CC BY
30
УДК 616.12-008.331.1:577.352.465.08 https://doi.org: 10.20538/1682-0363-2018-4-103-109
Для цитирования: Носарев А.В., Бирулина Ю.Г., Петрова И.В., Ковалев И.В., Гусакова С.В., Смаглий Л.В., Тесля Е.С., Шаманаев А.Ю., Пушкина Е.В., Медведев М.А. Особенности ион-транспортных процессов в модели артериальной гипер-тензии. Бюллетень сибирской медицины. 2018; 17 (4): 103-109.
Особенности ион-транспортных процессов в модели артериальной гипертензии
Носарев А.В.1, 2, Бирулина Ю.Г.1, Петрова И.В.1, Ковалев И.В.1, Гусакова С.В.1, Смаглий Л.В.1, Тесля Е.С.1, Шаманаев А.Ю.3, Пушкина Е.В.1, Медведев М.А.1
1 Сибирский государственный медицинский университет (СибГМУ) Россия, 634050, г. Томск, Московский тракт, 2
2 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (НИ ТПУ) Россия, 634050, г. Томск, пр. Ленина, 30
3 Научно-исследовательский институт фармакологии и регенеративной медицины (НИИФиРМ)
имени Е.Д. Гольдберга, Томский национальный исследовательский медицинский центр (ТНИМЦ) Российской
академии наук (РАН)
Россия, 634028, г. Томск, пр. Ленина, 3
РЕЗЮМЕ
Цель исследования. Изучение ионных механизмов регуляции сократительной активности сосудистых гладких мышц и мембранного потенциала эритроцитов у спонтанно-гипертензивных крыс.
Материалы и методы. Механографическим методом исследовано действие ацетилхолина (АЦХ), 10 мкМ, и Са2+-ионофора A23187, 10 мкМ, на контрактильные реакции изолированных гладкомышечных сегментов аорты 11-недельных спонтанно-гипертензивных крыс (spontaneously hypertensive rats, SHR) и крыс Wistar - Kyoto (WKY), индуцированные фенилэфрином (ФЭ), 1 мкМ. Крысы SHR были разделены на контрольную и экспериментальные группы в зависимости от типа получаемого лечения (амлодипин 10 мг/кг внутрижелудочно). У крыс SHR измеряли артериальное давление (АД) до и после лечения. Потенциометрическим методом оценивали величину гиперполяризационного ответа (ГО) и активность Са2+-зависимых К+-каналов мембраны эритроцитов крыс SHR.
Результаты. В ответ на стимулирующее воздействие АЦХ и кальциевого ионофора А23187 происходило расслабление гладкомышечных сегментов аорты крыс WKY и SHR, предсокращенных адреномиметиком ФЭ. На добавление АЦХ сосудистые сегменты крыс SHR отвечали большей дилатацией, чем сегменты крыс WKY, но подобной тенденции не наблюдалось при действии Са2+-ионофора. Внутрижелудочное введение крысам SHR блокатора Са2+-каналов L-типа амлодипина вызывало как снижение АД, так и значимое усиление расслабляющего действия холиномиметика и Са2+-ионофора на интактные сегменты аорты. У крыс SHR отмечено повышение амплитуды ГО активности Са2+-зависимых К+-каналов мембраны эритроцитов.
Заключение. Дилатационные реакции сосудистых гладких мышц крыс SHR обусловлены изменением эндотелиальной функции и Са2+-зависимой ионной проводимости мембраны миоцитов. Увеличение гиперполяризации мембраны эритроцитов крыс со спонтанной гипертензией связано с активацией калиевых каналов. Селективное воздействие на данные внутриклеточные мишени может служить основой для разработки антигипертензивных препаратов.
Ключевые слова: гладкие мышцы, эритроциты, эндотелиальная дисфункция, ионные каналы.
Н Носарев Алексей Валерьевич, e-mail: avnosarev@yandex.ru.
ВВЕДЕНИЕ
Артериальная гипертензия (АГ) является одной из важных медико-социальных проблем современного мира. Интерес к данному заболеванию обусловлен его широкой распространенностью, частыми и тяжелыми осложнениями, высокой летальностью. АГ является основным фактором риска развития сердечно-сосудистых заболеваний, таких как инфаркт миокарда, инсульт, сердечная недостаточность, которые занимают первые позиции по причине смертности и инвалидизации трудоспособного населения [1].
