Действие цамф на сосуды

Преферанская Нина Германовна
Доцент кафедры фармакологии образовательного департамента Института фармации и трансляционной медицины Мультидисциплинарного центра клинических и медицинских исследований Международной школы “Медицина будущего” Первого МГМУ им. И.М. Сеченова (Сеченовский университет), к.фарм.н.

Головной мозг человека занимает 2% от массы тела человека. Каждую минуту мозг получает до 800 мл крови, с которой доставляется 20% кислорода от всего поступающего в организм. Поэтому даже временное уменьшение поступления кислорода может привести к патологическим изменениям в клетках и тканях мозга.

Кроме этого, комплекс нарушений мозгового кровообращения приводит к патологии венозного кровотока, возникновению отеков, нарушается выведение продуктов обмена, изменяются реологические свойства крови и микроциркуляция. Этот тип нарушений мозгового кровообращения является предвестником более тяжелых осложнений, и если не принять меры, то высока вероятность развития инсульта.

Во многих странах мира острые нарушения мозгового кровообращения являются одним из самых частых причин смертности и одной из наиболее распространенных причин инвалидизации населения. В России ежегодно регистрируется более 450 тыс. новых инсультов, чаще регистрируется ишемический инсульт (70%) и с летальным исходом — 35%.

Среди всех причин инвалидизации постинсультная занимает первое место и составляет 3,2 на 10 000 населения. К труду возвращаются только 20% лиц, перенесших инсульт, при этом 35% заболевающих инсультом люди трудоспособного возраста. Тенденцию к возникновению «помолодевшего» инсульта связывают с несоблюдением здорового образа жизни, несвоевременно поставленным диагнозом сопутствующих заболеваний и отсутствием полноценной профилактики. Наиболее часто инсульт поражает людей, страдающих атеросклерозом, артериальной гипертонией и аневризмой сосудов головного мозга.

Введение в терапевтическую практику высокоэффективных и новых лекарственных средств обеспечит наилучший исход лечения больных с острыми нарушениями мозгового кровообращения. Напомним, что ишемический инсульт возникает вследствие нарушения притока крови к участку мозга, в результате закупорки артерии, питающей этот участок, тромбом или атеросклеротической бляшкой. Геморрагический инсульт обусловлен кровоизлиянием в мозг, обычно связан с разрывом артерии, в которой произошли глубокие изменения в связи с атеросклеротическим процессом. Таким образом, атеросклероз является основной причиной большинства нарушений мозгового кровообращения. При инсульте погибает участок мозга, и функции, которые контролируют этот участок, становятся невозможными. Лечение и профилактика инсульта сводятся к устранению нарушений мозгового кровообращения.

Решающее значение принадлежит первичной профилактике антиагрегантными, ноотропными и антиатеросклеротическими средствами. При острых и хронических нарушениях мозгового кровообращения: инфаркте мозга, черепно-мозговых травмах, атеросклеротических изменениях, в т.ч. и дисциркуляторной энцефалопатии, транзиторных спазмах мозговых сосудов и сильных головных болях (в т.ч. при мигренях), применяют препараты, улучшающие мозговое кровообращение, укрепляющие стенки сосудов, насыщающие кислородом, питательными веществами клетки мозга.

Данная группа препаратов обладает способностью к вазодилатации, уменьшает сопротивление мозговых сосудов, восстанавливает эластичность мембран эритроцитов, ингибирует агрегацию активированных тромбоцитов, улучшает микроциркуляцию, текучесть крови и нормализует метаболические процессы в нервной ткани. Полноценная доставка кислорода к регенерирующим тканям улучшает переносимость гипоксии.

