Вазорелаксантное действие алкалоида 1-(4'-хлорфенил)- 6,7- диметокси-1,2,3,4-тетрагидроизохинолин на функциональную активность гладкомышечных клеток аорты крысы

АННОТАЦИЯ

Изучено действие алкалоида 1-(4¢-хлорфенил)- 6,7-диметокси-1,2,3,4-тетрагидроизохинолина (F-37) на функциональную активность гладкомышечных клеток аорты крысы. Регистрацию изометрической силы проводили с помощью преобразователя силы типа FT-03 (Grass Instrument Co., США). Обнаружено, что F-37 (5-100 мкМ) обладает выраженным релаксантным действием и установлено, что релаксантный эффект F-37 обусловлено модуляцией активности Ca²⁺_L–каналов сарколеммы ГМК.

ABSTRACT

The effect of 1-(4¢-Chlorophenyl)-6,7-dimethoxy-1,2,3,4-tetrahydroisoquinoline (F-37) on the functional 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 F-37 (5-100 micromol/L^–1) relaxes the aorta SMC by supressing of Ca²⁺ -channels of SMC.

Ключевые слова: аорты крысы, ГМК, Са²⁺-канал, F-37, вазорелаксантный эффект.

Keywords: rat aorta, SMC, Ca²⁺-channel, F-37, vasorelaxant effect.

Гипертония является глобальной проблемой общественного здравоохранения, которая общепризнанно считается важным прогностическим фактором сердечно-сосудистых заболеваний и преждевременной смертности. Поэтому профилактика и лечение гипертонии остаются приоритетом для медицинского сообщества [1, с.201-259].

В настоящее время существут огромное количество лекарственных препаратов для лечения гипертонии, однако большинство этих препаратов обладают побочными эффектами. Они неэффективны при нормализации артериального давления, а также негативно действуют на здоровье пациентов [2, с.3263-3268; 3, с.313–315; 4, с.298–306].

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 [5, с.521–555; 6, с.12237–12242].

Цель работы – изучение влияния алкалоида 1-(4¢-хлорфенил)-6,7-диметокси-1,2,3,4-тетрагидроизохинолина (F-37) на сократительную активность ГМК аорты крысы (рис. 1).

Рисунок 1. Химическая структура алкалоида 1- (4¢-хлорфенил) - 6,7-диметокси-1,2,3,4-тетрагидроизохинолин

Материалы и методы. Эксперименты проводились на препаратах, представляющих собой кольца шириной 3- 4 мм, выделенных из аорты белых беспородных крыс (200- 250 г) и помещенных в специальную камеру (5 мл), перфузируемую физиологическим раствором Кребса Хенселейта. В работе с экспериментальными животными полностью соблюдались международные принципы Хельсинкской декларации и гуманного отношения к животным.

В работе использовали раствор Кребса Хенселейта, следующего состава (мМ): NaCl-120; KCl-4,8; CaCl₂-2; MgSO₄-1,2; KH₂PO₄-1,2; NaHCO₃-20; глюкоза 10, рН 7,4. В некоторых опытах также использовали бескальциевые растворы, для чего из раствора Кребса исключали ионы кальция, а для связывания их следов добавляли ЭГТА ( 1 мМ). Растворы оксигенировали карбогеном (О₂-95%, СО₂-5%), температура раствора поддерживалась на уровне 37±0.5^оС с помощью ультратермостата U-8.

Регистрацию силы изометрического сокращения проводили с помощью механотрона FT-03 (Grass- Telefactor, USA), самописца Z 4221 (Чехия).

Статистическую обработку данных и оформление иллюстраций проводили с помощью компьютерной программы Origin 6.1 (Microsoft, США).

Результаты и обсуждение. В предварительных экспериментах алкалоид F-37 в широком диапазоне концентраций не влияет на базальный тонус препаратов аорты крысы. Эти данные свидетельствуют о том, что в состоянии покоя исследуемые алкалоида F-37 не действуют на функциональную активность сократительного активность аппарата гладкомышечных клеток (ГМК) аорты крысы. Однако алкалоида F-37 вызывал расслабление на силу сокращения препарата аорты в гиперкалийвой среде, вызванного с помощью 50 мМ КСl. Таким образом, алкалоида F-37 при концентрации 5 мкМ расслабляет силу сокращения на 14.7±4.2% по сравнению с контролем, а при максимальной концентрации 100 мкМ расслабление препарата составляет 91.1±3.6%, по сравлению с контролем.

В этих условиях значение ЕС₅₀ (концентрация, вызывающая подавление силы сокращения на 50%) для алкалоида F-37 составляло 13.7 мкМ. (рис. 2).

