Stres sa považuje za rizikový faktor v rozvoji esenciálnej hypertenzie a ďalších kardiovaskulárnych chorôb, vrátane endotelovej dysfunkcie. Kritickým vývinovým obdobím pre vznik hypertenzie je u potkana obdobie mladosti (4. – 10. týždeň). V našej štúdii sme prostredníctvom modelu „zvýšenej hustoty populácie“ (crowding) sledovali vplyv dlhodobého sociálneho stresu na tlak krvi (TK), cievnu funkciu, produkciu oxidu dusnatého (NO) a správanie u mladých normotenzných Wistar-Kyoto (WKY), hranične hypertenzných (sBHR) a spontánne hypertenzných (SHR) samcov. Päť-týždňové potkany boli po dobu dvoch týždňov vystavené „crowding-u“ (5 potkanov/klietka, 70 cm2/100 g), počas ktorých sme merali TK, frekvenciu srdca a hmotnosť tela (HT) (bazálna hodnota (B), 1.-, a 2.- týždeň). Kontrolné potkany boli držané v klietkach po 4 kusy (cca 200 cm2/100 g). Po dekapitácii sme sledovali základné kardiovaskulárne parametre. Cievna reaktivita bola hodnotená in vitro na prstencových preparátoch a. femoralis pomocou drôtikového myografu (Dual Wire Myograph System 410A, DMT A/S). Motorická aktivita a anxieta boli hodnotené u potkanov vo vyvýšenom plusovom bludisku (EPM, dĺžka 50 cm, šírka 10 cm, výška umiestnenia 86 cm) pred začiatkom experimentu (B) a o 14 dní. TK bol signifikantne zvýšený u stresovaných sBHR po druhom týždni experimentu a u SHR potkanov po prvom týždni experimentu (vs. príslušná kontrola). U stresovaných SHR sme na konci pokusu pozorovali zníženú hodnotu frekvencie srdca (p<0.05, vs. SHR kontrola). U SHR sme pozorovali zvýšenú hodnotu pomeru hmotnosti ľavej komory/HT (vs. WKY, sBHR) a zvýšený pomer hmotnosti nadobličiek/HT (vs. WKY), ale nadobličky neboli rozdielne u SHR vs. sBHR. Stres tieto parametre neovplyvnil ani v jednom fenotype. Stres znižoval aktivitu NO-syntázy v ľavej komore u sBHR a SHR potkanov. Celková a maximálna hodnota relaxácie a. femoralis po podaní acetylcholínu bola u kontrolných SHR nižšia (vs. WKY a sBHR), zatiaľ čo u stresovaných SHR potkanov boli tieto odpovede zvýšené (p<0.05, vs. SHR kontrola). Zvýšená vazorelaxačná odpoveď bola u týchto zvierat podmienená NO-nezávislou zložkou relaxácie. Zatiaľ čo stres zvyšoval anxietu u WKY, u sBHR a SHR ju znížoval (kontrola vs. stres). Vplyvom dlhodobého sociálneho stresu sme pozorovali u SHR zlepšenie vazorelaxačných odpovedí, aj keď zmenu TK sme na konci experimentu nepozorovali. Napriek tomu, že negatívny vplyv stresu na funkciu endotelu sme v žiadnej skupine nezaznamenali, u sBHR stres vyvolal zvýšenie TK. Účinok stresu na myokardiálnu produkciu NO môže negatívne vplývať na kardiovaskulárnu homeostázu. Záverom, potkany bez genetickej predispozície ku hypertenzii sa vedeli ľahšie prispôsobiť stresovým podmienkam. Zlepšenú od endotelu závislú relaxáciu u SHR potkanov vnímame ako adaptačný proces organizmu chrániaci pred zrýchlením vývoja hypertenzie v dôsledku stresu. U jedincov sBHR, ktoré boli potomkami hypertenznej samice a normotenzného samca sme v dôsledku stresu pozorovali podobné účinky na produkciu NO-syntázy, zvýšenie TK a motorickú aktivitu ako u SHR, avšak efekt zlepšenia vazorelaxácie, ako adaptačného procesu, nebol pozorovaný. Naše výsledky poukazujú na to, že sBHR potkany sú na chronický stres citlivejšie ako SHR, zároveň aj ako WKY potkany.
