Ikääntymisen ja korkean verenpaineen vaikutus bradykiniinin vaikutusreitteihin liittyviin reseptoreihin ja entsyymeihin

Abstract

Kohonnut verenpaine ja sen aiheuttamat sairaudet ovat yleisimpiä ennenaikaiseen kuolemaan johtavista tekijöistä. Ikääntyessä riski sairastua sydän- ja verisuonisairauksiin kasvaa. Sairauksien syntymekanismeja ja -reittejä paremmin ymmärtämällä voitaisiin kehittää tehokkaampia ja ennaltaehkäisevämpiä hoitomuotoja niitä vastaan. Bradykiniini on vasoaktiivinen peptidi, joka on tunnettu sen verisuonia laajentavista ja sydän- ja verisuonisairauksilta suojaavista ominaisuuksistaan. Bradykiniinillä on kuitenkin havaittu olevan myös iästä ja terveydentilasta riippuvia verisuonia supistavia vaikutuksia, joiden tarkat vaikutusreitit ovat heikosti tunnetut.

Tämän insinöörityön tavoitteena oli tutkia bradykiniinin vaikutusreitteihin liittyvien reseptorien ja entsyymien tasoja nuorilla ja vanhoilla korkeaverenpaineisilla sekä vastaavan ikäisillä terveillä rotilla. Työn tarkoituksena oli vertailla proteiinitasoja ryhmien välillä ja näin saada tietoa iän ja korkean verenpaineen vaikutuksesta bradykiniinin vaikutusreitteihin.

Työssä pystytettiin ja optimoitiin Western blot -menetelmä bradykiniinireseptorien B1 ja B2, angiotensiiniä konvertoivan entsyymin (ACE1), syklo-oksigenaasientsyymien (COX-1 ja COX-2) ja angiotensiinireseptori tyypin 2 (AT2) tasojen määrittämistä varten rottien munuaisnäytteistä (n=3).

Menetelmä saatiin pystytetyksi ja sillä voitiin havainnoida luotettavasti haluttujen proteiinien tasoja, lukuun ottamatta COX-2-entsyymiä. ACE1-entsyymin taso oli vanhoilla eläimillä korkeampi kuin nuorilla. COX-1-entsyymin tasojen perusteella tulokset tukivat hypoteesia, jonka mukaan bradykiniinin verisuonia supistavat vaikutukset välittyvät COX-entsyymien tuottamien prostanoidien kautta korkeaverenpaineisilla eläimillä. Odotusten vastaisesti bradykiniinireseptorien tasoissa ei havaittu ikääntymiseen liittyviä muutoksia. Merkittävimpien tasoerojen havainnoimiseksi määrityksiä tulisi jatkaa suuremmalla aineistolla. Seuraavassa tutkimuksessa tulisi myös selvittää, onko vastaavia eroja myös muissa kudoksissa, kuten sydämessä ja verisuonissa.

Elevated blood pressure and cardiovascular diseases are the most important causes of premature death. Aging is one of the factors that increases the risk of cardiovascular diseases. It is important to get more information about the diseases in order to develop more effective and more preventive treatments. Bradykinin is a vasoactive peptide which is known for its vasodilative and cardioprotective functions. It has been shown that bradykinin can induce age- and health-dependent vasoconstriction, but the pathways are not well-known.

The aim of this thesis was to investigate the protein levels of the bradykinin pathway components in young and aged spontaneously hypertensive and normotensive rats. The goal was to compare the protein levels in these groups and thus to get information of the effects of aging and raised blood pressure on bradykinin pathways.

In this thesis, Western blot method was built-up and optimized to analyse the levels of bradykinin receptors B1 and B2, angiotensin converting enzyme (ACE1), cyclooxygenase enzymes (COX-1, COX-2) and angiotensin receptor type 2 (AT2). Measurements were performed using rat kidneys (n=3).

The method was built-up and optimized successfully, and the levels of the proteins could be analysed reliably. The only protein that could not be detected was COX-2. The levels of ACE1 protein were higher in kidney samples of old rats than in those of young rats. According to the levels of COX-1, results supported the hypothesis that bradykinin-induced vasoconstriction is mediated via products of COX enzymes. Contrary to expectations, there were no age-related changes in the levels of bradykinin receptors. To confirm the results, the study should be continued with higher number of samples. The study could be continued also by analysing levels of the investigated proteins in other tissues such as heart and blood vessels.