CC BY
40
ИЗМЕНЕНИЕ БЕТА-2-АДРЕНОРЕЦЕПТОРОВ АРТЕРИЙ ТОНКОГО КИШЕЧНИКА ПОСЛЕ ОДНОКРАТНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ
Мирюк М.Н.
Институт медико-биологических проблем РАН, г. Москва
Аннотация. После однократного охлаждения возрастает депрессорное действие новодрина на артериальные сосуды тонкого кишечника исключительно за счет увеличения количества активных (Рм) бета-2-адренорецепторов сосудов на 33%, при неизменной чувствительности (1/К) бета-2-адренорецепторов.
Ключевые слова: адаптация, холод, новодрин, артерии тонкого кишечника, кролик.
Актуальность исследования. Количество рецепторов изменяется при различных воздействиях [1]. Известно, что под действием агонистов наступает понижение чувствительности b-адренорецепторов. Это явление десенситизации (толерантности, рефрактерности, тахифилаксии), очевидно, обусловлено отщеплением b-адренорецепторов от других составных компонентов аденилатциклазной системы (Ы-белка и каталитического фрагмента фермента) и погружением их в толщу или под цитоплазматическую мембрану, происходит так называемая <интернализация> b-адренорецепторов [4]. В последующем эти рецепторы могут повторно появиться на клеточной поверхности и стать функционирующими или могут разрушаться. Следует отметить, что десенситизация, вызванная Ь-активаторами, может быть обусловлена и другими механизмами, в частности фосфорилированием b-адренорецепторов и нарушением их сопряжения с аденилатциклазой. b-Адренорецепторы привлекли большое внимание по ряду причин [2, 3]. Первая - их широкая распространенность: они обнаружены практически во всех тканях млекопитающих. С помощью радиолигандного метода исследования установлено, что подтипы адренорецепторов (Ь1 и Ь2) находятся не только в одном и том же органе, но и в клетках одного типа. Вторая - Ь-адренорецепторы тесно сопряжены с ферментом аденилатциклазой, катализирующей образование циклического аденозин-3',5'-монофосфата (цАМФ): их стимуляция приводит к повышению активности аденилатциклазы и увеличению содержания цАМФ (который иногда называют <вторым посредником, или <тканевым> передатчиком возбуждения) внутри клетки. Эта тесная связь Ь-адренорецепторов с хорошо распознанной биохимической эфферентной системой облегчает исследование самих адренорецепторов. Наконец, третья причина - эффекты, наступающие вследствие блокады или возбуждения Ь-адренорецепторов, приобрели непосредственную практическую значимость при лечении различных заболеваний. Пресинаптические бета-адренорецепторы выявлены на окончаниях периферических и центральных норадренергических нервных волокон. Возбуждение этих рецепторов приводит к увеличению количества высвобождаемого медиатора по принципу положительной обратной связи. Блокада пресинаптических Ь-адренорецепторов приводит к обратному явлению
Далее, реакция повышения чувствительности органов, наблюдаемая после их денервации 6-оксидофамином, резерпином или продолжительным введением гуанетидина, приводит к увеличению числа Ь-адренорецепторов [5]. Последнее отмечалось также при длительном приеме Ь-адреноблокаторов[5, 6]. По-видимому, этим объясняется повышение чувствительности организма к Ь-активаторам после резкого прекращения приема препаратов Ь-адреноблокирующего действия. Увеличение количества Ь-адренорецепторов наблюдается также при гипертиреозе и после удаления надпочечников.
Уменьшение количества Ь-адренорецепторов наступает при сердечных заболеваниях [6], гипертонической болезни и при других патологических состояниях. Значительное изменение количества Ь-адренорецепторов наблюдается также в процессе развития и роста организма. Постсинаптические Ь2-адренорецепторы хорошо изучены: в сосудах (их активация приводит к расширению большинства артерий и понижению системного артериального давления), в трахее и бронхах (расширение), а исчерченных мышцах (усиление гликогенолиза), в матке и мочевом пузыре (расслабление), в поджелудочной железе (увеличение высвобождения инсулина).
Следует отметить, что Ь-адренорецепторы обнаружены также в клетках, не имеющих отношение к синапсам, т. е. к иннервации, например в тромбоцитах. Ь-Адренорецепторы тромбоцитов удобны для исследования состояния рецепторов при различных заболеваниях и для контроля лечения Ь-адреноблокаторами.
Существуют и другие механизмы физиологической регуляции функции Ь-адренорецепторов. Так, в частности изменения сродства к активаторам и сопряжения Ь-адренорецепторов с аденилатциклазной системой, наступают под действием гормонов и различных других воздействий. Но в литературе нет данных об изменении количества бета-адренорецепторов артерий после холода.
Методы исследования. Проведены исследования на кроликах самцах. Контрольную группу составили кролики, содержавшихся при температуре окружающей среды. Холодовое воздействие проводилось по 6 часов в охлаждающей камере. Исследовали сосудистую ответную реакцию препарата тонкого кишечника при перфузии кровью этого же животного с помощью насоса постоянной
производительности. Новодрин (миметик в2-адренорецепторов) в восьми дозах вводили внутриартериально перед входом насоса, изменения перфузионного давления регистрировали электроманометрами и записывали через АЦП в компьютер. Для описания взаимодействия медиатора со специфическим рецептором использовалась теория Кларка и Ариенса, которая основывается на том, что величина эффекта пропорциональна количеству комплексов рецептор-медиатор. Максимальный эффект имеет место при оккупации всех рецепторов. Для анализа ответной реакции сосудистых регионов нами использован графический способ определения параметров взаимодействия медиатор рецептор в двойных обратных координатах Лайниувера-Берка.
