CC BY
17
БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ БИОЛОГИЯ
БИОФИЗИКА
РЕЛАКСАНТНОГО ДЕЙСТВИЕ ФЛАВОНОИДА ДИАЦЕТАТ-ПУЛИКАРИНА НА СОКРАТИТЕЛЬНУЮ АКТИВНОСТЬ ГЛАДКОМЫШЕЧНЫХ КЛЕТОК
АОРТЫ КРЫСЫ
Омонтурдиев Сирожиддин Заирович
мл. науч. сотр., Институт биофизики и биохимии при Национальном университете Узбекистана,
Узбекистан, г. Ташкент E-mail: OmonturdievS. Z@bk. ru
Хушматов Шункор Садуллаевич
д-р биол. наук, Институт биофизики и биохимии при Национальном университете Узбекистана,
Узбекистан, г. Ташкент E-mail: KhushmatovSh. S@bk. ru
Усманов Пулат Бекмуратович
д-р биол. наук, проф., Институт биофизики и биохимии при Национальном университете Узбекистана,
Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected]
Эшбакова Камила
канд. хим. наук, Институт химии растительных веществ АНРУз,
Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected]
Камилов Бахром
мл. науч. сотр., Институт химии растительных веществ АН РУз,
Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected]
RELAXANT EFFECT OF DIACETAT-PULICARIN, A FLAVONOID ON CONTRACTILITY ACTIVITY OF RAT AORTA SMOOTH MUSCLE CELLS
Sirojiddin Omonturdiev
junior researcher, Institute of Biophysics and Biochemistry at the National University of Uzbekistan,
Tashkent city, Uzbekistan
Shunkor Khushmatov
d.biol.sci., Institute of Biophysics and Biochemistry at the National University of Uzbekistan,
Tashkent city, Uzbekistan
Библиографическое описание: Релаксантное действие флавоноида диацетат-пуликарина на сократительную активность гладкомышечных клеток аорты крысы // Universum: Химия и биология : электрон. научн. журн. Омонтурдиев С.З. [и др.]. 2019. № 9(63). URL: http://7universum.com/ru/nature/archive/item/7713
Pulat Usmanov
d.biol.sci., prof., Institute of Biophysics and Biochemistry at the National University of Uzbekistan,
Tashkent city, Uzbekistan
Eshbakova Kamila
cand.chem.sci., Institute of the Chemistry of Plant Substances, Academy of Sciences,
Tashkent city, Uzbekistan
Bakhrom Kamilov
junior researcher, Institute of the Chemistry of Plant Substances, Academy of Sciences,
Tashkent city, Uzbekistan
АННОТАЦИЯ
Изучено действие флавоноида диацетат-пуликарина на сократительную активность гладкомышечных клеток аорты крысы. Регистрацию изометрической силы проводили с помощью преобразователя силы типа FT-03 (Grass Instrument Co., США). Обнаружено, что ацетат-пуликарин (3-50 мкМ) обладают выраженным релаксант-ным действием и установлено, что релаксантный эффект ацетат-пуликарина обусловлено модуляцией активности Ca2+L-каналов сарколеммы ГМК.
ABSTRACT
The effect of diacetat-pulicarin on the contractile activity of the rat aorta smooth muscle cells was studied. Isometric tension forces were recorded using a force transducer FT-03 (GrassInstrument Co., USA). Obtained results suggest that diacetat-pulicarin (3-50 micromol/L-1) relaxed the aorta SMC by supressing the Ca2+ entre into SMC both through Ca2+L-channels.
Ключевые слова: аорта, ГМК, Са2+-канал, диацетат-пуликарин, релаксантный эффект.
Keywords: aorta, SMC, Ca2+-channel, diacetat-pulicarin, relaxant effect.
Заболевания сердечно-сосудистой системы продолжают оставаться одной из важнейших проблем современной медицины, так как они являются одной из ведущих причин смертности среди населения развитых стран мира. По данным ВОЗ от этих заболеваний ежегодно умирает до 17,3 миллиона человек, что составляет 31,5% всех смертей населения планеты. Согласно заключению экспертов основными причинами, обуславливающими смертность от сердечнососудистых заболеваний, являются артериальная ги-пертензия, инсульт, ишемическая болезнь сердца и инфаркт миокарда. Причиной подобной ситуации, по мнению специалистов, является низкая эффективность применяемой медикаментозной терапии этих
заболеваний, обусловленная ограниченными возможностями используемых лекарственных средств. Поэтому разработка нового поколения эффективных лекарственных средств для профилактики и лечения заболеваний сердечно-сосудистой системы остается одной из важнейших научных задач современной фармакологии и медицины [1; с.521-555; 2; с.12237-12242; 3; c.353-370; 4; 439-513].
Цель работы - изучение влияния флавоноида диацетат-пуликарина, выделенного из растения Pulicaria salviifolia на сократительную активность ГМК аорты крысы (рис. 1).
