Научная статья на тему 'Механічні характеристики хімічно скінованих гладеньких м’язів caecum. Участь внутрішньоклітинних депо Са 2+ у формуванні їх вихідного та Са 2+-індукованого напруження'

Механічні характеристики хімічно скінованих гладеньких м’язів caecum. Участь внутрішньоклітинних депо Са 2+ у формуванні їх вихідного та Са 2+-індукованого напруження Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
276
27
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Физика живого
Область наук
Ключевые слова
БАЗАЛЬНИЙ ТОНУС / ГЛАДЕНЬКИЙ М’ЯЗ / СКіНОВАНі СМУЖКИ / ВНУТРіШНЬОКЛіТИННі ДЕПО СА 2+ / ЗАЛЕЖНіСТЬ НАПРУЖЕННЯ [CA 2+] РОЗСЛАБЛЕННЯ / БАЗАЛЬНЫЙ ТОНУС / ГЛАДКАЯ МЫШЦА / СКИНИРОВАННЫЕ ПОЛОСКИ / ВНУТРИКЛЕТОЧНЫЕ ДЕПО СА 2+ / ЗАВИСИМОСТЬ НАПРЯЖЕНИЕ [CA 2+] РАССЛАБЛЕНИЕ

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — Радченко Н. В., Давидовська Т. Л., Цимбалюк О. В., Мірошниченко М. С., Іванов О. Я.

В роботі приводяться кумулятивні залежності: напруження [Ca 2+] розслаблення скінованих кільцевих гладеньких м’язів (ГМ) товстого кишечника. Показано важливу роль механізмів транспорту Са 2+ в саркоплазматичному ретикулумі (СР) у розвитку кінетики цих механічних кривих та чутливості скорочувального апарата ГМ до Са 2+. З’ясовано, що саркоплазматичний ретикулум та мітохондрії приймають участь у формуванні вихідного напруження скінованих гладеньком’язових смужокВ работе представлены кумулятивные зависимости: напряжение [Ca 2+] -расслабление скинированных гладких мышц толстого кишечника. Показана важная роль механизмов транспорта Са 2+ в саркоплазматическом ретикулюме (СР) в развитии кинетики этих механических кривых и чувствительности сократительного аппарата к кальцию. Установлено, что СР и митохондрии принимают участие в формировании исходного напряжения скинированных гладкомышечных полосок.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биологическим наукам , автор научной работы — Радченко Н. В., Давидовська Т. Л., Цимбалюк О. В., Мірошниченко М. С., Іванов О. Я.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Механічні характеристики хімічно скінованих гладеньких м’язів caecum. Участь внутрішньоклітинних депо Са 2+ у формуванні їх вихідного та Са 2+-індукованого напруження»

Фізика живого, Т. 16, No2, 2008. С.32-37.

© Радченко Н.В., Давидовська Т.Л., Цимбалюк О.В., Мірошниченко М.С., Іванов О.Я.

УДК 573.3

МЕХАНІЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ ХІМІЧНО СКІНОВАНИХ ГЛАДЕНЬКИХ М’ЯЗІВ CAECUM. УЧАСТЬ ВНУТРІШНЬОКЛІТИННИХ ДЕПО СА2+ У ФОРМУВАННІ ЇХ ВИХІДНОГО ТА СА2+-ІНДУКОВАНОГО НАПРУЖЕННЯ

Радченко Н.В., Давидовська Т.Л., Цимбалюк О.В., Мірошниченко М.С., Іванов О.Я.

Київський національний університет національний університет імені Тараса Шевченка

Надійшла до редакції 25.11.2008

В роботі приводяться кумулятивні залежності: напруження - [Ca2] - розслаблення скінованих кільцевих гладеньких м’язів (ГМ) товстого кишечника. Показано важливу роль механізмів транспорту Са2+ в саркоплазматичному ретикулумі (СР) у розвитку кінетики цих механічних кривих та чутливості скорочувального апарата ГМ до Са2+. З’ясовано, що саркоплазматичний ретикулум та мітохондрії приймають участь у формуванні вихідного напруження скінованих гладеньком’язових смужок

Ключові слова: базальний тонус, гладенький м’яз, скіновані смужки, внутрішньоклітинні депо Са2+, залежність напруження- [Ca2+]- розслаблення.