В базисную терапию с целью профилактики и лечения недостаточности мозгового кровообращения входят следующие группы лекарственных средств:

I.    Блокаторы “медленных” кальциевых каналов L–типа — Нимодипин (Нимопин, Нимотоп), Циннаризин (Стугерон) (см. МА №1/18).
II.   Блокаторы α–адренорецепторов — Ницерголин (Сермион).
III.  Спазмолитики миотропного действия, ингибирующие фосфодиэстеразу, — Винпоцетин (Кавинтон), Пентоксифиллин(Трентал).
IV.  Лекарственные препараты, содержащие никотиновую кислоту, — Ксантинола никотинат (Компламин), Никотиноил — γ–аминомасляная кислота (Пикамилон).
V.   Ноотропные препараты — Ноотропил (Пирацетам), Гопантеновая кислота /Гопантенат кальция (Пантогам), Пиритинол (Энцефобол), Идебенон (Нобен) и др.
VI.  Антиоксидантные лекарственные средства — Метилэтилпиридинол гидрохлорид (Эмоксипин), Этилметилгидроксипиридина сукцинат (Мексидол).
 VII. Комбинированные препараты — Винпоцетин + Ноотропил (Винпотропил), Антитела к мозгоспецифическому белку S-100 + Антитела к эндотелиальной NO-синтазе (Диваза), Этамиван + Гексобендин + Этофиллин (Инстенон), Мексидол + Пиридоксин (МексиВ6), Дротаверин + Никотиновая кислота (Нишкопан), Пирацетам + Циннаризин (Фезам).

VIII. Препараты животного происхождения — Церебролизин, Кортексин, Актовегин.
IX.  Препараты растительного происхождения — Гинкго двулопастного листьев экстракт (Гинкго Билоба, Танакан и др.).
X.   Гомеопатические препараты — Мемория.

Фармакологический эффект этих препаратов складывается из однонаправленных эффектов, потенцированно воздействующих на различные звенья патогенеза ишемического и гипоксического поражения ЦНС.

БЛОКАТОРЫ α–АДРЕНОРЕЦЕПТОРОВ

Ницерголин (Сермион,табл., покрытые обол., 0,01 г и амп. — лиофилизированное сухое вещество 4 мг д/инъекционного р-ра в комплекте с растворителем) — по химической структуре является аналогом алкалоидов спорыньи, содержащий помимо эрголинового ядра бромзамещенный остаток никотиновой кислоты. Не избирательно блокирует α-адренорецепторы, действуя на периферические адренергические процессы. Обладает миотропной спазмолитической активностью на резистивные сосуды, особенно выраженной в отношении сосудов мозга, повышает проницаемость для глюкозы, ингибирует агрегацию тромбоцитов. Препарат мало влияет на артериальное давление. При применении (показания к применению читать внимательно в инструкции) эффект развивается постепенно, лечение проводят длительно, иногда в течение нескольких месяцев. Таблетки принимают 3 раза в день за 1 час до еды.

Важно! Возможны побочные эффекты при применении препарата — головокружение, покраснение кожи лица, нарушение сна или сонливость, артериальная гипотония. После инъекционного введения во избежание ортостатической гипотензии больному необходимо находиться в горизонтальном положении в течение 30 мин. Одновременный прием с другими гипотензивными средствами повышает вероятность развития коллапса. Противопоказанием служит выраженная артериальная гипотония, инфаркт миокарда, выраженный атеросклероз периферических сосудов, беременность.

СПАЗМОЛИТИКИ МИОТРОПНОГО ДЕЙСТВИЯ, ИНГИБИРУЮЩИЕ ФОСФОДИЭСТЕРАЗУ

Препараты обладают комплексом различных и вместе с тем взаимодополняющих фармакологических эффектов. Препараты оказывают прямое сосудорасширяющее действие на миофибриллы сосудов, ингибируют фосфодиэстеразу и повышают концентрацию цАМФ, АТФ в тканях и в гладкой мускулатуре сосудов. За счет ингибирования фосфодиэстеразы III и накопления внутриклеточного медиатора цАМФ снижается внутриклеточный кальций, блокируются тормозные аденозиновые рецепторы на мембранах структур мозга и тормозится реабсорбция аденозина в эритроциты. Понижается тонус сосудов, улучшается кровоток в зоне ишемии и периинфарктной зоне, нормализуется метаболизм в мозговой ткани и трансмембранный транспорт глюкозы.

