CC BY
2
Палуаниязова Д.А. ассистент
кафедра «Экологии и почвоведения»
Зарипов А.А. ассистент кафедра «Биологии» Каракалпакский государственный университет им. Бердаха
Республика Узбекистан ВЛИЯНИЕ АЛКАЛОИДА КРИПТОПИНА НА СА2+-ТРАНСПОРТИРУЮЩИХ СИСТЕМ АОРТЫ КРЫСЫ
Аннотация
В статье рассматриваются влияние алкалоида криптопина на KCI-индуцированное сокращение препарата аорты крыс.
Ключевые слова: система, раствор Кребса, ионы, аорта
Изучению механизмов модуляции Са2+ гомеостаза гладкомышечных клеток, и особенно механизмов фармакологической регуляции транспортных систем, участвующих в его поддержании, в настоящее время уделяется особое внимание [2.3].
Безусловно, для успешного решения этих проблем приобретает особую актуальность поиск и характеристика новых соединений, специфически модифицирующих функцию различных Са2+-транспортирующих систем [4].
Целью настоящего исследования явилось влияние алкалоида криптопина на KCI-индуцированное сокращение препарата аорты крысы.
Материалы и методы исследования. Белые беспородные крысы (200-250 г) забивались с помощью цервикальной дислокации. Вскрывали грудную клетку, грудную аорту извлекали и немедленно помещали в специальную камеру объемом 5 мл, которая постоянно перфузировалась физиологическим раствором Кребса. В работе использовали раствор Кребса следующего состава (мМ): NaCI-120,4; КСЬ5; NaHCO3-15,5; NaH2PO4-1,2; МgCI2-1,2; СaСI2-2,5; С6Н12О6-11,5, рН 7.4. В некоторых опытах также использовали без кальциевых растворов, для чего из раствора Кребса исключали ионы Са2+, а для связывания их следов добавляли ЭГТА (1 мМ). Растворы оксигенировали карбогеном (95%О2, 5% СО2), температура раствора поддерживалась на уровне 37°С с помощью ультра термостата U-8.
После того как соединительная ткань и жир, окружающие аорту, удалялись, аорту нарезали на сегменты в виде колец шириной 3-4 мм [1]. Кольца аорты подвешивались на крючки из серебряной проволоки, соединенные с датчиком натяжения Grass FT.03 (Grass-Telefactor, США), предназначенным для измерения изометрического напряжения. В таком состоянии, кольца аорты выдерживались в течение 50-60 мин для достижения равновесия. К каждому препарату прикладывали начальное напряжение, соответствующее 1 гр.
Для регистрации сократительной активности препаратов аорты крысы
использована установка, аналогичная описанной в работе [5] и состоящая из экспериментальной ячейки и блока регистрации.
Экспериментальная ячейка была изготовлена из стекла и содержала рубашку для циркуляции термостатирующего раствора. В рабочей камере ячейки препарат аорты с одной стороны крепился к неподвижному серебряному крючку, а с другой стороны - к датчику напряжения. Сигнал с датчика напряжения подавался на усилитель и регистрировался с помощью самописца Бпё1ш 621.02.
Результаты и их обсуждение. Как показали предварительные исследования, эти алкалоиды в нормальных условиях в широком диапазоне концентраций не влияют на тонус препаратов аорты крысы. При исследовании действия алкалоида криптопина было обнаружено, что уже в концентрации 1 мкМ данный алкалоид вызывает расслабление препарата аорты крысы, предварительно сокращенного гиперкалиевыми растворами [1].
С увеличением концентрации криптопина в среде инкубации его релаксантное действие заметно усиливалось, т.е. его релаксантное действие имело доза зависимый характер.
Так, при концентрации 1 мкМ криптопин вызывал расслабление препарата аорты крысы на 9,2+2,9%, а при концентрации 10 мкМ расслабление достигало 49,4+3,1%. При дальнейшем увеличении концентрации криптопина до 100 мкМ его расслабляющее действие усиливалось и достигало 93,7+3,2%._
концентрация криптопина (мкМ)
Рис.1. Зависимость релаксантного действия криптопина от его концентрации. Мышечное напряжение (МН), индуцируемое 50 мМ КО, принято за 100%. ^ <0,01; п=10)
При предварительной инкубации препаратов аорты крысы с криптопином сократительные ответы на гиперкалиевые растворы также заметно подавлялись. При этом можно заметить, что криптопин вызывает
одновременное угнетение как фазной, так и тонической компоненты сократительного ответа.
Таким образом, результаты проведенных экспериментов показывают, что алкалоид криптопин эффективно расслабляет препараты аорты крысы, предварительно сокращенные гиперкалиевыми растворами. Вместе с тем, наличие криптопина в среде инкубации так же эффективно предотвращало развитие как фазного, так и тонического компонентов KCl- индуцированного ответа (рис. 2).
В связи с тем, что развитие фазного и тонического компонентов сократительных ответов, индуцированных KCl, обусловлено входом ионов Са2+ через потенциал-зависимые Са2+-каналы ГМК, можно предположить, что наблюдаемые эффекты криптопина обусловлены его взаимодействием с этими каналами.
