Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Пути локальной регуляции сократительной активности гладких мышц воздухоносных путей

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Пути локальной регуляции сократительной активности гладких мышц воздухоносных путей"

На правах рукописи

Давлетьярова Ксения Валентиновна

ПУТИ ЛОКАЛЬНОЙ РЕГУЛЯЦИИ СОКРАТИТЕЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ ГЛАДКИХ МЫШЦ ВОЗДУХОНОСНЫХ ПУТЕЙ

03 00 13 - физиология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

003174150

ТОМСК - 2007

003174150

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высш. профессионального образования «Сибирский государственный медицинск университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развити:

Научный руководитель:

доктор медицинских наук, профессор

Официальные оппоненты

доктор медицинских наук, профессор, директор ЦНИЛ ГОУ ВПО СибГМУ Росздрава

доктор медицинских наук, профессор, руководитель лаборатории экспериментальных исследований ГУ НИИ кардиологии ТНЦ СО РАМН

Капилевич Леонид Владимирови

Банков Александр Николаевич

Маслов Леонид Николаевич

Ведущая организация

ГУ НИИ физиологии СО РАМН (г Новосибирск)

Защита состоится "c2ó~" РА-5<-£-£>С2ч-Р 2007 г в _ часов на заседай!

диссертационного совета Д 208 096 0Í при ГОУ ВПО СибГМУ Росздрава (6340Í г Томск, Московский тракт, 2)

С диссертацией можно ознакомиться в научно-медицинской библиотеке ГОУ ВП СибГМУ Росздрава (г Томск, проспект Ленина, 107)

Автореферат разослан " О-С^/сЛо^ 2007 г

Ученый секретарь диссертационного совета

Суханова Г.А.

АКТУАЛЬНОСТЬ ИССЛЕДОВАНИЯ

В настоящее время серьезной проблемой клинической пульмонологии являются заболевания, связанные с нарушением тонуса гладких мышц воздухоносных путей В основе регуляции гладких мышц воздухоносных путей лежит определенная последовательность эффектов комплекса биологически активных веществ [Невзорова В А и др, 1998, Капилевич JIB и др, 2001, Лебедько О А и др , 2002, Вгаег С et al, 1994, Artinian L et al, 2001]

Несмотря на то, что пути управления сократительными свойствами гладкомышечных клеток (ГМК) активно изучаются, до сих пор нет единого мнения о механизмах действия локальных регуляторов сократительной активности гладких мышц воздухоносных путей Это в большой степени касается участия в этих процессах факторов, продуцируемых как эпителием, так и ГМК цитокинов и метаболитов арахидоновой кислоты

Нарушение оперирования систем межклеточной и внутриклеточной сигнализации может стать причиной нарушения тонуса бронхов Одним из основных регуляторов тонуса гладких мышц бронхов является эпителий, который способен модулировать сократительные ответы гладких мышц при действии многих физиологически активных веществ (ФАВ) и может продуцировать как констрикторные [Лебедько О А и др , 2002, Уэйр Е К , 1995], так и релаксирующие факторы [Kuchan М , 1994, Conanan N , 1994]

Основным релаксирующим фактором является оксид азота (N0), который принимает участие в физиологических реакциях и в формировании патологических состояний Установлено, что NO модулирует влияние различных ФАВ на гладкие мышцы трахеи и бронхов Увеличение чувствительности ГМК воздухоносных путей к действию бронхоконстрикторов связывают с недостаточностью продукции эпителиоцитами оксида азота Несмотря на значительное количество исследований, ряд аспектов этого вопроса остается не изученным В частности, нет достаточной ясности в понимании роли эпителия в формировании серотонинэргических реакций гладких мышц бронхов

Важное место в регуляции тонуса гладких мышц воздухоносных путей занимают метаболиты арахидоновой кислоты Одна из причин гиперреактивности ГМК воздухоносных путей состоит, по мнению ряда авторов, в увеличении продукции некоторых простагландинов и лейкоториенов [Malo, Р Е, 1994, Gao, J, 1993, Fahy, J V , 2000] Вместе с тем, в литературе имеются противоречивые данные о влиянии модуляторов метаболизма арахидоновой кислоты на состояние гладких мышц воздухоносных путей

Так, имеются сведения о том, что ингибитор 5-липоксигеназы уменьшает тонус бронхов [Malo, РЕ, 1994, Kohno, S , 1993, Jones, TR, 1988] Наряду с этим в исследованиях М Katori (1990) установлено повышение механического напряжения гладких мышц бронхов в этих условиях

В формировании гиперреактивности гладких мышц бронхов при атопическом воспалении существенную роль играют интерлейкины 4 и 5 [Doucet, С, 1998, Steinke, JW, 2001] Предполагается, что основным источником интерлейкина5 являются эозинофилы, инфильтрирующие стенку бронхов при этом патологическом состоянии Вместе с тем, влияние этих цитокинов на сократительную активность гладких мышц бронхов изучено недостаточно Нет достаточной ясности в вопросах

взаимодействия тональных регуляторов в формировании тонуса бронхов в нормальных условиях и его нарушения при развитии 1иперреактивности воздухоносных путей

Изучение механизмов регуляции механического напряжения гладких мышц бронхов при физиологических состояниях, выяснение механизмов, лежащих в основе гиперреактивности и бронхоспазма, является актуальной проблемой современной фундаметальной и прикладной физиологии и медицины

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Изучить роль локальных регуляторных факторов в регуляции сократительной активности гладких мышц воздухоносных путей морских свинок

ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1 Исследовать роль респираторного эпителия в регуляции гистаминэргических и серотонинэргических сократительных реакций гладких мышц воздухоносных путей

2 Исследовать влияние доноров оксида азота нитрозоглутатиона и нитропруссида натрия на сократительные свойства гладких мышц воздухоносных путей интактных морских свинок и при формировании гиперреактивности бронхов

3 Изучить влияние ингибиторов метаболизма арахидоновой кислоты на сократительную активность гладких мышц бронхов интактных морских свинок и в условиях гиперреактивности воздухоносных путей

4 Исследовать влияние интерлейкина-4 и интерлейкина-5 на сократительные реакции гладких мышц бронхов интактных морских свинок и в условиях формировании гиперреактивности воздухоносных путей

НАУЧНАЯ НОВИЗНА

Установлено, что сократительные реакции сегментов бронхов с сохраненным эпителием, индуцированные гистамином, выше, чем серотонином Удаление эпителия в большей степени усиливает констрикторные ответы изолированных бронхов на действие гистамина, чем серотонина В условиях гиперреактивности бронхов снижается модулирующее влияние эпителия как на серотонинэргическое, так и на гистаминэргическое воздействие

Показано, что нитрозоглутатион более эффективно расслабляет изолированные сегменты бронхов, предсокращенные гиперкалиевым раствором Кребса, чем нитропруссид натрия При гиперреактивности бронхов снижается расслабляющее действие нитрозоглутатиона на гладкомышечные клетки воздухоносных путей Показано, что расслабляющее действие нитропруссида натрия зависит от природы предсокращения в условиях предсокращения гистамином расслабляющее влияние нитропруссида натрия выражено больше, чем на гладкие мышцы сегментов бронхов, предсокращенные гиперкалиевым раствором Кребса При гиперреактивности бронхов расслабляющее действие нитропруссида натрия усиливалось

Ингибитор 5-липоксигеназы АА-861 повышает констрикторные реакции гладких мышц бронхов в большей степени на действие серотонина, чем гистамина В условиях гиперреактивности происходит угнетение сократительных ответов сегментов бронхов на гистаминэргическое, но не на серотонииэргическое воздействие