Воздействие на патологически измененную деформируемость эритроцитов снижает повышенную вязкость крови, способность тромбоцитов к образованию комплексов, тормозит агрегацию тромбоцитов. Под влиянием препаратов увеличивается сродство эритроцитов к кислороду крови, их способность к передаче кислорода в ткани, повышается эластичность стенки красных кровяных телец, улучшаются реологические свойства и текучесть крови. Препараты повышают усвояемость кислорода и глюкозы на тканевом и клеточном уровнях, улучшают микроциркуляторные процессы в ЦНС.

Винпоцетин (Кавинтон,табл. 0,005 г и 0,5% р-р д/инъекций — амп. 2 мл) — этиловый эфир аповинкаминовой кислоты, производное алкалоида девинкана, содержащегося в барвинке малом. Препарат оказывает селективно–церебральное, антивазоспастическое, стресспротективное, антиоксидантное действие. При приеме препарата не возникает синдрома обкрадывания, т.к. он действует только на те сосуды, которые находятся в состоянии патологически повышенного тонуса.

Из побочных эффектов наблюдается преходящее небольшое снижение системного артериального давления и тахикардия. Противопоказанием служат тяжелые формы ишемической болезни сердца (ИБС), тяжелые аритмии, беременность.

Пентоксифиллин (Трентал, табл./драже 0,1 г; табл., покрытые обол., 0,1 г, ретард 0,4 и 0,6 г; 2% р-р д/инъекций — амп. 5 мл) — препарат является производным диметилксантина (пурина), обладает вазодилатирующим, антигипоксическим, ангиопротекторным, антиагрегантным и антиангинальным действием. Применяется в основном при атеросклеротических поражениях сосудов, ишемическом инсульте, постинсультных состояниях, сосудистой импотенции, цереброваскулярной недостаточности и при нарушениях периферического кровообращения.

Важно! При применении препарата возможно появление головокружения, головной боли, тревожности, желудочно–кишечных нарушений, крайне редко — приступы тахикардии и падение АД. При внутривенном введении усиливается коллатеральное кровообращение, повышается объем крови, протекающей через единицу сечения. После приема внутрь быстро и почти полностью всасывается.

Противопоказанием служит повышенная склонность к кровоточивости, тяжелые нарушения функции почек и печени, острый инфаркт миокарда, беременность, кормление грудью. Курение снижает терапевтическую эффективность препарата.

ПРЕПАРАТЫ, СОДЕРЖАЩИЕ НИКОТИНОВУЮ КИСЛОТУ

Никотиновая кислота является коэнзимом, участвует в метаболизме белков, жиров и углеводов, регулирует окислительно-восстановительные процессы в организме. Введение никотиновой кислоты в молекулы препаратов позволяет оказать прямое сосудорасширяющее действие, получить вазодилатирующий эффект, уменьшить сопротивление мозговых сосудов, подавить агрегацию тромбоцитов, увеличить скорость мозгового кровотока и нормализовать микроциркуляцию в зоне ишемии. Никотиновая кислота способна усиливать иммунологическую реактивность организма путем выраженного стимулирующего влияния на процессы фагоцитоза и способствует защите организма от токсичных продуктов апоптоза.

Ксантинола никотинат, табл. 0,15 г, 15% р–р — амп. 2 мл) — производное ксантина, сочетает свойства теофиллина и никотиновой кислоты, расширяет периферические сосуды, улучшает коллатеральное кровообращение, улучшает окислительное фосфорилирование и синтез АТФ. Уменьшает периферическое сопротивление и усиливает сокращения миокарда, препарат способствует увеличению минутного объема. Ксантинола никотинат усиливает мозговое кровообращение и снимает явления церебральной аноксемии (гипоксии).

Применяют у взрослых при острых артериальных тромбозах, ретинопатии, остром тромбофлебите поверхностных и глубоких вен, посттромбофлебическом синдроме, мигрени, при наличии показаний для усиления мозгового кровообращения. Таблетки принимают после еды, не разжевывая. Курс лечения продолжается обычно не менее 2 месяцев. Или же препарат вводят в виде раствора внутримышечно или внутривенно. Длительность введения 2–3 недели.

Важно! При применении препарата может возникать головокружение, ощущение жара, покалывание и покраснение кожи верхней части тела, особенно головы и шеи. Эти симптомы обычно исчезают через 10–20 мин., не требуют специального лечения или отмены лечения, об этом врачу необходимо предупредить больного перед началом лечения. При возникающих тошноте и диспептических явлениях дозу следует уменьшить. Применение противопоказано при сердечной недостаточности II–III стадии.

