DOI: https://doi.org/10.22263/2312-4156.2020.3.30
Лазуко С.С.
Зависимая от iNOS модуляция тонуса коронарных сосудов при экспериментальном сахарном диабете, развивающемся на фоне предварительной адаптации
Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университет, г. Витебск, Республика Беларусь
Вестник ВГМУ. – 2020. – Том 19, №3. – С. 30-40.
Резюме.
Цель работы – оценить вклад индуцибельной NO-синтазы (iNOS) в механизмы поддержания тонуса коронарных сосудов и сократительной функции миокарда у крыс при экспериментальном сахарном диабете, развивающемся на фоне периодически воспроизводимых эпизодов иммобилизации.
Материал и методы. Тонус коронарных сосудов и сократительную функцию миокарда исследовали на препаратах сердец крыс, изолированных по методу Лангендорфа из организмов крыс, и перфузируемых в условиях постоянной объемной скорости коронарного потока (6, 8, 10 и 15 мл/мин) раствором Кребса-Хензелайта стандартного состава. Блокаду iNOS осуществляли S-метилизотиомочевиной (S-MT, 10-6М). Адаптацию проводили посредством иммобилизации животных в вертикальном положении в пластиковом пенале, заполненном водой (t=23±2°C) до уровня шеи, в течение 8 суток. Сахарный диабет у крыс моделировали с помощью однократного внутрибрюшинного введения стрептозоцина (50 мг/кг), разведенного в цитратном буфере (рН 4,5).
Концентрацию стабильных продуктов деградации NO (NO2-/NO3-), супероксиддисмутазы, каталазы, диеновых коньюгатов и малонового диальдегида в гомогенате левого желудочка определяли спектрофотометрическим методом. Содержание индуцибельной и эндотелиальной NO-синтаз (еNOS), интерлейкина 1β, С-реактивного белка в сыворотке крови экспериментальных животных определяли иммуноферментным методом.
Результаты. Сахарный диабет, воспроизводимый у крыс после предварительной адаптации короткими стрессорными воздействиями, не сопровождался изменениями коронарного перфузионного давления и развиваемого внутрижелудочкового давления. Добавление в перфузионный раствор S-MT приводило к повышению коронарного перфузионного давления, но не оказывало влияния на величины развиваемого внутрижелудочкового давления и скорость сокращения и расслабления миокарда (dP/dt). В группе «Адаптация+сахарный диабет» определялось увеличение концентрации iNOS, продуктов перекисного окисления липидов, на фоне снижения антиоксидантной активности и повышения содержания маркеров воспаления (ИЛ-1β, С-реактивный белок) у экспериментальных животных.
Заключение. Сахарный диабет, воспроизводимый на фоне периодических эпизодов иммобилизации, сопровождается увеличением образования индуцибельной NO-синтазы, что в условиях дефицита eNOS, скорее всего, имеет приспособительное значение и необходимо для того, чтобы поддержать на должном уровне продукцию вазоактивного NO и предупредить возможную вазоконстрикцию, вызванную стойкой гипергликемией, активными формами кислорода и развивающимся системным воспалением.
Ключевые слова: индуцибельная NO-синтаза, сахарный диабет, адаптация короткими стрессорными воздействиями, тонус коронарных сосудов.
Финансирование: Исследование выполнено при поддержке ГПНИ, Беларусь, по заданию 1.2.49.
Литература
1. Diabetes and cardiovascular disease / International Diabetes Federation. – Brussels, Belgium : International Diabetes Federation, 2016. – 14 p.
2. Downregulation of BK channel function and protein expression in coronary arteriolar smooth muscle cells of type 2 diabetic patients / T. Lu [et al.] // Cardiovasc Res. – 2019 Jan. – Vol. 115, N 1. – С. 145–153.
3. TRAF6 mediates high glucose-induced endothelial dysfunction / R. Liu [et al.] // Exp. Cell. Res. – 2018 Sep. – Vol. 370, N 2. – Р. 490–497.
