSTICIÁLISTÉR

HCYS

ADO-deamináz

PERICARDIÁLISTÉR

SZÍVIZOMSEJT

INO

ADO

INTRAVAZÁLISTÉR

ADO-deamináz

diffúzió

diffúzióC ADO

INO

ADO

INO

ADO-deamináz

ADO-deamináz

diffúzió

AMP

ADP

SAH

SAM

5 ' nukleotidáz

ADO

INO

ATP

Hypoxia

MET

Normoxia

C

2. ábra: Adenin nukleozidok képződése a szív pericapillaris szöveteiben

18

deaminálódik, és inozin lesz belőle. Az ADO átalakulhat adeninné is,

amiből utána ugyancsak AMP lehet. Ez a mentő (salvage) út szintén az

intracellularis adenin nukleotid raktárak feltöltődését szolgálja. Az ADO

képződése az 5’ nukleotidáz által történhet a szívizomsejtekben, az

endothel sejtekben, illetve a vörösvértestekben, azonban az ADO

deamináz megtalálható extracellularisan is (34).

INO a szívben az ADO deamináz hatására képződik elsősorban akkor,

amikor az ADO a fiziológiás koncentrációt meghaladó mennyiségben van

jelen. Az INO lebomlása során hypoxantinná alakul, amely foszforilálódik

és IMP-vé alakul. Az IMP-ből transzmetiláció során AMP keletkezik, mely

az intracellularis nukleotid raktár feltöltését szolgálja.

Feltételezésünk szerint az öt legfontosabb paraméter (myocardialis,

endothelialis, pericardialis, vénás keringési és interstitialis ADO

koncentráció) egymással szoros összefüggésben változik. Amennyiben a

köztük fennálló kapcsolatot helyesen, kellő pontossággal le tudjuk írni,

akkor egy ismeretlen érték a többi ismeretében kiszámítható.

3.3 Parathormon (PTH)

A humán parathyreoidea-hormon, (parathormon, PTH) 84 aminosavat

tartalmazó lineáris polipeptid. A

szervezet kalcium homeo-

sztázisának fenntartásában

betöltött szerepe jól ismert.

Ugyanakkor számos kísérlet

kimutatta a PTH, és annak

biológiailag aktív amino-

terminális fragmentjének, a PTH

(1-34)-nak vasodilatator, követ-

kezetesen hypotensiv hatását (35). Crass és munkatársai elsőként

figyelték meg, hogy intracoronariásan adott PTH dózisfüggő vasodilatatiót

hoz létre (36). Később leírták, hogy a peptid nagyobb dózisai növelik a

3. ábra: A parathormon [1-34] szerkezete

19

szívfrekvenciát és a bal kamra kontrakciós erejét is (37). Nyilvánvalóvá

vált, hogy a PTH vasoactiv peptid, mely szignifikáns cardiovascularis

hatásokkal is rendelkezik.

3.3.1 Vascularis hatások

A PTH vascularis hatását jellemző irodalmi adatok szerint a peptid számos

érterületen fejt ki értágító hatást, a különböző artériás szegmentek

válaszkészsége azonban eltérő (38). A peptid gyakorlatilag hatástalannak

bizonyult izolált impedanciaerek (pl. az aorta) relaxálásában, hatása főként

a kisartériákra és precapillaris erekre korlátozódik (39). A vasodilatatiót

nem gátolják sem az alfa- és béta adrenerg, kolinerg-, dopaminerg-, sem a

hisztaminerg-receptor antagonisták, és a hatás közvetítésében az

endogén vasoactiv mediátorok szerepét is kizárták (40,41). Nickols és

munkatársainak sikerült azonosítani az ér simaizomsejteken lévő PTH

receptorokat (39). A hormon vascularis hatása tehát szintén valódi (a PTH

klasszikus célsejtjein lévő receptorokhoz mindenben hasonló) PTH

receptorokon keresztül valósul meg, és PTH receptor antagonistákkal

kompetitíven gátolható. A PTH vascularis simaizomra kifejtett relaxáló

hatása kifejtéséhez nem igényel intakt endotheliumot, és nem függ az

endothel sejtekből felszabaduló EDRF (endothelium-derived relaxing

factor) -tól sem. Hatása tehát az ér simaizomsejtekre kifejtett direkt

hatásnak tulajdonítható (39,40). Mindmáig tisztázatlan azonban a

vasodilatatio sejtszintű hatásmechanizmusa.

Egyes adatok szerint a vasodilatator képesség – legalábbis részben – az

adenil-cikláz stimulálása révén valósul meg. A PTH (1-34) ugyanis mind

simaizom szövetmintában, mind izolált simaizomsejtekben serkenti a

ciklikus AMP (cAMP) képződését (42). Más kutatócsoportok viszont az

intracellularis Ca++ tartalom változásának tulajdonítanak jelentőséget a

peptid indukálta érrelaxáció kialakulásában. A feszültség-függő Ca

csatorna blokkolásának eredményeként létrejövő sejten belüli szabad

kalciumszint csökkenés szintén magyarázhatja a peptid indukálta

20

érrelaxációt (43,44). E kétfajta megközelítés egymással látszatra éppen

ellentétes irányultságú, noha mindkettőre vannak bizonyítékok. Jelen

vizsgálataink kiindulópontjaként a magunk részéről felvetettük, hogy a

hiányzó, a többoldalú hatásmechanizmust integráló elem a peptidnek a

membrán ATP-függő K+ csatornára (KATP) kifejtett effektusa lehet.

3.3.2 KATP csatornák szerepe a coronariakeringés szabályozásában

A KATP csatornák, melyek szerepét a coronaria keringés modulálásában

számos vizsgálati eredmény bizonyítja (45,46,47), univerzális alkotóelemei

a sejtmembránnak, és mivel nem feszültség-, hanem anyagcsere-függő

struktúrák, igen sajátos sejtmembrán elemet képviselnek. Feltételezhetően

a cellularis metabolikus folyamatok és a plazmamembrán elektromos

aktivitása közötti kapocs szerepét töltik be. Közös jellemzőjük, hogy az

intracellularis ATP hiánya esetén nyitva vannak, annak jelenlétében

viszont záródnak. Ezek alapján feltételezhető, hogy a koszorúsereken

hypoxiás hatásra lejátszódó adaptáció folyamatok az ATP szenzitív kálium

csatornákon keresztül valósulnak meg. A mechanizmus – leegyszerűsítve

– a következő:

A koszorúér simaizomsejtek KATP csatornáinak megnyílása – K kiáramlás

révén – hyperpolarizálja a sejtet. A membránpotenciál növekedése a

feszültségfüggő Ca csatornák záródását eredményezi. Ha e csatornákon

keresztül megszűnik a Ca beáramlás, az intracellularis Ca szint csökken,

és ez a coronaria simaizom relaxációjához vezet. A következmény tehát

koszorúér dilatáció, amely véráramlás növekedést eredményez.

A KATP membráncsatorna megnyílásának elindítója az intracellularis ATP

szint csökkenése, és erre a "mutatóra" csatolódik vissza negatív feedback-

ként a koszorúér áramlás növekedése (48).

Vizsgálataink során a PTH által kiváltott coronaria dilatatio változását

vizsgáltuk a KATP csatornát specifikusan blokkoló glibenklamid adása

mellett.

21

3.4 L-arginin

Az L-arginin aminosav a NO prekurzor molekulája. L-argininből és

molekuláris oxigénből a nitrogén-monoxid-szintáz (NOS) enzim hatására

NO képződik (49). A NOS-nak három formája ismert. Az egyik az élettani

körülmények között elsősorban endothelsejtekben, cardiomyocytákban és

endocardialis sejtekben állandóan jelenlevő, kalcium hatására aktiválódó,

konstitucionális forma (eNOS), ami felelős a folyamatos NO termelésért és

kibocsátásért. A másik, a kóros körülmények (pl.: fertőzések, gyulladások,

tumor) hatására expresszálódó, indukálható enzimforma (iNOS), ami első

sorban macrophagokban, lymphocytákban és a vascularis simaizomban

képződik. Az iNOS lényegesen nagyobb mennyiségű NO termelésére

képes és feltehetően közreműködik az immunrendszer védekező

mechanizmusában. Ezek mellett ismert még az idegsejtek NO képzéséért

felelős izoforma, az nNOS (50). A NO lebomlása során oxidálódik és

nitritté alakul, majd oxigenált hemoglobin

hatására gyorsan nitrát lesz belőle (51).

A NO intracellularis jelátvitelben betöltött

szerepét közel 30 évvel ezelőtt írták le

(52), és 1998-ban orvosi és élettani Nobel-

díjjal jutalmazták Robert F. Furchgott,

Louis J. Ignarro és Ferid Murad

gyógyszerkutatókat, akik kimutatták, hogy

a NO az élő szervezet fontos, funkcionális

alkotó eleme, ingerközvetítő szignálja. Az

elmúlt évtizedekben számos vizsgálat

foglalkozott a NO keringés

szabályozásában elfoglalt helyével, majd

az atherosclerosis megelőzésében játszott

szerepével. Kimutatták jelentőségét az

értónus regulációjában; a reaktív

hyperaemia, a myogen vasodilatatio, az 4. ábra: az L-arginin lebontása

és a NO degradációja

22

acetilkolin és a bradykinin hatás mind NO mediálta folyamatok (53).

Emellett bizonyítást nyert, hogy az ischaemiás prekondíció jelenségében

is meghatározó tényező; az első és a második védelmi ablakok (first and

second window of protection) élettani folyamataiban a reperfúziós aritmiák

kialakulásának gátlásával és coronariaáramlás fokozásával (54,55).

Továbbá leírták, hogy a NO-független vasodilatatio (metabolikus vagy

myogen hatás) fokozza a nyíróerőt az erekben, ez eNOS aktivációt

indukál, ennek hatására fokozódik a NO kiválasztás és a továbbiakban ez

tartja fent a vasodilatatiot (56). Emellett a NO fizikai terhelés alatt is fontos

regulátor szerepet játszhat, mert a fokozott nyíróerő és az emelkedett

pulzusnyomás fokozza a NO-szintézist (57). Az L-arginin-NO „tengely”

fontos szerepet játszik az ischaemia-reperfúziós folyamatok során (58),

vazodilatátor hatása mellett gátolja a thrombocyta aggregációt, csökkenti a

leukocyta adhéziót, gátolja az erek simaizom-proliferációját és antioxidáns

hatása is feltételezhető (59,60).

3.4.1 Protektív hatás a reperfúziós károsodás ellen

Az ischaemiás-reperfúziós károsodás ismert jelenség a szívsebészetben.

A myocardium teljesítőképessége a műtétet követő első néhány órában

nem csak a betegek perioperatív állapotát határozza meg, hanem

befolyásolja a hosszú távú kilátásokat is. Az ischaemia és a reperfúzió

során kialakuló myocardialis károsodások és kontraktilitás csökkenés

mellett egyre inkább elfogadott, hogy a szív egészének túlélése a

megfelelő szöveti perfúzió, tehát a kielégítő mikrocirkuláció függvénye.

Több vizsgálat bizonyítja, hogy a microvasculatura védelme mellett

csökkenhet a reperfúziós károsodás (61,62,63). A microvascularis

válaszkészség megőrzése különösen fontos a hosszan tartó hypothermiás

szívműtétek során.

Bár a NO szerepe a cardiovascularis rendszer fiziológiás folyamataiban jól

jellemezhető, patofiziológiás állapotokban betöltött funkciója jórészt

tisztázatlan. Egyrészről fokozza a postischaemiás véráramlást és

23

csökkenti a „no-reflow” fenomént (amikor az újrainduló véráramlás

ellenére sem következik be szöveti reperfúzió), gátolja a leukocyta

adhéziót, emellett (superoxid) szabadgyököket köt meg (64,65).

Másrészről a NO káros hatásairól is beszámoltak ischaemia-reperfúzió

során;pl. negatív inotrop hatás vagy a peroxinitrit képződés gátlása (66).

Összességében úgy tűnik, hogy NO prekurzorok alkalmazása új

cardioprotectiv koncepciót jelenthet az ischaemiás-reperfúziós

károsodások során, melynek lényege, hogy a NO prekurzorok első sorban

a reperfúziós fázisban hatnak, és a (micro)vascularis funkció védelmével

már a reperfúzió során segítik a myocardium megfelelő felépülését.

3.4.2 Protektív hatás agyhalál állapotában

A szívtranszplantációt követő endotheliális diszfunkció gyakran előforduló

jelenség és jelentősen befolyásolja a reperfúziós károsodást, illetve a graft

kilökődését (67). Az endotheliális funkció megőrzése tehát alapvető

fontosságú a graft gyógyulása szempontjából (63). Az ischaemiás-

reperfúziós folyamat során kialakuló endothel károsodás szerepet játszik a

graft ereinek vasculopathiájában, és így nagy mértékben befolyásolja a

szívtranszplantáció sikerét (68,69). A szívtranszplantációt követően

jelentkező endotheliális dysfunctio kialakulásában feltehetően szerepet

játszik a donor állapota, illetve az agyhalál beálltával a donor

szervezetben lezajló cardiovascularis változások (70). A magas

intracranialis nyomással, gyorsan létrehozott agyhalál hyperdinámiás

keringési reakciót okoz, aminek hátterében átmeneti szimpatikus

kisülések, kb. 100-szoros plazma katekolaminszint emelkedés áll (71). Ezt

hemodinamikai instabilitás kíséri jelentős vérnyomáseséssel,

coronariaáramlás csökkenéssel és hormonális változásokkal

(69,70,71,72). A keringési instabilitást feltehetően a katekolaminok

indukálta primer cardialis károsodás okozza, de kiváltó okként felvetődött

a szimpatikus tónus hirtelen elvesztésével kialakuló nagyfokú szisztémás

vascularis rezisztencia csökkenés is (70,73). Továbbá kimutatták, hogy az

24

agyhalál állapota a hemodinamikai megingás mellett csökkenti a

coronariaáramlást és súlyos endotheliális dysfunkciót okoz (69). A direkt

endotheliális szöveti károsodás hátterében katekolamin hatás, illetve a

gyorsan kimerülő hormonális működés állhat (71,72). Agyhalál állapotában

tehát, olyan humoralis változások lépnek fel, melyek során komoly

hemodinamikai instabilitás jelentkezik, és ez a koszorúerek véráramlását,

illetve a coronariák endothelialis funkcióját befolyásolhatja.

25

4 Célkitűzések

Nagy betegszámú vizsgálatban tanulmányoztuk a humán pericardialis

folyadék ANP koncentráció változását:

• összehasonlítottuk a myocardialis ischaemia diagnosztikus jeleit mutató

és nem mutató betegcsoportok plazma, pitvar- és kamraszöveti, illetve

pericardialis folyadékbeli ANP koncentrációs viszonyait.

• vizsgáltuk, milyen hatással van az elégtelen szívműködés súlyossága

az ANP termelődésére és felszabadulására.

• elemeztük a nemek szerepét az ANP cardialis hatásainak

vonatkozásában.

Matematikai modellt készítettünk az interstitialis folyadéktér adenin-

nukleozid összetételének leírására:

• megvizsgáltuk, miként jellemezhetők matematikai modell alapján az

interstitialis tér adenin-nukleozid koncentráció viszonyai.

• vizsgáltuk, meghatározható-e a pericardialis adenin-nukleozid

koncentráció ismeretében az interstitialis térben jelenlevő koncentráció.

Vizsgáltuk parathormon hatására kialakuló koszorúér dilatációt:

• tanulmányoztuk a KATP csatornák szerepét a parathormon vascularis

hatása során.

• jellemeztük a KATP csatornákat specifikusan gátló glibenklamid adására

létrejövő vascularis változásokat.

Tanulmányoztuk a szisztémásan adott NO prekurzor L-arginin protektív

szerepét az ischaemia-reperfúziós károsodások kialakulása során:

• mély hypothermiás ischaemia alatt leírtuk az L-arginin és lebomlási

termékeinek időbeli koncentrációs változásait.

26

• jellemeztük a kapcsolódó cardialis, pulmonalis és vascularis

változásokat.

• vizsgáltuk az agyhalál során jelentkező endothelialis diszfunkciót és

ennek során az L-arginin-NO tengely protektív szerepét a vascularis

funkcióra.

27

5 Módszerek

5.1 Humán vizsgálatok

Vizsgálatainkba 316, a Semmelweis Egyetem Ér-, és Szívsebészeti

Klinikáján szívműtétre kerülő beteget vontunk be. Billentyű-, septum

defektusos, és szívtumoros betegek alkották a nem ischaemiás (VHD;

n=142) kontroll csoportot az ischaemiás szívbetegségben szenvedő (CAD;

n=174) betegekkel szemben. Kiválasztásuk során csak az a szempont

érvényesült, hogy minél szélesebb diagnosztikus skálán mozogjanak. A

betegek átlagéletkora 59±4 év volt. Plazma, pericardialis folyadék,

valamint pitvari és kamrai szövetminták kerültek biokémiai analízisre. A

vérvétel a rutin vizsgálatokkal együtt történt, a szövetminták pedig a rutin

tevékenység során (vénás kanül behelyezése, billentyű eltávolítása)

amúgy is eltávolításra kerülnek, így az elvégzett vizsgálatok a betegek

számára semmilyen többletterhelést nem jelentettek. Mintavételre minden

esetben a betegek felvilágosítása és belegyezése után került sor. A

betegeket csoportosítottuk a New York Heart Association (NYHA) ajánlása

szerint; így a NYHA I stádiumba 4, NYHA II stádiumba 178, a NYHA III

stádiumba 108 és NYHA IV stádiumba 13 beteg került. (Tizenhárom

esetben nem állt rendelkezésre információ a beteg NYHA statusáról.) 111

koszorúér beteg esett át korábban myocardialis infarctuson, de az

esemény minden esetben a műtétnél legalább egy hónappal régebben

történt. A billentyű betegeknél koszorúér betegségre sem klinikai tünetek,

sem EKG jel, illetve coronarographiás elváltozás nem utalt.

A műtét előtt minden beteg részesült a kórállapotának megfelelő

gyógyszeres kezelésben (ACE-gátlók, diuretikumok, digitalis, β-blokkolók,

nitrátok). Az altatás minden betegnél azonos módon, midazolam, fentanyl

és ketalar iv. adásával történt. Az anaesthesia fenntartására diazepam,

fentanyl és droperidol szolgált, az izomrelaxációt pancuronium biztosította.

