Анотація до роботи:

Тєлєжкін В.С. “Природа модулюючої дії оксиду азоту на електрогенез у гладеньких м’язах основної легеневої артерії та їх скорочення-розслаблення”. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.02 – біофізика. – Інститут фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України, Київ, 2003.

Наша робота присвячена дослідженню можливих механізмів дії NO на гладеньком’язові клітини (ГМК) основної легеневої артерії кроля. В якості донору NO використовувався нітрогліцерин (НГ).

Експерименти на багатоклітинних гладеньком’язових препаратах здійснювались з використанням методів “сахарозний місток” та тензометриї, з допомогою яких досліджувались механізми дії NO на викликані електричну та скоротливу активності деендотелізованих гладеньком’язових смужок основної легеневої артерії. За допомогою методу фіксації потенціалу (“patch-clamp”) проводились дослідження фармако-біофізичних характеристик вихідного трансмембранного іонного струму, вхідного потенціалзалежного Са²⁺-струму та поодиноких K_Ca-каналів великої провідності мембрани ізольованих поодиноких ГМК основної легеневої артерії кроля та вплив на них NO.

Встановлено, що NO розслаблює гладенькі м’язи основної легеневої артерії, і цей ефект опосередкований, щонайменше чотирма відомими механізмами: стимуляцією активності К_Са-каналів великої провідності, пригніченням активності потенціалзалежних Са²⁺-каналів L-типу, пригніченням вивільнення іонів Са²⁺ з інозитолтрифосфат-чутливого компонента саркоплазматичного ретикулуму та впливом на скоротливий апарат ГМК. Крім того, результати нашої роботи вказують на те, що електрофізіологічні властивості і, відповідно, реакції ізольованих ГМК істотно відрізняються від властивостей і відповідей ГМК багатоклітинних препаратів.

Показано, що внесок К_Са-каналів великої провідності у вихідний трансмембранний іонний струм поодиноких ізольованих ГМК основної легеневої артерії кроля і у формування мембранного потенціалу спокою (МПС) ГМК смужок перевищує внесок К_V-каналів.

1. Застосування методу “сахарозний місток” дозволило ідентифікувати вірогідні механізми дії оксиду азоту (NO), вивільненого з нітрогліцерину на електричну та скорочувальну активність деендотелізованих гладеньком’язових препаратів основної легеневої артерії кроля. За допомогою методу фіксації потенціалу (“patch-clamp”) були досліджені фармако-біофізичні характеристики вихідного трансмембранного іонного струму та вхідного потенціалзалежного Са²⁺-струму мембрани ізольованих поодиноких ГМК основної легеневої артерії кроля та дія на них NO.

2. NO пригнічує скорочення гладеньком’язових препаратів, викликане дією фенілефрину, що зумовлено вивільненням Са²⁺ з інозитолтрифосфат-чутливого Са²⁺-депо, але не впливає на скорочення, викликане дією кофеїну, яке розвивається в результаті вивільнення Са²⁺ з ріанодинчутливого Са²⁺-депо ГМК основної легеневої артерії кроля. Крім того, є вірогідним вплив NO на скоротливий апарат ГМК (розслаблення препарату нижче рівня умовного нуля).

3. Внесок К_Са-каналів великої провідності у вихідний трансмембранний струм поодиноких ізольованих ГМК і у формування мембранного потенціалу спокою (МПС) ГМК смужок перевищує внесок К_V-каналів. К_Са- та К_V-канали є основними переносниками вихідного К⁺-струму у ГМК основної легеневої артерії кроля. Блокування К_Са-каналів за допомогою 5 мМ ТЕА більше ніж удвічі пригнічує вихідний трансмембранний струм та викликає значну деполяризацію, котра близька до порогу активації Са²⁺-каналів L-типу, що беруть участь в генерації ПД.

4. NO збільшує амплітуду вихідного трансмембранного струму за рахунок стимуляції активності К_Са-каналів великої провідності. Досліди, проведені на поодиноких К_Са-каналах, показують, що NO збільшує вірогідність відкритого стану (P₀) К_Са-каналів, не впливаючи на величину їх провідності. Провідність окремого К_Са-каналу складає біля 150 пС.

5. Показано пригнічуючий вплив NO на активність потенціалзалежних Са²⁺-каналів L-типу мембрани ГМК основної легеневої артерії кроля, що відбивається у зменшенні амплітуди потенціалзалежного Са²⁺-струму поодиноких ізольованих ГМК, а також у пригніченні викликаних ПД і скорочень багатоклітинних препаратів.

6. Встановлено, що при використанні методу “сахарозний місток”, коли умови експерименту близькі до стану фізіологічного спокою, спостерігалась активність К_Са- та К_V-каналів у мембрані ГМК. В той же час в дослідах із застосуванням методу “patch-clamp” при потенціалах –50 – –60 мВ, що відповідають значенням МПС ГМК основної легеневої артерії кроля, вихідних струмів не виявлено. Це вказує на істотні відмінності електрофізіологічних властивостей поодиноких ізольованих ГМК і ГМК багатоклітинних препаратів.

Публікації автора:

1. Тєлєжкін В.С. “Модулююча дія нітрогліцерину на TEA-індуковані електричну та скоротливу активності гладеньком’язових смужок загальної легеневої артерії кроля” // Архів клінічної та експериментальної медицини, Т. 10, № 2, с. 221-222, 2001.

2. Тєлєжкін В.С., Цвіловський В.В., Дискіна Ю.Б., Давидовська Н.В., Шуба М.Ф. “Дія блокаторів калієвих каналів і оксиду азоту на електричну та скоротливу активність гладеньком’язових смужок основної легеневої артерії кроля // Нейрофізіологія/Neurophysiology, Т. 33, № 5, с. 321-328, 2001.

3. Telezhkin V.S., Shuba M.F. “Action of K_Ca- and K_V-channel blockers and nitric oxide on electrical and contractile activity of rabbit main pulmonary smooth muscle cells” // Program and Abstracts, UMFG SAV, Bratislava, p. 73, 2002.

4. Тєлєжкін В.С., Дискіна Ю.Б. “Роль потенціалзалежних і кальційзалежних каналів у формуванні мембранного потенціалу та тонусу гладеньком’язових клітин занальної легеневої артерії кроля // Фізіологічний журнал, Т. 48, № 2, p. 16, 2002.

5. Telezhkin V.S. “Action of K_Ca- and K_V-channel blockers and nitric oxide on electrical and contractile activity of rabbit main pulmonary smooth muscle cells” // Abstracts, Second Bogomolets-Nenski Symposium, Kiev, p. 16, 2002.

6. Тєлєжкін В.С., Дискіна Ю.Б. “Дія блокаторів калієвих каналів і оксиду азоту на електричну та скоротливу активність гладеньких м’язів основної легеневої артерії кроля” // Тези доповідей ІІІ з’їзду Українського біофізичного товариства, Львів, с. 100, 2002.

7. Тєлєжкін В.С., Шуба М.Ф. “Механізми розслаблюючої дії нітрогліцерину на скорочення гладеньких м’язів основної легеневої артерії кроля, викликані фенілефрином та кофеїном” // Нейрофізіологія/ Neurophysiology, Т. 35, № 1, с. 3-12, 2003.

8. Тєлєжкін В.С., Цвіловський В.В., Шуба М.Ф. “Активуючий вплив NO на Са²⁺-залежні К⁺-канали гладеньком’язових клітин основної легеневої артерії кроля” // Нейрофізіологія/ Neurophysiology, Т. 35, № 2, с. 10-17, 2003.