4. Meerson, F. Z. Adaptation to short-term stress prevents post-infarction hyperactivation of the endothelium and decrease in blood pressure in rats / F. Z. Meerson, E. B. Manukhina, A. V. Lapshin // Biomed. Sci. – 1991. – Vol. 2, N 6. – Р. 623–628.
5. Божко, А. П. Предупреждение стрессорных изменений коронарного кровотока при помощи бета-блокатора обзидана, антиоксиданта ионола и адаптации животных к коротким стрессорным воздействиям / А. П. Божко, А. П. Солодков // Изв. АН БССР. Сер. биол. наук. – 1989. – № 5. – С. 611–617.
6. Солодков, А. П. Адаптация к коротким стрессорным воздействиям предупреждает постстрессорное нарушение функциональной активности кальцийактивируемых калиевых каналов коронарных сосудов / А. П. Солодков, С. С. Майорова, С. С Лазуко // Бюл. эксперим. биологии и медицины. – 2010. – Т. 149, № 4. – С. 372–378.
7. 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. физиология и эксперим. терапия. – 1982. – № 5. – С. 3–17.
8. Депо оксида азота (NO) и его адаптивная роль в сердечно-сосудистой системе / Е. Б. Манухина [и др.] // Патогенез. – 2012. – Т. 10, № 2. – С. 19–27.
9. Heat Shock Proteins: Protection and Potential Biomarkers for Ischemic Injury of Cardiomyocytes After Surgery / V. A. Santos-Junior [et al.] // Braz. J. Cardiovasc. Surg. – 2018 May-Jun. – Vol. 33, N 3. – Р. 291–302.
10. Лазуко, С. С. Модулирующее влияние iNOS на функциональную активность КАТФ-каналов коронарных сосудов у крыс, адаптированных к стрессу / С. С. Лазуко, Л. Е. Беляева, Е. Б. Манухина // Рос. физиол. журн. им. И. М. Сеченова. – 2016. – Т. 102, № 7. – С. 864–875.
11. Лазуко, С. С. Особая роль индуцированной NO-синтазы в механизмах регуляции тонуса коронарных сосудов крыс при иммобилизационном стрессе, развивающемся на фоне сахарного диабета / С. С. Лазуко, Л. Е. Беляева, А. П. Солодков // Рос. физиол. журн. им. И. М. Сеченова. – 2014. – Т. 100, № 4. – С. 433–444.
12. Гаврилов, В. Б. Измерение диеновых коньюгатов в плазме по ультрофиолетовому поглащению гептановых и изопропиловых экстрактов / В. Б. Гаврилов, А. Р. Гаврилова, Н. Ф. Хмара // Лаб. дело. – 1988. – № 2. – С. 60–64.
13. Андреева, Л. И. Модификация метода определения перекисей липидов в тесте тиобарбитуровой кислоты / Л. И. Андреева, В. А. Кожемякин // Лаб. дело. – 1988. – № 1. – С. 41–43.
14. Стальной, М. Д. Метод определения малонового альдегида с помощью тиобарбитуровой кислоты / М. Д. Стальной, Т. Г. Гаришвили // Современные методы в биохимии / под ред. В. Н. Ореховича. – Москва : Медицина, 1977. – С. 66–68.
15. Propofol protects against high glucose-induced endothelial dysfunction in human umbilical vein endothelial cells / M. Zhu [et al.] // Anesth Analg. – 2012 Feb. – Vol.114, N 2. – Р. 303–309.
16. Biphasic regulation of NF-kB activity underlies the pro- and anti-inflammatory actions of nitric oxide / L. Connelly [et al.] // Immunol. – 2001 Mar. – Vol. 166, N 6. – Р. 3873–3881.
17. Schinzari, F. Increased endothelin-1-mediated vasoconstrictor tone in human obesity: effects of gut hormones / F. Schinzar, M. Tesauro, C. Cardillo // Physiol. Res. – 2018 Jun. – Vol. 67, suppl. 1. – Р. S69–S81.
Сведения об авторах:
Лазуко С.С. – к.б.н., доцент, заведующая кафедрой нормальной физиологии, Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университет.
Адрес для корреспонденции: Республика Беларусь, 210009, г. Витебск, пр. Фрунзе, 27, 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.