ВСТУП

Активація скорочення-розслаблення гладеньких м’язів є універсальним принципом роботи багатьох вісцеральних органів, кровоносних та лімфатичних судин. Як спонтанне, так і агоніст-викликане скорочення гладеньких м’язів, зокрема, кишечника, є кальцій-залежним. Са2-залежними є також механізми їх розслаблення [1]. Так, у випадку холінергічного збудження, Са2-залежними є сигнальні шляхи, пов’ язані з надходженням цих катіонів через потенціалзалежні Са2+-канали до міоплазми гладеньком’язових клітин (ГМК), Са2-, та інозитолтрифосфат (ІР3) залежним вивільненням Са2+ з ріанодин- та ІР3-чутливого депо саркоплазматичного ретикулуму, Са2-залежною активацією Са2-активованих калієвих каналів великої провідності [2-5]. Однією ж з ланок сигнальних внутрішньоклітинних шляхів, що забезпечують, наприклад, пуринергічне

розслаблення гладеньких м’язів кишечника є ІР3-залежне вивільнення Са2+ з ІР3-залежного депо СР та активація цими катіонами Са2-залежних К -каналів малої провідності [1]. Вкрай важливим елементом узгодженої у просторі і часі функціональної скорочувальної системи ГМК є їх скорочувальний апарат, зміни просторової організації певних білків якого є також Са2 -залежними, зокрема Са2-кальмодулін-залежна кіназа легких ланцюгів міозину (КЛЛМ) фосфорилює легкі ланцюги міозину (ЛЛМ), що є необхідною умовою для активації актин-активуючої Mg2+ АТФ-ази міозину гладеньких

м’ язів та наступного дефосфорилювання фосфатазою ЛЛМ [6,7]. Хоч добре відомо [7], що КЛЛМ - не єдиний фермент, за допомогою якого здійснюється фосфорилювання ЛЛМ.

Найбільш результативним методичним підходом до дослідження механізмів активації скорочувального апарата ГМК є хімічне за допомогою сапоніну або тритону Х-100 скінування (перфорація) їх сарколеми. В наслідок цього, за рахунок формування у мембрані отворів діаметром 70-80 А утворюється контур перфузії внутрішньоклітинного вмісту ГМК для активуючого розчину, що містить АТФ-регенеруючу систему та ряд речовин, для яких за звичайних умов плазматична мембрана непроникна [8, 9]. В нашій роботі зазначений експеримент-тальний підхід було застосовано для з’ ясування питання щодо участі механізмів транспорту Са2+ в саркоплазматичному ретикулумі та мітохондріях скінованих гладеньком’язових клітин кільцевих гладеньких гладеньких м’ язів сліпої кишки у формуванні вихідного та Са2+-індукованого їх напруження. В літературі [10] існує думка про те, що вихідне тонічне скорочення (базальний або міогенний тонус) ряду інтактних гладеньких м’ язів активується переважно позаклітинними іонами кальцію. Ці катіони входять до ГМК через потенціалзалежні Са2+-канали. Цікавим було також з’ ясувати питання про те, як впливає на кінетику Са2-залежного розвитку напруження скорочувального апарата скінованих гладеньких м’язів caecum стан механізмів вивільнення та надходження Са2+ до внутрішньоклітинних депо їх запасання.