Предобработка изолированных препаратов ингибитором циклооксигеназы индометацином усиливает сократительные ответы (ладких мышц бронхов на серотонинэргическое и гистаминэргическое воздействие

Инкубация гладкомышечных сегментов бронхов с интерлейкином-4 увеличивает сократительные реакции на гистаминэргическое воздействие в большей степени, чем инкубация сегментов с интерлейкином-5

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ И ИРАКГИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ Результаты исследования вносят вклад в развитие фундаментальных представлений о механизмах локальной регуляции сократительной активности гладкомышечных органов в условиях нормы и патологии Полученные результаты будут способствовать определению перспективных направлении поиска новых способов фармакологической коррекции нарушений тонуса гладких мышц воздухоносных путей

Результаты исследования используются на кафедре нормальной физиологии СибГМУ при преподавании курса «Физиология дыхания» и на кафедре биофизики и функциональной диагностики СибГМУ при преподавании курсов «Биофизика дыхания», «Биофизика гладких мышц», «Внутриклеточные сигнальные системы» ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

1 На гистаминэргическое воздействие гладкие мышцы бронхов отвечают большей контрактильной реакцией, чем на серотонинэргическое Удаление эпителия повышает сократительные ответы ГМК бронхов на гистамин в большей степени, чем на серогонин В состоянии гиперреактивности бронхов снижается релаксирующее влияние эпителия как на серотонинэргическое, так и на гистаминэргическое воздействие

2 Ншрозоглутатион обладает большим бронходилатирующим действием, чем нитропруссид натрия Гиперреактивность усиливает расслабляющее действие нитропруссида натрия, но ослабляет расслабляющее влияние нитрозоглутатиона на гладкие мышцы бронхов

3 Ингибитор 5-липоксигеназы в большей степени потенцирует серотонинэргические, чем гистаминэргические констрикторные реакции гладких мышц бронхов В условиях гиперреактивности ингибитор 5-липоксигеназы снижает амплитуду гистаминэгических, но не серотонинэргических сократительных ответов гладких мышц бронхов Ингибитор циклооксигеназы приводит к повышению амплитуды сократительных ответов гладких мышц бронхов на гистаминэргическое и серотонинэргическое воздействие

4 Инкубация гладкомышечных сегментов бронхов с интерлейкином-4 уветичивает сократительные реакции на гистаминэргические воздействия в большей степени, чем инкубация сегментов с интерлейкином-5 В условиях гиперреактивности гистаминэргические воздействия более эффективно усиливались инкубацией сегментов с ИЛ-4, чем с ИЛ-5

ОБЬЕМ И СТРУК1 УРА ДИССЕРТАЦИИ Диссертация изложена на 129 страницах машинописного текста Состоит из введения, обзора литературы, главы «Материалы и методы», описания собственных результатов исследований и их обсуждения, выводов и списка литературы

результатов исследований и их обсуждения, выводов и списка литературы Диссертация иллюстрирована 32 рисунками Список литературы содержит 229 источников, из них 72 отечественных и 157 иностранных

АПРОБАЦИЯРАБОТЫ

Основные результаты диссертации обсуждены на Пироговской научной конференции студентов - Томск 2004 г, X Всероссийской научно-практической конференции «Молодые ученые в медицине» - Казань 2005 г, Пироговской научной конференции студентов - Томск 2005 г, Пироговской студенческой научной конференции - Москва 2005 г, VI Международном конгрессе молодых ученых и специалистов «Науки о человеке» - Томск 2005 г , V Сибирский физиологический съезд - Томск 2005 г , XI межвузовской коференции молодых ученых «Актуальные проблемы патофизиологии» - СПб 2005 г, VII Международный конгресс молодых ученых и специалистов «Науки о человеке» - Томск 2006 г, VII Международном конгрессе молодых ученых и специалистов «Науки о человеке» - Томск 2006 г, VIII Международном конгрессе молодых ученых и специалистов «Науки о человеке» - Томск 2007 г , XX съезд физиологического общества им И П Павлова -Москва 2007 г

Основные результаты диссертации опубликованы в 16 печатных работах, из них - 4 в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК РФ

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Объект исследования В работе использовались гладкомышечные сегменты трахеи и бронхов 200 половозрелых морских свинок весом 200-400 г Содержание, питание, уход за животными и выведение их из эксперимента осуществлялось в соответствии с требованиями «Правил проведения работ с использованием экспериментальных животных» Свинок умерщвляли без применения медикаментозного наркоза методом цервикальной дислокации После этого вскрывали грудную клетку, выделяли легкие и сердце Воздухоносные пути (грахея и бронхи до 3 порядка) препарировали в ванночке с раствором Кребса при комнатной температуре (20-25 °С) от соединительной ткани, жира и легочной паренхимы Для изучения сократительной активности приготавливали кольцевые сегменты длиной 3-4 мм При необходимости эпителий удалялся механически, вращением деревянного шпателя в просвете сегмента в течение 1 мин Сохранность или полнота удаления эпителия контролировалась гистологически

Методом механографии исследовали сократительную активность (механическое напряжение) гладкомышечных сегментов Установка состоит из станины с теплообменником, в крышке которого размещена кювета объемом 5 мл В дне кюветы закреплены 2 металлических крючка Сегменты крепятся в кювете, и после растяжения нагрузкой 500 мг фиксируются на штоках механоэлектрических преобразователей В кювете находится термостатируемый раствор Кребса Во время отмывания производится смена раствора, по времени занимающая 1 - 2 секунды В качестве механоэлектрического преобразователя использован датчик силы РТ1(Ю, что позволяло проводить эксперимент в условиях, близких к изометрическим Сигнал, поступивший с датчиков, подавался на 16-ти разрядный АЦП и далее записывался и обрабатывался с помощью компьютера

Метод моделирования гиперреактивности гладких мышц респираторных путей. Моделирование гиперреактивности воздухоносных путей у животных проводилось по методике, предложенной Каллосом и Пэйджлом в 1937 г Животные экспериментальной группы сенсибилизировались трехкратно подкожными инъекциями 0,1 мл на 100 г массы тела животного 0,25% раствора овальбумина в физиологическом растворе (промежуток между инъекциями 3-4 дня) На 21 день животные подвергались ингаляционному воздействию аэрозоля того же раствора Ингаляции выполнялись с помощью ультразвукового небулайзера «Муссон-1М» (Россия), размер дисперсных частиц до 5 мкм Такие размеры частиц являются оптимальными и проникают в дистальные бронхи Животные контрольной группы подвергались воздействию по аналогичной схеме, вместо раствора овальбумина для инъекций и ингаляции использовался физиологический раствор После окончания ингаляции животных умерщвляли, вскрывали грудную клетку, выделяли легкие, препарировали главные бронхи Для изучения влияния интерлейкина-4 и интерлейкина-5 деэпителизированные сегменты инкубировались в течение 18 часов в термостате при температуре 25°С в среде RPMI-1640 с добавлением интерлейкина в концентрации 0,1 мкг/мл

Растворы и реактивы

Все растворы готовились на основе дистиллированной воды, удельное сопротивление которой было не менее 4 МОм*см Нормальный раствор Кребса (мМ) NaCl - 120,4, КС1 - 5,9, MgCl2 - 1,2, СаС12 - 2,5, глюкозы - 11,5, NaH2P04 -1,2, трис(оксиметил)-аминометана - 15,5 Гиперкалиевый раствор Кребса готовили на основе нормального раствора Кребса эквимолярным замещением ионов натрия ночами калия в концентрациях 20, 40, 60, 80 , 100 и 120 мМ рН растворов поддерживался в пределах 7,35 - 7,40, температура 36,5 - 37,5 °С Растворы аэрировались воздухом Все соти для приготовления раствора Кребса - х ч (Реахим, РФ)

