CC BY
78
УДК 616.001.16-092.17.
Т. В. Ласукова, Л. Н. Маслов, А. С. Горбунов
АГОНИСТЫ ОПИОИДНЫХ РЕЦЕПТОРОВ ИМИТИРУЮТ ФЕНОМЕН «ИШЕМИЧЕСКОГО ПРЕКОНДИЦИОНИРОВАНИЯ» СЕРДЦА: РОЛЬ ЦИКЛИЧЕСКИХ НУКЛЕОТИДОВ И СА2+-АТФ-АЗЫ САРКОПЛАЗМАТИЧЕСКОГО РЕТИКУЛУМА
Исследовали роль циклических нуклеотидов (цАМФ, цГМФ) и Са2+-АТФ-азы саркоплазматического ретикулума в механизме кардиопротекторного действия селективных агонистов 81- и к^-опиоиднык рецепторов (ОР) БРБРЕ (0.1 мкМ) и и-50.488 (0.1 мкМ) в условиях 45 мин глобальной ишемии и 30 мин реперфузии изолированного перфузируемого сердца крысы. Активация обоих типов ОР способствовала уменьшению реперфузионного выброса креатинфосфокиназы (КФК) в 2 раза. Результаты работы свидетельствуют о том, что кардиопротекторное действие Ц-50.488Н связано со снижением уровня цАМФ в миокарде, в то время как цитопротекторный эффект БРБРЕ опосредован опиоидергическим изменением транспорта кальция на уровне СПР.
Ключевые слова: изолированное перфузируемое сердце крысы, ишемия, реперфузия, опиоидныерецепторы.
Многочисленные экспериментальные данные свидетельствуют о том, что агонисты опиоидных рецепторов (ОР) имитируют феномен «ишемического пре-кондиционирования» [1-7]. Доказано, что профилактическое применение агонистов этих рецепторов сопровождается снижением количества необратимо поврежденных кардиомиоцитов при инфаркте миокарда [6, 7]. Однако механизмы опиоидергического повышения устойчивости миокарда к вышеназванным патологическим факторам до сих пор окончательно не определены. В частности, остается открытым вопрос о значении внутриклеточных сигнальных систем (цАМФ, цГМФ, инозитолтрифосфат, Са2+ и др.), опосредующих кардиопротекторные эффекты опиоидов. Тем не менее исследованию роли внутриклеточного кальция и циклических нуклеотидов в механизме реализации кардиотропных эффектов агонистов ОР необходимо уделить особое внимание. Какие имеются основания для подобного утверждения? Известно, что возникновение реперфузионных аритмий, некроз кар-диомиоцитов и реперфузионная сократительная дисфункция во многом обусловлены избыточным накоплением Са2+ в миоплазме кардиомиоцитов [8, 9]. Следует отметить, что имеются данные в пользу участия опиоидов в регуляции транспорта кальция на уровне саркоплазматического ретикулума (СПР) в интактных кардиомиоцитах [10, 11]. Однако взаимодействие ОР и внутриклеточного Са2+ в условиях ишемии-реперфузии миокарда никем не изучалось. Известно, что важную роль в регуляции транспорта Са2+ в клетках сердца играет цАМФ [10, 12], избыточное увеличение которого в миоплазме кардиомиоцитов в условиях ишемии-реперфузии сердца также может быть причиной повреждения последних и возникновения жизнеугрожающих аритмий [13]. Известно, что активация ОР приводит к ингибированию аденилат-циклазы и снижению уровня цАМФ в изолированном перфузируемом сердце [14]. Циклический АМФ не единственный внутриклеточный мессенджер, уча-
ствующий в формировании устойчивости сердца к ишемии и реперфузии. Существуют данные о том, что усиление продукции NO обеспечивает повышение толерантности миокарда к действию реперфузии [15]. Известно, что NO активирует гуанилат-циклазу, увеличивает синтез цГМФ [16]. Есть данные о том, что опиаты могут усиливать продукцию NO эндотелием [17, 18]. Сопоставив эти факты, мы предположили, что защитные эффекты опиоидов являются результатом усиления синтеза NO и цГМФ в миокарде.
Цель данной работы - исследование роли цАМФ, цГМФ и Са2+-АТФ-азы саркоплазматического ретикулума в реализации кардиопротекторных эффектов агонистов 8j- и Kj-OP in vitro.
