CC BY
19
№ 11 (65)
ноябрь, 2019 г.
БИОФИЗИКА
ВАЗОРЕЛАКСАНТНОЕ ДЕЙСТВИЕ АЛКАЛОИДА 1-(4'-ХЛОРФЕНИЛ)- 6,7- ДИМЕТОКСИ-1,2,3,4-ТЕТРАГИДРОИЗОХИНОЛИН НА ФУНКЦИОНАЛЬНУЮ АКТИВНОСТЬ ГЛАДКОМЫШЕЧНЫХ КЛЕТОК
АОРТЫ КРЫСЫ
Зарипов Абдисалим Абдикаримович
базовый докторант Каракалпакского Государственного университета им. Бердаха,
Узбекистан, г. Нукус E-mail: [email protected]
Есимбетов Адилбай Тлепович
доцент Каракалпакского Государственного университета им. Бердаха,
Узбекистан, г. Нукус E-mail: adil [email protected]
Усманов Пулат Бекмуратович
профессор, Институт биофизики и биохимии при Национальном университете Узбекистана,
Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected]
Журакулов Шерзод Нияткобилович
Ph.D., Институт химии растительных веществ АН РУз,
Узбекистан, г. Ташкент E-mail: j.sherzod. [email protected]
THE VASORELAXANT EFFECT OF 1-(4-CHLOROPHENYL)-6,7-DIMETHOXY-1,2,3,4-TETRAHYDROISOQUINOLINE A LKALOID ON FUNCTIONAL ACTIVITY OF RAT AORTA SMOOTH MUSCLE CELLS
Abdisalim Zaripov
basic doctoral student, Karakalpak State University named after Berdakh,
Uzbekistan, Nukus
Adilbay Esimbetov
docent, Karakalpak State University named after Berdakh,
Uzbekistan, Nukus
Pulat Usmanov
Professor, Institute of Biophysics and Biochemistry at the National University of Uzbekistan,
Uzbekistan, Tashkent
Sherzod Jurakulov
Senior researcher, Institute of the Chemistry of Plant Substances, Academy of Sciences,
Uzbekistan, Tashkent
Библиографическое описание: Вазорелаксантное действие алкалоида 1-(4'-хлорфенил)- 6,7- диметокси-1,2,3,4-тетрагидроизохинолин на функциональную активность гладкомышечных клеток аорты крысы // Universum: Химия и биология: электрон. научн. журн. Зарипов А.А. [и др.]. 2019. № 11(65). URL: http://7universum. com/ru/nature/archive/item/8114
№ 11 (65)_^ химия и биология_ноябрь, 2019 г.
АННОТАЦИЯ
Изучено действие алкалоида 1-(4'-хлорфенил)- 6,7-диметокси-1,2,3,4-тетрагидроизохинолина (F-37) на функциональную активность гладкомышечных клеток аорты крысы. Регистрацию изометрической силы проводили с помощью преобразователя силы типа FT-03 (Grass Instrument Co., США). Обнаружено, что F-37 (5-100 мкМ) обладает выраженным релаксантным действием и установлено, что релаксантный эффект F-37 обусловлено модуляцией активности Ca2+L-каналов сарколеммы ГМК.
ABSTRACT
The effect of 1-(4'-Chlorophenyl)-6,7-dimethoxy-1,2,3,4-tetrahydroisoquinoline (F-37) on the functional activity of the rat aorta smooth muscle cells was studied. Isometric tension forces were recorded using a force transducer FT-03 (Grass Instrument Co., USA). Obtained results suggest that F-37 (5-100 micromol/L-1) relaxes the aorta SMC by su-pressing of Ca2+ -channels of SMC.
Ключевые слова: аорты крысы, ГМК, Са2+-канал, F-37, вазорелаксантный эффект.
Keywords: rat aorta, SMC, Ca2+-channel, F-37, vasorelaxant effect.
