научная статья по теме ЗНАЧЕНИЕ КАННАБИНОИДНЫХ РЕЦЕПТОРОВ В РЕГУЛЯЦИИ УСТОЙЧИВОСТИ МИОКАРДА К ДЕЙСТВИЮ ИШЕМИИ И РЕПЕРФУЗИИ Биология

Текст научной статьи на тему «ЗНАЧЕНИЕ КАННАБИНОИДНЫХ РЕЦЕПТОРОВ В РЕГУЛЯЦИИ УСТОЙЧИВОСТИ МИОКАРДА К ДЕЙСТВИЮ ИШЕМИИ И РЕПЕРФУЗИИ»

ИЗВЕСТИЯ РАИ. СЕРИЯ БИОЛОГИЧЕСКАЯ, 200S, № 4, с. 471-47S

ФИЗИОЛОГИЯ животных И ЧЕЛОВЕКА

УДК 616.001.16-092.17.

ЗНАЧЕНИЕ КАННАБИНОИДНЫХ РЕЦЕПТОРОВ В РЕГУЛЯЦИИ УСТОЙЧИВОСТИ МИОКАРДА К ДЕЙСТВИЮ ИШЕМИИ И РЕПЕРФУЗИИ

© 200S г. О. В. Лacyкoвa*, Л. H. Macîoe*, С. Ю. EpMaKoe*, Д. Kpoyфopд**, Ф. Бapт***,

А. В. Kpылaтoв*, Л. О. Xaнyш****

*Иаучно-исследователъский институт кардиологии СО РАМИ, 634012 Томск, ул. Киевская, 111 **Tocris Cookson Ltd, Hung Road, Shirehampton, Bristol BS11 9XJ, UK ***Sanofi-Aventis Recherche, 371 Rue du Professeur J. Blayac, 341S4 Montpellier cedex, France **** School of Pharmacy, Faculty of Medicine, Hebrew University, Ein Kerem, Jerusalem 91120, Israel

E-mail: maslov@cardio.tsu.ru Поступила в редакцию 29.01.2007 г.

In vivo моделировали коронароокклюзию (45 мин) и реперфузию (2 ч) у наркотизированных крыс линии B^rap, находящихся на искусственной вентиляции. In vitro выполняли тотальную ишемию (45 мин) и реперфузию (30 мин) изолированного сердца крысы. Ceлeктивный агонист каннабиноидных (CB) рецепторов HU-210 вводили внутривенно в дозе 0.1 мг/кг за 15 мин до перевязки коронарной артерии. Ceлeктив-ные CB1 и CB2 антагонисты SR141716A и SR144528 инъецировали внутривенно за 25 мин до ишемии. In vitro использовали HU-210 и SR141716A перед тотальной ишемией, добавляя в перфузионный раствор в конечной концентрации 0.1 мкМ/л. Предварительное введение HU-210 уменьшает соотношение "размер инфаркта/область риска" (РИ/ОР) in vivo. Kapдиoпpoтeктopный эффект не проявлялся после введения SR141716A и не устранялся после применения SR144528. Оба антагониста не влияли на соотношение РИ/ОР. Предварительная инъекция блокатора ^-^-каналов глибенкламида не устраняла кардиопро-текторный эффект HU-210. Добавление HU-210 перед ишемией вызывало снижение уровня креатинфос-фокиназы (KîK) в перфузате, оттекающем от сердца, и снижало силу сердечных сокращений. Один препарат SR141716A не влиял на сократимость сердца и уровень KîK. Полученные результаты позволяют предположить, что активация СТ^рецепторов кардиомиоцигов увеличивает устойчивость сердца к ише-мии-реперфузии и негативно сказывается на насосной функции сердца. Эндогенные каннабиноиды не участвуют в регуляции сократимости сердца и толерантности к ишемии и реперфузии. ^тф-каналы не участвуют в механизме кардиопротекторного действия HU-210.