Методика
Эксперименты проведены на изолированных сердцах крыс-самцов линии Вистар массой 250-300 г, наркотизированных этиловым эфиром. После извлечения сердца из грудной клетки его быстро переносили в ванночку с охлажденным до 4 °С раствором Кребса-Хензелайта до прекращения спонтанных сокращений. Затем в восходящую дугу аорты вводили канюлю, через которую выполняли ретроградную перфузию сердца раствором Кребса-Хензелайта по методу Лангендорфа. Для приготовления оксигенированного перфузионного раствора (37 °С, рН 7.4), содержащего (в мМ): NaCl - 120, KCl - 4.8, CaCl2 -2.0, MgSO4 - 1.2, KH2PO4 - 1.2, NaHCO3 - 20.0, глюкоза -10.0, применяли реактивы компании MP Biomedicals (Ирвин, США). Тотальную нормотермическую ишемию миокарда моделировали путем полного прекращения подачи перфузионного раствора на 45 мин. После этого возобновляли коронарную перфузию и продолжали наблюдение в течение 30 мин.
Имитацию феномена прекондиционирования осуществляли с помощью селективного 81-агониста H-Tyr-D-Pen-Gly-Phe-D-Pen-OH (DPDPE) [19] и/или селективного Kj-агониста (trans(±)-3,4-Dichloro-N-methyl-N-[2-(1-pyrrolidinyl)cyclohexyl] benzeneaceta-
mide HCl (U-50.488) [20]. Для этого по окончании 20минутной адаптации сердца к условиям нормоксичес-кой перфузии и за 20 мин до моделирования ишемии-реперфузии в раствор Кребса-Хензелайта добавляли один из вышеназванных агонистов в конечной концентрации 0.1 мкМ. После 10-минутной перфузии с препаратом сердце «отмывали» от лиганда в течение еще 10 мин. Продолжительность последующей тотальной ишемии составила 45 мин, а реперфузии -30 мин. Препараты растворяли в физиологическом растворе непосредственно перед началом эксперимента. Контролем служили изолированные сердца, которые после 40 мин стабилизационного периода подвергали 45 -минутной тотальной ишемии и 30 мин реперфузии.
Роль Са2+-АТФ-азы саркоплазматического ретику-лума оценивали при помощи селективного ингибирования этого фермента циклопиазоновой кислотой в конечной концентрации 100 нМ [21]. Данный реагент сначала растворяли в диметил-сульфоксиде (DMSO), затем разбавляли раствором Кребса-Хензелайта, конечная концентрация DMSO в растворе составляла не более 0.01 % [21]. Схема экспериментов с циклопиазоновой кислотой была аналогичной той, которую мы использовали для изучения эффектов DPDPE и U-50.488.
В ткани миокарда в различные сроки эксперимента определяли содержание цАМФ и цГМФ с помощью стандартных коммерческих радиоиммунных наборов «RIA AMPc/cAMP» и «RIA свМР» соответственно (компания «Immunotech», Марсель, Франция). Для этого сердца были заморожены в жидком азоте и хранились в нем до момента определения в них концентрации цАМФ и цГМФ. Экстракцию циклонуклеотидов из образцов ткани миокарда проводили методом, описанным нами ранее [22]. Измерение радиоактивности в пробах производили на отечественном гамма-счетчике «Гамма-12».
Препарат U-50.488 был приобретен в компании Tocris Cookson (Бристоль, Великобритания). Агонист 5j-OP DPDPE был синтезирован в компании «Multiple Peptide Systems» (Сан-Диего, США).
Результаты экспериментов обработаны статистически с применением критерия Манна-Уитни.
Результаты исследования
Воздействие ишемии и реперфузии на сердца крыс контрольной группы сопровождалось развитием некротических повреждений кардиомиоцитов. Об этом косвенно свидетельствовало 4-кратное (по отношению к доишемическому уровню) увеличение активности креатинкиназы в растворе, оттекающем от сердца во время реперфузии (рис. 1). После предварительной стимуляции 5j- или Kj-OP с помощью соответствующих агонистов DPDPE и U-50.488 степень ишемического и реперфузионного повреждения миокарда существенно снижалась. Доказательством тому было снижение реперфузионного выброса креатинкиназы
в оттекающий от сердца раствор соответственно на 45 и 40 % по сравнению с контролем (рис. 1).