МАТЕРІАЛИ І МЕТОДИ

Скінування кільцевих гладеньком’язових смужок (ГМС) сліпої кишки здійснювали методом Koaichi Saida [ii]. Препарат виділяли зі стінки кишечника морських свинок і поміщали у нормальний розчин Кребса наступного складу (у мМ/л бідистильованої води): NaCl - 120,4; NaHCO3 - 15,5; NaH2PO4 - 1,2; KCl - 5,9; CaCl2 - 2,5; MgCl2 - i,2; глюкоза -11,5; рН 7,4, на 40 хвилин. Далі, нормальний розчин Кребса заміняли на релаксуючий розчин (у мМ/л літр деіонізованої води): К+пропіонат - i30; трис-малат -20; MgCl2 - 4; АТФ - 4; ЕГТА - 4; АТФ-регенеруюча система (креатинфосфат динатрієва сіль - 10;

креатинфосфокіназа - i0 Од/мл), рН б,8, температура 20 оС. Під контролем довгофокусного мікроскопу за допомогою спеціально виготовлених технічних інструментів препарати усікали до розміру у поперечнику 100-250 мкм. На гладеньком’язову смужку накладали лігатури так, що довжина препарата становила 3-4 мм. Кінці лігатур прив’ язували до вольфрамових дротиків діаметром i50 мкм та довжиною i0 мм, покритих тефлоновим воском. Один із дротиків фіксували жорстко у робочій камері, а другий - приєднували до штока електромеханічного перетворювача МХ-1С. Далі сигнал подавався на каскад підсилення підсилювача. Реєстрацію напруження-розслаблення гладеньком’ язових смужок проводили в ізометричному режимі за допомогою електричного потенціометра КСП-4. До робочої камери підводились два перистальтичні насоси.

Скінування гладеньком’ язових смужок здійснювали сапоніном з рослин родини Rosaceae (“Sigma”) (протягом 20-30 хв), який у концентрації 40-б0 мкг/мл додавали до релаксуючого розчину. Після завершення скінування, ГМС протягом 15-20хв промивали релаксуючим розчином. Тестом на завершення скінування ГМ було напруження, яке розвивали ГМС у відповідь на аплікацію активуючого розчину, до складу якого входили іони кальцію в концентраціях 10-6 -10-3 М, а також реакція

розслаблення, яка супроводжувала скорочення після заміни цього розчину на релаксуючий. Концентрацію вільних Са2+ розраховували за допомогою програми “Maxchel”.

РЕЗУЛЬТАТИ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ

Першим етапом роботи було на тонких скінованих сапоніном гладеньком’язових смужках кільцевих гладеньких м’ язів сліпої кишки дослідити залежність напруження, що розвивали препарати, від концентрації іонів кальцію в активуючому розчині. Застосування в експериментах саме тонких (як зазначалось вище 100-250 мкм) м’язових препаратів було зумовлено прагненням звести до мінімального значення можливий градієнт концентрації перфоруючої плазматичну мембрану речовини, а отже підвищити якість скінування ГМК. У дослідах,

тонкі нативні препарати у відповідь на заміну нормального розчину Кребса на гіперкалієвий розчин, концентрація в якому К+ становила 130 мМ, швидко розвивали скорочення, фазний компонент якого з часом переходив у тонічний. Заміна гіперкалієвого розчину на нормальний розчин Кребса супроводжувалась зменшенням величини тонічного компонента ізометричного скорочення. З часом крива розслаблення препаратів поверталась до вихідного рівня. Зниження у нормальному розчині Кребса концентрації іонів кальцію з 2.5 мМ до 10-6 або 10-3 М не супроводжувалась скороченням м’ язових препаратів на дію гіперкалієвого розчину. Відмивання гладеньком’язових смужок нормальним розчином Кребса тривало 30-40 хв, після чого препарати переносили у релаксуючий розчин, що містив хелатуючий агент ЕГТА в концентрації 4 мМ. Присутність також у такому розчині креатинфосфату та креатинфосфокінази забезпечувала регенерацію АТФ, а сапоніну - перфорацію плазматичної мембрани клітин. Як було показано [12] в основі дії сапонінів на біологічні мембрани, лежить їх здатність утворювати малорозчинні еквімолярні комплекси з холестерином, які перфорують саме плазматичні мембрани, не викликаючи деструкції мембран внутрішньоклітинних ультраструктур (саркоплазма-тичного ретикулуму, мітохондрій, тощо). Причиною останнього є низький вміст холестерину в мембранах цих структур. При обробці ГМК сапоніном вміст міозину, актину, ЛЛМ (філаміну) не змінюється [13].

