CC BY
57
АДАПТАЦИЯ К КОРОТКИМ СТРЕСОРНЫМ ВОЗДЕЙСТВИЯМ ПРЕДУПРЕЖДАЕТ ПОСТСТРЕССОРНОЕ НАРУШЕНИЕ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ КОРОНАРНЫХ СОСУДОВ К АКТИВАТОРАМ КАТФ-
КАНАЛОВ
СОЛОДКОВ А.П.. ЛАЗУКО С.С.
УО «Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский
университет»
Резюме: целью исследования было изучить влияние адаптации к коротким стрессорным воздействиям на характер постстрессорного изменения ответной реакции коронарных сосудов на прямой активатор КАТФ-каналов пинацидил и пуринургических рецепторов аденозин.
Опыты были проведены на не совершающих внешнюю работу изолированных сердцах 120 крыс - самок. ретроградно перфузиремых раствором Кребса - Хензелайта. насыщенным карбогеном (95% О2 и 5% СО2) при температуре
0 8 37 С поступающим к сердцу под давлением 80 мм рт.ст. Пинацидил (15х10" -
6х10-5 М) и аденозин (0.31х10-9 - 1.9х10-5 М) вводили интракоронарно при помощи шприцевого насоса ДТТТ-2. После пере-несенного иммобилизационного стресса коронародилататорное действие пинацидила уменьшалось однако в условиях блокады синтеза NO усиливалось. Кроме того. стресс снижал эффективность действия аденозина и чувствительность к нему гладкомышечных клеток корорнарных сосудов. Кроме того. возникала выраженная постстрессорная зависимость силы коронародилататорного эффекта аденозина от NO. Адаптация. эффективно предупреждала постстрессорное угнетение коронародилата-торной активности пинацидила и восстанавливала модулирующий эффект NO при действие аденозина. Таким образом. адаптация к коротким стрессорным воздействиям эффективно предупреждала постстрессорное снижение активности КАТФ-каналов - основных мишеней действия пинацидила и аденозина.
Ключевые слова, адаптация. коронарные сосуды. аденозин. пинацидил. КАТФ-каналы. стресс.
Abstract. The study was aimed at the effect of adaptation to short-term stress exposure on the character of post-stressor changes of the response reaction of coronary vessels to direct activator of KATP-channel - pinacidil and adenosine purine receptors.
Experiments were conducted on isolated non-performed external work hearts from 120 female rats retrograde perfused by Crebs- Henseleit solution saturated by carbogen (95% O2 and 5% CO2). in temperature +370 C entering to the heart under the pressure 80 mm Hg.
Pinacidil (15x10 -8 -6x10-5 M) and adenosine (0.31x10-9 - 1.9x10-5 M) have been injected intracoronary by means of syringe pump DSH -2.
After immobilization stress coronary dilatation effect of pinacidil has been reduced but in the condition of synthesis NO blockade it elevated.
Moreover stress reduced effectiveness of adenosine influence and sensitivity of smooth muscle cells of coronary vessels.
Furthermore the expressed post-stressor dependence of the power of coronary dilatation effect of adenosine on NO has appeared. Adaptation effectively prevented post-stressor inhibition of coronary dilatation activity of pinacidil and restored NO module effect under adenosine influence.
Hence adaptation to short-term stress exposure effectively prevented poststressor reduction of KATP-channel activity - the main targets of pinacidil and adenosine influence.
Key words: adaptation. coronary vessels. adenosine. pinacidil. stress. KATP -channels.
Адрес для корреспонденции: Республика Беларусь. 210023. г. Витебск. пр. Фрунзе. 27. Витебский государственный медицинский университет
Активация КАТФ-каналов приводит к гиперполяризации мембраны. которая сопровождается вазорелаксацией [5]. Оказывая влияние на мембранный потенциал клетки. КАТФ-каналы обеспечивают взаимосвязь интенсивности клеточного метаболизма с тонусом сосудов. Данные каналы принимают участие в регуляции базального сосудистого тонуса. возникновении реактивной гиперемии. гипоксической вазодилатации и расширении сосудов. вызываемой аденозином. Однако еще мало внимания уделяется изучению изменений их активности при различных состояниях организма. в том числе и при стрессе.
