Актуальность. На современном этапе развития зарубежной и отечественной медико-биологической науки накоплен большой объем фундаментальных знаний о механизмах регуляции, адаптации и повреждения клеточных систем при физиологических воздействиях и патологических процессах разного генеза.
Системы внутриклеточной трансдукции сигналов (кальциевая, цАМФ- и цГМФ- опосредованные, связанная с метаболизмом мембранных фосфоинозитидов, МАР-киназные каскады, тирозиновые, Rho-киназы и др.) индуцируются различными факторами как физиологической природы, так и появляющимися в ходе развития патологического процесса. Известно, что большинство заболеваний (злокачественные новообразования, сердечнососудистые и инфекционные, сахарный диабет и др.) характеризуются выраженными нарушениями регуляторных систем клеток. В связи с этим в центре внимания исследователей находятся ключевые механизмы внутриклеточной трансдукции сигналов, в том числе обусловленные газовыми посредниками. Семейство газовых аутокринных/паракринных посредников с каждым годом пополняется и сейчас в нее включают некоторые молекулы из обширной группы активных форм кислорода (АФК), монооксиды азота (NO) и углерода (CO).

В последнее десятилетие еще один представитель семейства газотрансмиттеров сероводород (Н₂S) был подвергнут серьезному исследованию. Продукция и роль H₂S была продемонстрирована на многочисленных живых системах от бактерий до млекопитающих.
Два фермента - цистатион бетта-синтаза (CBS) и цистатион гамма-лиаза (CSE) - отвечают за продукцию эндогенного сероводорода в клетках млекопитающих. В клетках сердечнососудистой системы CSE является основным сероводород-генерирующим ферментом . Этот фермент катализирует гидролиз цистеина с образованием Н^. Регуляция продукции изучена явно недостаточно. Целью работы было исследование роль молекул сероводорода в регуляции электрической и сократительной активности гладких мышц. Объектом исследования служили гладкомышечные сегменты мочеточника морской свинки.

 

Для одновременного исследования их электрической и сократительной активности применяли метод двойного сахарозного моста. В качестве контрольного принимался потенциал действия (ПД) и сократительный ответ сегмента гладкомышечных клеток (ГМК) мочеточника, индуцированные электрическим стимулом 0,8-1,5 мкА.
В предварительной серии экспериментов исследовали влияние на ГМК гидросульфида натрия в концентрации 10-5, 10-4 и 10-3 М. Получили, что при концентрации NaHS 10-5 М происходило увеличение амплитуды сокращения на 12% от контроля (10 минута), при этом длительность ПД уменьшилась на 15 %, а амплитуда увеличилась на 20%.
При концентрации NaHS 10^-4 М к 5 минуте происходило увеличение амплитуды сокращения на 30% , длительность ПД уменьшилась на 18% а амплитуда потенциала действия снизилась на 4%. К 10 минуте (по отношению к показателям на 5 минуте) происходило уменьшение амплитуды сокращения на 10% , длительность ПД увеличилась на 11 % а амплитуда существенно не изменилась, но при этом эффект NaHS оставался выше контроля.
В эксперименте с концентрацией NaHS 10^-3 М на 10 минуте регистрировалось максимальное увеличение амплитуды сокращения на 53% , тогда как длительность ПД увеличилась на 19%, а амплитуда ПД уменьшилась на 10%.
Для выяснения пути реализации внутриклеточных эффектов сероводорода использовали блокатор калиевых каналов тетраэтиламмоний (ТЭА).

Дополнительная предобработка ТЭА приводила к увеличению амплитуды сокращения на 19%, при этом длительность ПД увеличилась на 20%, амплитуда существенно не изменилась. При добавлении NaHS 10^-4 М на 5 минуте регистрировали максимум увеличения амплитуды на 43%, длительность ПД увеличилась на 46% а амплитуда увеличилась на 8% (за контроль принимались значения величин вызванных влиянием ТЭА). При концентрации NaHS 10^-3 М на 3 минуте увеличение амплитуды достигло 39% , длительность ПД увеличилась на 37%, амплитуда не изменилась.

Таким образом, эффекты сероводорода на висцеральные гладкие мышцы отличаются от данных, полученных ранее в нашей лаборатории при воздействии NaHS на ГМК сосудов. Усиление эффектов после предобработки ТЭА может свидетельствовать о вовлечении калиевой проводимости в механизмы воздействия сероводорода на сократительную и электрическую активность гладкомышечных клеток мочеточника морской свинки.