CC BY
10
101-103
СБОРНИК ТЕЗИСОВ
повышается примерно в 2 раза и составляет 40,1±3,0 отн . ед . (р<0,05) . К 16-недельному возрасту количество NO-содержа-щего парамагнитного комплекса (ДЭТК)2-Fe2+-NO) снижается до 28,4±3,9 отн . ед . (р<0,05) .
Заключение. При сопоставлении спектров ЭПР тканей мышц задних конечностей крыс разных возрастов было выявлено, что к началу пубертатного периода содержание NO в них увеличивается на 48% (р<0,05), затем снижается на 29,2% у половозрелых крыс (р<0,05) .
Работа является частью Программы стратегического академического лидерства Казанского федерального университета
101 влияние стимуляции
а2-адренорецепторов
на коронарное кровообращение изолированного сердца крыс после длительного ограничения двигательной активности
Сунгатуллина М. И., Зарипова Р. И., Зиятдинова Н. И., Зефиров Т. Л.
Казанский федеральный (Приволжский) университет, Казань, Россия
violet-diva@maiI . ru
Симпато-адреналовая система оказывает сложное влияние на сосуды, которое может проявляться, как сужением, так и их расширением . В коронарных сосудах обнаружены 2 подтипа а2-адренорецепторов — эндотелиаль-ные и гладкомышечные . Стимуляция эндотелиальных а2-адренорецепторов приводит к высвобождению оксида азота и вазодилитации, стимуляция а2-адренорецепторов гладкомышечных клеток сосудов приводит к вазоконсти-рикции При ограничении двигательной активности происходит увеличение продукции оксида азота, который вызывает расслабление гладких мышц сосудов . Исходя из этого целью нашего изучения явилось изучение дозозависимого влияния неселективного агониста а2-адренорецепторов кло-нидина гидрохлорида на коронарное кровообращение изолированного по Лангендорфу сердца крыс после 30-суточ-ного ограничения двигательной активности .
Материал и методы. Первый этап эксперимента — ограничение двигательной активности, осуществлялся путем помещения крыс в клетки-пеналы в течение 30 суток.
Второй этап эксперимента заключался в определении влияния клонидина гидрохлорида в концентрации 10-910-6 моль на коронарный поток изолированного сердца Объём жидкости, протекавший в единицу времени, соответствовал величине коронарного потока . Данные регистрировались на установке Лангендорфа PowerLab 8/35 (ADinstruments, Австралия) при помощи программы LabChart Pro (Австралия) .
Результаты. При стимуляции а2-адренорецепторов клони-дином 10-9 моль наблюдали уменьшение коронарного потока (КП) на 30,6% (р<0,05) . После добавления клонидина гидрохлорида 10-8 моль КП уменьшился на 21,4% (р<0,05) . Клони-дин в концентрации 10-7 моль вызывал уменьшение КП на 34% (р<0,05), максимальное уменьшение на 48,3% наблюдали на 14 минуте эксперимента (р<0,05) . После добавления максимальной концентрации клонидина наблюдалось снижение значения КП на 21,2% (р<0,05) .
