Регуляция К_АТФ- и ВК_Ca-каналов коронарных сосудов, зависимая от iNOS, в условиях сахарного диабета

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 К_АТФ- и ВК_Ca-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); К_АТФ- и ВК_Ca-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 (NO^2-/NO^3-) - 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 К_АТФ- и ВК_Ca-каналов в этих условиях могут быть одним из патогенетических механизмов развития каналопатии. Выводы. У крыс с сахарным диабетом существенно нарушается функциональная активность К_АТФ- и ВК_Ca-каналов гладкомышечных клеток коронарных сосудов в условиях повышения активности iNOS.

стрептозоцин-индуцированный сахарный диабет, тонус сосудов, индуцибельная NO-синтаза, К_АТФ-каналы, ВК_Ca-каналы, streptozocin-induced diabetes mellitus, vessels' tone, inducible NO-synthase, K_ATP-channels, BK_Ca-channels

1. Андреева Л.И., Кожемякин В.А. Модификация метода определения перекисей липидов в тесте с тиобарбитуровой кислотой // Лабораторное дело. 1989. № 11. С. 41-43.

2. Веремей И.С., Солодков А.П. Восстановление NO2-/NO3- цинковой пылью в присутствии аммиачного комплекса сульфата меди // Сборн. научных трудов ВГМУ. Витебск. 1999. С. 274-277.

3. Гаврилов В.Б., Гаврилова А.Р., Хмара Н.Ф. Измерение диеновых конъюгатов в плазме по ультрафиолетовому поглощению гептановых и изопропильных экстрактов // Лаб. дело. 1988. № 2. С. 60-64.

4. Стальной М.Д., Гаришвили Т.Г. Метод определения малонового альдегида с помощью тиобарбитуровой кислоты. Современные методы в биохимии. Под. ред. В.Н. Ореховича. М. Медицина. 1977. С. 66-68.

5. Abu-Saleh N., Ovcharenko E., Awad H. et al. Involvement of the endothelin and nitric oxide systems in the pathogenesis of renal ischemic damage in an experimental diabetic model // Life Sci. 2012. Vol. 91. № 13-14. Р. 669-675.

6. Ahmed S., Mundhe N., Borgohain M. et al. Diosmin Modulates the NF-kB Signal Transduction Pathways and Downregulation of Various Oxidative Stress Markers in Alloxan-Induced Diabetic Nephropathy // Inflammation. 2016. Vol. 39. № 5. Р. 1783-1797. doi: 10.1007/s10753-016-0413-4.

7. Bonnefont-Rousselot D., Beaudeux J., Therond P. et al. Diabetes mellitus, oxidative stress and endothelial dysfunction // Ann Pharm Fr 2004. Vol. 62. № 3. Р. 147-157.

8. Ceriello A., Quagliaro L., D'Amico M. et al. Acute hyperglycemia induces nitrotyrosine formation and apoptosis in perfused heart from rat // Diabetes. 2002. Vol. 51. № 4. Р. 1076-1082.

9. Ko E., Han J., Jung I., Park W. Physiological roles of K+ channels in vascular smooth muscle cells // J. Smooth Muscle Res. 2008. Vol. 44. № 2. Р. 65-81.

10. Liang W., Chen J., Mo L. et al. ATP-sensitive K+ channels contribute to the protective effects of exogenous hydrogen sulfide against high glucose-induced injury in H9c2 cardiac cells // Int J Mol Med. 2016. Vol. 37. № 3. P. 763-772. doi: 10.3892/ijmm.2016.2467.

11. Nagareddy P., Xia Z., McNeill J., MacLeod K. Increased expression of iNOS is associated with endothelial dysfunction and impaired pressor responsiveness in streptozotocin-induced diabetes // Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2005. Vol. 289. № 5. Р. H2144-2152.

12. Nilius B., Droogmans G. Ion channels and their functional role in vascular endothelium // Physiol. Rev. 2001. Vol. 81. № 4. P. 1415-1459.

13. Shieh C., Coghlan M., Sullivan J., Gopalakrishnan M. Potassium channels: molecular defects, diseases, and therapeutic opportunities // J. Pharmacol. Rev. 2000. Vol. 52. № 4. P. 557-594.

14. Ye C., Shen B., Ren X. et al. An increase in opening of BK(Ca) channels in smooth muscle cells in streptozotocin-induced diabetic mice // Acta Pharmacol. Sin. 2004. Vol. 25. № 6. Р. 744-750.

15. Zeidner G., Sadja R., Reuveny E. Redox-dependent Gating of G Protein-coupled Inwardly Rectifying K+ Channels // The Journal of Biological Chemistry. 2001. Vol. 276. № 38. Р. 3564-3570.