Используемые реактивы нитропруссид натрия (JBMX), серотонин, овальбумин (egg white) (ICN Biomedicals, Inc, США), гистамин, индометацин, АА861 (производства России), рекомбинантный человеческий интерлейкин 5, рекомбинантный человеческий интерлейкин 4 (Biosource International, Inc, США) Нитрозоглутатион синтезировали ex tempore Для получения 1 М раствора нитрозоглутатиона использовали эквимолярные водные растворы нитрита натрия и глутатиона Данные растворы смешивались при комнатной температуре в темноте в слабокислой среде (рН = 7,3)' Концентрация нитрозоглутатиона контролировалась методом ядерно-магнитного резонанса Тестирующие растворы готовили на основе нормального раствора Кребса с добавлением соответствующих реактивов

Эффекты биологически активных веществ оценивались в процентах от амплитуды контрольного сокращения сегментов (100%) на действие КС1, вызывающего полумаксимальный ответ (40 мМ) Вклад эпителия определяли, сопоставляя сократительные реакции интактных и деэпителизированных сегментов бронхов

1 Методика предоставлена профессором М С Юсубовым

Статистическая обработка результатов

Анализ данных проводили при помощи программы Statistica 6 0 for Windows фирмы Statsoft Фактические данные представлены в виде «среднее ± ошибка среднего» (Х±т) Для определения характера распределения полученных данных использовали критерий нормальности Колмогорова-Смирнова, а также визуальную проверку методом гистограмм Гипотезу о принадлежности сравниваемых независимых выборок к одной и той же генеральной совокупности или к совокупностям с одинаковыми параметрами проверяли с помощью рангового Li-критерия Манна-Уитни В данном исследовании этот метод использовался для определения межгрупповых различий при сравнении групп интактных животных и животных с моделью бронхиальной астмы Когда члены сравниваемых выборок были связаны попарно (зависимые выборки), различия между ними оценивали с помощью рангового Т-критерия Вилкоксона

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Роль респираторного эпителия в регуляции гистаминэргических сократительных реакций гладких мышц бронхов морских свинок

В предварительной серии экспериментов была определена концентрация предсокращающего гиперкалиевого раствора, вызывающего полу максимальное сокращение интактных сегментов бронхов Эта концентрация равна 40мМ КС1 Гистамин вызывал дозозависимое сокращение всех сегментов с сохраненным эпителием в концентрации 10 нМ - ЮмкМ Максимум амплитуды сокращения наблюдался на 10 мкМ гистамина и составил 27,4±1,4% (п=15, р<0,05) от амплитуды контрольного сокращения на гиперкалиевый раствор Кребса (рис 1)

При действии гистамина в концентрациях 10 нМ - 10 мкМ сокращались и деэпителизированные сегменты бронхов интактных животных Максимальная амплитуда сократительных реакций на концентрацию гистамина 10 мкМ была достоверно выше амплитуды сокращения сегментов с сохраненным эпителием и составила 37,5±1,8% (п=9, р<0,05) от амплитуды контрольного сокращения (рис 2)

В следующей серии экспериментов изучались сократительные реакции сегментов бронхов с сохраненным эпителием морских свинок на воздействие гистамина в условиях формирования гиперреактивности Все исследуемые сегменты отвечали сокращением на воздействие гистамина в концентрациях 10 нМ - 10 мкМ, максимальная амплитуда сокращения составила 47,4±3,3% (п=13, р<0,05) от амплитуды контрольного сокращения При этом на концентрацию гистамина 10 мкМ, амплитуда сокращения сегментов в условиях формирования гиперреактивности была достоверно выше амплитуды сокращения сегментов бронхов интактных животных

Формирование гиперреактивности имитировало эффекты удаления эпителия, так как сегменты бронхов сенсибилизированных животных с сохраненным эпителием отвечали на воздействие гистамина подобно деэпителизированным сегментам бронхов интактных животных

В условиях формирования гиперреактивности в ГМК бронхов повышена экспрессия рецепторов гистамина первого типа [Richard W С et al, 1999] Возрастание максимальной амплитуды сокращения сегментов может

свидетельствовать об увеличении количества рецепторов к гистамину в мембране. Этим можно объяснить более выраженный сократительный эффект гистамина на гладкие мышцы бронхов, полученных от животных экспериментальной группы.

Рис. 1. Зависимость механического напряжения гладкомышечных сегментов бронхов морских свинок от концентрации гистамина (эпителий сохранен)

Сплошная линия - сегменты бронхов интактных морских свинок. Пунктирная линия - сегменты бронхов морских свинок в условиях гиперреактивности. По оси ординат -механическое напряжение в процентах (МН, %). Но оси абсцисс-десятичный логарифм концентрации гистамина С). * -статистическая значимость различий (р<0,05).

При исследовании гистаминэргических сократительных реакций гладких мышц деэпителизированных сегментов бронхов морских свинок в условиях гиперреактивности было выявлено, что гладкие мышцы отвечают дозозависимым сокращением на воздействие гистамина в концентрациях 10 нМ - 10 мкМ. Максимальная амплитуда сокращения сегментов составила 50,5±4,5% (п=18) от амплитуды контрольного сокращения.________________

2. Зависимость механического напряжения дкомышечных сегментов бронхов морских нок от концентрации гистамина (эпителий лен)

тошная линия - сегменты бронхов интактных хжих свинок. Пунктирная линия - сегменты 1Нхов морских свинок в условиях ¡ерреактивности.

гальные обозначения как на рис. 1. - статистическая значимость различий 0,05).

Амплитуда сокращения деэпителизированных сегментов экспериментальной группы была несколько выше амплитуды сокращения сегментов с сохраненным эпителием, но это различие не было достоверным. Вероятно, это связано с тем, что при формировании гиперреактивности эпителий повреждается в первую очередь, что приводит к снижению продукции релаксирующих факторов [Busse W.W., Sedgwick J.B., 1992; Zou J. et al„ 2002].

Таким образом, различия в величине амплитуды гистаминэргических сократительных реакций интактных и деэпителизированных сегментов бронхов морских свинок в условиях гиперреактивности отсутствуют. При этом амплитуда сокращения сегментов без эпителия, выделенных от животных в условиях гиперреактивности на действие гистамина в концентрации 10 мкМ, была достоверно выше амплитуды сокращения деэпителизированных сегментов, полученных от интактных животных (р<0,05). Этот факт также может объясняться увеличением количества рецепторов к гистамину в мембране ГМ бронхов в условиях гиперреактивности. По-видимому, усиление сокращений сегментов бронхов

9

обусловлено не только снижением релаксирующего влияния эпителия, но и изменением состояния самих ГМК, так как амплитуда сокращения деэпителизированных сегментов в условии гиперреактивности также увеличивалась В норме тонус гладкой мускулатуры бронхов в основном определяется динамическим балансом образующегося в эпителии оксида азота и секретируемого тучными клетками гистамина [Ellis JL, ConananN , 1994] При формировании гиперреактивности происходит нарушение целостности эпителиального пласта, возникают необратимые органические изменения стенки воздухоносных путей, это ведет к снижению продукции N0, что приводит к дефициту нитроксидэргической бронхорелаксации [Сепиашвили Р И и др , 2003]

Роль респираторного эпителия в регуляции серотонинэргических реакций гладких мышц бронхов морских свинок У сегментов бронхов с сохраненным эпителием, выделенных от интактных животных, серотонин в концентрациях 10 нМ - 10 мкМ не вызывал увеличение механического напряжения

При изучении воздействия серотонина на деэпителизированные сегменты интактных морских свинок, мы выявили сокращение всех сегментов на концентрации 10 нМ - 10 мкМ, максимальная амплитуда сокращения составила 13,0±1,5% (п=9) от амплитуды контрольного сокращения Таким образом, удаление эпителия приводило к усилению сократительных реакций сегментов бронхов интактных морских свинок