U/г
Контроль DPDPE U-50.488 Контроль DPDPE U-50.488
CPA + DPDPE CPA + DPDPE
Исходные значения до ишемии В период реперфузии
Рис. 1. Активность креатинфосфокиназы до ишемии и в период реперфузии после предварительной активации к1- и 8,-опиоидных рецепторов с помощью U-50.488 и DPDPE, совместного
применения циклопиазоновой кислоты (СРА) и DPDPE. * -P<0.05 по сравнению с контролем; # - P<0.05; ## - P<0.01 по сравнению с исходными значениями, ### - P<0.001 по сравнению с исходными значениями
На основании имеющихся данных литературы [23, 24] мы предположили, что в реализации кардиопро-текторного эффекта DPDPE и U-50.488H определяющую роль играет опиоидергическое снижение образования цАМФ в миокарде во время ишемии и реперфузии. Для проверки этой гипотезы мы провели эксперименты, в которых исследовали уровень мио кардиального цАМФ на 10-й мин перфузии DPDPE и/или U-50.488 (0.1 мкМ) и в конце 30-й мин реперфузии.
Результаты показали, что после применения каждого из исследуемых препаратов содержание цАМФ, измеренное в конце 10-й мин перфузии к1-агонистом, не отличалось от соответствующих величин контрольной группы (рис. 2). В то же время к 30-й мин реперфузии нами было зафиксировано к1-опиоидер-гическое снижение концентрации исследуемого циклонуклеотида почти в 2 раза по сравнению с контролем (рис. 2). При этом достоверных различий по уровню цАМФ между препаратами изолированного сердца, в которых стимулировали 8-опиоидные рецепторы, и контрольными препаратами нам обнаружить не удалось (рис. 2).
Учитывая данные о том, что кардиопротекторное действие опиоидов может быть результатом усиления
*
—— т т
*
т
Рис. 2. Уровень цАМФ в миокарде после предварительной стимуляции к,- и 8,-опиоидных рецепторов с помощью и-50.488 и ррррЕ. * - р<0.05 по сравнению с контролем
синтеза N0 и цГМФ в миокарде, были проведены эксперименты с определением уровня цГМФ в ткани миокарда по вышеописанной схеме (таблица). Для того чтобы подтвердить или опровергнуть наше предположение, были проведены эксперименты, в которых определяли уровень цГМФ в ткани миокарда на 10-й мин перфузии изолированного сердца раствором, содержащим агонисты 8- и к-ОР БРБРЕ. Кроме того, в тех же условиях мы определяли уровень цГМФ в конце 30-й мин реперфузии (таблица). Однако в экспериментах на изолированном сердце нам не удалось обнаружить каких-либо изменений уровня цГМФ в миокарде в ответ на стимуляцию 81- или к1-ОР (таблица).
Уровень цГМФ в ткани миокарда в экспериментах, проведенных с агонистами 8 - и к-опиоидных рецепторов БРБРЕ (0.1 мкМ) и и-50.488Н (0.1 мкМ) при добавлении в перфузат до ишемии
Примечание: n - количество препаратов изолированных сердец.
Таким образом, цитопротекторный эффект, наблюдаемый нами после активации кардиальных Sj-OP, не был связан с изменением внутриклеточного уровня цАМФ и цГМФ. Мы предположили, что кардиопро-текторное действие Sj-агониста DPDPE могло быть связано с изменением транспорта кальция в миоплаз-му из СПР, и провели эксперименты с циклопиазоно-вой кислотой (блокатором Са2+-АТФ-азы СПР). Результаты показали, что предварительное введение названного ингибитора полностью устраняет кардио-протекторный эффект, наблюдаемый в результате стимуляции Sj-OP (рис. 1). Следовательно, в механизме Sj-рецептор обусловленной кар дио протекции при ишемии-реперфузии определяющее значение принадлежит изменению транспорта Са2+ на уровне СПР
Обсуждение результатов
В ходе проведенных исследований нами было показано, что после предварительной стимуляции S1-или Kj-OP степень ишемического и реперфузионного повреждения миокарда существенно снижалась. Близкие по значению результаты получены и в работах других исследователей. Так, в экспериментах in vivo было установлено, что внутривенное введение
селективных к-агонистов способствует ограничению зоны реперфузионного некроза миокарда у крыс [7], а стимуляция к-рецепторов на мембранах изолированных кардиомиоцитов сопровождается снижением степени повреждения последних при аноксии-реоксиге-нации [25]. В то же время в экспериментах, выполненных на изолированных перфузируемых сердцах крыс, было показано, что добавление в перфузион-ный раствор агониста к2-рецепторов бремазоцина вызывает увеличение размеров зоны некроза сердечной мышцы [23].