На Рис. 1А.1 подано результати досліджень залежності напруження скінованих гладеньком’ язових смужок кільцевих гладеньких м’ язів сліпої кишки від послідовної аплікації активуючого розчину з різним вмістом іонів кальцію, починаючи з концентрації 10-6 М, що на порядок вище згідно з даними літературних джерел [14], їх базального рівня. Встановлено, що при зазначеній концентрації Са2+ крива напруження зростає, виходячи на певний стаціонарний рівень. Збільшення в активуючому розчині концентрації цих катіонів до 10-5 та наступної 10-4 М також супроводжувалось збільшенням величини зазначеного параметра. У той же час, присутність в активуючому розчині іонів кальцію в концентрації 10-3 М (кумулятивна дія), не викликала змін напруження гладеньком’ язових смужок. Встановлено, що величина напруження у відповідь на аплікацію Са2+ в концентрації 10-б М відрізняється від максимальної величини кальцієвої активації ([Ca2+]=10-4 або 10-3 M) більше, ніж у 2 рази (n=7). Згідно з даними літературних джерел [15], одержаними на препаратах taenia coli: крива рСа-напруження гладеньких м’язів у відповідь на аплікацію Са в концентрації 410" М відрізняється від максимальної амплітуди скорочення ([Ca2 ]=10-5 M) на 30%. Автори роблять висновок про те, що для повної активації скорочення під час збудження гладеньких м’ язів необхідне вивільнення Са2+ з центрів накопичення цих катіонів в клітині. В наших

Радченко Н.В., Давидовська Т.Л., Цимбалюк О.В., Мірошниченко М. С., Іванов О.Я.

дослідах, заміна активуючого розчину, що містив [Са2+]=10‘3 М на релаксуючий, супроводжувалась розслабленням гладеньком’язових смужок до вихідного рівня їх напруження (Рис. 1 А.1).

Згідно з даними [16], одержаними електронно-мікроскопічними та цитохімічними методами, методом радіоактивних Са2+ ізотопів, ЯМР, в гладеньких м’язах сліпої кишки та судинах є чотири місця локалізації Са2+: СР, мітохондрії, ядро,

поверхневі мікровезикули. За умов транслокації в

А

одну гладеньком’язову клітину taenia coli під час її скорочення-розслаблення Са2+ в концентрації 10"5 М, ця його величина становила б менше 2% ядерного Са2+, 5% мітохондріального чи 20% Са2+ з

саркоплазматичного ретикулуму. Але не дивлячись на те, що СР за вмістом цих катіонів займає останнє місце, роль його у підтриманні електричної збудливості, а отже скорочення-розслаблення вкрай важлива: СР - відіграє роль буфера надлишку Са + в міоплазмі [14, 15].

0,5 мН

5 хв

КФ

Са (М)

10'* . 1

______і

о* і юЛіО|

Б

0,5 мН

5 хв

Рис. 1. А - Са2+-залежне (1) та кофеїн (КФ) (25 мМ) (2) -викликане напруження сканованої сапоніном гладеньком’язової смужки (ГМС) caecum. RX - релаксуючий розчин з вмістом ЕГТА (4 мМ); Б - викликане прокаїном (ПРК) (10 мМ) за присутності КФ розслаблення ГМС (1). 2 - Са2+-залежне напруження ГМС за умов інгібування механізмів транспорту Са2+ в саркоплазматичному ретикулумі; В - КФ-викликане напруження ГМС без попереднього навантаження іонами Са2+ внутрішньоклітинних депо їх запасання (1,2); Г - викликане динітрофенолом (ДНФ) (1мМ) розслаблення ГМС (1, 2, 3). Стрілками позначено заміну розчинів.