28

A mellkas feltárása (median sternotomia), majd a pericardiumzsák

megnyitása után 4-8 mL pericardialis folyadékot gyűjtöttünk egy hajlékony

kanül segítségével steril fecskendőbe. Kizárólag vérmentes

folyadékmintákat használtunk fel biokémiai meghatározásra. A műtétek

során – a pericardialis folyadék vételével párhuzamosan – szisztémás

vénás vért is gyűjtöttünk, heparint és dipyridamol+EHNA-t tartalmazó

fecskendőbe. Mind a pericardialis folyadékot, mind a vérmintákat azonnal

centrifugáltuk, és -20 ºC-on tároltuk a biokémiai mérésekig. A pitvari

szövetminták vételére a jobb pitvar kanülálásakor került sor. A kamrai

szövetmintákat a billentyűműtétek során eltávolított kóros mitralis vitorla

papillaris izmából nyertük. A rutin szívsebészeti eljárásoknak

köszönhetően a pitvari és a kamrai szöveti mintavételi helyek betegenként

közel azonos helyzetűek voltak. A szövetmintákat ezt követően folyékony

nitrogénben -80 ºC-on tároltuk a további vizsgálatokig.

5.2 Experimentális modellek

Vizsgálatainkat 37, pentobarbitállal altatott, 25-38 kg közötti, nyitott

mellkasú kutyán végeztük. Valamennyi akut kísérletet a laboratóriumi

állatok tartására vonatkozó nemzetközi szabályoknak megfelelően

végeztük. Na-pentobarbitallal történő altatást követően az állatokat

endotrachealisan intubáltuk, majd gépi lélegeztetést folytattunk. A

szisztémás vérnyomás monitorozásához az arteria femoralist preparáltuk

és kanüláltuk. Rendszeres vérgáz elemzéssel követtük a pulmonalis és

metabolikus státus változását.

5.2.1 Parathormon coronaria hatásának vizsgálata

A kísérleti állatokon haránt thoracotomiát végeztünk az ötödik

bordaközben és a szívet a megnyitott pericardiumban függesztettük fel. A

koszorúér áramlást (CBF) a bal elülső leszálló coronarián mértük. Az

áramlásmérő fejtől distalisan az eret egy vékony tűvel (23G) pungáltuk a

29

szerek intracoronariás adásához, mely manőver a basalis áramlási

paramétereket nem befolyásolta. Vizsgálatainkat két kísérletsorozatban

végeztük, a kísérleteket négy fázisra osztottuk. Valamennyi fázisban

rendre 0.15, 0.44 és 1.33 nmol PTH dózisokat adtunk 1 mL-es

intracoronariás bolusok formájában. Az egyik kísérletsorozatban (n=7), az

első, kontroll fázis után glibenklamidot adtunk fázisonként növekvő

dózisban, 0.1, 0.3, és 1.0 μmol/perces intracoronariás infúzióban. Mind

kontroll fázisban, mind a glibenklamiddal előidézett KATP csatorna blokád

alatt PTH dózis-hatásgörbéket vettünk fel a PTH fenti dózisaival.

A kísérletek jelentős időigénye miatt a PTH esetleges hatásvesztésével is

számolni kellett, ezért egy időkontroll kísérlet sorozatot (n=6) is végeztünk,

melyben glibenklamid helyett fiziológiás sóoldatot infundáltunk. Az első

kísérletsorozathoz hasonlóan itt is PTH dózis-hatásgörbéket vettünk fel

mind a négy fázisban. Az egyes beavatkozások előtt megvártuk a PTH

bolus hatások lecsengését, azaz valamennyi cardiovascularis paraméter

visszatérését a kiindulási szintre.

A kísérletek során szintetikus, szarvasmarha parathyreoid hormon

fragmentet PTH [1-34] (Sigma, USA) alkalmaztunk. A koszorúér relaxáció

mértékének jellemzésére az ér rezisztencia reciprokát, a vascularis

konduktancia paraméterét alkalmaztuk. Értékét a coronariaáramlás és az

artériás nyomás hányadosából képeztük az egyedi adatok alapján. Az így

nyert coronaria konduktancia görbék alatti területet jelöltük coronaria

konduktancia többletnek. A koronária konduktancia többlet az a nyomástól

független virtuális plusz áramlási volumen, amely a vasodilatator válasz

során keletkezik. Értékét a konduktancia görbék integrálásával

számítottuk.

5.2.2 L-arginin hatása hypothermiás ischaemiát követő reperfúzió során

Kísérleteinkben a motoros szívműtétek során létrehozott hypothermiát

modelleztük, ezért minden állaton felfüggesztettük a szívműködést, egy

órán át fenntartottuk az extracorporalis keringést, majd elhagytuk a

30

szívmotort. A beavatkozásokhoz anterolateralis thoracotomiát és

pericardiotomiát követően izoláltuk a nagyereket, majd az artériás kanült a

bal arteria subclaviába, a vénás kanült a jobb pitvarba helyeztük. Az

extracorporalis keringés emellett állt még egy hőcserélőből, egy vénás

reservoir-ból, egy roller pumpából és egy membrán oxigenátorból. A

cardiopulmonalis bypass (CPB) bevezetése után a testhőmérsékletet

28°C-ra hűtöttük. Az aorta lefogása után a szívet 25 mL/kg HTK oldattal

állítottuk meg, melynek összetétele mmolban: 15 NaCl, 9 KCl, 4 MgCl2, 6

H2O, 18 histidin hydroclorid monohydrat, 180 histidin, 2 tryptophan, 30

mannitol, 0.0015 CaCl2, 1 kalium-hydrogen-2-oxopentandioat és H2O. A

szívmegállás alatt a szívmotor áramlása 100 ml/kg/min volt, így a

perfúziós nyomás nem esett 35-40 Hgmm alá a CPB során. Húsz perccel

az aorta felengedése előtt megkezdtük a felmelegítést. A szívmegállás 60.

percében az aortát felengedtük és a keringető rendszer normothermiás

vérével reperfundáltuk a szívet. Szükség esetén DC cardioversiót

végeztünk a szív újraindításához. Hat állatnak az aorta felengedésekor – a

reperfúzió kezdetekor - 40 mg/kg L-arginint (Merck, Németország) adtunk

intravénás bolusban, majd további 20 percig intravénás infúzióban 3

mg/kg fenntartó dózisban. Másik hat állat kontrollként fiziológiás sóoldatot

kapott, ugyanezen protokoll szerint. Minden állat inotrop támogatási igény

nélkül leszoktatható volt a szívmotorról az aorta felengedését követő 20

percen belül. Kísérleti protokollunk szerint minden állat 60 percig volt

extracorporalis keringésen, ebből 40 percen át állt a szív, az aorta

felengedését követően pedig 40 perc reperfúziós szak következett. A bal

és jobb kamrai systolés és diasztolés nyomásokat valamint volumeneket

egy 6F Millar konduktancia katéterrel mértük, amit a bal kamra csúcsán,

illetve az arteria pulmonalis felől vezettünk fel. Vena cava occlusiókat

végezve nyomás-térfogat görbe-sorozatokat készítettünk. A „preload

recruitable stroke work” (PRSW) számításával a kontraktilitás egy

preloadtól független mérőszámát kalkuláltuk. A koszorúér áramlást a bal

elülső leszálló coronarián mértük. Az coronariák endothelium-dependens

31

dilatatioját acetilkolin (ACH, 10-7 M), endothelium-independens dilatatioját

nátrium-nitroprussid (SNP, 10-4 M) intracoronariás adásával vizsgáltuk.

5.2.3 L-arginin hatása agyhalál állapotában

Kísérleteinkben az agyhalál állapotát mesterséges intracranialis

agynyomás-fokozódás létrehozásával értük el. A koponyát átfúrva egy

Foley-katétert helyeztünk a subduralis térbe, majd a katéter ballonját 25

mL fiziológiás sóoldattal gyorsan felfújtuk. Az agyhalál állapotát a cornea

és a pupilla reflexek megszűntével, illetve post mortem patológiai

vizsgálatokkal igazoltuk. Hat állat 40 mg/kg L-arginin kezelést kapott az

agyhalál beálltát követő 60. percben, amit a kísérletek végéig (az agyhalál

indukcióját követő 180 perc) folytattunk. Hat másik állat hasonló protokoll

szerint fiziológiás sóoldatot kapott, ezek szolgáltak kontrollként.

Lateralis thoracotomiát követően és a pericardium megnyitása után a

nagyereket izoláltuk. Perivascularis elektromágneses mérőfejjel mértük a

felszálló aorta véráramlását. A bal kamrai szisztolés és diasztolés

nyomásokat valamint volumeneket egy 6F Millar konduktancia katéterrel

mértük, amit a bal kamra csúcsán vezettünk a szívbe. Emellett

monitoroztuk az aortanyomást és a jobb pitvari nyomást. A kamrai

volumenváltozást folyamatosan regisztráltuk és elemeztük. Vena cava

occlusiókat végezve nyomás-térfogat görbe-sorozatokat készítettünk.

Ezek alapján számítottuk a végszisztolés nyomás-térfogat arányszámot

(end-systolic pressure-volume relationship, ESPVR) és a „preload

recruitable stroke work”-öt, a kontraktilitás egy preloadtól független

mérőszámát. A koszorúér áramlást a bal elülső leszálló coronarián mértük.

Az coronariák endothelium-dependens dilatatióját acetilkolin (ACH, 10-7

M), endothelium-independens dilatatioját nátrium-nitroprossid (SNP, 10-4

M) intracoronariás adásával vizsgáltuk.

32

5.3 Biokémiai vizsgálatok

5.3.1 ANP koncentráció meghatározása

Az ANP extrakcióját és RIA vizsgálatát leíró módszer röviden a következő:

a pericardialis folyadék- és plazma minták tisztítása és – szükség esetén –

koncentrálása SepPak C18-as kromatográfiás oszlopok használatával

történt. A minták vegyhatását 10%-os trifluoroacetáttal pH 4-ig

savasítottuk, és az előzőleg metanollal és trietanolamin-acetát pufferral

(TEA, 20 mM, pH4) aktivált SepPak C18-as cartridge-okra (Waters,

Milford, MA, USA) vittük fel. Az extraktumokat liofilizáltuk és RIA pufferben

újra oldottuk. Az így kapott oldatokkal két párhuzamos radioimmuno-assay

mérés történt. RIA-hoz a mintákat specifikus nyúl antiszérummal (1:25000

végleges hígítás) inkubáltuk. Inkubálás után az immunkomplexeket birka

antiszérummal precipitáltuk és centrifugáltuk. A standard görbe

felvételéhez szintetikus humán ANP-t (Sigma Chemical Co., St. Louis,

MO, USA) használtunk. Az ANP tracer [125I]-el jelzett humán ANP[99-126]

volt (Amersham, UK). Az assay érzékenysége 0.8 pg/kémcső-nek felelt

meg. A standard görbe 50%-os értéke 20 pg/kémcső-nél volt; a változás

intra- és interassay koefficiensei: <10% és <15%.

A szöveti mintákat 4 M-os guanidin tiocyanat-tal (1:10 w/w)

homogenizáltuk. Ezt követően a pitvari minták 1:10000, a kamrai minták

1:100 arányban lettek felhigítva, és RIA-val mérve.

A HPLC analízishez a liofilizált plazma és pericardialis folyadék mintákat

visszaoldottuk 40%-os acetonitrilt és 0.1%-os trifluoroacetátot tartalmazó

vizes oldatba, majd azt egy 7.8x300 mm-es ProteinPak 125 gél-filtrációs

HPLC oszlopra (Waters, Milford, MA, USA) vittük fel, és ugyanezzel az

oldattal oldottuk le. A frakciókat 30 másodpercenként gyűjtöttük,

liofilizáltuk, RIA-pufferben oldottuk, majd RIA-val mértük.

33

5.3.2 L-arginin szint mérése

A plazma L-arginin szintjének meghatározása során a mintákat 0.5 M-os

borsavval oldottuk és kation-cserélő cartridge-on (LiChrolut SCX 200 mg,

Merck, Germany) futtattuk. Internal standarnak 250 μM-os l-

monometilarginin-t (l-NMA) használtunk. A minta futtatása után a

cartridge-ot hatszor 1 mL desztillált vízzel, majd háromszor 1mL 12.5 mM

Na-acetát pufferrel (pH 4.5) átmostuk. A megkötött aminosavakat 1 mL

250 mM Na-acetáttal (pH 8.5) eluáltuk a cartridge-ról. A mintából 160 μL-t

szobahőmérsékleten 2 percig összekevertünk 40 μL o-phthal-dialdehid

(OPA; Sigma, Germany) reagenssel, majd kiegészítettük 1 μL

mercaptoetanollal és 5 percig szobahőmérsékleten inkubáltuk. A

HPLC/fluorescenciás analízis során Merck LiChrospher 100 RP-18

oszlopot használtunk. Az izokratikus eluáció 10 mM KH2PO4 (pH

5.85)/acetonitril/metanol/tetrahidrofuran [80:9.5:9.5:1 (v/v/v/v)] oldattal 1

mL/min áramlás mellett történt. A minták L-arginin szintjének

meghatározása a HPLC görbe alatti területek nagysága alapján, eredeti L-

arginin standardhoz (100 μM) viszonyítva történt.

5.3.3 Nitrit és nitrát szint meghatározások

A plazma nitrit és nitrát koncentrációit ELISA módszerrel határoztuk meg.

A nitrát és nitrit elemek együttes koncentrációját (nitrát&nitrit) a nitrát

reduktáz enzim által katalizált nitrát-nitrit átalakulást követően mértük. A

vizsgált minták 540 nm-en mért optikai denzitását (OD540) standard

nitrát&nitrit és nitrit oldatok OD540-hoz hasonlítottuk. A nitrát

koncentrációkat a nitrát&nitrit és nitrit koncentrációk különbsége alapján

határoztuk meg.

34

5.4 Kompartmentalizációs matematikai modell

A pericardialis folyadéktér dinamikáját jellemző modell az

anyagmegmaradás törvényére épül. A modell leírását egyszerűsítettük, és

a fiziológiáshoz hasonló állapotot közelítettük azzal, hogy a

kapillárisokban egyenletes áramlással számoltunk, és elhanyagoltuk az

egyes szövetterületek közötti radiális koncentráció gradienst. A szövetek

között lineáris molekula transzporttal számoltunk, figyelembe véve az

anyag-metabolizmust, és a regionális áramláskülönbségeket.

A modell a perikapilláris szövetet öt struktúrára osztja: a kapilláris lumene,

endothel sejtek, myocardialis parenchymasejtek, interstitialis folyadék és

epicardialis transzszudátum. Az ezek közötti kapcsolatokat és az egyes

kompartmentekben történő metabolikus folyamatokat mutatja az 5. ábra.

A modell felépítéséhez és a paraméterek beállításához több részkísérlet

elvégzésére volt szükség, amik csak a modell egy-egy paraméteréről,

illetve részfolyamatáról adnak információt. A modell készítésekor ezeket a

korábbi méréseket részben irodalom alapján, részben saját

Parenchima-sejt Endothel-sejt

Endothel-sejt

ISF Kapilláris

FpCpc

Gpc

V’pc

Dpc

PSeca PSecl

PSpc

Cisf

Gisf

V’isf

Disf

PStransz

Ctransz

Gtransz

PSg

Cec

Gec

V’ec

Dec

Cp

Gp

V’pDp

Parenchima-sejt Endothel-sejt

Endothel-sejt

ISF Kapilláris

FpCpc

Gpc

V’pc

Dpc

PSeca PSecl

PSpc

Cisf

Gisf

V’isf

Disf

PStransz

Ctransz

Gtransz

PSg

Cec

Gec

V’ec

Dec

Cp

Gp

V’pDp

5. ábra: A myocardialis szövet alkotóelemei és az ezekben lejátszódó folyamatok

35

eredményeinkből gyűjtöttük össze (29). Modellünk felállításakor az adenin-

nukleozid rendszer alkotóinak metabolizmusát és kinetikáját vettük

figyelembe.

Az 5. ábrán látható paraméterek rövid jellemzése:

PSg A kapillárisok permeábilis területén átjutó anyag mennyisége a

plazma és az interstitium között (mL*g-1*min-1)

PSecl Az endothelsejtek lumen felőli membránjának permeábilis

területén átjutó anyag mennyisége a plazma és az endothelsejt

cytosol között (mL*g-1*min-1)

PSeca Az endothelsejtek lumennel ellentétes oldali (abluminális)

membránjának permeábilis területén átjutó anyag mennyisége az

interstitialis folyadék és az endothelsejt cytosol között

(mL*g-1*min-1)

PSpc A parenchymasejtek membránjának permeábilis területén átjutó

anyag mennyisége az interstitialis folyadék és a parenchymasejt

cytosolja között (mL*g-1*min-1)

PStransz A transzszudációs folyadék és az interstitialis folyadék közötti

molekulaáramlás nagysága (mL*g-1*min-1)

V’isf Az eloszlás során kitöltött tér az interstitiumban (mL/g), az adott

terület-plazma közötti áramlás partíciós koefficiense szorozva az

anatómiai térfogattal (V))

V’ec Az eloszlás során kitöltött tér az endothelsejtekben (mL/g,

anatómiai adatok alapján 0.02 mL/g értékben megállapítva)

V’pc Az eloszlás során kitöltött tér a parenchymasejtekben (mL/g,

kevéssé érzékeny paraméter 0.5-0.7 mg/l között)

Gp Az intravasalis metabolizmus során keletkezett anyagok

clearance-e (mL*g-1*min-1)

Gisf Az interstitialis metabolizmus során keletkezett anyagok

clearance-e (mL*g-1*min-1)

Gec Az intracellularis metabolizmus során keletkezett anyagok

clearance-e az endothelsejtekben (mL*g-1*min-1)

36

Gpc Az intracellularis metabolizmus során keletkezett anyagok

clearance-e a parenchymasejtekben (mL*g-1*min-1)

Gtransz A transzszudációs térben folyó metabolizmus során keletkezett

anyagok clearance-e (mL*g-1*min-1)

Fp áramlás per szövettömeg (mL/g/sec)

C koncentráció (mol/cm3)

D tengely irányú diffúzió, illetve diszperziós koefficiens (cm2/sec)

L kapilláris hossza (cm);(szívben 0.05-0.1 cm)

t idő (sec)

x távolság a kapillárisban (cm)

V egy terület térfogata (mL)

V’ megoszlási térfogat egy adott területen (mL)

α plazma áramlás sebessége (cm/sec);=Fp*L

5.5 Statisztikai módszerek

Parametrikus adatok elemzése során az eredményeket átlag ± átlag

standard hiba (átlag±SEM) formában adtuk meg, az adatcsoportok közötti

összehasonlításokra (egy és kétmintás) T-próbákat és Pearson-analízist

alkalmaztunk. Nem parametrikus adatok esetén az eredményeket medián

és percentilisek formájában adtuk meg, emellett Wilcoxon-próbát, Mann-

Whitney tesztet és Spearman-analízist alkalmaztunk az egyes csoportok

összehasonlítására. Az ismétlődő mérések során történt változások

leírására varianciaanlízist (ANOVA) alkalmaztunk. Szignifikancia szintnek

az általánosan elfogadott p<0.05 értéket választottuk.