Следует обратить внимание на то, что авторы, применявшие агонисты ^-рецепторов, обнаружили повышение устойчивости сердца действию ишемии-реперфузии [7, 25], а исследователи, использовавшие in vitro агонист к2-рецепторов бремазоцин, наблюдали усиление ишемического и реперфузионного повреждения сердца [23]. Можно предположить, что такие противоречия обусловлены существованием на мембранах кардиомиоцитов двух субтипов к-опиоидных рецепторов (к и к2), идентифицированных Жангом с соавт. [26]. В своей работе мы обнаружили цитопротекторный эффект к1-агониста U-50.488H в концентрации 0.1 мкМ, обеспечивающей взаимодействие этого лиганда только с к1-ОР [27]. Приняв во внимание данные об ингибирующем эффекте агонистов ОР на активность аденилатциклазы [23, 24] и, соответственно, на синтез цАМФ, мы предположили, что в реализации кардиопротекторного эффекта DPDPE и U-50.488H определяющую роль играет опи-оидергическое снижение образования цАМФ в миокарде во время ишемии и реперфузии.
Оказалось, что агонист к1-ОР способствует снижению содержания цАМФ в миокарде на 30-й мин реперфузии, а 5j-агонист не влияет на уровень этого циклонуклеотида. Однако циклический АМФ - не единственный внутриклеточный мессенджер, участвующий в формировании устойчивости сердца к ишемическим и реперфузионным повреждениям. Существуют данные о ключевой роли NO в обеспечении устойчивости миокарда к действию реперфузии [15]. Известно, что NO активирует гуанилатциклазу, увеличивает синтез цГМФ [16]. Кроме того, установлено, что ц-агонист морфин способен усиливать образование NO в изолированных эндотелиоцитах и препаратах сердца человека [17, 18]. Сопоставив эти факты, мы предположили, что кардиопротекторное действие исследуемых агонистов 5j- и к1-ОР может быть результатом усиления синтеза NO и цГМФ в миокарде. Действительно, ранее нами было показано, что внутривенное введение опиоидного пептида даларги-на за 15 мин до коронароокклюзии способствует увеличению уровня цГМФ как в зоне ишемии, так и в интактном миокарде in vivo [22].
Аналогичный эффект оказывают опиоидные пептиды in vitro при добавлении в раствор, которым пер-фузируют изолированное сердце в условиях нормаль-
Серии экспериментов n цГМФ (nM/g)
Нормоксический контроль 10 0.21+0.025
БРБРЕ 10 0.20+0.021
и-50.488Н 10 0.249+0.022
30-я мин репе рфузии
Контроль на ишемию (45 мин) и реперфузию (30 мин) 10 0.19+0.04
БРБРЕ + ишемия (45 мин) + реперфузия (30 мин) 10 0.168+0.05
И-50.488Н +ишемия (45 мин) + реперфузия (30 мин) 10 0.25+0.022
ной оке иге нации [14]. Однако в экспериментах на изолированном сердце нам не удалось обнаружить каких-либо изменений уровня цГМФ в миокарде в ответ на стимуляцию 8- или к-ОР (таблица). По-видимому, вопрос о роли цГМФ в механизме кардиопро-текторного действия опиоидов нуждается в дальнейшем изучении.
Таким образом, цитопротекторный эффект, наблюдаемый нами после активации кардиальных 81-ОР, не был связан с изменением внутриклеточного уровня цАМФ и цГМФ. Мы предположили, что он обусловлен опиоидергическим изменением транспорта кальция в кардиомиоцитах. В пользу этой гипотезы свидетельствовали полученные нами ранее данные о том, что БРБРБ в период, предшествующий ишемии, вызывал подъем конечного диастолического давления [28]. Подобное изменение диастолической функции сердца принято связывать с увеличением концентрации ионов кальция [Са2+] в цитоплазме. Кроме того, известно, что стимуляция опиоидных рецепторов способствует усиленной мобилизации Са2+ из саркоплаз-матического ретикулума [11]. Мы предположили, что кар дио протекторное действие 81-агониста БРБРБ могло быть связано с изменением транспорта кальция в миоплазму из СПР, и провели эксперименты с циклопиазоновой кислотой (блокатором Са2+-АТФ-азы СПР). Результаты показали, что предварительное введение названного ингибитора полностью устраняет кардиопротекторный эффект, наблюдаемый в результате стимуляции 81-ОР (рис. 1). Следовательно, в механизме 81-рецептор-обусловленной кардиопротекции при ишемии-реперфузии определяющее значение, по нашему мнению, принадлежит изменению транспорта Са2+ на уровне СПР.
