CC BY
31Фізика живого, Т17, Ш 2, 2009. С.127-129.
© Пасічніченко О.М., Виноградова О.О., ЯнчукП.І.
УДК 613.13+612.73
ЕНДОТЕЛІЙЗАЛЕЖНЕ СКОРОЧЕННЯ ВОРІТНОЇ ВЕНИ ПЕЧІНКИ ЩУРА ПІД ДІЄЮ АЦЕТИЛХОЛІНУ ТА НОРАДРЕНАЛІНУ
Пасічніченко О.М., Виноградова О.О., Янчук П.І.
Київський національний університет імені Тараса Шевченка, біологічний факультет,
кафедра фізіології людини і тварин
Надійшла до редакції 05.06.2009
Досліджено роль простаноїдів у механізмі ендотелійзалежного скорочення ізольованих препаратів ворітної вени щурів під дією ацетилхоліну і норадреналіну. Показано, що блокатори тромбоксансинтази дипіридамол та циклооксигенази індометацин зменшували амплітуду індукованих медіаторами скорочень вени. Отримані результати свідчать про те, що продукти перетворення арахідонової кислоти можуть виконувати роль ендотелійзалежних констрикторних факторів у механізмі скоротливих реакцій ворітної вени, викликаних ацетилхоліном і норадреналіном.
Ключові слова: ворітна вена, ацетилхолін, норадреналін, тромбоксансинтаза, циклооксигеназа.
ВСТУП
Ацетилхолін (АХ) у ворітному руслі печінки демонструє нетипову судинозвужувальну дію [2,10]. Звужувальна реакція ворітних вен на АХ здійснюснюється лише за наявності ендотелію у судинній стінці [5, 6]. АХ активує мускаринові [6] та нікотинові [4, 8] рецептори на мембрані
ендотеліоцитів, ідукуючи в них синтез і виділення ендотелійзалежних констрикторних факторів, які спричиняють скорочення гладеньком’язових клітин (ГМК) ворітних судин. В той же час, симпатичний медіатор норадреналін (НА) викликає скорочення ворітної вени (ВВ) шляхом активування а1-адренорецепторів як на мембрані ГМК [1], так і на ендотеліоцитах судини [3]. Останнє передбачає стимулювання скорочень ГМК ворітних судин ендотелійзалежними констрикторними факторами.
У механізмах ендотелійзалежного скорочення ворітної вени на АХ і НА найбільш повно досліджено роль ендотеліну [3], однак, відсутні дані про участь інших ендотеліальних факторів.
Метою нашого дослідження було встановити роль продуктів циклооксигеназного перетворення арахідонової кислоти, зокрема, тромбоксану А2 у механізмах ендотелійзалежних скорочень ворітної вени під дією ацетилхоліну та норадреналіну.
МАТЕРІАЛИ І МЕТОДИ
Експеременти були проведені на ізольованих повздовжніх препаратах ВВ щурів обох статей масою 200-250 г. Препарати фіксували у плексигласовій ванночці і перфузували проточним (2,5 мл/хвилину) термостатованим (36-370С) фізіологічним розчином Тіроде, такого складу, г/л: хлорид натрію - 8; хлорид
калію - 0,11; хлорид кальцію - 0,25; сульфат магнію -0,2; гідрокарбонат натрію - 1,6; дигідрофосфат калію
- 0,12; глюкоза - 2. Препарати підлягали пасивному розтяганню із силою 10 мН та витримувались протягом 20 - 30 хвилин.
Скорочення препаратів під дією АХ (2-10-5 моль/л) та НА (5-10-7 моль/л) реєстрували за допомогою ємнісних тензодатчиків. Підсилений сигнал записували на папері за допомогою швидкодіючого самозаписуючого пристрою Н338-1П. Блокаду тромбоксансинтази здійснювали попередньою перфузією судин розчиномом дипіридамолу (5 • 10-8) моль/л [7]. Блокаду циклооксигенази здійснювали попередньою аплікацією до судин індометацину (7-10-8 моль/л). Усі досліджувані речовини: ацетилхолін, норадреналін, дипіридамол (Харківське виробниче хіміко-фармацевтичне об’єднання "Здоровье") та індометацин (АТ Софарма, Болгарія), додавали у проточний фізрозчин.
Вірогідність відмінності між реакціями на медіатори до та після уведення блокаторів визначали з використанням ^критерію Ст’юдента для залежних вибірок, і критерій Вілкоксона для данних, що не мали нормального розподілу. У роботі амплітуда скоротливих реакцій представлена як середнє значення + помилка середнього (M±m) або ж медіани та верхнього і нижнього квартилів (Ме [25%, 75%]), відповідно. Відмінності вважались статистично значущимии при р<0,05.
РЕЗУЛЬТАТИ ТА ОБГОВОРЕННЯ
У першій серії експериментів досліджували можливу участь тромбоксану як ендотеліального фактора у механізмі скорочення ВВ під дією АХ.