37

6 Eredmények

6.1 Pericardialis és szöveti ANP szintek elemzése

A 2. táblázatban láthatók a betegcsoportonként és vizsgált mintánként

csoportosított eredményeink. A szívműtétre került betegek pericardialis

folyadékában mért ANP koncentrációk egy nagyságrenddel (kb. 10-12-

szer) magasabbnak mutatkoztak, mint a megfelelő vénás plazmában

mértek (p<0.001). Emellett a pitvari myocardium ANP koncentrációja 130-

380-szoros különbséget mutatott a kamrai szövetek ANP

koncentrációjához képest. A pitvari és kamrai ANP szintek között

szignifikáns korreláció volt kimutatható (r=0.317; p<0.05). Az ischaemiás

szívbetegek pericardialis folyadék és plazma ANP koncentrációi

alacsonyabbnak bizonyultak a nem-ischaemiás szívbetegekben

mérhetőknél (p<0.05), és ez utóbbi betegcsoportban tudtunk csak

kimutatni szignifikáns korrelációt a plazma és a pericardialis folyadék ANP

koncentrációi között.

Vénás plazma (pg/mL)

Pericardialis folyadék (pg/mL)

Korreláció Pitvari szövet

(ng/mg)

Kamrai szövet

(ng/mg) Korreláció

Billentyű-betegek

(VHD)

28.4

(11.6-61.5)

258.3 * (198.9-342.5)

r = -0.482 • 151.7 #

(78.4-447.6)

0.4

(0.2-1.6) r = 0.261

Koszorúér betegek

(CAD)

19.8 †

(9.4-27.9)

208.1 * †

(153.8-318.9) r = -0.07

129.6 #

(66.5-455.0)

1.0

(0.1-1.8) r = 0.8

2. táblázat ANP koncentrációk összehasonlítása betegcsoportok és vizsgálati minták szerint (medián és 25-75 percentilisek formájában) * p<0.001 vs. megfelelő vénás plazma • p<0.05 # p<0.001 vs. megfelelő kamrai szövet † p<0.05 vs. billentyűbetegek

38

Mindemellett azonban megfigyelhető (6. ábra), hogy az egyedi mérési

eredmények számottevő része - úgy a pericardialis folyadék, mint a

plazma ANP szintjeit figyelembe véve - mindkét betegcsoportban azonos

tartományba esett.

6. ábra A vénás plazma (VP) és a pericardialis folyadék (pericardialis folyadék) ANP koncentrációi a két betegcsoportban. Minden kör egy beteget jelöl. A vízszintes vonal a mediánt mutatja. Az ANP szintek logaritmikus skálán vannak feltüntetve

Az ANP koncentrációkat a betegek NYHA stádiumának függvényében

elemezve (7. ábra) erősen szignifikáns korrelációt találtunk a szív

funkcionális stádiumának romlása és a plazma ANP szintek emelkedése

között (r=0.401; p<0.001). Hasonló, de kevésbé szignifikáns összefüggés

volt kimutatható a NYHA stádiumok és a pitvari (r=0.169; p<0.05), illetve a

kamrai (r=0.313; p<0.05) szöveti ANP koncentrációk között.

Nemek szerint csoportosítva a betegeket, szignifikánsan (p<0.05)

magasabb plazma ANP koncentrációkat mértünk nőkben (25.2 (14.8-60.5)

pg/mL), mint férfiakban (19.8 (9.0-28.4) pg/mL). Ehhez hasonló, de

nagyobb mértékű különbség (p<0.001) mutatkozott a pitvari szöveti ANP

koncentrációkban a nők (414.6 (119.7-734.4)) ng/mg és a férfiak (105.4

(65.3-204.2) ng/mg) között. Nemek szerint csoportosítva az ischaemiás és

nem-ischaemiás betegeket, nők esetében szignifikáns (p<0.05)

1

10

100

1000

1

10

100

1000

AN

P (p

g/m

L)

VP

Billentyű betegek

PFVP

Billentyű betegek

PF VP

Koszorúér betegek

PFVP

Koszorúér betegek

PF

P<0.001 P<0.001

AN

P (p

g/m

L)

39

különbséget találtunk a pericardialis ANP szintekben, azonban férfiaknál

hasonló különbség nem volt kimutatható (3. táblázat).

Nők Férfiak CAD VHD CAD VHD

Vénás plazma (pg/mL)

24.8

(12.8-58.2)

35.9

(19.6-65.1) †

17.3

(9.0-25.8)

28.4

(9.5-54.1)

Pericardialis folyadék (pg/mL)

171.2

(104.0-196.6)

274.2

(226.0-377.5) •

234.5

(164.7-346.6) •

258.3

(191.7-312.7) •

Pitvari szövet (ng/mg)

609.8

(150.2-853.3) * #

240.1

(111.2-706.6) * #

98.4

(49.0-223.2)

113.7

(72.4-198.8)

Kamrai szövet (ng/mg)

1.1

(0.1-1.5)

0.5

(0.2-1.5)

1.0

(0.1-1.9)

0.4

(0.1-12.9)

3. táblázat Ischaemiás és nem-ischaemiás betegek nemek szerinti csoportosítása. † p<0.05 vs. a megfelelő férfi CAD; • p<0.05 vs. a megfelelő női CAD;

* p<0.001 vs. a megfelelő férfi CAD; # p<0.001 vs. a megfelelő VHD

Azoknál a betegeknél, akik átestek myocardialis infarctuson,

szignifikánsan (p<0.05) alacsonyabb pericardialis ANP szintek voltak

mérhetők (202.6 (146.4-293.0) pg/mL), mint azoknál, akik nem estek át

infarctuson (257.1 (177.5-338.0) pg/mL). Ugyanezt az összehasonlítást

elvégezve csak a koszorúér betegcsoporton, nem kaptunk szignifikáns

különbséget az infarctus megtörténte alapján. Hasonlóan nem volt

szignifikáns különbség a plazma és a szöveti ANP koncentrációk esetében

sem.

40

7. ábra NYHA funkcionális stádiumok és ANP koncentrációk összefüggése mintavételi helyek alapján (vénás plazmában, pericardialis folyadékban, pitvari és kamrai szövetekben). (Az ábrán a középső vízszintes vonal a mediánt, a dobozok a 25-75 percentiliseket, a vékony vonalak a szélső értékeket jelölik.)

A minták HPLC analízise

során tisztán elkülöníthető volt

a humán ANP [99-126]

csúcsa, egy másik, a proANP-t

reprezentáló – az össz-

mennyiség 15%-át meg nem

haladó – immunoreaktivitás

mellett (8. ábra).

p<0.05

p<0.05

p<0.001

p<0.05

p<0.05

r=-0.051p=N.S.

r=0.313p<0.05

NYHA IVNYHA IIINYHA IINYHA I

Vén

ás p

lazm

aA

NP

(pg/

ml)

300

200

100

0

NYHA IVNYHA IIINYHA IINYHA I

Per

icar

dial

isfo

lyad

ékA

NP

(pg/

ml)

600

500

400

300

200

100

0NYHA IVNYHA IIINYHA II

Kam

rai s

zöve

tiA

NP

(ng/

mg)

4

3

2

1

0

NYHA IVNYHA IIINYHA II

Pitv

ari s

zöve

tiA

NP

(ng/

mg)

2000

1500

1000

500

0

r=0.401p<0.001

r=0.169p<0.05

p<0.05

p<0.05

p<0.001

p<0.05

p<0.05

r=-0.051p=N.S.

r=0.313p<0.05

NYHA IVNYHA IIINYHA IINYHA I

Vén

ás p

lazm

aA

NP

(pg/

ml)

300

200

100

0

NYHA IVNYHA IIINYHA IINYHA I

Per

icar

dial

isfo

lyad

ékA

NP

(pg/

ml)

600

500

400

300

200

100

0NYHA IVNYHA IIINYHA II

Kam

rai s

zöve

tiA

NP

(ng/

mg)

4

3

2

1

0

NYHA IVNYHA IIINYHA II

Pitv

ari s

zöve

tiA

NP

(ng/

mg)

2000

1500

1000

500

0

r=0.401p<0.001

r=0.169p<0.05

80

60

40

20

ir-AN

P (p

g/fr

actio

n)

10 12 14 16 18 20 22 24Fraction

V0 VtANPp-ANP80

60

40

20

ir-AN

P (p

g/fr

actio

n)

10 12 14 16 18 20 22 24Fraction

V0 VtANPp-ANP

8. ábra Egy ANP minta gél filtrációs HPLC profilja. p-ANP=proANP, ANP= ANP [99-126]

41

6.2 Az interstitialis és pericardialis folyadéktér dinamikája adenin nukleozid koncentrációk alapján

Matematikai modellünk korábban ismertetett paraméterei alapján

meghatározható az egyes szövetalkotók ADO anyagcseréje és a

kompartmentek közötti molekulatranszport.

A plazma ADO koncentráció változása az időben:

( ) ( ) 2p

2

ppp

pecp

p

eclisfp

p

gp

p

pp

xC

DCVG

CCV

PSCC

VPS

xC

VLF

tC

Δ

Δ+−−−−−

Δ

Δ⋅−=

Δ

Δ

ahol az egyenlet jobb oldalán az első tag a plazma ADO koncentráció

változását írja le a kapilláris hosszában. A második tag a plazma és az

interstitialis folyadék közötti, a harmadik tag a plazma és az endothelsejt

közötti ADO diffúziót jelöli (a plazma szemszögéből). A negyedik tag a

plazma saját ADO metabolizmusára vonatkozik. Az utolsó tag a

plazmában levő anyagok tengely irányú diszperzióját jelöli.

Az endothelsejtben az ADO koncentráció változása az időben:

( ) ( ) 2ec

2

ececec

ecisfec

ec

ecapec

ec

eclec

xC

DC'V

GCC

'VPS

CC'V

PSt

CΔΔ

+−−−−−=ΔΔ

ahol az egyenlet jobb oldalán az első tag az endothelsejt és a plazma

közötti, a második tag az endothelsejt és az interstitialis folyadék közötti

ADO diffúziót jelöli (az endothelsejt szemszögéből). A harmadik tag az

endothelsejt saját ADO metabolizmusát jelöli. A negyedik tag az ADO

diszperzióját jelöli a sejten belül.

Az interstitialis folyadékban az ADO koncentráció változása az időben:

( ) ( ) ( ) 2isf

2

isfisfisf

isfpcisf

isf

pcecisf

isf

ecapisf

isf

gisf

xC

DC'V

GCC

'VPS

CC'V

PSCC

'VPS

tC

Δ

Δ+−−−−−−−=

Δ

Δ

ahol az egyenlet jobb oldalán az első tag az interstitialis folyadék és a

plazma közötti, a második tag az interstitialis folyadék és az endothelsejt

közötti, a harmadik tag pedig az interstitialis folyadék és a parenchymasejt

közötti ADO diffúziót jelöli (az interstitium szemszögéből). A negyedik tag

42

az interstitialis folyadék saját metabolizmusát jelöli. Az ötödik tag ismét a

diszperziót jellemzi, az interstitiumon belül.

A parenchymasejtekben az ADO koncentráció változása az időben:

( ) 2pc

2

pcpcpc

pcisfpc

pc

pcpc

xC

DC'V

GCC

'VPS

tC

Δ

Δ+−−−=

Δ

Δ

ahol az egyenlet jobb oldalán az első tag a parenchymasejt és az

interstitialis folyadék közötti ADO diffúziót jelöli (a parenchymasejt

szemszögéből). A második tag a parenchymasejt intracellularis

metabolizmusára utal, míg az utolsó tag a sejten belüli diszperziót jelöli.

Az epicardialis transzszudátumban az ADO koncentráció változása az

időben:

ahol az egyenlet jobb oldalán az első tag a transzszudátum és az

interstitialis folyadék közötti ADO diffúziót jelöli (az epicardialis

transzszudátum szemszögéből). A második tag a transzszudátum ADO

metabolizmusára utal. A transzszudátumból ADO csere csak az

interstitiumba történik. Az interstitiumból viszont az ADO az endothel

sejtekbe, a cardiomyocytákba, kapillárisokba, illetve vissza a

transzszudátumba is juthat.

A megoldás egyszerűsítése végett a további két kitételt tettük: a

modellben a kapillárisokban áramló folyadék sebességprofilját nem

paraboloid alakúnak, hanem minden pontjában azonos sebességűnek

vettük. Ezzel elhanyagolhattuk a tengely irányú diffúzió, illetve diszperzió

mennyiségét (az egyenletekben D); így D értékét nullának vettük. Emellett

tovább egyszerűsítettük a megoldást, azzal, hogy a kapilláris és

környezete között egyensúlyi állapotot feltételeztünk (pl. konstans infúzió

adása mellett). Így az egyenletek bal oldalán nulla állt.

Az egyenleteinkben alkalmazott membránpermeabilitást (PS) és a

metabolikus termékek clearance-ét leíró (G) értékek kísérletes úton

( ) ranszransz

ranszisfransz

transz

transztransz CVGCC

VPS

tC

''−−−=

ΔΔ

43

meghatározhatók, illetve az irodalomban megtalálhatók. A szöveti

áramlásra (FP) szintén található irodalmi adat.

Egységnyi kapillárishosszra tehát, a kapott öt egyenletből az öt változó

nagysága meghatározható, és mivel mind a vérplazma ADO

koncentrációja, mind a pericardialis folyadékban mért ADO koncentráció

klinikailag mérhető paraméter, adatainkból az interstitialis folyadék

adenozin koncentrációját egy adott esetben megbecsülhetjük.

6.3 Parathormon hatás a coronariákon

Az intracoronariásan adott PTH [1-34] önmagában jelentősen,

hatásmaximumán (0.44 nmol dózisban) mintegy 2.5-szeresére képes

fokozni a coronariaáramlást a kiindulási értékhez képest. A bolusban adott

peptid hatása rendkívül elhúzódó.

9. ábra Coronaria áramlás és vérnyomás változás egyidejű ábrázolása PTH adása során, egyedi regisztrátumon. A PTH növekvő dózisainak intracoronariás (ic.) beadását nyilak jelzik. Fent: kontroll fázis. Lent: PTH hatások 1.0 μmol/min dózisú glibenklamid háttérinfúziója mellett.

Parathormon i.c. (nmol)

Glibenklamid infúzió 1.0 μmol/min i.c.

5 min

Coronariaáramlás

(mL/min)

200150

100

50

0

Vérnyomás(mmHg)

150100

50

200150

100

50

0150100

50

0.15 0.44 1.33

Coronariaáramlás

(mL/min)

Vérnyomás(mmHg)

Parathormon i.c. (nmol)

Glibenklamid infúzió 1.0 μmol/min i.c.

5 min

Coronariaáramlás

(mL/min)

200150

100

50

0

Vérnyomás(mmHg)

150100

50

200150

100

50

0150100

50

0.15 0.44 1.33

Coronariaáramlás

(mL/min)

Vérnyomás(mmHg)

44

A peptid által kiváltott típusos koszorúér dilatációt eredeti regisztrátum

szemlélteti a 9. ábrán. Megfigyelhető, hogy a coronaria effektus különösen

a PTH mérsékeltebb - közepes - dózisainál volt szembetűnő, ahol a peptid

szisztémás hypotensiv hatása még nem fékezte az áramlásnövekedést.

Ez utóbbi jelenséget jól szemlélteti a coronariaáramlási görbék

alakváltozása, "letörése". Az áramlási maximumok tekintetében ezért

gyenge a dózisfüggés. Az ábra alsó blokkja mutatja vizsgálataink fő

eredményét. Azt tapasztaltuk, hogy a glibenklamid jelentős mértékben

csökkentette, a bemutatott regisztrátumon csaknem teljesen kiküszöbölte

a PTH áramlásfokozó hatását. A vérnyomás válaszok ugyanakkor csak

kevéssé változtak.

10. ábra Változások a coronariaáramlásban, a vérnyomásban és a szívfrekvenciában PTH 0.15, 0.44 és 1.33 nmol dózisainak intracoronariás (ic.) adása után a kísérlet négy fázisában: kontroll fázisban és glibenklamid 0.1, 0.3 illetve 1.0 μmol/min dózisának ic. adása mellett.

A jelenséget jól jellemzi az összes kísérlet adatainak összegzése (10.

ábra). A hatásmaximumokat értékelve jól megfigyelhető, hogy a növekvő

dózisú PTH valamennyi fázisban fokozta a coronariaáramlást,

csökkentette a szisztémás vérnyomást és növelte a szívfrekvenciát. Az

Glibenklamid i.c. (µmol/min)Kontroll

1.00.30.1

Parathormon ic. (nmol)

0.15 1.33

*

**

***

***

0

50

100

150

200

250p < 0.05 *

0.15 1.33 0.15 1.33 0.15 1.33

200

- 40

0- 20

Coronariaáramlás

(Δ%)

Szívfrekvencia

Artériásvérnyomás

(Δ%)

(Δ%)

Glibenklamid i.c. (µmol/min)Kontroll

1.00.30.1

Parathormon ic. (nmol)

0.15 1.33

*

**

***

***

0

50

100

150

200

250p < 0.05 *

0.15 1.33 0.15 1.33 0.15 1.33

200

- 40

0- 20

Coronariaáramlás

(Δ%)

Szívfrekvencia

Artériásvérnyomás

(Δ%)

(Δ%)

45

áramlásnövekedés az áramlási hatás maximumán +244±24 % volt, amit a

nagyobb peptid dózisoknál mintegy 20 %-os vérnyomásesés kísért,

valamint igen mérsékelt, alig 8 %-os szívfrekvencia fokozódás. A kontroll

fázishoz viszonyítva glibenklamid háttérinfúziója szignifikánsan

csökkentette a PTH minden egyes dózisának áramlásfokozó hatását. A

glibenklamid növekvő dózisú adása és a PTH-ra adott válasz

csökkenésének mértéke között azonban nem észleltünk egyértelmű

arányosságot. A vérnyomás és szívfrekvencia válaszoknál szignifikáns

változást nem figyeltünk meg a blokád után.

11. ábra A coronaria konduktancia-többlet változása PTH hatására (Δ = időkontroll vizsgálatok, ● = KATP csatorna blokád alatt, szignifikáns különbségek a kontroll görbékhez viszonyítva)

A 11. ábra a konduktancia-többlet értékek változásával jellemzi a PTH

értágító hatását. A glibenklamid infúzió melletti vascularis konduktancia-

többlet változás értékeit az időkontroll vizsgálatokban kapott

eredményekkel vetettük össze. (Az időkontrollos kísérletekben a PTH

alacsonyabb, 0.05 nmol-os kezdő dózisát is alkalmaztuk. A kiváltott

válaszból látható, hogy ez utóbbi valódi küszöb dózisként viselkedik,

hatása igen mérsékelt, lecsengési ideje is rövid volt.) A dózis-hatás görbék

jelentős ellaposodása jelzi azt a szignifikáns és erős gátlást, amit a

Δm

L/m

mH

g

0.05 1.33 0.05 1.33

Parathormon i.c. (nmol)0.05 1.33 0.05 1.33

+

**

+

+

+

+

+

****

** **** **

**

p < 0.05 p < 0.01

***

p < 0.05 +

Kontroll1.00.30.1

Glibenklamid i.c. (µmol/min)

Δm

L/m

mH

g

0.05 1.33 0.05 1.33

Parathormon i.c. (nmol)0.05 1.33 0.05 1.33

+

**

+

+

+

+

+

****

** **** **

**

p < 0.05 p < 0.01

***

p < 0.05 +

Kontroll1.00.30.1

Glibenklamid i.c. (µmol/min)

46

glibenklamid a PTH okozta koszorúér tágulatra kifejt, és aminek mértéke

számottevően meghaladja a PTH időkontrollos vizsgálatokban tapasztalt

gyengébb hatáscsökkenését.

