Участие потенциал-управляемых калиевых каналов гладкомышечных клеток a. gracilis крысы в формировании антиконтрактильного эффекта периадвентициальной жировой ткани

Заварицкая, Ольга Владимировна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Участие потенциал-управляемых калиевых каналов гладкомышечных клеток a. gracilis крысы в формировании антиконтрактильного эффекта периадвентициальной жировой ткани
ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Участие потенциал-управляемых калиевых каналов гладкомышечных клеток a. gracilis крысы в формировании антиконтрактильного эффекта периадвентициальной жировой ткани"

На правах рукописи

0U3445000

Заварицкая Ольга Владимировна

УЧАСТИЕ ПОТЕНЦИАЛ-УПРАВЛЯЕМЫХ КАЛИЕВЫХ КАНАЛОВ ГЛАДКОМЫШЕЧНЫХ КЛЕТОК A GRACILIS КРЫСЫ В ФОРМИРОВАНИИ АНТИКОНТРАКТИЛЬНОГО ЭФФЕКТА ПЕРИАДВЕНТИЦИАЛЬНОЙ ЖИРОВОЙ

ТКАНИ

03.00 13 - физиология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

2 4 МОЛ 2008

Москва - 2008

003445000

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Российский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному

развитию»

Научный руководитель: доктор медицинских наук, профессор

Андрей Глебович Камкин

Научный консультант:

доктор медицинских наук, профессор

Рудольф Шуберт

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор Владимир Исаакович Кобрин

(Российский государственный медицинский университет)

Ведущая организация: Государственное учреждение Научно-исследовательский институт фармакологии имени В В Закусова РАМН.

Защита состоится «22» сентября 2008 г. в 14.00 часов на заседании диссертационного совета Д 208 072 05 при Российском государственном медицинском университете по адресу 117997, г Москва, ул Островитянова, д. 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Российского государственного медицинского университета по адресу 117997, г Москва, ул Островитянова, д 1.

Автореферат разослан «_» июля 2008 г

доктор биологических наук, профессор

Наталия Александровна Соколова (МГУим MB Ломоносова)

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат медицинских наук, доцент

ТЕ Кузнецова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы

В настоящее время большое внимание уделяется изучению механизмов вазоконстрикции и вазодилатации Немаловажную роль в этом играет исследование влияния различных эндогенно-синтезирующихся субстанций на сократимость сосудов, в частности, веществ, выделяющихся из периадвентициальной жировой ткани, как наименее изученной субстанции, принимающей участие в регуляции функции сосудов

До 80-х годов XX века существовал традиционный взгляд на жировую ткань как на простой энергонакопитель, поэтому обычно жировую ткань, окружающую практически все сосуды, удаляли при изучении их сократительных свойств Поскольку позднее было показано, что жировая ткань выделяет ряд биологически-активных веществ, изучение роли жировой ткани в паракринной регуляции сосудистого тонуса, особенно тонуса резистивных сосудов, которые принимают участие в регуляции сопротивления кровотоку, приобретает большое значение Нарушение паракринной регуляции сосудистого тонуса может быть причиной сосудистой дисфункции при гипертензии и метаболических заболеваний По данным М Gollasch и др (2004), периадвентициальный жир (ПАЖ), окружающий аорту и брыжеечную артерию обладает вазорелаксирующим свойством На аорту ПАЖ действует через АТФ-зависимые калиевые каналы (Lohn М, 2002), а на брыжеечную артерию - через потенциал-управляемые калиевые каналы (Verlohren S, 2004), что свидетельствует о различных механизмах действия ПАЖ у разных типов сосудов

Скелетные мышцы нижних конечностей млекопитающих представляют собой большой орган, на кровоснабжение которого необходимо около 30% общего объема циркулирующей крови Поэтому тонус сосудов, кровоснабжающих скелетные мышцы, вносит важный вклад в общее кровяное давление Кроме того, известно, что нарушение кровоснабжения скелетных мышц организма является одним из факторов, лимитирующих их работоспособность и одной из причин нарушения функций и возникновения патологических процессов в тканях (Mironova ZS , 1982) Следовательно, изучение факторов, влияющих на сократимость скелетных артерий,

является актуальным В частности, важным является изучение влияния ПАЖ на сократимость мелких артерий, снабжающих скелетные мышцы Цель и задачи исследования Целью настоящей работы явилось изучение влияния периадвентициального жира на сократимость мелких артерий крысы и исследование путей реализации этого действия Исходя из поставленной цели, были сформулированы следующие задачи

1 Выявить влияние периадвентициального жира на сократимость a gracilis

2 Установить клетки-мишени действия ПАЖ - эндотелия или/и гладких мышц сосудистой стенки

3 Исследовать роль эндотелия в механизме действия жировой ткани

4 Выявить ионные каналы, опосредующие эффект периадвентициального жира

5 Изучить свойства выходящего калиевого тока в изолированных гладкомышечных клетках a gracilis

6. Определить влияние блокатора KCNQ (Kv7) каналов на выходящий калиевый ток в свежеизолированных гладкомышечных клетках a gracilis Научная новизна работы Получены принципиально новые данные об экспрессии потенциал-управляемых калиевых каналов семейства Kv7 в гладкомышечных клетках мелких артерий Изучен эффект специфического блокатора Ку7 каналов ХЕ991 в концентрации 10 мкМ и 100 мкМ на выходящий К+-ток в гладкомышечных клетках мелких артерий на примере a gracilis

Впервые исследована гипотеза о влиянии периадвентициальной жировой ткани на сократимость мелких артерий, принимающих участие в регуляции общего периферического сопротивления Были изучены пути реализации антиконтрактильного действия ПАЖ.

Впервые показано, что периадвентициальный жир, окружающий артерию, снабжающую скелетную мышцу, обладает антиконтрактильным действием на сосуд Обнаружено, что эффект периадвентициального жира на сосуды реализуется путем активации Kv каналов, относящихся к семейству Kv7, локализованных в гладкомышечных клетках.

Теоретическая и практическая значимость результатов исследования

Полученные данные существенно развивают современные представления о механизмах регуляции сосудистого тонуса и роли в этом адипокинов Теоретическое значение работы заключается в том, что впервые изучено паракринное влияние периадвентициальной жировой ткани на артериальный тонус мелких сосудов Полученные данные увеличивают потенциальную важность периадвентициального жира и Kv каналов, локализованных в ГМК в регуляции сократимости сосудов Кроме того, в гладкомышечных клетках a gracilis методом patch-clamp было показано наличие потенциал-управляемых калиевых каналов подсемейства Ку7 и исследовано влияние специфического блокатора ХЕ991

Практическая значимость результатов заключается в том, что на базе полученных экспериментальных данных можно осуществить целенаправленный поиск и изучение фармакологических препаратов для регуляции сосудистого тонуса и лечения сердечнососудистых нарушений.

Апробация работы Основные положения работы докладывались на Международной студенческой научной медицинской конференции им Пирогова, РГМУ, (Москва, 15 мая 2005 года), Международном молодежном научном форуме «Ломоносов-2005» (Москва, 12-15 апреля 2005 года), Научной конференции сотрудников института физиологии университета Росток (Германия, Росток, 6 ноября 2006 год), Совместной конференции институтов физиологии университетов городов Росток, Аарус, Лундг (Германия, Росток, 5 декабря 2005 год), 85-ом съезде Немецкого физиологического общества (Германия, Мюнхен, 26-29 марта 2006 года), XI ганзейском съезде по физиологии (Германия, Любек, 20 июня 2006 года), Научной конференции лаборатории физиологии сердца университета Торонто (Канада, Торонто, 29 сентября 2006 год), 86-ом съезд съезде Немецкого физиологического общества (Германия, Ганновер, 26-29 марта 2007 года), Всероссийской конференции молодых исследователей (Санкт-Петербург, 20-21 апреля 2007 года) Диссертация апробирована на совместной научной конференции кафедры фундаментальной и прикладной физиологии МБФ РГМУ, кафедры нормальной физиологии и кафедры общей патологии ГОУ ВПО РГМУ Росздрава (Россия, Москва, 10 октября 2007 года) Внедрение результатов исследования Результаты диссертации внедрены в практическую деятельность и используются в научно-исследовательской работе и учебном процессе на кафедре нормальной

физиологии РГМУ и кафедре фундаментальной и прикладной физиологии медико-биологического факультета РГМУ

Публикации

Материалы диссертации изложены в 7 научных публикациях в отечественных и зарубежных изданиях, в том числе 1 статья - в научном журнале, рекомендованном ВАК РФ

Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из 5 глав обзор литературы, материалы и методы исследования, результаты и их обсуждение, выводы и список использованной литературы

Работа изложена на 149 страницах машинописного текста, включая 6 таблиц, 39 рисунков и список литературы из 207 источников.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Работу выполняли на самцах крыс линии Wistar в соответствии с «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных» Для экспериментов использовали фрагменты a gracilis, а так же свежеизолированные из a gracilis гладкомышечные клетки. В экспериментальной работе применялись следующие растворы Раствор для получения препаратов артерий, содержащий (мМ). NaCl 145 0, КС1 4 5, NaH2P042H20 1 2, MgS04 1 0, СаС12 0 1, (Na)EDTA 0 025, (Na)Hepes 5.0, при рН равном 7 4 Раствор для экспериментов с двухканальным миографом, содержащий (мМ) 120 NaCl, 4 5 КС1, 1 2 NaH2P04> 1 0 MgS04, 1 6 СаС12, 0 025 EDTA, 5 5 Glucose, 26 0 NaHC03) 5 0 HEPES, рН 7 4 Раствор для получения свежеизолированных гладкомышечных клеток, содержащий (мМ) NaCl 55 0; КС1 6 0, Taurine 10 0, NaGlutamat 88 0, Hepes 10 0; MgCl2 2 0, Glucose 10 0, pH 7 4 Для электрофизиологических исследований при помощи patch-clamp метода, применяли раствор для заполнения пипеток, содержащий (мМ) КС1 109 0, NaCl 10 0, (K2)EGTA 10 0, (K)Hepes 10 0, СаС121 0, MgCl21 0, рН 7 4 Метод получения изолированных гладкомышечных клеток Для получения изолированных гладкомышечных клеток, фрагмент a gracilis, длиной около 2 0 мм, очищенный от соединительной и жировой ткани, помещали в

пластиковую пробирку с плотно закрывающейся крышкой, содержащую 1 мл раствора для получения клеток, содержащий 0 1 мМ СаС12, папаин 0 6-1 мг, дитиотреитол 0 8-1,5 мг, альбумин 0 5-1,0 мг, ингибитор трипсина 0 6-1 2 мг, коллагеназа F 0 8-1 0 мг, эластаза 0 7 мг, активностью 278 U/мг и инкубировали 35 мин на водяной бане при 37±0 2°С с постоянной подачей кислорода После инкубации и отмывки сосуда от ферментов, фрагмент артерии пипетировали с помощью пастеровской пипетки Полученную взвесь клеток помещали в чашку Петри, содержащую 3 мл раствора для получения клеток, ибериотоксин в концентрации 100 нМ (для ингибирования активности Са2+ -зависимых К -каналов большой проводимости) и СаСЬ 0 1 мМ