При исследовании влияния серотонина на деэпителизированные сегменты бронхов морских свинок при формировании гиперреактивности было выявлено, что все сегменты отвечали дозозависимым сокращением на воздействие серотонина в концентрациях 10 нМ - 10 мкМ Максимальное сокращение на воздействие серотонина в концентрации 10 мкМ составило 18,5±1,2% (п=10)

При сравнении величины сокращения деэпителизированных и сегментов с сохраненным эпителием при формировании гиперреактивности достоверной разницы выявлено не было Это может быть связано с тем, что при повреждении, связанном с развитием патологического состояния, эпителий теряет способность модулировать ответные реакции гладких мышц на серотониэргическое воздействие

Но при сравнении амплитуд сокращения деэпителизированных сегментов интактных животных и в условиях гиперреактивности было обнаружено достоверно более сильное сокращение сегментов животных в состоянии гиперреактивности на концентрации серотонина 1 мкМ - 10 мкМ (р<0,05)

Влияние нитросоединенин на регуляцию сократительной активности гладких

мышц бронхов

При исследовании влияния нитрозоглутатиона в концентрациях 10 нМ -100 мкМ на фоне предсокращения ГМК КС1 40 тМ наблюдалось дозозависимое расслабление деэпителизированных сегментов бронхов интактных животных во всем диапазоне концентраций Максимальная амплитуда расслабления ГМК сегментов бронхов интактных животных составила 58,2±3,5% (п=6) от амплитуды контрольного сокращения на гиперкалиевый раствор Кребса (рис 3)

В состоянии гиперреактивности также наблюдался релаксирующий ответ, но с максимальной амплитудой достоверно меньше амплитуды расслабления ГМК

сегментов бронхов, полученных от интактных животных и составила 83,5±4,2% (р<0,05: п=10) от амплитуды сокращения гиперкалиевым раствором Кребса.

Таким образом, на воздействие нитрозоглутатиона (10 нМ - 100 мкМ) наблюдалось дозозависимое расслабление гладких мышц бронхов. Состояние гиперреактивности ГМ бронхов морских свинок приводит к ослаблению релаксирующего влияния нитрозоглутатиона.

Полученные данные возможно связаны с тем, что при развитии гиперреактивности происходит увеличение скорости трансформации нитрозоглутатиона ферментами антиоксидантной защиты, активность которых при воспалительных процессах возрастает [Шгауата, К., 1989; Зайцев, В. Г., 1998].

Высокий тонус бронхов объясняется повреждением эпителия при воспалительных заболеваниях аппарата внешнего дыхания и увеличением экспрессии рецепторов к констрикторным медиаторам,__

мнл

Рис. 3. Зависимость механического напряжения гладкомышечных сегментов бронхов морских свинок, предсокращенных гиперкалиевым раствором Кребса, от концентрации нитрозоглутатиона (эпителий удален) Сплошная линия - сегменты бронхов интактных морских свинок. Пунктирная линия - сегменты бронхов морских свинок в состоянии гиперреактивности. Остальные обозначения как на рис. 1.

* - статистическая значимость различий (р<0,05).

В следующей серии экспериментов исследовали влияние нитропруссида натрия в концентрациях от 10 нМ до 100 мкМ на МН сегментов бронхов на фоне предсокращения гиперкалиевым раствором Кребса.

Все сегменты бронхов, полученные от интактных животных, отвечали дозозависимым расслаблением. Максимальная амплитуда расслабления на воздействие нитропруссида натрия (100 мкМ) составила 85,3±5,1% от амплитуды контрольного сокращения (п=8). Гладкомышечные клетки сегментов бронхов в состоянии гиперреактивности на воздействие нитропруссидом натрия также отвечали релаксацией с максимальной амплитудой расслабления 65,3±4,5% (п=21, р<0,05). Выявленные различия между двумя группами были достоверны (рис.4).

Расслабляющий эффект нитропруссида натрия значительно больше выражен при предсокращении сегментов гистамином, чем гиперкалиевым раствором Кребса. При воздействии на предсокращенные гистамином (1 мкМ) гладкомышечные сегменты экспериментальной группы нитропруссидом натрия в концентрациях 1 нМ - 100 мкМ, наблюдался релаксирующий эффект. При этом максимальная амплитуда расслабления на концентрацию нитропруссида натрия 100 мкМ составила 8,2±0,8% (п=10). Тогда как, на концентрации нитропруссида натрия 10 нМ— 100 мкМ амплитуда расслабления сегментов, предсокращенных гиперкалиевым раствором Кребса, была достоверно ниже (р<0,05) амплитуды расслабления сегментов, предсокращенных гистамином.

мн 120 г Рис 4 Зависимость механического напряжения

гладкомышечмых сегментов бронхов морских

1D0 « свинок, предсокращенных гиперкалиевым

— —__" раствором Кребса, от концентрации

т —- ,__ нитропруссида натрия Пунктирная линия - сегменты бронхов в

40 условиях гиперреактивности Сплошная линия

20 - сегменты бронхов интактных морских свинок Остальные обозначения как на рис 1

40тЧШ I ' г, S utc * - статистическая значимость различий (р<0,05)

При воздействии нитропруссида натрия на предсокращенные гистамином (1 мкМ) гладкомышечные сегменты бронхов интактных животных в концентрациях 1 нМ - 100 мкМ максимальная амплитуда расслабления на концентрацию 100 мкМ составила -13,3±1,8% (п=10) Амплитуда расслабления сегментов, предсокращенных гиперкалиевым раствором Кребса, на концентрации нитропруссида натрия 10 нМ -100 мкМ была достоверно (р<0,05) ниже амплитуды расслабления сегментов, предсокращенных гистамином Причиной обнаруженных различий может быть способность гистамина активировать сигнальную систему, связанную с метаболизмом мембранных фосфоинозитидов [Ковалев, И В , 2002]

Таким образом, полученные нами результаты свидетельствуют о разнице в действии нитрозоглутатиона и нитропруссида натрия на механическое напряжение бронхов в условиях формирования гиперреактивности Найденные различия могут быть связаны с тем, что глутатион, в отличие от нитропруссида натрия, является естественным веществом для клеток Нитрозоглутатион в эпителиоцитах и ГМК может вступать в метаболические процессы

Влияние ингибиторов ферментов метаболизма арахидоновой кислоты на сократительную активность гладких мышц бронхов

Особенности влияния ингибитора 5-липоксигеназы АА 861 на сократительную активность гладких иышг/ бронхов Под действием фермента 5-липоксигеназы из арахидоновой кислоты, происходит образование лейкотриенов [Malo Р Е, 1994, Kohno, S , Fahy J V Et al, 2000] В первой серии экспериментов исследовали влияние гистамина в концентрациях 10 нМ - 10 мкМ на сократительную активность гладких мышц сегментов бронхов интактных морских свинок после предобработки ингибитором липоксигеназы А А 861 в концентрации 1 мкМ Все гладкомышечные сегменты отвечали дозозависимым сокращением, при этом максимальная амплитуда сокращения на концентрацию 10 мкМ составила 69,4±4,4% от амплитуды контрольного сокращения (п=10) Полученное сокращение было на 31,9% больше амплитуды сокращения на гистамин сегментов бронхов без предобработки ингибитором 5-липоксигеназы (р<0,05) (рис 5) При действии гистамина на гладкомышечные сегменты бронхов, предсокращенных ингибитором липоксигеназы АА 861, в условиях формирования гиперреактивности максимум сокращения наблюдался на 10 мкМ гистамина с амплитудой 35,7±2,3% (п=10), что на 14,8% меньше амплитуды сокращения на гистамин ГМК сегментов бронхов без предобработки ингибитором (р<0,05) (рис 6)

Рис 5. Зависимость механического напряжения гладкомышечных сегментов бронхов морских свинок от концентрации гистамина Сплошная линия - сегменты бронхов интактных морских свинок без предобработки ингибитором Пунктирная линия - сегменты после предобработки АА 861. Остальные обозначения как па рис. 1. * - статистическая значимость различий (р<0,05)

Рис. 6. Зависимость механического напряжения гладкомышечных сегментов бронхов морских свинок от концентрации гистамина в условиях гинерреактивности

Сплошная линия - сегменты бронхов интактных морских свинок без предобработки ингибитором. Пунктирная линия - сегменты после предобработки АА 861. Остальные обозначения как на рис. 1 * - статистическая значимость различий (р<0,05)

Таким образом, при воздействии гистамина после предобработки ингибитором липоксигеназы происходит увеличение сократительного ответа гладкомышечных сегментов бронхов интактных животных, а в условиях гиперреактивности амплитуда сократительных реакций снижалась.