Práca vznikla za finančnej podpory grantov APVV-0523-10 a VEGA 2/0084/14.
diskusia
ahoj Peto :) zaujimava a pekna praca aj prezentacia + foto na zaver, super! :)
chcem sa ta opytat, ako si vysvetlujes, ze sBHR potkany su citlivejsie na chronicky stres v porovnani s SHR? + na ktoru NO syntazu ste sa zamerali? eNOS? dakujem za odpovede :)
Odpoveď
predpokladá sa, že v srdci je vo väčšej miere zastúpená práve nNOS. Určite by bolo vhodné odsledovať, ktorá izoforma bola zodpovedná za pokles aktivity. Netreba ale zabudnúť opomenúť v tomto... modeli stresu možnú úlohu aj iNOS.
K tej druhej otázke, ak by som odpovedal, že je to v dôsledku genetickej predispozícii ku hypertenzii, veľmi by som ťa nepotešil :-) . Je známe, že „crowding“ má vplyv na HPA os, ako aj na sympatoadrenálny systém. My sme ako u sBHR, tak aj u SHR pozorovali zvýšené hodnoty plazmatického kortikosterónu účinkom stresu, u WKY tento efekt nebol pozorovaný. V prípade, že je dlhodobo aktivovaná HPA os, môže to viesť v organizme k maladaptívnym reakciám napr. metabolické poruchy, nervové poškodenie, inzulinová rezistencia, atď. Na strane druhej, zvýšená aktivita HPA osi môže aktivovať aj SNS. Zvýšená aktivita SNS môže byť sprevádzaná zníženou biodostupnosť NO. Cievne riečisko je neustále dilatované účinkom NO, ktorý takto neustále pôsobí proti vazokonstrikcii indukovanej SNS. Ale v a.femoralis sme nepozorovali významný rozdiel v NO-závislej zložke relaxácie (naproti tomu sme pozorovali zníženú aktivitu NO-syntázy v ľavej komore) u stresovaných sBHR a SHR. Avšak sme pozorovali zlepšenú NO-nezávislú zložku relaxácie u SHR. Preto aj celková zložka relaxácie (ako je v posteri) je u stresovaných SHR potkanov vyššia. A to nám môže poukazovať na to, že SHR sa dokázali lepšie adaptovať na crowding. Keďže sme u sBHR nepozorovali rozdiely vo vazorelaxačných odpovediach, a náš model stresu „crowding“ sa považuje za slabší stresor, tento nemusel dosiahnuť u sBHR takú záťaž, pri ktorej sa spúšťajú uvedené mechanizmy adaptácie, ako sme to pozorovali práve u SHR. Keďže ako som spomínal, zvýšená aktivita HPA osi môže mať vplyv na SNS, to môže viesť aj k zmenám a narušeniu baroreflexu a to sa mohlo preukázať vzostupom tlaku krvi u sBHR.
Príčinné súvislosti budeme ďalej študovať, napr. na modeli potkanov po návrate z crowdingu do kontrolných podmienok.
Ináč ďakujem za komentár a otázky :)
adaptacia
Cau Peto, mam taku spekulativnu otazku .. ak tomu dobre rozumuiem, u SHR potkanov sa zvysi za dva tyzdne TK z nejakej hodnoty na nejaku vyssiu hodnotu, pri SHR podrobenych crowdingom sa zvysi TK intenzivnejsie za jeden tyzden a nasledne po druhom tyzdni dochadza vplyvom urcitej adaptacie k vyrovnaniu TK na uroven SHR potkanov.. Ak by ste umelo znizili TK napr. podobne ako u studii Michala pri ucinku Epi jeho podanim SHR potkanom ako aj SHR potkanom s crowdingom.. ... predpokladas ze by sa udrzal mechanizmus adaptacie u SHR potkanov podrobenych crowndingu, alebo by tento efekt bol aditivny, alebo by sa naopak vyrusil .. zaujima ma to v dosledku toho, ze adaptacia ako taka sa spusta na podnet patologickej zataze, ktoru ked umelo zmiernis tak by mohol nastat opacny efekt. .. ked ze sa totiz SHR potkany dokazu lepsie na crowding adaptovat, mozno predpokladat, ze ked tymto SHR potkanom umelo znizis TK tak sa adaptacia narusi, resp. bude absentovat? je totiz vseobecne zname, ze prave patologicky podnet spusta mechanizmy adaptacie, ktore by sa potlacenim efektu zataze mohli vyrusit.. otazku skonzultujem aj s Misom :))) kazdopadne sa mi paci ako to komplexne pekne vyslo .. a teda vidime sa 11.juna .. vsetko dobre!!