EPİGALLOKATEŞİN GALLAT (EGCG)’IN NORMAL VE YÜKSEK GLUKOZ ORTAMINDA İZOLE SIÇAN KARDİYOMYOSİTLERİ ÜZERİNDEKİ DİREKT ETKİLERİ

Year 2019, Volume: 43 Issue: 1, 72 - 78, 31.01.2019

Gizem Kaykı Mutlu Zeynep Elif Yeşilyurt Betül Rabia Erdoğan , İrem Karaömerlioğlu Ayhanım Elif Müderrisoğlu Ebru Arıoğlu İnan , Nuray Arı

Abstract

       Amaç: Kardiyovasküler komplikasyonlar diyabetik
hastalarda en önde gelen morbidite ve mortalite nedenidir. Bu komplikasyonların
patogenezindeki en önemli faktör hiperglisemidir. Öte yandan günlük diyetle
tüketilen polifenolik maddelerin kalp hastalıklarına karşı koruyucu oldukları
bilinmektedir. Polifenoller bakımından çok zengin olan çay tüketiminin kalp
hastalığı riski ve kardiyovasküler mortaliteyi azalttığı bilinmektedir. Çayın
içerdiği başlıca polifenolik madde epigallokateşin gallat (EGCG)’tır. EGCG’nin diyabet
gibi çeşitli patolojilerde kardiyoprotektif etkili olduğu bildirilmiştir. Ne
var ki, kalp üzerindeki direkt kardiyak etkileri bilinmemektedir. Bu noktadan
hareketle, EGCG’nin etkileri çalışmamızda normal (5,5 mM) ve yüksek glukoz
konsantrasyonu (25,5 mM) altında incelenmiştir.

        Gereç ve Yöntem: Bu amaçla, taze izole edilen ventriküler kardiyomyositler 3 saat süreyle
yüksek glukoz varlığında inkübe edilmiştir. EGCG ise bir grup hücreye glukoz uygulamasından
30 dakika önce ilave edilmiştir. Ion-Optix kenar deteksiyon sistemi ile hücre kısalma-uzaması
sırasında hücre boyutundaki değişiklikler kaydedilmiştir. 

        Sonuç ve Tartışma: EGCG yüksek konsantrasyonda glukoz inkübasyonu
sonucu gelişen hipertrofik yanıtı düzeltmektedir. Ancak, EGCG hem normal hem de
yüksek glukoz konsantrasyonu varlığında kontraktilitenin azalmasına neden
olmaktadır. Bu negatif inotropik etkisinin detaylı mekanizmasının
anlaşılabilmesi için ek çalışmalara gerek duyulmaktadır.    

Keywords

kardiyomiyosit, hiperglisemi, hipertrofi, EGCG

DIRECT EFFECTS OF EPIGALLOCATECHIN GALLATE (EGCG) ON ISOLATED RAT CARDIOMYOCYTES UNDER NORMAL AND HIGH GLUCOSE CONCENTRATIONS

Abstract

        Objective: Cardiovascular complications are the
leading causes of mortality and morbidity in diabetic patients. Hypergylcemia
plays the major role in the pathogenesis of these complications. On the other
hand, dietary polyphenols are known to have preventive effects on the
development of cardiac diseases.Tea consumption, which is known to be a rich
source of polyphenols, has been shown to decrease incidence of cardiac diseases
and cardiovascular mortality. Epigallocatechin gallate (EGCG) is the major
polyphenolic substance found in tea. EGCG is known to have protective effects
in cardiac pathologies such as diyabetes. Nevertheless, to our knowledge, their
direct cardiac effect at the cellular level is not known. Thus, we aimed to
investigate its effects under normal (5,5 mM) and high glucose (25,5 mM) concentrations.

        Material and Method: Wtih this purpose, freshly isolated
ventricular cardiomyocytes were incubated with high glucose for 3 hours. EGCG was
added 30 min prior to high glucose to a group of cells. A video-based edge detection system
(IonOptix) was used to record changes in cell length during cell shortening and
relengthening.

        Result and Discussion: EGCG decreased hypertrophic response of hyperglycemia. However, it
decreases contractility under both normal and high glucose concentrations. To
understand the detailed mechanism of its negative inotropic effect, further
investigation is needed.

Keywords

cardiomyocytes, hyperglycemia, hypertrophy, EGCG

References

• Bell, D.S. (2003). Diyabetic cardiomyopathy. Diyabetes Care, 26(10),2949-51.
• Bacanli, M., Taner, G., Basaran, A.A., Basaran, N. (2015). Bitkisel Kaynaklı Fenolik Yapıdaki Bileşikler ve Sağlığa Yararlı Etkileri Turkiye Klinikleri. Journal of Pharmaceutical Sciences, 4 (1), 9-16.
• Dauchet, L., Amouyel, P., Dallongeville, J. (2005). Fruit and vegetable consumption and risk of stroke: a meta-analysis of cohort studies. Neurology ,65, 1193–1197.
• Hu, F.B., Willett, W.C. (2002). Optimal diets for prevention of coronary heart disease. JAMA, 288, 2569–2578.
• Scalbert, A., Johnson, I.T., Saltmarsh, M. (2005). Polyphenols: antioxidants and beyond. American Journal of Clinical Nutrition, 81(1 Suppl.), 215S–217S.
• Collins, A.R. (2005) Assays for oxidative stress and antioxidant status: applications to research into the biological effectiveness of polyphenols. American Journal of Clinical Nutrition, 81(1 Suppl.): 261S-267S.
• Yamagata, K., Tagami, M., Yamori, Y. (2015). Dietary polyphenols regulate endothelial function and prevent cardiovascular disease. Nutrition, 31(1), 28-37.
• Bahadoran, Z., Mirmiran, P., Azizi, F. (2013). Dietary polyphenols as potential nutraceuticals in management of diyabetes: A review. Journal Diyabetes Metabolic Disorders, 12, 43.
• Bacanli, M., Goktas, H.G., Basaran, A.N., Arı, N., Basaran, A.A. (2016). Beneficial Effects of Commonly Used Phytochemicals in Diyabetes Mellitus. Acta Pharmaceutica Sciencia, 54(1), 9-20
• Hajiaghaalipour, F., Khalilpourfarshbafi, M., Arya, A. (2015). Modulation of glucose transporter protein by dietary flavonoids in type 2 diyabetes mellitus. International Journal of Biological Scences, 11, 508–24.
• Lorenz, M., Hellige, N., Rieder, P., Kinkel, H.T., Trimpert, C., Staudt, A., Felix, S.B., Baumann, G., Stangl, K., Stangl, V. (2008). Positive inotropic effects of epigallocatechin-3-gallate (EGCG) involve activation of Na+/H+ and Na+/Ca2+ exchangers. European Journal of Heart Failure, 10(5), 439-45.
• Bao, L., Lu, F., Chen, H., Min, Q., Chen, X., Song, Y., Zhao, B., Bu, H., Sun, H. (2015). High concentration of epigallocatechin-3-gallate increased the incidences of arrhythmia and diastolic dysfunction via β2-adrenoceptor. Journal of Food Science, 80(3), T659-63.
• Wu, Y., Xia, Z.Y., Zhao, B., Leng, Y., Dou, J., Meng, Q.T., Lei, S.Q., Chen, Z.Z., Zhu, J. (2017). (-)-Epigallocatechin-3-gallate attenuates myocardial injury induced by ischemia/reperfusion in diyabetic rats and in H9c2 cells under hyperglycemic conditions. International Journal of Molecular Medicine, 40(2), 389-399.