При исследовании влияния серотонина в концентрациях 10 нМ - 10 мкМ на МН гладких мышц бронхов после предобработки ингибитором липоксигеназы А А 861 в концентрации 1 мкМ, было обнаружено, что сегменты отвечают дозозависимым сокращением. Максимальная амплитуда реакции гладких мышц на концентрацию 10 мкМ составила 51,9±5,4% от амплитуды контрольного сокращения (п=10). При этом на концентрацию серотонина 10 мкМ амплитуда сократительных реакций гладких мышц бронхов, предобработапных АА 861, была достоверно выше на 38,9% (р<0,05) амплитуды сокращения на серотонин ГМ бронхов без предобработки ингибитором (рис. 7).

При действии серотонина в концентрациях 10 нМ - 10 мкМ на гладкомышечные сегменты бронхов в состоянии гиперреактивности после предобработки ингибитором липоксигеназы АА 861 в концентрации 1мкМ, также были получены сократительные реакции. Амплитуда сокращения гладких мышц на максимальную концентрацию серотонина составила 33,3±3,2 % (п=10), что на 14,7% больше амплитуды сокращения на серотонин ГМ бронхов без предобработки ингибитором 5- липоксигеназы (р<0,05) (рис. 8). Таким образом, после предобработки ГМ бронхов ингибитором липоксигеназы А А 861 происходит увеличение сократительного ответа гладких мышц бронхов на серотонинэргическое воздействие.

мл * М 1

'0 -к*

** 2< у **

-10

23 у

10 У У ___---

20 / —-—

У у __ - 10

0 ' -1-1 I яС 7 Л 5 5 0 ( 1 1 I ВС 1 $

Рис 7 Зависимость механического напряжения гладкомышечных сегментов бронхов морских свинок от концентрации ссротонина Сплошная линия - саменгы бронхов интактных морских свинок без предобработки ингибитором Пунктирная линия - сегменты после предобработки АА 861 Остальные обозначения как на рис 1 * - статистическая значимость различий (р<0,05) Рис 8 Зависимость механического напряжения Iладкомышечных сегментов бронхов морских свинок о г концентрации серотонина в условиях гиперреактивности Сплошная линия - сегменты бронхов интактных морских свинок без предобработки ингибитором Пунктирная линия - сегменты после предобработки АА 861 Остальные обозначения как на рис 1 * - статистическая значимость различий (р<0,05)

Полученные результаты связаны с тем, что ингибирование 5-липоксигеназы экспонирует эффекты метаболитов циклоосигеназного пути метаболизма арахидоновой кислоты А простагландины способны оказывать как констрикторное, так и релаксирующее действие на ГМК, с чем могут быть связаны противоречивые эффекты данного ингибитора

Особенности влияния ингибитора цикчооксигеназы индометаг^ина на сократительную активность г падких мышц бронхов В первой серии экспериментов исследовали влияние гистамина в концентрациях 10 нМ - 10 мкМ на механическое напряжение гладких мышц бронхов интактных морских свинок, предобработанных ингибитором циклооксигеназы индометацином в концентрации 10 мкМ Были зарегистрированы сократительные реакции сегментов, амплитудой на концентрацию гистамина 10 мкМ, равной 74,5±5,5% от амплитуды контрольного сокращения (п=7)

Амплитуда сокращения на гистамин (10 мкМ) ГМ бронхов, предобработанных индометацином, была на 24,1% больше амплитуды сокращения на гистамин (ЮмкМ) ГМ бронхов без предобработки ингибитором циклооксигеназы (р<0,05) (рис 9)

В условиях гиперреактивности после предобработки индометацином (10 мкМ) на воздействие гистамина гладкомышечные сегменты бронхов также отвечали дозозависимым сокращением Максимальная амплитуда сокращения гладких мышц на концентрацию гистамина 10 мкМ составила 125,8±6,5% от амплитуды контрольного сокращения (п^8)

11 гистамин

■ индометацин - гистамин

Рис. 9. Зависимость механического напряжения гладкомышечных сегментов бронхов интактных морских свинок от концентрации гнетам ина

По оси ординат - механическое напряжение в процентах от амплитуды контрольного

сокращения. * — статистическая значимость различий (р<0,05).

Полученное сокращение гладкомышечных сегментов на воздействие гистамина было достоверно больше амплитуды сокращения ГМК бронхов без предобработки ингибитором на 75,3% и составила 50,5±4,8% от амплитуды сокращения ГМК бронхов на гиперкалиевый раствор Кребса (п=18, р<0,05) (рис.10).

140 120 100 80 60 40 20 0

■ (шяометацин +гнстамин

Рис. 10. Зависимость механического напряжения гладкомышечных сегментов бронхов морских свинок от концентрации гистамина в состоянии гиперреактивности По оси ординат - механическое напряжение в процентах от амплитуды контрольного

сокращения

* - статистическая значимость различий (р<0,05).

Таким образом, после предобработки гладких мышц ингибитором циклооксигеназы происходит увеличение сократительного ответа гладкомышечных сегментов бронхов при воздействии гистамином в норме и при формировании гиперреактив ности.

Далее исследовали влияние серотонина в концентрациях 10 нМ - 10 мкМ на сократительную активность гладких мышц бронхов после предобработки ингибитором циклооксигеназы индометацином в концентрации 10 мкМ.

Все сегменты отвечали дозозависимым сокращением, при этом амплитуда сократительных реакций на максимальную концентрацию серотонина (10 мкМ) составила 51,5±4,4% от амплитуды контрольного сокращения (п=8). Тогда как, амплитуда сокращения сегментов бронхов при действии серотонина без предобработки индометацином составила 13,0±1,5% (п=9, р<0,05) (рис. 11).

Таким образом, предобработка ГМК сегментов бронхов ингибитором циклооксигеназы индометацином потенцировала сократительные реакции гладких мышц сегментов бронхов на воздействие серотонина у интактных животных.

•8 -7 -6 -5

Рис. 11. Зависимость механического напряжения гладкомышечных сегментов бронхов морских свинок от концентрации серотонина

Сплошная линия - сегменты бронхов без предобработки индометацином. Пунктирная линия — сегменты бронхов после предобработки индометацином. Остальные обозначения как на рис. 1. * — статистическая значимость различий (р<0,05).

В следующей серии экспериментов исследовали влияние серотонина (10 нМ — 10 мкМ) на фоне предсокращения индометацином на сократительную активность гладких мышц бронхов морских свинок в условиях гиперреактивности. Максимальная амплитуда сокращения сегментов бронхов на серотонин в концентрации 10 мкМ, после предобработки индометацином, составила 40,4±3,8% от амплитуды контрольного сокращения (п=8) (рис. 12).