Заключение. Клонидин гидрохлорид в концентрации 10-910-6 моль вызывал дозазависимое снижение величины коронарного потока в изолированном сердце крыс после 30-суточ-ного ограничения двигательной активности, что свидетельствует о его коронаросуживающих свойствах
Работа подготовлена в соответствии с Российской государственной программой повышения конкурентоспособности Казанского федерального университета, при поддержке РФФИ и Правительства Республики Татарстан № 18-44160022
102 изменение продукции оксида азота в тканях сердца крыс, растущих в условиях длительного ограничения двигательной активности
Сунгатуллина М. И.1, Зарипова Р. И. 1, Андрианов В. В.12, Яфарова Г.Г.1,2, Зефиров Т.Л.1, ГайнутдиновХ.Л.1,2
'Казанский федеральный университет, Казань, Россия 2Казанский физико-технический институт — обособленное структурное подразделение ФИЦ КазНЦ РАН, Казань, Россия
ratnol992@mail . ru
Оксид азота (NO) играет важную роль при адаптации организма к изменениям двигательной активности . Интерес вызывают исследования роли и содержания NO в организме при длительном ограничении двигательной активности . Стало бесспорным представление о том, что дефицит движений, двигательной активности сопровождается развитием в организме явлений, неблагоприятных для здоровья (детренированность сердечно-сосудистой системы, атрофия скелетной мускулатуры и атеросклероз, и остеопении и др ) Длительное ограничение двигательной активности вызывает существенные изменения в функционировании сердечнососудистой системы: снижается сила сердечных сокращений, наблюдается изменение сократительной функции миокарда, уменьшение масса сердца, обнаруживаются дегенеративные изменения: отдельные участки мышечной ткани перерождаются в соединительную ткань
Материал и методы. Методом ЭПР с использованием спиновой ловушки был произведен анализа продукции NO в тканях сердца крыс, растущих в условиях длительного ограничения двигательной активности Спектры образцов измеряли на спектрометре ЭПР Х-диапазона ER-200E-SRC фирмы "Bruker" EMX/plus с температурной приставкой ER 4112HV при 77 К. Крысята были разделены на две группы (n=20): I группа — контрольные животные, которые содержались в стандартных условиях вивария; II группа — животные, которые находились в условиях нарастающегодлительного ограничения двигательной активности в течение 90 суток в специальных клетках-пеналах. Пенальную иммобилизацию начинали с 21-дневного возраста: первые 2 дня движение ограничивалось на 1 час, а в дальнейшем увеличивалось на 2 часа через каждые 2 дня . Передвигая перегородку, мы изменяли объем пенала в соответствии с размерами животного . К 25 дню продолжительность пенальной иммобилизации достигло 23 часов и оставалась постоянным до конца эксперимента
Результаты и заключение. Пребывания в условиях 90-су-точного ограничения двигательной активности приводит к увеличению содержания NO в тканях предсердий сердца крыс в среднем на 48%, а в тканях желудочков сердца в среднем на 78% по сравнению с показателями крыс контрольной группы (р<0,05) .
103 персонализированные математические модели кардиомиоцитов
Сюняев Р.1,3,4, Пикунов А.1, Девятияров Р.2, Гусев О.2, Kedar Aras3, Anna Gams3, Aaron Koppel3, Ефимов И.1,3
'Московский Физико-Технический Институт, Долгопрудный, Россия
2Казанский Федеральный Университет, Казань, Россия 3George Washington University, Washington, DC, USA 4Сеченовский Университет, Москва, Россия siuniaev. ra@mipt . ru
В настоящей работе исследован новый подход к разработке персонализированных математических моделей, основанный на комбинации функциональных данных и профилей экспрессии Нами была разработана новая модификация генетического алгоритма (ГА), предложенного в работе, позволяю-
СБОРНИК ТЕЗИСОВ
104-105
щая с высокой точностью определить проводимости ионных каналов на основе измерения зависимости формы потенциала действия (ПД) от периода стимуляции . Тестовые расчеты на синтетических данных с использованием модели миоцитов желудочка человека показали, что погрешность проводимо-стей на выходе алгоритма мала для высокоамплитудных ионных токов: она составляет 1,6±1,6% для 1Кг, 3,2±3,5% для 1К1, 3,9±3,5% для Ша, 8,2±6,3% для 1СаЬ. Кроме того, мы показали, что соотношение сигнал/шум выше 28 дБ достаточно для устойчивой работы алгоритма . Далее, мы провели ряд экспериментов на донорских сердцах человека (п=9), признанных непригодными для трансплантации: при помощи оптического картирования были проведены измерения формы ПД в препаратах левого (п=2) и правого (п=7) желудочков сердца, а при помощи кэп-анализа экспрессии генов (п=2) и ЯКА-вед (п=7) определены полногеномные профили экспрессии генов Персонализированная модель одного из пациентов (калибровочная модель) восстанавливалась на основе записей формы ПД при помощи ГА, а на основании разницы между уровнями экспрессии ионных каналов разрабатывались модели других пациентов . Сравнение предсказаний вычислительных моделей с экспериментальными измерениями показало их высокую точность: в большинстве случаев среднеквадритическое отклонение модельных ПД от экспериментальных не превышало 7 мВ, а различие длительности ПД не превышало 20 мс В остальных случаях (для трех из девяти пациентов) были выявлено, что модельная длительность ПД значительно превышала экспериментальную, что может быть связано с ишемией препарата. Полученные нами результаты, во-первых, показывают возможность предсказания электрофизиологических особенностей пациентов (которые могут быть как результатом патологического ремоделирования, так и не связанными с патологией) на основе транскриптомных данных. Во-вторых, можно сделать вывод о точности проводимостей ионных каналов, определенных для калибровочной модели при помощи ГА. Таким образом, ГА могут быть использованы для исследования препаратов, действующих одновременно на ряд ионных каналов . Например, на основании записей формы ПД могут быть одновременно измерены изменения проводимостей ионных каналов в результате действия неселективных блокаторов Работа поддержана РНФ 18-71-10058.