Установлено. что если в сосудах. находящихся под давлением. блокировать КАТФ-каналы глибенкламидом. наблюдается вазоконстрикция. Ее причиной считается некомпенсированное проявление миогенного сокращения гладкомышечных клеток. величина которого выражается. как процент снижения коронарного кровотока и зависит от интенсивности существующей в данный момент функциональной активности калиевых каналов. Показано. что после длительного иммобилизационного стресса независимо от присутствия эндотелия наблюдается менее выраженное. чем в контроле. вызываемое глибенкламидом. снижение величины реактивногиперемического коронарного кровотока [3]. Данный факт был расценен как проявление постстрессорного снижения функциональной активности КАТФ-каналов гладкомышечных клеток коронарных сосудов. Подобное явление наблюдается и при адаптации крыс к коротким стрес-сорным воздействиям. эффективно ограничивающей влияние длительного стресса на сократительную активность миокарда и коронарных сосудов. Однако при этом состоянии повреждение эндотелия приводит не к снижению. как при стрессе. а к повышению функциональной активности КАТФ-каналов гладкомышечных клеток [2] . Тем самым обнаруживается факт адаптивного усиления роли КАТФ-каналов. как механизма. имеющего своей целью сдерживание сократительной реакции гладкомышечных клеток.
Однако данные предположения требуют дальнейшей проверки. В частности. не известно. как под влиянием стресса и адаптации к нему изменяется ответная реакция коронарных сосудов на прямой активатор КАТФ-каналов пина-цидил. а также эндогенный активатор пуринергических рецепторов аденозин. вызывающий G-белок зависимое открытие КАТФ-каналов и расширению коронарных сосудов.
Целью работы было изучить влияние адаптации к коротким стрессорным воздействиям на характер постстрессорного изменения ответной реакции коронарных сосудов на прямой активатор КАТФ-каналов пинацидил и пуринургиче-ских рецепторов аденозин.
Методы
Опыты были проведены на не совершающих внешнюю работу изолированных сердцах 120 крыс - самок. ретроградно перфузиремых раствором Кребса - Хензелайта. насыщенным карбогеном (95% О2 и 5% СО2) при температуре 37°С поступающим к сердцу под давлением S0 мм рт.ст.
Пинацидил (15x10-S - 6x10-5 M) и аденозин (0.31x10-9 - 1.9x10-5 M) вводили интракоронарно при помощи шприцевого насоса ДШ-2 в объеме от 0.025 до
0.1 мл со скорость 0.3-0.6 мл/мин в течение 10 сек. Концентрацию препаратов в перфузионном растворе рассчитывали по формуле: скорость инфузии (млхмин-1)/объемную скорость коронарного потока (мл x мин-1) ^концентрацию вещества в инфузионном растворе (M).
Объемную скорость коронарного потока определяли при помощи электромагнитного флоуметра EFM (HSE Harvard apparatus. Германия). датчик которого находился вблизи аортальной канюли. Ответную реакцию оценивали по приросту количества перфузионной жидкости (мл). прошедшей через русло коронарных сосудов за время их реакции. развивающейся в ответ на введение одного из двух используемых веществ. Данный прирост находили путем определения площади под кривой объемной скорости коронарного потока. образующейся за время дилататорной реакции. О чувствительности сосудов сердца судили по величине ЕС50. представляющей собой логарифм концентрации исследуемого вещества. вызывающий 50% ответную реакцию коронарных сосудов. ЕС50 определяли при помощи программы GraphPad Prism 4.0.
Животные были разделены на четыре группы: 1-ую - контрольную. 2-ую группу составили животные. перенесшие стресс. 3-ю - адаптированные крысы и в 4-ую группу вошли животные перенесшие стресс после адаптации. Адаптацию к коротким стрессорным воздействиям проводили по следующей схеме: крысу. помещенную в пластиковый пенал. погружали в воду температурой 22-
о
23 С в первый день на 5 минут. во второй на 10 минут. в третий на 15 минут. После двухдневного перерыва процедуру повторяли вновь по той же схеме. Затем через сутки животных брали в эксперимент [1]. Стресс вызывали фиксацией крыс на спине в течение б часов. После чего их освобождали и на 90 минут помещали в клетку.