0,5 мН

0,5 мН

5 хв

[Ca2+] (M) Rx

10-6 10-5 10-4 10-3

КМ

Рис. 2. Са2+-кальмодулін (4,510-7 М) залежне напруження скінованої сапоніном гладеньком’язової смужки caecum. RX - релаксуючий розчин з вмістом ЕГТА (4 мМ). Стрілками позначено заміну розчинів.

Враховуючи зазначене, в наступному, метою наших досліджень було з’ясувати значення механізмів транспорту Са2+ в СР у розвитку Са2-залежного кумулятивного напруження скіно-ваних гладеноком’язових смужок caecum, а також їх роль у формуванні його вихідного рівня. В наших дослідах, вивільнення Са2+ з СР скінованих гладеньких м’ язів викликали у релаксуючому розчині кофеїном у концентрації 25 мМ. Цьому, як було описано вище, передувало навантаження СР іонами кальцію (Рис. 1А, крива 1). Кофеїн вносили до релаксуючого розчину. За цих умов (Рис. 1А.2) спостерігали ініціацію напруження-розслаблення м’ язових

препаратів тривалістю 3-5 хв. За величиною викликане кофеїном напруження було у 6-7 разів меншим від напруження, гладеньком’ язових смужок, викликаного Са2+ у концентрації 10-6 М. З літературних джерел [17] відомо, що ефективним інгібітором входу Са2+ та його вивільнення з СР є прокаїн. Враховуючи зазначене, після скорочення-розслаблення, викликаного кофеїном, до релак-суючого розчину вносили прокаїн в концентрації

10 мМ. Результати цих досліджень подано на Рис. 1Б.1. Встановлено, що ця речовина викликала розслаблення гладеньком’ язових смужок нижче базального рівня їх напруження. Вірогідно, при блокуванні механізмів транспорту Са2+ в СР, включаються процеси, які призводять до зниження [Ca2] у релаксуючому розчині, можливо за рахунок поглинання цих катіонів іншими внутрішньоклітинними депо їх запасання. Не можна виключити також, що за даних умов відбувається зниження чутливості скорочувального апарата до Са2+. Але

[Са ] (М) RX

іо-6

, ПРК

Рис. 3. Викликане прокаїном (10 мМ) розслаблення, індукованого активуючим розчином з вмістом іонів кальцію (10-6 М), напруження скінованої сапоніном гладеньком’ язової смужки caecum. RX - релаксуючий розчин з вмістом ЕГТА (4 мМ). Стрілками позначено заміну розчинів.

останнє припущення, вірогідно, можна відкинути, оскільки, як показали наступні дослідження (Рис. 1Б.2), концентрації Са2+ 10-6 М в активуючому розчині, виявлялось достатньо для того, щоб крива напруження не тільки повернулась до базального рівня, але й перевищила його. Зазначені результати, як видно з рисунку, одержано було за присутності в активуючому розчині крім іонів кальцію також прокаїну та кофеїну у зазначених вище концентраціях. За кінетичними характеристиками ця крива напруження суттєво відрізнялась від аналогічної кривої (Рис. 1А.1), але зареєстрованої за відсутності речовин, що модулювали механізми транспорту Са2+ з СР. Так, час, за який крива залежності: напруження - [Ca2]=10-6 M досягала половини свого максимального значення, майже у 3 рази (n=7) був меншим, ніж у контролі (Рис. 1Б.2). За величиною це напруження, рахуючи від рівня напруження, досягнутого скорочувальним апаратом у релаксуючому розчині за присутності прокаїну та кофеїну (Рис. 1Б.1) перевищувало контрольне

значення (Рис. 1А.1) на (37±2.6)%, n=7, але було меншим його величини від вихідного рівня. Аналогічні відмінності спостерігались при порівнянні максимального значення напруження

гладеньком’ язових смужок, викликаного активуючим розчином з вмістом прокаїну, кофеїну та іонів кальцію у концентрації 10-5 М (Рис. 1Б.2). Рівень напруження, який розвивали м’язові препарати при концентрації Са2+ 10-5 М за присутності прокаїну і кофеїну був максимальним, оскільки наступне її підвищення до 10-4 та 10-3 М супроводжувалось їх суттєвим розслабленням. Заміна активуючого

Радченко Н.В., Давидовська Т.Л., Цимбалюк О.В., Мірошниченко М. С., Іванов О.Я.

