Studies on morphological and functional features of transient receptor potential vanilloid-4 channel in the mesenteric artery of hypertensive rats.

Studies on morphological and functional features of transient receptor potential vanilloid-4 channel in the mesenteric artery of hypertensive rats.

Author

Al-Sulaimaniyah, Maryam Belarab.Suleiman.

Publisher

Sultan Qaboos University

Gregorian

2016

Language

English

Subject

Heart.

TRP channels.

Hypertension

Antihypertensive Agents.

Vascular Resistance.

English abstract

Hypertension is increasingly becoming a matter of medical and public health importance. The maintenance of normal blood pressure requires a balance between cardiac output and total peripheral resistance. The endothelium, through the release of vasodilating factors, plays an important role in the control of total eripheral resistance and hence blood pressure homeostasis. Transient Receptor Potential Vanilloid type 4 (TRPV4) is a mechanosensitive non-selective cation channel that is expressed on the endothelium and contributes to endothelium mediated vasodilation. So far, no data are available about the morphological and functional status of this channel in hypertensive cases. Objectives: This study aimed to investigate whether there is any difference in the morphological and functional feature of TRPV4 in the mesenteric artery of normotensive and hypertensive rats. Methods: Functional feature of TRPV4 in four experimental animal groups: young Wistar-Kyoto rats (WKY-Y), adult WKY (WKY-A), young spontaneous hypertensive rats (SHR-Y) and adult SHR (SHR-A), was studied by adding 5 MM 4aPDD (TRPV4 agonist) to mesenteric arteries mounted in a four-chamber wire myograph and pre-contracted with 4 uM phenylephrine. 4aPDD-induced response was investigated in the presence and absence of 1 M HC067047 (TRPV4 antagonist), 100 UM L-NAME (nitric oxide synthase inhibitor), and endothelium. The morphological distribution of TRPV4 in the wall of rat mesenteric arteries was investigated by immunostaining. Real time PCR was used in order to investigate mRNA expression level of TRPV4 in the four groups. Results: 4aPDD induced relaxation response in the mesenteric arterial preparations (WKY-Y: 85.98% +4.18; n=5) that was markedly inhibited by HC067047 (18.30% +2.86; n= 5; p<0.0001), endothelium removal (19.93% + 1,50; n = 4; p<0.0001) and L-NAME (28.18% = 3.09; n = 5; p < 0.0001). The 4aPDD-induced relaxation was significantly lower in SHR-Y compared to WKY-Y (SHR-Y: 70.96% = 3.65; n = 6, WKY-Y: 85.98% = 4.18; n = 5, p = 0.024). Moreover, the 4aPDD-induced response was significantly lower in WKY-A than WKY-Y (WKY-A: 75.58 + 1.30; n = 5, WKY-Y: 85.98% + 4.18, n=5, p=0.045). Immunostaining study showed immunofluorescent signal confined to the endothelial layer of the mesenteric arteries. The expression of TRPV4 mRNA in SHR-Y was significantly lower than in WKY-Y (SHR-Y; 0.67RU + 0.34; n = 4, WKY-Y: 2.34RU = 0.15;n=4, p=0.05). Furthermore, TRPV4 mRNA expression in WKY-A was lower than its expression in WKY-Y (WKY-A: 0.62RU = 0.37; n = 4, WKY-Y: 2.34RU +0.15;n=4, p=0.039). Conclusion: Stimulation of TRPV4, which is expressed on the endothelium of rat mesenteric artery, triggers an endothelium-mediated relaxation response that markedly decreases with hypertension and growing up changes due to downregulation of TRPV4 expression.

