Vasküler Düz Kas ve Tonus
Vasküler düz kas hücreleri, atardamar ve toplardamarların kas tabakasını oluşturmaktadır ve bunların sürekli kısmi kasılması — vasküler tonus — damarın çapını, dolayısıyla akıma karşı direnci ve kanın dağılımını belirlemektedir. İskelet kasının kısa süreli kasılmalarının aksine, vasküler düz kas, uzun süreler boyunca dereceli, ekonomik kasılmaları nöral, hormonal, endotelyal ve lokal metabolik kontrolün birleşik etkisi altında sürdürmektedir.
Tanım
Vasküler düz kas, damar duvarının istemsiz kasıdır; dereceli, sürekli kasılması (vasküler tonus) damar çapını düzenlemektedir. Vasküler tonus ise, tamamen gevşemiş duruma göre sürdürülen kasılma düzeyidir.
Kapsam
Bu konu, vasküler düz kasın kasılma mekanizmasını, kasılma ve gevşemeyi düzenleyen kalsiyum bağımlı ve kalsiyum duyarlılaşma yollarını, dinlenim (bazal) tonusun sürdürülmesini ve düz kas fenotipinin plastisitesini kapsamaktadır. Spesifik vazodilatör veya vazokonstriktör ilaç rejimlerini kapsamamaktadır.
Temel sorular
- Kalsiyum, vasküler düz kas kasılmasını nasıl tetikler ve düzenler?
- Kalsiyum duyarlılaşması nedir ve tonusu ekonomik olarak nasıl sürdürür?
- Nöral, hormonal, endotelyal ve metabolik sinyaller dinlenim tonusunu nasıl belirler?
- Düz kas fenotipi, kasılabilen ve sentetik durumlar arasında nasıl geçiş yapar?
Anahtar kavramlar
- Miyozin hafif zincir fosforilasyonu
- Kalsiyum-kalmodulin-miyozin hafif zincir kinaz yolu
- Kalsiyum duyarlılaşması ve miyozin hafif zincir fosfatazı
- RhoA/Rho-kinaz sinyalizasyonu
- Bazal (dinlenim) vasküler tonus
- Miyojenik yanıt
- Kasılabilen ve sentetik fenotip geçişi
Temel kuramlar
- Kasılma aparatının kalsiyum duyarlılaşması
- Hücre içi kalsiyumu artırmanın ötesinde, agonistler miyozin hafif zincir fosfatazını düzenleyerek, büyük ölçüde RhoA/Rho-kinaz yolu aracılığıyla, kasılma mekanizmasının kalsiyuma duyarlılığını modüle etmekte, böylece belirli bir kalsiyum düzeyinde sürekli kuvvet ve tonusun ekonomik olarak sürdürülmesini sağlamaktadır.
Mekanizmalar
Kasılma, hücre içi kalsiyumdaki artışın kalmoduline bağlanmasıyla başlamakta, bu durum miyozin hafif zincir kinazı aktive etmekte, o da düzenleyici miyozin hafif zincirini fosforile ederek çapraz köprü döngüsüne izin vermektedir. Gevşeme, miyozin hafif zincir fosfatazı tarafından defosforilasyonu takiben gerçekleşmektedir. Kritik olarak, agonistler bu sistemin kalsiyuma duyarlılığını değiştirebilmektedir: RhoA ve Rho-kinaz aracılığıyla sinyal iletimi fosfatazı inhibe etmekte, böylece belirli bir kalsiyum konsantrasyonunda kuvvet sürdürülmekte — kalsiyum duyarlılaşması — bu da damarların tonusu ekonomik bir şekilde korumasını sağlamaktadır (Somlyo & Somlyo, 2003; Somlyo & Somlyo, 1994; Loirand et al., 2006). Dinlenim tonusu, sempatik aktivite, dolaşımdaki ve lokal mediyatörler, endotelyal sinyaller ve küçük arterlerin basınca miyojenik yanıtı dahil olmak üzere daraltıcı ve genişletici girdilerin dengesini yansıtmaktadır (Mulvany & Aalkjaer, 1990). Vasküler düz kas hücreleri aynı zamanda plastiktir; büyüme ve hastalık sırasında kasılabilen ve sentetik fenotipler arasında geçiş yapabilmektedir (Owens et al., 2004).
Klinik önem
Vasküler tonus, vasküler direncin yakın belirleyicisidir ve burada açıklanan yollar, birçok vazoaktif etkinin hedefidir. Bu madde, fizyolojiyi referans materyal olarak açıklamakta olup, ilaç dozajını veya bireyselleştirilmiş tedaviyi tanımlamamaktadır.
Kanıt ve kılavuzlar
Kasılma ve kalsiyum duyarlılaşma mekanizmaları, klasik düz kas fizyolojisine (Somlyo & Somlyo, 1994, 2003) ve Rho-kinaz sinyalizasyonuna ilişkin derlemelere (Loirand et al., 2006) dayanmaktadır; fenotip plastisitesi Owens ve ark. (2004) çalışmasında özetlenmiştir ve küçük arter yapısı-fonksiyonu Mulvany & Aalkjaer (1990) çalışmasında incelenmiştir.
Tarihçe
Erken dönem düz kas fizyolojisi, kalsiyum-kalmodulin bağımlı miyozin hafif zincir fosforilasyonunu kasılma tetikleyicisi olarak belirlemiştir. 1990'larda agonistlerin miyozin fosfataz aracılığıyla kalsiyum duyarlılığını da modüle ettiğinin anlaşılması ve daha sonra RhoA/Rho-kinaz yolunun tanımlanması, sürekli vasküler tonusun nasıl sürdürüldüğüne dair bakış açısını yeniden şekillendirmiştir (Somlyo & Somlyo, 1994, 2003; Loirand et al., 2006). Paralel çalışmalar, vasküler düz kas hücrelerinin nihai olarak sabit olmadığını, ancak gelişim ve hastalık sırasında fenotip değiştirdiğini ortaya koymuştur (Owens et al., 2004).
Öne çıkan isimler
- Andrew P. Somlyo
- Avril V. Somlyo
- Gary K. Owens
- Michael J. Mulvany
İlgili konular
Temel eserler
- somlyo-somlyo-2003
- owens-2004
- mulvany-aalkjaer-1990
Sıkça sorulan sorular
- Vasküler tonus nedir?
- Vasküler düz kasın sürdürdüğü sürekli kısmi kasılma düzeyidir; bu, damarın çapını tamamen gevşemiş durumuna göre belirler ve dolayısıyla akıma karşı direncini oluşturur.
- Kalsiyum duyarlılaşması nedir?
- Sinyal yollarının, esas olarak miyozin hafif zincir fosfatazını inhibe ederek, kasılma mekanizmasının belirli bir kalsiyum miktarına yanıtını artırdığı ve tonusun ekonomik olarak sürdürülmesini sağladığı süreçtir.