Πειραματική (ex-vivo) μελέτη της οξειδοαναγωγικής ισορροπίας σε τεμάχια αγγειακών μοσχευμάτων

Abstract

Background: It is known that statins improve clinical outcome of patients with atherosclerosis. However, the exact mechanism of the pleotropic effects of statins on vascular function remains unclear. In the present study we examined the direct effect of atorvastatin on the vascular oxidative stress.Methods: Saphenous vein and internal-mammary artrery vascular grafts were used to our experiments. These grafts were ex-vivo exposed to various atorvastatin concentrations in LDL-free environment. Superoxide production was measured by using lucigenin-enhanced luminometry The NADPH- dependent superoxide was examoned by adding NADPH. The effect of aorvastatin on ENOS coupling was also examined,using eNOS inhibitor, LNAME. Results: Statins signnificantly reduced total vascular superoxide production. Ex-vivo exposure of vascular grafts to atorvastatin reduced NADPH-dependent superoxide production, and improved eNOS coupling. These effects were reversed when mevalonate was added, ndicating that statins act by inhibiting mevalonate pathway in vascular wall. By using confocal microscopy and DHE we have also examined the local effect of atorvastatin on vascular wall.Conclusions: Statins reduce total superoxide production and NADPH-dependent superoxide production, by actin on the mevalonate pathway in the vascular wall. Moreover statins improve eNOS coupling, independently of their LD- lowering effects. These findings provide new insights into the mechanism regulating the beneficial vascular effects of statins in humans.

Εισαγωγή: Είναι ευρέως αποδεκτό πως οι στατίνες βελτιώνουν τα κλινικά αποτελέσματα των ασθενών με αθηροσκλήρωση. Ωστόσο ασαφείς παραμένουν οι μηχανισμοί των πλειοτροπικών δράσεων των στατινών στην ενδοθηλιακή λειτουργία. Στη συγκεκριμένη μελέτη ερευνήσαμε την επίδραση της ατορβαστατίνης στους μηχανισμούς οξειδωτικού στρες στο αγγειακό τοίχωμα.Μέθοδοι: Τεμάχια φλεβικών και αρτηριακών μοσχευμάτων ασθενών που επρόκειτο να υποβληθούν σε επέμβαση αορτοστεφανιαίας παράκαμψης χρησιμοποιήθηκαν σε ex-vivo πειράματα. Tα μοσχεύματα εκτέθηκαν σε ατορβαστατίνη σε ex-vivo, ελέυθερες από LDL συνθήκες. H συνολική παραγωγή υπεροξειδικών ριζών μελετήθηκε με τη μέθοδο της λουμινομετρίας λουσιγενίνης. Παρουσία NADPH διερευνήθηκε η επίδραση των στατινών στην προερχόμενη από την NADPH οξειδάση παραγωγή υπεροξειδικών ριζών, ενώ με την προσθήκη του αναστολέα της eNOS, LNAME, προσδιορίστηκε η επίδραση των στατινών στη σύζευξη της eNOS. Τα πειράματα αυτά επαναλήφθηκαν παρουσία μεβαλονικού οξέος. Αποτελέσματα: Οι στατίνες ελάττωσαν σε στατιστικά σημαντικό βαθμό τη συνολική παραγωγή οξειδωτικών ριζών στο αγγειακό τοίχωμα και οδήγησαν σε ελαττωμένη παραγωγή υπεροξειδικών ριζών από την NADPH οξειδάση και βελτίωση της σύζευξης της eNOS. Η προσθήκη μεβαλονικού οξέος οδήγησε σε αναστροφή των αποτελεσμάτων αυτών. Συμπεράσματα: Οι στατίνες δρώντας στο μονοπάτι του μεβαλονικού οξέος στο αγγειακό τοίχωμα, ελαττώνουν τη συνολική παραγωγή και την NADPH-εξαρτώμενη παραγωγή υπεροξειδικών ριζών, ενώ βελτιώνουν τη σύζευξη της eNOS, ανεξάρτητα από τις αντιλιπιδαιμικές τους ιδιότητες. Τα ευρήματα αυτά δίνουν νέες πληροφορίες αναφορικά με τη δράση των στατινών στη βελτίωση της ενδοθηλιακής λειτουργίας.