A PTH hatás csökkenésének mértékét - vagyis a glibenklamiddal, ill.

fiziológiás sóoldattal felvett konduktancia-többlet görbéknek a kontroll

görbéktől való eltérését - PTH dózisonként összegezve a 12. ábra mutatja.

12. ábra A coronaria konduktancia-többlet értékeinek csökkenése, dózisonként összegezve; fiziológiás sóoldat, illetve glibenklamid 1.0 μmol/perces infúziója mellett.

Itt a két kísérletsorozat negyedik fázisában (fiziológiás sóoldat ill.

glibenklamid 1.0 μmol/perces infúziója mellett) tapasztalt PTH

hatáscsökkenéseket vetettük össze. Látható, hogy a glibenklamid infúzió

melletti PTH hatásvesztés mértéke mintegy kétszerese az időkontroll

kísérletekben megjelenő hasonló irányú PTH hatásmódosulásoknak.

0.15 0.44 1.33Parathormon i.c. (nmol)

Δm

L/m

mH

g

*

***

p < 0.05 p < 0.02

***

0.0

-0.5

-1.0

-1.5

-2.0

-2.5

-3.0

-3.5

Fiziológiás sóoldatGlibenklamid infúzió

0.15 0.44 1.33Parathormon i.c. (nmol)

Δm

L/m

mH

g

*

***

p < 0.05 p < 0.02

***

0.0

-0.5

-1.0

-1.5

-2.0

-2.5

-3.0

-3.5

Fiziológiás sóoldatGlibenklamid infúzió

47

6.4 Szisztémás L-arginin hatása a reperfúzióra

A hemodinamikai paraméterek változását a 4. táblázat mutatja. A

szívfrekvencia nem változott sem a kontroll, sem az L-arginin csoportban.

A CPB alatti artériás középnyomás (MAP) 55.1±7.3 Hgmm volt a kontroll

csoportban és 58.2±3.3 Hgmm az L-arginin csoportban (P=N.S.). Hatvan

perc szívmegállás és 40 perc reperfúziót követően az artériás

középnyomás szignifikánsan lecsökkent a kontroll csoportban. Hasonló

tendenciájú, de nem szignifikáns változás volt látható az L-arginin

csoportban. A perctérfogat (cardiac output, CO) nem változott

szignifikánsan egyik csoportban sem az ischaemiás és reperfúziós

változások során. A coronariaáramlás (CBF) a reperfúzió végére a kontroll

csoportban felére lecsökkent (p<0.05), hasonló CBF csökkenést L-arginin

adása mellett azonban nem lehetett kimutatni.

kiindulás 40 min reperfúzió

Kontroll L-arginin Kontroll L-arginin

szívfrekvencia (ütés/min) 132.1±15.6 127.5±2.1 134.6±4.7 116.4±8.2

art. középnyomás (Hgmm) 104.2±2.4 109.2±2.9 64.3±3.4 * 86.2±13.2 †

CO (L/min) 2.5±0.4 2.7±0.3 2.8±0.4 2.6±0.3

coronariaáramlás (mL/min) 42.3±6.2 39.2±6.3 21.3±3.2 * 45.5±9.3 †

4. táblázat Hemodinamikai paraméterek kiindulási és 60 perc szívmegállást majd 40 perc reperfúziót követő értékei.

(* p<0.05 vs. kiindulás, † p<0.05 vs. kontroll)

A kiindulási PRSW értékek mindkét kamrára vonatkoztatva a fiziológiás

tartományban voltak. A bal kamra kiindulási PRSW értéke 63.1±10.3 kerg

volt a kontroll csoportban, és 48.8±8.5 kerg az L-arginin csoportban. A

jobb kamra kiindulási PRSW értéke 21.1±6.6 kerg volt a kontroll

csoportban, és 26.1±4.8 kerg az L-arginin csoportban. A kontroll csoport

bal kamrai PRSW értéke szignifikánsan csökkent (-25%), míg az L-arginin

csoportban nagyjából változatlan maradt (p=N.S.) a 60 perc ischaemiás és

48

40 perc reperfúziós fázist követően (13. ábra). Hasonlóan jobb

kontraktilitás volt kimutatható a jobb kamra esetében is, azonban itt nem

volt szignifikáns különbség a két csoport között.

13. ábra A PRSW relatív változása 60 perc ischaemia és 40 perc reperfúzió során a bal kamrában és a jobb kamrában.

Az acetilkolinnal létrehozott – endothel dependens – vasodilatatio

szignifikáns csökkenést mutatott a kontroll csoportban a reperfúziót

követően, azonban az L-arginin csoportban az ACH hatására nem jött

létre szignifikáns vasodiliatatio-csökkenés a reperfúzió végére (14. ábra).

A natrium-nitropussid hatására létrejött endothelium-independens

vasodilatatio nem mutatott különbséget a kísérlet menete során, illetve a

vizsgált csoportok között (14. ábra).

A pulmonalis funkció vizsgálatát artériás vérgázanalízisekkel végeztük. A

15. ábrán látható, hogy a parciális oxigén nyomás mind a kontroll

csoportban, mind az L-arginin csoportban csökkent a CPB és a reperfúzió

során, azonban ez a csökkenés egyik csoportban sem bizonyult

szignifikánsnak. Ezzel párhuzamosan a parciális szén-dioxid nyomás

mindkét csoportban szignifikánsan megemelkedett a kísérletek végére.

Az L-arginin szintek változását a perifériás vérben mutatja a 16. ábra. A

kiindulási L-arginin koncentráció a kutyák plazmájában azonos

nagyságrendben volt, mint a humán plazmában (80-120 μmol/L) leírt (74).

PRSW

, rel

atív

vál

tozá

s (%

)

kontrollL-arginin

† p<0.05 L-arginin vs. kontroll

bal kamra jobb kamra

PRSW

, rel

atív

vál

tozá

s (%

)

kontrollL-arginin

† p<0.05 L-arginin vs. kontroll

bal kamra jobb kamra

49

A 60 perces hypothermiás szívmegállás alatt az L-arginin szintek mindkét

csoportban közel azonos értéken voltak.

14. ábra Vascularis funkció vizsgálata a coronariákon. Az acetilkolinnal (ACH, 10-7 M) kiváltott endothel-dependens vasodilatatio, illetve a natrium-nitroprussiddal (SNP, 10-4 M) kiváltott endotel-independens vasodilatatio mértéke a coronariák vascularis rezisztenciájának (CVR) százalékos változásában kifejezve látható.

(* p<0.05 vs. kiindulás, † p<0.05 vs. kontroll)

15. ábra A pulmonalis funkció változása. Parciális oxigén (pO2) és szén-dioxid (pCO2) nyomások körlevegőn. (* p<0.05 vs. kiindulás)

kontrollL-arginin

pO2

(Hgm

m)

pCO

2(H

gmm

)

kiindulás 40min rep. kiindulás 40min rep.

kontrollL-arginin

pO2

(Hgm

m)

pCO

2(H

gmm

)

kiindulás 40min rep. kiindulás 40min rep.

acetil-kolin (Ach) Na-nitroprussid (SNP)

kontroll L-arginin

kiindulás 40min rep. kiindulás 40min rep.

50

A reperfúzió 20. percében - ami egyben az L-arginin adásának

befejezését is jelentette - a plazma L-arginin szint szignifikánsan, mintegy

2.5-szeresre emelkedett, majd a 40. percre vissza is tért a kiindulási

szintre. Ezzel szemben a kontroll csoportban az L-arginin szintek közel

változatlanok maradtak a reperfúzió végéig (16. ábra, felső rész).

16. ábra Az NO prekurzor L-arginin (fent), illetve az NO metabolit nitrit (középen) és nitrát (lent) koncentrációváltozásai 60 perces szívmegállás (CA) és 40 perces reperfúziót követően. (* p<0.05 vs. kiindulás, † p<0.05 vs. kontroll)

A NO oxidációja során nitrit és nitrát keletkezik. E két anyag

plazmakoncentrációja megfelelő indikátora az L-arginin lebomlásának. L-

arginin adása után a plazma nitrit koncentrációja szignifikánsan

megemelkedett és a reperfúziós fázis során végig magasabb maradt, mint

kiindulás 20CA 60CA 20rep 40rep

kiindulás 20CA 60CA 20rep 40rep

kiindulás 20CA 60CA 20rep 40rep

L-ar

gini

n(μ

mol

)N

itrit

(μm

ol)

Nitr

át (μ

mol

)

kontrollL-arginin

kontrollL-arginin

kontrollL-arginin

kiindulás 20CA 60CA 20rep 40rep

kiindulás 20CA 60CA 20rep 40rep

kiindulás 20CA 60CA 20rep 40rep

L-ar

gini

n(μ

mol

)N

itrit

(μm

ol)

Nitr

át (μ

mol

)

kontrollL-arginin

kontrollL-arginin

kontrollL-arginin

51

a kontroll csoportban (16. ábra, középső rész). A plazma nitrát szintek

mindkét csoportban közel változatlanok maradtak a szívmegállás során,

de a reperfúzió kezdetén az L-arginin csoport nitrát koncentrációi

szignifikánsan megemelkedtek, és ez a különbség a kísérlet végéig

fennállt (16. ábra alsó rész).

6.5 L-arginin vascularis hatásai agyhalál állapotában

A hemodinamikai paraméterek változását a 5. táblázat mutatja.

Az agyhalál indukciója egy hyperdynam reakciót okozott, melynek során a

legtöbb vizsgált hemodinamikai paraméter nagysága nőtt, a bal kamrai

végdiasztolés nyomás (LVEDP) pedig csökkent. Az akut fázist követően

az aortanyomás szignifikánsan lecsökkent, amit követett a bal kamrai

szisztolés nyomás és a dP/dtmax csökkenése. A perctérfogat (CO) a

kiindulási értékre tért vissza, és közel azonos szinten maradt.

Kiind. t3 t5 t15 t30 t90 t180 HR C 100 ± 3 194±5* 180±13* 150±2* 122±8 98±2 93±3

[min-1] L-arg 92±7 173±7* 174±10* 128±9 103±5 85±5 89±3

AoP C 85±7 139±12* 110±5 59±6* 44±9* 65±3* 61±2*

[Hgmm] L-arg 91±4 125±8* 108±12 54±4* 71±4† 89±7† 87±7†

LVSP C 105±6 158±8* 156±11* 64±2* 72±3* 83±3* 86±2*

[Hgmm] L-arg 105±5 161±6* 128±14* 75±4* 89±2* 101±6† 99±6†

LVEDP C 6±1 3±2 2±0,5 3± 0,7 7±5 5±1 9±5

[Hgmm] L-arg 8±3 3±4 2±2 3±2 5±4 5± 3 7±2

+dP/dt C 1256 ±146

2717 ±164*

2185 ±347*

1135 ±290

818 ±87*

921 ±73

864 ±55*

[Hgmm/s] L-arg 1490 ±122

2462 ±169*

2125 ±226*

1056 ±147

1204 ±98†

1381 ±98†

1269 ±76†

-dP/dt C 889 ±90

1820 ±139*

1370 ±239*

840 ±182*

456 ±39*

663 ±35*

661 ±57*

[Hgmm/s] L-arg 960 ±62

1628 ±195*

1267 ±236*

548 ±81*

699 ±73†

899 ±95†

898 ±72†

CO C 3.4±0.15 6.8±0.3* 6.9±0.4* 4.2±0.8 3.5±0.5 3.1±0.3 2.6*±0.2

[L/min] L-arg 3.3±0.6 5.6±1.2* 5.8±1.1* 3.2±0.5 3.3±0.4 3.5±0.6 3.8±1.1†

5. táblázat Hemodinamikai paraméterek időbeli változása. (t3, t5, … t180 az agyhalál beálltától eltelt időt jelölik percben, * p<0.05 vs. kiindulás, † p<0.05 vs. kontroll)

52

Az ESPVR és a PRSW meredeksége, tehát a kontraktilitás preloadtól

független mutatói, szignifikánsan növekedtek az akut fázis során, majd 30

perc múltán a kiindulási étékek szintjén stabilizálódtak. Ezt követően ismét

lassú csökkenés indult, ami 3 óra után vált szignifikánssá (17. ábra).

17. ábra Az ESPVR és a PRSW meredekségének időbeli változása a kísérletek során. (B=kiindulás; t3, t5, … t180 az agyhalál beálltától eltelt időt jelölik percben;° p<0.05 vs. kiindulás, * p<0.05 vs. kontroll)

A coronariaáramlás párhuzamosan változott a hemodinamikai

paraméterekkel (18. ábra). Az akut fázis során a CBF kb. háromszorosára

nőtt, majd csökkenni kezdett, végül a kiindulási értéknél szignifikánsan

alacsonyabb szinten állt meg. Az SNP-vel kiváltott endothelium-

independens vasodilatatio változatlan maradt a kísérlet során, és nem volt

kimutatható különbség a két csoport között (18. ábra). A kiinduláskor

végzett vizsgálatok során az acetilkolin endothel-dependens vasodilatatiót

hozott létre, azonban az agyhalált követő vizsgálatok a coronariaáramlás

szignifikáns csökkenését mutatták, ami inkább vasoconstrictióra utal.

A kiindulási értékek, a hyperdinam reakció és a hemodinamikai

paraméterek hasonlóan alakultak mindekét csoportban mielőtt az L-arginin

adását megkezdtük. L-arginin adását követően – ellentétben a kontroll

ESPV

R [H

gmm

/mL]

PR

SW [k

erg]

kontrollL-arginine

ESPV

R [H

gmm

/mL]

PR

SW [k

erg]

kontrollL-arginine

53

csoporttal – a coronariaáramlás, az aortanyomás, a bal kamrai szisztolés

nyomás, a +dP/dt és a -dP/dt, illetve az ESPVR és a PRSW meredekség

a kiindulási értékre tért vissza (5. táblázat, 17. ábra). L-arginin adása nem

befolyásolta az endothel-independens vasodilatatiót, emellett az endothel-

dependens vasodilatatio sem csökkent – szemben a kontroll kísérletekkel

- a kísérletek végéig (18. ábra, p<0.05 vs. kontroll).

18. ábra Alsó rész: coronariaáramlás (CBF) időbeli változása (B=kiindulás; t3, t5, … t180 az agyhalál beálltától eltelt időt jelölik percben).

Felső rész: a coronariaáramlás százalékos változása acetilkolin (ACH) és natrium-nitroprussid (SNP) adását követően a kísérletek elején és 3 órával az agyhalál beállta után.

(° p<0.05 vs. kiindulás, * p<0.05 vs. kontroll)

A kiindulási nitrit&nitrát szintek nem különböztek a két csoport között. A

kontroll csoportban a kísérletek során időbeli változás sem volt

kimutatható a nitrit&nitrát plazmakoncentrációkban. Ezzel szemben az L-

argininnel kezelt csoportban az infúzió indítását követő azonnali L-arginin

plazmakoncentráció emelkedést egy késleltetett nitrit&nitrát

szintemelkedés követte (19. ábra).

Kiindulás BD után 3 órával Kiindulás BD után 3 órával

kontrollL-arginin

Kiindulás BD után 3 órával Kiindulás BD után 3 órával

kontrollL-arginin

54

19. ábra Plazma L-arginin (balra) és nitrit&nitrát (jobbra) koncentrációk a kísérletek kezdetén (B) és 90, illetve 180 perccel az agyhalál beállta után.

(° p<0.05 vs. kiindulás, * p<0.05 vs. kontroll)

L-ar

gini

n(μ

M)

Nitr

it&ni

trát

(μM

)

kontrollL-arginin

L-ar

gini

n(μ

M)

Nitr

it&ni

trát

(μM

)

kontrollL-arginin

55

7 Megbeszélés

Eredményeink összességükben – az egyes vizsgált paraméterek értékein

túl – a myocardialis ischaemia során aktiválódó lokális regulátor

mechanizmusok heterogén eredetét, ugyanakkor egységes szabályozó

rendszerét vázolják fel. A cardioprotectiv folyamatokban részt vesz a

szöveti struktúrák minden eleme, melyek öt nagy folyadéktér szerint

csoportosíthatók. Ezek a kompartmentek, alkotó substantiáikon és azok

metabolitjain keresztül, egymással folyamatos kapcsolatban állnak, és

tükrözik a szív mindenkori patofiziológiás állapotát. A szív működését

meghatározó biokémiai szabályozásban így részt vesznek a

vérplazmában oldott keringő anyagok, az endothelium (koszorúér,

endocardium, epicardium) által termelt anyagok, a cardiomyocyták által

termelt anyagok, és az interstitialis, illetve a pericardialis térben jelen levő

substantiák. Ezek közül a vérplazma klinikailag könnyen hozzáférhető

folyadéktér, legtöbb alkotóelemének mérése része a rutin laboratóriumi

diagnosztikának, és plazmakoncentrációjuk terápiás irányelveket szabhat

meg. Bár rutindiagnosztikára nem használják, homogén szövetmintákból

szintén meghatározható számos substantia szöveti koncentrációja.

Megfelelően kisméretű molekulák esetében, mint pl. az adenozin, a

szöveti ADO tartalom az intracellularis (endothelialis és parenchymalis

sejtek) és interstitialis ADO tartalom összegét jelentheti. A szöveti ADO

tartalom mérésével az összes ADO képződés változásai jól

jellemezhetőek, mert az intra- és extracellularis szabad ADO

koncentrációk valószínűleg azonosak, illetve az ADO képződés

növekedése mind az intra-, mind az extracellularis ADO szintet növeli. A

nyitott szívműtétek elterjedésével a szervezet egy egzaktul körülhatárolt

folyadéktere, a pericardium is klinikailag hozzáférhetővé vált, lehetővé

téve a szívet teljes egészében körülölelő folyadék-kompartment közvetlen

tanulmányozását.

56

Vizsgálataink során három témát jártunk körül, így a pericardialis tér

szabályozó szerepét a szív patofiziológiás állapotaiban, a parathormon

ismert endokrin hatása mellett jelentkező lokális vasoactiv tulajdonságait,

valamint az NO-prekurzor L-arginin értónust befolyásoló hatásait

myocardialis ischaemia során és agyhalál beálltát követően.