Однако чрезмерное увеличение концентрации Са2+ в цитоплазме должно было бы повлечь за собой повреждение кардиомиоцитов в период ишемии-реперфузии по механизму, напоминающему «кальциевый парадокс» [8], чего мы не наблюдали. Напротив, в условиях стимуляции 81-ОР происходило повышение толерантности сердца к действию ишемии и реперфузии.
Можно предположить два возможных объяснения данному феномену. Одно из них базируется на том,
что стимуляция опиоидных рецепторов способствует усиленной мобилизации Са2+ из саркоплазматического ретикулума [11] с последующим истощением запасов Са2+ СПР в доишемическом периоде. Подобные изменения кальциевого гомеостаза могут предупреждать Са2+-перегрузку кардиомиоцитов во время ишемии и реперфузии [21, 29], а следовательно, и повышать устойчивость сердца к гипоксии и реоксигенации.
В основе другого механизма 81-опиоидергического повышения резистентности миокарда к патогенному действию ишемии и реперфузии может лежать активация протеинкиназы С, которая катализирует фос-форилирование ряда белков, обеспечивающих устойчивость сердца к ишемическим и реперфузионным воздействиям [30]. При этом повышение активности названного фермента может происходить именно в ответ на кратковременный подъем [Са2+] [31, 32].
В связи с этим напомним о результатах экспериментов, в которых мы обнаружили, что ингибирование Са2+-АТФ-азы СПР циклопиазоновой кислотой устраняет как подъем КДД в ответ на стимуляцию 81-ОР [28], так и кардиопротекторный эффект БРБРБ. Между тем известно, что циклопиазоновая кислота способствует истощению запасов Са2+ в саркоплазма-тическом ретикулуме [21] с последующим уменьшением [Са2+] а мы наблюдали снижение амплитуды сокращений сердца в ответ на добавление в перфузат названной кислоты, что можно объяснить уменьшением выброса кальция из СПР [28].
Таким образом, стимуляция кардиальных 81- и к1-опиоидных рецепторов позволяет имитировать феномен ишемического прекондиционирования. Кардиоп-ротекторное действие к1-агониста И-50.488Н связано со снижением уровня цАМФ в миокарде, в то время как аналогичный эффект 81-агониста БРБРБ опосредован опиоидергическим изменением транспорта кальция на уровне саркоплазматического ретикулума.
Материалы статьи подготовлены при поддержке грантов Министерства образования и науки (2.1.1/530 и 2.1.1/211), при поддержке РФФИ (грант 10-04-00288-а) и Федерального агентства по науке и инновациям.
Список литературы
Ласукова Т. В., Маслов Л. Н., Лишманов Ю. Б. и др. Влияние стимуляции ц-опиатных рецепторов на сократимость изолированного сердца крыс в условиях нормоксии и реперфузии // Рос. физиол. журн. 2001. № 5. С. 649-658.
Ласукова Т. В., Маслов Л. Н., Лишманов Ю. Б., Гросс Г. Дж. Вклад 81-опиатных рецепторов в регуляцию устойчивости изолированного сердца к воздействию ишемии-реперфузии // Там же. 2002. № 5. С. 568-580.
Лишманов Ю. Б. и др. Роль опиоидной системы в адаптации организма и защите сердца при стрессе // Успехи физиол. наук. 1997. № 1. С. 75-96.
Лишманов Ю. Б., Наумова А. В., Ласукова Т. В., Маслов Л. Н. Блокада опиатных рецепторов и реакция сердца на повреждение при ишемии и реперфузии // Кардиология. 1998. № 11. С. 38-42.
Маслов Л. Н., Лишманов Ю. Б., Ласукова Т. В., Там С. В. Мю-опиатергическая стимуляция КАТф-каналов как способ профилактики реперфузионных повреждений сердца // Кардиология. 2001. № 2. С. 39-45.
Takasaki Y., Wolf R. A., Chien G. L., Van Winkle D. M. Met 5-enkephalin protects isolated adult rabbit cardiomyocytes via 8-opioid receptors // Am. J. Physiol. 1999. Vol. 277. P. H2442-H2450.
