Известно, что гистидин, триптофан и тирозин повышают β-адренореактивность гладких мышц матки, трахеи, коронарных сосудов млекопитающих и миокарда лягушки [7], а лизофосфатидилхолин (ЛФХ), накапливающийся в клетках при различных патологических состояниях [6,9], снижает β-адренореактивность миокарда крысы [5] и α-адренореактивность гладких мышц (ГМ) почечной артерии коровы [3]/ Цель данной работы - изучить способность гистидина, триптофана и тирозина восстанавливать адренореактивность миокарда крысы и ГМ почечной артерии коровы, сниженную ЛФХ.
Эксперименты с миокардом проведены на 32 полоске правого желудочка сердца крысы. Сокращения полосок вызывали непрерывной стимуляцией от электростимулятора ИСЭ-01 (1 Гц, 5 мс, 25-30 В), а их регистрацию проводили с помощью датчика силы FSL05N2C на «Миоцитографе» [8] при 37оС и перфузии оксигенированным раствором Кребса (1,7 мл/мин.). Использовали адреналин (5,5х10-7 М), ЛФХ (10-5 М), гистидин (1,3х10-5, 1,3х10-4, 1,3х10-3 М, n=11), триптофан (5х10-6 , 5х10-5 и 5х10-4 М, n=10) и тирозин (1,1х10-5, 1,1х10-4, 1,1х10-3 М, (n=11). Различия оценивали по критерию Уилкоксона, считая их достоверными при p < 0,05 [2]. Установлено (табл.1), что ЛФХ (10-5 М) не влиял на амплитуду сокращений миокарда крысы, но достоверно снижал положительный инотропный эффект адреналина (5,5х10-7М), а гистидин, триптофан и тирозин во всех концентрациях восстанавливали его.
Эксперименты на циркулярных полосках почечной артерии коровы также проводились по методике [8] на «Миоцитографе» с использованием механотронов 6МХ1 при 37оС и непрерывной перфузии раствором Кребса, содержащего бета-адреноблокатор обзидан (Обз., 3,5х10-6 М). Использовали гистидин (1,3х10-4 М, n=47), тирозин (1,1х10-4 М, n=29) и триптофан (5х10-5 М, n=24). Различия оценивали по критерию Стьюдента, считая их достоверными при p < 0,05 [2]. Установлено, что адреналин (5,5х10-7 М) за счет активации альфа-АР вызывал устойчивое повышение тонуса полосок, который частично снижался ЛФХ (10-5 М). Все три аминокислоты снимали альфа-адреноблокирующий эффект (табл. 2).
В целом, результаты опытов с миокардом крысы и ГМ почечной артерии коровы показывают, что ЛФХ снижает α- и β-адренореактивность клетки, а гистидин, триптофан и тирозин восстанавливают их. С учетом представлений о сигнальных системах клетки [1]. полагаем, что адреноблокирующий эффект ЛФХ связан с нарушением передачи сигнала от адренорецепторов (АР) внутрь миоцита, что, вероятно, обусловлено разобщением взаимодействия АР с G-белком вследствие изменения его конформации под влиянием ЛФХ. Очевидно, что гистидин, триптофан и тирозин восстанавливают передачу сигнала внутрь клетки за счет восстановления конформационной структуры G-белка, т.е. за счет выполнения ими функции шаперонов, обеспечивающих, как известно [4], эффективный внутриклеточный фолдинг. Результаты исследований свидетельствуют о наличии сформировавшихся в ходе филогенеза внутриклеточных механизмов сохранения эффективности передачи сигнала от рецептора внутрь клетки. Большую роль в реализации этих механизмов могут играть свободные гистидин, триптофан и тирозин. Это говорит о возможности их использования для восстановления утраченной адренореактивности (и, вероятно, других видов хемореактивности тканей человека и животных)
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
- Авакян А.Э. Ткачук В.А. // Рос. физиол. журн. 2003. Т.89, №2.С 219-239.
- Гланц С. Медико-биологическая статистика.- М., 1999.
- Кашин Р.Ю. и др // Успехи совр. естествознания. 2006. № 11. С 48-49.
