A 2-es típusú diabetes mellitus mikrovaszkuláris hatásai

Abstract

A 2-típusú diabetes mellitusban (2-DM) a rezisztencia erek vazomotor működése megváltozik, aminek természete és a hátterében álló pontos kórélettani mechanizmusok nem kellően ismertek. Kutatásainkban ezért célul tűztük ki, hogy a 2-DM állatkísérletes modelljeiben vizsgáljuk a rezisztencia erek endothel- és simaizom-függő vazomotor működésének elváltozásait. Továbbá vizsgáltuk az OR-1896 mikroér vazomotor működésre gyakorolt hatását, mely vegyületnek szerepe lehet 2-DM-ban megfigyelt károsodott mikroérműködés helyreállítását célzó terápiában. A kutatásaink során az alábbi új megállapításokat tettük. 1) A 2-DM magas zsírtartalmú diétával indukált állatmodelljében a xantin-oxidáz eredetű érfali szuperoxid termelés fokozódik, ami csökkenti a nitrogén-monoxid által közvetített endothel-függő vazodilatációt izolált vázizom arteriolákban. 2) A 2-DM genetikai modelljében (leptin gén receptor hiányos, ún. db/db egér) a vázizom arteriolákban fokozódik a hidrogén-peroxid érfali szintje, ami elősegíti a ciklooxigenáz-2-eredetű konstriktor prosztaglandinok termelését, ezáltal fokozza az arteriolák nyugalmi tónusát. 3) Továbbá patkány vázizom mikroerekben az OR-1896 vazodilatátor hatással rendelkezik, amiért elsősorban az ATP-függő, és kisebb mértékben a feszültség-függő kálium csatornák aktivációja tehető felelőssé. Eredményeink alapján feltételezzük, hogy az érfali oxidatív stressz kulcsszerepet játszik a 2-DM betegség korai és előrehaladottabb stádiumában kialakuló vazomotor diszfunkció és következményes vaszkuláris ellenállás fokozódás kialakításában. Úgy gondoljuk, hogy az oxidatív stressz-rezisztens mechanizmusokon keresztül ható értágító szereknek, mint például a kálium csatorna aktiváló OR-1896-nak szerepe lehet a mikroerek vazomotor működészavara miatt kialakuló perifériás rezisztencia fokozódás és következményes szisztémás vérnyomás emelkedés terápiájában. ----- Type 2 diabetes is associated with the development of microvascular dysfunction, but the underlying mechanisms has not yet been fully elucidated. This prompted us to investigate the alterations of the endothelium- and smooth muscle-dependent vasomotor function of the microvessels in animal models of type 2 diabetes. We also set out to characterize the direct vascular effects of OR-1896, a drug that can be beneficial in restoring microvascular function in type 2 diabetes. The key, novel findgins of our studies are the followings: 1.) In high fat diet-induced type 2 diabetes mellitus nitric oxide-mediation of endothelium-dependent dilation of rat skeletal muscle arterioles is reduced due to an enhanced xanthine oxidase-derived superoxide anion production. 2.) In a genetic model of type 2 diabetes (db/db mice) arteriolar production of H2O2 is enhanced, which leads to increased synthesis of the cyclooxygenase-2 derived constrictor prostaglandins tromboxane A2/prostaglandin H2 in the smooth muscle cells, which in turn enhances basal arteriolar tone. 3.) OR-1896 elicits a substantial vasodilation in skeletal muscle arterioles of the rat by activating promarily KATP and KV channels. In summary, our present data suggest that vascular oxidative stress plays a key role in the pathogenesis of arteriolar vasomotor dysfunction and consequently enhanced peripheral resistance in the early and advanced stage of type 2 diabetes. We propose that agents activating potassium channels on microvessels, such as OR-1896 can be useful in the therapy of diabetes by improving microvascular function, decreasing peripheral resistance and arterial blood pressure.