Duvar kayma gerilimi değişikliklerine endotel hücrelerinin yanıtı: eritrosit agregasyonunun etkisi
The response of endothelial cells to wall shear stress alterations:the effect of erythrocyte aggregation
- Tez No: 195827
- Danışmanlar: PROF.DR. OĞUZ KERİM BAŞKURT
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizyoloji, Physiology
- Anahtar Kelimeler: Duvar kayma gerilimi, endotelyal nitrik oksit sentaz, nitrik oksit, Wall shear stres, endothelial nitric oxide synthase, nitric oxide
- Yıl: 2007
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Akdeniz Üniversitesi
- Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizyoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 146
Özet
Endotel hücreleri kan akımından kaynaklanan kayma gerilimine maruz kalırlar. Endotel hücrelerinde kayma geriliminin etkisiyle otokrin ve parakrin faktörlerin üretimi akut ve kronik olarak düzenlenir. Kayma geriliminin pek çok genin ekspresyonunu düzenlediği ve damar duvarının patofizyolojisinde önemli rolleri olduğu çok iyi bilinmektedir. Endotel hücreler üzerinde in vivo etki gösteren mekanik kuvvetler, bu hücreler üzerindeki kan akımından kaynaklanır ve duvar kayma gerilimi olarak ifade edilirler: duvar kayma geriliminin büyüklüğü, damar duvarına komşu sıvının hızı (duvar kayma hızı) ile bu alandaki sıvının vizkositesinin çarpımı ile belirlenir. Çeşitli çalışmalarda, hemodinamik koşullarda ve duvar kayma gerilimindeki değişikliklerin damar endotelinde NO sentezleyen mekanizmaları etkileyebileceği gösterilmiştir. Kanın akışkanlık özellikleri duvar kayma gerilimini etkileyen en önemli faktörlerden biridir. Sıçanlarda artmış eritrosit agregasyonunun iskelet kası küçük arterlerinde endotelyal nitrik oksit sentaz (eNOS) ekspresyonunu ve fonksiyonunu azalttığı ve kan basıncını arttırdığı gösterilmiştir. Potansiyel kayma gerilimi reseptörü olan eNOS'un, endotel hücrelerinde kayma gerilimi değişikliklerinin algılanmasında rol oynadığı bildirilmiştir. Bu çalışmada; cam kapiller tüplerin içine yerleştirilen endotel hücrelerinde eritrosit agregasyonunun arttırılmasıyla azalan duvar kayma gerilimine cevaben NO bağımlı mekanizmalardaki değişiklikler incelenmiştir. Çalışmada cam kapiller tüpler içine özel bir teknikle insan göbek kordonu kaynaklı venöz endotel hücreleri yerleştirilmiştir. Cam tüpler içinde kültür edilmiş endotel hücreleri sabit basınç koşullarında farklı karakterde kan örnekleriyle perfüze edilmiştir. Endotel hücreleriyle kaplanmış kapillerin perfüzyonu; normal insan kanı, plazma kapsamı değiştirilerek eritrosit agregasyonu arttırılmış kan (dextran grubu) ve eritrosit yüzey özellikleri değiştirilerek agregasyonu modifiye edilmiş (F98 grubu) eritrosit süspansiyonları kullanılarak yapılmıştır. Endotel hücreleriyle kaplı kapiller borular yukarıda belirtilen deney gruplarına uyumlu eritrosit süspansiyonlarıyla 30 dakika veya 6 saat boyunca perfüze edilmişlerdir. Perfüzyon sonrası endotel hücrelerinde eNOS protein ve mRNA ekspresyonları tayin edilmiştir. Ayrıca endotel hücrelerinde nitrit-nitrat düzeyleri ölçülmüştür. Cam kapiller tüpler içinde kültür edilmiş endotel hücrelerinde akıma cevaben NO üretiminin ve eNOS serin 1177 ekpresyonunun arttığı bulunmuştur. Kapiller tüplerin, eritrosit agregasyonu arttırılmış kan örnekleriyle perfüzyonu NO üretimini ve eNOS serin 1177 ekspresyonunu azaltmıştır. Bu deneysel veriler eritrosit agregasyonunun değiştirilmesiyle meydana gelen duvar kayma gerilimi değişikliklerinin, NO bağımlı mekanizmalarla izlenebileceğini göstermiştir.