Метод изучения силы изометрического сокращения фрагмента артерии Измерение изометрической силы, развиваемой сосудом, проводили с помощью системы wire myograph (модель 310, Danish Myo Technology A/S, Дания) Кольцевой фрагмент артерии длиной 2 мм закрепляли в миографе Раствор непрерывно аэрировали карбогеном (5% С02 + 95% 02) для поддержания рН равным 7,4 После прогрева миографа до 37°С (40 мин) проводили процедуру нормализации (Mulvany, Halpern, 1977), в результате которой определяли растяжение препарата, оптимальное для проявления сократительной активности сосуда Далее проводили тест на жизнеспособность, включающий аппликацию серотонина (10 мкМ) в 120 мМ КС1, что необходимо для проверки неизмененной сократимости сосуда после его изоляции и процедуры фиксации Метод регистрации электрофизиологических свойств свежеюолированных гладкомышечных клеток Исследование ионных токов, протекающих через мембрану, проводили методом patch-clamp в конфигурации whole-cell Электрическое сопротивление используемых patch-пипеток лежало в диапазоне 2-6 МОм Регистрацию ионных токов проводили с помощью прибора Axopatch 200 и стандартной коммерческой программы IS02 Анализ данных осуществляли так же, используя программу IS02 (MFK, Германия)

Для регистрации тока, протекающего через потенциал-управляемые калиевые каналы, проводили ступенчатое смещение мембранного потенциала в пределах от -

30 мВ до +50 мВ с интервалом 20 мВ и длительностью 2000 мс Поддерживаемый потенциал (holding potential) во время регистрации токов находился на уровне -90 мВ, т к. при данном значении все Ку каналы находятся в состоянии покоя и могут быть активированы По этому протоколу регистрировали величину тока, строили вольтамперную характеристику и кривую активации

Протокол записи инактивации выходящего К+-тока на мембране гладкомышечной клетки характеризовался изменением поддерживаемого потенциала в пределах от -80 мВ до -10 мВ с шагом 10 мВ и длительностью поддерживаемого потенциала 20000 мс Затем изменяли мембранный потенциал до конечного значения +30 мВ, длительность импульса составляла 2000 мс По данному протоколу строили кривую инактивации

Снятие инактивации выходящего К+-тока на мембране гладкомышечной клетки регистрировали следующим образом Исходно в течение 10000 мс величина поддерживаемого потенциала составляла +30 мВ Затем происходило скачкообразное смещение мембранного потенциала до -90 мВ длительностью от 250 мс до 8000 мс, после чего мембранный потенциал вновь смещали на уровень +30 мВ, и в течение 10000 мс регистрировали выходящий К+-ток

Методы обработки результатов экспериментов В работе было использовано 260 крыс Все данные представлены как среднее значение ± ошибка среднего (SEM) п - число произведенных экспериментов, то есть число исследованных сосудов или клеток От каждой крысы изучался только один сосуд При проведении статистического анализа использовали программу Statistica 6 0

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ Исследование релаксирующего эффекта периадвентициального жира на

a. gracilis

Антиконтрактильный эффект периадвентициального жира Первая серия экспериментов была направлена на изучение эффекта периадвентициальной жировой ткани на сократимость a gracilis, с этой целью проанализированы концентрационные зависимости для серотонина, аналога

тромбоксана А2 - вещества U44619, фенилэфрина и DEA-NO для обоих сегментов артерии с жиром и без жира

При аппликации серотонина наблюдалось концентрационно-зависимое увеличение натяжения сосуда с жиром и без жира Для достижения определенного уровня сокращения более высокая концентрация серотонина была необходима для сосуда, окруженного жиром, чем для сосуда без жира Этот результат демонстрируют кривые (рис 1) зависимости изометрического натяжения от концентрации серотонина для сосудов с жиром (+F) и без жира (-F) Как видно из данной иллюстрации, кривая для сосуда с жиром находится правее (п=6, р<0,05), что свидетельствует о существенном ослаблении способности к сокращению сосуда с интактным периадвентициальным жиром

нормализованное натяжение

серотонин (-IgM)

Рис 1 Зависимость изометрического натяжения, развиваемого фрагментом артерии, от концентрации серотонина для сосуда с жиром (+К) и сосуда без жира (-Р) Абсцисса -отрицательный логарифм от концентрации вводимого вещества (в М), ордината - нормированные величины значения изометрической силы, развиваемой фрагментом артерии (%) Эффект серотонина на сосуды с (+Р) и без (-Б) жира, рБ2 7 5б±0 14 (-Р, п=6) и 7 01±0 14 (+Р, п=6, р<0 05) ** - р<0 05

При исследовании реакции на 1146619 зависимость «концентрация-эффект» для интактных сосудов была расположена правее, чем для сосудов, лишенных жировой ткани (п=5, р<0 05) Отмечается значительное снижение сократительного ответа фрагмента артерии с жиром (+Б) при аппликации агониста тромбоксан-А2 рецепторов в сравнении с фрагментом артерии без жира (-Р)

В результате действия фенилэфрина, кривая зависимости натяжения от концентрации вводимого вещества в присутствии жировой ткани совпадала с дозовой зависимостью для сосуда без жира (п=5, р=010) (рис 2), что свидетельствует об отсутствии влияния ПАЖ на сократимость сосудов при аппликации фенилэфрина

нормализованное натяжение 12-1

Рис 2 График зависимости

изометрического натяжения,

развиваемого фрагментом артерии, от

концентрации фенилэфрина для сосуда с

жиром (+F) и сосуда без жира (-F)

Эффект фенилэфрина на сосуды с жиром

и без жира, pD2 6 84±0 13 (-F, п=5) и

6 5 6 57±0 07 (+F, п=5) * р = NS фенилэфрин (-lgM)

Аппликация донора оксида азота привела к дозозависимой релаксации сосуда с жиром и без жира, при этом наблюдалось совпадение кривых зависимости натяжения обоих сосудов от концентрации апплицируемого вещества (п=4, р=0 69) Результаты проиллюстрированы на рис 3 и свидетельствуют о том, что аппликация DEA-NO вызывает одинаковую дозозависимую релаксацию фрагментов артерии с жиром (+F) и без жира (-F).

Таким образом, антиконтрактильный эффект периадвентициального жира наблюдается при построении концентрационной кривой с использованием серотонина и U46619 и отсутствует при аппликации фенилэфрина и оксида азота Из этого следует, что уменьшение сокращения сосуда с жиром происходит не из-за физического барьера жира на пути вазоактивных веществ и не за счет изменения биомеханических свойств сосудов, а из-за непосредственного влияния периадвентициального жира на сократимость сосуда

DEA-NO (-lgM)

Рис 3 График зависимости

изометрического

натяжения,

-12J

нормализованное натяжение

-0 8 -

-0 4 -

-F

развиваемого фрагментом артерии, от концентрации оксида азота для сосуда с жиром (+F) и сосуда без жира (-F) Эффект DEA-NO на сосуды с жиром и без жира, pD2 7 05±0 11 (-F, п=4) и 6 95±0 23 (+F, п=4) * р = NS

Роль эндотелия в эффекте периадвентициалъного жира

Для изучения роли эндотелия в действии ПАЖ на натяжение сосуда, была проведена серия экспериментов с деэндотелизированными сосудами Показано, что механическое удаление эндотелия не оказывает влияния на антиконтрактильный эффект ПАЖ a. gracilis Деэндотелизированный сосуд с жиром при стимуляции различными дозами серотонина проявляет более слабую сократительную реакцию по сравнению с сосудов, лишенного эндотелия и жира Отсутствие участия эндотелия в антиконтрактильном эффекте ПАЖ указывает на то, что мишенью действия периадвентициалъного жира являются гладкомышечные клетки артериальных сосудов. Поэтому следующим шагом явилось определение путей реализации эффекта периадвентициальной жировой ткани, а именно -идентификация ионных каналов, вовлеченных в исследуемый эффект ПАЖ Роль калиевых каналов в антиконтрактильном эффекте периадвентициальной

Классически вопрос о вовлечении калиевых каналов в процессы вазоконстрикции решается с помощью замены изотонического раствора ЫаС1 в камере миографа, раствором КС1 с последовательно увеличивающимися концентрациями 10, 25, 40, 75, 120 мМ Результаты, представленные на рис 4 показывают, что кривые зависимости «концентрация-эффект» совпадают для сосуда с жиром и без жира при рецептор-независимой активации клеток гладкомышечного слоя сосуда калиевой деполяризацией (п=20) Эти данные свидетельствуют об отсутствии влияния периадвентициального жира на способность сосуда к

жировои ткани

сокращению, вызванному КС1, и, следовательно, о вовлечении калиевых каналов в антиконтрактильный эффект жира натяжение (Н/м)

KCl (мМ)

Рис 4 График зависимости изометрического натяжения, развиваемого фрагментом артерии, от концентрации К+ для сосуда с жиром и сосуда без жира Абсцисса - концентрация вводимого вещества (мМ), ордината - значение изометрической силы, развиваемой фрагментом артерии (Н/м) * p = NS

Исследование типов калиевых каналов, участвующих в антнконтрактильном эффекте периадвентициальной жировой ткани

Для установления природы К+ каналов, участвующих в действии ПАЖ на изменение реакции стенки сосуда, были использованы специфические блокаторы калиевых каналов. Предполагается, что при блокировании того типа канала, который опосредует антиконтрактильный эффект периадвентициального жира, будет наблюдаться исчезновение изучаемого действия ПАЖ, т е совпадение кривых зависимости натяжения стенки сосуда от концентрации серотонина для сосудов с жиром и без жира

Калъций-активируемые калиевые каналы Кальций-активируемые калиевые каналы (Кса-каналы) играют важную роль в опосредовании эффектов различных вазоактивных субстанций на гладкомышечные клетки В работе изучено участие двух групп Кс,2+ каналов в действии фактора, выделяемого периадвентициальным жиром Са2+-активируемые калиевые каналы большой проводимости (ВК) с помощью блокатора тетраэтиламмоний (TEA) в концентрации 1 мМ, и Са2+-активируемые калиевые каналы малой проводимости

(SK) с использованием блокатора SK каналов апамина в концентрации 1 мкМ На фоне как TEA, так и апамина, кривая зависимости натяжения сосуда от концентрации серотонина для сосуда с жиром, находилась правее по сравнению с той же зависимостью для сосуда без жира (п=5, р<0 05) (рис. 5 А, Б)

нормализованное натяжение нормализованное натяжение

серотонин (-lgM) серотонин (-lgM)

А Б

Рис 5 График зависимости изометрического натяжения, развиваемой фрагментом артерии, от концентрации серотонина при предварительном добавлении блокатора Са2+- активируемых калиевых каналов большой и малой проводимости - TEA и апамина для сосуда с жиром и без жира А) Эффект серотонина на сосуды с (+F) и без (-F) жира в присутствии 1мМ TEA, pD2 7 21±0 13 (-F, n=S) и 6 79±0 13 (+F, n=5) " - р<0 05 ApD2 0 42±0 03 (TEA, п=5) и 0 58±0 09 (контроль, n=5, p=NS) Б) Эффект серотонина на сосуды с жиром и без жира в присутствии 1мкМ апамина, pD2 7 00±0 09 (-F, п=5) и 6 66±0 10 (+F, п=5) ** - р<0 05, ApD2 0 34±0 02 (апамин, п=5) и 0 37±0 05 (контроль, n=5) p=NS

Полученные данные свидетельствуют, что ВК и SK каналы не участвуют в реализации антиконтрактильного эффекта периадвентициальной жировой ткани, так как в присутствии TEA и апамина сохраняется различие между сократимостью сосуда жиром и без жира

АТФ-чувствителъные калиевые каналы Для исследования роли АТФ-чувствительных калиевых каналов использовался специфический блокатор глибенкламид в концентрации 1 мкМ Антиконтрактильный эффект периадвентициального жира наблюдался в сосудах, обработанных глибенкламидом (п=6, р<0 05), те кривая зависимости натяжения сосуда от концентрации серотонина для сосуда с жиром находилась правее, что свидетельствует об ослаблении способности к сокращению сосуда с интактным периадвентициальным жиром (рис 6 А, Б)