A nátriuretikus peptidek jellemzését szívsebészeti betegekben közel tíz

éve kezdtük el klinikánkon. Azóta az ANP és a BNP plazmaszintjeinek

mérése a kardiológiai diagnosztika első vonalbeli eszköze lett (75,76).

Kihasználva a szívsebészeti beavatkozások adta különleges lehetőséget a

pericardialis folyadék összetételének feltérképezésére, nagy

beteganyagon meghatároztuk a pericardialis tér és a vérplazma ANP

koncentrációs viszonyait. A pericardialis tér ANP tartalmának korábbi

meghatározása során egymásnak ellentmondó eredmények születtek

(15,18,27). Nagy esetszámú méréseink eredménye alapján

megállapítható, hogy a szívműtétre kerülő betegek pericardialis

folyadékában mérhető ANP koncentrációk egy nagyságrenddel

meghaladják a plazmában mérhető koncentrációkat. Emellett a

pitvarokban mért szöveti ANP koncentráció több százszorosa a kamrai

szövetekben mérhetőnek. A pericardialis térben mért magas ANP

immunoaktivitás kromatográfiás méréseink szerint döntően a biológiailag

aktív – ANP [99-126] - molekuláris formától származik. Gyakorlatilag

azonos pericardialis folyadék - vénás plazma koncentráció gradiens

található az ischaemiás és a nem-ischaemiás (billentyű) betegekben; a

koszorúér betegek ANP szintjei azonban némileg alacsonyabbak a másik

betegcsoportban mérteknél. Bár ezek a különbségek a két betegcsoport

között statisztikusan szignifikánsak, az eltérések nagyon kis mértékűek,

így klinikai jelentőségük megkérdőjelezhető. Ezt a feltételezést

támaszthatja alá, hogy a pitvari és kamrai szöveti ANP szintek nem

mutattak különbséget az ischaemiás és a nem-ischaemiás betegcsoportok

között.

57

Általánosan ismert tény, hogy az emlősök perifériás vérében a pitvari

falfeszülés hatására a keringési rendszerbe kiválasztódó ANP a

legfontosabb nátriuretikus peptid (5). Ugyanakkor kevés tudható az

epicardialis ANP szekréció folyamatairól. Az intrapericardialis ANP egyik

forrása a pitvari ANP szekréció lehet, ahogy ezt korábban kifordított nyúl-

pitvaron demonstrálták (77). Szintén ismert, hogy a pericardialis folyadék

protein- és ionösszetételét tekintve nagyjából megfelel egy plazma-

ultrafiltrátumnak. Az ANP magas intrapericardialis tér-plazma irányú

gradiense alapján azonban valószínűbbnek látszik, hogy a pericardialis

folyadékban kimutatható peptid forrása mégsem a vérplazma, hanem a

myocardialis interstitium, és ily módon az intrapericardialis ANP

koncentráció az interstitialis tér viszonyaira utal. Korábbi vizsgálatok

alapján a neutrális endopeptidáz – az ANP lebontásáért felelős

legfontosabb enzim – aktivitása a pericardialis folyadékban és a vénás

plazmában nagyjából azonos mértékűnek bizonyult (78), mutatva, hogy az

intrapericardialisan mért magas ANP szintek nem adódhatnak csökkent

intrapericardialis NEP aktivitásból. Vizsgálatainkban a kamrai ANP szintek

kevesebb, mint 0.5%-át tették ki a pitvari szöveti koncentrációnak.

Eredményeink alapján ezért feltételezhető, hogy a pericardialis ANP

forrásai a pitvari szövetek. Ezt magyarázhatja az a tény, hogy – bár mind a

pitvari, mind a kamrai cardiocyták szintetizálnak és szekretálnak is ANP-t

– a peptidet csak pitvari sejtek képesek szekretoros granulumaikban

tárolni. Míg a kamrai szövetek ANP termelése folyamatos, addig a pitvari

szövetek a megtermelt ANP-t tárolni tudják és szabályozottan ürítik (79).

Mivel azonban a kamrák tömege sokkal nagyobb, mint a pitvaroké, a

pericardialis folyadékban található ANP származhat a pitvarok mellett a

kamrákból is. A pericardialis folyadék kísérleti állatokban mért magas ANP

koncentrációja (19,23,28) alapján az is felvetődik, hogy – legalábbis

néhány fajban – élettani jelenségről és nem kóros állapotról van szó.

Összegezve, az eddigi eredmények felvetik az ANP parakrin hormonként

játszott biológiai szerepének lehetőségét, melynek során, bár az

58

interstitialis és a keringő (endokrin) ANP szabályozó működése

valószínűleg különböző, egymást kiegészítő rendszert képezhetnek.

Mivel lényeges különbség nem volt kimutatható az ischaemiás és nem-

ischaemiás betegek intrapericardialis ANP koncentrációi között, és nem

találtunk szignifikáns korrelációt e betegek plazma és pericardialis ANP

koncentrációi között sem, feltételezhető, hogy az ANP intrapericardialis

térbe történő szekrécióját meghatározó folyamatok működése eltérő más,

az O2 igényt és kínálatot finoman szabályozó rendszerekétől. Az ANP a

coronaria-keringésben meglehetősen gyenge vasodilatator anyag,

nemcsak korlátozott moláris potenciálját, hanem mérsékelt hatékonyságát

tekintve is (80). Az, hogy az intrapericardialis (vagy interstitialis) ANP-nek

van-e számottevő vasoactiv hatása a coronaria mikroerekre, további

vizsgálatokat igényel; jelen ismereteink alapján ez valószínűtlennek tűnik.

Ennek ellenére nem zárható ki, hogy az intrapericardialis ANP-nek

vasoconstrictor mechanizmusokkal szembeni protektív hatása van a nagy

(konduktív) koszorúereken (81), melyeket csak egy vékony serosus

membrán választ el a pericardialis folyadéktól. Az intrapericardialis ANP

által kiváltott más, hosszú távú lokális protektív hatások viszont

összefügghetnek egyes kórfolyamatok (pl. szívizom-hypertrophia vagy

szívelégtelenség) klinikai lefolyásával.

Vizsgálataink szerint a korábban lezajlott myocardialis infarctus (átlagosan

43±6 hónap) nem befolyásolta az ANP szinteket. Irodalmi adatok

lényegében alátámasztják kapott eredményeinket (82), bár ezekben leírtak

olyan al-betegcsoportokat, melyekben emelkedett ANP koncentrációkat

mutattak ki. Ezek, és az általunk kimutatott, MI után inkább csökkenő ANP

szintek (melyek csak a CAD csoportban vizsgálva már nem mutattak

szignifikáns különbséget) azt jelzik, hogy a myocardialis infarctusnak nincs

hosszú távú hatása a plazma ANP koncentrációra. Ez megfelel azoknak a

megfigyeléseknek is, melyek szerint az ANP maximális koncentrációját a

keringésben már az első héten eléri, és azokban a betegekben, akinél

nem lép fel congestiv szívelégtelenség vagy arrhythmia komplikációként,

az infarctust követő második hét során visszatér a normál szintre (83).

59

Emellett figyelembe kell venni, hogy krónikus szívelégtelenség során, a

szervezet adaptációs mechanizmusai hatására a plazma ANP szintje

megnő;elfedheti a myocardialis infarctus okozta ANP emelkedést és a

pericardialis folyadék ANP tartalmának tartós emelkedéséhez vezethet

(83).

A nemi hormonok hatása a szív működésére, illetve biokémiai

folyamataira, ismert. A cardiovascularis megbetegedések incidenciája

fiatal nőbetegekben alacsonyabb, mint férfiakban, azonban ez a

különbség a menopauzát követően megszűnik a nemek között.

Hormonterápiában részesülő nők között kevésbé gyakori a koszorúér

megbetegedés, mint a gyógyszeresen nem kezeltekben, ami felveti a

ösztrogén protektív szerepét a coronaria betegségekkel szemben (84).

Irodalmi adatok szerint a plazma ANP és BNP szintjei szignifikánsan

megemelkednek hormonterápia során, ami felveti a nátriuretikus peptidek

– legalábbis részleges - szerepét az ösztrogén cardioprotectiv hatásának

kifejtése során (85). A szív nátriuretikus peptid termelésére egyrészt

közvetve fejthet ki hatást az ösztrogén;endokrin vagy parakrin úton, a

renin-angiotenzin rendszer stimulálásával, majd a vasoconstrictiv

folyamatokra a nátriuretikus peptidek által adott vasodilatativ válasz során.

Emellett közvetlenül is befolyásolhatja a szív nátriuretikus peptid

termelését;receptor mediálta folyamatokon keresztül fokozhatja a

génexpressziót és a peptidek kiválasztását (86). A myocardiumban

kimutattak ösztrogén receptorokat, azonban ezek pitvari és kamrai

eloszlása még nem tisztázott (87). Eredményeink alapján úgy tűnik, az

ösztrogén direkt és/vagy indirekt hatása a kamrai szöveteken egyformán

érvényesülhet mindkét nemben, azonban felvetődik, hogy az ösztrogén

pitvari szöveteken kifejtett hatása nők esetében erősebb. A pitvari

szövetekben található ösztrogén receptorok részletes leírásával a

továbbiakban tisztázható, hogy az ösztrogén hatására történő nátriuretikus

peptid termelésben mekkora szerepe van a receptor mediálta direkt, illetve

az indirekt úton (renin-angiotenzin rendszer) történő szabályozó

mechanizmusoknak. Továbbá megmagyarázhatja, mi okozza azt a

60

jelenséget, mely szerint a plazma és a pericardialis folyadék esetében

nem volt kimutatható olyan ANP koncentráció különbség, mint a pitvari

szövetek esetében.

A vénás plazma, illetve a pitvari és kamrai ANP szintek szoros

összefüggést mutattak a betegek klinikai állapotával - NYHA stádiumuk

romlásával. A viszonylag magas és nagyjából változatlan mértékű

intrapericardialis ANP koncentráció megerősíti azt az elképzelésünket,

hogy a pericardialis folyadékban felhalmozódó ANP-nek szerepe lehet a

szívműködés szabályozásában, és ez a hatás – legalábbis részben -

parakrin módon érvényesül.

A szív szöveteiben lejátszódó folyamatok még napjainkban sem

figyelhetők meg közvetlenül. A sejtszinten zajló folyamatok leírásában

nagy szükség lenne a közvetlen sejtkörnyezet élettani változásainak

követésére. Ezért az elmúlt évek során számos próbálkozás történt, hogy

a cardialis interstitium összetételét leírják, a benne zajló mechanizmusokat

elemezzék. A vizsgálatok tárgyai – többek között - olyan endogén

ágensek, melyek részt vesznek a myocardium metabolikus

szabályozásában, így koncentrációjuk a myocardium ischaemiás

állapotával együtt változik, ezért utánkövetésük a napjainkban ismert

módszerekkel jó közelítéssel megvalósítható. Myocardialis ischaemia

során az adenin nukleozid rendszer aktiválódik és a felszabaduló

mediátorok – adenozin és inozin - jelentős szerepet játszanak a

myocardium vérellátása és oxigénigénye közötti egyensúly

helyreállításában (88). A klasszikus adenozin hipotézis szerint az

elsődleges mechanizmus, mely a koszorúér áramlást a myocardialis

metabolizmus igényeihez illeszti, az adenozinon keresztül valósul meg.

Emellett az inozin, ami önmagában is vasodilatator hatású, szintén

szerepet játszhat a koszorúerek metabolikus autoregulációjában,

támogatva az adenozin okozta vasodilatatiót stabilizátor és modulátor

hatásával (22,88). Az elmúlt évek során számos kísérlet történt az

interstitialis nukleozid felszabadulás meghatározására hypoxiás

61

myocardiumból. Mérték az adenozin és bomlástermékeinek

koncentrációját szívizom biopsziás mintákban, pericardialis

superfusatumban, szívfelszínre ragasztott epicardialis gyűjtőedényekben,

illetve mikrodialízis módszerrel (22). Ezeket az mérési eredményeket

azonban jelentősen befolyásolhatja az adenozin gyors felhasználása és

lebomlása a vérben (89). Emellett a különböző méréstípusok az eltérő

technikai lehetőségek miatt, akár nagyságrendnyi eltérést is mutathatnak

egymáshoz képest.

Mivel a közvetlen mérési eredmények alapján az interstitialis tér

koncentrációs viszonyait kellő biztonsággal meghatározni nem sikerült,

matematikai eljárásokat dolgoztak ki, melyekkel a klinikailag hozzáférhető

folyadékterek összetételének ismeretében a myocardialis interstitialis tér

koncentrációs viszonyai megbecsülhetők. Ezek a modellek szintén az

adenin nukleozidok élettani szerepére épülnek, mivel mind az adenozin,

mind az inozin metabolikus és transzport folyamatai irodalmi adatok

alapján jól jellemezhetőek (90).

Ismert, hogy a kis molekulatömegű adenozin és inozin az epicardialis

felszínen keresztül szabadon diffundál, és a pericardialis térben

felhalmozódik (31). Munkánk során abból indultunk ki, hogy az epicardialis

felszínen történő molekulaáramlás következtében az interstitialis folyadék

és a pericardialis folyadék között egyensúly alakul ki a nukleozidok

tekintetében, így a pericardialis folyadék nukleozid koncentrációja jól

reprezentálhatja az interstitialis nukleozid viszonyokat. Matematikai

modellünk tartalmazza az öt legfontosabb pericapillaris folyadékteret,

illetve elemzi ezek alapvető metabolikus és transzport folyamatait.

Természetesen ezek az egyenletek nem adhatnak kimerítő képet a

cellularis működésről, és nem írják le az összes biokémiai folyamatot,

melyekben részt vesznek az adenin nukleozidok. Azonban megfontoltan

kiválasztva a legfontosabb alkotóelemeket, és képletesen leírva a köztük

zajló folyamatokat, egy alapszintű összefüggésrendszert alkothatunk,

melyben megfelelő mennyiségű ismert paraméterből, az ismeretlen

értékek kiszámíthatók.

62

Eredményeink alapján egy öt kompartmentből álló matematikai modellel jó

közelítéssel jellemezhetők a perikapilláris szövetek koncentráció-

viszonyai. Az egyes kompartmentekben lezajló metabolikus változások és

a kompartmentek közötti tranzit-folyamatok figyelembevételével egy

egyszerűsített modell hozható létre, ami alapján a vénás plazmában,

illetve a pericardialis folyadékban mérhető ADO koncentrációk alapján a

myocardialis interstitium ADO koncentrációja megbecsülhető. Azonban a

modellezés során kapott eredmények mind az irodalomban, mind korábbi

vizsgálataink alapján, alulról közelítették a kísérletes úton mért értékeket,

felhívva a figyelmet a matematikai leíró modell élettani korlátaira. A

modellezéssel számított értékek a későbbiekben tovább finomíthatók,

amennyiben az élettani folyamatok leírása is tökéletesebbé válik. Egy ilyen

modell alapja lehet más molekulák kompartmentális eloszlásának

vizsgálatára is, azzal a fontos kitétellel, hogy a vizsgált anyag

metabolizációjáról és transzport-folyamatairól legalább közelítő

ismereteink legyenek. Modellünket első sorban "statikus" állapotok

jellemzésére lehet alkalmazni, mert a gyorsan zajló és az egész élő

szervezetet komplexen magába foglaló változásokat az élettani

ismereteink még csak meglehetősen érintőlegesen tudják kezelni.

A parathormon koszorúér keringésre gyakorolt hatásainak experimentalis

vizsgálata során kimutattuk, hogy a parathormon - jól ismert endokrin

hatása mellett - megfelelő koncentrációban a koszorúerek vasodilatatióját

okozza, illetve, hogy a koszorúerek KATP csatornáinak glibenklamiddal

történő gátlása jelentősen és szignifikánsan csökkenti a PTH által kiváltott

coronaria dilatatiót. Ez arra enged következtetni, hogy a KATP csatornák

számottevő szerepet töltenek be a PTH koszorúértágító hatásának

kialakulásában, ami új megvilágításba helyezheti a parathormon

hatásmechanizmusáról alkotott eddigi elképzeléseinket.

Kísérleteinkben a PTH dózisfüggően növelte a coronariaáramlást, ami

egybevág az irodalomban már leírt, PTH által előidézett jelenséggel.

Korábbi vizsgálatok eredményei alapján a parathormon által kiváltott

63

vasodilatatio EC50 értéke nM-os tartományba esik (39). Kísérleteinkben az

alkalmazott parathormon dózisokat ennek megfelelően választottuk meg;

így vizsgálataink alapján az EC50≤0.44 nM. Különböző tanulmányok 2.4 és

100 pM közé teszik a vér parathormon szintjét euparathyreoid

betegekben, azonban a parathormon plazmakoncentrációja akár

többszörösére is emelkedhet patofiziológiás állapotokban (91,92). Így az

általunk végzett kísérletekben, élettani viszonyoknak megfelelő

parathormon [1-34] koncentrációk mellett hoztunk létre coronaria

vascularis rezisztencia csökkenést, ami megerősíti, hogy a parathormon

által kiváltott áramlásnövekedés nem egyszerűen csak gyógyszertani

hatás volt. Alacsony PTH dózisok kísérleteinkben nem befolyásolták a

vérnyomást, ill. a szívfrekvenciát, ugyanakkor a peptid nagyobb dózisainak

alkalmazásakor pozitív chronotrop, és hypotensiv hatás kísérte a

coronaria dilatatiót. Hasonló jelenséget már több esetben leírtak, és ezek

alapján feltételezhető, hogy vérnyomáscsökkentő hatásában a

parathormon érrendszerre kifejtett direkt hatása játszik szerepet

(35,42,93).