Гипертония является глобальной проблемой общественного здравоохранения, которая общепризнанно считается важным прогностическим фактором сердечно-сосудистых заболеваний и преждевременной смертности. Поэтому профилактика и лечение гипертонии остаются приоритетом для медицинского сообщества [1, с.201-259].
В настоящее время существут огромное количество лекарственных препаратов для лечения гипертонии, однако большинство этих препаратов обладают побочными эффектами. Они неэффективны при нормализации артериального давления, а также негативно действуют на здоровье пациентов [2, с.3263-3268; 3, с.313-315; 4, с.298-306].
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 [5, с.521-555; 6, с.12237-12242].
Цель работы - изучение влияния алкалоида 1-(4'-хлорфенил)-6,7-диметокси-1,2,3,4-тетрагидроизохинолина (Р-37) на сократительную активность ГМК аорты крысы (рис. 1).
Рисунок 1. Химическая структура алкалоида 1- (4-хлорфенил) - 6,7-диметокси-1,2,3,4-тетрагидроизохинолин
Материалы и методы. Эксперименты проводились на препаратах, представляющих собой кольца шириной 3-4 мм, выделенных из аорты белых бес-
породных крыс (200-250 г) и помещенных в специальную камеру (5 мл), перфузируемую физиологическим раствором Кребса Хенселейта. В работе с экспериментальными животными полностью соблюдались международные принципы Хельсинкской декларации и гуманного отношения к животным.
В работе использовали раствор Кребса Хенселейта, следующего состава (мМ): NaCl-120; KCl-4,8; CaCh-2; MgSO4-1,2; KH2PO4-U; NaHCO3-20; глюкоза 10, рН 7,4. В некоторых опытах также использовали бескальциевые растворы, для чего из раствора Кребса исключали ионы кальция, а для связывания их следов добавляли ЭГТА (1 мМ). Растворы оксигенировали карбогеном (02-95%, СО2-5%), температура раствора поддерживалась на уровне 37±0.5оС с помощью ультратермостата U-8.
Регистрацию силы изометрического сокращения проводили с помощью механотрона FT-03 (Grass-Telefactor, USA), самописца Z 4221 (Чехия).
Статистическую обработку данных и оформление иллюстраций проводили с помощью компьютерной программы Origin 6.1 (Microsoft, США).
Результаты и обсуждение. В предварительных экспериментах алкалоид F-37 в широком диапазоне концентраций не влияет на базальный тонус препаратов аорты крысы. Эти данные свидетельствуют о том, что в состоянии покоя исследуемые алкалоида F-37 не действуют на функциональную активность сократительного активность аппарата гладкомы-шечных клеток (ГМК) аорты крысы. Однако алкалоида F-37 вызывал расслабление на силу сокращения препарата аорты в гиперкалийвой среде, вызванного с помощью 50 мМ К^. Таким образом, алкалоида F-37 при концентрации 5 мкМ расслабляет силу сокращения на 14.7±4.2% по сравнению с контролем, а при максимальной концентрации 100 мкМ расслабление препарата составляет 91.1±3.6%, по сравлению с контролем.
В этих условиях значение ЕС50 (концентрация, вызывающая подавление силы сокращения на 50%) для алкалоида F-37 составляло 13.7 мкМ. (рис. 2).
№ 11 (65)
ноябрь, 2019 г.
Рисунок 2. Влияние F-37 на сокращения препаратов аорты крысы, индуцируемые 50 мМ
KCl. По оси ординат - сила сокращения препаратов аорты в процентах от амплитуды контрольного сокращения (50 мМ KCl); по оси абсцисс - концентрация алкалоидов (мкМ). Во всех случаях *p<0,05, **p<0,01 (n=5)
Учитывая то, что развитие сократительных ответов, индуцированных KCl в основном обеспечивается входом ионов Са2+ в гладкомышечные клетки через потенциал-зависимые Са2+-каналы L-типа, эти результаты могут свидетельствовать о том, что наблюдаемые эффекты F-37 обусловлены его взаимодействием с этими каналами.
