ИЗВЕСТИЯ РАН. СЕРИЯ БИОЛОГИЧЕСКАЯ, 2Oll, № l, с. 68-76
^ ^^^^^^ ФИЗИОЛОГИЯ ЖИВОТНЫХ
И ЧЕЛОВЕКА
УДК 615.357.03:617-001.36].015.4.076.9
АКТИВАЦИЯ "МОЛЧАЩИХ" ВАЗОКОНСТРИКТОРНЫХ 5НТ1А-РЕЦЕПТОРОВ КАК ВОЗМОЖНЫЙ МЕХАНИЗМ СИНЕРГИЗМА ДЕЙСТВИЯ АНГИОТЕНЗИНА II И СЕРОТОНИНА НА ТОНУС СОСУДОВ
© 2011 г. Л. М. Кожевникова*, И. Ф. Суханова**, П. В. Авдонин*, **
*Институт общей патологии и патофизиологии РАМН, 125315Москва, ул. Балтийская, 8 **Институт биологии развития им. Н.К. Кольцова РАН, 119334 Москва, ул. Вавилова, 26
E-mail: lubovmih@yandex.ru Поступила в редакцию 02.07.2010 г.
Проведено исследование влияния ангиотензина II на активность 5НТ1А-рецепторов и оценена их роль в синергизме действия серотонина и ангиотензина II. Показано, что агонист 5НТ1А-рецепто-ров 8-OH-DPAT в присутствии ангиотензина II вызывает сокращение кольцевых фрагментов аорты. Этот эффект не связан с неспецифической активацией ai-адренорецепторов, поскольку он воспроизводится при блокировании данных рецепторов празозином. Синергизм в действии ангиотензина II и 8-OH-DPAT полностью сохраняется при частичной десенситизации рецепторов ангиотензина II. Установлено, что 8-OH-DPAT вызывает увеличение концентрации ионов кальция в цитоплазме культивируемых гладкомышечных клеткок аорты крысы. Полученные данные подтверждают ранее высказанную гипотезу о существовании "молчащих" вазоконстрикторных 5НТ1А-рецепторов в кровеносных сосудах. Предположено, что их активация лежит в основе синергизма вазоконстрикторного действия серотонина и ангиотензина II.
Открытие серотонина в сыворотке крови было связано с поиском гуморальных факторов, вызывающих развитие артериальной гипертензии (Rapport et al., 1948). В опытах с изолированными сосудами было установлено, что этот биогенный амин является сильным вазоконстриктором. Однако роль периферических рецепторов серотонина (5НТ-рецепторов) в патогенезе гипертонической болезни и ряда других сердечно-сосудистых заболеваний до сих пор является предметом дискуссий. Показано, что внутривенное введение серотонина здоровым добровольцам и животным приводит к уменьшению сосудистого сопротивления и снижению артериального давления (Zwieten, van et al., 1992; Кожевникова, Авдонин, 2006), которое связывают главным образом со стимуляцией 5НТ1А-рецепторов, локализованных в центральной нервной системе (Huguet, Brisac, 1991; Zwieten, van, Brüning, 1994; Villalobos-Molina et al., 2001, 2005). В то же время ряд фактов указывает на то, что периферические 5НТ-рецепторы принимают непосредственное участие в развитии нарушений регуляции сосудистого тонуса. Так, у пациентов с гипертонией и у гипертензивных животных наблюдается повышенная чувствительность к действию серотонина, которая проявляется в виде выраженной вазоконстрикции (Lebrec, 1990; Zwieten, van, Brüning, 1994). Однако остается не ясным, какие именно 5НТ-рецепторы ответственны за усиление вазоконстрикторного дей-
