ВЛИЯНИЕ ДОНОРА МОНООКСИДА УГЛЕРОДА НА СОКРАТИТЕЛЬНУЮ ФУНКЦИЮ ГЛАДКИХ МЫШЦ СОСУДОВ ПРИ НОРМОКСИИ И ГИПОКСИИ

Igor Viktorovich Kovalev, Yulia Georgievna Birulina, Irina Viktorovna Petrova, Svetlana Valerienva Gusakova


Аннотация


Монооксид углерода (СО) относится к семейству газотрансмиттеров, является важной сигнальной молекулой, вовлечен в широкий спектр физиологических процессов организма, в том числе, в механизмы регуляции сократительной активности сосудистых гладких мышц. Известно, что сократительная функция гладких мышц может изменяться при различных патологических процессах, например, при гипоксии, а значит, будет происходить и модификация газовой коммуникации. Целью исследования было изучение действия донора СО (СОRM II) на сократительные свойства гладкомышечных клеток (ГМК) сосудов в условиях нормоксии и гипоксии. Полученные результаты свидетельствуют, что СОRM II в условиях нормоксии индуцирует расслабление сосудистых ГМК как при гиперкалиевой деполяризации мембраны ГМК, так и при активации α1-адренорецепторов фенилэфрином (ФЭ, 1 мкМ). Причем, на фоне ФЭ-индуцированного сокращения концентрация СОRM II, обеспечивающая полумаксимальный релаксирующий эффект, на порядок ниже, чем при действии гиперкалиевого раствора (10 и 100 мкМ соответственно). При блокировании калиевых каналов мембраны ГМК с помощью тетраэтиламмония (ТЭА, 10 мМ) наблюдалось угнетение релаксирующих эффектов СО. Следовательно, механизм действия СО на сократительную активность гладких мышц связан с повышением калиевой проводимости мембраны ГМК. В условиях гипоксии релаксирующие эффекты СОRM II ослаблялись, что может быть связано с более интенсивным ингибирующим действием гипоксии на один из компонентов калиевой проводимости мембраны и/или другие внутриклеточные мишени СО.

Ключевые слова


монооксид углерода; газотрансмиттеры; гладкие мышцы; калиевые каналы; гипоксия

Литература


Wu L., Wang R. Carbon monoxide: endogenous production, physiological functions and pharmacological applications // Pharmacological Reviews. 2005. Vol. 57, № 4. P. 585–630.

Роль оксида азота в механизмах действия монооксида углерода на сократительную активность гладкомышечных клеток аорты крысы / Баскаков М.Б., Желудева А.С., Гусакова С.В., Смаглий Л.В., Ковалев И.В., Бирулина Ю.Г., Алейник А.Н., Медведев М.А., Орлов С.Н. // Современные проблемы науки и образования: электронный журнал. 2013. № 2. URL: http://www.science-education.ru/108-8690 (дата обращения: 13.04.2015).

Роль монооксида углерода в регуляции электрических и сократительных свойств гладкомышечных клеток мочеточника морской свинки / Ковалев И.В., Баскаков М.Б., Гусакова С.В. Идамжапова Т.В., Бирулина Ю.Г., Рожкова О.С., Марченко А.С., Смаглий Л.В., Медведев М.А., Орлов С.Н. // Бюллетень сибирской медицины. 2014. Т. 13, № 1. С. 39–46.

Dual pathways of carbon monoxide-mediated vasoregulation: modulation by redox mechanisms / Lamon Br.D., Zhang Fr.F, Puri N., Brodsky S.V., Goligorsky M.S., Nasjletti Al. // Circulation Research. 2009. Vol. 105, № 8. P. 775–783.

Ryter St.W., Alam J., Choi A.M. Heme-oxygenase-1/carbon monoxide: from basic science to therapeutic applications // Physiological Reviews. 2008. Vol. 86, № 2. P. 583–650.

Heme oxygenase in the regulation of vascular biology: from molecular mechanisms to therapeutic opportunities / Kim Y.-M., Pae H.-O., Park J.E., Lee Y.Ch., Woo Je M., Kim Nam-Ho, Choi Y.K., Lee Bok-Soo, Kim So Ri, Chung H.-T. // Antioxidants & Redox Signaling. 2011. Vol. 14, № 1. P. 137–167.