Никотиноил гамма–аминомасляная кислота (Пикамилон, табл. 0,02 г, 0,05 г, 5% и 10% р-р д/инъек. — амп. 2 мл) — производное аминомасляной кислоты, ноотропное средство, психоаналептик, улучшает мозговой кровоток и обмен веществ, восстанавливает умственную и физическую работоспособность. Обладает транквилизирующим, психостимулирующим, антиагрегантным и антиоксидантным действием. Улучшает функциональное состояние мозга за счет нормализации метаболизма тканей и влияния на кровообращение. Показаниями для применения препарата являются острые и хронические нарушения мозгового кровообращения, цереброваскулярная недостаточность, в составе комплексной терапии мигрени, при состояниях, сопровождающиеся страхом, тревогой, повышенной раздражительностью, эмоциональной лабильностью.

При хронических нарушениях мозгового кровообращения вводят внутривенно или внутримышечно. Курс лечения — от 15 до 30 дней.

Никотиновая кислота + Дротаверин — комбинированный препарат, содержит: 22 мг никотиновой кислоты + 78 мг дротаверина гидрохлорида — оказывает сосудорасширяющее, гиполиподемическое действие, улучшает микроциркуляцию и коллатеральный кровоток.

— [ Страница 2 ] —

Принципиально важно было выяснить, действительно ли действие активаторов Epac (8-pMeOPT-2′-O-Me-cAMP и 8-CPT-2′-O-Me-cAMP) специфично и не опосредовано активацией протеинкиназы А. Специфичность действия активаторов белков Epac доказывают опыты, проведенные на тромбоцитах. Известно, что в тромбоцитах повышение уровня цАМФ блокирует увеличение концентрации цитоплазматического Са2+ и подавляет их агрегацию (Авдонин и соавт., 1985). Установлено, что цАМФ-зависимое подавление агрегации тромбоцитов происходит при участии протеинкиназы А. Действительно, как видно из приведенных в таблице данных, активация эндогенной протеинкиназы A Sp-8-Br-cAMPS полностью блокировала АДФ – индуцированную агрегацию тромбоцитов человека (таблица). В отличие от этого, активатор белков Epac 8-pMeOPT-2′-O-Me-cAMP в концентрации 200 мкМ не влиял на данный процесс. Аналогичные результаты были получены и в опытах на тромбоцитах крысы. Следовательно, белки Epac не ингибируют АДФ-индуцированную агрегацию тромбоцитов. Второй вывод, который следует из этих результатов – это то, что активатор белков Epac 8-pMeOPT-2′-O-Me-cAMP даже в концентрации 200 мкМ не вызывает активацию протеинкиназы A, то есть является специфичным по отношению к белкам Epac.

Из этого следует, что расслабляющее действие активатора белков Epac на сосуды также не связано с активацией протеинкиназы А, поскольку использованная в этом случае концентрация 8-pMeOPT-2′-O-Me-cAMP была как минимум в два раза ниже, чем в экспериментах с тромбоцитами.

Таблица

Влияние активаторов белков Epac (8-p-MeOPT-2′-O-cAMP) и протеинкиназы А (Sp-8-Br-cAMPS) на агрегацию тромбоцитов человека, индуцированную АДФ

Для каждого значения приведены данные 3-х измерений и стандартные ошибки среднего.

Дополнительным подтверждением вышесказанного являются опыты с ингибитором протеинкиназы A Rp-8-Br-cAMPS, добавление которого в концентрации 100 мкМ не предотвращало расслабление аорты под действием 100 мкМ 8-pMeOPT-2′-O-Me-cAMP (данные не приводятся). Следует

Рис.5. Оценка влияния ингибитора протеинкиназы G Rp-8Br-cGMPS (100 мкМ) на расслабляющее действие активатора белков Epac 8-pCPT-2′-O-Me-cAMP (100 мкМ) и нитроглицерина. Нитроглицерин использовали в концентрациях 11, 22, 44, 110 нМ и 4,4 мкМ. Добавление нитроглицерина обозначено тонкими стрелками. Аорту предсокращали путем добавления 0,1 мкМ фенилэфрина (ФЭ).