04 -

08 -

нормализованное натяжение

12 1

-V +Р

7 6 5 серотонин (-1®М)

Рис 6 График зависимости изометрического натяжения, развиваемого фрагментом артерии, от концентрации серотонина при предварительном добавлении 1мкМ глибенкламида для сосуда с жиром и сосуда без жира р02 7 26±0 04 (-И, п=б) и 6 76±0 13 № п=6) ** - р<0 05 Др02 0 50±0 12

Представленные данные свидетельствуют о том, что в присутствии специфического блокатора АТФ-чувствительных калиевых каналов глибенкламида, антиконтрактильный эффект периадвентициального жира сохраняется и не отличается от эффекта ПАЖ для сосудов без предварительной обработки блокатором

Для исследования участия потенциал-управляемых калиевых каналов (Ку) в действии фактора, выделяемого периадвентициальным жиром, был использован блокатор Ку каналов 4-аминопиридин (4-АП) в концентрации 2мМ

Отмечаются различия между кривой зависимости изометрического натяжения, развиваемого фрагментом артерии, от концентрации серотонина для сосуда с жиром и сосуда без жира в отсутствии блокатора Ку каналов (рис 7 А) и исчезновение этой разницы на фоне предварительной подачи блокатора Ку каналов 4-АП в концентрации 2 мМ (п=6, р=0.67) (Рис 7 Б) Таким образом, основываясь на том, что в присутствии блокатора Ку каналов антиконтрактильный эффект периадвентициальной жировой ткани исчезает, можно предположить что потенциал-управляемые калиевые каналы опосредуют эффект ПАЖ Поэтому следующим этапом настоящей работы явилось установления подсемейства потенциал-управляемых калиевых каналов, через которое реализуется действие ПАЖ

Потенциал-управляемые калиевые каналы

1.2 -|

1.2 п

0.8 -

0.4 -

7 б 5

серотонин (-^М)

7 6 5

серотонин (-1цМ)

А.

Б.

Рис. 7. График зависимости изометрического натяжения, развиваемого фрагментом артерии, от концентрации серотонина для сосуда с жиром (+Р) и сосуда без жира (-¥). А) Эффект серотонина на сосуды с (+17) и без (-Р) жира с интактным эндотелием (+Е), р02: 7.39±0.11 (-Р; п=6) и 6.82±0.13

| (+Р; п=6) ** ■ р<0.05 Б) Эффект серотонина на сосуды с жиром и без жира в присутствии 2мМ 4-АП, р02: 7.31±0.10 № п=6) и 7.25±0.09 № п=6) * р = Ы5

На фоне строматоксина, блокатора потенциал-управляемых калиевых каналов семейства Ку2, кривая зависимости натяжения сосуда от концентрации серотонина, ■ полученная от сосуда с жиром, находилась правее по сравнению с той же | зависимостью для сосуда без жира (п=5; р<0.05), что указывает на наличие антиконтрактильного эффекта ПАЖ. Это различие не отличается от различия в | контроле (п=5; р=К5). Потенциал-управляемые калиевые каналы семейства Ку2 не участвуют в реализации антиконтрактильного эффекта ПАЖ, т.к. в присутствии 1 строматоксина антиконтрактильный эффект периадвентициального жира | сохраняется и не отличается от эффекта ПАЖ для сосудов без предварительно обработки блокатором.

Для исследования участия потенциал-управляемых калиевых каналов семейства Ку7 в действии периадвентициального жира, был использован блокатор Ку/ ХЕ991 в концентрации 30 мкМ.

Потенциал-управляемые калиевые каналы семейства Ку2

Потенциал-управляемые калиевые каналы семейства Ку7

серотонин (-1§М) серотонин (-^М)

А. Б.

Рис. 8. График зависимости изометрического натяжения, развиваемого фрагментом артерии, от концентрации серотонина без блокатора, и при предварительном добавлении блокатора Ку7 каналов - ХЕ991 для сосуда с жиром и сосуда без жира. А) Эффект серотонина на сосуды с (+Р) и без (-И) жира, р02: 7.19±0.10 (-И; п=7) и 6.76±0.12 (+Р; п=7) ** р<0.05. Б) Эффект серотонина на сосуды с жиром и без жира в присутствии 30 мкМ ХЕ991, рО^. 7.02±0.09 (-И; п=7) и 6.77±0.10 (+Р;п=7)*р = №

В отсутствии ХЕ991, зависимость «концентрация-эффект» для сосуда, окруженного жировой тканью смещена вправо по сравнению с сосудом без жира (рис. 8 А). В том случае, когда сосуд с жиром предварительно инкубировали с блокатором Ку7 каналов, различие в сократимости сосудов с жиром и без жира исчезало (п=7; р=Ы5) (рис. 8 Б). Это наблюдение свидетельствует о том, что потенциал-управляемые калиевые каналы, относящиеся к семейству Ку7, опосредуют антиконтрактильный эффект ПАЖ.

Для подтверждения участия Ку7 каналов в эффекте ПАЖ использовали активатор КСЫ<3 каналов - 1Ю2731 в концентрации 10 мкМ. На рис. 9 А представлен график зависимости изометрического натяжения, развиваемого фрагментом артерии, от концентрации серотонина для сосуда с жиром и сосуда без жира. Сосуд с жиром при стимуляции различными дозами серотонина дает более слабый сократительный ответ (п=6). На рис. 9 Б показано исчезновение разницы между кривыми зависимости натяжения от концентрации серотонина для сосудов (-Р) и (+р) при предварительном добавлении активатора КСКО каналов - 5102731 в камеру с сосудом (-Б) (п=5, р=№).

Доводом в пользу преимущественной роли Ку7 каналов в действии ПАЖ на сократимость сосудов служат полученные нами результаты Показано, что предварительная инкубация сосуда без жира со специфическим активатором Ку7 каналов ведет к ослаблению вазоконстрикции Это выражается в совпадении кривой зависимости натяжения от концентрации серотонина для сосуда с жиром и без жира Таким образом, можно предположить, что 1102731, активируя Ку7 каналы, симулирует те сигнальные пути, которые активируются в присутствии периадвентициального жира

серотонин (-lgM) серотонин (-lgM)

А. Б

Рис 9 График зависимости изометрической силы, развиваемой фрагментом артерии, от концентрации серотонина без активатора, и при предварительном добавлении активатора Ку7 каналов - R02731 в сосуд без жира А) Эффект серотонина на сосуды с (+F) и без (-F) жира, pD2 7 07±0 10 (-F, п=5) и 6 27±0 09 (+F, п=5) ** - р<0 05 Б) Эффект серотонина на сосуды с жиром и без в присутствии 10 мкМ R02731, pD2 6 42±0 05 (-F, п=5) и 6 31±0 08 (+F, n=5) *р =NS

Для изучения механизма релаксации, вызванной активатором Kv7 каналов R02731 и определение диапазона концентрации, в котором R02731 избирательно активирует Kv7 каналы в ГМК a gracilis, был проведен ряд экспериментов Показано, что релаксирующее действие R02731 на мелкие артерии крыс не зависит от наличия эндотелия, что позволяет предположить, что R02731 действует на каналы, расположенные в гладкомышечном слое сосуда Кроме того, активация постсинаптических нервных окончаний изолированного сосуда не влияет на процесс R02731 - индуцированной релаксации Было установлено, что калиевые каналы вовлечены в процесс расслабления сосуда, происходящий в ответ на аппликацию R02731 При использовании активатора Kv7 каналов в диапазоне

концентраций от 0 1 мкМ до 10 мкМ наблюдается только избирательная активация Ку7 каналов, а в концентрации выше 10 мкМ наблюдается неспецифическое действие 1102731 - влияние на Са2+ чувствительность сократительного аппарата клетки, что проявляется в нехарактерном воздействии на сосуд Характеристика выходящего К+ тока Для определения наличия Ку7-тока на мембране гладкомышечных клеток сначала регистрировался выходящий К+-ток, используемый нами как контроль Регистрация тока проходила при поддерживаемом потенциале -90 мВ, поскольку в этих условиях происходит полное снятие инактивации К+-каналов.

-90 мВ —

-40

1(пА)

400

200

-20

40 60 МР(мВ)

Рис 10 Характеристика калиевого тока А - оригинальная запись выходящего К+-тока при изменении мембранного потенциала в пределах от -30 мВ до +50 мВ относительно поддерживаемого потенциала, равного -90 мВ Б - вольтамперная характеристика максимального выходящего тока через исследуемые К+ каналы

Оригинальная запись (рис 10 А) демонстрирует изменение величины выходящего К+-тока при смещении мембранного потенциала в пределах от -30 мВ до +50 мВ относительно поддерживаемого потенциала. С увеличением потенциала, подаваемого на мембрану гладкомышечной клетки, амплитуда выходящего К+-тока возрастает На рис. 10 Б представлена типичная вольтамперная характеристика максимального выходящего К+-тока, зарегистрированного на мембране гладкомышечной клетки a gracilis (п=7)

Снятие инактивации выходящего калиевого тока характеризуется временной константой т-128±01 сек (п=9) В этом отрезке времени происходило пятидесятипроцентное восстановление амплитуды выходящего калиевого тока, возникающего после снятия инактивации Таким образом, выходящий К+-ток, зарегистрированный на мембране гладкомышечных клеток, характеризовался медленной инактивацией Полученные результаты указывают на то, что ток, зарегистрированный на мембране исследуемых ГМК, является током, обладающим типичными характеристиками выходящего потенциал-управляемого К+-тока Изучение эффекта ХЕ991 на Kv-tok в гладкомышечных клетках, изолированных из мелких скелетных артерий крыс Из литературных данных известно, что ХЕ991 является селективным ингибитором потенциал-управляемого калиевого тока через Ку7-каналы Задачей экспериментов, проведенных с ХЕ991, было определение наличия выходящего К+-тока на мембране гладкомышечной клетки a gracilis через Kv7 каналы

Для patch-clamp экспериментов были использованы две концентрации специфического ингибитора Kv7 каналов ХЕ991 - 10 мкМ и 100 мкМ Ток, зарегистрированный на мембране ГМК при +30 мВ, уменьшался после аппликации ЮмкМ ХЕ991 на 11,1%±0,7% по сравнению с контрольным током, зарегистрированным до воздействия ингибитора (п=5, р<0,001) (рис 11 А) После аппликации ЮОмкМ ХЕ991 было зарегистрировано уменьшение тока на мембране ГМК на 58%±3,9% при +30мВ по сравнению с контрольным током (n=5, р <0,001) (рис. 11 Б) Таким образом, с увеличением концентрации блокатора ХЕ991 увеличивалось его ингибирующее действие на выходящий Ку-ток на мембране гладкомышечных клеток Это указывает на наличие экспрессии потенциал-управляемых каналов семейства Kv7 в мембране исследуемых ГМК

В результате проведенных экспериментов были получены следующие данные Показано наличие выходящего К+-тока на мембране гладкомышечных клеток а gracilis Описанный ток совпадает по характеристикам с Ку-токами, зарегистрированными ранее рядом авторов при использовании ГМК других сосудов (Сох RH, 2005) Продемонстрировано ингибирующее действие ХЕ991 на выходящий К+-ток на мембране гладкомышечных клеток свидетельствует о

наличии экспрессии потенциал-управляемых каналов семейства Ку7 в мембране исследуемых ГМК 1(пА)

400 J, контроль

<"£ 10мкМХЕ991

200 **

-20

40 60 МП(мВ)

