Bradykiniini endoteelin ja sileälihassolujen säätelijänä verisuonen tulehdustilassa

Abstract

Sydän- ja verisuonitaudit ovat suurin kuolinsyy länsimaissa. Tautien syntymekanismeja paremmin ymmärtämällä voitaisiin kehittää sairauksien varhaisvaiheiden tunnistamiseen tarvittavia spesifisempiä merkkiaineita, sekä löytää ennaltaehkäiseviä ja parempia hoitomuotoja. Bradykiniinillä on tärkeä rooli verisuonten tonuksen säätelyssä, ja se on perinteisesti tunnettu verisuonia laajentavasta vaikutuksestaan. Tutkimusryhmän aikaisempien eläintutkimusten mukaan bradykiniinillä on myös ikään ja terveydentilaan sidottuja verisuonia supistavia vaikutuksia.

Tämän insinöörityön tarkoituksena oli pystyttää soluviljelymallit humaaneille endoteeli- (HUVEC) ja sileälihassoluille (CASMC), aiheuttaa soluille keinotekoinen tulehdus E.colin endotoksisella lipopolysakkaridilla (LPS) sekä tutkia bradykiniinin mahdollisia erilaisia vaikutusreittejä terveissä ja tulehtuneissa soluissa. Soluja viljeltiin 48-kuoppalevyllä. Niistä tehtiin koesarjat, joissa vertailtiin terveitä ja LPS-endotoksiinilla käsiteltyjä soluja, sekä bradykiniinin annosvasteita. Koesarjojen kasvatusliuoksista mitattiin tulehdusvälittäjäaineiden, prostanoidien ja kokonaistyppioksidin pitoisuuksia ELISA- ja kolorimetrisellä nitraatti-nitriittimenetelmällä.

Soluviljelymallien pystytys onnistui ja soluja onnistuttiin kasvattamaan hallitusti. Tulehdusvälittäjäaineiden mittauksista huomattiin, että LPS-endotoksiinilla käsiteltyjen solujen kasvatusliuosten pitoisuudet olivat korkeammat kuin terveiden. Prostanoidien mittauksista huomattiin, että terveiden ja LPS-endotoksiinilla käsiteltyjen solujen kasvatusliuoksissa oli eroavaisuuksia, sekä bradykiniinillä oli vaikutusta pitoisuuksien tasoihin.

Tulosten perusteella soluille aiheutettu keinotekoinen tulehdus lipopolysakkaridilla onnistui. Prostanoidien mittauksien perusteella bradykiniinillä on erilaisia vaikutusreittejä terveissä kuin LPS-endotoksiinilla käsitellyissä soluissa. Tämän perusteella bradykiniinillä voi olla myös verisuonia supistavia vaikutuksia. Tutkimusta vaatii myös ikääntymisen merkityksen selvittäminen bradykiniinin vaikutusreiteissä.

Cardiovascular diseases are one of the most common causes of death in Western countries. By understanding the mechanisms of disease development, more specific indicators for identifying early stages of the diseases, and preventive and better treatments could be developed. Bradykinin has an important role in the regulation of vascular tone and is traditionally known of its vasodilating effects. According to earlier studies, bradykinin has an age- and health-dependent vasoconstriction pathway.

The purpose of this study was to set up a cell culture model for human endothelium (HUVEC) and smooth muscle cells (CASMC), to cause an artificial inflammation to the cells by using E. coli’s endotoxin lipopolysaccharide (LPS) and to study bradykinin’s possible different pathways on healthy and inflamed cells. Cells were cultured on 48 well plates, and test series were conducted on them. Healthy and LPS treated cells were compared. The cells were also treated with bradykinin. Cytokines, prostanoids and total nitrate-nitrite concentrations reflecting nitric oxide status were measured from culture media using ELISA and colorimetric method.

The setups for the cell culture models were successful, and it was possible to cultivate the cells in a controlled way. The cytokine concentrations from the LPS-treaded culture media were higher than those from the healthy cells. The prostanoid concentrations were different between the healthy and LPS-treated culture media. Bradykinin effected on the prostanoid concentrations.

Results show that, LPS caused inflammation to the cells. According to the prostanoid measurements, bradykinin had different effects on healthy cells compared to LPS-treated cells. Furthermore, it seems that bradykinin could also have vasoconstrictive effects. The influence of aging on the bradykinin effects is yet to be studied.