Развитие АГ связано с эндотелиальной дисфункцией, атеро- и артериосклерозом и патологическим сосудистым ремоделированием [2]. На клеточном и молекулярном уровне АГ сопровождается изменениями экспрессии генов и нарушением секреции сосудорасширяющих и констрик-торных факторов. Эти изменения приводят к дизрегуляции сократительной способности глад-комышечных клеток (ГМК) сосудов, следовательно, к повышению артериального давления (АД) и аномальному ремоделированию сосудов [3].
Учитывая тот важный факт, что АГ в своей этиологии и механизмах патогенеза неоднородна, имеет определенные особенности развития и течения процесса, сопровождается необратимыми изменениями в органах-мишенях [4], возникает необходимость использования адекватных экспериментальных моделей данной патологии для всестороннего ее изучения, разработки методов диагностики, профилактики и лечения.
Требования к адекватной экспериментальной модели АГ достаточно высокие, и они должны отражать экспериментальные условия, при которых у лабораторных животных формируется стойкое повышение АД, развиваются специфические поражения органов мишеней, идентичные изменениям у людей, страдающих АГ. Одной из таких моделей могут служить спонтанно-гипер-тензивные крысы (spontaneously hypertensive rats, SHR) [5]. Согласно одной из гипотез, повышение АД у крыс этой линии обусловлено наследственным дефектом ионной проводимости мембраны ГМК резистивных артерий, значительным возрастанием их тонуса и чувствительности к прессор-ным агентам [6], в том числе развитием эндотели-альной дисфункции.
Цель данной работы - изучение ионных механизмов регуляции сократительной активности сосудистых гладких мышц и мембранного потенциала эритроцитов у спонтанно-гипертензивных крыс.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Эксперименты проведены на животных категории specific pathogen free (SPF): 10 гипертензив-ных крысах линии SHR и 5 нормотензивных крысах линии Wista - Kyoto (WKY), полученных из вивария ИБХ РАН, г. Пущино. Возраст животных на начало эксперимента составлял 5 нед. Животные опытной группы получали внутрижелудочно амлодипин в дозе 10 мг/кг в 1%-й крахмальной слизи однократно ежедневно в течение 6 нед. Животные контрольной группы получали эквиоб-ъемное количество 1%-й крахмальной слизи.
Систолическое и диастолическое АД (САД и ДАД соответственно) у крыс регистрировали с помощью системы неинвазивного измерения АД у бодрствующих мелких лабораторных животных NIBP200A (BiopacSystems Inc., США). Запись и обработка данных производились на персональном компьютере с помощью программного обеспечения AcqKnowledge 4.2 for MP150.
Изучение сократительной активности сосудистых сегментов выполняли механографическим методом (Myobath II, WPI, Германия) на изолированных гладкомышечных сегментах грудного отдела аорты 11-недельных крыс SHR и WKY, которых умерщвляли декапитацией под глубоким наркозом (тиопентал натрия, 80 мг/кг). Сосудистые сегменты фиксировали в термостатиру-емых камерах установки под нагрузкой 500 мг, заполненных физиологическим раствором Креб-са (120,4 NaCl, 5,9 KCl, 2,5 CaCl2, 1,2 MgCl2, 5,5 глюкозы, 15 C4H11O3N [tris(hydroxymethyl)-aminometane]). Механическое напряжение (МН) гладкомышечных препаратов измеряли в изометрическом режиме при рН растворов 7,35-7,40. Амплитуду контрольных сократительных ответов интактных сегментов на действие фенилэфрина (ФЭ), 1 мкМ, регистрировали спустя 40-50 мин выдерживания в растворе Кребса и принимали за 100%. Тестировали изменение МН сосудистых сегментов на действие ацетилхолина и Ca^-ионо-фора А23187 (Merck KGaA, Германия).
Изучение Са2+-зависимой калиевой проницаемости мембраны эритроцитов 11-недельных крыс SHR выполняли потенциометрическим методом посредством регистрации мембранного потенциала клеток (Em) по изменениям рН среды: Em = RT/F (pH-pH0), где pH и pH0 - значения pH цитоплазмы и среды инкубации соответственно [7]. Оценивали амплитуду ГО (ДЕ), V1 (скорость гиперполяризации, мэкв ОН~/мин-л клеток) и Уг (скорость восстановления мембранного потенциала, мэкв Н+/мин-л клеток).
