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)

 

Важная роль в регуляции тонуса респираторных гладкомышечных клеток (ГМК) принадлежит сигнальной системе, связанной с метаболизмом оксида азота. Оксид азота, связываясь в организме с различными органическими веществами, приобретает высокую реакционную способность и большую продолжительность жизни, что может существенно модулировать сократительные реакции гладкомышечных клеток.
В дыхательной системе выделяют ферментные и неферментные источники NO. В физиологических условиях низкомолекулярные нитрозотиолы, в частности нитрозоглутатион, в концентрациях 6–8 мкМ оказывают цитопротекторный эффект. Накопление нитрозоглутатиона рассматривается в качестве основного пути депонирования NO. Несмотря на то, что многими авторами показана протекторная роль окиси азота, есть данные, что NO способен вызывать клеточные повреждения, характерные для бронхиальной астмы [1]. Нитропруссид натрия, который рассматривается как "донатор" оксида азота [5], однако не синтезируется в клетках и является экзогенным источником NO, традиционно используется при исследовании данной сигнальной системы.
В связи с этим, целью данной работы было изучение влияния нитрозоглутатиона и нитропруссида натрия на механическое напряжение (МН) гладких мышц изолированных деэпителизированных сегментов бронхов морских свинок. Животные были разделены на две группы: в экспериментальную группу вошли животные, которые сенсибилизировались овальбумином, в контрольную – животные, подвергающиеся действию физиологического раствора. МН измеряли с помощью метода механографии.
При исследовании эффектов нитрозоглутатиона (0,01-100 мкМ) на базальный тонус сегментов бронхов контрольной группы наблюдалось дозозависимое расслабление, с максимальной амплитудой расслабления  31,6±3,5% (p<0,05) (n=8). При воздействии нитрозоглутатиона на сегменты бронхов сенсибилизированных животных также наблюдалось расслабление, но с максимальной амплитудой  14,2±4% (p<0,05) (n=9).
Далее исследовали влияние нитрозоглутатиона на механическое напряжение сегментов воздухоносных путей на фоне предсокращения KCl (40мM). В контрольной группе наблюдалось дозозависимое расслабление на всем диапазоне концентраций, как и в экспериментальной группе. Однако в экспериментальной группе расслабление было достоверно меньше по сравнению с контрольной.
Таким образом, на воздействие нитрозоглутатиона гладкие мышцы воздухоносных путей отвечают дилатацией. При этом сенсибилизация приводит к снижению релаксирующего влияния нитрозоглутатиона на ГМК воздухоносных путей.
Исследование эффектов нитропруссида натрия в концентрациях от 1 нМ до 10 мкМ, на механическое напряжение сегментов воздухоносных путей на фоне предсокращения KCl (40мM), как здоровых, так и сенсибилизированных животных, показало, что они отвечают расслаблением. При этом реакции релаксации сегментов бронхов животных контрольной (97,0±5,1%, n=5) и экспериментальной (90,0±4,5%, n=21) групп достоверно не отличались.
Клеточный механизм действия нитратов основан на имитации эффекта эндотелиального фактора релаксации, являющегося оксидом азота. NO стимулирует растворимую гуанилатциклазу при содействии свободных ионов кальция и кальмодулина. Последняя образует из гуанозинтрифосфата циклический гуанозинмонофосфат. цГМФ стимулирует транспортирующую кальций-АТФазу саркоплазматического ретикулума, что ведет к увеличению поступления кальция в саркоплазматический ретикулум и снижению его концентрации в цитозоле. Следствием снижения внутриклеточной концентрации кальция является релаксация гладкомышечной клетки [2, 3, 4].
Полученные нами результаты свидетельствуют о разнице в действии нитрозоглутатиона и нитропруссида натрия на механическое напряжение воздухоносных путей при сенсибилизации. Найденные различия могут быть связаны с тем, что нитрозоглутатион является донатором NO эндогенного происхождения, а нитропруссид натрия – экзогенное соединение. Для нитрозоглутатиона в организме существует система его метаболизации, функциональное состояние которой, видимо, изменяется при сенсибилизации. Эффект же воздействия нитропруссидом натрия на гладкомышечные клетки сегментов бронхов не зависит от сенсибилизации овальбумином.

Список литературы:

1. Капилевич, Л. В. Внутриклеточные сигнальные системы в эпителий – и эндотелий – зависимых процессах расслабления гладких мышц / Л. В. Капилевич, И. В. Ковалев, М. Б. Баскаков // Успехи физиологических наук. – 2001. – Т. 32, №2. – С. 88-98.
2. Капилевич, Л. В. Физиологические особенности гладких мышц сосудов малого круга кровообращения / Л. В. Капилевич, А. В. Носарев, И. В. Ковалев // Успехи физиологических наук. – 2006. – Т. 37, №1. – С.37-49.
3. Реутов, В. П. Физиологическое значение гуанилатциклазы и роль окиси азота и нитросоединений в регуляции активности этого фермента / В. П. Реутов, С. Н. Орлов // Физиология человека. – 1993. – Т. 19, №1. – С. 124-137.
4. Centonze, D. Stimulation of nitric oxide-cGMP pathway excites striatal cholinergic interneurons via protein kinase G activation / D. Centonze, A. Pisani, P. Bonsi // J. Neurosci. – 2001. – Feb 15;21(4). – P. 1393-1400.
5. Gosal, D. Nitric oxide synthase isoforms and peripheral chemoreceptor stimulation in conscous rats / D. Gosal, E. Gosal, Y. M. Gosal // NeuroReport. – 1996. – Vol. 7, №6. – Р. 1145-1148.