Цифровой материал был обработан методом вариационной статистически с использованием критерия Стьюдента программы GraphPad Prism 4.0 (San Diego. California. USA) и Статистика 6.0.
Результаты и обсуждение
Пинацидил. Исходная величина объемной скорости коронарного потока при перфузионном давлении 80 мм рт.ст. во всех исследуемых группах не различалась и находилась в пределах 8,0-12,0 мл/мин. Интракоронарное введение пинацидила в контрольной и других группах животных сопровождалось в разной степени выраженным дозозависимым увеличением объемной скорости коронарного потока и, особенно, продолжительностью дилататорной реакции.
Блокада КАТФ-каналов глибенкламидом устраняла вызываемое пинацидилом расширение коронарных сосудов (рис. 1).
■ контроль+ГЛБ А контроль
-log[M]
Рис.1. Влияние блокатора КАТФ-каналов глибенкламида на величину ко-ронародилататорного эффекта пинацидила (По оси абсцисс -log концентрации пинацидила (М). по оси ординат - прирост перфузионной жидкости прошедшей за время реакции в ответ на введение в коронарные сосуды пинацидила в мл.)
Однако данный эффект глибенкламида наблюдался только при введении
8 5
пинацидила в концентрации от 15.0*10" до 6,0*10" М. При более высоких
концентрациях увеличение коронарного пока в ответ на пинацидил
происходило независимо от присутствия блокатора КАТФ-каналов. Это
согласуется с описанным ранее фактом [7]. о том. что благодаря активации
КАТФ-каналов пинацидил расширяет сосуды сердца только в концентрации до
10-6М. При больших же концентрациях его коронарорасширяющий эффект
опосредован другими. пока еще не ясными механизмами. и не связан с
изменением активности данных каналов. В связи с этим в нашем исследовании
дилатация коронарных сосудов. опосредуемая открытием КАТФ-каналов.
-8 -
наблюдалась при действии пинацидила в концентрации от 15.0*10" до 6.0*10" 5М.
В группе животных перенесших стресс. прирост количества перфузион-
-7
ной жидкости. прошедшей через коронарное русло под влиянием 6.0x10" М пинацидила. оказался на 51% меньше по сравнению с контролем (рис. 2 А).
(А)
Контроль
Стресс
Адаптация
Адаптация+стресс
-log[M]
Рис.2. (А) Влияние возрастающих доз пинацидила. на величину коронарного потока. (Б) КАТФ- зависимое увеличение коронарного потока. вызываемое
пинацидилом. выраженное в процентах.
По оси абсцисс - log концентрации пинацидила. М. По оси ординат -прирост перфузионной жидкости. прошедшей через коронарные сосуды за время реакции в ответ на интракоронарное введение возрастающих доз пинациди-ла. мл (А). процент прироста перфузионной жидкости. прошедшей за время коронародилататорной реакции. развившейся в ответ на введение в коронарные сосуды пинацидила (Б).
Напротив. пинацидил в дозе 6x10-6- 6x10-5M действовал также как в контроле. а при б.0*10-4 М коронародилататорная реакция увеличивалась на 77%. по сравнению с контролем. В сердце стрессированных крыс концентрация пинацидила. вызывающая 50%-ную ответную реакцию (ЕС50) значительно возросла и составляла 84.65 мкМ (95%CI 37.54-190.90x10-6M. против контроля ЕС50=1.2 мкМ. 95%CI Q.87-1.74x1Q-6M. р<0.02). что свидетельствовало о стрес-синдуцированном снижении чувствительности рецепторной единицы КАТФ-каналов к прямому их активатору. сопровождающемуся уменьшением силы ди-лататорного эффекта пинацидила.
Ответ коронарных сосудов на пинацидил (рис. 2 Б) и чувствительность к нему (ЕС50 3.42 мкМ. 95%CI 2.89-4.05x1Q-6M. р=0.23). у адаптированных крыс не отличались от контроля. В тоже время. адаптация полностью предупредила постстрессорное снижение вазодилататорного ответа и чувствительности коронарных сосудов к пинацидилу (ЕС50 2.04 мкМ. 95%CI 1.26-3.31x1Q-6M. р=0.бб).