Araujo J.A., Zhang M., Yin F. Heme oxygenase-1, oxidation, inflammation, and atherosclerosis // Frontiers in Pharmacology. 2012. Vol. 3. P. 1–17.

Carbon monoxide protects against oxidant-induced apoptosis via inhibition of Kv2.1 / Dallas M.L., Boyle J.P., Milligan C.J, Sayer R., Kerrigan T.L., McKinstry C., Lu P., Mankouri J., Harris M., Scragg J.L., Pearson H.A., Peers Ch. // The FASEB Journal. 2011. Vol. 25, № 5. P. 1519-1530.

Stec D.E., Drummond H.A., Vera T. Role of carbon monoxide in blood pressure regulation // Hypertension. 2008. Vol. 51. P. 597–604.

Чеснокова Н. П., Понукалина Е.В., Бизенкова М.Н. Современные представления о патогенезе гипоксий. Классификация гипоксий и пусковые механизмы их развития // Современные наукоемкие технологии. 2006. № 5. С. 23–27.

The effects of hypoxia on the cells of the pulmonary vasculature / Pak O., Aldashev A., Welsh D., Peacock A. // European respiratory journal. 2007. Vol. 30, № 2. P. 364–372.

Walshe T.E. The Role of Hypoxia in Vascular Injury and Repair // Annual Review of Pathology: Mechanisms of Disease. 2008. Vol. 3. P. 615–643.

Kourembanas S. Hypoxia and Carbon Monoxide in the Vasculature // Antioxidants & Redox Signaling. 2002. Vol. 4, № 2. P. 291–299.

Semenza G.L. Oxygen homeostasis // WIREs Systems Biology and Medicine. 2010. Vol. 2, № 3. P. 336–361.

Leffler Ch.W., Parfenova H., Jaggar J.H. Carbon monoxide as an endogenous vascular modulator // American Journal of Physiology - Heart and Circulatory Physiology. 2011. Vol. 301, № 1. P. H1–H11.

Wilkinson W.J., Kemp P.G. Carbon monoxide: an emerging regulator of ion channels // The Journal of Physiology. 2011. Vol. 589, № 13. P. 3055–3062.

Heme is a carbon monoxide receptor for large-conductance Ca2+-activated K+ channels / Jaggar J.H., Li An., Parfenova H., Liu J., Umstot E.S., Dopico Al.M., Leffler Ch.W. // Circulation Research. 2007. Vol. 97, № 8. P. 805–812.

Wang R., Wu L. The chemical modification of K+Ca channels by carbon monoxide in smooth muscle cells // The Journal of Biological Chemistry. 1997. Vol. 272, № 13. P. 8222–8226.

Ионные механизмы действия монооксида углерода на сократительные свойства гладких мышц / Баскаков М.Б., Желудева А.С., Гусакова С.В., Смаглий Л.В., Алейник А.Н., Янчук П.И., Медведев М.А., Орлов С.Н. // Фiзioлогiчний журнал. 2013. Т. 59, № 3. С. 18–24.

Гланц С. Медико-биологическая статистика. М.: «Практика», 1999. 460 с.

Миогенные эффекты циклического гуанозинмонофосфата в гладкомышечных клетках. Роль протеинкиназы С / Ковалев И.В., Баскаков М.Б., Медведев М.А., Бородин Ю.Л., Попов А.А., Миноченко И.Л., Анфиногенова Я.Д., Капилевич Л.В. // Российский Физиологический журнал им. Сеченова. 2003. Т. 89, № 4. С. 436–446.

Throckmorton D.C., Packer C.S., Brophy C.M. Protein kinase C activation during Ca2+-independent vascular smooth muscle contraction // Journal of Surgical Research. 1998. Vol. 78, № 1. P. 48–53.




DOI: https://doi.org/10.12731/wsd-2015-7-6

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.




(c) 2016 В мире научных открытий



ISSN 2658-6649 (print)

ISSN 2658-6657 (online)

HotLog Яндекс цитирования