Статистический анализ полученных результатов проводили при помощи программы SPSS Statistics 17.0.1 for Windows. Фактические данные представлены в виде медианы и интерквартильно-го размаха Me (Q1—Q3). Сравнение количественных показателей выполняли при помощи непараметрических критериев: U-критерий Манна — Уитни (U test Mann — Whitney) и Т-критерий Вилкоксона (Wilcoxon Singed Ranks Test). Различия считали статистически значимыми при значении р < 0,05.
РЕЗУЛЬТАТЫ
Для крыс линии SHR характерно раннее развитие АГ. В данном исследовании у крыс SHR возрастом 11 нед среднее значения САД составило 205 (155-210) мм рт. ст., а ДАД - 154 (145-160) мм рт. ст. (n = 5, p < 0,05). У крыс линии SHR после 6-недельного введения амлодипина САД было достоверно ниже на 24% (154 (147-162) мм рт. ст.), ДАД - на 22% (120 (113-128) мм рт. ст.) по сравнению с контрольными животными (n = 5, p < 0,05).
Воздействие а1-адреномиметика — ФЭ, 1 мкМ, на сосудистые сегменты крыс WKY и SHR вызывало активацию входящего рецептор-управля-емого кальциевого тока в ГМК и приводило к их сокращению (100%). Добавление на этом фоне холиномиметика ацетилхолина (АЦХ), 10 мкМ, или кальциевого ионофора А23187, 10 мкМ, у нормотензивных крыс индуцировало статистически значимое расслабление гладкомышечных сегментов до 80,4 (75,3—87,2)%, n = 6, p < 0,05, и 50,2 (45,6—58,1)%, n = 6, p < 0,05, от контрольных значений соответственно. Тогда как у спонтан-но-гипертензивных крыс АЦХ приводил к расслаблению ГМК аорты до 70,7 (68,8—75,9)%, n = 5, p < 0,05, а ионофор А23187 до 72,4 (66,7—79,1)%, n = 5, p < 0,05 соответственно.
После 6-недельного введения гипертензивным крысам антагониста Са2+-каналов L-типа амлоди-пина ГМК сосудистых сегментов на добавление АЦХ и ионофора А23187 отвечали большим расслаблением, чем в контрольной группе животных (рис.).
S ¡и
я я
и
в -к
ее и
К Я
«U о
8 1
<и
(J
ff
К S
X <и
100 -1
80 -
60 -
40 -
20 -
0
p < 0,05
p < 0,05
г 100
- 80
- 60
- 40
- 20
0
12 12
Ацетилхолин А23187
Acetylcholine
Рисунок. Влияние ацетилхолина и кальциевого ионофора А23187 на сократительные ответы сосудистых сегментов крыс со спонтанной гипертензией: 1 — контроль (n = 6); 2 — лечение амлодипином (n = 6); n —
количество сегментов
Figure. Effect of acetylcholine and ionophore A23187 on contractile responses of vascular segments from spontaneously hypertensive rats: 1 — control (n = 6); 2 — treatment with amlodipine (n = 6); n — the number of segments
Гиперполяризационный ответ (ГО) мембраны эритроцитов крыс SHR был индуцирован добавлением 0,5 мкМ А23187 и 400 мкМ CaCl2 через 3 мин после А23187 либо 30 мкМ CaCl2 через 3, 6 и 9 мин после А23187. Величина гиперполяризации мембраны эритроцитов крыс в ответ на добавление насыщающей (400 мкМ) концентрации хлорида кальция составляла 50 (48—53) мВ (n = 7). Амплитуда А23187-индуцированного ГО у крыс WKY и SHR существенно различалась. Относительная величина ГО эритроцитов была
на 20% (n = 7; p < 0,05) выше в эритроцитах крыс со спонтанной гипертензией по сравнению с ГО эритроцитов WKY.
Скорость развития гиперполяризации в эритроцитах крыс SHR составила 1,1 (0,7—1,2) мэкв ОН—/мин'л клеток, что было статистически значимо выше, чем в эритроцитах крыс WKY 0,8 (0,7—1) мэкв ОН—/мин-л клеток (n = 7; p < 0,05). Но при этом скорость восстановления мембранного потенциала в эритроцитах крыс обеих линий не различалась.
