Hydroperoxide-induced oxidative stress in the arterial wall: pharmacological characterization of the effects on arterial contractility

Abstract

Hydroperoxides (H2O2, tert.-BHP) had multiple vasomotor actions. Different concentrations of hydroperoxides enhanced contraction in WT and Glutathionperoxidase-1-(-/-) mice aorta. The results suggest that NO plays an important role in limiting the contraction induced by hydroperoxides and glutathione peroxidase seems to protect endothelium from oxidative damage. Hydroperoxides may activate phospholipase A2 – cyclooxygenase – thromboxane A2 pathways to increase contraction. In addition, extracellular Ca2+, intracellular Ca2+ release and Ca2+ sensitization might contribute to the hydroperoxide effects. Hydroperoxides may also inhibit the voltage-dependent K+ channels to increase arterial contraction. Although we could show that the amount of free radical generation is not related to the contractile effects of hydroperoxides on arteries, it is possible that both hydroperoxides increase enough ·O2– as a signal to enhance arterial contraction.

Hydroperoxide (H2O2, tert.-BHP) können über verschiedene Mechanismen die Vasomotorik beeinflussen. In Aortapräparaten von Wildtyp- und Glutathionperoxidase-1-(-/-)-Mäusen führten unterschiedliche Konzentrationen dieser Peroxide zu einer verstärkten Kontraktilität. Dabei scheint unter anderem NO eine wichtige Rolle für die Intensität der Hydroperoxid-induzierten Kontraktionen zu spielen. Die Glutathion­peroxidase 1 schützt das Endothelium vor oxidativer Schädigung. Hydroperoxide führen einerseits über Aktivierung des PhospholipaseA2-Cyclo­oxygenase-ThromboxanA2- Signalwegs, andererseits über die extra- bzw. intrazelluläre Calciumfreisetzung sowie Calciumsensitivieruug zu verstärkten Kontraktionen. Darüberhinaus scheinen die Peroxide auch durch Inhibierung spannungsabhängiger Kaliumkanäle die arterielle Kontraktilität zu verstärken. Obwohl wir zeigen konnten, dass die Menge der gebildeten freien Radikale nicht in direktem Zusammenhang mit den kontraktilen Effekten der Hydroperoxide auf die Arterien steht, ist es möglich, dass sowohl H2O2 als auch tertBHP über eine vermehrte ·O2– –Bildung zu vergrößerten arteriellen Kontraktionen führen können.