100 мкМ XE991

А Б

Рис 11 Эффект ХЕ991 на вольтамперную характеристику Ку тока. Темными треугольниками и серой линией (контроль) обозначена вольтамперная характеристика Ку тока в контроле Прозрачными треугольниками и черной линией (ХЕ991) обозначена вольтамперная характеристика Ку тока после аппликации 10 мкМ ХЕ991 (А) и 100 мкМ ХЕ991 (Б) на мембрану гладкомышечной клетки По оси абсцисс отложено значение потенциала мембраны гладкомышечной клетки (мВ), по оси ординат - значение тока в гладкомышечной клетке (пА)

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На примере периадвентициальной жировой ткани, окружающей a gracilis, в работе исследовался важный для физиологии вопрос о возможном влиянии ПАЖ на сосудистый тонус скелетных артерий крысы. Необходимость знания всех факторов, участвующих в регуляции тонуса мелких артерий вытекает, по крайней мере, из двух фактов. (1) мелкие артерии относятся к резистивным сосудам и потому они принимают непосредственное участие в создании ОПС и являются регуляторами артериального давления, (2) тонус мелких скелетных артерий определяет величину локального кровообращения в данной области скелетных мышц

Проведенные исследования показали, что наличие ПАЖ уменьшает величину сократимости скелетных артерий крысы при активации тромбоксановых и серотониновых рецепторов веществом U46619 и серотонином, соответственно При фенилэфрин-опосредованном сокращении и NO-индуцированной релаксации сосуда эффект ПАЖ не проявляется Наблюдаемый эффект ПАЖ исчезает при рецептор-независимой активации гладкой мышцы сосуда a gracilis калиевой деполяризацией,

что указывает на вовлечение калиевых каналов в антиконтрактильное действие ПАЖ

Антиконтрактильный эффект ПАЖ исчезает в сосудах, обработанных 4-АП, ингибитором Kv каналов, но сохраняется при предварительной инкубации с глибенкламидом, специфическим ингибитором АТФ-зависимых калиевых каналов, с TEA, специфическим ингибитором ВК каналов в используемой концентрации, и с апамином - специфическим ингибитором SK каналов

Данное исследование, в первую очередь, было направлено на изучение того, какой именно тип потенциал-управляемых калиевых каналов ответственен за антиконтрактильное действие ПАЖ Эффект периадвентициального жира не изменялся в сосудах, обработанных строматоксином, специфическим ингибитором Ку2 каналов указывая на то, что это подсемейство Kv каналов не опосредует эффект жировой ткани В отличие от этого, эффект жира исчезал в сосудах, инкубированных с ХЕ991, селективным ингибитором Kv7 (KCNQ) каналов Опыты, проведенные на деэндотелизированных сосудах показали, что эффект периадвентициального жира на сократимость a gracilis не зависит от присутствия эндотелия Поэтому калиевые каналы, которые опосредуют антиконтрактильный эффект должны быть локализованы в ГМК Действительно, ХЕ991-чувствительный Kv ток был обнаружен нами в свежеизолированных одиночных ГМК исследуемой артерии

Итак, ПАЖ a gracilis крысы оказывает антиконтрактильный эффект на фрагменты сосуда В диссертационной работе было доказано влияние ПАЖ на скелетные сосуды крысы и изучены пути реализации антиконтрактильного эффекта К сожалению, сегодня еще не известен биохимический субстрат, выделяемый ПАЖ и оказывающий антиконтрактильное действие Дальнейшие эксперименты должны быть направлены, прежде всего, на выделение фактора, молекулярное определение его структуры и исследование биохимических качеств фактора, выделяющегося из периадвентициальной жировой ткани

Таким образом, ПАЖ уменьшает сократительную способность сосуда, кровоснабжающего скелетные артерии крысы в ответ на аппликацию серотонина и агониста тромбоксан-Аг-рецептора по сравнению с ГМК сосуда, лишенного ПАЖ

Детальное изучение показало, что антиконтрактильный эффект ПАЖ опосредован Ку7 (KCNQ) каналами, локализованными в гладкомышечных клетках сосуда.

ВЫВОДЫ

1 Периадвентициальная жировая ткань, окружающая a gracilis, обладает антиконтрактильным эффектом на клетки гладкомышечного слоя сосуда

2 Удаление эндотелия не влияет на антиконтрактильный эффект периадвентициального жира

3 В присутствии специфического ингибитора Kv каналов 4-аминопиридина антиконтрактильный эффект периадвентициального жира исчезает, следовательно, периадвентициальная жировая ткань оказывает влияние на потенциал-управляемые калиевые каналы

4 Ингибирование Са2+ -активируемых калиевых каналов большой проводимости блокатором TEA, Са2+-активируемых калиевых каналов малой проводимости блокатором апамином, АТФ-зависимых калиевых каналов блокатором глибенкламидом, и каналов, принадлежащих семейству Ку2 потенциал-управляемых калиевых каналов блокатором строматоксином — не влияет на эффект периадвентициальной жировой ткани

5 Эффект периадвентициальной жировой ткани опосредован потенциап-управляемыми калиевыми каналами Kv7 (KCNQ), локализованными в гладкомышечных клетках, так как в присутствии специфического ингибитора Ку7 каналов ХЕ991, антиконтрактильный эффект периадвентициального жира исчезает Инкубация сосуда без жира с активатором Ку7 (KCNQ) каналов R02731 уменьшает степень сократимости сосуда без жира, что модулирует антиконтрактильный эффект периадвентициального жира

6 Релаксация a gracilis, вызываемая активатором Kv7 (KCNQ) каналов R02731, не зависит от наличия эндотелия и от активации постсинаптических нервных окончаний гладкомышечного слоя сосудов, так как степень релаксации сосудов с эндотелием, без эндотелия и в присутствии блокатора а-адренорецептора фентоламина, была одинаковой

7 В изолированных гладкомышечных клетках мелких артерий методом patch-clamp в конфигурации whole-cell на фоне ингибирования Са2+-активируемых К+-каналов большой проводимости, выявлено существование каналов, принадлежащих к семейству Kv7 каналов

Практические рекомендации

Результаты диссертации целесообразно использовать для создания новых лекарственных средств моделирующих секреторную активность периадвентициальной жировой ткани для направленной регуляции сосудистого тонуса и лечения сердечно-сосудистых нарушений

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО МАТЕРИАЛАМ ДИССЕРТАЦИИ

1 Заварицкая О.В, Камкин А Г, Schubert R Потенциал-управляемые калиевые каналы семейства Kv7 в гладкомышечных клетках мелких скелетных артерий крысы'/ Вестник РПМУ Периодический медицинский журнал - М - 2007 №5(58) -61-65 С

2 Заварицкая О.В Участие KCNQ каналов в антиконтрактильном действии периадвентициальной жировой ткани на мелкие скелетные артерии крысы// Сборник научных трудов конференции фундаментальная наука и клиническая медицина Санкт-Петербург -2007 -С 151

3 Zavaritskaya О , Kamkm А, Schubert R Periadventitial fat reduces the contractility of rat skeletal muscle small arteries//Eur J Physiol -2006 -V186.-suppl 1 -P148.

4 Заварицкая O.B, Камкин А Г, Schubert R Роль потенциал-чувствительных калиевых каналов в действии фактора, выделяемого периадвентициальной жировой тканью// Сборник тезисов конференции молодые ученые в медицине Казань -2005 -С 220

5. Заварицкая О.В. Влияние фактора, выделяемого периадвентициальным жиром, на сократительную способность сосудов// Вестник РГМУ Периодический медицинский журнал -М -2005 №3(42) -С 165

6 Заварицкая O.B, Камкин А , Schubert R Роль периадвентициальной жировой ткани в регуляции тонуса мелких артерий// Материалы научной конференции физиология и медицина Санкт-Петербург. - 2005. - С.42

7. Заварицкая О.В. Потенциал-чувствительные калиевые каналы опосредуют действие фактора, выделяющегося из периадвентициальной жировой ткани мелких артерий// Материалы научной конференции Ломоносов-2005 - М • МГУ - 2005, Т II -С435

Подписано в печать 02 0 7 2008 г Печать трафаретная

Заказ № 575 Тираж 100 экз

Типография «11-й ФОРМАТ» ИНН 7726330900 115230, Москва, Варшавское ш, 36 (495) 975-78-56, (499) 788-78-56 www autoreferat ru

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Заварицкая, Ольга Владимировна

СОКРАЩЕНИЯ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1 Строение и функции артериальных кровеносных сосудов.

1.1.1 Эндотелий кровеносных сосудов.

1.1.2. Медия кровеносных сосудов.

1.1.2.1 Калиевые каналы гладкомышечной стенки сосуда.

1.1.2.1.1 АТФ-зависимые калиевые каналы.

1.1.2.2.2 Кальций-активируемые калиевые каналы.

1.1.2.2.3 Потенциал-управляемые калиевые каналы.

1.1.3 Адвентиция кровеносных сосудов.

1.2 Роль периадвентициальной жировой ткани в регуляции артериального тонуса.

ГЛАВА II. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Объект исследований.

2.2. Растворы.

2.3. Метод получения препарата изолированной артерии a. gracilis.

2.4. Метод получения изолированных гладкомышечных клеток a. gracilis.

2.5. Изучение силы изометрического сокращения фрагмента артерии.

2.5.1. Структура экспериментальной установки для изучения силы изометрического сокращения фрагмента артерии.

2.5.2. Принцип фиксации и растяжения сосуда в перфузионной камере миографа.

2.5.3. Процедура нормализации.

2.5.4. Протоколы экспериментов.

2.6. Измерение [Са 2+]; в гладкомышечных клетках стенки сосуда.

2.6.1. Характеристики кальциевого зонда.

2.6.2. Блок-схема экспериментальной установки для двух-волнового измерения концентрации кальция.

2.6.3. Окраска сосудов флуоресцентным красителем.

2.6.4. Протокол эксперимента.

2.7. Регистрация электрофизиологических свойств свежеизолированных гладкомышечных клеток.

2.8. Используемые реактивы.

2.9. Анализ и обработка данных эксперимента.

ГЛАВА III. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ.

3.1. Исследование релаксирующего эффекта периадвентициального жира на а. gracilis.

3.1.1. Влияние серотонина.

3.1.2. Влияние U46619.

3.1.3. Влияние фенилэфрина.

3.1.4. Влияние DEA-NO.

3.1.5. Обсуждение.

3.2. Роль эндотелия в антиконтрактильном эффекте периадвентициальной жировой ткани на сократимость a. gracilis.

3.2.1. Обсуждение.

3.3. Роль калиевых каналов в антиконтрактильном эффекте периадвентициальной жировой ткани.

3.3.1. Обсуждение.

3.4. Исследование типов калиевых каналов, участвующих в антиконтрактильном эффекте периадвентициальной жировой ткани.

3.4.1. Кальций-активируемые калиевые каналы.

3.4.1.1. Са2+- активируемые калиевые каналы большой проводимости.

3.4.1.2. Са - активируемые калиевые каналы малой проводимости.

3.4.2. АТФ-зависимые калиевые каналы.

3.4.3 Потенциал-управляемые калиевые каналы.

3.4.3.1 Потенциал-управляемые калиевые каналы семейства Kv2.

3.4.3.2 Потенциал-управляемые калиевые каналы семейства Kv7.

3.4.3.3 Исследование действия активатора Kv7 каналов.

3.4.4. Обсуждение.

3.5. Механизм релаксации, вызываемой активатором Kv7 каналов.

3.5.1. Роль эндотелия и нервных окончаний в механизме действия, активатора Kv7 каналов.

3.5.2. Роль калиевых каналов в механизме релаксации, вызываемой активатором Kv7 каналов.

3.5.3. Изменение внутриклеточного кальция [Са+]; при релаксации сосуда, вызванной R02731.

3.5.4. Обсуждение.

3.6. Характеристика выходящего К4-тока.

3.7. Изучение эффекта ХЕ991 на Kv-tok в гладкомышечных клетках, изолированных из a. gracilis крысы.