розчину на релаксуючий з вмістом прокаїну та кофеїну призводила до розслаблення скінованих гладеньком’язових смужок до рівня нижче вихідного. Зміни напруження гладеньких м’язів описані вище за умов інгібування механізмів вивільнення та надходження іонів кальцію до скаркплазматичного ретикулуму, але з меншим розслаблювальним ефектом, ми спостерігали при внесенні до активуючого розчину Ca2+-чyтливого білка кальмодуліну (4.5Ї0-7 М) (Рис.2). Як відомо [Ї8], активація скорочення в ГМК здійснюється шляхом оборотного фосфорилювання ЛЛМ (ЛЛ20) кіназою, яку активує комплекс Ca2+-кaльмодyлін. На важливу роль внутрішньоклітинних депо запасання іонів Ca2+

і, зокрема CP у підтриманні максимального значення напруження скінованих гладеньком’ язових смужок свідчать також одержані нами дані, наведені на Рис. 3. Видно, що аплікація на плато Ca2+ (Ї0-6 М)-індукованого напруження ГMC прокаїну супроводжувалась, не дивлячись на присутність в активуючому розчині цих катіонів, певним їх розслабленням, величина якого збільшувалась при заміні активуючого розчину на релаксуючим з вмістом прокаїну. Крива розслаблення при цьому знижувалась нижче вихідного рівня.

Одержані результати вказують на вкрай важливу роль іонів кальцію, що депонуються в CP, у формуванні напруження, яке розвивають скановані гладенькі м’язи. Це депо запасання катіонів відіграє роль не тільки буфера надлишку Ca2+ в кільцевих гладеньких м’ язах кишечника, на що вказують також ряд інших робіт [Ї5], проведених на скінованих препаратах taenia coli, але й у формуванні базового рівня їх напруження. За умов інгібування механізмів транспорту Ca2+ в CP, чутливість скорочувального апарата скінованих гладеньких м’язів до іонів кальцію при їх концентраціях Ї0-6 та Ї0-5 М збільшується, зменшуючись при концентраціях цих катіонів Ї0-4 та Ї0-3 М. Можна припустити, що за цих умов, вірогідно розслаблення гладеньком’ язових смужок за присутності в активуючому розчині Ca2+ в концентраціях Ї0-4 та Ї0-3 М пов’язано з активацією механізмів поглинання цих катіонів іншими депонуючими структурами гладеньком’ язових

клітин, зокрема мітохондріями. З літературних джерел [Ї6] добре відомо, що частина Ca2+ може зв’язуватись мітохондріями.

У наступних дослідах (Рис. ЇВ), аплікації кофеїну у зазначеній вище концентрації не передувало попереднє навантаження внутрішньоклітинних депо кальцієм і, зокрема саркоплазматичного ретикулуму, цими катіонами (Рис. ЇВ. Ї,2): попередньо

гладеньком’ язові смужки перебували у стані заниженого дією прокаїну за присутності кофеїну у реаксуючому розчині вихідного рівня напруження (Рис. Ї В. Ї). Заміна релаксуючого розчину

зазначеного вище стану на аналогічний, але без вмісту прокаїну та кофеїну, супроводжувалась відновленням вихідного рівня напруження

препаратів, на тлі якого аплікували кофеїн (Рис. ЇВ. 2). За величиною напруження, яке розвивали скіновані смужки за дії кофеїну, у 3-4 рази перевищувало аналогічне, отримане за умов попереднього навантаження препаратів іонами кальцію. За даних умов не спостерігали довільного розслаблення м’ язових смужок. Заміна релаксуючого розчину з вмістом кофеїну, на релаксуючий розчин супроводжувалась відновленням вихідного напруження скінованих м’язів. Наведені дані дозволяють думати, що отримане у відповідь на дію кофеїну напруження м’ язових препаратів є наслідком вивільнення Ca2+ з CP, навантаження катіонами якого, відповідно, відбувається, вірогідно за рахунок активації за даних умов механізмів їх перерозподілу між саркоплазматичним ретикулумом та, можливо, мітохондріями.