компоненты сокращения
Рис.2. Действие алкалоида криптопина на фазную и тоническую
компоненты сократительных ответов препарата аорты крысы, индуцированных гиперкалиевыми растворами
Препараты инкубировали 20 мин в растворе Кребса, содержащем 10 мкМ криптопина и добавлением КС1 50мМ индуцировали сократительные ответы. За 100 % принято мышечное напряжение (МН), индуцируемое 50 мМКС1 в контроле. (P <0,01; n=8).
Для проверки этого предположения нами была выполнена специальная серия экспериментов с использованием без кальциевых растворов Кребса.
Как было показано выше, без кальциевой среды добавление KCl (50 мМ) не вызывало сокращения препарата аорты крысы, а внесение в среду ионов Са2+ (2,5 мМ) вызывало восстановление сократительных ответов. Действительно, при наличии без кальциевой среды KCl (50 мМ) добавка ионов Са2+ вызывает сократительные ответы, которые по величине соответствуют сократительным ответам, индуцируемым KCl в нормальном растворе Кребса.
Как показали результаты наших исследований, при инкубации препаратов аорты крысы без кальциевых растворов Кребса с криптопином аналогичные добавки ионов Са2+ также вызывали сократительные ответы, однако по величине эти ответы были значительно меньше по сравнению с контролем. Так, при наличии в среде инкубации 1 мкМ криптопина добавление в среду инкубации 2,5 мМ СаС12 вызывало сократительный ответ препарата аорты крысы, который был на 8,3+3,3% меньше, по сравнению с контролем. Аналогично, при концентрации криптопина 10 мкМ и 100 мкМ добавление в среду инкубации 2,5 мМ СаС12 вызывало сократительные ответы, которые были на 44,4+2,1% и на 88,7+3,6% меньше, по сравнению с контролем, соответственно.
Результаты этих экспериментов показывают, что в реализации релаксантного действия криптопина важную роль играют внеклеточные ионы Са2+, что может указывать на его взаимодействие с потенциал-зависимыми Са2+- каналами плазматических мембран ГМК.
Дополнительное подтверждение этому было получено в экспериментах с нифедипином, который существенно влиял на релаксантную эффективность криптопина. Так, при концентрации нифедипина 0,01 и 0,1 мкМ сократительные ответы препаратов аорты крысы, индуцируемые 50 мМ KCl, подавлялись на 21,3+4,2 и 46,8+3,8%, соответственно, по сравнению с контролем. В этих условиях в присутствии нифедипина (0,1 мкМ) добавление в среду инкубации криптопина в концентрации 10 мкМ приводило к дальнейшему расслаблению препарата аорты крысы на 94,2+2,6 %, по сравнению с контролем (рис.3).
Эти результаты указывают на то, что релаксантное действие криптопина обусловлено его взаимодействием с потенциал-зависимыми Са2+ - каналами плазматических мембран ГМК. При этом алкалоид криптопин, по-видимому, специфически взаимодействует с потенциал-зависимыми Са2+-каналами и ингибирует вход ионов Са2+ в цитоплазму ГМК.
концентрация криптопина (мкМ)
Рис.3. Влияние нифедипина на релаксантное действие алкалоида криптопина
Мышечное напряжение (МН) препарата аорты, индуцированное 50 мМ
KCl, принято за 100%. (P <0,01; n=8) В результате такого подавления входа ионов Са2+ и уменьшения его концентрации в цитоплазме ГМК происходит ингибирование их сократительного аппарата, сопровождающееся их расслаблением.
Таким образом, результаты этих экспериментов показывают, что алкалоид криптопин доза зависимо расслабляет препараты аорты крысы, предварительно сокращенные гиперкалиевыми растворами. Как следует из анализа полученных данных, в основе релаксантного действия криптопина может лежать его взаимодействие с потенциал-зависимыми Са2+- каналами плазматических мембран ГМК и подавление входа ионов Са2+ в цитоплазму ГМК.
Использованные источники:
1. Блаттнер Р. и.др. Эксперименты на изолированных препаратах гладких мышц: Пер. с англ. / Под. ред. О.М. Авакяна. - М.: Мир, 1983. - 208
2. Chiou W.F., Chou C.J., Liao J.F., Sham A.C., Chen C.F. The mechanism of the vasodilator effect of rutaecarpine, an alkaloid isolated from Evodia rutaecarpa // Eur. J. Pharmacol. - 1994. - V.257. - P.59-66.
3. Cribbs L.L. Vascular Smooth Muscle Calcium Channels, could "T" Be a Target? // Circulation Research. - 2001. - V.89. - P.560.
4. Hartshorne, D.J., Kawamura T. Regulation of Contraction-relaxation in Smooth Muscle // News in Physiol. Sci.(NIPS) -1992. - V.7. - P.59-64. с.
5. Vandier C., 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 segents // Advan. Physiol. Educ. - 2002. - V.26. - P.195-203.