3.7.1. Обсуждение.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Участие потенциал-управляемых калиевых каналов гладкомышечных клеток a. gracilis крысы в формировании антиконтрактильного эффекта периадвентициальной жировой ткани"

В настоящее время большое внимание уделяется изучению механизмов вазоконстрикции и вазодилатации сосудов. Немаловажную роль в этом играет исследование влияния'различных эндогенно-синтезирующихся субстанций на сократимость сосудов, в частности, веществ, выделяющихся из периадвентициальной жировой ткани, как наименее изученной субстанции, принимающей участие в регуляции функции сосудов. j

До 80-х годов XX века существовал традиционный взгляд на жировую ткань как на пассивный энергонакопитель, поэтому жировую ткань, окружающую практически все сосуды рутинно удаляли при изучении их сократительных свойств. В конце 80-х годов было установлено, что жировая ткань является активно секретирующим эндокринным органом, и выделяет ряд биологически-активных веществ, в том числе влияющих на гладкие мышцы сосудов. Большое внимание уделяется изучению роли жировой ткани в паракринной регуляции сосудистого тонуса [43;51;79;178;190;207], особенно тонуса резистивных сосудов, которые принимают участие в регуляции сопротивления кровотоку. Нарушение паракринной регуляции сосудистого тонуса может быть причиной сосудистой дисфункции при гипертензии и метаболических заболевании. Исследования, начатые в М. Gollasch et al, [79] показали, что периадвентициальный жир (ПАЖ) аорты и брыжеечной артерии обладает вазорелаксирующим свойством на изолированные фрагменты сосудов. Было обнаружено, что ПАЖ реализует свое действие на сократимость гладкомышечных клеток аорты через АТФ-зависимые калиевые каналы [124], а брыжеечной артерии через потенциал-управляемые калиевые каналы [190], что указывает на различие в механизме действия ПАЖ на разные типы сосудов.

Как известно, скелетные мышцы нижних конечностей млекопитающих представляют собой большой орган, на кровоснабжение которого необходимо около 30% общего объема циркулирующей крови. Поэтому тонус сосудов, кровоснабжающих скелетные мышцы, вносит важный вклад в общее кровяное давление. Кроме того, известно, что нарушение кровоснабжения скелетных мышц организма является одним из факторов, лимитирующих их работоспособность и одной из причин нарушения функций и возникновения патологических процессов в тканях [15; 138]. В связи со сказанным, изучение факторов, влияющих на сократимость скелетных артерий, представляется актуальным.

В частности, важным является изучение влияния ПАЖ на сократимость мелких артерий, снабжающих скелетные мышцы.

Исходя из изложенного, целью настоящей работы явилось изучение влияния периадвентициального жира на сократимость скелетных артерий крысы и исследование механизмов реализации этого эффекта. Исходя из поставленной цели, были сформулированы следующие задачи:

1. Выявить влияние периадвентициального жира на сократимость а. gracilis.

2. Установить клетки-мишени действия ПАЖ - эндотелия или/и гладких мышц сосудистой стенки

3. Исследовать роль эндотелия в механизме действия жировой ткани.

4. Идентифицировать ионные каналы, опосредующие эффект периадвентициального жира.

5. Изучить характеристики выходящего калиевого тока в изолированных гладкомышечных клетках изучаемой артерии.

6. Изучить влияние блокатора Ку7 каналов на выходящий калиевый ток в свежеизолированных гладкомышечных клетках a. gracilis.

Заключение Диссертация по теме "Физиология", Заварицкая, Ольга Владимировна

ВЫВОДЫ

1. Периадвентициальная жировая ткань, окружающая a. gracilis, обладает антиконтрактильным эффектом на клетки гладкомышечного слоя сосуда.

2. Удаление эндотелия не влияет на антиконтрактильный эффект периадвентициального жира.

3. В присутствии специфического ингибитора Ку каналов 4-аминопиридина, антиконтрактильный эффект периадвентициального жира исчезает, следовательно, периадвентициальная жировая ткань оказывает влияние на потенциал-управляемые калиевые каналы

4. Ингибирование Са~ -активируемых калиевых каналов большой проводимости блокатором TEA, Са2+-активируемых калиевых каналов малой проводимости блокатором апамином, АТФ-зависимых калиевых каналов блокатором глибенкламида, и каналов, принадлежащих семейству Kv2 потенциал-управляемых калиевых каналов блокатором строматоксином - не влияет на эффект периадвентициальной жировой ткани.

5. Эффект периадвентициальной жировой ткани опосредован потенциал-управляемыми калиевыми каналами Kv7 (KCNQ), локализованными в гладкомышечных клетках, так как в присутствии специфического ингибитора Kv7 каналов ХЕ991, антиконтрактильный эффект периадвентициального жира исчезает. Инкубация' ^сосуда без жира с активатором Kv7 (KCNQ) каналов R02731 уменьшает степень сократимости сосуда без жира, что модулирует антиконтрактильный эффект периадвентициального жира.

6. Релаксация a. gracilis, вызываемая активатором Kv7 (KCNQ) каналов R02731, не зависит от наличия эндотелия и от активации постсинаптических нервных окончаний гладкомышечного слоя сосудов, так как степень релаксации сосудов с эндотелием, без эндотелия и в присутствии блокатора а-адренорецептора фентоламина, была одинаковой.

7. В изолированных гладкомышечных клетках мелких артерий методом

2+ patch-clamp в конфигурации whole-cell на фоне ингибирования Са -активируемых К+-каналов большой проводимости выявлено существование каналов, принадлежащих к семейству Kv7 каналов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На примере периадвентициальной жировой ткани, окружающей а. gracilis, в работе исследовался важный для физиологии вопрос о возможном влиянии ПАЖ на сосудистый тонус скелетных артерий крысы. Необходимость знания всех факторов, участвующих в регуляции тонуса мелких артерий вытекает, по крайней мере, их двух фактов: (1) мелкие артерии относятся к резистивным сосудам и потому они принимают непосредственное участие в создании ОПС и являются регуляторами артериального давления; (2) тонус мелких скелетных артерий определяет величину локального кровообращения в данной области скелетных мышц.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Заварицкая, Ольга Владимировна, Москва

1. Алимов Г.А., Банин В.В., Бобрик И.И, Караганов Я.Л. и др. Сосудистый эндотелий// Под ред. В.В.Куприянова, И.И.Бобрика, Я.Л.Караганова. Киев: Здоровье, 1986. - 576 с.

2. Банин В.В., Алимов Г.А. Эндотелий как метаболически активная ткань: синтетические и регуляторные функции // Морфология. 1992. - Т. 102.-N2. - С. 10-35.

3. Затейщикова А.А., Затейщиков Д.А. Эндотелиальная регуляция сосудистого тонуса: методы исследования и клиническое значение// Кардиология. 1998. Т. 9. - С. 68-80.

4. Куприянов В.В., Банин В.В., Алимов Г.А. Организация и транспортные свойства эндотелия микрососудов// Вест. Акад. мед. наук СССР. 1989. - Т.2. - С. 4-9.

5. Лысенко Н.Н., Камкин А.Г., Шуберт Р. Экспрессия Kvl каналов в мелких мозговых артериях// Рос. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. -2004. -Т.90.- №8.- С. 510.

6. Халтаева Е.Д., Халтаев Н.Г. Избыточная масса тела как фактор риска ишемической болезни сердца// Бюлл ВКНЦ АМН СССР 1983. - № 1.-С. 66-69.

7. Albarwani S, Nemetz LT, Madden JA et al. Voltage-gated K+ channels in rat small cerebral arteries: molecular identity of the functional channels. J Physiol 2003; 551: 751-763.

8. Amberg GC, Santana LF. Kv2 channels oppose myogenic constriction of rat cerebral arteries. Am J Physiol Cell Physiol 2006; 291: C348-C356.

9. Arita Y, Kihara S, Ouchi N et al. Paradoxical decrease of an adipose-specific protein, adiponectin, in obesity. Biochem Biophys Res Commun 1999; 257: 79-83.

10. Ashcroft SJ, Ashcroft FM. Properties and functions of ATP-sensitive K-channels. Cell Signal 1990; 2: 197-214.

11. Atkinson NS, Robertson GA, Ganetzky B. A component of calcium-activated potassium channels encoded by the Drosophila slo locus. Science 1991; 253: 551-555.

12. Bao J.X. Sympathetic neuromuscular transmission in rat tail artery: a study based on electrochemical, electrophysiological and mechanical recording. Acta Physiol Scand Suppl. 610, 1-58. 1993. RefType: Abstract

13. Barany M. Biochemistry of Smooth Muscle Contraction. San Diego, CA: Academic, 1996.

14. Benassz J. Radicular motor innervation of the limbs.. Rev Rhum Mai Osteoartic 1963; 3 0: 110-115.

15. Boels PJ, Claes VA, Brutsaert DL. Mechanics of K(+)-induced isotonic and isometric contractions in isolated canine coronary microarteries. Am J Physiol 1990; 258: C512-C523.

16. Bonnet P, Rusch NJ, Harder DR. Characterization of an outward K+ current in freshly dispersed cerebral arterial muscle cells. Pflugers Arch 1991; 418: 292-296.

17. Borst SE, Conover CF, Bagby GJ. Association of resistin with visceral fat and muscle insulin resistance. Cytokine 2005; 32: 39-44.

18. Brian JE, Jr., Faraci FM. Tumor necrosis factor-alpha-induced dilatation of cerebral arterioles. Stroke 1998; 29: 509-515.

19. Brown DA. M currents. Ion Channels 1988; 1: 55-94.

20. Bunting S, Moncada S, Vane JR. The effects of prostagladin endoperoxides and thromboxane A2 on strips of rabbit coeliac artery and certain other smooth muscle preparations proceedings. Br J Pharmacol 1976; 57: 462P-463P.

21. Busse R, Edwards G, Feletou M, Fleming I, Vanhoutte PM, Weston AH. EDHF: bringing the concepts together. Trends Pharmacol Sci 2002; 23: 374-380.

22. Campbell DJ. Tissue renin-angiotensin system: sites of angiotensin formation. J Cardiovasс Pharmacol 1987; 10 Suppl 7: S1-S8.

23. Campbell WB, Deeter C, Gauthier KM, Ingraham RH, Falck JR, Li PL. 14,15-Dihydroxyeicosatrienoic acid relaxes bovine coronary arteries by activation of K(Ca) channels. Am J Physiol Heart Circ Physiol 2002; 282: H1656-H1664.

24. Carvajal JA, Germain AM, Huidobro-Toro JP, Weiner CP. Molecular mechanism of cGMP-mediated smooth muscle relaxation. J Cell Physiol 2000; 184: 409-420.

25. Cassis LA, Saye J, Peach MJ. Location and regulation of rat angiotensinogen messenger RNA. Hypertension 1988; 11: 591-596.

26. Cinti S. Adipocyte differentiation and transdifferentiation: plasticity of the adipose organ. J Endocrinol Invest 2002; 25: 823-835.

27. Clapham DE. Calcium signaling. Cell 1995; 80: 259-268.

28. Clapp LH, Turcato S, Hall S, Baloch M. Evidence that Ca2+-activated K+ channels play a major role in mediating the vascular effects of iloprost and cicaprost. Eur J Pharmacol 1998; 356: 215-224.

29. Cogolludo A, Moreno L, Bosca L, Tamargo J, Perez-Vizcaino F. Thromboxane A2-induced inhibition of voltage-gated K+ channels andpulmonary vasoconstriction: role of protein kinase Czeta. Circ Res 2003; 93: 656-663.

