Preview

Бюллетень сибирской медицины

Расширенный поиск

Роль ЦАМФ-зависимой сигнальной системы в регуляции электрических и сократительных свойств гладких мышц мочеточника морской свинки при гипоксии

https://doi.org/10.20538/1682-0363-2019-2-99-106

Полный текст:

Аннотация

Цель исследования. Изучение механизмов регуляции электрической активности и механического напряжения гладкомышечных клеток (ГМК) мочеточника морской свинки, опосредованных циклическим аденозинмонофосфатом (цАМФ), при гипоксии.
Материалы и методы. Методом двойного сахарозного моста исследовано действие изопреналина (100 мкМ)), форсколина (1 мкМ), 3-изобутил-1-метилксантина (IBMX, 100 мкМ), тетраэтиламмония хлорида (ТЭА, 5 мкМ) на электрические свойства и сокращения гладкомышечных полосок мочеточника морской свинки в условиях нормоксии и гипоксии. Гипоксические условия моделировали путем помещения ГМК в гипооксигенированный раствор Кребса, содержащий (10,0 ± 0,2) об. % кислорода.
Результаты. Увеличение внутриклеточного уровня цАМФ, вызванное стимулятором β-адренорецепторов изопреналином, активацией аденилатциклазы форсколином, неселективным ингибитором фосфодиэстераз IBMX, подавляло электрическую и сократительную активность ГМК мочеточника морской свинки. Снижение уровня кислорода в омывающем полоски растворе приводило к увеличению амплитуды потенциала действия и величины сокращения гладких мышц мочеточника. На фоне возрастания внутриклеточного уровня цАМФ активирующее влияние гипоксии на гладкомышечные  сегменты снижалось. Угнетение калиевой проводимости мембраны ГМК мочеточника при помощи ТЭА в условиях нормоксии подавляло цАМФ-зависимые процессы, индуцированные форсколином в ГМК, но при гипоксии, наоборот, вызывало потенцирование активирующего влияния на электрическую и сократительную активность гладкомышечных сегментов морской свинки.
Заключение. Полученные результаты свидетельствуют о вовлечении цАМФ-зависимой сигнальной системы в эффекты гипоксии на электрическую и сократительную активность ГМК мочеточника. Модуляция внутриклеточного уровня цАМФ нивелировала активирующее и констрикторное влияние гипоксии на гладкие мышцы мочеточника, вызванное увеличением калиевой проводимости мембраны мышечных клеток, чем способствовала адаптации их к условиям среды.

Об авторах

И. В. Ковалев
Сибирский государственный медицинский университет (СибГМУ)
Россия
Ковалев Игорь Викторович, д-р мед. наук, профессор, кафедра биофизики и функциональной диагностики

634050, г. Томск, Московский тракт, 2/7


Ю. Г. Бирулина
Сибирский государственный медицинский университет (СибГМУ)
Россия
Бирулина Юлия Георгиевна, канд. биол. наук, ассистент, кафедра биофизики и функциональной диагностики

634050, г. Томск, Московский тракт, 2/7



С. В. Гусакова
Сибирский государственный медицинский университет (СибГМУ)
Россия
Гусакова Светлана Валерьевна, д-р мед. наук, зав.кафедрой биофизики и функциональной диагностики

634050, г. Томск, Московский тракт, 2/7


А. В. Носарев
Сибирский государственный медицинский университет (СибГМУ);Научный исследовательский Томский политехнический университет (НИ ТПУ)
Россия

Носарев Алексей Валерьевич, д-р мед. наук, профессор, кафедра биофизики и функциональной диагностики; профессор

634050, г. Томск, Московский тракт, 2/7

634028, г. Томск, пр. Ленина, 2



Л. В. Смаглий
Сибирский государственный медицинский университет (СибГМУ)
Россия
Смаглий Людмила Вячеславовна, канд. мед. наук, доцент, кафедра биофизики и функциональной диагностики

634050, г. Томск, Московский тракт, 2/7


И. В. Петрова
Сибирский государственный медицинский университет (СибГМУ)
Россия
Петрова Ирина Викторовна, д-р биол. наук, профессор, кафедра биофизики и функциональной диагностики

634050, г. Томск, Московский тракт, 2/7


В. С. Рыдченко
Сибирский государственный медицинский университет (СибГМУ)
Россия
Рыдченко Виктория Сергеевна, ассистент, кафедра биофизики и функциональной диагностики

634050, г. Томск, Московский тракт, 2/7


А. А. Лещева
Сибирский государственный медицинский университет (СибГМУ)
Россия

Лещева Анастасия Александровна, студент, медико-биологический факультет

634050, г. Томск, Московский тракт, 2/7



М. А. Медведев
Сибирский государственный медицинский университет (СибГМУ)
Россия
Медведев Михаил Андреевич, д-р мед. наук, профессор, академик РАН, зав. кафедрой нормальной физиологии

634050, г. Томск, Московский тракт, 2/7


Г. А. Суханова
Сибирский государственный медицинский университет (СибГМУ)
Россия
Суханова Галина Алексеевна, д-р биол. наук, профессор, кафедра биохимии и молекулярной биологии с курсом клинической лабораторной диагностики

634050, г. Томск, Московский тракт, 2/7


В. Н. Васильев
Сибирский государственный медицинский университет (СибГМУ)
Россия
Васильев Владимир Николаевич, д-р биол. наук,профессор, кафедра физической культуры и здоровья

634050, г. Томск, Московский тракт, 2/7


Список литературы

1. Webb J.G., Yates P.W., Yang Q., Mukhin Y.V., Lanier S.M. Adenylyl cyclase isoforms and signal integration in models of vascular smooth muscle cells. Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 2001; 281 (4): H1545– H1552. DOI:10.1152/ajpheart.2001.281.4.H1545.

