Научная статья на тему 'Влияние перекиси водорода на фенилэфрин-индуцированное сокращение гладких мышц аорты крысы: роль цитоскелета'

Влияние перекиси водорода на фенилэфрин-индуцированное сокращение гладких мышц аорты крысы: роль цитоскелета Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
108
26
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
гладкомышечные клетки / активные формы кислорода / цитоскелет / smooth muscle cells / active forms of oxygen / cytoskeleton

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Л.В. Капилевич, О.С. Мельник, С.В. Гусакова, И.В. Ковалев, М.Б. Баскаков

Механографическим методом исследовали вклад перекиси водорода и элементов цитоскелета в механизмы регуляции сократительной активности гладкомышечных клеток аорты крысы. Установлено, что перекись водорода угнетает фенилэфрининдуцированное сокращение, и этот процесс потенцируется дезинтеграцией элементов цитоскелета колхицином, но не изменением калиевой проводимости мембраны.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — Л.В. Капилевич, О.С. Мельник, С.В. Гусакова, И.В. Ковалев, М.Б. Баскаков

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

INFLUENCE OF PEROXIDE OF HYDROGEN ON PHENYLEPHRINE-INDUCED REDUCTION OF SMOOTH MUSCLES OF THE RAT’S AORTA: ROLE OF CYTOSKELETON

The contribution of peroxide of hydrogen and elements cytoskeleton in mechanisms of regulation сontractile activity smooth muscle cells of an aorta of a rat was investigated by the mechanographical method. It is established, that peroxide of hydrogen oppresses phenylephrine-induced reduction, and this process Increases with decomposition of elements cytoskeleton by colchicine.

Текст научной работы на тему «Влияние перекиси водорода на фенилэфрин-индуцированное сокращение гладких мышц аорты крысы: роль цитоскелета»

CYTOKINE STATUS IN PATIENTS WITH ACCUTE RHINOSINUSITIS IN GESTATIONAL PERIOD

G.M. Leontyeva

Otorhinolaryngologic department SHCI «Republican clinical hospital» of HC SDM of Chuvash Republic

Moskovsky pr., 9, Cheboksary, Russia, 428022

L.M. Karzakova

Internal Diseases Chair The Chuvash State University

Moskovsky pr., 15, Cheboksary, Russia, 428015

L.I. Gerasimova

Obstetrics chair The SEI «The Postgraduating Doctors' Training Institute» of HC SDM of Chuvash Republic Krasnaya sq., 3, Cheboksary, Russia, 428003

The following is studied the cytokine status of the pregnant with acute rhinosinusitis in the gestational period 1,5 times often than in general population. It is defined that the combination of pregnancy with acute rhinosinusitis caused the cytokine disbalance's development manifesting in decrease of production in sinuses proinflammatory cytokine — interleukin(IL)- 1p increase of IL-1P, IL-2, IL-4, IL-8, IL-10 levels. The detected peculiarities of cytokine profile in the patients with acute rhinosinusitis in the gestational period define subtle inflammatory process and increased frequency of diseases recurrency.

Key words: cytokines, acute rhinosinusitis, gestation.

ВЛИЯНИЕ ПЕРЕКИСИ ВОДОРОДА НА ФЕНИЛЭФРИН-ИНДУЦИРОВАННОЕ СОКРАЩЕНИЕ ГЛАДКИХ МЫШЦ АОРТЫ КРЫСЫ: РОЛЬ ЦИТОСКЕЛЕТА*

Л.В. Капилевич

Кафедра физического воспитания ТГУ ул. Ленина, 36, Томск, Россия, 634050

О.С. Мельник, С.В. Гусакова, И.В. Ковалев, М.Б. Баскаков, Е.Ю. Дьякова, Т.А. Бородина

Кафедра биофизики и функциональной диагностики СибГМУ Московский тракт., 2, Томск, Россия, 634050

Механографическим методом исследовали вклад перекиси водорода и элементов цитоске-лета в механизмы регуляции сократительной активности гладкомышечных клеток аорты крысы. Установлено, что перекись водорода угнетает фенилэфрининдуцированное сокращение, и этот

* Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ, контракты № 07-0401184 и № 08-04-99037.