30. Cole WC, Clement-Chomienne O, Aiello EA. Regulation of 4-aminopyridine-sensitive, delayed rectifier K+ channels in vascular smooth muscle by phosphorylation. Biochem Cell Biol 1996; 74: 439-447.

31. Considine RV, Sinha MK, Heiman ML et al. Serum immunoreactive-leptin concentrations in normal-weight and obese humans. N Engl J Med 1996; 334: 292-295.

32. Cooper EC, Aldape KD, Abosch A et al. Colocalization and coassembly of two human brain M-type potassium channel subunits that are mutated in epilepsy. Proc Natl Acad Sci USA 2000; 97: 4914-4919.

33. Cowan CL, Cohen RA. Two mechanisms mediate relaxation by bradykinin of pig coronary artery: NO-dependent and -independent responses. Am J Physiol 1991; 261: H830-H835.

34. Cox RH. Molecular determinants of voltage-gated potassium currents in vascular smooth muscle. Cell Biochem Biophys 2005; 42: 167-195.

35. Cox RH, Folander K, Swanson R. Differential expression of voltage-gated K(+) channel genes in arteries from spontaneously hypertensive and Wi star-Kyoto rats. Hypertension 2001; 37: 1315-1322.

36. Cox RH, Lozinskaya I, Matsuda K, Dietz NJ. Ramipril treatment alters Ca(2+) and K(+) channels in small mesenteric arteries from Wistar-Kyoto and spontaneously hypertensive rats. Am JHypertens 2002; 15: 879-890.

37. Cox RH, Rusch NJ. New expression profiles of voltage-gated ion channels in arteries exposed to high blood pressure. Microcirculation 2002; 9: 243257.

38. Crandall DL, Hausman GJ, Krai JG. A review of the microcirculation of. adipose tissue: anatomic, metabolic, and angiogenic perspectives. Microcirculation 1997; 4: 211-232.

39. Crane GJ, Gallagher N, Dora KA, Garland CJ. Small- and intermediate-conductance calcium-activated K+ channels provide different facets of endothelium-dependent hyperpolarization in rat mesenteric artery. J Physiol 2003;553: 183-189.

40. Crane GJ, Garland CJ. Thromboxane receptor stimulation associated with loss of SKCa activity and reduced EDHF responses in the rat isolated mesenteric artery. Br J Pharmacol 2004; 142: 43-50.

41. Darimont C, Vassaux G, Gaillard D, Ailhaud G, Negrel R. In situ microdialysis of prostaglandins in adipose tissue: stimulation of prostacyclin release by angiotensin II. IntJObes Relat Metab Disord 1994; 18: 783-788.

42. Dart C, Standen NB. Adenosine-activated potassium current in smooth muscle cells isolated from the pig coronary artery. J Physiol 1993; 471: 767786.

43. Davie CS, Kubo M, Standen NB. Potassium channel activation and relaxation by nicorandil in rat small mesenteric arteries. Br J Pharmacol 1998; 125: 1715-1725.

44. Ding H, Kubes P, Triggle C. Potassium- and acetylcholine-induced vasorelaxation in mice lacking endothelial nitric oxide synthase. Br J Pharmacol 2000; 129: 1194-1200.

45. Dora KA, Garland CJ. Properties of smooth muscle hyperpolarization and relaxation to K+ in the rat isolated mesenteric artery. Am J Physiol Heart Circ Physiol 2001; 280: H2424-H2429.

46. Dora KA, Hinton JM, Walker SD, Garland С J. An indirect influence of phenylephrine on the release of endothelium-derived vasodilators in rat small mesenteric artery. Br J Pharmacol 2000; 129: 381-387.

47. Doughty JM, Plane F, Langton PD. Charybdotoxin and apamin block EDHF in rat mesenteric artery if selectively applied to the endothelium. Am J Physiol 1999; 276: HI 107-H1112.

48. Drew JE, Farquharson AJ, Padidar S et al. Insulin, leptin and adiponectin receptors in colon: regulation relative to differing body adiposity independent of diet and in response to dimethylhydrazine. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol 2007.

49. Dubrovska G, Verlohren S, Luft FC, Gollasch M. Mechanisms of ADRF release from rat aortic adventitial adipose tissue. Am J Physiol Heart Circ Physiol 2004; 286: HI 107-H1113.

50. Eckel RH, Krauss RM. American Heart Association call to action: obesity as a major risk factor for coronary heart disease. AHA Nutrition Committee. Circulation 1998; 97: 2099-2100.

51. Edwards FR, Flirst GD, Silverberg GD. Inward rectification in rat cerebral arterioles; involvement of potassium ions in autoregulation. J Physiol. 1988; 404: 455-466.

52. Edwards G, Dora KA, Gardener MJ, Garland С J, Weston АН. K+ is an endothelium-derived hyperpolarizing factor in rat arteries. Nature 1998; 396: 269-272.

53. Emerson GG, Segal SS. Electrical coupling between endothelial cells and smooth muscle cells in hamster feed arteries: role in vasomotor control. Circ Res 2000; 87: 474-479.

54. Engeli S, Sharma AM. Role of adipose tissue for cardiovascular-renal regulation in health and disease. Horm Metab Res 2000; 32: 485-499.

55. Engeli S, Sharma AM. The renin-angiotensin system and natriuretic peptides in obesity-associated hypertension. JMol Med 2001; 79: 21-29.

56. Engeli S, Sharma AM. Emerging concepts in the pathophysiology and treatment of obesity-associated hypertension. Curr Opin Cardiol 2002; 17: 355-359.

57. Escoubas P, Diochot S, Celerier ML, Nakajima T, Lazdunski M. Novel tarantula toxins for subtypes of voltage-dependent potassium channels in the Kv2 and Kv4 subfamilies. Mol Pharmacol 2002; 62: 48-57.

58. Esper RJ, Nordaby RA, Vilarino JO, Paragano A, Cacharron JL, Machado RA. Endothelial dysfunction: a comprehensive appraisal. Cardiovasc Diabetol 2006; 5: 4.

59. Evans AM, Osipenko ON, Gurney AM. Properties of a novel K+ current that is active at resting potential in rabbit pulmonary artery smooth muscle cells. J Physiol 1996; 496 ( Pt 2): 407-420.

60. Fedida D, Braun AP, Giles WR. Alpha 1-adrenoceptors in myocardium: functional aspects and transmembrane signaling mechanisms. Physiol Rev 1993; 73: 469-487.

61. Felix JP, Bugianesi RM, Schmalhofer WA et al. Identification and biochemical characterization of a novel nortriterpene inhibitor of the human lymphocyte voltage-gated potassium channel, Kvl.3. Biochemistry 1999; 38: 4922-4930.

62. Fergus DJ, Martens JR, England SK. Kv channel subunits that contribute to voltage-gated K+ current in renal vascular smooth muscle. Pflugers Arch 2003; 445: 697-704.

63. Fernandez-Alfonso MS. Regulation of vascular tone: the fat connection. Hypertension 2004; 44: 255-256.

64. Fleischmann BK, Washabau RJ, Kotlikoff MI. Control of resting membrane potential by delayed rectifier potassium currents in ferret airway smooth muscle cells. J Physiol 1993; 469: 625-638.

65. Fukata Y, Amano M, Kaibuchi K. Rho-Rho-kinase pathway in smooth muscle contraction and cytoskeletal reorganization of non-muscle cells. Trends Pharmacol Sci 2001; 22: 32-39.

66. Furchgott RF. Nitric oxide: from basic research on isolated blood vessels to clinical relevance in diabetes. An R AcadNac Med (Madr) 1998; 115: 317331.

67. Furchgott RF, Zawadzki JV. The obligatory role of endothelial cells in the relaxation of arterial smooth muscle by acetylcholine. Nature 1980; 288: 373-376.

68. Galvez F. Perivascular Adipose Tissue and Mesenteric Vascular Function in Spontaneously Hypertensive Rats. Arterioscler Thromb Vase Biol. 26, 12971302. 2006.

69. Gao YJ. Prenatal exposure to nicotine causes postnatal obesity and altered perivascular adipose tissue function . J.Vase.Res. 134., 687-691. 2005.

70. Gao YJ, Zeng ZH, Teoh К et al. Perivascular adipose tissue modulates vascular function in the human internal thoracic artery. J Thorac Cardiovasc Surg 2005; 130: 1130-1136.

71. Garland JG, McPherson GA. Evidence that nitric oxide does not mediate the hyperpolarization and relaxation to acetylcholine in the rat small mesenteric artery. Br J Pharmacol 1992; 105: 429-435.

72. Gauthier KM, Spitzbarth N, Edwards EM, Campbell WB. Apamin-sensitive K+ currents mediate arachidonic acid-induced relaxations of rabbit aorta. Hypertension 2004; 43: 413-419.

73. Gelband CH, Hume JR. Ionic currents in single smooth muscle cells of the canine renal artery. С ire Res 1992; 71: 745-758.

74. Giardina JB, Green GM, Cockrell KL, Granger JP, Khalil RA. TNF-alpha enhances contraction and inhibits endothelial NO-cGMP relaxation insystemic vessels of pregnant rats. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol 2002; 283: R130-R143.

75. Gollasch M, Dubrovska G. Paracrine role for periadventitial adipose tissue in the regulation of arterial tone. Trends Pharmacol Sci 2004; 25: 647-653.

76. Gollasch M, Lohn M, Furstenau M, Nelson MT, Luft FC, Haller H. Ca2+ channels, 'quantized' Ca2+ release, and differentiation of myocytes in the cardiovascular system. JHypertens 2000; 18: 989-998.

77. Gollasch M, Wellman GC, Knot HJ et al. Ontogeny of local sarcoplasmic reticulum Ca2+ signals in cerebral arteries: Ca2+ sparks as elementary physiological events. Circ Res 1998; 83: 1104-1114.

78. Grynkiewicz G, Poenie M, Tsien RY. A new generation of Ca2+ indicators with greatly improved fluorescence properties. J Biol Chem 1985; 260: 3440-3450.

79. Gurney AM, Osipenko ON, MacMillan D, McFarlane KM, Tate RJ, Kempsill FE. Two-pore domain К channel, TASK-1, in pulmonary artery smooth muscle cells. Circ Res 2003; 93: 957-964.

80. Gutman GA, Chandy KG, Grissmer S et al. International Union of Pharmacology. LIII. Nomenclature and molecular relationships of voltage-gated potassium channels. Pharmacol Rev 2005; 57: 473-508.

81. Gutterman DD. Adventitia-dependent influences on vascular function. Am J Physiol 1999; 277: H1265-H1272.

82. Hadley JK, Noda M, Selyanko AA, Wood 1С, Abogadie FC, Brown DA. Differential tetraethylammonium sensitivity of KCNQ 1-4 potassium channels. Br J Pharmacol 2000; 129: 413-415.

83. Hamill OP, Marty A, Neher E, Sakmann B, Sigworth FJ. Improved patch-clamp techniques for high-resolution current recording from cells and cell-free membrane patches. Pflugers Arch 1981; 391: 85-100.

84. Hanner M, Schmalhofer WA, Green В et al. Binding of correolide to K(v)l family potassium channels. Mapping the domains of high affinity interaction. J Biol Chem 1999; 274: 25237-25244.

85. Hayabuchi Y, Standen NB, Davies NW. Angiotensin II inhibits and alters kinetics of voltage-gated K(+) channels of rat arterial smooth muscle. Am J Physiol Heart Circ Physiol 2001; 281: H2480-H2489.

86. Hempelmann RG, Seebeck J, Kruse ML, Ziegler A, Mehdorn HM. Role of potassium channels in the relaxation induced by the nitric oxide (NO) donor DEA/NO in the isolated rat basilar artery. Neurosci Lett 2001; 313: 21-24.

