ISSN: 0377-9777 / e-ISSN: 1308-2523
Ana Sayfa İletişim English
 
Sıçan kardiyak miyositlerinde kasılmanın ve iyonik akımların sodyum metabisülfit tarafından modülasyonu [Turk Hij Den Biyol Derg]
Turk Hij Den Biyol Derg. 2021; 78(1): 87-100 | DOI: 10.5505/TurkHijyen.2020.47640  

Sıçan kardiyak miyositlerinde kasılmanın ve iyonik akımların sodyum metabisülfit tarafından modülasyonu

Nihal ÖZTÜRK, Nazmi YARAŞ, Semir ÖZDEMİR
Akdeniz Üniversitesi Tıp Fakültesi, Biyofizik Anabilim Dalı., Antalya

GİRİŞ ve AMAÇ: Sülfit ve türevleri özellikle gelişmekte olan ülkelerde solunum ve beslenme yoluyla vücuda giren önemli bir toksik ajandır. Sülfit türevi olan sodyum metabisülfit (SMB; Na2S2O5) gıda, içecek ve ilaçlarda yaygın şekilde koruyucu madde olarak kullanılması nedeniyle belirlenen günlük güvenli dozun üzerinde tüketildiği ve zararlı etkilere yol açtığı bildirilmiştir. Ancak SMB’nin uzun süreli tüketiminin kalbin fonksiyonu üzerine olan etkisi bilinmezliğini korumaktadır. Çalışmamızda kronik SMB uygulamasının kardiyomiyositlerde kasılma ve iyonik akımlar üzerine etkilerinin belirlenmesi amaçlanmıştır.
YÖNTEM ve GEREÇLER: Hücre izolasyonu Langendorff sistemi aracığıyla gerçekleştirildi. Kanüle edilmiş kalplerdeki kanın tamamının uzaklaştırılabilmesi için 3-5 dakika Ca-free solüsyonu ile perfüzyon yapıldıktan sonra 20-25 dakika 1mg/ml kollejenaz içeren Ca-free solüsyonu ile perfüzyona devam edilmiştir. Tüm kayıtlar, sıçan kalbinin taze izole edilmiş sol ventriküler miyositlerinden alınmıştır. Kardiyomiyositlerin kasılma ve gevşeme kinetiği, alan uyarımı altında sarkomer uzunluğundaki değişiklik kaydedilerek değerlendirilmiştir. Aksiyon potansiyeli (AP), potasyum akımları ve L-tipi Ca2+ akımları (ICaL) voltaj clamp tekniği ile kaydedilmiştir.
BULGULAR: SMB uygulaması kasılma genliğinde azalmaya sebep olurken, AP’nin repolarizasyon fazlarında uzamaya ve genliğinde azalmaya neden olmuştur ancak kasılma kinetikleri üzerinde değişiklik gözlenmemiştir. Bununla birlikte, dinlenim membran potansiyelinin daha pozitif değerlere kaydığı gözlenmiştir. Kronik SMB uygulaması miyositlerde transient outward potasyum akımlarının baskılanmasına sebep olurken, kuyruk akımlarını ve inward rectifier potasyum akımlarını etkilememiştir. Ek olarak SMB, ICaL’nin yoğunluğunda değişikliğe sebep olmamıştır ancak aktivasyon eğrisini daha pozitif potansiyellere kaydırmıştır.
TARTIŞMA ve SONUÇ: Çalışmamızda elde edilen sonuçlara göre ve günlük tüketiminin toksik dozlara ulaşabileceği göz önünde bulundurulduğunda SMB’nin kalpte voltaja duyarlı iyonik akımları modüle ederek kardiyak fonksiyonlarda anormal değişikliklere sebep olabileceği gösterilmiştir. SMB ile indüklenen negatif inotropik etkinin moleküler mekanizmaları, SMB ile ilişkili kardiyovasküler hastalıkların patogenezine katkıda bulunabilir.

