DOI: https://doi.org/10.22263/2312-4156.2016.2.34
Лазуко С.С.
Роль индуцибельной NO-синтазы в механизмах регуляции функциональной активности кальций-активируемых калиевых каналов коронарных сосудов у крыс, адаптированных к стрессу
УО «Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университет», г.Витебск, Республика Беларусь
Вестник ВГМУ. – 2016. – Том 15, №2. – С. 34-43.
Резюме.
Цель – изучить влияние индуцибельной NO-синтазы (iNOS) на функциональную активность кальций-активируемых калиевых каналов большой проводимости (ВКСа-каналов) гладкомышечных клеток коронарных сосудов крыс в процессе формирования адаптации к стрессу.
Эксперименты выполнены на 134 белых беспородных крысах-самках массой 200-250 г. Адаптацию проводили иммобилизацией животных в вертикальном положении в пластиковом пенале, заполненном водой (t=23±2°C) до уровня шеи, в течение 8 суток. Тонус коронарных сосудов и сократительную функцию миокарда исследовали на препаратах сердец крыс, изолированных по методу Лангендорфа и перфузируемых в условиях постоянной объемной скорости коронарного потока (10 мл/мин) раствором Кребса-Хензелайта стандартного состава. Блокаду iNOS осуществляли S-метилизотиомочевиной (S-MT, 10-6М). Для изучения роли ВКСа-каналов в регуляции тонуса коронарных сосудов и сократительной функции миокарда в перфузионный раствор добавляли блокатор ВКСа-каналов тетраэтиламмоний (ТЭА) в концентрации 1 мМ. Вклад ВКСа-каналов в регуляцию тонуса сосудов сердца определяли по величине вазоконстрикторного эффекта ТЭА, т.е. по величине прироста коронарного перфузионного давления. Концентрацию iNOS и эндотелиальной NO-синтазы (еNOS), стабильных продуктов деградации NO (NO2-/NO3-), определяли иммуноферментным и спектрофотометрическим методами, соответственно.
Установлено, что добавление в перфузионный раствор S-MT не приводит к изменению тонуса коронарных сосудов и сократительной функции миокарда как в контрольной, так и в группе адаптированных животных. Коронароконстрикторный эффект ТЭА у адаптированных животных выражен в той же степени, что и в контроле. При совместной блокаде ВКСа-каналов и iNOS в группе адаптированных животных отмечается увеличение коронарного перфузионного давления на 30% по сравнению с контрольными показателями в этих же условиях. Характерное для адаптации увеличение концентрации NO2-/NO3- наблюдается на фоне снижения концентрации в сыворотке крови iNOS и повышения еNOS.
Заключение. При адаптации к стрессу наблюдается увеличение функциональной активности ВКСа-каналов, которое проявляется лишь после блокады iNOS, что указывает на выраженную зависимость их активности от NO, продуцируемого данным ферментом.
Ключевые слова: ВКСа-каналы, адаптация, индуцибельная NO-синтаза.
Литература
1. Opening of Ca2+-activated K+ channels triggers early and delayed preconditioning against I/R injury independent of NOS in mice / X. Wang [et al.] // J. Physiol. Heart Circ. Physiol. – 2004 Nov. – Vol. 287, N 5. – Р. H2070–H2077.
2. Calcium-activated potassium channels and the regulation of vascular tone / J. Ledoux [et al.] // Physiology. – 2006 Feb. – Vol. 21. – Р. 69–78.
3. Physiological roles of K+ channels in vascular smooth muscle cells / E. A. Ko [et al.] // J. Smooth Muscle Res. – 2008 Apr. – Vol. 44, N 2. – Р. 65–81.
4. The BK channel beta1 subunit gene is associated with human baroreflex and blood pressure regulation / M. Gollasch [et al.] // J. Hypertens. – 2002 May. – Vol. 20, N 5. – P. 927–933.