87. Herzig S, Neumann J. Effects of serine/threonine protein phosphatases on ion channels in excitable membranes. Physiol Rev 2000; 80: 173-210.

88. Hi da K, Wada J, Eguchi J et al. Visceral adipose tissue-derived serine protease inhibitor: a unique insulin-sensitizing adipocytokine in obesity. Proc Natl Acad Sci US A 2005; 102: 10610-10615.

89. Hirst GD EFR. Sympathetic neuroeffector transmission in arteries and arterioles. Physiol Rev 692., 546-604. 1989.

90. Hirst GD, Silverberg GD, van Helden DF. The action potential and underlying ionic currents in proximal rat middle cerebral arterioles. J Physiol 1986; 371: 289-304.

91. Ho WS, Hiley CR. Endothelium-independent relaxation to cannabinoids in rat-isolated mesenteric artery and role of Ca2+ influx. Br J Pharmacol 2003; 139: 585-597.

92. Huang C, Davis G, Johns EJ. Role of haematocrit in mediating the actions of chronic erythropoietin treatment on blood pressure and renal haemodynamics in the rat, Clin Sci (Lond) 1993; 85: 717-724.

93. Huang SM, Bisogno T, Trevisani M et al. An endogenous capsaicin-like substance with high potency at recombinant and native vanilloid VR1 receptors. Proc Natl Acad Sci USA 2002; 99: 8400-8405.

94. Huang Y, Lau CW, Ho IH. Involvement of ATP-sensitive K+ channels in the inhibitory effect of calcitonin gene-related peptide on neurotransmission in rat vas deferens. Eur J Pharmacol 1997; 327: 209-214.

95. Imaizumi Y, Torii Y, Ohi Y et al. Ca2+ images and K+ current during depolarization in smooth muscle cells of the guinea-pig vas deferens and urinary bladder. J Physiol 1998; 510 ( Pt 3): 705-719.

96. Ishikawa T, Hume JR, Keef KD. Modulation of K+ and Ca2+ channels by histamine HI-receptor stimulation in rabbit coronary artery cells. J Physiol 1993;468:379-400.

97. Jackson WF, Konig A, Dambacher T, Busse R. Prostacyclin-induced vasodilation in rabbit heart is mediated by ATP-sensitive potassium channels. Am J Physiol 1993; 264: H238-H243.

98. Jaggar JH, Mawe GM, Nelson MT. Voltage-dependent K+ currents in smooth muscle cells from mouse gallbladder. Am J Physiol 1998; 274: G687-G693.

99. Janigro D, West GA, Gordon EL, Winn HR. ATP-sensitive K+ channels in rat aorta and brain microvascular endothelial cells. Am J Physiol 1993; 265: C812-C821.

100. Jentsch TJ. Neuronal KCNQ potassium channels: physiology and role in disease. Nat Rev Neurosci 2000; 1:21-30.

101. Jonas EA, Kaczmarek LK. Regulation of potassium channels by protein kinases. Curr Opin Neurobiol 1996; 6: 318-323.

102. Joshi S, Balan P, Gurney AM. Pulmonary vasoconstrictor action of KCNQ potassium channel blockers. Respir Res 2006; 7: 31.

103. Kallner G. Release and effects of calcitonin gene-related peptide in myocardial ischaemia. Scand Cardiovasc JSuppl 1998; 49: 1-35.

104. Kamkin AG, Kiseleva IS, Kirishchuk SI, Lozinskii IT. Voltage-gated calcium channels. Usp FiziolNauk 2007; 38: 14-38.

105. Kamouchi M, Kitazono T, Nagao T, Fujishima M, Ibayashi S. Role of CA(2+)-activated K+ channels in the regulation of basilar arterial tone in spontaneously hypertensive rats. Clin Exp Pharmacol Physiol 2002; 29: 575-581.

106. Kannel WB, LeBauer EJ, Dawber TR, McNamara PM. Relation of body weight to development of coronary heart disease. The Framingham study. Circulation 1967; 35: 734-744.

107. Kato M, Tanaka N, Usui S, Sakuma Y. The SK channel blocker apamin inhibits slow afterhyperpolarization currents in rat gonadotropin-releasing hormone neurones. J Physiol 2006; 574: 431-442.

108. Kelly RA, Smith TW. Nitric oxide and nitrovasodilators: similarities, differences, and interactions. Am J Cardiol 1996; 77: 2C-7C.

109. Kimura K, Tsuda K, Baba A et al. Involvement of nitric oxide in endothelium-dependent arterial relaxation by leptin. Biochem Biophys Res Commun 2000; 273: 745-749.

110. Kitamura K. Properties of sympathetic neuromuscular transmission and smooth muscle cell membranes in vascular beds. Comp Biochem Physiol С 981., 181-192. 1991.

111. Koh SD, Sanders KM, Carl A. Regulation of smooth muscle delayed rectifier K+ channels by protein kinase A. Pflugers Arch 1996; 432: 401412.

112. Kovacs RJ, Nelson MT. ATP-sensitive K+ channels from aortic smooth muscle incorporated into planar lipid bilayers. Am J Physiol 1991; 261: H604-H609.

113. Krauss RM, Winston M, Fletcher RN, Grundy SM. Obesity: impact of cardiovascular disease. Circulation 1998; 98: 1472-1476.

114. Kress M, Izydorczyk I, Kuhn A. N- and L- but not P/Q-type calcium channels contribute to neuropeptide release from rat skin in vitro. Neuroreport 2001; 12: 867-870.

115. Kwak YG, Navarro-Polanco RA, Grobaski T, Gallagher DJ, Tamkun MM. Phosphorylation is required for alteration of kvl.5 K(+) channel function by the Kvbetal.3 subunit. J Biol Chem 1999; 274: 25355-25361.

116. Landgraf W, Hullin R, Gobel C, Hofmann F. Phosphorylation of cGMP-dependent protein kinase increases the affinity for cyclic AMP. Eur J Biochem 1986; 154: 113-117.

117. Leblanc N, Wan X, Leung PM. Physiological role of Ca(2+)-activated and voltage-dependent K+ currents in rabbit coronary myocytes. Am J Physiol 1994; 266: C1523-C1537.

118. Lee MR, Li L, Kitazawa T. Cyclic GMP causes Ca2+ desensitization in vascular smooth muscle by activating the myosin light chain phosphatase. J Biol Chem 1997; 272: 5063-5068.

119. Lerche C, Scherer CR, Seebohm G et al. Molecular cloning and functional expression of KCNQ5, a potassium channel subunit that may contribute to neuronal M-current diversity. J Biol Chem 2000; 275: 22395-22400.

120. Lohn M, Dubrovska G, Lauterbach B, Luft FC, Gollasch M, Sharma AM. Periadventitial fat releases a vascular relaxing factor. FASEB J 2002; 16: 1057-1063.

121. Luff S.E. MEM. Frequency of neuromuscular junctions on arteries of different dimentions in the rabbit, quinea pig and rat. Blood Vessels. 26, 95106. 1989.

122. Mathes C, Thompson SH. The relationship between depletion of intracellular Ca2+ stores and activation of Ca2+ current by muscarinic receptors in neuroblastoma cells. J Gen Physiol 1995; 106: 975-993.

123. Matsuda K, Teragawa H, Fukuda Y, Nakagawa K, Higashi Y, Chayama K. Leptin causes nitric-oxide independent coronary artery vasodilation in humans. Hypertens Res 2003; 26: 147-152.

124. Matsuo M, Kioka N, Amachi T, Ueda K. ATP binding properties of the nucleotide-binding folds of SUR1. J Biol Chem 1999; 274: 37479-37482.

125. Matzno S, Sato R, Takai H et al. The effect of AL0671, a novel potassium channel opener, on potassium current in rat aortic smooth muscle cells. Gen Pharmacol 1995; 26: 1327-1334.

126. McLachlan E.M. LSE. Sympathetic innervation of renal and extra-renal arterial vessels. Kidney Int 37, 56-60. 1992.

127. Meininger GA, Zawieja DC, Falcone JC, Hill MA, Davey JP. Calcium measurement in isolated arterioles during myogenic and agonist stimulation. Am J Physiol 1991; 261: H950-H959.

128. Meiss RA. Mechanics of smooth muscle contraction. In: Cellular Aspects of Smooth Muscle Function. 1997: pp. 169-201.

129. Miki T, Suzuki M, Shibasaki T et al. Mouse model of Prinzmetal angina by disruption of the inward rectifier Kir6.1. Nat Med 2002; 8: 466-472.'

130. Milan G, Granzotto M, Scarda A et al. Resistin and adiponectin expression in visceral fat of obese rats: effect of weight loss. Obes Res 2002; 10: 10951103.

131. Milesi V, Aiello EA, Rebolledo A, Gomez AA, Grassi de Gende AO. Role of a Ca2+-activated K+ current in the maintenance of resting membrane potential of isolated, human, saphenous vein smooth muscle cells. Pflugers Arch 1999; 437: 455-461.

132. Minghini A, Britt LD, Hill MA. Interleukin-1 and interleukin-6 mediated skeletal muscle arteriolar vasodilation: in vitro versus in vivo studies. Shock1998Г9:210-215.

133. Mironova ZS, Merkulova RI. Posttraumatic arthrogenic contractures of theknee joint in athletes. Ortop Travmatol Protez 1982; 29-33.

134. Mistry DK, Garland CJ. Characteristics of single, large-conductance calcium-dependent potassium channels (BKCa) from smooth muscle cells isolated from the rabbit mesenteric artery. J Membr Biol 1998; 164: 125138.

135. Mohamed-Ali V, Pinkney JH, Coppack SW. Adipose tissue as an endocrine and paracrine organ. Int J Obes Relat Metab Disord 1998; 22: 1145-1158.

136. Mukhopadhyay S, Chapnick BM, Howlett AC. Anandamide-induced vasorelaxation in rabbit aortic rings has two components: G protein dependent and independent. Am J Physiol Heart Circ Physiol 2002; 282: H2046-H2054.

137. Mulvany M.J. Procedures for investigation of small vessels using small vessel myograph. 1999.

138. Mulvany MJ, Halpern W. Mechanical properties of vascular smooth muscle cells in situ. Nature 1976; 260: 617-619.

139. Mulvany MJ. Contractile properties of small arterial resistance vessels in spontaneously hypertensive and normotensive rats. Circulation Research 1977;41:19-26.

140. Murphy ME, Bray den JE. Apamin-sensitive K+ channels mediate an endothelium-dependent hyperpolarization in rabbit mesenteric arteries. J Physiol 1995; 489 ( Pt 3): 723-734.

141. Nakagawa K, Higashi Y, Sasaki S, Oshima T, Matsuura H, Chayama K. Leptin causes vasodilation in humans. Hypertens Res 2002; 25: 161-165.

142. Nelson MT, Patlak JB, Worley JF, Standen NB. Calcium channels, potassium channels, and voltage dependence of arterial smooth muscle tone. Am J Physiol 1990; 259: C3-18.

143. Nelson MT, Quayle JM. Physiological roles and properties of potassium channels in arterial smooth muscle. Am J Physiol 1995; 268: C799-C822.

144. Nickolson DuP 996 (3,3-bis(4-pyridinylmethyl)-l-phenylindolin-2-one) enhances the stimulus-induced release of acetylcholine from rat brain in vitro and in vivo. Drug Dev Res 1990; 285-300.

145. Nilsson F, Nilsson T, Edvinsson L, Bjorkman S, Nordstrom CH. Effects of dihydroergotamine and sumatriptan on isolated human cerebral and peripheral arteries and veins. Acta Anaesthesiol Scand 1997; 41: 1257-1262.