отметить, что данный ингибитор протеинкиназы А в концентрации 100 мкМ уменьшал релаксирующее действие форсколина (рис.2).

Важнейший механизм релаксации сосудов реализуется через NO/цГMФ-сигнальный путь. Если расслабление при участии белков Epac каким-то образом сопряжено с этим сигнальным путем, то эффект активаторов Epac на сосуды можно заблокировать при помощи селективного ингибитора цГМФ-активируемой протеинкиназы G. Для проверки этой гипотезы нами было исследовано влияние ингибитора цГМФ-активируемой протеинкиназы Rp-8-бромогуанозин-3′,5′-циклического монофосфоротиоата (Rp-8-Br-cGMPS) на вызываемое активатором белков Epac 8-CPT-2′-O-Me-cAMP расслабление аорты. Как видно на рисунке 5, в присутствии ингибитора протеинкиназы G расслабление аорты под влиянием 8-CPT-2′-O-Me-cAMP было таким же, как в контрольном эксперименте. Для того, чтобы проверить, эффективен ли используемый ингибитор протеинкиназы G в условиях нашего эксперимента, было определено его действие на эффект донора NO – нитроглицерина. Оказалось, что ингибитор цГМФ-активируемой протеинкиназы подавлял действие нитроглицерина, делая его эффект обратимым (рис.5). Полученные результаты говорят о том, что расслабление аорты при действии активаторов белков Epac не связано с NO/цГМФ-сигнальным путем.

Таким образом, поставленные нами контрольные эксперименты доказывают, что действие 8-pMeOPT-2′-O-Me-cAMP и 8-CPT-2′-O-Me-cAMP специфично, и именно один из белков или оба белка Epac вызывают расслабление аорты. Вопрос о том, каков механизм действия этих белков, остается пока открытым. Можно предположить, что они действуют непосредственно в гладкомышечных клетках, подавляя вызванный вазоконстрикторными гормонами или нейротрансмиттерами подъем [Ca2+]цит, вызывают эндотелий-зависимое расслабление сосудов или ингибируют Са-независимый механизм сокращения гладких мышц сосудов.

Исследование влияния цАМФ на повышение концентрации кальция в гладкомышечных клетках сосудов под действием серотонина

Расслабление сосудов, предсокращенных гормонами или другими вазоактивными веществами, может происходить в результате ингибирования подъема уровня цитоплазматического кальция ([Ca2+]цит), вызванного вазоконстрикторами в гладкомышечных клетках (ГМК). Известно, что серотонин является мощным индуктором, повышающим уровень цитоплазматического кальция в ГМК. Мы оценивали влияние цАМФ на уровень повышения кальция под действием серотонина, регистрируя изменение концентрации [Ca2+]цит при помощи флуоресцентного зонда Fura-2. В контрольном эксперименте повторное добавление серотонина через 20 минут после первой добавки практически не снижало амплитуду кальциевого сигнала (рис. 6А). Однако после преинкубации клеток в течение 10 минут с 10 мкМ форсколина перед повторным добавлением серотонина амплитуда кальциевого сигнала уменьшалась более, чем в два раза (рис. 6 Б,В)

Рис.6. Влияние форсколина на повышение концентрации цитоплазматического кальция вызванной серотонином. А,Б – кинетика изменения [Ca2+]цит. В гладкомышечных клетках без преинкубации (А) и с преинкубацией с форсколином (Б). В- изменения реакции клеток при повторном добавлении в отсутствии и в присутствие форсколина. Концентрация серотонина составляла 10 мкМ, концентрация форсколина -10 мкМ. n – количество клеток.

Таким образом, можно предположить, что одним из механизмов действия цАМФ приводящим к расслаблению сосудов является ингибирование повышения концентрации цитоплазматического кальция в гладкомышечных клетках аорты крысы.