Member of

Theses and Dissertations

Resource URL

https://hdl.handle.net/20.500.12408/1268

Arabic abstract

يزداد الاهتمام بارتفاع ضغط الدم باعتباره مشكلة صحية عامة ذات أهمية كبرى. و يتطلب بقاء ضغط الدم في المستوى الطبيعي التوازن بين كمية الدم التي يضخها القلب في الدقيقة والمقاومة الكلية للأوعية الدموية الطرفية، تلعب بطانة الأوعية الدموية ,وذلك من خلال افراز عدد من العوامل الكيميائية الموسعة للأوعية الدموية دورا هاما في التحكم بالمقاومة الكلية للأوعية الدموية الطرفية وبالتالي توازن ضغط الدم. توجد مستقبلات من نوع TRPv4 على سطح الخلايا المبطنة للأوعية الدموية والتي تعمل كقنوات تسمح عند تحفيزها بمؤثرات ميكانيكية بتمرير غیر انتقائي للايونات الموجبة عبر غشاء الخلية وذلك يؤدي الى توسع الأوعية الدموية، وحتى يومنا هذا لا تتوفر أي بيانات عن الحالة المورفولوجية الوظيفية لهذه المستقبلات في حالات ارتفاع ضغط الدم. الأهداف: هدفت هذه الدراسة إلى التحقق من ما إذا كان هناك أي تغير في الحالة المورفولوجية و الدور الوظيفي لمستقبلات TRPV4 في الشريان المساريقي للفئران ذوات الضغط المرتفع ومقارنتها بالقران الطبيعية الأساليب: تمت مقارنة الحالة الوظيفية لمستقبلات TRPv4 في أربع مجموعات من فئران التجارب: فتي صغار و كبار السن من نوع WKY - Y ) WKY و WKY - A على التوالي) و فئتي صغار و كبار السن من نوع SHR - Y ) SHR و SHR - A على التوالي), وذلك باضافة 5 ميكرومول من مادة 4qPDD (محفز انتقائي لمستقبل TRPV4 الى قطع من الشرايين المساريقية الموضوعة في جهاز لقياس النشاط العضلي للأوعية الدموية والتي جرى تحفيزها للانقباض مسبقا ب 5 ميكرومول من مادة Phenylephrine. وقد تمت دراسة مفعول محفز مستقبلات TRpV4 في وجود وغياب 1 میکرومول من مادة (HC067047) المثبط الانتقائي لمستقبلات TRPv4، و100 ميكرومول من مادة -L NAME (مثبط للانزيم المنتج لأكسيد النيتريك) و في حال عدم وجود الخلايا المبطنة للأوعية الدموية. تم التحقق من ما اذا كانت مستقبلات TRpV4 يقتصر وجودها على احدى الطبقات المكونة لجدار الشريان المساريقي للفتران او موزعة على كل الطبقات وذلك باستخدام طريقة الصبغ المناعي. كما استخدمت طريقة RT - PCR من أجل معرفة. مستوى كثافة وجود مستقبلات TRPV4 في الشرايين المساريقية في المجموعات الأربع الفئران النتائج: ادي استخدام مادة PDD4 الى استرخاء في الشريان المساريقي ( 85 . 89 + 4 . 18 ، ن = 5) والذي انخفض انخفاضا ذات دلالة اخصائية وذلك باستعمال ماده HC067047 ( 18 . 30 + 2 . 86رن = ک, 0 . 0001 > p) و مادة L - NAME ( 28 . 18 + 3 . 09 ,ن= 5 , 0 . 0001 > p) وازالة بطانة الشريان ( 19 . 3093 + 1 . 50 ,ن = 5, 0 . 0001 > p). بالاضافة الى ذلك لوحظ أن مادة cPDD4 تسبب أستراخاء ذات نسبة اقل في الشرايين المساريقية للفتران من نوع SHR - Y مقارنة بالفتران من نوع WKY - Y ( 70 . 96 + 3 . 65 رن = 6 و 85 . 98 + 4 . 18 ون = 5 على التوالي و p= 0 . 024 ). ولوحظ ايضا ان الاسترخاء الناجم عن استخدام مادة aPDD4 كان اقل مقدارا في الشرايين المساريقية للنيران من نوع VKY - A مقارنة بالفتران من نوع VKY - Y ( 75 . 58 م 1 . 30 ون = 5 و 85 . 98 4 . 18 ون = 5 على التوالي , 0 . 045 = p). وأظهرت الدراسة المناعية الى اقتصار وجود مستقبلات TRPV4 على الطبقة البطانية للشرايين المساريقية. كما بينت الدراسة باستخدام طريقة RT - PCR ان كثافة وجود مستقبلات TRPV4 كانت منخفضة في الشرايين المساريقية للفتران من نوع SHR - Y مقارنة بالفتران من نوع WKY - Y ( 2 . 34 + 0 . 15 ,ن= 4 و 0 . 67 + 0 . 34 ,ن= 4 على التوالي , 0 . 05 = p). علاوة على ذلك كانت كثافة وجود مستقبلات TRPv4 في الفئران من نوع WKY - A اقل منها في الفتران من نوع WKY - Y ( 0 . 62 + 0 . 37 ون = 4 و 2 . 34 + 0 . 15 ون = 4 على التوالي , 0 . 039 = p).