146. Noma A. ATP-regulated K+ channels in cardiac muscle. Nature 1983; 305: 147-148.

147. Ohya S, Sergeant GP, Greenwood IA, Horowitz B. Molecular variants of KCNQ channels expressed in murine portal vein myocytes: a role in delayed rectifier current. Circ Res 2003; 92: 1016-1023.

148. Ouchi N, Kihara S, Arita Y et al. Novel modulator for endothelial adhesion molecules: adipocyte-derived plasma protein adiponectin. Circulation 1999; 100: 2473-2476.

149. Ouchi N, Ohishi M, Kihara S et al. Association of hypoadiponectinemia with impaired vasoreactivity. Hypertension 2003; 42: 231-234.

150. Pace-Asciak C. A new prostaglandin metabolite of arachidonic acid. Formation of 6-keto-PGFl alpha by the rat stomach. Experientia 1976; 32: 291-292.

151. Petkova-Kirova P, Gagov H, Krien U, Duridanova D, Noack T, Schubert R. 4-aminopyridine affects rat arterial smooth muscle BK(Ca) currents by changing intracellular pH. Br J Pharmacol 2000; 131: 1643-1650.

152. Qiu Y, Quilley J. Apamin/charybdotoxin-sensitive endothelial K+ channels contribute to acetylcholine-induced, NO-dependent vasorelaxation of rat aorta. Med Sci Monit 2001; 7: 1129-1136.

153. Quayle JM, Bonev AD, Brayden JE, Nelson MT. Calcitonin gene-related ~ peptide activated ATP-sensitive K+ currents in rabbit arterial smooth musclevia protein kinase A. J Physiol 1994; 475: 9-13.

154. Quayle JM, Bonev AD, Brayden JE, Nelson MT. Pharmacology of ATP-sensitive K+ currents in smooth muscle cells from rabbit mesenteric artery. Am J Physiol 1995; 269: CI 112-C1118.

155. Quilley J, Fulton D, McGiff JC. Hyperpolarizing factors. Biochem Pharmacol 1997; 54: 1059-1070.

156. Ralevic V, Kendall DA, Randall MD, Smart D. Cannabinoid modulation of sensory neurotransmission via cannabinoid and vanilloid receptors: roles in regulation of cardiovascular function. Life Sci 2002; 71: 2577-2594.

157. Rao SV, Donahue M, Pi-Sunyer FX, Fuster V. Results of Expert Meetings: Obesity and Cardiovascular Disease. Obesity as a risk factor in coronary artery disease. Am Heart J 2001; 142: 1102-1107.

158. Ren YJ, Xu XH, Zhong CB, Feng N, Wang XL. Hypercholesterolemia alters vascular functions and gene expression of potassium channels in rat aortic smooth muscle cells. Acta Pharmacol Sin 2001; 22: 274-278.

159. Robbins J. KCNQ potassium channels: physiology, pathophysiology, and pharmacology. Pharmacol Ther 2001; 90: 1-19.

160. Robertson BE, Nelson MT. Aminopyridine inhibition and voltage dependence of K+ currents in smooth muscle cells from cerebral arteries. Am J Physiol 1994; 267: C1589-C1597.

161. Robertson BE, Schubert R, Hescheler J, Nelson MT. cGMP-dependent protein kinase activates Ca-activated К channels in cerebral artery smooth muscle cells. Am J Physiol 1993; 265: C299-C303.

162. Rodriguez de la Vega RC, Merino E, Becerril B, Possani LD. Novel interactions between K+ channels and scorpion toxins. Trends Pharmacol Sci 2003; 24:222-227.

163. Rubanyi GM. The role of endothelium in cardiovascular homeostasis and diseases. JCardiovasc Pharmacol 1993; 22 Suppl 4: Sl-14.

164. Sanguinetti МС, Curran ME, Zou A et al. Coassembly of K(V)LQT1 and minK (IsK) proteins to form cardiac I(Ks) potassium channel. Nature 1996; 384: 80-83.

165. Schroeder ВС, Hechenberger M, Weinreich F, Kubisch C, Jentsch TJ. KCNQ5, a novel potassium channel broadly expressed in brain, mediates M-type currents. J Biol Chem 2000; 275: 24089-24095.

166. Schroeder ВС, Waldegger S, Fehr S et al. A constitutively open potassium channel formed by KCNQ1 and KCNE3. Nature 2000; 403: 196-199.

167. Schubert R. Isolated vessels. In: Dhein S, Mohr F, Delmar M (Eds.). Practical Methods in Cardiovascular Research. Springer, 2005.

168. Schubert R, Kalentchuk VU, Krien U. Rho kinase inhibition partly weakens myogenic reactivity in rat small arteries by changing calcium sensitivity. Am J Physiol Heart Circ Physiol 2002; 283: H2288-H2295.

169. Schubert R, Krien U, Gagov H. Protons inhibit the BK(Ca) channel of rat small artery smooth muscle cells. J Vase Res 2001; 38: 30-38.

170. Selyanko AA, Hadley JK, Brown DA. Properties of single M-type KCNQ2/KCNQ3 potassium channels expressed in mammalian cells. J Physiol 2001; 534: 15-24.

171. Sharma AM. Obesity and cardiovascular risk. Growth Horm IGF Res 2003; 13 Suppl A: S10-S17.

172. Sharma AM, Engeli S, Pischon T. New developments in mechanisms of obesity-induced hypertension: role of adipose tissue. Curr Hypertens Rep 2001; 3: 152-156.

173. Soltis EE, Cassis LA. Influence of perivascular adipose tissue on rat aortic smooth muscle responsiveness. Clin Exp Hypertens A 1991; 13: 277-296.

174. Stocker M, Hirzel K, D'hoedt D, Pedarzani P. Matching molecules to function: neuronal Ca2+-activated K+ channels and afterhyperpolarizations. Toxicon 2004; 43: 933-949.

175. Tagaya E. Regulation of adrenergic nerve-mediated contraction of canine pulmonary artery by K+ channels. Eur Respir J 11 3., 571-574. 1998.

176. Tammaro P, Smith AL, Hutchings SR, Smimov SV. Pharmacological evidence for a key role of voltage-gated K+ channels in the function of rat aortic smooth muscle cells. Br J Pharmacol 2004; 143: 303-317.

177. Tarasova OS, Puzdrova VA, Kalenchuk VU, Koshelev VB. Elevation of the vascular smooth muscle sensitivity to effects of constrictors after denervation and under decreased blood pressure. Biofizika 2006; 51: 912917.

178. Tartaglia LA. The leptin receptor. J Biol Chem 1997; 272: 6093-6096.

179. Thorneloe KS, Chen TT, Kerr PM et al. Molecular composition of 4-aminopyridine-sensitive voltage-gated K(+) channels of vascular, smooth muscle. CircRes 2001; 89: 1030-1037.

180. Того L, Wallner M, Meera P, Tanaka Y. Maxi-K(Ca), a Unique Member of the Voltage-Gated К Channel Superfamily. News Physiol Sci 1998; 13: 112117.

181. Van Gaal LF, Mertens IL, De Block CE. Mechanisms linking obesity with cardiovascular disease. Nature 2006; 444: 875-880.

182. Vanheel B, Van d, V, Leusen I. Contribution of nitric oxide to the endothelium-dependent hyperpolarization in rat aorta. J Physiol 1994; 475: 277-284.

183. Vanhoutte PM. How to assess endothelial function in human blood vessels. J Hypertens 1999; 17: 1047-1058.

184. Vergara C, Latorre R, Marrion NV, Adelman JP. Calcium-activated potassium channels. Curr Opin Neurobiol 1998; 8: 321-329.

185. Verlohren S, Dubrovska G, Tsang SY et al. Visceral periadventitial adipose tissue regulates arterial tone of mesenteric arteries. Hypertension 2004; 44: 271-276.

186. Vila JM, Martinez-Leon JB, Medina P et al. U-46619-induced potentiation of noradrenergic constriction in the human saphenous vein: antagonism by thromboxane receptor blockade. Cardiovasc Res 2001; 52: 462-467.

187. Wang HS, Brown BS, McKirmon D, Cohen IS. Molecular basis for differential sensitivity of KCNQ and I(Ks) channels to the cognitive enhancer XE991. Mol Pharmacol 2000; 57: 1218-1223.

188. Wang HS, Pan Z, Shi W et al. KCNQ2 and KCNQ3 potassium channel subunits: molecular correlates of the M-channel. Science 1998; 282: 18901893.

189. Wang X. Hypercapnic acidosis activates KATP-channels in vascular smooth muscle cells. Circ Res 2003; 92: 1225-1232.

190. Wellman GC, Quayle JM, Standen NB. ATP-sensitive K+, channel activation by calcitonin gene-related peptide and protein kinase A in pig coronary arterial smooth muscle. J Physiol 1998; 507 ( Pt 1): 117-129.

191. Whittaker N, Bunting S, Salmon J et al. The chemical structure of prostaglandin X (prostacyclin). Prostaglandins 1976; 12: 915-928.

192. Woodman OL, Boujaoude M. Chronic treatment of male rats with daidzein and 17 beta-oestradiol induces the contribution of EDHF to endothelium-dependent relaxation. Br J Pharmacol 2004; 141: 322-328.

193. World Health Organization. The World Health Report 1998:life in the 21st century. World Health Organization, Geneva. 1998.

194. Wulff H, Miller MJ, Hansel W, Grissmer S, Cahalan MD, Chandy KG. Design of a potent and selective inhibitor of the intermediate-conductance Ca2+-activated K+ channel, IKCal: a potential immunosuppressant. Proc Natl Acad Sci USA 2000; 97: 8151-8156.

195. Yao X, Huang Y. Endothelium-dependent relaxation by tetraoctylammonium ions in rat isolated aortic rings. Life Sci 2000; 66: L13-L19.

196. Yeung SY, Greenwood I A. Electrophysiological and functional effects of the KCNQ channel blocker XE991 on murine portal vein smooth muscle cells. Br J Pharmacol 2005; 146: 585-595.

197. Yeung SY, Pucovsky V, Moffatt JD et al. Molecular expression and pharmacological identification of a role for K(v)7 channels in murine vascular reactivity. Br J Pharmacol 2007; 151: 758-770.

198. Zhang C, Hein TW, Wang W, Kuo L. Divergent roles of angiotensin II ATI and AT2 receptors in modulating coronary microvascular function. Circ Res 2003; 92: 322-329.

199. Zhang DX, Yi FX, Zou AP, Li PL. Role of ceramide in TNF-alpha-induced impairment of endothelium-dependent vasorelaxation in coronary arteries. Am J Physiol Heart Circ Physiol 2002; 283: HI 785-H1794.

200. Zhang H, Bolton ТВ. Activation by intracellular GDP, metabolic inhibition and pinacidil of a glibenclamide-sensitive K-channel in smooth muscle cells of rat mesenteric artery. Br J Pharmacol 1995; 114: 662-672.

201. Автор выражает благодарность и признательность научному руководителю д.м.н., профессору Андрею Глебовичу Камкину ценные консультации и помощь на всех этапах выполнения работы.

202. Выражаю сердечную благодарность научному консультанту д.м.н., профессору Рудольфу Шуберту за оказанную поддержку и помощь в выполнении и написании диссертационной работы.

203. Сердечно благодарю весь коллектив кафедры фундаментальной и прикладной физиологии МБФ РГМУ и Института физиологии Университета г. Росток за приятную совместную работу и всестороннюю поддержку при выполнении представленной работы.

Информация о работе

Заварицкая, Ольга Владимировна
кандидата биологических наук
Москва, 2008
ВАК 03.00.13

Диссертация

Участие потенциал-управляемых калиевых каналов гладкомышечных клеток a. gracilis крысы в формировании антиконтрактильного эффекта периадвентициальной жировой ткани - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы