Sex-specific vascular responses of the rat aorta: effects of moderate term (intermediate stage) streptozotocin-induced diabetes

Hyperglycemia affects male and female vascular beds differently. We have previously shown that 1 week after the induction of diabetes with streptozotocin (STZ), male and female rats exhibit differences in aortic endothelial function. To examine this phenomenon further, aortic responses were studied in male and female rats 8 weeks after the induction of diabetes (intermediate stage). Endothelium-dependent vasodilation (EDV) to acetylcholine (ACh) was measured in phenylephrine (PE) pre-contracted rat aortic rings. Concentration response curves to PE were generated before and after L-NAME, a nitric oxide synthase (NOS) inhibitor. Furthermore, mRNA expression of endothelial nitric oxide synthase (eNOS) and NADPH oxidase subunit (Nox1) were determined. At 8 weeks, diabetes impaired EDV to a greater extent in female than male aortae. Furthermore, the responsiveness to PE was significantly enhanced only in female diabetic rats, and basal NO, as indicated by the potentiation of the response to PE after L-NAME, was reduced in female diabetic rat aortae to the same levels as in males. In addition, eNOS Mrna expression was decreased, while the Nox1 expression was significantly enhanced in diabetic female rats. These results suggest that aortic function in female diabetic rats after 8 weeks exhibits a more prominent impairment and that NO may be involved. Key words: sex differences, endothelial function, nitric oxide, streptozotocin (STZ), diabetes, rat aorta. On sait que l'hyperglycemie n'affecte pas le lit vasculaire de la meme maniere chez les hommes que chez les femmes. De fait, nous avons montre precedemment qu'une semaine apres l'induction du diabete par l'administration de streptozotocine (STZ), la fonction endotheliale de l'aorte de rats males est differente de celle des rats femelles. En vue d'examiner ce phenomene plus en detail, nous avons etudie les reponses aortiques chez des rats males et femelles 8 semaines apres l'induction du diabete (stade intermediaire). A cet effet, nous avons mesure la vasodilation dependante de l'endothelium (VDE) induite par l'acetylcholine (ACh) dans un modele d'anneaux aortiques contractes en reponse a la phenylephrine (PE). Les courbes de la reponse a la PE en fonction de la concentration etaient obtenues avant et apres l'administration de L-NAME, un inhibiteur de l'oxyde nitrique synthase (NOS). Par la suite, nous avons mesure l'expression de l'ARNm de l'oxyde nitrique synthase endotheliale (NOSe) et de la sous-unite NADPH oxydase (Nox1). Huit semaines apres l'induction du diabete, nous avons observe que la VDE etait plus marquee chez les femelles que chez les males et que la susceptibilite aux effets de la PE n'augmentait de facon importante que chez les rates diabetiques. En revanche, comme en temoignait la potentialisation de la reponse a la PE induite par l'administration de L-NAME, l'effet initial du NO etait attenue a des degres similaires dans les aortes de rats diabetiques males et femelles. Enfin, nous avons observe une diminution de l'expression de l'ARNm de la NOSe et une augmentation marquee de l'expression de la Nox1 chez les rats diabetiques femelles. Ces resultats laissent entendre qu'apres 8 semaines, le diabete aurait un effet plus deletere sur le fonctionnement de l'aorte chez les rats femelles, et que ce phenomene serait lie au NO. [Traduit par la Redaction] Mots-cles: differences entre les sexes, fonction endotheliale, oxyde nitrique, streptozotocine (STZ), diabete, aorte de rat.
Introduction Cardiovascular diseases (CVD) are main causes of morbidity and mortality in diabetes. Both micro- and macro-vascular complications play a major role in the development of CVD in diabetic patients. [...]