Раскрытие эндогенных механизмов повышения адаптационной устойчивости сердца к повреждающему действию ишемии и реперфузии представляется одной из важных задач современной физиологии и кардиологии. Основой развития этого научного направления послужило открытие феномена "ишемического прекондициониро-вания" (ИП) (Murry et al., 1986). Суть названного явления заключается в повышении устойчивости сердца к патогенному действию длительной ишемии после нескольких предварительных сеансов кратковременной коронароокклюзии и реперфузии (Murry et al., 1986). Наиболее известными медиаторами ИП считают аденозин, брадикинин, опиоиды (Liu et al., 1991; Goto et al., 1995; Schultz et al, 1997a; Miki et al, 1998; Chien et al, 1999). Недавно было показано, что защитный эффект ИП не проявляется в условиях блокады каннабиноидных рецепторов (Bouchard et al., 2003; Ribuot et al., 2004; Pacher et al., 2005). Имеются единичные сведения о кардиопротекторном действии агонистов названных рецепторов. Так, группой канадских ученых под руководством Леписьера (Lepicier

et al., 2003) показано снижение реперфузионного выброса КФК и ЛДГ из миокарда под влиянием эндогенных каннабиноидов 2-арахидонилглице-рола и пальмитоилэтаноламина. Однако это единственное исследование, результаты которого, по нашему мнению, нуждались в дальнейшем подтверждении. К тому же названными авторами не учитывался факт гетерогенности популяции каннабиноидных рецепторов, поскольку в работе были использованы их неселективные лиганды. В этой связи следует отметить, что в настоящее время идентифицировано 3 субтипа каннабиноидных рецепторов (Howlett et al., 2002; Baker et al., 2006). Из них наиболее хорошо изучены СВ1- и СВ2-рецепторы (Howlett et al., 2002). Наша работа была посвящена исследованию значения СВ1- и СВ2-рецепторов в формировании устойчивости сердца к действию ишемии и реперфузии.

К сказанному следует добавить, что внутриклеточные механизмы кардиотропных эффектов лигандов СВ-рецепторов также изучены недостаточно. Известно, что каннабиноидные, как и

опиоидные рецепторы, относятся к G-белок сопряженным структурам (Matsuda et al., 1990; Howlett et al., 2002). Стимуляция опиоидных рецепторов приводит к развитию кардиопротектор-ного эффекта при ишемии и реперфузии (Ласуко-ва и др., 2004; Лишманов и др., 2005). Поскольку, по мнению многих исследователей, защитные эффекты опиоидов реализуются путем активации АТФ-чувствительных К+-каналов (KATф-каналов) (Schultz et al., 1998; Fryer et al., 2000; 2001), мы предположили, что и каннабиноиды могут действовать по аналогичному механизму.

Общеизвестно, что, наряду с повреждением мембран кардиомиоцитов, ишемическое воздействие сопровождается развитием сократительной дисфункции миокарда во время реперфузии. Кроме того, каннабиноиды способны оказывать отрицательный хронотропный эффект при системном введении (Vidrio et al., 1996). Есть единичные работы, свидетельствующие о влиянии неселективных агонистов СВ рецепторов на сократимость изолированного перфузируемого сердца (Smiley et al., 1976; Ford et al., 2002). Однако до настоящего времени нет единого мнения о роли этих соединений в регуляции инотропной функции сердца при ишемии-реперфузии.

В связи с вышесказанным, целью работы явилось: а) исследование роли СВ1-и СВ2-рецепто-ров в регуляции устойчивости сердца к действию ишемии и реперфузии; б) оценка вклада K^^-ка-налов в реализацию кардиотропных эффектов агониста каннабиноидных рецепторов HU-210.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Исследование состояло из двух фрагментов. Первый был выполнен in vivo на крысах линии Вистар массой 200-250 г, наркотизированных хлоралозой. Второй был выполнен in vitro на изолированных перфузируемых сердцах крыс.