Капилевич Л.В. и др. Влияние перекиси водорода на фенилэфрин-индуцированное сокращение...

процесс потенцируется дезинтеграцией элементов цитоскелета колхицином, но не изменением калиевой проводимости мембраны.

Ключевые слова: гладкомышечные клетки, активные формы кислорода, цитоскелет.

В последнее время обнаружены и все более широко обсуждаются новые регу-ляторные функции активных форм кислорода. Как оказалось, они могут не только стимулировать накопление в клетке вторичных сигнальных молекул-мессендже-ров, но и сами выполнять их функции. Все больше появляется сведений, что деполимеризация белков цитоскелета, активно участвующая в сократительной активности гладкомышечных клеток (ГМК), является начальным этапом повреждения клеток, вызванного оксидативным стрессом [1]. Было показано на астроцитах крысы, что перекись водорода, хорошо проходящая через мембрану, усиливает полимеризацию актина и вызывает перестройку F-актина [3]. Таким образом, наряду с классическими представлениями о ключевой роли кальций-зависимых механизмов регуляции сократительной функции гладких мышц, все большее внимание привлекают к себе другие способы развития сопряжения возбуждения-сокращения ГМК, например, обусловленные цитоскелетом и/или содержанием перекиси водорода [2].

Материалы и методы. Объектами исследования служили деэндотелизиро-ванные гладкомышечные сегменты аорты беспородных белых крыс. Для исследования сократительной активности ГМК использовали метод механографии. Жизнеспособность ГМК поддерживалась непрерывной перфузией препарата физиологическим раствором Кребса (NaCl — 120,4 мМоль/л; KCl — 5,9 мМоль/л; MgCl2 — 1,2 мМоль/л; CaCl2 — 2,5 мМоль/л; трис-(оксиметил)-аминометан — 15,5 мМоль/л; глюкоза — 11,5 мМоль/л), в растворе поддерживалась температура 36,5 — 37,5 °С и pH — 7,35. Тестирующие растворы готовились путем добавления в раствор Кребса соответствующих реактивов: фенилэфрина и колхицина (Sigma), перекиси водорода (Россия), тетраэтиламмония хлорида (Serva), аминотриазола (Wako). Амплитуда сократительных ответов гладкомышечных сегментов рассчитывалась в процентах от амплитуды контрольного гиперкалиевого (эквимолярное замещение 30 мM NaCl на KCl) сокращения. Результаты представлены как среднее арифметическое ± среднеквадратичное отклонение (а) и обработаны с помощью программного пакета Statistica 6.0 с использованием непараметрического критерия Мана-Уитни. Достоверными считали различия при значении р < 0,05.

Добавление 10 мкМ агадреномиметика фенилэфрина приводило к сокращениям ГМК аорты, амплитуда которых была сравнима с действием 30 мМ KCl. Если перекись водорода (500 мкМ) вызывала дополнительное увеличение механического напряжения (МН) сегментов, предсокращенных гиперкалиевым раствором на 25,2 ± 3,8% (n = 5,р < 0,05), то амплитуда фенилэфрин-индуцированного ответа, наоборот, снижалась на 51,7 ± 2,9% (n = 7, р < 0,05) от контроля (рис. 1, А). Полученные результаты свидетельствуют, что подключение С-киназной ветви кальциевой регуляции МН гладких мышц изменяет направленность действия перекиси водорода.

Время (часы) Время (часы)

Рис. 1. Влияние перекиси водорода на амплитуду сокращений гладкомышечных сегментов аорты крысы, индуцированных фенилэфрином А и Б; Б — воздействие констрикторного фактора в присутствии колхицина

Для изучения вклада перекиси водорода на рецептор-управляемый вход ионов кальция в ГМК аорты фенилэфрин добавляли на фоне 120 мМ KCl. Регистрируемое при этом дополнительное увеличение МН до 197 ± 19,8 (n = 7, р < 0,05) не изменялось после добавления перекиси водорода, что указывает на расслабляющие эффекты перекиси водорода на гладкие мышцы, предсокращенные фе-нилэфрином, не связаны с угнетением рецептор-управляемого входа ионов кальция в сосудистых ГМК.