5. Potassium channel contributions to afferent arteriolar tone in normal and diabetic rat kidney / C. M. Troncoso Brindeiro [et al.] // Am. J. Physiol. Renal. Physiol. – 2008 Jul. – Vol. 295, N 1. – Р. F171–178.
6. Clapp, L. H. Stoking up BKCa channels in hemorrhagic shock: which channel subunit is really fueling the fire? / L. H. Clapp, N. O. Nelson // Cir. Res. – 2007 Aug. – Vol. 101, N 5. – Р. 436–438.
7. Kyle, D. B. The regulation of BK channel activity by pre- and post-translational modifications / D. B. Kyle, A. P. Braun / Front. Physiol. – 2014 Aug. – Vol. 5. – Р. 316.
8. Chronic stress adaptiation of the nitric oxide synthases and IL-1s levels in brain structures and hypothalamic-pituitary-adrenal axis activity induced by homotypic stress / A. Gadek-Michalska [et al.] // J. Physiol. Pharmacol. – 2015 Jun. – Vol. 66, N 3. – Р. 427–440.
9. Вовлечен ли оксид азота в адаптационную защиту органов от стрессорных повреждений? / Е. Б. Маленюк [и др.] // Бюл. эксперимент. биологии и медицины. – 1998. – Т. 126, № 9. – С. 274–277.
10. Восстановление NO2-/NO3- цинковой пылью в присутствии аммиачного комплекса сульфата меди / И. С. Веремей [и др.] // 40 лет фармацевтическому факультету : сб. науч. тр. – Витебск, 1999. – С. 274–276.
11. Involvement of the endothelin and nitric oxide systems in the pathogenesis of renal ischemic damage in an experimental diabetic model / N. Abu-Saleh [et al.] // Life Sci. – 2012 Oct. – Vol. 91, N 13/14. – Р. 669–675.
12. Kietadisorn, R. Tackling endothelial dysfunction by modulating NOS uncoupling: new insights into its pathogenesis and therapeutic possibilities / R. Kietadisorn, R. P. Juni, A. L. Moens // Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. – 2012 Mar. – Vol. 302, N 5. – Р. E481–E495.
13. Normobaric, intermittent hypoxia conditioning is cardio- and vasoprotective in rats / E. B. Manukhina [et al.] // Exp. Biol. Med. – 2013 Dec. – Vol. 238, N 12. – Р. 1413–1420.
14. Меерсон, Ф. З. Постстрессорная активация синтеза нуклеиновых кислот и белков и ее роль в адаптационных реакциях организма / Ф. З. Меерсон, В. И. Павлова, Г. Т. Сухих // Патол. физиол. и эксперим. терапия. – 1982. – № 5. – С. 3–17.
15. Депонирование оксида азота в сердечно-сосудистой системе / Е. Б. Манухина [и др.] // Изв. РАН. Сер. биол. – 2002. – № 5. – С. 585–596.
16. Nitric oxide donor induces HSP70 accumulation in the heart and in cultured cells / I. Yu. Malyshev [et al.] // FEBS Lett. – 1996 Aug. – Vol. 391, N 1/2. – Р. 21–23.
17. The physiologic aggresome mediates cellular inactivation of iNOS / L. Pandit [et al.] // Proc. Natl. Acad. Sci. U S A. – 2009 Jan. – Vol. 106, N 4. – Р. 1211–1215.
18. Wang, T. Inducible nitric oxide synthase aggresome formation is mediated by nitric oxide / T. Wang, Y. Xia // Biochem. Biophys. Res. Commun. – 2012 Sep. – Vol. 426, N 3. – P. 386–389.
Сведения об авторах:
Лазуко С.С. – к.б.н., доцент, заведующая кафедрой нормальной физиологии УО «Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университет».
Адрес для корреспонденции: Республика Беларусь, 210023, г. Витебск, пр. Фрунзе, 27, УО «Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университет», кафедра нормальной физиологии. E-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. – Лазуко Светлана Степановна.