Эксперименты in vivo. Острый инфаркт миокарда вызывали путем перевязывания левой нисходящей коронарной артерии на 45 мин с последующей реперфузией в течение 120 мин (Schultz et al., 1998). Наркоз животным проводился с помощью хлоралозы (50 мг/кг внутрибрюшинно). Во время эксперимента животные находились в условиях искусственной вентиляции легких. Активацию каннабиноидных рецепторов проводили путем внутривенного введения животным селективного агониста СВ1- и СВ2-рецепторов HU-210 ((6aR)-транс-3-(1,1-диметилгептил)-6a,7,10,10a-тетрагидро-1-гидрокси-6,6-диметил-6H-дибен-зо[Ъ4]пиран-9-метанол) в дозе 0.1 мг/кг (Mechou-lam et al., 1988). С целью избирательной блокады СВ1- и СВ2-рецепторов были применены соответствующие антагонисты СВ рецепторов: селективный СВ1-антагонист СP141716A (N-^ипери-

дин-1-ил]-1-[1,2-дихлорфенил]-4-метил-Ш-пира-зол-3-карбоксамид HCl) (Mansbach et al., 1996) и селективный СВ2-антагонист SR144528 (N-(1S)-endo-1,3,3-триметилбицикло [2.2.1]гепта-2-ил]-5-(4-хлоро-3-метилфенил)-1-(4-метил-бензил)-пи-разол-3-карбоксамид) (Bouaboula et al., 1999). Эти соединения вводили внутривенно за 10 мин до инъекции каннабиноидов в дозе 1 мг/кг. Блока-тор КАТФ-каналов глибенкламид вводили внутривенно за 45 мин до начала эксперимента в дозе 0.3 мг/кг (Fryer et al., 2001). Глибенкламид в количестве 3 мг предварительно растворяли в 0.1 мл диметилсульфоксида (DMSO). Полученный раствор в объеме 10 Щ добавляли к 1 мл 20%-ного раствора гидроксипропилциклодекстрина (200 мг этого реагента растворяли в 1 мл H2O). Используемые лиганды СВ-рецепторов ex tempore растворяли в смеси, состоящей из кремофора, этанола и 0.9%-ного раствора NaCl (1 : 1 : 18), как рекомендовано в литературе (Adams et al., 1976; Mansbach et al., 1996).

Для оценки кардиопротекторной активности используемых химических агентов рассчитывали процентное отношение зоны некроза к зоне риска (ЗН/ЗР). Определение зоны некроза миокарда проводили следующим образом. С целью выявления зоны гипоперфузии после 2-часовой реперфузии перевязывали левую нисходящую коронарную артерию и внутривенно болюсом вводили 10%-ный раствор красителя Patent blue violet (C27H31N2O6S2Na) (Sigma, США) в дозе 40 мг/кг. Далее сердце извлекали и разделяли на 6-8 поперечных срезов толщиной 1-1.5 мм. Неповрежденный миокард (окрашенную часть) отделяли от неокрашенной части и взвешивали. Оставшуюся (неокрашенную) часть мышечной ткани подвергали дальнейшему окрашиванию в 0.1%-ном растворе п-нитротетразолия синего (C40H30N10O6Q2) (Sigma). После 15-минутного окрашивания в термостате при температуре 37°С визуально разделяли некротизированный миокард (красного цвета) и зону гипоперфузии (ЗР, серо-зеленого цвета) с последующим взвешиванием (Schultz et al., 1998).

Эксперименты in vitro. Эксперименты проводились на крысах-самцах массой 250-300 г. После выделения сердца помещали в охлажденный раствор Кребса-Хензелайта, отделяли соединительную ткань и далее перфузировали по методу Лан-гендорфа по открытому контуру. Раствор Креб-са-Хензелайта и все реактивы готовились на деионизованной воде, которая подвергалась дополнительной очистке на установке "Simplicity" (Millipore, Франция).

На модели изолированного перфузируемого сердца оценивали кардиопротекторные и ино-тропные эффекты лигандов каннабиноидных рецепторов. Преимущество подобных исследова-

ний по сравнению с работами, выполняемыми in vivo, состоит в том, что на такой модели миокард выведен из-под влияния регуляторных систем целого организма. Это дает возможность обнаружить нарушения биохимических процессов и сократительной функции, зависящие только от повреждения миокарда. B данной работе использовали модель тотальной (глобальной) ишемии, позволяющей полностью прекратить поступление кислорода и питательных субстратов к клеткам миокарда, а также отток продуктов метаболизма. B ходе эксперимента определяли следующие параметры сократимости: частота сердечных сокращений (4CC, уд./мин), давление, развиваемое левым желудочком изолированного сердца (Д

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком

Пoхожие научные работыпо теме «Биология»