ОБСУЖДЕНИЕ
Спонтанно-гипертензивные крысы SHR являются наиболее приемлемой биомоделью эссен-циальной гипертензии, отражающей нарушения механизмов системной сосудистой регуляции [8] и используемой для тестирования новых антиги-пертензивных препаратов.
В нашем исследовании в ответ на эндоте-лий-стимулирующее воздействие АЦХ и кальциевого ионофора А23187 происходило снижение амплитуды сокращений гладкомышечных сегментов аорты крыс WKY и SHR, индуцированных адреномиметиком ФЭ. На добавление АЦХ сосудистые ГМК крыс SHR отвечали большим расслаблением, чем сегменты крыс WKY, но подобной тенденции не наблюдалось при действии Са2+-ионофора.
Снижение МН сосудистых сегментов 11-не-дельных крыс SHR при действии АЦХ может свидетельствовать о сохранности структуры хо-линорецепторов или сигнальных механизмов, активируемых этими рецепторами при возникновении АГ [9]. Известно, что в этом возрасте у крыс SHR дисфункция эндотелия развивается не полностью и составляет около 26% [10]. Кальциевый ионофор в отличие от АЦХ действует независимо от активации мембранных рецепторов путем увеличения входа ионов кальция в эндо-телиальные клетки с последующим высвобождением оксида азота (NO), что способствует вазо-дилатации.
Отмечается также, что у крыс SHR происходит не только снижение активности и экспрессии конститутивной изоформы эндотелиальной NO-синтазы (eNOS), но и увеличение экспрессии индуцибельной NO-синтазы (iNOS) [11]. Наблюдается возрастание активности ангиотензина II (АТ II), который стимулирует образование супероксид-аниона НАДФН-оксидазой и деградацию NO c образованием пероксинитрита [12].
К настоящему времени накоплено достаточно доказательств тому, что в основе АГ лежит изменение функции ионных каналов ГМК и эндотелия сосудов. Так, показано, что в интактных сегментах аорты крыс SHR повышена экспрессия механочувствительных ионных каналов, активируемых давлением (pressure-activated channel (PAC)). Их открывание приводит к повышению внутриклеточной концентрации ионов Са2+ и запуску Са2+-опосредованных процессов. [13]. Данные электрофизиологических исследований свидетельствуют о повышении плотности Са2+-токов через Са2+-каналы L-типа (CaV1.2) в ГМК бры-
жеечных артерий крыс БИИ, которое достоверно коррелирует с повышением у них АД и селективно подавляется рамиприлом [14-16]. В нашей работе на фоне терапии крыс со спонтанной гипер-тензией амлодипином (блокатором медленных Са2+-каналов Ь-типа) происходило как снижение АД, так и значимое усиление расслабляющего действия интактных сегментов аорты на действие холиномиметика и Са2+-ионофора по сравнению с контрольной группой животных.
Изменения не только кальциевой, но и калиевой проводимости могут играть важную патофизиологическую роль в развитии АГ. Известно, что у крыс БИИ в мембране ГМК артерий снижается функция Са2+-зависимых К+-каналов высокой проводимости (ВКСа) [17] и потенциал-зависимых К+-токов (КУ-токов) [18]. Эти данные вполне согласуются с выявленным нами снижением ва-зодилатационных реакций интактных сегментов крыс БИИ при действии Са2+-ионофора А23187, способствующего значительному накоплению кальция в цитоплазме клеток при встраивании в их мембрану. Вероятно, данный механизм реализуется для коррекции деполяризации мембраны и управления повышенным внутриклеточным Са2+-током.
В свою очередь, исследование Са2+-индуциро-ванного ГО мембраны эритроцитов крови крыс БИИ, позволило продемонстрировать, что при развитии АГ происходит изменение не только функции эндотелия и ГМК сосудов, но и перестройка функционального статуса мембран красных клеток крови [14, 19]. Наблюдаемое повышение активности Са2+-зависимых К+-кана-лов мембраны эритроцитов крыс со спонтанной гипертензией, вероятно, является следствием увеличения чувствительности этих каналов к ионам кальция, но не снижения активности Са2+-АТФазы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Таким образом, полученные данные позволяют утверждать, что дилатационные реакции сосудистых гладких мышц крыс БИИ обусловлены изменением эндотелиальной функции и ионной проводимости мембраны миоцитов. Увеличение гиперполяризации мембраны эритроцитов крыс со спонтанной гипертензией связано с увеличением чувствительности калиевых каналов к ионам кальция. Селективное воздействие на данные внутриклеточные мишени может служить основой для разработки антигипертензивных препаратов.
КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ
Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.
ВКЛАД АВТОРОВ
Носарев А.В. - разработка концепции и дизайна, окончательное утверждение для публикации рукописи. Бирулина Ю.Г. - анализ и интерпретация данных, написание рукописи. Петрова И.В. - разработка дизайна и интерпретация данных, окончательное утверждение для публикации рукописи. Ковалев И.В. - обоснование рукописи, проверка критически важного интеллектуального содержания. Гусакова С.В. - разработка концепции и дизайна, утверждение для публикации рукописи. Смаглий Л.В., Медведев М.А. - разработка концепции и дизайна. Тесля Е.С. - выполнение практической части исследования. Шаманаев А.Ю. - разработка концепции и дизайна, написание рукописи. Пушкина Е.В. - выполнение практической части исследования, анализ данных.
ИСТОЧНИК ФИНАНСИРОВАНИЯ
Исследование выполнено при финансовой поддержке РНФ (соглашение № 14-25-00017) и РФФИ (научный проект № 18-015-00395).
СООТВЕТСТВИЕ ПРИНЦИПАМ ЭТИКИ
Исследование одобрено этическим комитетом Сибирского государственного медицинского университета (протокол № 4995 от 27 октября 2016 г.).
ЛИТЕРАТУРА / REFERENCES
1. Bolivar J.J. Essential Hypertension: An Approach to Its Etiology and Neurogenic Pathophysiology. International Journal of Hypertension. 2013; 1: 1-12. DOI: 10.1155/2013/547809.
2. Endemann D.H., Schiffrin E.L. Endothelial dysfunction. J. Am. Soc. Nephrol. 2004; 15 (8): 1983-1992.
3. Cox R.H. Changes in the expression and function of arterial potassium channels during hypertension. Vascul. Pharmacol. 2002; 38 (1): 13-23.
4. Johnson R.J., Feig D.I., Nakagawa T., Sanchez-Loza-da L.G., Rodriguez-Iturbe B. Pathogenesis of essential hypertension: historical paradigms and modern insights. J. Hypertens. 2008; 26 (3): 381-391. DOI: 10.1097/ HJH.0b013e3282f29876.
5. Журавлев Д.А. Модели артериальной гипертензии. Спонтанно-гипертензивные крысы. Артериальная гипертензия. 2009; 15 (6): 721-722. [Zhuravlyov D.A. Hypertension models. Spontaneously hypertensive rats. Arterial'naya Gipertenziya - Arterial Hypertension. 2009; 15 (6): 721-72. (in Russ.)].
6. Kohler R., Kaistha B.P., Wulff H. Vascular KCa-channels as therapeutic targets in hypertension and restenosis dis-
ease. Expert Opin. Ther. Targets. 2010; 14 (2): 143-155. DOI: 10.1517/14728220903540257.
7. Трубачева О.А., Шахристова Е.В., Галич А.И., Петрова И.В. Влияние повышенной Са2+-зависимой калиевой проницаемости на деформируемость эритроцитов. Вестник ТГПУ. 2011; 5: 69-72. [Trubacheva O.A., Shahristova E.V., Galich A.I., Petrova I.V. The effect of elevated Ca2+-dependent potassium permeability of erythrocyte deformability. Vestnik TGPU - Vestnik TSPU. 2011; 5: 69-72 (in Russ.)].
8. Doggrell S.A., Brown L. Rat models of hypertension, cardiac hypertrophy and failure. Cardiovasc. Res. 1998; 39 (1): 89-105.
9. Марков Х.М. Молекулярные механизмы дисфункции сосудистого эндотелия. Кардиология. 2005; 12: 62-72. [Markov H.M. Molecular mechanisms of vascular endothelial dysfunction. Kardiologija. 2005; 12: 62-72 (In Russ.)].
10. Анищенко А.М., Алиев О.И., Сидехменова А.В., Шаманаев А.Ю., Плотников М.Б. Динамика повышения артериального давления и эндотелиальная дисфункция у молодых крыс SHR в период развития артериальной гипертензии. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2015; 5: 541-544. [Anishchen-ko A.M., Aliev O.I., Sidekhmenova A.V., Shamanaev A.Yu., Plotnikov M.B. Changes in Blood Pressure and Endothelial Dysfunction in SHR Rats During the Development of Arterial Hypertension. Bjulleten' jeksperimental'noj biologii i mediciny - Bulletin of Experimental Biology and Medicine. 2015; 5: 541-544 (in Russ.)].
11. Förstermann U., Sessa W.C. Nitric oxide synthases: regulation and function. Eur Heart J. 2012; 33 (7): 829-837. DOI: 10.1093/eurheartj/ehr304.
12. Kagota S., Tada Y., Kubota Y., Nejime N., Yamaguchi Y., Nakamura K., Kunitomo M., Shinozuka K. Peroxyni-trite is Involved in the dysfunction of vasorelaxation in SHR/NDmcr -cp rats, spontaneously hypertensive obese rats. J. Cardiovasc. Pharmacol. 2007; 50 (6): 677-685. DOI:10.1097/FJC.0b013e3181583d80.
13. Köhler R., Grundig A., Brakemeier S., Rothermund L., Distler A., Kreutz R., Hoyer J. Regulation of pressure-activated channel in intact vascular endothelium of stroke-prone spontaneously hypertensive rats. Am. J. Hyper-tens. 2001; 14 (7 Pt 1): 716-721.
14. Joseph B.K., Thakali K.M., Moore C.L., Rhee S.W. Ion channel remodeling in vascular smooth muscle during hypertension: Implications for novel therapeutic approaches. Pharmacol. Res. 2013; 70 (1): 126-138. DOI: 10.1016/j.phrs.2013.01.008.
15. Fransen P., Van Hove C.E., Leloup A.J., Schrijvers D.M., De Meyer G.R., De Keulenaer G.W. Effect of angioten-sin II-induced arterial hypertension on the voltage-dependent contractions of mouse arteries. Pflugers Arch. 2016; 468 (2): 257-267. DOI: 10.1007/s00424-015-1737-x.
16. Sonkusare S., Palade P.T., Marsh J.D., Telemaque S., Pesic A., Rusch N.J. Vascular calcium channels and high blood pressure: pathophysiology and therapeutic
implications. Vascul. Pharmacol. 2006; 44 (3): 131-142. DOI: 10.10S6/j.vph.2005.10.005.
17. Xu H., Garver H., (îallig.an 0J., Fink G.D. Large-conductance Ca2+-activatcd K+ cham^ fietaTl.-sLljunit knouk-out mica are not hypertcnaive. Am. J. Physiol. Heart Circ.Physiol. 2011; 300 (2): H476-H485. DO)i: 10.1152/ ajpheart.009 715.2010.
18. Nieveb-Clntrуn M., Syed A.U., Nystoriak M.A., Nave-do M:e-. Reguktion sf vokage-gated jjotassium chdnnels
in vascular smooth muscle during hypertension and metabolic disorders. Micrccirculation. e018; 225 (1): 1-9. DOI: 10.1 o1 ! mnicc.12423.
19. Dloln1ko1 M.B., Alieo O.I., Nosareo A.V., Shamana-eo A.Y., SideBhmenooa A.V. , Anfinog eno:)va Y., Anilh-chenko A.Mv Pushkma E.V. Relatioosliip between nrte-rial Wood Mriessure anal Wood viacosity in spontaneous^ hyperternive rats Rented n2ith pen2oxifynine. .iorhe^o-hyp 2016; 553 (2): 93-107. DOh: 1а3233/ВПМ5100.
Поступила в редакцию 01.03.2018 Подииаана в печать 01.1L2°18
Носарев Алексей Валерьевич, д-р мед. наук, профессор, епфедрп биофизика а функциональной диагностика, СабГМУ; отделение ядерно-топливного цикла, Физико-техноческий анстатзго, НИ ТПУ, г. Ткмсо. ORCID iD 0000-0у0;2-0119-9707.
Бщэулина Юлия Георгиевна, канд. баол. наук, ассистент, кафедра биофизики а функциональной диагностики, СабГМУ, г. Томск. ORCID iD 0У00-П003-Ш7-9780.