Az irodalomban eddig közölt adatok és elképzelések szerint a PTH

vascularis hatásának kifejlődésében részint az intracellularis cAMP

rendszer, részint az L-típusú Ca csatornák játszanak szerepet. Egyes

szerzők szerint ugyanis a PTH az adenil-cikláz rendszer aktivitását

befolyásoló receptorán keresztül növeli a sejten belüli cAMP szintet;ez

aktiválja a cAMP-függő protein kinázt, és ez a miozin könnyű lánc kináz

foszforilálása révén vezet a simaizomsejt csökkent kontraktilitásához

(94,42). Más elképzelések szerint a PTH valamilyen módon blokkolni

képes az L-típusú feszültségfüggő Ca csatornákat, és az ennek

eredményeként létrejövő sejten belüli szabad kalciumszint csökkenésnek

tulajdonítható szerep a peptid-indukálta érrelaxáció kialakulásában

(44,95). Eddigi ismereteink alapján e két felfogás összeegyeztetése

nehézségekbe ütközött. Jelen eredményeink alapján azonban

feltételezhető, hogy a parathormon korábban az irodalomban leírt Ca

csatorna blokkoló hatása - legalábbis részben - a KATP csatornák

64

aktiválódása révén valósul meg. A sejtmembrán KATP csatornái elvileg

több úton kapcsolódhatnak a fenti folyamatba. Ezek közül érdemes

kiemelni a guanil nukleotid regulátorfehérje által stimulált cAMP

képződést, mely a cAMP-függő proteinkináz A aktiváció hatására létrejövő

csatorna foszforiláció következtében a KATP csatorna megnyílásához

vezet. Ezt a szabályozó mechanizmust artériás simaizomszövetekben -

többek között koszorúerekben - írták le, vasodilatatiós működésüket

vizsgálva (96,97). Az intracellularis cAMP rendszert involváló reakcióút

érdekessége lehet, annak potenciális azonossága a PTH klasszikus

célsejtjein (a csont-, ill. a vesesejteken) keresztül kifejtett extracellularis Ca

szint emelő hatásának mechanizmusával. Felmerül annak lehetősége,

hogy a PTH által kiváltott hypercalcaemiás és vascularis válaszreakciók

alapvetően azonos úton, az intracellularis cAMP szint emelkedése által,

valósulnak meg. A PTH koszorúér dilatáló hatásának folyamata, tehát, a

következő hipotézis szerint vázolható fel: A PTH, mint ismeretes, a

koszorúér simaizomsejteken lévő PTH receptorokhoz kötődik. A hormon-

receptor komplex a sejtmembrán GS-regulátorfehérjéjéhez kapcsolódik,

mely aktiválja a membrán belső oldalán lévő adenilciklázt, és ezáltal

megemeli az intracellularis cAMP szintet. A cAMP aktiválja a proteinkináz

A-t, az aktivált enzim pedig foszforilálja az ér simaizomsejtek

membránjának KATP csatornáit. A KATP csatornák aktiválódása és

következményes megnyílása – kálium kiáramlás révén – hyperpolarizálja

a sejtet. A membránpotenciál növekedése az L-típusú feszültségfüggő Ca

csatornák záródását (nyitvatartási valószínűségének csökkenését)

eredményezi, így a csatornákon keresztül csökken a Ca beáramlás, és a

következményes intracellularis Ca szint, ami így a coronaria simaizom

relaxációjához vezet. Az eredmény, tehát koszorúér dilatáció. A PTH

koszorúértágító hatásának általunk feltételezett kialakulásmódja tehát

összeegyeztethető az irodalomban eddig közölt cAMP rendszert, ill. L-

típusú Ca csatornákat érintő hipotézisekkel.

Ma még nem ismert a parathormon élettani szerepe a koszorúértónus

szabályozásában. Az azonban bizonyos, hogy a hormon vascularis

65

hatásának kifejtéséhez lényegesen alacsonyabb dózisok is elegendőek,

mint amennyi a jól ismert hypercalcaemiás válasz kiváltásához szükséges.

A keringésben előforduló parathormon fragmentált szerkezete, a

biológiailag aktív aminoterminális fragment relatív rövid féléletideje (t1/2 =

5-7 perc), és lokális koncentrációinak eltérései mind a peptid élettani

szerepének sokrétűségét tanúsítják. A PTH hatás jelentőségére utaló

elképzeléseket megerősítette, és számottevően kibővítette az az alig több,

mint egy évtizedes felfedezés, hogy számos szerv – köztük a szív és az

érrendszer – maguk is elválasztanak egy, hatásában a PTH-hoz

mindenben hasonló igen nagy molekulatömegű peptidet (PTH-related

protein, PTHrP), mely azonban csak kivételesen (az ún. malignus

humoralis hypercalcaemiában) funkcionál a PTH-hoz hasonló keringő

hormonként, egyébként (fiziológiásan) parakrin működést fejt ki (98).

A NO prekurzor L-arginin vasculaturára kifejtett élettani hatásait két

experimentalis modellen vizsgáltuk. Az első kísérletsorozatban reversibilis

hypothermia és cardiopulmonalis bypass-ot követően a szisztémás

keringésbe adva vizsgáltuk cardiovascularis és pulmonalis hatásait, illetve

pharmakokinetikai tulajdonságait a reperfúzió során. Második

kísérletsorozatunkban vizsgáltuk az agyhalál során jelentkező

endothelialis diszfunkciót, illetve ennek során az L-arginin-NO tengely

protektív szerepét a vascularis funkciókra.

Az L-arginin endothelialis diszfunkciót csökkentő hatását eredetileg

hypercholesterinaemiás nyulakon végzett kísérletek során írták le (99).

Mivel az L-arginin a NO prekurzor molekulája, exogen L-arginin adásával

a NO termelés fokozható, különösen olyan endothel sérüléssel járó

állapotokban, amikor az endothelialis NO termelés alapvetően csökkent

(pl. ischaemia-reperfúzió során). Bár az L-arginin hatásait számos

experimentális és humán vizsgálat során elemezték, a cardialis és

pulmonalis működésre kifejtett hatása még mindig nem egyértelműen

tisztázott (49,59). A legtöbb vizsgálat pozitív cardialis hatásokról számolt

be;úgymint az ischaemiát követően megőrzött szisztolés és diasztolés

66

regionalis szívfunkció, illetve csökkent infarktus-kiterjedés (101,102),

emellett azonban úgy tűnik, az L-arginin pulmonalis rendszerre kifejtett

hatása indifferens (100).

Ischaemia-reperfúziós változásokat modelláló experimentalis

vizsgálatainkban az ACH-ra adott coronaria válasz L-arginin adására a

reperfúzió során jelentős javulást mutatott, továbbá szignifikáns javulás

volt kimutatható a kontraktilitás praeloadtól független mérőszámaiban.

Kísérleteink során a bal kamrai kontraktilitás nem mutatott csökkenést, és

hasonló tendenciát tapasztaltunk a jobb kamrai kontraktilitásokban is, ami

azt mutatja, hogy a reperfúzió során adott L-arginin segíti a szívfunkció

javulását – legalábbis - a reperfúzió korai szakában (első 40 perc).

Adataink alátámasztják azokat a korábbi eredményeket, melyek az L-

arginin által megnövelt NO szintézis ischaemia-reperfúzió során játszott

protektív szerepét hangsúlyozzák (63,103,104). Az L-arginin első sorban a

postischaemiás véráramlásra fejti ki jótékony hatását, mivel az

endothelialis NO termeléséhez szolgáltat további substrat mennyiséget

(63,103). Emellett, a NO gátolja az érfal és a vér keringő elemeinek

köcsönhatását, ami szintén fontos szerepet játszik a reperfúziós

károsodásokban (105). Antioxidáns ágensként továbbá, szabad gyököket

tud megkötni, első sorban superoxid-gyököket, amik az ishcaemia során

keletkeznek (106). Érdekes módon, ezek a hatások első sorban a szíven

jelentkeztek, és a várt pulmonalis hatások elmaradtak, amint ezt a

kísérleteink során szignifikánsan nem változó pulmonalis oxigenizációs

működés mutatta. A két szervrendszer között az ischaemiát követő

felépülésben jelentkező különbség oka egyelőre nem tisztázott, azonban

ebben jelentős szerepet játszat az általunk alkalmazott dózis nagysága,

ahogyan ezt már más kísérletek során is tapasztalták (100). A

szívsebészetben a krisztalloid és a véres cardioplegiát egyaránt

alkalmazzák, azonban mindkettőről ismert, hogy alkalmazásuk mellett

történhetnek reperfúziós károsodások, mint pl. endothelialis diszfunkció

vagy kontraktilitás csökkenés (107). Az elmúlt évek során azonban

mindkettőről kimutatható volt, hogy fokozott myocardialis és endothelialis

67

védő hatása van, ha a kezelést kiegészítik L-argininnel (107,108,109).

Azonban az L-arginin adásánakidőpontja fontos tényező lehet a hatás

kifejlődése szempontjából. Bár a legtöbb munkacsoport jó eredményekkel

alkalmazza az L-arginint cardioplegiás oldatokkal keverve (110), izolált

patkányszíven kimutatták, hogy az L-arginin a reperfúzió során alkalmazva

jobban kifejtheti cardioprotectiv hatását (111). Így, mivel az L-arginin első

sorban a reperfúzió során fejti ki pozitív hatását (63,101), kísérleteinkben a

reperfúziós fázis elején kezdtük el adását. Továbbá feltételeztük, hogy az

L-arginin szisztémás adásával a másodlagos szervkárosodást is

csökkenteni tudjuk. Az L-arginin intravénás adását követően 20-30 perccel

éri el a plazmában csúcskoncentrációját, féléletideje rövidebb, mint 1 óra

(112). Vizsgálataink eredményei azt mutatják, hogy reperfúzió során az L-

arginin farmakokinetikája hasonló lefolyást mutat; kb. 20 perc után éri el a

plazma csúcskoncentrációt, majd 40 perc után visszatér a kiindulási

szintre. A plazmából történő relatív gyors elimináció alapján arra lehet

következtetni, hogy jelentősen nőtt a szervezet L-arginin igénye a

kísérletek során. Az L-arginin lebontása során NO keletkezik, ami először

nitritté oxidálódik, majd oxigenált hemoglobin segítségével gyorsan nitráttá

alakul. Ezért a NO szintézis indikátoraiként gyakran használják ezt a két

NO-metabolitot. Normálisan a plazma nitrit koncentrációja alacsony, a

nitrát koncentrációja ennél kb. 100-szor magasabb (113). Kísérleteinkben

L-arginin adása után a nitrit szintek nagyjából az L-argininével egy időben

érték el csúcskoncentrációjukat, ezzel szemben a nitrát szintek folyamatos

növekedést mutattak és nem tértek vissza a kiindulási szintjükre. Az

ischaemia során mindkét csoportban változatlan szinten maradt L-arginin,

nitrit és nitrát koncentrációk a hypothermia során lecsökkent metabolikus

aktivitás eredményei. Emellett, a reperfúzió során le nem csökkent L-

arginin szintek hátterében a csökkent NOS aktivitás állhat. Korábbi

kísérletek igazolták, hogy a szöveti eNOS aktivitás L-argininnel kezelt

szívben fenntartható ischaemia és reperfúzió során, miközben a

kontrollként szolgáló szívekben szignifikánsan csökken az eNOS aktivitás

(104,114). Összegezve ezeket az adatokat valószínűsíthető, hogy –

68

legalábbis bizonyos körülmények között – az L-arginin jelenléte szerepet

játszik az endothel sejtek NOS aktivitásában. Emellett azonban az

indukálható NOS (iNOS) expressziója is fokozódhat ischaemia-reperfúziós

folyamatok, illetve szisztémás gyulladásos reakciók során (115). Az

ischaemiás-reperfúziós károsodások során a csökkent eNOS aktivitás

csökkent „vascularis NO” termelődéshez vezethet, ezzel szemben a

fokozott iNOS aktivitás emeli a „gyulladásos NO” termelést. E két folyamat

eredményeként a plazma összes NO koncentrációja nem változik; hasonló

jelenséget tapasztaltunk kísérleteink során az L-argininnel nem kezelt

állatokban. Ezek alapján feltételezhető, hogy az L-arginin NO

prekurzorként az eNOS enzimek működését befolyásolja, és ezáltal

fokozza az endothelialis NO szintézist, illetve javítja az erek vasodilatator

képességét. Ahogyan ezt kísérleteink igazolták, exogen L-arginin hatására

tovább nőhet az eNOS aktivitás. Valószínűleg ezeknek a hatásoknak

köszönhető, hogy az L-arginin plazmakoncentrációja gyorsan visszatért

kiindulási értékére a reperfúzió során adott L-arginin kezelést követően.

Eredményeink alapján tehát, a NO prekurzor L-arginin hypothermiás

ischaemia és reperfúzió során csökkenti a reperfúziós károsodásokat és

javítja az endothelialis funkciót. Az L-arginin kedvező hatásait kifejtette úgy

is, hogy csak a reperfúzió során kezdtük adását, és intravénás

alkalmazásával a lokális hatásain túl a szisztémás vasculaturára is

kifejtette hatását.

Az agyhalálhoz kapcsolódó cardiovascularis hatások vizsgálata során

igazoltuk, hogy az L-arginin szignifikánsan csökkenti a cardialis és a

koszorúér diszfunkciót. Vizsgálatainkban az agyhalált kísérő

hemodinamikai jelenségek megfeleltek az irodalomban leírtaknak

(70,116,117); az agyhalál indukcióját követően egy Cushing-reakciónak

megfelelő állapot alakult ki, ami a szimpatikus idegek kisülései, valamint a

szimpatiko-adrenalis rendszer aktivációja és a következményes plazma

katekolamin-szint emelkedéssel magyarázható (116). Ezt az átmeneti

állapotot hemodinamikai instabilitás követte vérnyomáseséssel és

egyidejű hormon deplécióval. Ennek a második fázisnak a patofiziológiai

69

háttere még nem teljesen tisztázott. Számos szerző szerint a katekolamin-

indukálta primer szívkárosodások és az ezt követő hormon-depléció a

felelős a gyakran megfigyelt hemodinamikai összeomlásért (118,119).

Ezzel szemben néhány újabb tanulmányban kimutatható volt, hogy az

agyhalált követően kialakuló hemodinamikai instabilitást inkább a

megváltozott előterhelés okozhatja, nem pedig a primer szívfunkció romlás

(70,116,117,120). Kísérleteinkben az agyhalál indukciója átmeneti

coronariaáramlás emelkedést okozott az akut fázis során, majd az

áramlás a kiindulási értékek alá csökkent. Ez a megfigyelés összhangban

van korábbi vizsgálatok eredményeivel, melyek során az agyhalált követő

myocardialis véráramlást indirekt módon mérték patkány és disznó

modellekben (121,122). Az még azonban nem egyértelmű, mekkora

szerepe lehet a csökkent koszorúér áramlásnak a szívfunkció romlásában.

Korábban, in situ izolált szívmodellen kimutatták, hogy a csökkent

coronaria perfúziós nyomás és coronariaáramlás az ún. „perfúzió-

kontraktilitás összefüggés” alapján lecsökkentheti a myocardialis

kontraktilitást. Így a coronaria perfúziós nyomást követő, falfeszülés-függő

szisztolés funkció változás jöhet létre, amit „locsolócső effektusnak” hívnak

(123). Úgy tűnik viszont, hogy a csökkent coronaria perfúziós nyomás nem

okoz globális ischaemiát agyhalált követően (121,122,123). Korábbi

vizsgálatok bizonyították, hogy az agyhalál súlyos endothelialis

diszfunkciót okoz. Emellett azonban azt is kimutatták, hogy az

endothelium még továbbra is képes volna NO termelésére, de

valószínűleg a NO szintézis lehetséges substratjainak mennyisége is

számottevően lecsökkent (69). Ennek a feltételezésnek igazolására,

kísérleteinkben mértük a NO prekurzor L-arginin és a NO szintézis indirekt

mutatóiként ismert nitrit és nitrát (nitrit&nitrát) koncentrációkat a

plazmában. Várakozásunkkal ellentétben, az agyhalál beállta nem

befolyásolta a NO anyagcsere ezen mutatóit. Ennek alapján úgy tűnik,

hogy nem a csökkent substrat mennyiség (L-arginin) az endothelialis

diszfunkció legfőbb oka. Az agyhalál során kialakuló direkt endothel-

sérülés lehetősége még nem tisztázott (122), azonban a kísérletek során

70

megfigyelt humoralis változások endothelialis diszfunkcióra gyakorolt

hatása sem hagyható figyelmen kívül. Irodalmi adatok alapján pl. a

katekolaminok gátolhatják az endothelialis relaxációban résztvevő

anyagokat (NO) anélkül is, hogy endothelialis termelődésüket vagy az

erek simaizmán kifejtett hatásukat csökkentenék (124). Hormon depléció,

különösen a pajzsmirigy hormonok csökkenése, szintén befolyásolhatja az

endothelium-dependens vasorelaxatiót agyhalál során, amint ezt korábbi

kísérletek igazolták (72). Más vizsgálatok szerint az agyhalál gyulladásos

reakciókat is beindíthat, melyek során a leukocytákban, illetve a

cardiomyocytákban aktiválódhat az iNOS (125). Az iNOS substratja az L-

arginin, ebből NO-t szintetizál, ami viszont a szabad gyök képződés

kiinduló pontja, és így - különösen a peroxynitrit képződés során - további

szöveti károsodásokat okozhat. Eredményeink alapján felvetődik, hogy az

eNOS és az iNOS versenyezhet egymással a felhasználható L-arginin

készletekért. Vizsgálatainkban a változatlan szintű nitrit&nitrát termelés az

összes NO szintézist jellemzi, miközben az endothelialis NO szintézis akár

szignifikánsan csökkent is lehet. Továbbá, a rendelkezésre álló L-arginin

mennyisége befolyásolhatja az eNOS aktivitást is; tehát az L-arginin

mennyiségének csökkenésével tovább csökkenhet az eNOS aktivitás.

Ezek alapján, az agyhalál beállta után a lecsökkent eNOS aktivitás a

továbbiakban csökkent „vascularis NO” termeléshez vezethet,

mindeközben azonban megnőhet az iNOS aktivitása, és így a termelt

„gyulladásos NO” mennyissége is. Vizsgálataink során demonstráltuk,

hogy az agyhalál súlyos, de reverzibilis endothelialis diszfunkcióhoz vezet,

amit L-arginin adásával vissza lehet fordítani, sőt L-arginin hatására a

kontraktilitás javulása is várható. Ezek alapján az L-arginin alkalmazható

lehet szívdonorok esetében az endothelialis funkció javítására, és így

szerepet játszhat a lehetséges szervdonorok számának növelésében,

illetve a transzplantációk rövid- és hosszú távú kimenetelének javításában.

71

8 Következtetések

A myocardialis cardioprotectio lehetőségeit human és experimentalis

modelleken vizsgálva demonstráltuk, hogy vasoactiv ágensek ischaemia

során mind a lokális, mind a szisztémás szintű védekező

mechanizmusokban fontos szerepet játszhatnak.

A pericardialis folyadék ANP koncentrációs viszonyainak nagy

beteganyagon végzett vizsgálata során megállapítottuk, hogy a

pericardialis folyadékban egy nagyságreddel magasabb ANP szintek

mérhetők, mint a plazmában. Ezt a különbséget részben okozhatja

myocardialis ischaemia, azonban a jelenség klinikai jelentősége

megfontolandó. A pitvari és kamrai szöveti ANP koncentrációk között több

mint két nagyságrendnyi különbséget tapasztaltunk. Továbbá kimutattuk,

hogy a nők pitvari szívizomszövetében magasabb ANP koncentrációk

mérhetők, mint a férfiakéban, ami felveti a két nem közötti nátriuretikus

peptid regulációs folyamatok különbözőségét. Ellentétben a plazma ANP

koncentrációval, az intrapericardialis ANP szint (ami jól jellemezheti az

interstitialis ANP koncentrációt) nem korrelál a szívfunkció csökkenésének

súlyosságával, ami felveti az ANP lokálisan eltérő – parakrin - regulációs

szerepét a pericardialis folyadékban. Eredményeink alapján az interstitialis

(parakrin) és a keringésben megtalálható (endokrin) ANP biológiai

funkciója valószínűleg eltérő, azonban a szabályozás e két eleme egy

közös és egymást jól kiegészítő élettani rendszert alkot.