В то же время, амплитуда сокращения интактных сегментов при действии серотонина (10 нМ — 10 мкМ) составила 18,6±1,5% от амплитуды контрольного сокращения на гиперкалиевый раствор Кребса (п=9, р<0^05}^_____

' ьес

Рис. 12. Зависимость механического напряжения гладкомышечных сегментов бронхов морских свинок от концентрации серотонина в состоянии гиперреактивности Сплошная линия - сегменты бронхов без предобработки индометацином. Пунктирная линия - сегменты бронхов после предобработки индометацином. Остальные обозначения как на рис. 1 * - статистическая значимость различий (р<0,05).

Таким образом, предобработка сегментов бронхов ингибитором циклооксигеназы индометацином потенцировала сократительные реакции гладких мышц на воздействие серотонина в норме и в условиях гиперреактивности. По видимому, ингибирование циклооксигеназы экспонирует эффекты метаболитов линоксигеназного пути метаболизма арахидоновой кислоты. А лейкотриены оказывают констрикторное действие на ГМК бронхов.

Влияние интерлейкина 4 и интерлейкина 5 на сократительные реакции

гладких мышц бронхов морских свинок Для проведения следующей серии экспериментов изолированные деэпителизированные сегменты предварительно в течение 18 часов инкубировали в термостате при температуре 25°С в среде ИРМЫ 640 с добавлением ИЛ-5 (концентрация 0,1 мкг/мл). После этого сегменты тестировались воздействием гистамина в концентрациях 1 нМ — 10 мкМ.

Инкубация с ИЛ-5 приводила к существенному увеличению амплитуды сократительных реакций гладких мышц бронхов на воздействие гистамина в

концентрации 10 мкМ как у интактных животных (п=13, р<0,05) (рис. 13), так и в условиях гиперреактивности (п=9, р<0,05) (рис. 14).

Максимальная амплитуда сокращения сегментов бронхов, полученных от интактных животных на воздействие гистамина в концентрации 10 мкМ, составила 37,5+1,8% от амплитуды контрольного сокращения (п=9). Инкубация гладкомышечных сегментов бронхов с интерлейкином 5 приводила к дозозависимому увеличению амплитуды сократительных ответов на воздействие гистамина (1 нМ - 10 мкМ). Максимальная амплитуда сокращения сегментов бронхов при воздействии гистамина (10 мкМ) составила 58,4+5,5% от амплитуды сокращения на гиперкалиевый раствор Кребса (п=14, р<0,05).

В условиях гиперреактивности при воздействии гистамина (1 нМ — 10 мкМ) на гладкие мышцы сегментов бронхов, инкубированных ИЛ-5, наблюдалось также увеличение сократительных реакций. Максимальная амплитуда сокращения сегментов гладких мышц бронхов составила 61,3±4,2% (п=9, р<0,05), что на 12% больше амплитуды сокращения сегментов, неинкубированных с ИЛ-5__

Рис. 13. Зависимость механического напряжения гладкомышечных сегментов бронхов морских свинок от концентрации гистамина (эпителий удален) Сплошная линия - сегменты бронхов ! интакгных морских свинок. Пунктирная линия | - сегменты бронхов интактных морских свинок, ! инкубированные с ИЛ-5. Остальные : обозначения как на рис. 1. * - статистическая значимость различий (р<0,05).

Рис. 14. Зависимость механического напряжения гладкомышечных сегментов бронхов морских свинок от концентрации гистамина в условиях гиперреактивности Сплошная линия - сегменты бронхов интактных морских свинок. Пунктирная линия - сег менты бронхов интактных морских свинок, инкубированные с ИЛ-5. Остальные обозначения как на рис. 1. * - статистическая значимость различий (р<0,05).

Поскольку инкубация сегментов с ИЛ-5 приводит к столь значительному повышению их реактивности на гистамин, то можно предположить, что ИЛ-5 оказывает непосредственное влияние на функциональное состояние ГМ бронхов.

В следующей серии экспериментов исследовали влияние инкубации гладкомышечных сегментов бронхов с ИЛ-4 на сократительную активность гладких мышц. Для проведения экспериментов, изолированные деэпителизированные сегменты предварительно в течение 18 часов инкубировали в термостате при температуре 25°С в среде ИРМ!-1640 с добавлением ИЛ-4 (концентрация 0,1 мкг/мл). После этого сегменты тестировались воздействием гистамина в концентрациях 1 нМ - 10 мкМ.

Инкубация с ИЛ-4 на воздействие гистамина в концентрациях 1 мкМ до

17

ЮмкМ приводила к увеличению амплитуды сокращения как интактных гладкомышечных сегментов бронхов, (п=10, р<0,05), так и в условиях гиперреактивности (п=9, р<0,05).

Максимальная амплитуда сокращения сегментов бронхов, полученных от интактных животных на воздействие гистамина в концентрации 10 мкМ, составила 37,8±1,8%, (п=8). В результате инкубации сегментов бронхов с ИЛ-4 наблюдали дозозависимое сокращение при воздействии гистамина (1 нМ - 10 мкМ). При этом максимальная амплитуда сокращения сегментов бронхов, инкубированных с ИЛ-4, при воздействии гистамина (10 мкМ) была достоверно выше амплитуды сокращения сегментов, неинкубированных с ИЛ-4, и составила 118,9±8,5% от амплитуды контрольного сокращения (п=10, р<0,05) (рис. 15)._

Рис. 15. Зависимость механического напряжения гладкомышечных сегментов бронхов интактных морских свинок от концентрации гистамина Сплошная линия - сегменты бронхов интактных животных. Пунктирная линия • сегменты бронхов, инкубированные с ИЛ-Остальные обозначения как на рис. 1. * — статистическая значимость различий (р<0.

4.

,05).

В условиях гинерреактивности при воздействии гистамина (1 нМ - 10 мкМ) на гладкие мышцы сегментов бронхов, инкубированных ИЛ-4, наблюдалось также увеличение сократительных реакций. Максимальная амплитуда сокращения сегментов гладких мышц воздухоносных путей составила 84,3+4,5%, что на 34% больше амплитуды сокращения сегментов, неинкубированных ИЛ-4 (п=9, р<0,05) (рис. 16).__

•7 -6 -5

Рис. 16. Зависимость механического напряжения гладкомышечных сегментов бронхов интактных морских свинок от концентрации гистамина в условиях гиперреактивности Сплошная линия - сегменты бронхов интактных животных. Пунктирная линия -сегменты бронхов, инкубированные с ИЛ-4. Остальные обозначения как на рис. 1. * -статистическая значимость различий (р<0,05).

Далее проводили сравнение амплитуды сократительной активности сегментов бронхов, инкубированных с ИЛ-4 и с ИЛ-5.

Максимальная амплитуда сокращения сегментов бронхов, инкубированных с ИЛ-5, полученных от интактных животных, на воздействие гистамина 10 мкМ составила 58,4+5,5% (п=14), после инкубации с ИЛ-4 - 118,9*8,45% от амплитуды контрольного сокращения (п=10). Таким образом, при инкубации гладкомышечных сегментов с ИЛ-4 происходит достоверное (р<0,05) увеличение сократительного ответа на воздействие гистамина (рис.17).