Результаты исследования. В данном разделе представлены данные изменения реактивности бета-2-адренорецепторов артериальных сосудов тонкого кишечника у животных контрольной группы и у животных после однократного охлаждения.
Контрольную группу составили кролики, у которых в остром опыте при перфузии резистографом постоянным объ±мом крови определяли на сколько мм.рт.ст. снижается перфузионное давление после введения перед входом резистографа 8 возрастающих доз новодрина, а после однократного охлаждения (OXC) представлена группа из 22 животных.
0^
-5 --
-10 -15
-25 --
-30 --
-40
-10
0^ 0^ 1+Г
-19
-18
0^ 0^ 0^ ^
1+1--1+1--1+1--1+1——Н
-21
□ КОНТРОЛЬ-КИШЕЧНИК-НОВОДРИН
□ 1-ДЕНЬ
-28
-31
-33
-30
-40
Рис.1 Средние величины снижения перфузионного давления артериального русла кишечника на новодрин в контрольной группе и после однократного охлаждения
Введение восьми возрастающих доз новодрина вызывало, как и в контрольной группе, снижение перфузионного давления. Сравнение средних величин снижения перфузионного давления в контрольной группе и после однократного охлаждения показало, что после охлаждения депрессорная реакция на дозы новодрина от 0.4 до 1.4 мкг.кг была достоверно больше (Р<0.05), а на дозу 0.3 мкг.кг достоверных различий не было. Таким образом после однократного охлаждения депрессорная реакция на все дозы новодрина увеличилась. Прямая, отражающая животных после однократного охлаждения (OXC), пересекает ось ординат при 1/Рм=0.0225, что соответствует Рм=-44.4+-1.3 мм.рт.ст. Эта цифра характеризует количество активных бета-2-адренорецепторов. Таким образом, количество активных бета-2-адренорецепторов после однократного охлаждения увеличилось с Рм=-33.3+-1.4 мм.рт.ст.в контроле до Рм=-44.4 мм.рт.ст. после (OXC) ^<0.05), то есть количество активных b2-адренорецепторов увеличилось на 33% по сравнению с контрольной группой.
г 0.05 V N ^
/ НОВОДРИН
Ь 0.045 у® / (КИШЕЧНИК)
1 /к
2 ~7 о/ / /2 \4 \ 6 \ 3 1С/ 12 14
(1.4) (1)(0.3) (0.7) (0.6) (0.5) (0.4) (О.З) (мкг.кг) 1/Д2
Рис.2 Снижение перфузионного давления артериального русла кишечника кролика на новодрин в двойных обратных координатах в контрольной группе (№) и после однократного охлаждения
0
-11
Для характеристики чувствительности взаимодействия новодрина с Ь2-адренорецепторами прямая, характеризующая группу животных после однократного охлаждения (OXC), была экстраполирована до пересечения с осью абсцисс, что позволило получить параметр 1/К*К=5 (1/К=2.24), который характеризует чувствительность взаимодействия новодрина с бета-адренорецепторами и который не отличался от контрольной группы.
Обсуждение результатов и выводы. Таким образом, проведенные исследования показали, что после однократного охлаждения возрастает депрессорное действие новодрина на артериальные сосуды тонкого кишечника исключительно за счет увеличения количества активных (Рм) бета-2-адренорецепторов сосудов на 33%, при неизменной чувствительности (1/К) бета-2-адренорецепторов.
Литература
1. Агаджанян Н.А., Петрова П.Г. Человек в условиях Севера. - М.:<КРУК>, 1996.- 208 с.
2. Пастухов Ю. Ф. b-Адренергические механизмы холодовой адаптации.// В кн.: Физиологические исследования адаптаций к природным факторам высоких широт. Владивосток, 1974, C. 39 - 53.
3. Пастухов Ю.Ф. Действие адренергических веществ при экспериментальной и природной адаптации к холоду// В кн.: Процессы адаптации и биологически активные вещества. Владивосток, 1976. С.126 - 136.
4. Stadel J.M., Strulovici B., Nambi P. et al. Desensitization of the betaadreoergic receptor of frog erythrocytes. Recovery and characterization of the down-regulated receptors in sequestered vesicles. // J. biol. Chem., 1983, vol. 258, N 5, p. 3032 - 3038.
5. Glaubiger G., Tsai B. S., Lefkowitz R. J. et al. Chronic gttanethidine treatment increases cardiac badrenergic receptors. // Nature (London), 1978, vol. 273, N 5659, p. 240 - 242.
6. Brisfow M. R., Ginsburg R., Minobe W. et al. Decreased catecholamine sensitivity and p-adrenergic receptor density in failing human hearts. // New Engl. J. Med., 1982, vol. 307, p. 205 - 211.
7. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2010г.
8. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2009г.
9. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2008г.
10. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2007г.
11. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2006г.
12. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2005г.
13. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2004г.
14. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2003г.
15. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2002г.
16. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2001г.
17. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 1999г.
CHANGE OF BETA-2-ADRENERGIC ARTERIES SMALL INTESTINE FOLLOWING A SINGLE COLD
Miryuk M.N.
Institute for Biomedical Problems
Abstract. The relevance of the study. After a single cooling increases depressant effect on arterial vessels Novodrin small intestine only by increasing the number of active (PM), beta-2-adrenergic vascular 33%, with a constant sensitivity (1 / K) beta 2-adrenergic receptors. Keywords: adaptation, cold, Novodrin, the arteries of the small intestine, rabbit.