У наших дослідах було зроблено припущення, що крім саркоплазматичного ретикулуму у регуляції вихідного тонусу скінованих гладеньких м’ язів приймають участь також мітохондрії. Для його перевірки, за допомогою прокаїну за участі кофеїну знижували рівень вихідного напруження TMC (Рис. Ї В. 2), а у наступному, розчин зазначеного складу заміняли на релаксуючий, але з вмістом динітрофенолу у концентрації ЇмМ. Як видно з Рис. Ї ГЇ, спостерігалось подальше зниження напруження скінованих препаратів , яке у Ї,5 рази, n=7 перевищувало їх розслаблення, викликане релаксуючим розчином за присутності в ньому прокаїну та кофеїну. Зазначені зміни були зворотними (Рис. ЇГ).

ВИСНОВКИ

Встановлено, що за умов інгібування механізмів транспорту Ca2+ в саркоплазматичному ретикулумі скінованих сапоніном кільцевих гладеньких м’язів сліпої кишки, підвищується чутливість скорочувального апарата до цих катіонів (крива напруження досягає максимального значення вже при [Ca2+]=!0-5 M, знижуючись при [Ca2+]=!0-4 та Ї0-3 M). За даних умов зростає кінетика кривих: напруження - [Ca2+]=!0-6 M (час досягнення кривими напівмаксимального значення зменшується).

В роботі з’ясовано, що у формуванні вихідного напруження скінованих гладеньких м’ язів caecum приймають участь як саркоплазматичний ретикулум, так і мітохондріальне депо Ca2+.

Література

Ї. Філіппов І.Б. Метаботропна регуляція синаптичного пуринергічного гальмування у вісцеральних гладеньких м’язах I Дис. на здобуття наукового ступеня канд. біол. наук. - 2008 р. - Ї29 с.

2. Bolton T.B., Zholos A.V. Activation of M2 muscarinic receptors in guinea-pig ileum open cationic channels

modulated by M3 muscarinic receptors II Life Sciences. -1997. - V. 60. - P. 1121-1128.

3. Zholos A.V. Muscaric effects on ion channels in smooth muscle II Neurophysiol. - 1999. - V.31, №3. - P. 212-228.

4. Жолос A£. Потенциирующее действие Ca2+ на инозитол 1,4,5-трифосфат-индуцируемое освобождение Ca2+ в гладкомышечных клетках тонкого кишечника морской свинки II Физика живого. - 1999. -Т.7, №1. - C.59-69.

5. Жолос О. В. Мембранні та внутрішньоклітинні механізми холінергічної активації гладеньком’язових клітин тонкого кишечнику. - Дис. на здобуття наук. ступеня докт. біол. наук. - 1999. - 278 с.

6. Данилова В. М. Біохімічні механізми регуляції скорочення гладеньких м'язів II Біополімери і клітина.

- 1996, - Т. 12, № 4. - C. 5 - 24.

7. Давидовська Т.Л., Мірошниченко М.С. Цимбалюк О.В., Іванов О.Я., Нурищенко Н.Є. Ca2+ та Ca2+-кaльмодyлін залежне скорочення скінованих гладеньких м’ язів та його моделювання II Фізика живого. - Т.16, №1. - 2008.

- C.56-61.

8. Kitazawa T., Takizawa N., Ikebe M., Eto M. Reconstitution of protein kinase C - induced contractile Ca2+ sensitization in triton X-100-demembraned rabbit arterial smooth muscle

II J. Physiol. - 1999. - Vol. 520, № 1. - P. 139 - 152.

9. Давидовська Т.Л. Мембранні та клітинні механізми дії імуноактивних речовин на електрогенез та скорочення гладеньких м'язів I Дис. на здобуття наук. ступеня докт. біол. наук. - 2003. - 278 с.