ствия серотонина при гипертензии. Использование блокаторов 5НТ2А-рецепторов, через которые реализуется вазоконстрикторный эффект серотонина на сосуды, при лечении гипертонической болезни оказалось не столь эффективным. Антигипертензивный эффект кетансерина часто приписывают его способности блокировать аг адренорецепторы (агАР) (Pettersson et al., 1985; Hosie et al., 1987; Persson et al., 1988; Smits et al., 1988; Chau et al., 1989). Не выявлен антигипертен-зивный эффект других блокаторов ритансерина и LY 53587, которые более специфичны по отношению к 5НТ2А-рецепторам (Gradin et al., 1985; Hedner, Persson, 1988; Docherty, 1989; Zwieten, van et al., 1990, 1992). Отсутствие выраженного анти-гипертензивного действия блокаторов 5HT2A-рецепторов может свидетельствовать о наличии в сосудах других вазоконстрикторных рецепторов серотонина, активность которых возрастает в условиях патологии. Ваттс и соавт. (Watts et al., 1996; Watts, Fink, 1999; Banes, Watts, 2001) рассматривают в качестве последних 5HT1B- и 5НТ2В-рецепторы, вазоконстрикторная активность которых проявляется при гипертензии у крыс, индуцированной введением дезоксикорти-костерона и хлористого натрия. Мы показали, что в определенных условиях вазоконстрикторный эффект на действие серотонина может реализоваться посредством активации 5HT1A-рецепто-ров, локализованных в гладкомышечных клетках
аорты и брыжеечной артерии крысы. Было установлено, что сокращение изолированных фрагментов сосудов при воздействии агониста 5НТ1А-рецепторов 8-гидрокси-2-(ди-пропил-амино)-тетралин (8-OH-DPAT) проявляется только после предварительной активации эндо-телиновых ЕТА- и вазопрессиновых VlA-рецеп-торов, и этот эффект не связан с неспецифической активацией этим соединением а1-АР (Кожевникова, Авдонин, 2010). Последний факт принципиально важен, поскольку известно, что повышение тонуса при воздействии 8-OH-DPAT на интактные сосуды связано с активацией а1-АР, которое полностью блокируется антагонистом этих рецепторов празозином (Soslau et al, 1997; Кожевникова и др., 2009).
Эти данные позволили высказать гипотезу, согласно которой в сосудах имеются вазоконстрик-торные 5НТ1А-рецепторы, которые в нормальных условиях находятся в латентном состоянии (так называемые "молчащие" рецепторы). Триг-герным механизмом перехода их из латентного состояния в функционально активное является повышение уровня эндогенных вазоконстрикто-ров эндотелина-1 и вазопрессина. Мы предположили, что серотонин может действовать как эндогенный фактор повышения периферического сопротивления сосудов при многих патологических состояниях, характеризующихся высоким уровнем стресс-гормонов в крови. В работе была исследована возможность активации "молчащих" 5НТ1А-рецепторов с помощью ангиотензи-на II и оценена их причастность к синергизму действия серотонина и ангиотензина II.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Работа выполнена на крысах-самцах породы Вистар массой 200—220 г. Крыс декапитировали и извлекали грудной отдел аорты и брыжеечной артерии. В качестве наркоза применяли 25%-ный раствор уретана. Силу сокращения изолированных кольцевых фрагментов аорты и брыжеечной артерии крысы измеряли в изометрическом режиме по методу Мульвани, описанному ранее (Кожевникова, Авдонин, 2006). О функциональной целостности сосудов судили по реакции изолированных фрагментов аорты крысы на воздействие агонистов а1-АР норадреналина (НАдр) и мускариновых рецепторов — карбахола.