Peart J. N. et al. Effect of exogenous kappa-opioid receptor activation in rat model of myocardial infarction // J. Cardiovasc. Pharmacol. 2004. Vol. 43. № 3. P. 410-415.
2
3
4
5
6
8. Ostadal B., Kolar F. Cardiac Ischemia: From Injury to Protection. Boston, Dordrecht, London: Kluwer Academic Publishers. 1999. 173 p.
9. Sperelakis N., Sunagawa M., Yokochiki H. et al. Regulation of ion channels in myocardial cells and protection of ischemic myocardium // Heart Failure Reviews. 2000. Vol. 5. P. 139-166.
10. Ikeda M. et al. Cyclic AMP regulates the calcium transients released from IP3-sensitive stores by activation of rat kappa-opioid receptors expressed in ChO cells // Harcourt. Publishers Ltd. 2000. P. 1-10.
11. Ventura C. et al. Opioid receptors in rat cardiac sarkolemma: effect of phenylephrine and isoproterenol // Biochem. Biophys. Acta. 1989. Vol. 987. P. 69-74.
12. Osnes J. B. et al. On the role of cyclic nucleotides in the heart muscle contraction and relaxation // Progr. Pharmacol. 1980. Vol. 4. P. 47-62.
13. Lubbe W. F. et al. Potential arrhythmogenic role of cyclic adenosine monophsphate (AMP) and cytosolic calcium overload: Implications for prophilactic effects of beta-blockers in myocardial infarction and proarrhythmic effects of phosphodiesterase inhibitors // J. Am. Coll. Cardiol. 1992. Vol. 19. № 7. P. 1622-1633.
14. Clo C., Muscari C., Tantini B. et al. Reduced mechanical activity of perfused rat heart following morphine or enkephalin peptides administration // Life Sci. 1985. Vol. 37. № 14. P 1327-1333.
15. Pabla R., Curtis M. J. Effects of NO modulation on cardiac arrhythmias in the rat isolated heart // Circ. Res. 1995. Vol. 77. P. 984-992.
16. Lowenstein C. J., Snyder S. H. Nitric oxide, a novel biologic messenger // Cell. 1992. Vol. 70. P. 705-725.
17. Stefano G. B., Salzet M., Magazine H. I., Bilfinger T. V. Antagonism of lPs and IFN-g induction of iNOS in human saphenous vein endothelium by morphine and anandamide by nitric oxide inhibition of adenylate cyclase // J. Cardiovasc. Pharmacol. 1998. Vol. 31. P. 813-820.
18. Stefano G. B., Zhu W., Cadet P. et al. A hormonal role for endogenous opiate alkaloids: vascular tissues // Neuroendocrinol. Lett. 2002. Vol. 23. № 1. P. 21-26.
19. Schiller P. W., Weltrowska G., Nguyen T. M.-D. et al. TIPP[y]: a highly potent and stable pseudopeptide d opioid receptor agonist with extraordinary d selectivity // J. Med. Chem. 1993. Vol. 36. № 21. P. 3182-3187.
20. Lahti R. A., Mickelson M. M., McCall J. M. [3H]U-69593 a highly selective ligand for the opioid к receptor // Eur. J. Pharmacol. 1985. Vol. 109. P. 281-284.
21. Du Toit E. F., Opie L. H. Antiarrhythmic properties of specific inhibitors of sarcoplasmic reticulum calcium ATPase in the isolated perfused
rat heart after coronary artery ligation // J. Am. Coll. Cardiol. 1994. Vol. 23. P. 1505-1510.
22. Maslov L. N., Lishmanov Yu. B. Change in opioid peptide level in the heart blood plasma during acute myocardial ischaemia complicated by
ventricular fibrillation // Clinical. Exp. Pharmacol. Physiol. 1995. Vol. 22. P. 812816.
23. Aitchison K. A., Baxter G. F., Awan M. et al. Opposing effects on infarction of delta and kappa opioid receptor activation in the isolated rat
heart: implications for ischemic preconditioning // Basic Res. Cardiol. 2000. Vol. 95. № 1. P. 1-10.
24. Yu X. C., Wang H. X., Pei J. M. et al. Anti-arrhythmic effect of к-opioid receptor stimulation in the perfused rat heart: involvement of a cAMP-dependent pathway // J. Mol. Cell. Cardiol. 1999. Vol. 31. P. 1809-1819.