- Мушкамбаров Н.Н., Кузнецов С.Л. Молекулярная биология.- М., 2003.
- Пенкина Ю.А. и др. Артериальная гипертензия.- 2006. Т.12. №23 (прилож). С 63.
- Проказова Н.В. и др. // Биохимия. 1998.Т. 63, В. 1. С. 38 - 46.
- Сизова Е.Н., Циркин В.И. Физиологическая характеристика эндогенных модуляторов β-адрено- и М-холинореактивности. - Киров, 2006.
- Циркина В.И. и др. // Доклады РАН, 1997. Т.352, № 1. C. 124-126.
- Watanabe M, Okada T. // Mol Cell Biochem. 2003.Vol.248, №1-2. Р.. 209-15.
Таблица 1. Средняя амплитуда вызванных сокращений миокарда крысы (в % к фону, М±m) при воздействии адреналина (5,5x10-7 М), лизофосфатидилхолина (10-5 М) и различных концентраций гистидина, триптофана и тирозина
|
Концентрации аминокислот (М) |
n |
Тестирования адреналином, 5,5х10-7 М |
|||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
||
|
Адр |
Адр+ЛФХ |
Адр + ЛФХ+АК |
Адр |
||
|
Гистидин |
|||||
|
1,3х10-5 |
11 |
136,7±6,2* |
101,6±7,7а |
131,2±10,4в* |
123,8±5,7а* |
|
1,3х10-4 |
11 |
123,8±5,7* |
98,6±5,9а |
121,5±7,3в* |
114,7±3,9 а* |
|
1,3х10-3 |
11 |
114,7±3,9* |
101,4±3,5а |
119,5±5,3 в* |
126,1±5,6 в* |
|
Триптофан |
|||||
|
5х10-6 |
10 |
158,0±17,8* |
102,0±8,1а |
121,9±8,9ав* |
123,3±9,3* |
|
5х10-5 |
10 |
123,3±9,3* |
100,0±3,4а |
118,7±5,3в* |
134,1±8,5 в* |
|
5х10-4 |
10 |
134,1±8,5* |
96,5±5,0а |
117,9±5,8 в* |
137,7±11,7 в* |
|
Тирозин |
|||||
|
1,1х10-5 |
11 |
143,7±11,69* |
101,28±5,40а |
129,35±6,99*в |
123,37±5,19*в |
|
1,1х10-4 |
11 |
123,37±5,19* |
94,77±8,08а |
113,21±7,47в |
131,71±5,85*вс |
|
1,1х10-3 |
11 |
131,71±5,85*вс |
88,21±5,73*а |
100,97±6,39ав |
142,37±8,19*вс |
Примечание: Различия достоверны (p<0,05) с исходным уровнем (*), с 1-м (а), 2-м (в) и 3-м (с) тестированием адреналина (по критерию Уилкоксона)
Таблица 2. Величина (M±m) тонического сокращения циркулярных полосок почечной артерии коровы (в мН и в % к 1-му этапу) на фоне обзидна (3,5х10-6 М, Обз) при воздействии адреналина (Адр, 5,5x10-7 М), лизофосфатидилхолина (10-5 М, ЛФХ) и трех аминокислот (АК) - гистидина, триптофана и тирозина
|
Аминокислота (АК), 10-5 г/мл |
n |
Этапы эксперимента |
||||
|
1 |
2 |
3 |
||||
|
Адр+Обз |
Адр+Обз+ЛФХ |
Адр+Обз+ЛФХ+АК |
||||
|
мН |
мН |
% |
мН |
% |
||
|
Гистидин |
47 |
19,7±1,8 |
8,8±1,2* |
38,5±5,5* |
14,6±1,4*# |
88,9±12,8# |
|
Тирозин |
29 |
16,1±0,7 |
3,7±0,6* |
24,0±4,0* |
10,2±1,1*# |
59,8±7,4*# |
|
Триптофан |
24 |
17,5±1,1 |
5,3±1,0* |
29,6±4,8* |
14,7±1,7*# |
78,2±12,1*# |
Примечание: различия с 1-м (*) и со 2-м этапом (#) достоверны ( р<0,05), по критерию Стьюдента