Az interstitialis folyadék adenin nukleozid koncentrációjának

meghatározására matematikai modellt alkottunk, melynek alapja, hogy

kisméretű molekulák esetében a pericardialis folyadék jól tükrözi az

interstitialis kompartment koncentrációviszonyait. Modellünkkel a

plazmában és a pericardialis folyadékban mért koncentrációk alapján

megbecsülhetők az adenin-nukleozidok interstitialis szintjei. Matematikai

modellünk a későbbiek során alapul szolgálhat más molekulák

kompartmentális eloszlásának vizsgálatára is, amennyiben a vizsgált

72

anyag metabolizációjáról és transzport folyamatairól kellő ismeretekkel

rendelkezünk.

Parathormonnal végzett kísérleteinkben a szer hatására elhúzódó,

dózisfüggően növekedő coronariaáramlást tapasztaltunk. Megállapítottuk,

hogy a KATP csatornát specifikusan blokkoló glibenklamid hatására a PTH

által kiváltott koszorúér tágulat jelentősen és szignifikánsan csökkent.

Eredményeink valószínűsítik az ér simaizomsejt KATP csatornáinak

jelentős szerepét a PTH okozta coronaria dilatáció létrejöttében.

Elképzelhetőnek tartjuk azt is, hogy a PTH koszorúértágító hatása során

az irodalomban eddig közölt cAMP rendszert és L-típusú Ca csatorna

ínaktivációt involváló reakcióutak mellett a KATP csatornák integratív

kulcsszerepet kapnak a peptid cellularis hatásmechanizmusának

kibontakozásában.

A NO prekurzor L-arginin cardiovascularis protektív hatásának

experimentalis vizsgálata során demonstráltuk, hogy L-arginin adásával

csökkenhet a reperfúziós károsodás és javulhat az endothelialis funkció

hypothermiás ischaemiát és reperfúziót követően is. A NO prekurzorok

adása új koncepció a cardioprotectio terén, és első sorban a reperfúziós

patofiziológiás folyamatok megelőzésére szolgál. Vizsgálatainkban az L-

arginin reperfúzió során még szisztémásan adva is javította a

szívműködést. Az L-arginin intravénás adásának további előnye lehet,

hogy az érrendszer távolabbi pontjain is javítja az endothelfunkciót. Ezáltal

a NO prekurzor szerepe a cardioprotectio lokális – szervi – szintjéről

globális – egész szervezetet érintő – szintre emelkedhet.

Emellett kimutattuk, hogy az agyhalál jelenségéhez kapcsolódó súlyos

endothelialis diszfunkció kialakulása megakadályozható L-arginin

alkalmazásával, sőt L-arginin hatására nő a kontraktilitás és általános

hemodinamikai javulás érhető el. Megfigyeléseink alapján lehetőség nyílik

a transzplantációs donorok endothelialis funkciójának javítására, és ezáltal

a donorkapacitás növelésére.

73

9 Irodalomjegyzék

(1) Levin ER, Gardner DG, Samson WK: Natriuretic peptides. N Engl

J Med 1998;339:321-328.

(2) Yoshimura M, Yasue H, Okumura K, Ogawa H, Jougasaki M,

Mukoyama M, Nakao K, Imura H: Different secretion patterns of

atrial natriuretic peptide and brain natriuretic peptide in patients

with congestive heart failure. Circulation 1993;87:464-469.

(3) de Bold AJ, Borenstein HB, Veress AT, Sonnenberg H: A rapid

and potent natriuretic response to intravenous injection of atrial

myocardial extract in rats. Life Sci 1981;28:89-94.

(4) Drexler H, Hanze J, Finckh M, Lu W, Just H, Lang RE: Atrial

natriuretic peptide in a rat model of cardiac failure. Atrial and

ventricular mRNA, atrial content, plasma levels, and effect of

volume loading. Circulation 1989;79:620-633.

(5) Ruskoaho H: Atrial natriuretic peptide: synthesis, release, and

metabolism. Pharmacol Rev 1992;44:479-602.

(6) Buckley MG, Sagnella GA, Markandu ND, Singer DR,

MacGregor GA: Concentrations of N-terminal ProANP in human

plasma: evidence for ProANP (1-98) as the circulating form. Clin

Chim Acta 1990;191:1-14.

(7) Schulz-Knappe P, Forssmann K, Herbst F, Hock D, Pipkorn R,

Forssmann WG: Isolation and structural analysis of "urodilatin", a

74

new peptide of the cardiodilatin-(ANP)-family, extracted from

human urine. Klin Wochenschr 1988;66:752-759.

(8) Deutsch A, Frishman WH, Sukenik D, Somer BG, Youssri A:

Atrial natriuretic peptide and its potential role in

pharmacotherapy. J Clin Pharmacol 1994;34:1133-1147.

(9) Edwards BS, Zimmerman RS, Schwab TR, Heublein DM, Burnett

JC, Jr.: Atrial stretch, not pressure, is the principal determinant

controlling the acute release of atrial natriuretic factor. Circ Res

1988;62:191-195.

(10) Ruskoaho H, Leskinen H, Magga J, Taskinen P, Mantymaa P,

Vuolteenaho O, Leppaluoto J: Mechanisms of mechanical load-

induced atrial natriuretic peptide secretion: role of endothelin,

nitric oxide, and angiotensin II. J Mol Med 1997;75:876-885.

(11) Sagnella GA, Markandu ND, Shore AC, MacGregor GA: Raised

circulating levels of atrial natriuretic peptides in essential

hypertension. Lancet 1986;1:179-181.

(12) Burnett JC, Jr., Kao PC, Hu DC, Heser DW, Heublein D, Granger

JP, Opgenorth TJ, Reeder GS: Atrial natriuretic peptide elevation

in congestive heart failure in the human. Science 1986;231:1145-

1147.

(13) Lerman A, Gibbons RJ, Rodeheffer RJ, Bailey KR, McKinley LJ,

Heublein DM, Burnett JC, Jr.: Circulating N-terminal atrial

natriuretic peptide as a marker for symptomless left-ventricular

dysfunction. Lancet 1993;341:1105-1109.

(14) Morita E, Yasue H, Yoshimura M, Ogawa H, Jougasaki M,

Matsumura T, Mukoyama M, Nakao K: Increased plasma levels

75

of brain natriuretic peptide in patients with acute myocardial

infarction. Circulation 1993;88:82-91.

(15) Horkay F, Szokodi I, Selmeci L, Merkely B, Kekesi V, Vecsey T,

Vuolteenaho O, Ruskoaho H, Juhasz-Nagy A, Toth M: Presence

of immunoreactive endothelin-1 and atrial natriuretic peptide in

human pericardial fluid. Life Sci 1998;62:267-274.

(16) Gibson AT, Segal MB: A study of the composition of pericardial

fluid, with special reference to the probable mechanism of fluid

formation. J Physiol 1978;277:367-377.

(17) Szentivanyi M, Magyar Zs, and Juhasz-Nagy A.: The

physiological role of the epicardium. Acta Physiol Hun

1973;44:403-404.

(18) Amano J, Suzuki A, Sunamori M, Shichiri M, Marumo F: Atrial

natriuretic peptide in the pericardial fluid of patients with heart

disease. Clin Sci (Colch ) 1993;85:165-168.

(19) Klemola R, Laine M, Weckstrom M, Vuolteenaho O, Ruskoaho

H, Huttunen P, Leppaluoto J: High concentrations of atrial

natriuretic peptide and brain natriuretic peptide in rat pericardial

fluid and their reduction by reserpine in vivo. Naunyn

Schmiedebergs Arch Pharmacol 1995;352:331-336.

(20) Selmeci L, Antal M, Horkay F, Merkely B, Szokodi I, Biro L,

Szekely M, Jobbagy J, Szepvolgyi J, Toth M: Enhanced

accumulation of pericardial fluid ferritin in patients with coronary

artery disease. Coron Artery Dis 2000;11:53-56.

(21) Horkay F, Laine M, Szokodi I, Leppaluoto J, Vuolteenaho O,

Ruskoaho H, Juhasz-Nagy A, Toth M: Human pericardial fluid

76

contains the highest amount of endothelin-1 of all mammalian

biologic fluids thus far tested. J Cardiovasc Pharmacol 1995;26

Suppl 3:S502-S504.

(22) Fazekas L, Horkay F, Kekesi V, Huszar E, Barat E, Fazekas R,

Szabo T, Juhasz-Nagy A, Naszlady A: Enhanced accumulation

of pericardial fluid adenosine and inosine in patients with

coronary artery disease. Life Sci 1999;65:1005-1012.

(23) Mebazaa A, Wetzel RC, Dodd-o JM, Redmond EM, Shah AM,

Maeda K, Maistre G, Lakatta EG, Robotham JL: Potential

paracrine role of the pericardium in the regulation of cardiac

function. Cardiovasc Res 1998;40:332-342.

(24) Juhasz-Nagy A, Kekesi V, Fazekas L, Merkely B, Toth M:

Uneven flow distribution in the heart induced by endothelin. Adv

Exp Med Biol 1999;471:247-256.

(25) Geller L, Merkely B, Szokodi I, Szabo T, Vecsey T, Juhasz-Nagy

A, Toth M, Horkay F: Electrophysiological effects of

intrapericardial infusion of endothelin- 1. Pacing Clin

Electrophysiol 1998;21:151-156.

(26) Szokodi I, Horkay F, Merkely B, Solti F, Geller L, Kiss P, Selmeci

L, Kekesi V, Vuolteenaho O, Ruskoaho H, Juhasz-Nagy A, Toth

M: Intrapericardial infusion of endothelin-1 induces ventricular

arrhythmias in dogs. Cardiovasc Res 1998;38:356-364.

(27) Kuh JH, Kim KS, Kim SH, Cho KW, Seul KH, Koh GY: Presence

of immunoreactive atrial natriuretic peptides in pericardial fluid of

human subjects with congenital heart diseases. Life Sci

1990;46:1977-1983.

77

(28) Szokodi I, Horkay F, Kiss P, Selmeci L, Merkely B, Kekesi V,

Vuolteenaho O, Leppaluoto J, Ruskoaho H, Juhasz-Nagy A, Toth

M: Characterization and stimuli for production of pericardial fluid

atrial natriuretic peptide in dogs. Life Sci 1997;61:1349-1359.

(29) Kroll K, Deussen A, Sweet IR: Comprehensive model of transport

and metabolism of adenosine and S-adenosylhomocysteine in

the guinea pig heart. Circ Res 1992;71:590-604.

(30) Wangler RD, Gorman MW, Wang CY, DeWitt DF, Chan IS,

Bassingthwaighte JB, Sparks HV: Transcapillary adenosine

transport and interstitial adenosine concentration in guinea pig

hearts. Am J Physiol 1989;257:H89-106.

(31) Hanley F, Messina LM, Baer RW, Uhlig PN, Hoffman JI: Direct

measurement of left ventricular interstitial adenosine. Am J

Physiol 1983;245:H327-H335.

(32) Sparks HV, Jr., Bardenheuer H: Regulation of adenosine

formation by the heart. Circ Res 1986;58:193-201.

(33) Lloyd HG, Schrader J: Adenosine metabolism in the guinea pig

heart: the role of cytosolic S-adenosyl-L-homocysteine

hydrolase, 5'-nucleotidase and adenosine kinase. Eur Heart J

1993;14 Suppl I:27-33.

(34) Mubagwa K, Mullane K, Flameng W: Role of adenosine in the

heart and circulation. Cardiovasc Res 1996;32:797-813.

(35) Crass MF, III, Moore PL, Strickland ML, Pang PK, Citak MS:

Cardiovascular responses to parathyroid hormone. Am J Physiol

1985;249:E187-E194.

78

(36) Crass MF, III, Pang PK: Parathyroid hormone: a coronary artery

vasodilator. Science 1980;207:1087-1089.

(37) Ogino K, Burkhoff D, Bilezikian JP: The hemodynamic basis for

the cardiac effects of parathyroid hormone (PTH) and PTH-

related protein. Endocrinology 1995;136:3024-3030.

(38) Crass MF, III, Jayaseelan CL, Darter TC: Effects of parathyroid

hormone on blood flow in different regional circulations. Am J

Physiol 1987;253:R634-R639.

(39) Nickols GA, Metz MA, Cline WH, Jr.: Endothelium-independent

linkage of parathyroid hormone receptors of rat vascular tissue

with increased adenosine 3',5'-monophosphate and relaxation of

vascular smooth muscle. Endocrinology 1986;119:349-356.

(40) Pang PK, Tenner TE, Jr., Yee JA, Yang M, Janssen HF:

Hypotensive action of parathyroid hormone preparations on rats

and dogs. Proc Natl Acad Sci U S A 1980;77:675-678.

(41) Yang MC, Tenner TE, Jr., Pang PK: Lack of histamine

involvement in parathyroid hormone hypotensive action.

Pharmacology 1981;22:305-310.

(42) Nickols GA: Increased cyclic AMP in cultured vascular smooth

muscle cells and relaxation of aortic strips by parathyroid

hormone. Eur J Pharmacol 1985;116:137-144.

(43) Pang PK, Yang MC, Sham JS: Parathyroid hormone and calcium

entry blockade in a vascular tissue. Life Sci 1988;42:1395-1400.

79

(44) Wang R, Karpinski E, Pang PK: Parathyroid hormone selectively

inhibits L-type calcium channels in single vascular smooth

muscle cells of the rat. J Physiol 1991;441:325-346.

(45) Aversano T, Ouyang P, Silverman H: Blockade of the ATP-

sensitive potassium channel modulates reactive hyperemia in the

canine coronary circulation. Circ Res 1991;69:618-622.

(46) Komaru T, Lamping KG, Eastham CL, Dellsperger KC: Role of

ATP-sensitive potassium channels in coronary microvascular

autoregulatory responses. Circ Res 1991;69:1146-1151.

(47) Mori H, Chujo M, Tanaka E, Yamakawa A, Shinozaki Y,

Mohamed MU, Nakazawa H: Modulation of adrenergic coronary

vasoconstriction via ATP-sensitive potassium channel. Am J

Physiol 1995;268:H1077-H1085.

(48) Fazekas L, Soos P, Fazekas R, Kekesi V, Juhasz-Nagy A: Role

of K+ATP channels in the metabolic adaptation of the coronaries.

Adv Exp Med Biol 1999;471:239-245.

(49) Boger RH, Bode-Boger SM: The clinical pharmacology of L-

arginine. Annu Rev Pharmacol Toxicol 2001;41:79-99.

(50) Andrew PJ, Mayer B: Enzymatic function of nitric oxide

synthases. Cardiovasc Res 1999;43:521-531.

(51) Hishikawa K, Nakaki T, Suzuki H, Kato R, Saruta T: L-arginine as

an antihypertensive agent. J Cardiovasc Pharmacol 1992;20

Suppl 12:S196-S197.

80

(52) Palmer RM, Ferrige AG, Moncada S: Nitric oxide release

accounts for the biological activity of endothelium-derived

relaxing factor. Nature 1987;327:524-526.

(53) Gattullo D, Pagliaro P, Marsh NA, Losano G: New insights into

nitric oxide and coronary circulation. Life Sci 1999;65:2167-2174.

(54) Richard V, Kaeffer N, Tron C, Thuillez C: Ischemic

preconditioning protects against coronary endothelial dysfunction

induced by ischemia and reperfusion. Circulation 1994;89:1254-

1261.

(55) Vegh A, Szekeres L, Parratt J: Preconditioning of the ischaemic

myocardium;involvement of the L-arginine nitric oxide pathway.

Br J Pharmacol 1992;107:648-652.

(56) Gattullo D, Pagliaro P, Linden RJ, Merletti A, Losano G: The role

of nitric oxide in the initiation and in the duration of some

vasodilator responses in the coronary circulation. Pflugers Arch

1995;430:96-104.

(57) Maxwell AJ, Schauble E, Bernstein D, Cooke JP: Limb blood flow

during exercise is dependent on nitric oxide. Circulation

1998;98:369-374.

(58) Moncada S, Higgs A: The L-arginine-nitric oxide pathway. N Engl

J Med 1993;329:2002-2012.

(59) Vallance P, Chan N: Endothelial function and nitric oxide: clinical

relevance. Heart 2001;85:342-350.

81

(60) Gewaltig MT, Kojda G: Vasoprotection by nitric oxide:

mechanisms and therapeutic potential. Cardiovasc Res

2002;55:250-260.

(61) Argano V, Galinanes M, Edmondson S, Hearse DJ: Effects of

cardioplegia on vascular function and the "no-reflow"

phenomenon after ischemia and reperfusion: studies in the

isolated blood-perfused rat heart. J Thorac Cardiovasc Surg

1996;111:432-441.

(62) Murphy CO, Pan C, Gott JP, Guyton RA: Microvascular reactivity

after crystalloid, cold blood, and warm blood cardioplegic arrest.

Ann Thorac Surg 1995;60:1021-1027.

(63) Szabo G, Bahrle S, Batkai S, Stumpf N, Dengler TJ,

Zimmermann R, Vahl CF, Hagl S: L-arginine: effect on

reperfusion injury after heart transplantation. World J Surg

1998;22:791-797.

(64) Pabla R, Buda AJ, Flynn DM, Salzberg DB, Lefer DJ:

Intracoronary nitric oxide improves postischemic coronary blood

flow and myocardial contractile function. Am J Physiol

1995;269:H1113-H1121.

(65) Siegfried MR, Erhardt J, Rider T, Ma XL, Lefer AM:

Cardioprotection and attenuation of endothelial dysfunction by

organic nitric oxide donors in myocardial ischemia-reperfusion. J

Pharmacol Exp Ther 1992;260:668-675.

(66) Schulz R, Wambolt R: Inhibition of nitric oxide synthesis protects

the isolated working rabbit heart from ischaemia-reperfusion

injury. Cardiovasc Res 1995;30:432-439.

82

(67) Treasure CB, Vita JA, Ganz P, Ryan TJ, Jr., Schoen FJ,

Vekshtein VI, Yeung AC, Mudge GH, Alexander RW, Selwyn AP,

.: Loss of the coronary microvascular response to acetylcholine

in cardiac transplant patients. Circulation 1992;86:1156-1164.

(68) Day JD, Rayburn BK, Gaudin PB, Baldwin WM, III, Lowenstein

CJ, Kasper EK, Baughman KL, Baumgartner WA, Hutchins GM,

Hruban RH: Cardiac allograft vasculopathy: the central

pathogenetic role of ischemia-induced endothelial cell injury. J

Heart Lung Transplant 1995;14:S142-S149.