Пасічніченко О.М., Виноградова О.О., Янчук П.І.
В контрольних спробах, перфузія препаратів ВВ (п=14) ацетилхоліном (2^10-5 моль/л),
супроводжувалась тонічними скороченнями вени із середньою амплітудою 5,1+1,3 мН. Після попередньої 10-хвилинної аплікації дипіридамолу (540-8 моль/л) до судинних препаратів АХ викликав вірогідно (р<0,001) менші (приблизно, на 40% від контролю) скоротливі реакції ВВ (рис. 1) із амплітудою 3,05 +
0,95 мН (п=14).
1 2
Рис. 1. Сила скорочення ізольованих препаратів ворітної вени під дією ацетилхоліну (2-10-5 моль/л) до (контроль, 1) та після (дослід, 2) попередньої перфузії судин дипіридамолом (5-10-8 моль/л). *** - вірогідність різниці (р<0,001) між контролем та дослідом; для обох п=14.
та після (дослід, 2) попередньої перфузії судин індометацином (7-10-8 моль/л). *** - вірогідність різниці (р<0,001) між контролем та дослідом; для обох п=8.
Враховуючи, що тромбоксан синтезується з проміжних продуктів циклооксигеназного перетворення арахідонової кислоти, в даній серії ми досліджували також вплив блокатора цикло-оксигенази індометацину на АХ-індуковані скорочення ВВ.
В контрольних спробах (п=8) ацетилхолін (2-10-5 моль/л) викликав тонічне скорочення препаратів ВВ
із силою 7,2+0,6 мН (р<0,05). Після попередньої перфузії судин розчином індометацину (7^10-8 моль/л) протягом 10 хвилин, були зареєстровані скорочення ВВ під дією АХ із силою 4,28+1,37 мН (п=8), тобто, приблизно, на 40% менші від контрольних (рис.2).
В другій серії експериментів, з метою дослідження можливої участі тромбоксану та інших простаноїдів у механізмі скорочень ВВ під дією норадреналіну, застосовували блокатори
тромбоксансинтази дипіридамол та циклооксигенази індометацин.
Дипіридамол не впливав на перебіг констрикторних реакцій ВВ, викликаних норадреналіном. Так, середня сила контрольних скорочень ВВ під дією НА (5 • 10-7 моль/л), а саме 11,7; [10,6; 12,6] мН (п=8), не мала значущої відмінності (р>0,05) від сили НА-індукованих скорочень на фоні попередньої 10-хвилинної перфузії судин розчином дипіридамолу в концентрації (5 • 10-8 моль/л), що становила 11,4 ([10,0; 12,6] мН (п=12).
Разом з тим, індометацин суттєво пригнічував рекції препаратів ВВ на дію НА. Так, у контрольних спробах при перфузії норадреналіну у концентрації 5 • 10-7 моль/л (п=12) спостерігали тонічні скорочення ВВ із амплітудою 6,25; [2,8; 8,2] мН, а після попереднього 10-хвилинного уведення в омиваючий судини перфузат індометацину (7-10"8 моль/л) були зареєстровані НА-індуковані скорочення вени із середньою силою 2,6; [1,13; 4,75] мН (п=12), що складало лише 42% від контрольних реакцій (рис.3).
Рис. 3. Сила скорочення ізольованих препаратів ворітної вени під дією норадреналіну (5-10-7 моль/л) до (контроль, 1) та після (дослід, 2) попередньої перфузії судин індометацином (7-10-8 моль/л). * - вірогідність різниці (р<0,05) між контролем та дослідом; для обох п=12.
Таким чином, пригнічення АХ- та НА-індукованих констрикторних реакцій ВВ блокаторами циклооксигенази і тромбоксансинтази переконливо свідчить про те, що ці реакції у значній мірі викликані продуктами розпаду арахідонової кислоти, які синтезуються і виділяються у стінці вени під дією медіаторів, ймовірніше за все, в ендотелії [2, 4, 5, 6, 9].
Тонічні скорочення ВВ, які були викликані ацетилхоліном, зменшувались під дією блокаторів циклооксигенази і тромбоксансинтази. Поряд з цим, НА-індуковані скорочення вени пригнічувалися лише блокатором циклооксигенази індометацином. Отже, механізми вазомоторної дії АХ та НА на ворітну вену відрізняються між собою за природою
ендотелійзалежного констрикторного фактора. Ймовірно, АХ стимулює виділення ендотелієм вени тромбоксану, а норадреналін - іншого
констрикторного простагландину, враховуючи стійкість НА-індукованих скорочень до блокатора тромбоксансинтази дипіридамолу.
