Differential regulation of diabetes-induced rat aorta ATP-sensitive potassium channels, Kir 6.1 and Kir 6.2, by pulsed magnetic field therapy

Year 2013, Volume: 38 Issue: 1, 15 - 21, 01.03.2013

Mehmet Bertan Yılmaz İşıl Öcal Eylül Akbal Tufan Mert Turan Tufan Gamze Cömertpay Nermin Seda Ilgaz Özgür Turgut İnayet Nur Uslu

Abstract

Purpose: Our goal is to determine the effects of pulsed field magnetic field treatment (PMF), which has been reported to lower blood cholesterol, glucose, triglyceride levels and recover vascular defects of diabetic rats, on ATP-sensitive potassium channel subunits, Kir 6.1 and Kir 6.2, of streptozotocin (STZ)-induced diabetic rat aorta. Methods: Diabetes was induced in rats by streptozotocin administration. Pulsed filed magnetic field treatment performed at 1,5 mT intensity on diabetic rats. Aortas were excised out and mRNAs were isolated and reverse transcribed into cDNAs. In order to evaluate mRNA expression levels, real time PCR was employed with primers specific for Kir 6.1 and Kir 6.2 mRNA. Results: In our studies, pulsed filed magnetic field treatment repressed Kir 6.1 but not Kir 6.2 mRNA expression in diabetic rats. Conclusion: In aorta diabetes-induced endothelial dysfunction leads to impairment in contraction-relaxation response and vascular tone, which could be recovered in part by PMF treatment. Our findings here may suggest that the positive therapeutic effect of PMF possibly act through the regulation of ATP-sensitive potassium channels, Kir 6.1 and Kir 6.2.

Keywords

Aorta, ATP-sensitive potassium channel, diabetes, Kir 6.1, Kir 6.2, magnetic field, rat

Diyabet İndüklenmiş Sıçan Aortası ATP'ye Duyarlı Potasyum Kanallarının, Kir 6.1 ve Kir 6.2, Pulslu Manyetik Alan Tedavisi ile Regülasyonu

Abstract

Amaç: Normal ve streptozotosin ile indüklenen diyabetik sıçanlarda serum kolesterol, glikoz, ve trigliserid seviyelerinin normale dönmesini, damarsal hasarların giderilmesini ve özellikle aort halkalarında gevşeme yanıtının oluşmasında olumlu etkileri olan pulslu manyetik alanın (PMA) streptozotosin ile indüklenen diyabetik sıçanlarda ATP"ye duyarlı potasyum kanalları alt ünitelerinden olan Kir 6.1 ve Kir 6.2 üzerine olan etkilerini belirlemek bu çalışmamızın temel amacıdır. Yöntem: Diyabet, sıçanlarda Streptozotosin uygulaması ile indüklendi. Diyabetik sıçanlara 1,5 mT şiddetinde pulslu manyetik alan tedavisi uygulandı. Aortları kesilerek çıkarıldı ve mRNA izole edilerek ardından cDNA haline çevrildi. mRNA ekspresyon düzeylerini belirlemek için Kir 6.1 ve Kir 6.2 mRNA"larına özgü primerler aracılığıyla real time PCR yapıldı. Bulgular: Çalışmalarımızda kullanılan PMA"nın, diyabetik sıçanlarda Kir 6.1 mRNA ekspresyonunu baskılarken ve Kir 6.2 mRNA ekspresyonunu indüklediği gözlenmiştir. Sonuç: PMA tedavisi aortda diyabete bağlı olarak ortaya çıkan endotel hasarlar ile ilişkilendirilmiş kasılma-gevşeme yanıtı ve vasküler tonda oluşan fonksiyon bozukluklarının kısmen iyileştirilmesini sağlar. Bizim buradaki bulgularımız, PMA"nın pozitif tedavi edici etkisini ATP"ye duyarlı potasyum kanallarının üzerinden gerçekleştirdiğini önermektedir.

Keywords

Aort, ATP-duyarlı potasyum kanalı, diyabet, Kir 6.1, Kir 6.2, manyetik alan, sıçan

References

• Casares S and Brumeanu TD . Insights into the pathogenesis of type 1 diabetes: a hint for novel immunospecific therapies. Curr Mol Med. 2001; 1: 357Grant PJ . Diabetes and vascular disease research: a new beginning. Diab Vasc Dis Res. 2009; 6: 61. Creager M, Lüscher T. Diabetes anda vascular disease pathophysiology, clinical consequences and medical therapy part 1. Circulation. 2003;108:1527
• Grant PJ . Diabetes mellitus and vascular disease: targeting cardiometabolic risk. Diab Vasc Dis Res. 2008; 5: 7-8.
• Ashcroft F, ATP-sensitive potassium channelopathies: focus on insulin secretion, J. Clin. Invest. 2005; 115:2047–58.
• Mulhern M and Docherty J. Effects of experimental diabetes on the responsiveness of rat aorta. 1997. Mert T, Gunay I, and Ocal I Neurobiological effects of pulsed magnetic field on diabetes-induced neuropathy. Bioelectromagnetics. 31: 39-47.
• Mert T, Gunay I, Ocal I, Guzel I, Inal T,Sencar L, Polat S. Macrophage depletion delays progressionof neurophatic pain in diabetic animals. NaunynSchmied Arch Pharmacol. 2009; 379:445–52.
• Newsholme P, Brennan L, Rubi B, and Maechler P . New insights into amino acid metabolism, beta-cell function and diabetes. Clin Sci (Lond). 2005; 108: 185Teramoto N . Physiological roles of ATP-sensitive K+ channels in smooth muscle. J Physiol. 2006; 572: 617Farzaneh T and Tinker A . Differences in the mechanism of metabolic regulation of ATP-sensitive K+ channels containing Kir6.1 and Kir6.2 subunits. Cardiovasc Res. 2008; 79: 621-31.
• Yazışma Adresi / Address for Correspondence: Dr. Mehmet Bertan Yılmaz Çukurova Üniversitesi Tıp Fakültesi Tıbbi Biyoloji ve Genetik Anabilim Dalı Balcalı/ ADANA e-mail: [e-mail] geliş tarihi/received :10.08.2012 kabul tarihi/accepted:,17.09.2012