В условиях гиперреактивности при воздействии гистамина в концентрации ЮмкМ на сегменты гладких мышц бронхов, инкубированных с ИЛ-5, максимальная амплитуда сокращения составила 61,3±4,2% (п=9), после инкубации с ИЛ-4 - 84,4±4,5% от амплитуды контрольного сокращения (п=9, р<0,05) (рис 18)

Рис 17 Зависимость механического напряжения падкочышечных сешетов бронхов морских свинок о г концентрации гистамина

С тошная линия - сегменты бронхов морских свинок, инкубированных с ИЛ-4 Пунктирная линия - сегменты бронхов морских свинок после инкубации ИЛ-5 Остальные обозначения как на рис 1 *- статистическая значимость разчичий (р<0,05)

Рис 18 Зависимость механического напряжения гладкомышечных сегментов бронхов морских свинок от концентрации гистамина в условиях гинерреативности Сплошная линия - сегменты бронхов морских свинок, инкубированных с ИЛ-4 Пунктирная линия - сегменты бронхов морских свинок после инкубации ИЛ-5 Остальные обозначения как на рис 1 * - статистическая значимость различий (р<0,05)

Таким образом, в условиях гиперреактивности потенциирующий эффект ИЛ-4 на амплитуду сократительного ответа ГМ бронхов снижался, тогда как у ИЛ-5 сохранялся неизменным

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основной проблемой клинической пульмонологии являются заболевания, связанные с нарушением тонуса гладких мышц воздухоносных путей [Чучалин, А Г, 2002, Абросимов, ВН, 1990] Значительная часть заболеваний респираторной системы связана с нарушением механизмов регуляции сократительной активности гладкомышечных клеток стенки воздухоносных путей [Cohn LA, 1992, Sato Y, 1998] Несмотря на то, что механизмы регуляции физиологически активными веществами сократительных свойств гладкомышечных клеток активно изучаются, до сих пор нет ясности в вопросе о роли локальных регуляторов в формировании тонуса гладких мышц воздухоносных путей, в том числе участия в этих процессах факторов, продуцируемых эпителием и самими ГМК (цитокины, метаболиты арахидоновой кислоты и др)

Полученные данные свидетельствуют о прямом констрикторном действии гистамина и серотонина на гладкие мышцы бронхов Констрикторное действие ФАВ па ГМК связано с увеличением концентрации Са2+в цитоплазме ГМК и/ или кальциевой сенситизацией этих клеток [Somlyo А Р , 2000] При этом важную роль в модуляции сократительных ответов реакций на действие соответствующих агентов

19

играет эпителий, который при гитаминэргическом и серотонинэргическом воздействии может продуцировать релаксирующие факторы, такие как оксид азота и тем самым уменьшать амплитуду сократительных реакций Формирование гиперреактивности имитировало эффекты удаления эпителия, так как сегменты сенсибилизированных животных с сохраненным эпителием отвечали на воздействие гистамина и серотонина подобно деэпителизированным сегментам интактных животных Полученные нами данные служат указанием на то, что в условиях гиперреактивности может снижаться продукция эпителиоцитами расслабляющих факторов Вместе с тем, эксперименты с деэпителизированными сегментами бронхов свидетельствуют о том, что при гиперреактивности увеличивается реактивность и самих ГМК Вероятно это связано с повышением экспрессии рецепторов гистамина первого типа в гладкомышечных клетках [Richard W С et al , 1999]

Основным релаксирующим фактором, вырабатываемым эпителием, является оксид азота Нитросоединения (нитрозоглутатион и нитропруссид натрия) вызывали расслабление предсокращенных сегментов бронхов Следует отметить выявленные различия в действии этих агентов в условиях гиперреактивности релаксирующее влияние нитрозоглутатиона ослаблялось, а нитропруссида натрия, напротив, усиливалось Для выяснения причины этих различий необходимы дальнейшие исследования

Найденные различия могут быть связаны с тем, что глутатион, в отличие от нитропруссида натрия является естественным веществом для клеток Нитрозоглутатион в эпителиоцитах и ГМК может вступать в метаболические процессы Нитропруссид натрия — экзогенное соединение и ферментами антиоксидантной защиты он не разрушается При развитии бронхоспастических состояний происходит увеличение скорости трансформации нитрозоглутатиона ферментами атиоксидантной защиты, активность которых при воспалительных процессах возрастает [Hirayama, К , 1989, Зайцев, В Г , 1998]

Важную роль в регуляции сократительных реакций гладких мышц на действие ФАВ играют метаболиты арахидоновой кислоты

Под действием фермента 5-липоксигеназы из арахидоновой кислоты образуются лейкотриены [Malo, Р Е, 1994, Kohno, S , 1994, Fahy, J V , 2000], a под действием циклооксигеназы образуются простагландины, простациклин и тромбоксан А2 [Moneada, S, 1980, Gao, J, 1993] Образовавшиеся метаболиты способны модулировать тонус гладких мышц Сведения о сократительных реакциях гладких мышц воздухоносных путей на их действие противоречивы Так, имеются данные о том, что ингибитор 5-липоксигеназы АА-861 уменьшал тонус бронхов морских свинок и бронхиальных полосок человека [Malo, РЕ, 1994, Kohno, S, 1993, Jones, Т R , 1988], хотя существуют данные об увеличении тонуса ГМ бронхов морских свинок in vivo [Katori, M , 1990] Амплитуда сократительных реакций на действие гистамина после предобработки ингибитором липоксигеназы АА 861 возрастала В условиях гиперреактивности, напротив, происходило снижение сократительного ответа При воздействии серотонина амплитуда сократительных реакций бронхов после предобработки ингибитором липоксигеназы АА 861 возрастала как у интактных животных, так и в условиях гиперреактивности Ингибирование 5-липоксигеназы экспонирует эффекты метаболитов

1клоосигеназного пути метаболизма арахидоновой кислоты А простагландины пособны оказывать как констрикторное, так и релаксирующес действие на ГМК, с ем могут быть связаны противоречивые эффекты данного ингибитора

Предобработка ингибитором циклооксигеназы индометацином приводила к величению сократительных ответов на воздействие гистамина и серотонина В словиях гиперреактивности предобработка индометацином еще больше усиливала экратительный ответ При ингибировании циклооксигеназы устраняются эффекты ростагландинов и демаскируется действие лейкотриенов, которые являются ронхоконстрикторами

Интерлейкин 4 и интерлейкин 5 являются ключевыми цитокинами, частвующими в развитии гиперреактивности [Ооисе1, С , 1998, 81ешке, J XV , 2001] ри инкубации сегментов с интерлейкином 5 существенно возрастала амплитуда экратительных реакций на воздействие гистамина Однако в условиях шерреактивности прирост величины сократительных ответов был выражен в еныией степени Инкубация сегментов с интерлейкином 4 также приводила к величению амплитуды сократительных реакций на воздействие гистамина равнивая изменение сократительной активности гладких мышц при инкубации с нтерлейкином 4 и интерлейкином 5, выявлено, что интерлейкин 4 в большей гепени потенциировал сократительные реакции гладких мышц бронхов интактных ивотных Однако в сементах бронхов, полученных от сенсибилизированных ивотных, потенциирующий эффект ингсрлейкина 4 снижался, тогда как действие нтерлеикина 5 оставалось неизменным

Полученные результаты свидетельствуют о том, что локальные регуляторы жсид азота, гистамин, серотонин, метаболиты арахидоновои кислоты) оказывают /щественное влияние на сократительные свойства гладких мышц бронхов морской винки Выяснение мембранных и молекулярных механизмов действия этих эединений позволит определить перспективные направления поиска новых средств способов фармакологической коррекции рассфойств, связанных с нарушением экратительной функции гладких мышц воздухоносных путей

ВЫВОДЫ

1 Контрактильные реакции гладких мышц бронхов на гистаминэргическое эздействие выражены в большей степени, чем на действие серотонина Удаление тителия увеличивает констрикторные ответы в большей степени на воздействие ^стамина Формирование гиперреактивности бронхов подавляет релаксирующее гшяние эпителия па гистаминэргическое воздействие