В связи с тем. что КАТФ-каналы гладкомышечных клеток находятся под влиянием вазоактивных метаболитов эндотелиального происхождения. в частности. NO. образование которого значительно возрастает при стрессе [4]. на следующем этапе в изолированных сердцах крыс перенесших стресс до и после адаптации изучали изменение величины коронародилататорного эффекта пина-цидила в условиях блокады синтеза монооксида азота.
После блокады синтеза NO в контрольных сердцах исходная величина объемной скорости коронарного потока снижалась на 47%. но во всех иссле-
дуемых группах не различалась и находилась в пределах 4,0-7,6 мл/мин. Максимальный коронарный поток, наблюдаемый в ответ на введение одних и тех же доз пинацидила, а так же продолжительность дилататорной реакции под влиянием Ь-ЫЛМБ не изменялись, по сравнению с изолированными сердцами не обработанными блокатором синтеза N0. Однако, в условиях ингибирования синтеза N0 прирост количества перфузионной жидкости, прошедшей за время коронародилататорной реакции, увеличился на 35-74% (рис. 3 А), что было связано со снижением исходного коронарного кровотока.
(А)
(Б)
■ контроль І NAME т стресс+NAVE ♦ адаптац/я+ЬАМЕ ♦ адэптэцця+лресс+1\АМЕ
Т
-4
■ контроль A. NAME т стресс+NAME
♦ адаптация+NAIVE
♦ адаптация+стресс+NAME
П
-3
-log[M|
-log[M]
Рис.3. (А) Влияние возрастающих доз пинацидила на величину коронарного потока в условиях блокады синтеза монооксида азота. (Б) КАТФ- зависимое увеличение коронарного потока. вызываемое пинацидилом. выраженное в процентах на фоне блокады синтеза монооксида азота.
По оси абсцисс - log концентрации пинацидила. М. По оси ординат -прирост перфузионной жидкости. прошедшей через коронарные сосуды за время реакции в ответ на интракоронарное введение возрастающих доз пинациди-ла. мл (А). процент прироста перфузионной жидкости. прошедшей за время коронародилататорной реакции. развившейся в ответ на введение в коронарные сосуды пинацидила (Б).
Кривая доза-эффект для пинацидила сдвигалась вправо с соответствующим увеличением ЕС50 (с ЕС50=1,2 мкМ до ЕС50=20,1х10-6М, рис. 3 Б, табл. 1). Следовательно, после блокады N0 величина дилататорного ответа, вызываемая пинацидилом, и ее продолжительность не изменяются, однако, несмотря на снижение чувствительности к пинацидилу количество перфузионной жидкости, проходящей за время реакции, возрастает.
Таблица 1
Влияние адаптации к коротким стрессорным воздействиям на постстрес-сорные изменения чувствительности коронарных сосудов к пинацидилу
Группа животных Вещества, добавляемые в перфузионный раствор EC5G, (М) CI 95% EC5G, (М)
Контроль (пинацидил) без Ь-ЫЛМБ (п=8) 1.23x10-6 0.S7-1.74x10-6
с Ь-ЫЛМБ (п=7) 20.1x10-6*a 6.5-61.9x10-6
Стресс б ч без Ь-ЫЛМБ (п=6) S4.65x10-6a 37.54-190.9x10-6
с Ь-ЫЛМБ (п=6) 7.79x10-6*a 5.24-11.67x10-6
Адаптация без Ь-ЫЛМБ (п=8) 3.42x10-6 2.S9-4.05x10-6
с Ь-ЫЛМБ (п=8) 34.Sx10-6*a 8.41-144.4x10-6
Адаптация+стресс б ч без Ь-ЫЛМБ (п=8) 2.04x10-6 1.26-3.31x10-6
с Ь-ЫЛМБ (п=8) S.25x10-6*a 2.76-24.7x10-6
Примечание: *-р<0,05 по сравнению с той же группой с интактной системой синтеза монооксида азота; А-р<0,05 по сравнению с группой контроль без Ь-КЛМБ; п-количество животных в группе
Это может быть связано с тем, что базальное высвобождение монооксида азота через ц-ГМФ-зависимый внутриклеточный механизм увеличивает функциональную активность КАТФ-каналов, модулируя дилататорную настроенность сосудистой стенки. В этих условиях даже незначительные концентрации пина-цидила вызывают выраженную дилататорную реакцию, обусловленную боле быстрым и легким расслаблением гладкомышечных клеток.