Эксперименты по определению влияния 8-OH-DPAT и серотонина на концентрацию ионов кальция ([Са2+]цит) в цитоплазме проводили на культивируемых гладкомышечных клетках (ГМК) 5—8 пассажей, выделенных из аорты крысы. ГМК из аорты крысы выделяли по методу эксплантов. Для этого кусочки аорты, очищенные от соединительной ткани, помещали в куль-туральный сосуд в среду DMEM (Gibco, США),
содержащую 10% сыворотки эмбрионов крупного рогатого скота (Gibco) и прижимали к дну предметным стеклом. В течение 2—4 нед происходила миграция ГМК из фрагментов аорты на поверхность дна пластиковой посуды. Полученные клетки снимали с помощью раствора трипсина-ЭДТА (Gibco) и культивировали в среде DMEM, содержащей 10% сыворотки эмбрионов крупного рогатого скота. Изменение [Са2+]цит в гладкомы-шечных клетках аорты крысы определяли по флуоресценции Fluo-4 с помощью микропланшетного ридера Synergy 4 (BioTec, США). Для этих экспериментов ГМК выращивали в 96-луночном планшете.
Были использованы серотонин, ангиотензин II, лиганды 5НТ1А-рецепторов 8-OH-DPAT и а1-АР — празозин (Sigma-Aldrich, США). Статистическая обработка данных проводилась в программе Statis-tica 6.0. Использовали i-критерий Стьюдента. Различия между показателями считались достоверными при уровне значимостиp < 0.05.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Как следует из представленных на рис. 1а данных, под влиянием ангиотензина II сила изометрического сопротивления изолированных колец аорты крысы возрастает на 268 ± 27 мг (n = 29) от исходного уровня. Кривая индуцированного ан-гиотензином II сокращения колец аорты имеет форму острого пика — вслед за крутым подъемом следует относительно быстрый спуск, который соответствует снижению силы сокращения сосудов (рис. 1б). После уменьшения более чем в 2 раза вызванного данным пептидом сокращения сосудов к ним добавляли агонист 5НТ1А-рецепто-ров 8-OH-DPAT Под воздействием 8-OH-DPAT сила сокращения колец аорты возрастала на 362 ± ± 29 мг (n = 17), а период тонического сокращения был продолжительным (рис. 1а, б). Повторное добавление 8-OH-DPAT на фоне ангиотензина II приводило к еще более выраженному сокращению сосудов по сравнению с результатом, полученным при его первом применении (475 ± ± 46 мг, n = 6) (рис. 1). После достижения максимального сокращения при сохранении повышенного тонуса наблюдались периодические высокоамплитудные сокращения фрагмента аорты. При добавлении к таким сосудам серотонина (10-5 М) сила их сокращения еще более возрастала, а колебания заменялись плавным тоническим сокращением (рис. 1б). Вызванное серотонином дополнительное увеличение силы сокращения колец аорты свидетельствует о вовлечении в процесс усиления тонуса сосудов не только 5НТ1А-, но и 5НТ2А-рецепторов.
Ранее мы показали, что агонист 5НТ1А-ре-цепторов 8-OH-DPAT обладает выраженным сродством к а1-АР. При добавлении 8-OH-DPAT
(а)
(б)
Сила сокращения, мг 600
400
Серотонин
I,
200
2 3
□ АТ II Ш-ОИ-БРАТ
100 мг 10 мин
АТ II
АТ II
Рис. 1. Прирост силы сокращения (а) и кинетика индуцированного агонистом 5НТ1А-рецепторов 8-ОИ-ВРАТ (10-5 М) сокращения изолированных колец аорты крысы (б), предварительно обработанных 10 М ангиотензином II (АТ II). 1 — прирост силы сокращения в ответ на последовательное воздействие АТ II и 8-ОИ-БРАТ при первом добавлении этих агонистов, 2 — при повторном добавлении к аорте, 3 — в ответ на воздействие 8-ОИ-БРАТ при его повторном добавлении после отмывки аорты от ангиотензина II и 8-ОИ-БРАТ. * — р < 0.05 по сравнению с контролем (1).
(а)
(б)
Празозин
8-ОИ-БРАТ
Празозин
Празозин
10 мин
АТ II
АТ II
Рис. 2. Воздействие агониста 5НТ1А-рецепторов 8-ОИ-БРАТ (10 5 М) на сокращенную АТ II (10 8 М) аорту крысы в
отсутствие (а) и в присутствии (б) а
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.