10. Скок В.И., Шуба М. Ф. Нервно-мышечная физиология.

- К.: Вища школа, 1986. - 240 с.

11. Saida K. Intracellular Ca2+ release in skinned smooth muscle // J. Gen. Physiol. - 1982. - V.80, № 1. -P. 191-202.

12. Костерин СА. Транспорт кальция в гладких мьшцах.

- К.: Наукова думка, 1990. - 214 с.

13. Kargacin G.J., Fay F.S. Physiological and structural properties of saponin-scinned single smooth muscle cells // J. Gen. Physiol. - 1987. - V. 90, № 1. - P. 49-73.

14. Yamomoto H., van Breemen C.A. Ca2+ compartment in saponin-scinned cultured vascular smooth muscle cells // J. Gen. Physiol. - 1986. - V. 86, № 3. - P.369 - 389.

15. Saida K., van Breemen C.A. Possible Ca2+-indused Ca2+ release mechanism mediated by norepinephrine in vascular smooth muscle // Pflug. Arch. - 1983. - V. 397, № 2.

- P. 166-167.

16. Давидовська Т.Л., Зима В.Л. Скановані

гладеньком’ язові клітини: регуляторні механізми

скорочення-розслаблення м’ язу // Вісник Київського університету. Біологія. - 1993. - Вип. 25. - С. 73-80.

17. Ueno H, Sumimoto K, Hashimoto T, Hirata M, Kuriyama H. Effects of procaine on pharmaco-mechanical coupling mechanisms activated by acetylcholine in smooth muscle cells of porcine coronary artery // Circ Res. - 1987. - V.60, №3. - Р. 356-366.

18. Vorotnikov A.V., Krymsky M.A., Shirinsky V.P, Signal transduction and protein phosphorylation in smooth muscle contraction // Biochem. (Mosc.). - 2002. - V. 67 (12).

- P. 1309-1328.

МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ХИМИЧЕСКИ СКИНИРОВАННЫХ МЫШЦ CAECUM. УЧАСТИЕ ВНУТРИКЛЕТОЧНЫХ ДЕПО КАЛЬЦИЯ В ФОРМИРОВАНИИ ИХ БАЗАЛЬНОГО ТОНУСА И КАЛЬЦИЙ-ЗАВИСИМОГО НАПРЯЖЕНИЯ

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Радченко Н.В., Давыдовская Т.Л., Цимбалюк О.В., Мирошниченко Н.С., Иванов О.Я.

В работе представлены кумулятивные зависимости напряжение - [Ca2+] -расслабление скинированных гладких мышц толстого кишечника. Показана важная роль механизмов транспорта Са2+ в саркоплазматическом ретикулюме (СР) в развитии кинетики этих механических кривых и чувствительности сократительного аппарата к кальцию. Установлено, что СР и митохондрии принимают участие в формировании исходного напряжения скинированных гладкомышечных полосок.

Ключевые слова: базальный тонус, гладкая мышца, скинированные полоски, внутриклеточные депо Са2+, зависимость напряжение - [Ca2+] - расслабление

THE MECHANICAL CHARACTERISTICS OF CHEMICALLY SKINNES CAECUM SMOOTH MUSCLES. THE INVOLVEMENT OF Са2+ INTRACELLULAR STORES IN THE FORMATION OF BASAL TONE AND CALCIUM-DEPENDENT TENSION

Radchenko N.V., Davydovskaya T.L., Tsymbalyuk O.V., Ivanov O.Ya.

The work presents the cumulative relationships of tension - [Ca2+] - relaxation of intestinal smooth muscles skinned strips. Showing the importance of calcium transport mechanisms in the sarcoplasmic reticulum (SR) in the kinetics of mechanical curves development and sensitivity contractive apparatus to Ca2+. Found that the SR and the mitochondria are involved in the formation of the basal tension of smooth muscle skinned strips.

Key words: basal tone, smooth muscle, skinned strips, Ca2+ intracellular stores, relationship tension - [Ca2+] - relaxation

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.