В группе животных перенесших стресс, реакция коронарных сосудов на
8 7
введение пинацидила в концентрации от 15,0x10" до 6,0x10" М в условиях блокады синтеза NO, не отличалась от сердец той же группы с сохраненной системой синтеза монооксида азота, но оставалась сниженной на 51% по сравнению с интактными контрольными сердцами. При повышении доз пинацидила от 6,0x10-6 до 6,0х10-4М наблюдалось усиление коронародилататорного эффекта активатора КАТФ-каналов в среднем на 58% по сравнению с сердцами стресси-рованных крыс и в 1,2 раза - с контрольными сердцами, не обработанными L-NAME (рис. 3 А). В сердцах стрессированных животных на фоне блокады синтеза монооксида азота ЕС50 снижалась в 9,2 раза, и составляла 7,79 мкМ (табл. 1) по сравнению с сердцами животными перенесшими стресс в коронарное русло которых не вводили L-NAME. Однако это значение ЕС50 было достоверно выше, чем в контрольной группе (ЕС50=1,2 мкМ) (рис. 3 Б). Следовательно, блокада NO существенно ограничила, но полностью не предупредила пост-стрессорное снижение чувствительности КАТФ-каналов к пинацидилу, свидетельствуя о том, что не только монооксид азота, но, по-видимому, и другие патогенетические факторы стрессорных повреждений имеют значение в нарушении функциональной активности КАТФ-каналов.
После введения L-NAME коронарорасширяющее действие пинацидила в группе адаптированных крыс усиливалось в среднем на 97% по сравнению с его влиянием на сердца животных этой же группы. но с интактной системой
7 4
синтеза NO (6,0x10" -6,0x10" М) и не отличалось от дилатации. вызываемой пи-нацидилом. введенным в коронарные сосуды (6.0х10-7-6.0х10-6М) контрольной группы. не обработанной L-NAME (рис. 3 А). Однако. на фоне L-NAME чувствительность к пинацидилу у адаптированных крыс снижалась и не отличалась от контроля (рис. 3 Б. табл. 1). что свидетельствует о восстановлении характерного для контроля модулирующего влиянии NO на чувствительность рецепторной единицы КАТФ-канала к пинацидилу.
В изолированных сердцах адаптированных крыс. перенесших стресс. блокада синтеза NO. не оказала влияние на дилататорный эффект пинацидила. Исключение составили высокие дозы (с 15.0х10-5 до 6.0х10-4М). при которых прирост перфузионной жидкости. прошедшей через коронарное русло за время ответной реакции на пинацидил. увеличился на 34% (рис. 3 А). Чувствительность коронарных сосудов адаптированных крыс к пинацидилу в условиях блокады синтеза NO. как и в других группах снижалась. но не в такой степени. как в контрольных сердцах с интактной системой NO (табл. 1). Таким образом. адаптация существенно ограничивала постстрессорное снижение чувствительности КАТФ-канала к пинацидилу и восстанавливала роль NO. как модулятора его функциональной активности.
Аденозин. Исходная величина объемной скорости коронарного потока во всех исследуемых группах не различалась и находилась в пределах 8.5-9.9 мл/мин. Введение аденозина в возрастающих концентрациях в коронарное русло изолированного сердца всех групп крыс сопровождалось увеличением. как объемной скорости коронарного потока. так и продолжительности времени ди-лататорной реакции. вызываемой им. В отличие от пинацидила. при действии которого увеличение коронарного потока продолжалось минуты. коронароди-латация вызываемая аденозином была кратковременной и заканчивалась. как правило. в течение первых 60 секунд после его введения. Глибенкламид. добавленный в перфузионный раствор. эффективно предупреждал. вызываемую аденозином коронародилатацию (рис. 4).
Важно отметить. что глибенкламид ингибировал действие аденозина.
9 7
вводимого интракоронарно в концентрации от 1.26x10" до 3.4x10" М. При более высоких дозах аденозина (от 4.6x10-7 до 3.7x10-6 М) глибенкламид не полностью устранял его дилататорный эффект и наблюдалось незначительное повышение объемной скорости коронарного потока.
