Са²⁺-зависимые калиевые каналы эритроцитов имеют сложную систему регуляции, включающую наряду с ионами кальция механизм активации редокс-агентами, модуляцию с помощью активных форм кислорода и оксида азота, детали которого до сих пор остаются малоизученными.
Целью настоящего исследования явилось изучение механизмов регуляции Са²⁺-зависимой калиевой проницаемости мембраны эритроцитов у больных сахарным диабетом 2 типа в сочетании с артериальной гипертензией.
Са²-зависимую калиевую проницаемость мембраны эритроцитов оценивали по амплитуде гиперполяризационного ответа (ГО) эритроцитов в ответ на добавление кальциевого ионофора А23187 или редокс-системы аскорбат-феназинметосульфат. Использовали метод регистрации мембранного потенциала по изменению рН среды инкубации в присутствии протонофора.
Увеличение калиевой проницаемости мембраны эритроцитов происходит не только вследствие роста внутриклеточной концентрации ионов кальция. Существует механизм открывания Са²⁺-зависимых калиевых каналов, связанный с редокс-процессами, в реализации которых принимают участие антимицин А-чувствительные компоненты дыхательной цепи, обнаруженные в мембране эритроцитов (цитохромы b, c), а также сульфгидрильные группы белков как конечные акцепторы электронов. Так, нами установлено, что происходит значительное подавление амплитуды А23187- и редокс-индуцированного ГО клеток антимицином А. Восстановление SH-групп с помощью 1,4-дитиоэритритола ведет к подавлению редокс-индуцированной гиперполяризации больных сахарным диабетом 2 типа в сочетании с артериальной гипертензией и здоровых доноров, а блокирование сульфгидрильных групп с помощью N-этилмалеимида вызывает подавление А23187- и редокс-индуцированной гиперполяризации мембраны эритроцитов только здоровых доноров. Приведенные данные могут свидетельствовать о нарушении механизмов управления Са²-активируемыми калиевыми каналами, связанных с окислительной модификацией SH-групп белков канала, мембраны или мембранного каркаса эритроцитов при сахарном диабете. SH-группы белков могут выступать и в роли мишеней для активированных кислородных метаболитов.

Влияние супероксидного аниона и перекиси водорода на Са²-зависимую калиевую проницаемость мембраны эритроцитов было оценено при инкубации клеток в присутствии системы ксантин (100 мкМ)- ксантиноксидаза (10 ми/мл). Супероксидный анион (9 мкМ), нарабатывающийся в течение 10 мин при инкубации эритроцитов в присутствии системы ксантин- ксантиноксидаза, не вызывал изменения амплитуды ГО эритроцитов здоровых доноров и больных СД+АГ. Увеличение времени инкубации клеток с системой ксантин-ксантиноксидаза до 20 и 30 мин приводило к снижению калиевой проницаемости у здоровых доноров и повышению у больных сахарным диабетом 2 типа в сочетании с артериальной гипертензией. Возможной причиной обнаруженного эффекта является то, что в эти времена основным продуктом ксантиноксидазной реакции становится перекись водорода. Действительно, в присутствии в среде инкубации клеток перекиси водорода также происходило снижение калиевой проницаемости у здоровых доноров (0,5 мкМ Н₂О₂) и повышение у больных (0,05-1 мкМ Н₂О₂). При инкубации эритроцитов здоровых доноров в присутствии нитропруссида натрия (106-10-9 М) наблюдалось снижение амплитуды ГО уже при концентрации нитропруссида натрия 5 нМ и при дальнейшем повышении концентрации оставалось на том же уровне. У больных снижение амплитуды ГО эритроцитов под воздействием нитропруссида натрия было более выражено по сравнению с группой здоровых доноров и продолжалось с ростом концентрации до 50 нМ, что может быть связано с нарушением метаболизма оксида азота при артериальной гипертонии и сахарном диабете 2 типа. Также в основе изменения эффектов оксида азота при сахарном диабете могут лежать механизмы, затрагивающие цГМФ-зависимый сигнальный путь, так как прединкубация клеток с метилено-вым синим сопровождается увеличением амплитуды ГО и устраняет снижение амплитуды ГО, вызванное нитропруссидом натрия у здоровых доноров, но не оказывает эффекта у больных. Кроме того, причиной изменения эффектов оксида азота, а также перекиси водорода может быть модификация SH-групп белков канала.

Таким образом, у здоровых доноров регуляция Са²⁺-зависимой калиевой проницаемости мембраны эритроцитов осуществляется с вовлечением редокс- процессов на мембране клеток, перекиси водорода и оксида азота. Изменение редокс-статуса организма и окислительная модификация SH-групп, нарушение метаболизма оксида азота и изменение активности гуанилатциклазы могут служить причиной изменения функционирования и регуляции Са²⁺-зависимых калиевых каналов эритроцитов у больных сахарным диабетом 2 типа в сочетании с артериальной гипертензией.

 

 

Читайте также:

 

ВЛИЯНИЕ ОСМОТИЧЕСКОГО ФАКТОРА НА ЛИЗИС ЭРИТРОЦИТОВ ЧЕЛОВЕКА

ОЦЕНКА ГЕМОЛИТИЧЕСКОГО РИСКА КАРДИОХИРУРГИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ С ПОМОЩЬЮ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КИСЛОТНОЙ РЕЗИСТЕНТНОСТИ ЭРИТРОЦИТОВ ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ КРОВИ

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОФИЛЬ ЭРИТРОЦИТАРНОЙ СИСТЕМЫ ЛЯГУШЕК РОДА RANA

ВНУТРИКЛЕТОЧНЫЕ МЕХАНИЗМЫ РЕАЛИЗАЦИИ ЭФФЕКТОВ ОКСИДА АЗОТА НА СА2+-ЗАВИСИМУЮ КАЛИЕВУЮ ПРОНИЦАЕМОСТЬ МЕМБРАНЫ ЭРИТРОЦИТОВ БОЛЬНЫХ САХАРНЫМ ДИАБЕТОМ 2 ТИПА В СОЧЕТАНИИ С АРТЕРИАЛЬНОЙ ГИПЕРТЕНЗИЕЙ