2. Nelson C.P., Rainbow R.D., Brignell J.L., Perry M.D., Willets J.M., Davies N.W., Standen N.B., Challiss R.A. Principal role of adenylyl cyclase 6 in K⁺ channel regulation and vasodilator signalling in vascular smooth muscle cells. Cardiovasc. Res. 2011; 91 (4): 694–702. DOI: 10.1093/cvr/cvr137.

3. Thorneloe K.S., Nelson M.T. Ion channels in smooth muscle: regulators of intracellular calcium and contractility. Can. J. Physiol. Pharmacol. 2005; 83 (3): 215–242. DOI: 10.1139/y05-016.

4. Barman S.A., Zhu S., White R.E. Hypoxia modulates cyclic AMP activation of BKCa channels in rat pulmonary arterial smooth muscle. Lung. 2005; 183 (5): 353–361. DOI: 10.1007/s00408-005-2547-2.

5. Almohanna A.M., Wray S. Hypoxic conditioning in blood vessels and smooth muscle tissues: effects on function, mechanisms, and unknowns. Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 2018; 315 (4): H756–H770. DOI: 10.1152/ajpheart.00725.2017.

6. Ковалев И.В., Попов А.Г., Баскаков М.Б., Миноченко И.Л., Килин А.А., Бородин Ю.Л., Анфиногенова Я.Д., Капилевич Л.В., Медведев М.А. Влияние ингибиторов фосфодиэстераз циклических нуклеотидов на электрическую и сократительную активность гладкомышечных клеток. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2002; 133 (1): 47–50.

7. Chan C.K., Vanhoutte P.M. Hypoxia, vascular smooth muscles and endothelium. Acta Pharmacol. Sin. B. 2013; 3 (1): 1–7. DOI: 10.1016/j.apsb.2012.12.007.

8. Ковалев И.В., Бирулина Ю.Г., Гусакова С.В., Смаглий Л.В., Петрова И.В., Носарев А.В., Медведев М.А., Орлов С.Н. Влияние гипоксии на электрические и сократительные свойства гладких мышц мочеточника морской свинки. Бюллетень сибирской медицины. 2016; 15 (3): 48–54.

9. Hasan A.U., Kittikulsuth W., Yamaguchi F., Musarrat Ansary T., Rahman A., Shibayama Y., Nakano D., Hitomi H. Tokuda M., Nishiyama A. IBMX protects human proximal tubular epithelial cells from hypoxic stress through suppressing hypoxia-inducible factor-1α expression. Exp. Cell. Res. 2017; 358 (2): 343–351. DOI: 10.1016/j.yexcr.2017.07.007.

10. Rybalkin S.D., Yan C., Bornfeldt K.E., Beavo J.A. Cyclic GMP phosphodiesterases and regulation of smooth muscle function. Circ. Res. 2003; 93 (4): 280–291. DOI:10.1161/01.RES.0000087541.15600.2B.

11. Nunes A.R., Batuca J.R., Monteiro E.C. Acute hypoxia modifies cAMP levels induced by inhibitors of phosphodiesterase-4 in rat carotid bodies, carotid arteries and superior cervical ganglia. Br. J. Pharmacol. 2010; 159 (2): 353–361. DOI: 10.1111/j.1476-5381.2009.00534.x.

12. Robert R., Norez C., Becq F. Disruption of CFTR chloride channel alters mechanical properties and cAMP-dependent Cl− transport of mouse aortic smooth muscle cells. J. Physiol. 2005; 568 (Pt 2): 483–495. DOI: 10.1113/jphysiol.2005.085019.

13. Sands W.A., Palmer T.M. Regulating gene transcription in response to cyclic AMP elevation. Cell Signal. 2008; 20 (3): 460–466. DOI: 10.1016/j.cellsig.2007.10.005.

14. Cavadas M.A.S., Cheong A., Taylor C.T. The regulation of transcriptional repression in hypoxia. Exp. Cell. Res. 2017; 356 (2): 173–181. DOI: 10.1016/j.yexcr.2017.02.024.


Для цитирования:


Ковалев И.В., Бирулина Ю.Г., Гусакова С.В., Носарев А.В., Смаглий Л.В., Петрова И.В., Рыдченко В.С., Лещева А.А., Медведев М.А., Суханова Г.А., Васильев В.Н. Роль ЦАМФ-зависимой сигнальной системы в регуляции электрических и сократительных свойств гладких мышц мочеточника морской свинки при гипоксии. Бюллетень сибирской медицины. 2019;18(2):99-106. https://doi.org/10.20538/1682-0363-2019-2-99-106

For citation:


Kovalev I.V., Birulina J.G., Gusakova S.V., Nosarev A.V., Smagliy L.V., Petrova I.V., Rydchenko V.S., Leshcheva A.A., Medvedev M.A., Suhanova G.A., Vasiliyev V.N. The role of CAMP-dependent signaling systems in regulation of electrical and contractile properties of smooth muscles of the ureter in hypoxia in guinea pigs. Bulletin of Siberian Medicine. 2019;18(2):99-106. (In Russ.) https://doi.org/10.20538/1682-0363-2019-2-99-106

Просмотров: 12


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1682-0363 (Print)
ISSN 1819-3684 (Online)