■ контроль+ГЛБ А контроль
-log[ М]
Рис.4. Влияние блокатора КАТФ-каналов глибенкламида на величину ко-ронародилататорного эффекта аденозина.
По оси абсцисс -log концентрации пинацидила (М). по оси ординат -прирост перфузионной жидкости прошедшей за время реакции в ответ на введение в коронарные сосуды аденозина в мл.
Известно. что эндотелий функционирует как метаболический барьер для аденозина [6]. Только в концентрациях превышающих или равных 10-6М. аденозин может проникать через эндотелиальный барьер и воздействовать на гладкомышечные клетки сосудистой стенки. Это дает основание полагать. что коронародилататорное влияние аденозина. вводимого в дозах от 0.31 до 340 нМ реализуется при обязательном участии КАТФ-каналов. наиболее вероятно. расположенных на эндотелиоцитах коронарных сосудов. Следовательно. корона-родилататорный эффект высоких его концентраций. по-видимому. связан с взаимодействием аденозина с рецепторами. расположеннымине только на эн-дотелиоцитах. но и на гладкомышечных клетках и лишь частично был обусловленным активностью данных каналов.
После перенесенного иммобилизационного стресса. прирост коронарного потока при концентрации аденозина в растворе Кребса- Хензелайта от 1.26x10-9 М до 8.5x10" М был таким же как в контроле (рис. 5 А). При концентрации аденозина от 3.4x10-7 до 1.8x10-6 М ответ коронарных сосудов стрессированных крыс снижался на 34-52% (p<0.05).
В группе адаптированных животных ответ на аденозин. введенный в ко-
-9 -7
ронарное русло в концентрации от 1.26x10" М до 3.4x10" М. не отличался от контрольной группы. При более высоких концентрациях (4.6x10-7 - 3.7x10-6 М) прирост коронарного потока за время реакции на аденозин возрастал на 55-88 % (p<0.05). В сердцах крыс. перенесших стресс после адаптации. прирост коронарного потока во всем диапазоне вводимых доз аденозина не отличался от контроля. Необходимо отметить. что концентрация аденозина. вызывающая 50% ответную реакцию коронарных сосудов. между группами также не различалась (рис. 5 Б).
(А)
■ контроль А стресс ▼ адаптация ♦ адаптация+стресс
■ контроль ▲ стресс ▼ адаптация ♦ адаптация+стресс
-log[M]
Рис.5. (А) Влияние возрастающих доз аденозина на величину коронарного потока. (Б) КАТФ- зависимое увеличение коронарного потока. вызываемое
аденозином. выраженное в процентах.
По оси абсцисс - log концентрации аденозина. М. По оси ординат - прирост перфузионной жидкости. прошедшей через коронарные сосуды за время реакции в ответ на интракоронарное введение возрастающих доз аденозина. мл (А). процент прироста перфузионной жидкости. прошедшей за время коронаро-дилататорной реакции. развившейся в ответ на введение в коронарные сосуды
аденозина (Б).
Таким образом. только при введении высоких доз аденозина. в реализации действия которых принимают участие КАТФ-каналы. главным образом. находящиеся в гладкомышечных клетках. коронародилататорный эффект адено-зина под влиянием стресса снижался. при адаптации возрастал. а после стресса. перенесенного адаптированными животными. не отличался от контроля. Следовательно. можно предположить. что как уже ранее нами отмечалось [3]. при стрессе снижается. а при адаптации возрастает функциональная активность КАТФ-каналов именно гладкомышечных клеток.
Добавление в перфузионный раствор блокатора L-NAME в контроле сопровождалось снижением коронародилататорного эффекта аденозина на 49%
S l
уже в области низких доз (4.3x10 - 3.4x10" М). при которых его эффект зависел от активности КАТФ-каналов эндотелиоцитов. Напротив. количество перфузи-онной жидкости. прошедшей за время реакции в ответ на введение высоких доз аденозина ^^Ю^-З^Ю^М). достоверно не отличалось от контрольных сердец с интактной системой синтеза NO (рис. б А). Эти данные позволяет подтвердить ранее описанный факт. что коронародилататорное действие низких доз аденозина реализуется при обязательном участии монооксида азота. высвобождаемого из эндотелиоцитов. а высокие дозы. кроме того. воздействуют также и на гладкомышечные клетки сосудистой стенки [б]. Обращает на себя внимание и тот факт. что введение в перфузионный раствор L-NAME снижало чувствительность сосудов сердца к аденозину (табл. 2). коронародилататорный
-S
эффект которого начинался с 1.5x10" М (для сравнения в условиях интактной системы синтеза монооксида азота с 1.2бx10-9М)
(А)
контроль
L-NAME
стресс+NAME
адаптация+NAME
адаптация+стресс+NAME
■ L-NAME а стресс+NAME ▼ адаптация+NAME ♦ адаптация+стресс+NAME о контроль
-log[M]
Рис.6. (А) Влияние возрастающих доз аденозина на величину коронарного потока в условиях блокады синтеза монооксида азота. (Б) КАТФ- зависимое увеличение коронарного потока. вызываемое аденозином. выраженное в процентах на фоне блокады синтеза монооксида азота.
По оси абсцисс - log концентрации аденозина. М. По оси ординат - прирост перфузионной жидкости. прошедшей через коронарные сосуды за время реакции в ответ на интракоронарное введение возрастающих доз аденозина. мл (А). процент прироста перфузионной жидкости. прошедшей за время корона-родилататорной реакции. развившейся в ответ на введение в коронарные сосуды пинацидила (Б).
Таблица 2
Влияние адаптации к коротким стрессорным воздействиям на постстрес-сорное изменение чувствительности коронарных сосудов к аденозину
Группа животных Вещества, добавляемые в перфузи-онный раствор EC50, (М) CI 95% EC50, (М)
Контроль без Ь-ЫЛМЕ (п=8) 1.58x10-7 1.50-1.68x10-7
с Ь-ЫЛМЕ (п=7) 7.00x10-7*A 3.79-12.9x10-7
Стресс 6 ч без Ь-ЫЛМЕ (п=7) 1.84x10-7 4.49-14.73x10-7
с Ь-ЫЛМЕ (п=7) 33.49x10-7*a 4.48-250.0x10-7
Адаптация без Ь-ЫЛМЕ (п=8) 3.09x10-7 2.45-3.93x10-7
с Ь-КЛМЕ (п=8) 7.37x10-7*a 5.04-10.76x10-7
Адапта-ция+стресс 6 ч без Ь-ЫЛМЕ (п=8) 2.67x10-7 2.45-2.93x10-7
с Ь-КЛМЕ (п=8) 8.37x10-7*a 4.62-15.18x10-7
Примечание: *-р<0,05 по сравнению с той же группой в условиях интактной системы синтеза монооксида азота; А-р<0,05 по сравнению с группой контроль без Ь-КЛМБ; п-количество животных в группе
В группе животных перенесших стресс, блокада N0 приводила к снижению дилататорного эффекта аденозина в среднем на 20% (от 1,5x10" до 3,4x10" М) по сравнению с контролем (рис. 6 А) и на 39% по сравнению с группой
стрессированных животных с интактной системой синтеза NO. Однако при повышении концентрации аденозина с 4,6x10-7 до 3,7х10-6М наблюдалось увеличение коронародилататорного ответа в среднем на 59% по сравнению с контрольными сердцами с сохраненной системой синтеза NO (рис. 6 А). Таким образом. блокада синтеза NO ослабляла коронародилататорный эффект малых и усиливала больших доз аденозина. Следовательно. можно заключить. что пост-стрессорная гиперпродукция монооксида азота является одной из причин нарушения функциональной активности КАТФ-каналов клеток сосудистой стенки.
В сердцах адаптированных животных с блокированным синтезом монооксида азота дилататорный эффект аденозина начинался с 4.3x10 (для сравнения в условиях адаптация NO«+ » с 1.26х10-9М) и в диапазоне вводимых доз до 3.7х10-6М снижался в среднем на 42% (рис. 6 А). что также подчеркивает важную роль NO в осуществлении коронародилататорного влияния аденозина при адаптации. В группе адаптированных животных перенесших стресс. блокада синтеза монооксида азота не вызывала достоверных изменений ответа сосудов
8 7
сердца на аденозин. водимый в малых дозах (1.5x10 -3.4 х10 М) и существенно его увеличивала на большие дозы (с 1.8х10-6 до 3.7х10-6М рис. 6 А). Данный факт может свидетельствовать о том. что адаптация к коротким стрессорным воздействиям эффективно предупреждает постстрессорное снижение функциональной активности КАТФ-каналов.
Важно отметить. что в группе животных перенесших стресс. блокада синтеза NO снижала чувствительность коронарных сосудов к аденозину в значительно большей степени (рис. 6 Б). чем в контроле или при адаптации (табл.2). Это может свидетельствовать о важном вкладе монооксида азота в опосредованную аденозином активацию КАТФ-каналов. Кроме того. у адаптированных животных под влиянием блокады NO-синтазы величина ЕС50 увеличивалась в той же степени. как в контроле. и адаптация полностью предупредила пост-стрессорное значительное возрастание на 50% ответной реакции коронарных сосудов (табл. 2).
Таким образом. можно заключить. что в отсутствии NO ярко выявляется характерное для стресса снижение чувствительности коронарных сосудов к аденозину. а также адаптация эффективно предупреждала данное постстрес-сорное снижение чувствительности к нему сосудов сердца.
Заключение
1. После 6-часового имммобилизационнго стресса наблюдается угнетение дилататорного действия активатора КАТФ-каналов пинацидила. связанное со снижением чувствительности к нему рецепторной единицы канала. Адаптация. не оказывая влияние на силу действия пинацидила. эффективно предупреждает постстрессорное угнетение его коронародилататорной активности. а. следовательно. защищает от стрессорных повреждений функциональную активность КАТФ-каналов гладкомышечных клеток коронарных сосудов.
2. Коронародилататорное действие пинацидила усиливается в условиях блокады синтеза NO и наиболее ярко данный эффект проявляется при стрессе.
Адаптация к коротким стрессорным воздействиям эффективно восстанавливает роль NO. как модулятора эффекта пинацидила.
3. Под влиянием стресса коронародилататорный эффект аденозина и чувствительность к нему КАТФ-каналов эндотелиоцитов коронарных сосудов не изменяется. но снижается их функциональная активность в гладкомышечных клетках.
4. В группе животных перенесших стресс. блокада синтеза NO снижает чувствительность коронарных сосудов к аденозину в значительно большей степени. чем в контроле или при адаптации. Это свидетельствует о том. что при стрессе возникает не характерная для контроля чрезвычайно выраженная зависимость силы коронародилататорного эффекта аденозина от NO (как модулятора его активности). которая эффективно предупреждается адаптацией к коротким стрессорным воздействиям.
Литература
1. Вовлечен ли оксид азота в адаптационную защиту органов от стрес-сорных повреждений? / Е. Б. Маленюк [и др.] // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 1998. - Т. 126. №9. - С. 274-277.
2. Лазуко. С. С. Адаптация к коротким стрессорным воздействиям увеличивает функциональную активность АТФ-чувствительных калиевых каналов гладкомышечных клеток коронарных сосудов / С. С. Лазуко. А. П. Солодков // Физиол. журн. им. И. М. Сеченова. - 2006 - Т. 92. №12. - С. 1444-1462.
3. Солодков. А. П. Участие АТФ-чувствительных калиевых каналов в ауторегуляции коронарного кровотока при ограничении двигательной активности крыс / А. П. Солодков. С. С. Лазуко // Физиол. журн. им. И. М. Сеченова. -2005 - Т. 91. №10. - С. 1149-1161.
4. Солодков. А. П. Изменение активности эндотелиоцитов коронарных сосудов под влиянием стресса / А. П. Солодков. А. П. Божко // Физиол. журн. им. И. М. Сеченова. - 1994. - Т. 80. № 4. - С. 64-72.
5. Nelson. M. T. Physiological roles and properties of potassium channels in arterial smooth muscle / M. T. Nelson. J. M. Quayle // Am. J. J.M. Physiol. - 1995. - Vol. 37. - P. C799-C822.
6. The coronary endothelium: a highly active metabolic barrier for adenosine. / S. Nees [et al.] // Basic Res. Cardiol. - 1985. - Vol. 80. №5. - P .515-529.
7. The effects of levcromakalim and pinacidil on the human internal mammary artery / L. G. Bukarica [et al.] // Fundamental and clinical pharmacology. -1997. - Vol. 11. N 6. - P. 550-560.