Özet (Çeviri)
Vascular endothelial cells are the primary cell types exposed to shear stress originating from blood flow. They regulate the production of autocrine and paracrine vasoactive factors both acutely and chronically in relation with the effect of shear stress. It is well known that shear stress selectively regulates the expression of many different genes and contributes the pathophysiology of vascular wall. Mechanical forces which have in vivo effects on endothelial cells are originated from blood flow and they are called wall shear stress: magnitude of wall shear stress is determined by multiplying the velocity of fluid adjacent to vessel wall (wall shear stress) with viscosity of the fluid. In several studies it was shown that alterations on hemodynamic conditions or wall shear stress may have effects on NO-synthesizing mechanisms of vessel endothelium. Fluidity of blood is a major determinant of wall shear stress. In rats, increased erythrocyte aggregation reduces the expression and function of endothelial nitric oxide synthase (eNOS) while it increases the blood pressure. It has been shown that eNOS which is a potential receptor of the l shear stress, plays a role in sensing of the alterations in shear stress by endothelial cells. In the present study we wanted to investigate the alterations of NO-dependent mechanisms in endothelial cells that are settled in capillary tubes, in response to a reduction in wall shear stress resulting from an increase in erythrocyte aggregation. In this study, we have located human umbilical cord originated venous endothelial cells into glass capillary tubes with a special technique. Endothelial cells cultured in glass capillary tubes were perfused with blood samples of different characteristics in constant pressure. Perfusion of capillaries covered with endothelial cells is realized by use of following three samples; normal human blood, blood which has increased erythrocyte aggregation due to changed plasma content (dextran group), and blood which has modified aggregation due to changed erythrocyte surface attributes (F98 group). Capillary tubes of study groups filled with endothelial cells were perfused for 30 minutes or 6 hours with appropriate erythrocyte suspensions. After the perfusion, eNOS protein levels and mRNA expression were measured in endothelium cells. Nitrite-nitrate levels of endothelial cells were also measured. It is observed that both NO production and eNOS serin 1177 expression increased in the cultured endothelial cells inside glass capillary tubes in response to flow. Perfusion of capillary tubes with blood samples whose erythrocyte aggregation was increased, decreased the NO production and eNOS serin 1177 expression. This experimental data show that alterations in wall shear stress caused by modification in erythrocyte aggregation can be monitored with NO-dependent mechanisms.
Benzer Tezler
- Hemodynamic characterization of heart and venous valves based on multi-phase blood flow and FSI modelling
Çok fazlı kan akışı ve FSI modellemesine dayalı kalp ve venöz kapakçıkların hemodinamik karakterizasyonu
REZA DARYANI
Doktora
İngilizce
2024
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA SERDAR ÇELEBİ
- Patient-specific in-silico hemodynamic characterization of the AAOCA anomaly in left coronary artery network
Sol koroner arter ağındaki AAOCA anomalisinin hastaya özel ın-sılıco hemodinamik karakterizasyonu
HACER DUZMAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Biyomühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiHesaplamalı Bilimler ve Mühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA SERDAR ÇELEBİ
- Modeling of two-phase blood flow and fluid-structure interactions in cerebral aneurysms
Serebral anevrizmalarda iki-fazlı kan akışının ve bunun damar duvarları ile etkileşimlerinin modellenmesi
HAMED PAHLAVANI
Doktora
İngilizce
2022
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İLYAS BEDİİ ÖZDEMİR
- Investigation of hemorheologic effects of flow diverting stent implantation in cerebral aneurysms
Beyin anevrizmalarına yerleştirilen akım değiştirici stentin hemoreolojik etkilerinin incelenmesi
OSMAN ERGİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Makine MühendisliğiYeditepe ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ BAHADIR OLCAY
PROF. DR. İSMAİL ORAN
- Experimental and numerical investigation of open channel flow characteristics of Newtonian and non-Newtonian fluids
Newtonsal ve Newtonsal olmayan akışkanların açık kanal akış karekteristiklerimin deneysel ve sayısal incelenmesi
AZEZ MAJEED MOHAMMED
Doktora
İngilizce
2024
Makine MühendisliğiFırat ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NEVİN ÇELİK
DOÇ. DR. THAMER MOHAMMED AHMED