Введение. Нарушение регуляции сосудистого тонуса при сахарном диабете является важным патогенетическим механизмом диабетических макро- и микроангиопатий. Понимание тонких механизмов нарушений регуляции тонуса коронарных артерий при экспериментальном сахарном диабете будет способствовать разработке новых подходов, способных, в конечном итоге, приводить к снижению смертности пациентов с сахарным диабетом от сердечно-сосудистых катастроф. Цель работы. Оценить вклад оксида азота, образуемого индуцибельной NO-синтазой, в механизмы регуляции КАТФ- и ВКCa-каналов гладкомышечных клеток коронарных сосудов крыс при стрептозоцин-индуцированном сахарном диабете. Материал и методы исследования. Сахарный диабет у крыс-самок моделировали с помощью однократного внутрибрюшинного введения стрептозоцина (50 мг/кг). Тонус коронарных сосудов и сократительную функцию миокарда исследовали на препаратах сердец крыс, изолированных по методу Лангендорфа. Блокаду iNOS осуществляли S-метилизотиомочевиной (S-MT, 10-6М); КАТФ- и ВКCa-каналов - глибенкламидом (10 мкМ) и тетраэтиламмонием (1 мМ), соответственно. Экспрессию iNOS и еNOS в миокарде определяли иммуногистохимическим методом; NO-синтазную активность, концентрацию стабильных продуктов деградации NO (NO2-/NO3-) - спектрофотометрическим; концентрацию iNOS и еNOS, ИЛ-1β - методом твердофазного иммуноферментного анализа; концентрацию С-реактивного белка - иммунотурбидиметрическим методом. Результаты исследования и их обсуждение. У животных с экспериментальным сахарным диабетом снижается тонус коронарных сосудов и сократительная функция миокарда. Уменьшается чувствительность гладкомышечных клеток коронарных сосудов к блокаторам глибенкламиду и тетраэтиламмонию. Данные нарушения происходят на фоне повышенного образования ИЛ-1β, усиления образования продуктов перекисного окисления липидов, повышения экспрессии и активности iNOS. Окисление и/или, нитрозилирование сульфгидрильных групп редокс-сенсоров в составе белковых молекул КАТФ- и ВКCa-каналов в этих условиях могут быть одним из патогенетических механизмов развития каналопатии. Выводы. У крыс с сахарным диабетом существенно нарушается функциональная активность КАТФ- и ВКCa-каналов гладкомышечных клеток коронарных сосудов в условиях повышения активности iNOS.
Introduction and purpose. Disorder of coronary vessels' tone regulation is an important pathogenetic mechanism of diabetic macro- and microangiopathies. Evaluation of delicate mechanisms of such disorders will favour development of new approaches which may decrease patients' mortality rate from cardiovascular catastrophes. The aim of the research is to estimate of the role of nitric oxide produced by inducible NO-synthase in the mechanisms of regulation of the KATP- and BKCa-channels of coronary vascular smooth muscle cells in streptozocin-induced diabetes mellitus in rats. Material and methods. Diabetes mellitus was reproduced in female rats with single injection of streptozocin intraperitoneally (50 mg/kg). Coronary vessels' tone and myocardial contractility were investigated on isolated with Langendorff's method hearts. Activity of iNOS was blocked with S-methylisothiourea (S-MT, 10-6M); KATP- and BKCa-channels - with glybenclamid (10 μM) and tetraethylammonia (1mM), respectively. Expression of iNOS and eNOS in the myocardium was detected with immunohistochemical method; concentration of the stable products of NO degradation (NO2-/NO3-) was determined spectrophotometrically; concentration of iNOS, eNOS, and IL-1β was detected with enzyme-linked immunosorbent assay; concentration of C-reactive protein was estimated with immunoturbidimetric method. Results. Experimental diabetes mellitus results in a decrease of coronary vessels' tone and myocardial contractility and a poor sensitivity of vascular smooth muscle cells to the blockers of their ion channels glybenclamid and tetraethylammonia. These changes associate with hyperproduction of IL-1β, increased lipoperoxidation in the blood and enhanced both expression and activity of iNOS. Oxidation and/or nitrozilation of sulphhydryl groups of redox-sensors in the molecules of the KATP- and BKCa-channels of the coronary vascular smooth muscle cells during experimental diabetes mellitus may be one from the number of pathogenetic mechanisms of the channelopathy. Conclusions. The functional activity of the KATP- and BKCa-channels of the coronary vascular smooth cells is significantly impaired in parallel with activation of iNOS in rats with experimental diabetes mellitus.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.