H3CO
H3COCO
OCOCH3
OCH
OCH O
Рисунок 1. Химическая структура флавоноида диацетат-пуликарина
Материалы и методы. Эксперименты проводились на препаратах, представляющих собой кольца шириной ~3-4 мм, выделенных из аорты белых беспородных крыс (150-200 гр) и помещенных в специальную камеру (5 мл), перфузируемую физиологическим раствором Кребса-Хензелайта. Эксперименты выполнялись в соответствии с «Международными
рекомендациями по проведению биомедицинских исследований с использованием животных», принятыми Международным советом медицинских научных обществ (CIOMS) в 1985 г. В эксперментах использовали модифицированный раствор Кребса-Хензелайта следующего состава (мМ): NaCl - 158,3; KCl - 4; CaCW^O - 2; MgCb^^O - 1,5; NaHCOs
- 10; NaH2PO4xH2O - 0,42; глюкоза - 5,6 (рН=7,4). Растворы оксигенировали карбогеном (02-95%, С02-5%), температура раствора поддерживалась на уровне +37±0,5°С с помощью ультратермостата U-8 (Болгария). Для регистрации сократительной активности кольца аорты подвешивались с одной стороны к неподвижному крючку ячейки, а с другой стороны
- к датчику механотрона FT-03 (Grass Instrument Co., США), предназначенного для измерения изометрического напряжения. Перед экспериментом сегменты аорты предварительно растягивали нагрузкой 1 гр. (~9,8 мН) и промывали физиологическим раствором в течение ~45-60 минут для достижения равновесия [5; с.195-203].
Статистическую обработку данных проводили с использованием пакета прикладных программ OriginLab OriginPro v. 8.5 SR1 (EULA, Northampton, MA 01060-4401, США). Полученные результаты в экспериментах подвергали статистической обработке с использованием t-критерия Стьюдента. Данные представлены в виде M±m, где М - среднее, m -стандартная ошибка. Статистически значимыми считали различия при р<0,01 и р<0,05.
Результаты и обсуждение. Как показали предварительные исследования, диацетат-пуликарин в нормальных условиях в широком диапазоне концентраций (3-100 мкМ) не влияет на тонус препаратов аорты крысы. Эти данные свидетельствуют о том, что в состоянии покоя диацетат-пуликарин не вызывает активацию сократительного аппарата препарата аорты крысы. Однако в дальнейших экспериментах нами было обнаружено, что диацетат-пуликарин эффективно расслабляет препараты аорты крысы, предварительно сокращенные гиперкалиевыми растворами (КС1 50 мМ), т.е. обладает выраженным релаксантным действием. В частности, было обнару-
жено, что эффекты диацетат-пуликарина имеют до-зозависимый характер и, начиная с концентрации 3 мкМ, он вызывал подавление силы сокращений на 4,8±2,3%, относительно контроля, степень которых возрастала с увеличением его концентрации и достигала максимума при 50 мкМ (до 83,7±4,6%, относительно контроля; п=3-6). В этих условиях значение ЕС5о (концентрация вызывающая подавление силы сокращения на 50%) для диацетат-пуликарина составляло 8,3 мкМ (рис. 2А).
Известно, что КС1-индуцируемое сокращение ГМК аорты связано с активацией потенциал-зависимых Са2\-каналов плазматических мембран ГМК. При этом, увеличение [К+] ^ изменяет потенциал мембраны и следовательно вызывает деполяризацию, за счет этого активируется Са2\-каналов, что приводит к увеличению [Са2+]1И, которое в свою очередь вызывает сокращения ГМК [5; с.195-203; 6; с.201-206].
Учитывая это и анализируя полученные данные, можно предположить, что механизмы релаксантного эффекта флавоноида диацетат-пуликарина могут быть обусловлены подавлением поступления Са2+ в цитозоле ГМК, в результате блокирования Са2\-ка-налов сарколеммы. Для проверки этого предположения нами была выполнена специальная серия экспериментов, с использованием от разных концентрации ионов Са2+ в среде инкубации растворов Кребса-Хен-зелайта. Результаты этих экспериментов показывают, что в реализации релаксантного действия диа-цетат-пуликарина важную роль играют [Са2+^, что может указывать на взаимодействие флавоноида с Са2\-каналов плазматических мембран ГМК. Вместе с тем в экспериментах было обнаружено, что ре-лаксантное действие флавоноида диацетат-пулика-рина заметно подавлялось верапамилом (0,1 мкМ) -специфицеским блокатором Са2\-каналов (рис. 2Б).
0 10 20 30 40 50 Концентрация диацетат-пуликарина
Рисунок 2. А. Влияние диацетат-пуликарина на механическое напряжение сегментов ГМК. Сила сокращения, индуцированная KCl (50 мМ), принята за 100%. (* - p<0,01; ** - p<0,05; n=3-6). Б. Влияние нифедипина на релаксантное действие флавоноида диацетат-пуликарина. Сила сокращения, индуцированная KCl (50 мМ), принято за 100% (* -p<0,01; ** -p<0,05; n=3-6)
Выводы. В целом, на основании полученных Блогадарность. Работа выполнена при финансо-
данных можно заключить, что релаксантное дей- вой поддержке Программы фундаментальных иссле-
ствие флавоноида диацетат-пуликарина связано с дований АН РУз (проект №ФА-Ф-6-004). его влиянием на Са2+-каналов плазматической мембраны ГМК.
Список литературы:
1. Catterall W.A. Structure and regulation of voltage-gated Ca2+-channels // Annu. Rev. Cell Dev. Biol. - 2000. - V.16. - P.521-555.
2. Gao B. Functional properties of voltage-dependent calcium channel // J.Biol.Chem. - 2000. - V.275. - P.12237-12242.
3. Hughes A.D. Calcium channels in vascular smooth muscle cells // J. Vasc. Res. -1995. - V.32. - P.353-370.
4. Laporte R., Hui A., Laher I. Pharmacological modulation of sarcoplasmic reticulum function in smooth muscle // Pharmacol. Rev. - 2004. - V.56. - P.439-513.
5. Vandier С., Le Guennec J.Y., Bedfer G. What are the signaling pathways used by norepinephrine to contract the artery? A demonstration using guinea pig aortic ring segments // Adv. Physiol. Educ. - 2002. - V.26. - P.195-203.
6. Webb R.C. Smooth muscle contraction and relaxation // Adv. Physiol. Edu. - 2003. - V.27. - P.201-206.