Рисунок 2. Влияние F-37 на сокращения препаратов аорты крысы, индуцируемые 50 мМ KCl

По оси ординат - сила сокращения препаратов аорты в процентах от амплитуды контрольного сокращения (50 мМ KCl); по оси абсцисс - концентрация алкалоидов (мкМ). Во всех случаях *p<0,05, **p<0,01 (n=5).

Учитывая то, что развитие сократительных ответов, индуцированных КСl в основном обеспечивается входом ионов Са²⁺ в гладкомышечные клетки через потенциал-зависимые Са²⁺-каналы L-типа, эти результаты могут свидетельствовать о том, что наблюдаемые эффекты F-37 обусловлены его взаимодействием с этими каналами.

Для проверки этого предположения были изучены эффекты исследуемых алкалоидов в условиях отсутствия ионов Са²⁺ в среде инкубации. В этой серии экспериментов обнаружено, что при предварительной инкубации препаратов аорты крысы в бескальциевых растворах Кребса, содержащих КСl ( 50 мМ), F-37 (100 мкМ), кумулятивное добавление ионов Са²⁺ сопровождалось развитием сократительных ответов, которые, по амплитуде были значительно меньше по сравнению с контролем, полученном в нормальном растворе Кребса, содержащем ионы Са²⁺ (рис. 3).

Рисунок 3. Влияние F-37 на Ca²⁺-индуцируемые сокращения препаратов аорты крысы, в присутствии 50 мМ KCl

По оси ординат - сила сокращения препаратов аорты в процентах от амплитуды контрольного сокращения (50 мМ KCl); по оси абсцисс- концентрация СаCl₂ (мМ). Во всех случаях *p<0,05, **p<0,01; (n=5).

Результаты этих экспериментов показывают, что релаксантный эффект алкалоида F-37 является Са²⁺-зависимым процессом, что может указывать на то, что в его обеспечении лежит подавление поступления ионов Са²⁺ в гладкомышечные клетки через Са²⁺–каналы L-типа. Для дополнительной проверки этого предположения были изучены эффекты F-37 в присутствии верапамила - специфического блокатора Са²⁺-каналов L-типа. В этих экспериментах было обнаружено, что в присутствии 0.1 мкМ верапамила, концентрации соответствующей его значению ЕС₅₀ при которой он подавляет сокращения, индуцируемые 50 мМ КС1, на 50%, добавление в среду инкубации F-37 (13.7 мкМ), приводило к дальнейшему расслаблению препаратов аорты крысы (рис.4).

Рисунок 4. Влияние блокатора потенциал–зависимых Са²⁺-каналов верапамила на релаксантное действие F-37

По оси ординат – сила сокращения препаратов аорты в процентах от амплитуды контрольного сокращения (50 мМ KCl). Во всех случаях *p<0,05, **p<0,01 (n=4-5).

При этом было установлено, что в присутствии в среде инкубации верапамила, добавление F-37 сопровождается снижением амплитуды сокращений препаратов аорты, индуцированных 50 мМ КС1, всего на 12.4 ±3.9%, что несущественно отличается от эффектов алкалоида и верапамила, при их использовании в отдельности.

В месте с тем способность алкалоида F-37 дополнительно расслабляет препараты аорты на фоне эффекта верапамила указывает на то, что на основе релаксантное действия лежит не только поступления ионов Са²⁺ через потенциал-зависимое Са²⁺- каналы, но и его влияние и на другие пути поступления ионов  Са²⁺ в цитоплазму ГМК.

Выводы. Полученные результаты свидетельствуют о том, что вазорелаксантное действие алкалоида F-37, в основном обусловлены блокированием потенциал-зависимых Ca²⁺-каналов гладкой мускулатуры клеток.

Список литературы:
1. Elliott WJ. Systemic hypertension// Curr. Probl. Cardiol. –2007.–V.32–P. 201–259
2. Curb J.D., Borhani N.O., Blaszkowski T.P., Zimbaldi N., Fotiu S., Williams W. Long-term surveillance for adverse effects of antihypertensive drugs // JAMA–1985. –V.253 – Р.3263–3268
3. Düsing R., Weisser B., Mengden T., Vetter H. Changes in antihypertensive therapy-the role of adverse effects and compliance // Blood Press. 1998 –V.7–P.–313–315
4. Waeber B. Fixed low-dose combination therapy for hypertension. Curr. Hypertens. Rep – 2002–V.4–P.298–306.
5. Catterall W.A. Structure and regulation of voltage–gated Ca2+–channels // Annu. Rev. Cell Dev. Biol. – 2000. – V.16. – P.521–555.
6. Gao B. Functional properties of voltage–dependent calcium channel // J.Biol.Chem. – 2000. – V.275. – P.12237–12242.