Релаксантное действие флавоноида диацетат–пуликарина на сократительную активность гладкомышечных клеток аорты крысы

АННОТАЦИЯ

Изучено действие флавоноида диацетат–пуликарина на сократительную активность гладкомышечных клеток аорты крысы. Регистрацию изометрической силы проводили с помощью преобразователя силы типа FT–03 (Grass Instrument Co., США). Обнаружено, что ацетат–пуликарин (3–50 мкМ) обладают выраженным релаксантным действием и установлено, что релаксантный эффект ацетат–пуликарина обусловлено модуляцией активности Ca²⁺_L–каналов сарколеммы ГМК.

ABSTRACT

The effect of diacetat–pulicarin on the contractile activity of the rat aorta smooth muscle cells was studied. Isometric tension forces were recorded using a force transducer FT–03 (Grass Instrument Co., USA). Obtained results suggest that diacetat–pulicarin (3–50 micromol/L^–1) relaxed the aorta SMC by supressing the Ca²⁺ entre into SMC both through Ca²⁺_L–channels.

Ключевые слова: аорта, ГМК, Са²⁺–канал, диацетат–пуликарин, релаксантный эффект.

Keywords: aorta, SMC, Ca²⁺–channel, diacetat–pulicarin, relaxant effect.

Заболевания сердечно–сосудистой системы продолжают оставаться одной из важнейших проблем современной медицины, так как они являются одной из ведущих причин смертности среди населения развитых стран мира. По данным ВОЗ от этих заболеваний ежегодно умирает до 17,3 миллиона человек, что составляет 31,5% всех смертей населения планеты. Согласно заключению экспертов основными причинами, обуславливающими смертность от сердечно–сосудистых заболеваний, являются артериальная гипертензия, инсульт, ишемическая болезнь сердца и инфаркт миокарда. Причиной подобной ситуации, по мнению специалистов, является низкая эффективность применяемой медикаментозной терапии этих заболеваний, обусловленная ограниченными возможностями используемых лекарственных средств. Поэтому разработка нового поколения эффективных лекарственных средств для профилактики и лечения заболеваний сердечно–сосудистой системы остается одной из важнейших научных задач современной фармакологии и медицины [1; с.521–555; 2; с.12237–12242; 3; c.353–370; 4; 439–513].

Цель работы – изучение влияния флавоноида диацетат–пуликарина, выделенного из растения Pulicaria salviifolia на сократительную активность ГМК аорты крысы (рис. 1).

Рисунок 1. Химическая структура флавоноида диацетат–пуликарина

Материалы и методы. Эксперименты проводились на препаратах, представляющих собой кольца шириной ~3–4 мм, выделенных из аорты белых беспородных крыс (150–200 гр) и помещенных в специальную камеру (5 мл), перфузируемую физиологическим раствором Кребса–Хензелайта. Эксперименты выполнялись в соответствии с «Международными рекомендациями по проведению биомедицинских исследований с использованием животных», принятыми Международным советом медицинских научных обществ (CIOMS) в 1985 г. В эксперментах использовали модифицированный раствор Кребса–Хензелайта следующего состава (мМ): NaCl – 158,3; KCl – 4; CaCl₂×2H₂O – 2; MgСl₂×2H₂O – 1,5; NaHCO₃ – 10; NaH₂PO₄×H₂O – 0,42; глюкоза – 5,6 (рН=7,4). Растворы оксигенировали карбогеном (О₂–95%, СО₂–5%), температура раствора поддерживалась на уровне +37±0,5°С с помощью ультратермостата U–8 (Болгария). Для регистрации сократительной активности кольца аорты подвешивались с одной стороны к неподвижному крючку ячейки, а с другой стороны – к датчику механотрона FT–03 (Grass Instrument Co., США), предназначенного для измерения изометрического напряжения. Перед экспериментом сегменты аорты предварительно растягивали нагрузкой 1 гр. (~9,8 мН) и промывали физиологическим раствором в течение ~45–60 минут для достижения равновесия [5; с.195–203].

Статистическую обработку данных проводили с использованием пакета прикладных программ OriginLab OriginPro v. 8.5 SR1 (EULA, Northampton, MA 01060–4401, США). Полученные результаты в экспериментах подвергали статистической обработке с использованием t–критерия Стьюдента. Данные представлены в виде М±m, где М – среднее, m – стандартная ошибка. Статистически значимыми считали различия при р<0,01 и р<0,05.