25. Wu S. et al. Cardioprotection of preconditioning by metabolic inhibition in the rat ventricular myocyte. Involvement of kappa-opioid receptor // Circ. Res. 1999. Vol. 84. P. 1388-1395.
26. Zhang W.-M. et al. Multiplicity of kappa opioid receptor binding in the rat cardiac sarcolemma // J. Mol. Cell. Cardiol. 1996. Vol. 28. P. 15471554.
27. Ela C., Barg J., Vogel Z. et al. Distinct components of morphine effects on cardiac myocytes are mediated by the kappa and delta opioid receptors // J. Mol. Cell. Cardiol. 1997. Vol. 29. P. 711-720.
28. Ласукова Т. В. и др. Роль дельта,-опиоидных рецепторов в регуляции сократимости изолированного сердца крыс в условиях нормальной оксигенации и ишемии-реперфузии // Изв. РАН. Сер. биол. 2004. № 1. С. 92- 99.
29. Steenbergen C., Murphy E., Levy L., London R. E. Elevation in cytosolic free calcium concentration early in myocardial ischemia in perfused
rat heart // Circ. Res. 1987. Vol. 60. P. 700-707.
30. Clement O., Puceat M., Walsh M. P., Vassort G. Protein kinase C enhances myosin light-chain kinase effects on force development and
ATPase activity in rat single skinned cardiac cells // Biochem. J. 1992. Vol. 285. P. 311-317.
31. Miyawaki H. et al. Calcium preconditioning elicits strong protection against ischemic injury via protein kinase C signaling pathway // Circ. Res. 1996. Vol. 79. P. 137-146.
32. Miyawaki H., Ashraf M. Ca2* as a mediator of ischemic preconditioning // Circ. Res. 1997. Vol. 80. P. 790-799.
Ласукова Т. В., доктор биологических наук, профессор.
Томский государственный педагогический университет.
Ул. Киевская, 60, г. Томск, Томская область, Россия, 634041.
E-mail: [email protected]
Маслов Л. Н., доктор медицинских наук, профессор, руководитель лаборатории экспериментальной кардиологии. Институт кардиологии СО РАМН.
Ул. Киевская, 111, г. Томск, Томская область, Россия, 634012.
E-mail: [email protected]
Горбунов А. С., аспирант.
Томский государственный педагогический университет.
Ул. Киевская, 60, г. Томск, Томская область, Россия, 634041.
E-mail: [email protected]
Материал поступил в редакцию 25.02.2010
T. V Lasukova, L. N. Maslov, A. S. Gorbunov
OPIOID RECEPTORS AGONISTS MIMIC PRECONDITIONING OF THE HEART: THE ROLE OF CYCLIC NUCLEOTIDES AND
CA2+-ATP-ASE OF SARCOPLASMIC RETICULUM
It has been found that occupancy of Sj- and K^opioid receptors (ORs) by DPDPE and U-50488, respectively, prevents irreversible cardiac cell damage during global ischemia (45 min) and reperfusion (30 min) of the isolated perfused rat heart by the Langendorff technique. Activation of Kj-ORs decreased cAMP levels in the myocardium during reperfusion but stimulation of SJ-ORs had no effect on the cAMP levels. The occupancy of both types of receptors did not alter the cGMP levels before and after ischemia. Cardioprotective effect of DPDPE was completely abolished by pretreatment with cyclopiazonic acid, an inhibitor of Ca2+-ATPase of sarcoplasmic reticulum. Authors proposed that cardioprotective effect of U-50488 is mediated via a decrease in cAMP levels in the heart but cardioprotective effect of DPDPE is depended on the activity of Ca2+-ATPase of sarcoplasmic reticulum.
Key words: isolated perfused rat heart, ischemia, reperfusion, opioid receptors.
Lasukova T. V
Tomsk State Pedagogical University.
Ul. Kyevskaya, 60, Tomsk, Tomskaya oblast, Russia, 634041.
E-mail: [email protected]
Maslov L. N.
Scientific Research Institute of Cardiology SB RAMS.
Ul. Kyevskaya, 111, Tomsk, Tomskaya oblast, Russia, 634012.
E-mail: [email protected]
Gorbunov A. S.
Tomsk State Pedagogical University.
Ul. Kyevskaya, 60, Tomsk, Tomskaya oblast, Russia, 634041.
E-mail: [email protected]
