ScD
ScD
Цель исследования. Изучение функционального взаимодействия недавно обнаруженных на сарколемме одиночных кардиомиоцитов α2 ‑адренергических и имидазолиновых рецепторов в отношении регуляции внутриклеточного уровня кальция и продукции сигнальной молекулы оксида азота (NO). Материалы и методы. Эксперименты выполнены на изолированных кардиомиоцитах левого желудочка крыс линии Wistar. Потенциал-зависимые токи Са2+ измеряли от целой клетки методом пэтч-кламп (patch-clamp) в конфигурации перфорированного пэтча («perforated patch»). Внутриклеточный уровень кальция и продукцию NO оценивали по изменению интенсивности флуоресценции Ca2+-специфического и NO-чувствительного зондов на флуоресцентном или конфокальном микроскопе. Результаты. Показано, что агонисты α2‑адренергических и имидазолиновых рецепторов ингибируют токи Са2+ L-типа, однако их эффекты не развиваются на фоне друг друга. Блокада ключевых эффекторных молекул: протеинкиназы В (Akt-киназы) – для α2‑адренорецепторов, и протеинкиназы С – для имидазолиновых рецепторов, приводит к тому, что действие агонистов становится аддитивным. Как селективный α2‑агонист – гуанабенц, так и специфический агонист имидазолиновых рецепторов первого типа – рилменидин проявляют дополнительное ингибирование токов Са2+ на фоне базального, сниженного активацией одной из двух рецепторных систем. При этом рилменидин увеличивает уровень свободного Са2+ в цитозоле, а гуанабенц, напротив, снижает. Действие гуанабенца не развивается на фоне рилменидина, хотя тот эффективно увеличивает внутриклеточный уровень кальция в кардиомиоцитах, предварительно обработанных гуанабенцом. При активации α2‑адренорецепторов происходит существенная стимуляция эндотелиальной изоформы NO-синтазы, и как следствие – увеличение уровня NO. Собственно активация имидазолиновых рецепторов не влияет на синтез NO, однако предотвращает продукцию NO, индуцируемую α2‑агонистами. Заключение. Полученные данные уточняют нецентральные периферические эффекты, возникающие при активации α2‑адренергической или имидазолиновой систем в условиях эндогенной гиперактивации второй, и позволяют сформулировать ряд практических рекомендаций для клинической практики.
Aim: to investigate the functional interaction of α2-adrenergic and imidazoline receptors recently identified on the sarcolemma of isolated cardiomyocytes for regulation of the intracellular calcium and the production of the signal molecule of nitric oxide (NO). Materials and methods: experiments were performed on isolated left ventricular cardiomyocytes of Wistar rats. Potential-dependent Ca2+-currents were measured from the whole-cell by the patch-clamp method in “perforated-patch” configuration. The intracellular calcium and the production of nitric oxide were estimated from the changes in fluorescence intensity of the Ca2+-specific and NO-sensitive dyes at fluorescent or confocal microscope. Results: It has been shown that α2‑adrenergic and imidazoline receptor agonists inhibit L-type Ca2+-currents by themselves, but their effects do not develop against each other’s background. The blockade of key effector molecules: protein kinase B (Akt kinase) for α2‑adrenergic receptors, and protein kinase C for imidazoline receptors causes the action of agonists to become additive. Both the selective α2‑agonist, guanabenz, and the specific agonist of the first type imidazoline receptors, rilmenidine, show an additional inhibition of Ca2+-currents against the basal background already reduced by the activation of one of the two receptor systems. Wherein rilmenidine increases the level of free Ca2+ in the cytosol, and guanabenz, on the contrary, decreases it. The action of guanabenz does not develop against the background of rilmenidine, although it, in turn, effectively increases the intracellular level of calcium in guanabenz-pretreated cardiac cells. Activation of α2‑adrenergic receptors leads to significant stimulation of the endothelial isoform of NO-synthase, and as a result to an increase in the NO level. Activation of imidazoline receptors itself does not affect NO synthesis but it prevents the production of NO induced by α2‑agonists. Conclusion: obtained data make it possible to formulate a number of useful recommendations for clinical practice, and also to clarify the non-central peripheral effects arising from the activation of α2‑adrenergic or imidazoline systems under conditions of endogenous hyperactivation on of the two systems.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.