ВИСНОВКИ
У механізмі скорочення ворітної вени під дією ацетилхоліну у ролі ендотелійзалежного констрикторного фактора може виступати тромбоксан А2. Скорочення ворітної вени під дією НА здійснюються у значній мірі через
ендотелійзалежні механізми і провідну роль у таких скороченнях відіграють простаноїди, за винятком, ймовірно, тромбоксану.
Література
1. Гурковская А.В., Казак Л.И., Шуба М.Ф. Электро-физиологические исследования сопряжения
сокращения при активации a-адренорецепторов в гладких мышцах кровеносных сосудов // Бюлл. эксп. биол. и мед. - 198б. - Т. СІІ, №1г. - С.б55-б57. г. Пасічніченко О.М., Цибенко В.О. Ендотелійзалежне скорочення ізольованої ворітної вени щура під дією
ацетилхоліну // Доповіді НАН України. (Природознавство). - 2000. - №11. - С.209-213.
3. Патарая С.А., Сидоренко Б.А., Масенко В.П. Биохимия и физиология семейства эндотелинов // Кардиология. - 2000. - №6. - С.78 - 84.
4. Цыбенко В.А., Янчук П.И., Пасичниченко О.М. и др. Исследование вазоконстрикторного эффекта ацетилхолина в венозных сосудах печени // Бюлл. Эксп. Биол. и мед. - 2007. - Т.143, №3. - С. 258 - 262.
5. Янчук П.І., Пасічніченко О.М., Комаренко В.І. та ін. З’ясування механізмів звужувальної дії ацетилхоліну на ворітну вену та її внутрішньопечінкові гілки // Фізіол. журн. - 2006. - Т.52, №5. - С. 28 - 33.
6. Feletou M., Hoefner U., Vanhoutte P. Endothelium-dependent relaxing factor do not affect the smooth muscle of portal-mesenteric veins // Blood vessels. -1989. - Vol. 26, №1. - P. 21-32.
7. Humphreys D.M., Street J., Shchumacher J.-M. et al. Dipyridamole may be used safely in patients with ischaemic heart disease // Internatl. J. Clin. Pract. -2002. - Vol. 56, №2. - P.121-127.
8. Moccia F., Frost C., Berra-Romani R. et al. Expression and function of neuronal nicotinic receptors in rat microvascular endothelial cells // Amer. J. Physiol. (Heart. Circulat. Physiol.). - 2004. - Vol. 286, №2.
- P.486 - 491.
9. Potenza M.A., Botrugno O.A., De Silva M.A. Endothelial COX-1 and -2 differentially affect reactivity of MVB in portal hypertensive rats // Am.J.Physiol. (Gastroint. Liver. Physiol.). - 2002. - Vol. 283, № 3.
- P. G587-G594.
10. Tsybenko V., Pasichnichenko O., Yanchuk P. et al. Portal venous constriction to acetylcholine and L-arginin is endothelium dependent. - In: The Biology of Nitric Oxide, part 7 // Portland Press Proceedings. - 2000. -№16, - Р. 59.
ЭНДОТЕЛИЙЗАВИСИМОЕ СОКРАЩЕНИЕ ВОРОТНОЙ ВЕНЫ ПЕЧЕНИ КРЫСЫ ПОД ДЕЙСТВИЕМ АЦЕТИЛХОЛИНА И НОРАДРЕНАЛИНА
Пасичниченко О.М., Виноградова Е.А., Янчук П.И.
Исследовано роль простаноидов в механизме эндотелийзависимого сокращения изолированных препаратов воротной вены крыс под действием ацетилхолина и норадреналина. Показано, что блокаторы тромбоксансинтазы дипиридамол и циклооксигеназы индометацин уменьшали амплитуду индуцированых медиаторами сокращений вены. Полученные результаты свидетельствуют о том, что продукты превращения арахидоновой кислоты могут выполнять роль эндотелийзависимых констрикторных факторов в механизме сократительных реакций воротной вены, вызваннных ацетилхолином и норадреналином.
Ключевые слова: воротная вена, ацетилхолин, норадреналин, тромбоксансинтаза, циклооксигеназа.
ENDOTHELIUM-DEPENDENT CONSTRICTION OF THE ISOLATED RAT LIVER PORTAL VEIN UNDER THE ACTION OF ACETYLCOLINE AND NORADRENALINE
Pasichnichenko O.M., Vinogradova O.O., Yanchuk P.I.
It was investigated the role of prostanoids in mechanisms of endothelium-dependent contraction of the isolated rat liver portal vein under the action of acetylcholine and noradrenaline. It was shown, that thromboxanesynthase blockator dipyridamole and cyclooxygenase blockator indomethacin diminished the amplitude of mediator-induced constriction of the vein. The results obtained suggest, that products of arachidonic acide transformation may act as endothelium-derived constricting factor in the mechanisms of contractile activity of portal vein caused by acetylcholine and noradrenaline.
Key words: portal vein, acetylcholine, noradrenaline, thromboxanesynthase, cyclooxygenase.