Рисунок 3. Влияние F-37 на Ca2+-индуцируемые
сокращения препаратов аорты крысы, в присутствии 50 мМ KCl. По оси ординат - сила сокращения препаратов аорты в процентах от амплитуды контрольного сокращения (50 мМ KCl); по оси абсцисс- концентрация Са&2 (мМ). Во всех случаях *p<0,05, **p<0,01; (n=5)
Для проверки этого предположения были изучены эффекты исследуемых алкалоидов в условиях отсутствия ионов Са2+ в среде инкубации. В этой
серии экспериментов обнаружено, что при предварительной инкубации препаратов аорты крысы в бескальциевых растворах Кребса, содержащих К^ (50 мМ), F-37 (100 мкМ), кумулятивное добавление ионов Са2+ сопровождалось развитием сократительных ответов, которые, по амплитуде были значительно меньше по сравнению с контролем, полученном в нормальном растворе Кребса, содержащем ионы Са2+ (рис. 3).
Результаты этих экспериментов показывают, что релаксантный эффект алкалоида F-37 является Са2+-зависимым процессом, что может указывать на то, что в его обеспечении лежит подавление поступления ионов Са2+ в гладкомышечные клетки через Са2+-каналы L-типа. Для дополнительной проверки этого предположения были изучены эффекты F-37 в присутствии верапамила - специфического блокато-ра Са2+-каналов L-типа. В этих экспериментах было обнаружено, что в присутствии 0.1 мкМ верапамила, концентрации соответствующей его значению ЕС50 при которой он подавляет сокращения, индуцируемые 50 мМ КС1, на 50%, добавление в среду инкубации F-37 (13.7 мкМ), приводило к дальнейшему расслаблению препаратов аорты крысы (рис.4).
Рисунок 4. Влияние блокатора потенциал-зависимых Са2+-каналов верапамила на релаксантное действие F-37. По оси ординат -сила сокращения препаратов аорты в процентах от амплитуды контрольного сокращения (50 мМ KCl). Во всех случаях *p<0,05, **p<0,01 (n=4-5)
При этом было установлено, что в присутствии в среде инкубации верапамила, добавление F-37 сопровождается снижением амплитуды сокращений препаратов аорты, индуцированных 50 мМ КС1, всего на 12.4 ±3.9%, что несущественно отличается от эффектов алкалоида и верапамила, при их использовании в отдельности.
В месте с тем способность алкалоида F-37 дополнительно расслабляет препараты аорты на фоне эффекта верапамила указывает на то, что на основе релаксантное действия лежит не только поступления ионов Са2+ через потенциал-зависимое Са2+- каналы, но и его влияние и на другие пути поступления ионов Са2+ в цитоплазму ГМК.
№ 11 (65)_^ химия и биология_ноябрь, 2019 г.
Выводы. Полученные результаты блокированием потенциал-зависимых Ca^-каналов
свидетельствуют о том, что вазорелаксантное гладкой мускулатуры клеток.
действие алкалоида F-37, в основном обусловлены
Список литературы:
1. Elliott WJ. Systemic hypertension// Curr. Probl. Cardiol. -2007.-V.32-P. 201-259
2. Curb J.D., Borhani N.O., Blaszkowski T.P., Zimbaldi N., Fotiu S., Williams W. Long-term surveillance for adverse effects of antihypertensive drugs // JAMA-1985. -V.253 - Р.3263-3268
3. Düsing R., Weisser B., Mengden T., Vetter H. Changes in antihypertensive therapy-the role of adverse effects and compliance // Blood Press. 1998 -V.7-P.-313-315
4. Waeber B. Fixed low-dose combination therapy for hypertension. Curr. Hypertens. Rep - 2002-V.4-P.298-306.
5. Catterall W.A. Structure and regulation of voltage-gated Ca2+-channels // Annu. Rev. Cell Dev. Biol. - 2000. -V.16. - P.521-555.
6. Gao B. Functional properties of voltage-dependent calcium channel // J.Biol.Chem. - 2000. - V.275. - P.12237-12242.