Исследование механизмов действия цАМФ на сократимость сердца

Влияние форсколина на сокращение сердца виноградной улитки

Для изучения цАМФ-зависимых механизмов регуляции сократимости сердца и роли белков Epac мы выбрали хорошо охарактеризованный в нашей лаборатории объект – сердце виноградной улитки Helix pomatia. Сердце улитки является чрезвычайно удобным объектом для проведения физиологических экспериментов, поскольку оно способно часами стабильно самопроизвольно сокращаться, а при хранении при 4оС сохраняет жизнеспособность в течение нескольких суток. В отличие от млекопитающих, у моллюсков активацию сократимости сердца вызывает серотонин, а не катехоламины. В активации сокращений сердца серотонином участвует цАМФ (Wollemann and Rozsa, 1975), однако детали этого процесса и механизмы действия цАМФ не исследованы. Влияние возрастающих концентраций серотонина на сокращения сердца виноградной улитки показано на рис. 7. Серотонин влияет на амплитуду сокращений и, как правило, не приводит к изменению частоты сокращения сердца.

Рис.7. Активация серотонином (5-HT) сокращения сердца виноградной улитки H.pomatia.

R-раствор Рингера. Концентрацию серотонина увеличивали путем смены раствора в канюле, к которой был прикреплен изолированный желудочек сердца улитки.

Мы убедились что серотонин активирует синтез цАМФ в мембранах, выделенных из сердца виноградной улитки (рис.8). Для того, чтобы оценить влияние цАМФ на сократимость сердца улитки, был использован активатор аденилатциклазы форсколин. Он оказывает значительно более сильный, по

Рис.8. Влияние серотонина и форсколина на активность аденилатциклазы в мембранах сердца виноградной улитки.

Рис.9. Влияние форсколина (А) и серотонина (Б) на амплитуду сокращений желудочка сердца виноградной улитки.

сравнению с серотонином, стимулирующий эффект на аденилатциклазу в мембранах, выделенных из сердца улитки (рис.8). Однако при сравнении влияния серотонина и форсколина на сократимость изолированного сердца улитки оказалось, что действие последнего значительно слабее (рис.9).

Исследование роли протеинкиназы А и белков Epac в проявлении активирующего действия цАМФ на сократимость сердца

Возникает вопрос о том, какова функция цАМФ в регуляции сократимости сердца. Из приведенных ранее данных (рис.9) видно, что просто повышение уровня цАМФ в сердце не приводит к сильному увеличению сократимости: эффект форсколина значительно слабее эффекта серотонина. Мы предположили, что в сердце моллюсков при воздействии серотонина реализуются цАМФ-зависимый и цАМФ-независимый механизмы активации сократимости. Для оценки влияния цАМФ на сократимость сердца улитки и выяснения механизмов его действия были использованы проникающие через мембрану аналоги цАМФ, селективно активирующие протеинкиназу А и белки Epac, Sp-8-Br-cAMPS и 8-CPT-2′-O-Me-cAMP, соответственно. На рис.10 показано, что преинкубация изолированного сердца с каждым из этих соединений достоверно увеличивает амплитуду реакции сердца на серотонин. Ни одно из них в отсутствие серотонина не увеличивает амплитуду сокращения сердца.

Рис.10. Влияние 8-CPT-2′-O-Me-cAMP и 8-Br-cAMPS на вызываемое серотонином увеличение амплитуды сокращения сердца виноградной улитки. Зависимости амплитуды сокращения сердца от концентрации серотонина определяли в контрольных условиях (нижние кривые) и в присутствии 8-pMeOPT-2′-O-Me-cAMP и Sp-8-Br-cAMPS в концентрациях 100 мкМ и 200 мкМ, соответственно. Данные соединения добавляли к сердцу за 20 минут до серотонина. Дозовые зависимости от серотонина (5-НТ) в контрольных условиях определяли за 40 минут до преинкубации сердец с аналогами цАМФ. В отдельных экспериментах показано, что без преинкубации с активаторами протеинкиназы А и белков Epac реакция на серотонин не изменяется.

Причина этого пока не установлена. Можно предполагать, что для усиления сократимости при действии цАМФ необходима одновременная стимуляция протеинкиназы А и белков Epac.