Петрова Ирина 1?икто{5овоу, д-р биол. наук;, профессор, кафедра биофизика а функциональной диагностика, СабГМУ, г. Торга. ORCID iD 0У00-0Ч01-90И4 -02у6.
1Геврл^^ Игррк Виктоузович, д,-j- р0е;д. наук, профессор, кафедра биофизика а функциональной диагностика, СабГМР, г. Томск. ORCID) iD 0КТо-0002-9269-Р170.
оурс^кова Свеюю ^лерьевна, д-р мед. наук, зав. кафедрой биофизика а функциональной диагностика, СабГМУ, г. Томск. ORCID iD 0000-0001-5047-26P8.
Смаклий Людмию 0ячесл^^о^1-а, канд. мед. наук, доцент, кафедра биофизика а функциональной диагностика, СабГМУ г. Томск. ORCBD iD 0000-0У02-П073 ^д.
Т'есря ЕЕлена Сеoгетвоy, студент, медакo-баoиoгачесиай факультет, СабГМУ, г. Томск.
Ш^]лаоаеве^лексаодр 1Мрьевич, канд. баол. паук;, мл. науч. сотрудн ик, ипеoрптoрар фармакологии кровообращения, НИИФаРМ им. Е.Д. Гольдберга, ТНИМЦ УTLHl п. Toрик. ORC ID iD 2000-0003-2348-1444.
Ифшкина Ежатерина Владимировна, ординатор, кафедра лучевой диагностика к 1учевой терапии, СабГМУ, г. Томск. Медкедев Михаил Анлрeивич, в-р мед. нпу0] офофессор, академик .АН, зав. оафворюй нормаСЬбоё сризиолм^ии. СибГГМУ, г. Томск.
(*) Носарев Алексей Валерьевич, e-mail: aonosareo@yandex.ru.
УДК 010;1K-УУ8;331;1:577;35K;405;У8 Pееps:/И0oi;Oll: 1У;KУ5)57/;L08i.еO3O.3-KУ18-4-1У3-1У9
hor si/ation: Nosa1eo A.V.8 Bioulina Yu.G-., ^-rova I.V., Kooaleo I.V., Gusakooa S.V., Smagliy L.V., Teslya E.S., Shamana-ev A.YiI1, Puslikma Io.V.l Medoeden M.A. Featvres oaf ionic transport °roceuses m a пм).' of grterial elypertehaion. Buïïetin of Soberian Mdècme. 2201^. 17 (2): ЮЗ-Ш.
Features of ionic transport processes in a model of arterial hypertension
Nosarev A.V.1, 2, Birulina Yu.G.1, Petrova I.V.1, Kovalev I.V.1, Gusakova S.V.1, Smagliy L.V.1, Teslya E.S.1,Shamanaov A.Yu.3, Pushkma E.VJ, MedvedevM.A.1
1 Siberian State Medical University (SSMU)
2, Mrscow Trakt, Tomsk, 6v40W, Russian Federation
2 National Research Tomsk Polytechnic University (NR TPU) 2, Lenin Av., Trmsk, 6V4028, Russ0co Fnderation
v Goldberg Research Institute of Pharmacology ooT Regenerative Medicine (GRI2R), Tomsk National Research Medical Crnter (TNRMC) ofRussirn Academy/ of Rcience TRAS) M, Lenin An, Tomsk, ^V40^8>, Russcoo Federation
ABSTRACT
Aim. To study the ionic mechanisms which underlie regulation contractile activity of vascular smooth muscles and the erythrocytes membrane potential from spontaneously hypertendue rats.
Materials and methods. The effect of acetylcholine (ACX), 10 p,M, and Ca2+ -ionophore A23187, 10 p,M, on the contractile eeactions of i solated smooth muscle segments of the aorta from 11-week-old spontaneously oypertensive rats f SHR) and Wfistar - Kyo-o rats (WîcieY) induced by phanylephrine (PE), 1 t-M, was me—ureh hy the mechanogeaphy. ^week-old S HR were df vided into conte (bl anh experiment a1 Eroupt hepending on She byug a dsninioteation (ysnlodipine 10 sng/kg el'-en intragesteically). Bloo d pressure (IBP) iu SHIR wad me asueed befora md after taeatment. Tlie ampiitude of the ^J)patoolal'izatint response (HO) and the activiey oS Ca2+-de-pendenr K+-channel- oS the; eeytlleoctite mesnbraneof SHR -were peerorsoes) fvitO poientiometeic stletllo0.