Anahtar Kelimeler: Aksiyon Potansiyeli, İyonik Akımlar, Kasılma, Sodyum Metabisülfit


Modulation of contraction and ionic currents by sodium metabisulfite in rat cardiac myocytes

Nihal ÖZTÜRK, Nazmi YARAŞ, Semir ÖZDEMİR
Akdeniz University Faculty Of Medicine, Department Of Biophysics, Antalya

INTRODUCTION: Sülfite and derivatives are a major toxic agent that enters the body by inhalation and nutrition especially in developing countries. Sodium metabisulphite (SMB; Na2S2O5), which is a sulfite derivative, is a widely used preservative in food, beverages and medicines, has been reported to exert toxic effects when it is consumed above the daily safe dose. However, the effect of long-term consumption of SMB on heart function remains unknown. In our study, we aimed to determine the effects of chronic SMB administration on cardiomyocyte contraction and ionic currents.
METHODS: For this purpose, 3-month-old male rats were used and divided into two groups: control (KON) and SMB. SMB (100 mg / kg / day) was administered for 6 weeks by gavage. Cell isolation was performed by Langendorff apparatus. Cannulated hearts were perfused for 3–5 min to remove the remaining blood with Ca2+-free solution and this was followed by perfusion with the Tyrode’s solution containing 1 mg/ml collagenase for 20–25 min. All recordings were taken from freshly isolated left ventricular myocytes of a rat heart. The contraction and relaxation kinetics of cardiomyocytes were evaluated by recording the change in sarcomere length under field stimulation. Myocyte shortening, action potential (AP), potassium currents and L-type Ca2+ currents (ICa,L) were recorded. via voltage clamp technique.
RESULTS: : Chronic SMB administration caused a significant decrease in the contraction of myocytes along with prolongation in the repolarization phase of AP and decrease in the amplitude but no change was observed in the contraction kinetics. However the resting membrane potential shifted to more positive values. Chronic SMB application significantly reduced the transient outward potassium currents of ventricular myocytes, but did not affect the tail currents and inward rectifier potassium currents. In addition, SMB did not change the density of ICaL althoug it elicited a shift to more positive potentials in the activation curve.
DISCUSSION AND CONCLUSION: According to the results obtained in our study and considering that its daily consumption can reach toxic doses, it has been shown that SMB can cause abnormal changes in cardiac functions by modulating voltage-sensitive ionic currents in the heart. Molecular mechanisms of SMB-induced negative inotropic effect may contribute to the pathogenesis of SMB-associated cardiovascular diseases.

Keywords: Action Potential, Ionic Currents, Contraction, Sodium Metabisulfite


Nihal ÖZTÜRK, Nazmi YARAŞ, Semir ÖZDEMİR. Modulation of contraction and ionic currents by sodium metabisulfite in rat cardiac myocytes. Turk Hij Den Biyol Derg. 2021; 78(1): 87-100

Sorumlu Yazar: Nihal ÖZTÜRK, Türkiye


ARAÇLAR
Tam Metin PDF
Yazdır
Alıntıyı İndir
RIS
EndNote
BibTex
Medlars
Procite
Reference Manager
E-Postala
Paylaş
Yazara e-posta gönder

Benzer makaleler
PubMed
Google Scholar
 (72 kere görüntülendi)
 (47 kere indirildi)



Türk Hijyen ve Deneysel Biyoloji Dergisi (Turkish Bulletin of Hygiene and Experimental Biology) çift kör hakemlik süreci uygulanan, bağımsız, uluslararası, Türkçe ve İngilizce dillerinde, online yayımlanan ve serbest erişimli bir dergidir.


Dergimiz; bireysel kullanıcıların ve kurumların ücretsiz kullanımını mümkün kılan açık erişimli bir dergidir. Kullanıcıların makalelerin tam metinlerine, yayıncı veya yazardan izin almadan erişim sağlayarak, okuma amaçlı yükleme yapma, kopyalama, dağıtma, çıktı alma, arama yapma işlemlerini gerçekleştirmelerine olanak verir. Bu sistem açık erişimli BOAI[1] tanımlaması ile uyumludur.

 

Türk Hijyen ve Deneysel Biyoloji Dergisi (Turk Hij Den Biyol Derg); Index Copernicus, ResearchGate, CAS (Chemical Abstracts Service), Google Scholar, Google, Open J-Gate, Genamics JournalSeek, Academic Journals Database, Scirus Scientific Database, EBSCOhost Electronic Journals Service (EJS), Medoanet, SCOPUS, Türkiye Atıf Dizini, Türk - Medline ve TUBITAK - ULAKBIM Türk Tip Dizini’nde yer almaktadır.

 
LookUs & OnlineMakale