Активация сокращения сердца улитки серотонином через рецепторы, не сопряженные с аденилатциклазой

Приведенные выше данные говорят о том, что цАМФ не является основным фактором, регулирующим сердечную деятельность у виноградной улитки. При действии серотонина реализуется также другой, независимый от цАМФ механизм активации сократимости сердца. Мы предположили что в сердце виноградной улитки существует несколько видов рецепторов серотонина, активирующих сердце. О существовании более чем одного вида рецепторов серотонина в сердце улитки говорит тот факт, что зависимость амплитуды сократимости сердца от концентрации серотонина при анализе в координатах Скетчарда представляет из себя вогнутую двухфазную кривую (рис.11).

Рис. 11. Зависимость амплитуды сокращения сердца от концентрации серотонина представленная в координатах Скетчарда. По оси абцисс отложена величина амплитуды сокращений, выраженная в процентах от максимальной. По оси ординат отложено отношение амплитуды сокращения (%) к концентрации серотонина в нМ.

Для млекопитающих показано наличие 7 типов серотониновых рецепторов, большинство из которых сопряжены с G белками и влияют на активность аденилатциклазы и фосфолипазы С. Из этих семи типов 5НТ-рецепторов только 5HT3-рецепторы не сопряжены с G-белками и являются ионными каналами, через которые осуществляется транспорт катионов (Aghajanian and Sanders-Bush, 1999). Серотониновые рецепторы улитки не изучены, но, по аналогии с млекопитающими, мы предположили, что в реализации действия серотонина на сердце принимают участие различные типы серотониновых рецепторов, включая 5НТ3. В связи с этим было исследовано действие агониста серотониновых рецепторов третьего типа 5-HTQ (иодида N,N,N-триметил-серотонина). Оказалось, что действие 5-HTQ на сердце улитки вызывает дозозависимое увеличение амплитуды сокращения сердца (рис.12). Помимо этого, специфический антагонист 5HT3-рецепторов 3-тропонил-3,5-дихлорбензоат при концентарции 50 мкМ подавляет реакцию сердца на серотонин. Эти данные доказывают, что в сердце виноградной улитки имеются рецепторы, родственные 5HT3-рецепторам млекопитающих, которые, в отличие от всех остальных рецепторов серотонина, не сопряжены с G-белками и относятся к типу ионотропных рецепторов. Таким образом, существует путь регуляции сократимости сердца который не зависит от цАМФ.

Рис. 12. Увеличение амплитуды сокращения сердца под действием агониста 5HT3 рецепторов 5-HTQ (А) и ингибирование эффекта серотонина блокатором 5HT3-рецепторов 3-тропонил-3,5-дихлорбензоатом (Тр) (Б). Слева приведены контрольные зависимости амплитуды сокращений от концентрации серотонина. При определении действия блокатора 5НТ3-рецепторов его добавляли в концентрации 50 мкМ в отсутствие серотонина, а затем добавляли возрастающие концентрации серотонина одновременно с блокатором (Б, правая часть). R – раствор Рингера.

цАМФ независимый механизм регуляции сократимости сердца улитки тромбином

Так как действие цАМФ на сократимость сердца имеет, судя по всему, модулирующий характер, возникает закономерный вопрос о наличии полностью независимых от цАМФ механизмов регуляции сердечной деятельности. Мы обнаружили, что тромбин увеличивает амплитуду сокращений сердца (рис.13). Частота сокращений сердца до добавления тромбина составляла 40 ударов в минуту и не изменялась под действием тромбина. Вызванная тромбином активация сокращений сердца была обратимой – после его отмывания амплитуда сокращений быстро опускалась до исходного уровня.

При последующем после отмывания добавлении тромбина прирост амплитуды уменьшался не сильно. Это свидетельствует об избыточном содержании рецепторов тромбина и отсутствии существенной десенситизации. Характерная для лиганд-рецепторного взаимодействия зависимость эффекта тромбина от его концентрации свидетельствует, что тромбин связывается со специфичными для него рецепторами. В такой же области концентраций тромбин вызывает увеличение концентрации ионов Са2+ в цитоплазме гладкомышечных клеток аорты крысы и человека (Yufu et al, 2005).

Рис.13. Влияние тромбина на амплитуду сокращений желудочка сердца улитки H.pomatia