Results. In response to the stimulating effect of the ACX or the calcium ionophore A23187, the smooth muscle segments of th e aorta from ihe W KY and SHR precentra cited with PE were re-aded. To the rddiSion of She ACX, She vascutae segme nS- of the SHR restonded with a s-rodaee dilatatien -han txh^ WKY regmentSi b uS not dhe action os tha Ca2+sidnophoee. THeatmem of SHR with blocker of Ca2t-chronelr od L-type пmlofipiue eaused a decfease hhe Op, ano an increase in she eeldxine effect of intacC aortic segments on the ACX and Ca2+-io nod-ore. There was an inceease -he ampHtu de oî HO and activiiy of Ca]+-depennent K+schannelo of the ort]t-laocynr membrane from if HR.
Conclusion. Relaxation of vascular smooth muscle in SHR is caused by changes in the endothelial function and Co^-depeoaem ionic con Ou cornuy of the mymcyte membrene . An )nc reace of the h yherpolarizating eecponsa of th). eaynheocyte membaane tllosil eats w)th tpontaneous hypertension i- a-sociated wi-h actisation oS potassium crlannh)r. The sпieпtive effect on these imoacenulae raetets cau feeve ac a dasis for the Uevefopment mf an-ihyn)elltensive drugs.
Key words: smooth muscles, erythrocytes, endothelial dysfunction, ion channels.
CONFLICT OF INTEREST
The authors declare the absence of obvious and potential conflicts of7 interest related to she publication of this articia.
SOURCE OF FINANCING
The study was supported by tire Russian Science Founhetion (AgrefmenO No. 14-25-00017) aud fhe Ru^cn
Foundation for Basic Research (Research Project No. 18-015-Fo395).
CONFORMITY WITH THE PRINCIPLES OF ETH ICS
The study was approved by the local ethics committee undfr SSMU (Paotocpl No. 4995 oS 27.10.201(5).
Received 01.03.2018 Ancepted 09.13.2018
Nosarev Alexey V., DM, Professor, Department of Biophysics and Functional Diagnostics, SSMU; Division of Nuclear Fuel Cycle, NR TPU, Tymsk, Russian Federatiop. ORCnD iD 0000-0002-0119-9n07.
Birulinf Yuliya m., P hD, Asnistsnt, Disonrtment of Bi oiphysics 2nd FFunctional Diagnostics, SSMU, Tomsk, Russian Federation. ORCID iD 0000-0003-1237-9 78(5.
PeD-ova Irina V., t12>Sc, Professor, Department of Biophysics and Functional Diagnostics, SSMU, Tomsk, Russian Federation. ORCID iD 0000-0001-U03c-4226.
KovaiDev Igcn V., DM, Professor, Department of Biophysics and Functional Diagnostics, SSMU, Tomsk, Russian Federation. ORCID iD 0000-0002-9269PUta
GusaDova Svetkna V., DM, Head of the Department of Biophysics and Functional Diagnostics, SSMU, Tomsk, Russian Federation. ORCID aD 0000-0201 ^ad- 86i 8.
Smaoliy Lyudimiia 00., PilD, A!sociate Professor, Department of Biophysics and Functional Diagnostics, SSMU, Tomsk, Russian Federation. ORCID ¡D 0f70-(7002-5263-027.
Teniya Elena n.f Siudeot, Mediho-Biolo2ical F7culty, SSMU, Tomsk, Russian Federation.
Shamanaev ASexander Ym., PhD, Jurnor Sctentist RSSearchTr, Lallorot7)f-i tS B!ood (Circulation Pharmacology, GRIPR, TNRM<a, RAS, Tomsk, Ruesian F2eieration. ORCID iD 00n0-0003-2348-1744.
Push^inE ka7Rrtna V., Reeident tDoc77)rl Denattment of il(adiodia4eiOlis and Radiotherapy, SSMU, Tomsk, Russian Federation. Medvenev Michail A, Dfs[, Proeesso7l Acad7mideo pj. Rmon Heooof nhe Depar1mfn2 Nornim, POisiotooo, Toms^
Russian Federation.
(*) Nosarev Alexey V., e-mail: avnosarev@yandex.ru.