Внутриклеточная концентрация перекиси водорода зависит от активности расщепляющих ее ферментов, в том числе — каталазы. Предобработка ингибитором каталазы аминотриазолом (1 мМ, 90 мин.) не изменяла уровень исходного МН сегментов и практически предотвращала фенилэфрин-индуцируемое сокращение (12,3 ± 2,1%, n = 6, р < 0,05). Таким образом, ингибирование каталазы, которое дополнительно увеличивает внутриклеточную концентрацию перекиси водорода, устраняет возможность развития фенилэфрин-индуцированного сокращения ГМК.

Роль калиевой проводимости мембраны ГМК в регуляции сократительной активности изучали добавлением 10 мкМ тетраэтиламмония в раствор Кребса. Не влияя на исходный уровень МН, он вызывал увеличение амплитуды фенилэф-рин-индуцируемого сокращения на 11,4 ± 7,2% (n = 6, р < 0,05). В этих условиях релаксирующий эффект перекиси водорода сохранялся. Можно предположить, что влияние перекиси водорода на фенилэфрин-индуцируемое сокращение реализуется независимо от изменения К-проводимости мембраны.

Для выявления цитоскелет-зависимых механизмов регуляции перекисью водорода сократительной активности ГМК использовали дезинтегратор цитоске-лета колхицин (10 мкМ, 90 мин.), предобработка которым снижала амплитуду фе-нилэфрин-индуцируемых сокращений сегментов до 87,7 ± 10,3% (n = 6, р < 0,05). При этом релаксирующее влияние перекиси водорода усиливалось (16,5 ± 4,1%, n = 7, р < 0,05) (рис. 1 Б).

Полученные результаты позволяют предположить, что перекись водорода отличает противоположное влияние на потенциал-зависимые и С-киназные пути

Капилевич Л.В. и др. Влияние перекиси водорода на фенилэфрин-индуцированное сокращение...

кальциевой регуляции МН ГМК. Релаксирующий эффект перекиси водорода при фенилэфрин-индуцированном сокращении не связан с рецептор-управляемым входом ионов кальция и калиевой проводимости мембраны ГМК.

ЛИТЕРАТУРА

[1] Valen G. Hydrogen peroxide induces endothelial cell atypia and cytoskeleton depolymerization / G. Valen, A.Sonden, J. Vaage // Free Radical Biology and Medicine. — 1999. — V. 26. — N. 11. — P. 1480—1488.

[2] Zhang D. Microtubule disruption modulates the Rho-kinase pathway in vascular smooth muscle / D. Zhang, Z. Wang, N. Jin // J. Muscle Res. Cell Motil. — 2001. — Vol. 22. — № 2. — P. 193—200.

[3] Zhu D. Hydrogen peroxide alters membrane and cytoskeleton properties and increases intercellular connections in astrocytes / D. Zhu, K.S. Tan, X. Zhang et al. // Journal of Cell Science. — 2005. — V. 188. — P. 3695—3703.

INFLUENCE OF PEROXIDE OF HYDROGEN ON PHENYLEPHRINE-INDUCED REDUCTION OF SMOOTH MUSCLES OF THE RAT'S AORTA: ROLE OF CYTOSKELETON

L.V. Kapilevich

Faculty of physical training TSU

Lenin str., 36, Tomsk, Russia, 634050

О.S. Melnik, S.V. Gusakova, I.V. Kovalev, M.B. Baskakov, E.Yu. Dyakova, T.A. Borodina

Department of Biophysics and Functional Diagnostics SSMU Moskovsky Trakt, 2, Tomsk, Russia, 634050

The contribution of peroxide of hydrogen and elements cytoskeleton in mechanisms of regulation contractile activity smooth muscle cells of an aorta of a rat was investigated by the mechanographical method. It is established, that peroxide of hydrogen oppresses phenylephrine-induced reduction, and this process Increases with decomposition of elements cytoskeleton by colchicine. Key words: smooth muscle cells, active forms of oxygen, cytoskeleton.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.