2 Гладкие мышцы бронхов, предсокращенные I иперкапиевым раствором, а воздействие нитрозоглутагиона отвечают большей дилагацией, чем на итропруссид натрия, в условиях предсокращения гистамином релаксирующий |)фект нитропруссида натрия более выражен При формировании шерреактивности бронхов морских свинок ослабляется релаксирующее влияние итрозоглутатиона и усиливается расслабляющее действие нитропруссида натрия

3 Ингибитор 5-липокспгеназы АА 861 усиливает констрикторные реакции тадких мышц бронхов в большей степени на серотонинэргическое, чем на тстаминэргическое воздействие В условиях гиперреактивности ингибирование ипооксигеназы ведет к угнетению сократительного ответа на гистаминэргическое эздействие, но не на серотонинэргическое Предобработка ингибитором

воздействие, но не на серотонинэргическое Предобработка ингибитором циклооксигеназы повышает амплитуду сократительных ответов гладких мышц бронхов как на гистаминэргическое, так и на серотонинэргическое воздействие

4 Инкубация гладкомышечных сегментов бронхов с интерлейкином-4 потенцирует сократительные реакции на гистаминэргические воздействия в большей степени, чем с интерлейкином-5 В условиях гиперреактивности потенцирующий эффект интерлейкина - 4 снижается, тогда как интерлейкина - 5 остается неизменным

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ

1 Носарев, А В Сократительная активность гладких мышц легочной артерии и активность ферментов крови при сенсибилизации морских свинок овальбумином / А В Носарсв, Т Н Зайцева, К В Давлетьярова, JI В Капилевич // Бюллетень Сибирской медицины Тезисы докладов V Сибирского физиологического съезда - 2005 -Приложение 1 -С 117

2 Давлетьярова, К В Регуляция сократительных свойств легочной артерии в норме и при патологии / KB Давлетьярова, ТН Зайцева, AB Посарев // Вестник Российского государственного медицинского университета -2005 -Т 42, № 3 -С 163-164

3 Давлетьярова, К В Влияние адреномиметиков на механическое напряжение легочной артерии морских свинок сенсибилизированных овальбумином / К В Давлетьярова // Сборник статей по материалам Всероссийской 64-й итоговой научно-студенческой конференции им НИ Пирогова - Томск -2005 - С 259-261

4 Зайцева, Т Н Особенности сократительной активности гладких мышц легочных артерий при формировании гиперреактивности воздухоносных путей / Т Н Зайцева, А В Носарев, К В Давлетьярова // X Всероссийская научно-практическая конференция «Молодые ученые в медицине» Тезисы докладов - Казань ООО Изд Дом «Медок», 2005 -С 221

5 Зайцева, Т Н Изменение сократительной активности гладких мышц легочной артерии и активности ферментов при сенсибилизации морских свинок овальбумином / Т Н Зайцева, А В Носарев, К В Давлетьярова // Материалы XI межвузовской конференции молодых ученых «Актуальные проблемы патофизиологии» - С-Петербург -2005 -Часть 2 - С 31-33

6 Давлетьярова, К В Влияние питрозоглутатиона на механическое напряжение гладких мышц легочной артерии и бронхов морских свинок в норме и при сенсибилизации овальбумином / К В Давлетьярова, А В Носарев, О С Левинская, Е Ю Дьякова // Сборник статей по материалам VII конгресса молодых ученых и специалистов «Науки о человеке» -Томск -2006 -С 102-104

7 Носарев, А В Серотонинэргическая регуляция механического напряжения гладких мышц легочных артерий и бронхов морских свинок / А В Носарев, К В Давлетьярова, О С Левинская // Сборник статей по материалам VII конгресса молодых ученых и специалистов «Науки о человеке» - Томск - 2006 - С 115-116

8 Nosarev, А V Peculiarities of the vascular smooth muscle tone regulation in pulmonary artery m conditios of ovalbumin sensitization / A V Nosarev, L V Kapilevich, KV Davletjarova, E Y Dyakova//The 16th European Meeting on Hypertension Madrid, Spain, June 12-15,2006 -P S387-S388

9 Давлетьярова, К В Влияние ИЛ-4 и ИЛ-5 на сократительную активность гладких мышц воздухоносных путей / К В Давлетьярова, А В Носарев, Е Ю Дьякова // Сборник

статей по материалам VIII конгресса моюдых ученых и специалистов «Науки о человеке» -Томск -2007 - С 176-178

10 Носарев, А В Серотонинэргичсская регуляция механического напряжения падких мышц воздухоносных путей морских свинок в норме и при сенсибилизации / А В Носарев, К В Давлетьярова, Е IO Дьякова // Сборник статей по материалам VIII конгресса молодых ученых и специалистов «Науки о человеке» - Гомск - 2007 - С 191192

11 Давлетьярова, К В Гистаминэргическая регуляция гладких мышц механического напряжения гладких мышц воздухоносных пугей морских свинок в норме и при сенсибилизации / К В Давлетьярова, А В Носарев, Е Ю Дьякова // Сборник статей по материалам VIII конгресса молодых ученых и специалистов «Науки о человеке» -Томск -2007 -С 175-176

12 Дьякова, Е Ю Влияние нитрозопутатиона и нитропруссида натрия на механическое напряжение гладких мышц воздухоносных путей морских свинок / СIO Дъякова, К В Давтетьярова// Бюллетень Сибирской медицины -2007 -Том 6, №2 -С 65-67

13 Капилевич, Л В Спектральный анализ состава выдыхаемого воздуха сенсибитизированных морских свинок / Л В Капилевич, ЕЮ Дьякова, ЮВ Кистенев, IO Н Пономарев, А В Носарев, К В Давлетьярова // XX съезд физиологического общества им И П Павлова - Москва - 2007 - С 255

14 Капилевич, Л В Влияние нитрозоглутатиона на сократительные реакции гладких мышц легочной артерии и бронхов морских свинок / Л В Капилевич, А В Носарев, Е Ю Дьякова К В Давлетьярова // XX съезд физиотогического общества им И П Павлова - Москва - 2007 - С 255

15 Дьякова, ЕЮ Исследование влияния ингибитора липокешеназы на гистаминергическую и серотонинергическую регуляцию воздухоносных путей / Е Ю Дьякова, Л В Капилевич, К В Давлетьярова // Вестник Томского государственного университета - 2007, № 300 (2) - С 137-139

16 Капилевич, JI В Определение параметров окислительного стресса в гладкомышечных клетках при воздействии экзогенного нитрозоглутатиона in vitro / Л В Капилевич, А В Носарев, Е Ю Дьякова, О JI Носарева, К В Давлетьярова, Л М Огородова, И В Ковалев, М Б Баскаков, М А Медведев // Российский физиологический журнал им Сеченова - 2007, Т 93, № 8 - С 898-904

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ СОКРАЩЕНИЙ БАВ — биологически активные вещества ГМ — гладкие мышцы ГМК — гладкомышечная клетка ГГФ - гуанозинтрифосфат ГЦ - гуанилатциклаза МН — механическое напряжение ПК-А - цАМФ-активируемая протеинкиназа ПК-С - протеинкиназа-С ФАВ - физиологически активные вещества дАМФ - циклический 3 5-аденозинмонофосфат цГМФ - циклический 3 5-гуанозинмонофосфат ИЛ — интерлейкин N0 - оксид азота

Работа выполнена при частичной финансовой поддержке Федерального агентства по науке и инновациям, контракт № 02 438 11 7018

Подписано в печать 24 06 2007 г Уел печ листов 1,0 Печать на ризографе Отпечатано в лаборатории оперативной полиграфии СибГМУ

634050, г Томск, Московский тракт, 2, тел 53-04-08 Заказ № 2-64__Тираж 100 экземпляров