Результаты и обсуждение. Как показали предварительные исследования, диацетат–пуликарин в нормальных условиях в широком диапазоне концентраций (3–100 мкМ) не влияет на тонус препаратов аорты крысы. Эти данные свидетельствуют о том, что в состоянии покоя диацетат–пуликарин не вызывает активацию сократительного аппарата препарата аорты крысы. Однако в дальнейших экспериментах нами было обнаружено, что диацетат–пуликарин эффективно расслабляет препараты аорты крысы, предварительно сокращенные гиперкалиевыми растворами (КСl 50 мМ), т.е. обладает выраженным релаксантным действием. В частности, было обнаружено, что эффекты диацетат–пуликарина имеют дозозависимый характер и, начиная с концентрации 3 мкМ, он вызывал подавление силы сокращений на 4,8±2,3%, относительно контроля, степень которых возрастала с увеличением его концентрации и достигала максимума при 50 мкМ (до 83,7±4,6%, относительно контроля; n=3–6). В этих условиях значение ЕС₅₀ (концентрация вызывающая подавление силы сокращения на 50%) для диацетат–пуликарина состовляло 8,3 мкМ (рис. 2А).

Известно, что КСl–индуцируемое сокращение ГМК аорты связано с активацией потенциал–зависимых Са²⁺_L–каналов плазматических мембран ГМК. При этом, увеличение [К⁺]_out изменяет потенциал мембраны и cледовательно вызывает деполяризацию, за счет этого активируется Са²⁺_L–каналов, что приводит к увеличению [Са²⁺]_in, которое в свою очередь вызывает сокращения ГМК [5; с.195–203; 6; с.201–206].

Учитывая это и анализируя полученные данные, можно предположить, что механизмы релаксантного эффекта флавоноида диацетат–пуликарина могут быть обусловлены подавлением поступления Са²⁺ в цитозоле ГМК, в результате блокирования Са²⁺_L–каналов сарколеммы. Для проверки этого предположения нами была выполнена специальная серия экспериментов, с использованием от разных концентрации ионов Са²⁺ в среде инкубации растворов Кребса–Хензелайта. Результаты этих экспериментов показывают, что в реализации релаксантного действия диацетат–пуликаринa важную роль играют [Са²⁺]_out, что может указывать на взаимодействие флавоноида с Са²⁺_L–каналов плазматических мембран ГМК. Вместе с тем в экспериментах было обнаружено, что релаксантное действие флавоноида диацетат–пуликарина заметно подавлялось верапамилом (0,1 мкМ) – специфицеским блокатором Са²⁺_L–каналов (рис. 2Б).

Рисунок 2. А. Влияние диацетат–пуликарина на механическое напряжение сегментов ГМК. Сила сокращения, индуцированная КСl (50 мМ), принята за 100%. (* – p<0,01; ** – p<0,05; n=3–6). Б. Влияние нифедипина на релаксантное действие флавоноида диацетат–пуликарина. Сила сокращения, индуцированная KCl (50 мМ), принято за 100% (* – p<0,01; ** – p<0,05; n=3–6).

Выводы. В целом, на основании полученных данных можно заключить, что релаксантное действие флавоноида диацетат–пуликарина связано с его влиянием на Са²⁺–каналов плазматической мембраны ГМК.

Блогадарность. Работа выполнена при финансовой поддержке Программы фундаментальных исследований АН РУз (проект №ФА–Ф–6–004).

Список литературы:

1. Catterall W.A. Structure and regulation of voltage–gated Ca²⁺–channels // Annu. Rev. Cell Dev. Biol. – 2000. – V.16. – P.521–555.
2. Gao B. Functional properties of voltage–dependent calcium channel // J.Biol.Chem. – 2000. – V.275. – P.12237–12242.
3. Hughes A.D. Calcium channels in vascular smooth muscle cells // J. Vasc. Res. –1995. – V.32. – P.353–370.
4. Laporte R., Hui A., Laher I. Pharmacological modulation of sarcoplasmic reticulum function in smooth muscle // Pharmacol. Rev. – 2004. – V.56. – P.439–513.
5.  Vandier С., Le Guennec J.Y., Bedfer G. What are the signaling pathways used by norepinephrine to contract the artery? A demonstration using guinea pig aortic ring segments // Adv. Physiol. Educ. – 2002. – V.26. – P.195–203.
6. Webb R.C. Smooth muscle contraction and relaxation // Adv. Physiol. Edu. – 2003. – V.27. – P.201–206.