Характеристика потенціалкерованих іонних струмів мембрани міоцитів артерій генетично гіпертензивних щурів - Автореферат

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ Характеристика потенціалкерованих іонних струмів мембрани міоцитів артерій генетично гіпертензивних щурів Роботу виконано у відділі нервово-мязової фізіології Інституту фізіології ім. Захист відбудеться “14 ”листопада 2000 р. о “_14_” годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д-26.198.01 при Інституті фізіології ім. З дисертацією можна ознайомитись в бібліотеці Інституту фізіології ім.Так, мембранний потенціал васкулярних міоцитів строго залежить від калієвої провідності мембрани міоцитів, а зміна напруження судин корелює з мембранним потенціалом (Harder 1984). Залежність між калієвою провідністю, мембранним потенціалом, та входом кальцію через потенціалкеровані Ca2 канали L-типу показано у васкулярних гладеньких мязах (Nelson et al. Збільшення Ca2 струму в міоцитах генетично гіпертензивних щурів може відбуватися принаймні двома шляхами: 1) збільшенням кількості функціонуючих Ca2 каналів в плазматичній мембрані; 2) збільшенням частоти відкривання існуючих Ca2 каналів. Досліджень в області потенціалзалежних К каналів при гіпертензії досить небагато і ці дослідження демонструють збільшення струму через Ca2 -залежні K канали (IK(Ca)) у васкулярних міоцитах генетично гіпертензивних щурів (Rusch et al 1992, England et al 1993, Liu et al 1997), хоча ці дані не пояснюють підвищену скорочувальну активність васкулярних гладеньких мязів при гіпертензії. При дослідженні Ca2 струмів велику увагу було приділено компоненту струму через Ca2 канали L-типу, який не інактивується, і може в той же час відігравати чи не головну роль в постійному вході іонів Ca2 до міоцитів васкулярних гладеньких мязів при певній величині мембранного потенціалу.Після цього шматочки артерій клали до цього ж розчину, який містив колагеназу тип ХІ (1 мг/мл), папаїн (0.25 мг/мл), бичачий сироватковий альбумін (1 мг/мл), дитіотреітол (0.1 мг/мл). Функціонально повноцінні ізольовані міоцити резистивних артерій отримували після цього шляхом багаторазового пропускання шматочків артерій через пастерівську піпетку із свіжим номінально безкальцієвим розчином, який містив 0.1% бичачого сироваткового альбуміну. Частина експериментів була виконана на ізольованих гладенькомязових клітинах із мезентеріальної артерії та сліпої кишки (taenia coli) морської свинки, а також сімявидільних протоків щура, виділення міоцитів яких суттєво не відрізнялась від згаданої для мезентеріальних артерій. Для дослідження іонних струмів через Са2 канали ізольованих міоцитів застосовували модифікований "perforated patch-clamp" метод з використанням антибіотика амфоторіцина Б. Принцип методу полягав у створенні щільного (гігаомного) контакту між стінками кінчика піпетки та мембраною клітини з наступним перфоруванням ділянки мембрани під піпеткою амфоторіцином Б.В міоцитах мезентеріальних артерій у відповідь на ступінчате деполяризуюче зміщення мембранного потенціалу від підтримуваного потенціалу-80 МВ до рівнів більш позитивних, ніж-40 МВ виникав вихідний струм, який повільно активувався та досягав максимуму в проміжку 200 мс при тестуючому потенціалі-10 МВ (рис.1.А.). Додавання до зовнішнього розчину неселективного блокатора К каналів ТЕА в концентрації 10 ММ суттєво інгібувало, а подальше додавання неселективного блокатора К каналів 4-АП в концентрації 5 ММ майже повністю блокувало вихідний струм при підтримуваному потенціалі-80 МВ (рис 1.А). Була досліджена дія харібдотоксину - селективного блокатора K(Ca) каналів великої провідності - на К струм (ІК) міоцитів мезентеріальних артерій нормотензивних щурів для кожного тестуючого потенціалу через кожні 10 МВ від-60 до 70 МВ при підтримуваному потенціалі-80 МВ (рис.2.А). Криві стаціонарної інактивації ІК описані рівнянням Больцмана ((I/Imax=(1 exp(V-V0.5)/k)-1)) в контролі (14 клітин), в присутності 1 ММ (14 клітин) та 10 ММ ТЕА (8 клітин) суттєво відрізнялись потенціалом половинної інактивації (-33 МВ,-27 МВ та-36 МВ, відповідно), що може свідчити про наявність компонентів ІК 4-АП, який є блокатором потенціалкерованих К каналів, в концентрації 5 ММ інгібував ІК міоцитів на 30% - 40%, не впливаючи на осциляції цього струму (рис.4) при деполяризуючому зміщенні мембранного потенціалу до 60 МВ від підтримуваного-80 МВ. Було показано, що в даних міоцитах вхідний Ва2 струм (IBA) струм переноситься через Са2 канали L-типу, які є високочутливі до дигідропіридинів.За допомогою методу “patch clamp” в конфігурації “current clamp” було показано, що міоцити мезентеріальних резистивних артерій нормотензивних щурів мали середній потенціал спокою-38 МВ та деполяризувались 4-АП, проте не деполяризувались ТЕА. Величини густини К струмів в контролі, чутливих до 1 та 10 ММ ТЕА не відрізнялись суттєво в міоцитах нормотензивних та гентично гіпертензивних щурів, проте величина густини 4-АП-чутливого струму була значно меншою в міоцитах гентично гіпертензивних щурів. Величина густини IBA була значно більшою в міоцитах генетично гіпертензивних щурів у порівнянні з нормотензивними.