Сибирский государственный медицинский университет, г. Томск
Кафедра биофизики и функциональной диагностики
Эта работа опубликована в сборнике статей по материалам Международной 66-й научной студенческой конференции им. Н.И. Пирогова (г.Томск, 2007 год) под редакцией проф. Новицкого В.В. и д.м.н. Огородовой Л.М.
Скачать сборник целиком (формат .PDF, 1,5 мб)
Изучение механизмов регуляции электрических и сократительных свойств гладких мышц внутренних органов, кровеносных и лимфатических сосудов – актуальная проблема современной физиологии и медицины. Долгое время главную роль в регуляции электрической и сократительной активности гладких мышц отдавали ионам кальция, с повышением внутриклеточной концентрации которых возрастает мышечное напряжение [1, 2]. В настоящее время наряду с классическими представлениями появились сведения о цитоскелет-зависимых механизмах регуляции сократительной функции гладкомышечных клеток (ГМК). Известно, что основными структурными элементами цитоскелета являются микротубулы, актиновые и промежуточные филаменты. Изменения полимеризации микротрубочек могут влиять на различные функции клеток, включая сократительные свойства ГМК [4], но есть данные, что микротрубочки не оказывают существенного влияния на механические характеристики сосудистых ГМК [3], играя важную роль в модуляции кальций-зависимой сигнализации [5]. Остаются противоречивыми сведения о вкладе циклических нуклеотидов в цитоскелет-зависимую регуляцию сократительной активности ГМК.
Методом механографии и двойного сахарозного моста исследовали роль цитоскелета в регуляции электрической и сократительной активности ГМК циклическими нуклеотидами. Объект исследования: гладкомышечные сегменты грудного отдела аорты крысы и мочеточника морской свинки. Состояние микрофиламентов и микротубул цитоскелета ГМК моделировали с помощью цитохалазина В и винбластина, содержание цАМФ и цГМФ – активаторами аденилатциклазы (форсколин, 1 мкМ) и гуанилатциклазы (нитропруссид натрия, 100 мкМ).
Предобработка гладких мышц дестабилизатором микрофиламентов цитохалазином В (10 мкМ, 40 минут) вызвала уменьшение амплитуды гиперкалиевого сокращения сосудистых сегментов до 40±4,9% и значительно снижала электрическую и сократительную активность ГМК мочеточника. После предобработки гладких мышц дестабилизатором микротубул винбластином (10 мкМ, 60 минут) амплитуда сокращения сосудистых сегментов не изменилась, тогда как электрическая и сократительная активность ГМК мочеточника усилилась.
Форсколин вызвал полумаксимальное снижение механического напряжения сосудистых ГМК, предсокращенных гиперкалиевым раствором, снижение амплитуды потенциала действия, длительности плато и силы сократительного ответа ГМК мочеточника. После предобработки цитохалазином В угнетающее действие форсколина сохранялось. Нитропруссид натрия вызывал увеличение потенциала действия и амплитуды сокращений ГМК мочеточника, которое на фоне цитохалазина В продолжало развиваться, но ослаблялось после обработки винбластином.
Таким образом, эффективность оперирования цАМФ-опосредованной сигнальной системы зависит от целостности актинового, но не тубулинового элементов цитоскелета сосудистых ГМК. Состояние микротрубочек гладких мышц мочеточника морской свинки в большей мере, чем микрофиламентов, влияет на цАМФ- и цГМФ-зависимую регуляцию электрической и сократительной активности.
Список литературы:
41. Механизмы регуляции функций гладких мышц вторичными посредниками / М. Б. Баскаков, М. А. Медведев, И. В. Ковалев и др. – Томск : Гавань, 1996. – 154 с.
42. Шуба, М.Ф. Физиология сосудистых гладких мышц / М.Ф. Шуба, Н. Г. Кочемасова. – Киев: Наукова думка, 1988. – 250 с.
43. Johnson, B. D. Convergent regulation of skeletal muscle Ca2+ channels by dystrophin, the actin cytoskeleton, and cAMP-dependent protein kinase / B. D. Johnson, T. Scheuer, W. A. Catterall // Physiology. – 2005. – V. 102, № 11 – P. 4191-4196.
44. Orlov, S. СAMP signaling inhibits dihydropyridine-sensitive Ca2+ influx in vascular smooth muscle cells / S. Orlov, J. Tremblay, P. Hamet // Hypertens. - 1996. - V.27. - P.774-780.
45. Sperelakis, N. Properties of calcium channels in cardiac muscle and vascular smooth muscle / N. Sperelakis, // Molecular. and Cell Biochem. – 1990. – V.99. – P. 97-109.
