András, GuttmanZoltán, Patai2018-12-042018-12-042018http://hdl.handle.net/2437/261351Az asztma és az egyéb krónikus légúti megbetegedések patomechanizmusában kiemelt fontosságot tulajdonítanak a PDE gátló anyagoknak, amelyek alkalmazásával fokozható a cAMP koncentrációja. A cAMP gátolja a gyulladásos mediátorok felszabadulását, valamint a protein kináz A (PKA) aktiválása révén olyan szignál útvonalak aktiválására képes, amely végül a légúti simaizom relaxációjához vezet. Másfelől a légúti simaizom tónusának szabályozásáért közvetlenül felelős az intracelluláris Ca2+ koncentráció. A depolarizálódás hatására a feszültségfüggő Ca2+ csatornák aktiválódnak és a csatornákon keresztüli Ca2+ beáramlás beindítja a Ca2+ jel kialakulását. A további Ca2+ indukált Ca2+ felszabadulás végül izom-összehúzódáshoz vezet. A feszültségfüggő Ca2+-csatornák közül az L-VOCC játszanak fontos szerepet ebben a folyamatban. Kísérletek során a drotaverin L-VOCC-re gyakorolt Ca2+ antagonista hatásának a vizsgálatát végeztük el tengerimalac légcső preparátumon. Célunk volt olyan kísérleti körülményeket teremteni, hogy a drotaverin légcső simaizomra kifejtett hatásán keresztül az L-VOCC-re gyakorolt gátló hatás szelektíven mérhetővé váljon. A megvalósítás nehézségét az adja, hogy mind a PDE gátló mind a L-VOCC blokkoló hatás a simaizom relaxáció irányába mutat. Ennek tesztelése érdekében a drotaverin hatását funkcionális modelleken olyan anyagokéval hasonlítottuk össze, amelyek irodalmi adatok alapján ismert PDE gátló és/vagy L-VOCC blokkoló hatással rendelkeznek. Eredményeink azt mutatják, hogy a kiválasztott referencia anyagok az irodalmi adatoknak megfelelően a PDE enzim gátlásával, és/vagy az L-VOCC-n keresztüli Ca2+ influx blokkolásával képesek voltak simaizom relaxációt okozni, vagy dózis-függő módon meggátolni a kontrakció kialakulását. Ennek megfelelően a kiválasztott funkcionális modellek alkalmasnak bizonyultak a drotaverin L-VOCC blokkoló hatásának a vizsgálatára. Kimutattuk, hogy a drotaverin hatékonyan csökkentette a depolarizáció kiváltotta simaizom relaxáció maximum értékeit, de hatással volt a Ca2+ depletált Ca2+ raktárak újratöltődésének mértékére is, mind nyugalmi, mind receptor aktivált újratöltődés során. Megfigyeltük azt is, hogy hatása nem korlátozódott a kontrakció maximumának csökkentésére, hanem hatással volt a Ca2+ újratöltődés kinetikájára is. A kísérleteink kiértékelése során még egy fontos megállapítást tettünk, amely szerint a Ca2+ depletált légúti preparátum Ca2+-al való újratöltődésében az L-VOCC-nak kiemelt szerepe van. Eredményeink kapcsán elmondható, hogy a drotaverint a PDE IV és L-VOCC gátló tulajdonsága alkalmassá teheti azon obstruktív légúti megbetegedések kezelésére, amelyek patomechanizmusának hátterében a fokozott simaizom kontrakció mellett a gyulladásos mediátorok felszabadulása áll. PDE inhibitors have particular importance in the pathomechanism of asthma and other chronic respiratory diseases, and can be used to increase the concentration of cAMP. The activation of protein kinase A by cAMP leads to relaxation of the respiratory smooth muscle across different signaling pathways. On the other hand, the intracellular Ca2+ concentration is directly responsible for regulating the airway smooth muscle tone. Depolarization causes Ca2+ influx through the voltage-dependent Ca2+ channels by Ca2+ signal and further Ca2+ induced Ca2+ release which eventually leads to muscular contraction. Among the voltage-dependent Ca2+ channels, L-VOCC plays an important role in this process. During the experiments, the L-VOCC blocking effect of drotaverin was tested on guinea pig trachea preparations. The aim was to create such an experimental conditions where the L-VOCC inhibitory effect of drotaverine can be measured selectively on airway smooth muscle. The difficulty of the implementation was that both the PDE inhibitor and the L-VOCC blocking effect point to the smooth muscle relaxation. To distinguish these effects the drotverin was compared to well-known PDE inhibitory and/or L-VOCC blocking substances on functional models. It was demonstrated that selected references were able to induce smooth muscle relaxation and concentration-dependent suppression of contraction by blocking the PDE enzyme and / or blocking the Ca2+ influx through L-VOCC in accordance with the literature. Therefore, the selected functional models considered to be appropriate for testing the L-VOCC blocking effect of drotaverin. The results highlighted that drotaverin was not only capable to reduce the maximum values of depolarization-induced smooth muscle relaxation, but also had an effect of the rechargement of Ca2+ depleted Ca2+ storages during in resting and receptor-activated circumstances. It was also demonstrated that its effect was not limited to reducing the maximum of the contraction, but had an impact on the kinetics of Ca2+ refill. There was another important observation made that L-VOCC played a key role in refilling of Ca2+ depleted airway smooth muscle with Ca2+. By all means, our results showed, that drotaverine that acts as PDE inhibitor and L-VOCC blocker in one compound, may have a relevant role in the treatment of obstructive airway diseases which cause the release of inflammatory mediators and increased smooth muscle contraction. Concerning our results, drotaverin probably enables to treat airway diseases which caused by the release of inflammatory mediators and increased smooth muscle contraction due to its PDE IV and L-VOCC inhibitory properties.91huCa2+cAMPdrotaverinkalcium újratöltődéslégúti simaizomL-VOCCPDEszervfürdőtengerimalac légcsőpreparátumdrotaverinecalcium refillairway smooth muscleorgan bathguinea pig isolated tracheaElméleti orvostudományokOrvostudományok