(69) Szabo G, Buhmann V, Bahrle S, Vahl CF, Hagl S: Brain death

impairs coronary endothelial function. Transplantation

2002;73:1846-1848.

(70) Herijgers P, Borgers M, Flameng W: The effect of brain death on

cardiovascular function in rats. Part I. Is the heart damaged?

Cardiovasc Res 1998;38:98-106.

(71) Shanlin RJ, Sole MJ, Rahimifar M, Tator CH, Factor SM:

Increased intracranial pressure elicits hypertension, increased

sympathetic activity, electrocardiographic abnormalities and

myocardial damage in rats. J Am Coll Cardiol 1988;12:727-736.

(72) Vargas F, Fernandez-Rivas A, Garcia EJ, Garcia dR:

Endothelium-dependent and endothelium-independent

vasodilation in hyperthyroid and hypothyroid rats. Pharmacology

1995;51:308-314.

(73) Szabo G, Hackert T, Sebening C, Vahl CF, Hagl S: Modulation of

coronary perfusion pressure can reverse cardiac dysfunction

after brain death. Ann Thorac Surg 1999;67:18-25.

83

(74) Mendes Ribeiro AC, Brunini TM, Ellory JC, Mann GE:

Abnormalities in L-arginine transport and nitric oxide biosynthesis

in chronic renal and heart failure. Cardiovasc Res 2001;49:697-

712.

(75) Morrow DA, Braunwald E: Future of biomarkers in acute

coronary syndromes: moving toward a multimarker strategy.

Circulation 2003;108:250-252.

(76) Ruskoaho H: Cardiac hormones as diagnostic tools in heart

failure. Endocr Rev 2003;24:341-356.

(77) Cho KW, Seul KH, Kim SH, Ryu H, Seul KM, Koh GY: Epicardial

release of immunoreactive atrial natriuretic peptides in inside-out

perfused rabbit atria. Biochem Biophys Res Commun

1988;153:811-817.

(78) Turbucz P, Kiss P, Horkay F, Szokodi I, deChatel R, Selmeci L,

Juhasz-Nagy A, Karadi I, Toth M: High pericardial fluid levels of

endothelin are not caused by altered neutral endopeptidase

activity in cardiac patients. J Cardiovasc Pharmacol 1998;31

Suppl 1:S287-S289.

(79) Bloch KD, Seidman JG, Naftilan JD, Fallon JT, Seidman CE:

Neonatal atria and ventricles secrete atrial natriuretic factor via

tissue-specific secretory pathways. Cell 1986;47:695-702.

(80) Toth P, Toth M, Lang RE, Juhasz-Nagy A: Left atrial distension

induces coronary vasodilation independently of cardiac ANP

release. J Hypertension 1990;3:88A

(81) Supaporn T, Wennberg PW, Wei CM, Kinoshita M, Matsuda Y,

Burnett JC: Role for the endogenous natriuretic peptide system

84

in the control of basal coronary vascular tone in dogs. Clin Sci

(Colch ) 1996;90:357-362.

(82) Klemola R, Tikkanen I, Vuolteenaho O, Toivonen L, Laine M:

Plasma and pericardial fluid natriuretic peptide levels in

postinfarction ventricular dysfunction. Eur J Heart Fail 2001;3:21-

26.

(83) Vesely DL: Atrial natriuretic peptides in pathophysiological

diseases. Cardiovasc Res 2001;51:647-658.

(84) Schwertz DW, Penckofer S: Sex differences and the effects of

sex hormones on hemostasis and vascular reactivity. Heart Lung

2001;30:401-426.

(85) Maffei S, Del Ry S, Prontera C, Clerico A: Increase in circulating

levels of cardiac natriuretic peptides after hormone replacement

therapy in postmenopausal women. Clin Sci (Lond)

2001;101:447-453.

(86) Kuroski de Bold ML: Estrogen, natriuretic peptides and the renin-

angiotensin system. Cardiovasc Res 1999;41:524-531.

(87) Pelzer T, Shamim A, Wolfges S, Schumann M, Neyses L:

Modulation of cardiac hypertrophy by estrogens. Adv Exp Med

Biol 1997;432:83-89.

(88) Juhasz-Nagy A, Papp L: Are coronary vasodilator effects of

inosine and adenosine independent of each other? J Cardiovasc

Pharmacol 1982;4:330-331.

85

(89) Moser GH, Schrader J, Deussen A: Turnover of adenosine in

plasma of human and dog blood. Am J Physiol 1989;256:C799-

C806.

(90) Kroll K, Stepp DW: Adenosine kinetics in canine coronary

circulation. Am J Physiol 1996;270:H1469-H1483.

(91) Gao P, Scheibel S, D'Amour P, John MR, Rao SD, Schmidt-

Gayk H, Cantor TL: Development of a novel immunoradiometric

assay exclusively for biologically active whole parathyroid

hormone 1-84: implications for improvement of accurate

assessment of parathyroid function. J Bone Miner Res

2001;16:605-614.

(92) Quiros RM, Valentin C, DeCresce R, Prinz RA: Intraoperative

total serum calcium levels, unlike intraoperative intact PTH

levels, do not correlate with cure of hyperparathyroidism. J Surg

Res 2003;114:57-63.

(93) Schluter KD, Piper HM: Cardiovascular actions of parathyroid

hormone and parathyroid hormone-related peptide. Cardiovasc

Res 1998;37:34-41.

(94) McDaniel NL, Rembold CM, Murphy RA: Cyclic nucleotide

dependent relaxation in vascular smooth muscle. Can J Physiol

Pharmacol 1994;72:1380-1385.

(95) Pang PK, Wang R, Shan J, Karpinski E, Benishin CG: Specific

inhibition of long-lasting, L-type calcium channels by synthetic

parathyroid hormone. Proc Natl Acad Sci U S A 1990;87:623-

627.

86

(96) Beguin P, Nagashima K, Nishimura M, Gonoi T, Seino S: PKA-

mediated phosphorylation of the human K(ATP) channel:

separate roles of Kir6.2 and SUR1 subunit phosphorylation.

EMBO J 1999;18:4722-4732.

(97) Wellman GC, Quayle JM, Standen NB: ATP-sensitive K+

channel activation by calcitonin gene-related peptide and protein

kinase A in pig coronary arterial smooth muscle. J Physiol

1998;507 ( Pt 1):117-129.

(98) Philbrick WM, Wysolmerski JJ, Galbraith S, Holt E, Orloff JJ,

Yang KH, Vasavada RC, Weir EC, Broadus AE, Stewart AF:

Defining the roles of parathyroid hormone-related protein in

normal physiology. Physiol Rev 1996;76:127-173.

(99) Cooke JP, Andon NA, Girerd XJ, Hirsch AT, Creager MA:

Arginine restores cholinergic relaxation of hypercholesterolemic

rabbit thoracic aorta. Circulation 1991;83:1057-1062.

(100) Angdin M, Settergren G, Liska J, Astudillo R: No effect of L-

arginine supplementation on pulmonary endothelial dysfunction

after cardiopulmonary bypass. Acta Anaesthesiol Scand

2001;45:441-448.

(101) Szabo G, Batkai S, Bahrle S, Dengler TJ, Vahl CF, Zimmermann

R, Hagl S: Effects of nitric oxide synthesis on reperfusion injury

and catecholamine responsiveness in a heterotopic rat heart-

transplantation model. J Cardiovasc Pharmacol 1998;31:221-

230.

(102) Suematsu Y, Ohtsuka T, Hirata Y, Maeda K, Imanaka K,

Takamoto S: L-Arginine given after ischaemic preconditioning

87

can enhance cardioprotection in isolated rat hearts. Eur J

Cardiothorac Surg 2001;19:873-879.

(103) Hatsuoka S, Sakamoto T, Stock UA, Nagashima M, Mayer JE,

Jr.: Effect of L-arginine or nitroglycerine during deep hypothermic

circulatory arrest in neonatal lambs. Ann Thorac Surg

2003;75:197-203.

(104) Wang QD, Morcos E, Wiklund P, Pernow J: L-arginine enhances

functional recovery and Ca(2+)-dependent nitric oxide synthase

activity after ischemia and reperfusion in the rat heart. J

Cardiovasc Pharmacol 1997;29:291-296.

(105) Pabla R, Buda AJ, Flynn DM, Blesse SA, Shin AM, Curtis MJ,

Lefer DJ: Nitric oxide attenuates neutrophil-mediated myocardial

contractile dysfunction after ischemia and reperfusion. Circ Res

1996;78:65-72.

(106) Ferdinandy P, Schulz R: Nitric oxide, superoxide, and

peroxynitrite in myocardial ischaemia-reperfusion injury and

preconditioning. Br J Pharmacol 2003;138:532-543.

(107) Cohen G, Borger MA, Weisel RD, Rao V: Intraoperative

myocardial protection: current trends and future perspectives.

Ann Thorac Surg 1999;68:1995-2001.

(108) Carrier M, Pellerin M, Perrault LP, Bouchard D, Page P, Searle

N, Lavoie J: Cardioplegic arrest with L-arginine improves

myocardial protection: results of a prospective randomized

clinical trial. Ann Thorac Surg 2002;73:837-841.

88

(109) Jiang Z, Kejian H, Lei CY, Gu K: Effects of L-arginine

cardioplegia on myocardium. J Extra Corpor Technol

2001;33:10-14.

(110) Kronon MT, Allen BS, Halldorsson A, Rahman S, Wang T, Ilbawi

M: Dose dependency of L-arginine in neonatal myocardial

protection: the nitric oxide paradox. J Thorac Cardiovasc Surg

1999;118:655-664.

(111) Amrani M, Gray CC, Smolenski RT, Goodwin AT, London A,

Yacoub MH: The effect of L-arginine on myocardial recovery

after cardioplegic arrest and ischemia under moderate and deep

hypothermia. Circulation 1997;96:274-279.

(112) Bode-Boger SM, Boger RH, Creutzig A, Tsikas D, Gutzki FM,

Alexander K, Frolich JC: L-arginine infusion decreases peripheral

arterial resistance and inhibits platelet aggregation in healthy

subjects. Clin Sci (Lond) 1994;87:303-310.

(113) Kelm M: Nitric oxide metabolism and breakdown. Biochim

Biophys Acta 1999;1411:273-289.

(114) Brunner F, Maier R, Andrew P, Wolkart G, Zechner R, Mayer B:

Attenuation of myocardial ischemia/reperfusion injury in mice

with myocyte-specific overexpression of endothelial nitric oxide

synthase. Cardiovasc Res 2003;57:55-62.

(115) Demers P, Elkouri S, Sirois MG, Cartier R: Effects of acute

rejection on L-arginine/iNOS pathway in canine heart

transplantation. Can J Cardiol 2003;19:419-425.

(116) Szabo G: Physiologic changes after brain death. J Heart Lung

Transplant 2004;23:S223-S226.

89

(117) Szabo G, Sebening C, Hackert T, Hagl C, Tochtermann U, Vahl

CF, Hagl S: Effects of brain death on myocardial function and

ischemic tolerance of potential donor hearts. J Heart Lung

Transplant 1998;17:921-930.

(118) Sebening C, Hagl C, Szabo G, Tochtermann U, Strobel G,

Schnabel P, Amann K, Vahl CF, Hagl S: Cardiocirculatory effects

of acutely increased intracranial pressure and subsequent brain

death. Eur J Cardiothorac Surg 1995;9:360-372.

(119) Bittner HB, Kendall SW, Campbell KA, Montine TJ, Van Trigt P:

A valid experimental brain death organ donor model. J Heart

Lung Transplant 1995;14:308-317.

(120) Szabo G, Hackert T, Buhmann V, Graf A, Sebening C, Vahl CF,

Hagl S: Downregulation of myocardial contractility via intact

ventriculo--arterial coupling in the brain dead organ donor. Eur J

Cardiothorac Surg 2001;20:170-176.

(121) Mertes PM, el Abassi K, Jaboin Y, Burtin P, Pinelli G, Carteaux

JP, Burlet C, Boulange M, Villemot JP: Changes in hemodynamic

and metabolic parameters following induced brain death in the

pig. Transplantation 1994;58:414-418.

(122) Herijgers P, Leunens V, Tjandra-Maga TB, Mubagwa K, Flameng

W: Changes in organ perfusion after brain death in the rat and its

relation to circulating catecholamines. Transplantation

1996;62:330-335.

(123) Sunagawa K, Maughan WL, Burkhoff D, Sagawa K: Left

ventricular interaction with arterial load studied in isolated canine

ventricle. Am J Physiol 1983;245:H773-H780.

90

(124) Rubanyi GM, Lorenz RR, Vanhoutte PM: Bioassay of

endothelium-derived relaxing factor(s): inactivation by

catecholamines. Am J Physiol 1985;249:H95-101.

(125) Wilhelm MJ, Pratschke J, Beato F, Taal M, Kusaka M, Hancock

WW, Tilney NL: Activation of the heart by donor brain death

accelerates acute rejection after transplantation. Circulation

2000;102:2426-2433.

91

10 Saját publikációk jegyzéke

Fazekas R, Soos P, Kekesi V, Fazekas L, Juhasz-Nagy S: A parathormon

hatása a koszorúerekre. Cardiologia Hungarica 2000;2:67-72.

Soos P: Emelkedett pitvari nátriuretikus peptid koncentráció a humán

pericardialis folyadéktérben: vizsgálatok szívsebészeti betegekben.

Cardiologia Hungarica 2001;2:147-151.

Soos P, Juhasz-Nagy A, Ruskoaho H, Hartyanszky I, Merkely B, Toth M,

Horkay F: Locally different role of atrial natriuretic peptide (ANP) in the

pericardial fluid. Life Sci 2002;71:2563-2573.

Fazekas R, Soos P, Kekesi V, Fazekas L, Juhasz-Nagy A: The coronary

effects of parathyroid hormone. Horm Res 2004;61:234-241.

Soos, P: Az állati szervek folyadékrendszereinek dinamizmusa:

kompartmentalizációs szívmodell. Magyar Biológiai Társaság

XXV.Vándorgyűlés előadások összefoglalói 2004;87-91.

Soos P, Andrasi T, Buhmann V, Kohl B, Vahl C, Hagl S, Szabo G:

Myocardial protection after systemic application of L-arginine during

reperfusion. J Cardiovasc Pharmacol 2004;43:782-788.

Szabo G, Soos P, Heger U, Mandera S, Buhmann V, Bahrle S, Kohl B,

Hagl S: L-arginine improves endothelial and myocardial function after brain

death. Transplantation 2006;82:108-112.

92

11 Köszönetnyilvánítás

Közel tíz éves kutató és klinikai munkám során nagyon sokan nyújtottak

számomra szakmai és emberi segítséget. Ez úton szeretném

köszönetemet kifejezni mindazoknak, akik lehetőségeik szerint, minden

eszközzel támogattak céljaim elérésében.

Mindenek előtt, köszönettel tartozom a családomnak; feleségemnek

kitartásáért és szeretettel teli támogatásáért, illetve kislányomnak,

Pankának a sok-sok mosolygós, boldog percért, amivel a dolgozatírás

közben lepett meg. Hálás köszönettel tartozom szüleimnek és

testvéremnek, akiktől olyan mindenre kiterjedő figyelmet és támogatást

kaptam, amit csak remélhetek, hogy egyszer viszonozni tudok.

Köszönetemet fejezem ki Dr. Horkay Ferenc professzor úrnak, az MTA

doktorának, témavezetőmnek, aki céljaimat a kezdetektől támogatta, és

gondoskodó figyelmét rajtam tartva irányította kutatói képzésemet, majd

pályaválasztásomat.

Hálásan köszönöm Dr. Juhász-Nagy Sándor professzor úrnak, az MTA

doktorának, hogy kutatói elképzeléseim fő irányát megadta, kezdeti

lépéseimet bátorította, és a világról alkotott képemet élettapasztalatával,

bölcs tanácsaival, filozofikus mélységű gondolataival a klasszikus erkölcsi

normák hagyományainak megfelelően alakította.

Köszönetemet fejezem ki Dr. Tóth Miklósnak, az MTA doktorának, aki

hasznos tanácsaival és a mindennapos munkát összességében átlátva

olyan önzetlen és biztos háttérnek bizonyult, akihez bármikor és bármilyen

kérdéssel fordulhattam segítségért.

Köszönettel tartozom Dr. Merkely Bélának, az MTA doktorának, aki a

kutatómunka során nyújtott hasznos segítsége mellett klinikai

pályafutásom első lépéseit is nagymértékben egyengette.

Köszönöm Dr. Szabó Gábornak, hogy támogatta és ösztönözte kutatói

elképzeléseimet, és értékes tanácsaival nélkülözhetetlen segítséget

nyújtott kutató munkám megvalósításához.

93

Köszönetemet fejezem ki Dr. Nemes Attila és Dr. Acsády György

professzor uraknak, az Ér-és Szívsebészeti Klinika korábbi, illetve jelen

igazgatóinak mind a klinikai, mind a kutatói munkám során nyújtott

támogatásért és segítségért.

Köszönettel tartozom a kutatásban résztvevő kollégáimnak; Dr. Andrási

Teréziának, Dr. Fazekas Rékának, Dr. Fazekas Leventének, Dr.

Hartyánszky Istvánnak, Dr. Kékesi Violettának, Dr. Seres Leilának, illetve

Prof. Dr. Siegfried Haglnak, Dr. Ulrike Hegernek, Dr. Brigitte Kohlnak, Dr.

Susanne Manderának, Prof. Dr. Heikki Ruskoahonak sokrétű, áldozatkész

segítségükért.

Köszönettel tartozom a Semmelweis Egyetem Ér- és Szívsebészeti

Klinikai valamennyi dolgozójának az évek alatt tanúsított segítségért.

Továbbá külön köszönöm közvetlen kollégáimnak; Dr. Apor Asztridnak,

Dr. Bárczi Györgynek, Dr. Bartha Elektrának, Dr. Becker Dávidnak, Dr.

Fülöp Gábornak, Dr. Gellér Lászlónak, Dr. Kiss Orsolyának, Dr. Kutyifa

Valentinának, Dr. Marozsán Ibolyának, Dr. Maurovich Horvat Pálnak, Dr.

Molnár Leventének, Dr. Róka Attilának, Prof. Dr. Selmeci Lászlónak, Dr.

Soltész Ádámnak, Dr. Szabó Györgynek, Dr. Szilágyi Szabolcsnak, Dr.

Szűcs Andreának, Dr. Szűcs Gábornak, Dr. Vágó Hajnalkának, Dr. Zima

Endrének és Sarusi Melindának önzetlen támogatását.

Hálás vagyok néhai Csongorné Rajczi Mártának, Fritz Gábornak, Juhász

Dórának, Juhász Gabriellának, Keresztes Istvánnének, Lantos Mónikának,

Ruska Zoltánnénak, Szabó Henriettnek, Szendrei Eszternek, illetve Karin

Sonnenbergnek, Nicole Stumpfnak a kísérleti munkák során végzett

szakszerű segítségéért.