104 стимуляция а2-адренорецепторов на фоне блокады 1р-токов оказывает влияние на параметры потенциала действия кардиомиоцитов крыс недельного возраста ФасхутдиновЛ.И.*, Зиятдинова Н.И., Зефиров Т.Л. Казанский (Приволжский) федеральный университет, Казань, Россия Пепаг89@таП . ги
а2-адренорецепторы (а2-АР), которые сравнительно недавно были обнаружены на поверхности миокардиоци-тов и клеток гладкой мышечной ткани кровеносных сосудов млекопитающих, хотя ранее говорилось только об их преси-наптическом расположении . Они играют очень важную роль в функционировании внутренних органов, и что особенно важно и актуально, сердечно-сосудистой системы и сердца Токи, активируемые гиперполяризацией, играют важную роль в регуляции ритма сердца, а также главного свойства сердечной мышцы — автоматии и поэтому впервые были обнаружены в пейсмекерных миокардиоцитах, и значительно позже, сравнительно недавно, обнаружены в рабочих кардио-миоцитах. Но участие стимуляции а2-АР в реализации блокады токов, активируемых гиперполяризацией, на сердечную деятельность, и особенно в возрастном аспекте, изучены достаточно слабо
Цель. Изучить влияние стимуляции а2-адренорецепторов на фоне блокады 1гтоков на электрическую активность сердца однонедельных крысят
Материал и методы. Объектом исследования были белые беспородные крысы семисуточного возраста . Все эксперименты проводились с учетом этических норм . Вскрывалась грудная клетка и затем из сердца выделялось правое предсердие с сохранением синусно-предсердного узла . Через ванночку, где располагался готовый микропрепарат эндо-кардиальной стороной вверх, проходил физиологический раствор Тироде . Регистрация потенциалов действия проходила с помощью стеклянных микроэлектродов с сопротивлением от 30 Мй и заполненные 3 М раствором KCl на микроэлектродной установке при помощи стандартного метода внутриклеточной регистрации потенциала действия В качестве фармакологических препаратов использовали блокатор 1гтоков ZD7288 в концентрации 10-6 М, и агонист а2-адренорецепторов клонидин гидрохлорид в концентрации 10-8 М
Исследовались следующие параметры потенциала действия: длительность потенциала действия на уровне 20%, 50% и 90% реполяризации (дпд20%, дпд50% и дпд90%) .
Результаты. В результате исследования было показано, что агонист а2-адренорецепторов клонидин гидрохлорид в изучаемой концентрации на фоне блокады ¡¡-токов ZD7288 оказывает положительный эффект на дпд20%, дпд50% и дпд90% .
Заключение. Эффект стимуляции а2-адренорецепторов на электрическую активность кардиомиоцитов однонедель-ных крыс сохраняется на фоне блокады токов, активируемых гиперполяризацией
Работа является частью Программы стратегического академического лидерства Казанского федерального университета.
105 электрическая активность
предсердных кардиомиоцитов 3-недельных крысят при стимуляции
а2-адренорецепторов
Фасхутдинов Л. И., Зиятдинова Н. И., Салман Раша Мохаммед, Зефиров Т. Л.
ФГАОУ ВО Казанский (Приволжский) федеральный университет, Казань, Россия
f.lenar89@mail . ru
Адренорецепторы играют огромную роль в жизнедеятельности внутренних органов, и что особо важно, в функционировании сердца Различают а1- и а2-, а также ß1-, ß2-, Рз-адренорецепторы. Роль ß-адренорецепторов в регуляции сердечной деятельности хорошо изучена, а2-адренорецепторов отводилась на второй план . Считалось, что а2-адренорецепторы располагаются только пресинапти-чески и подавляют высвобождение норадреналина в синап-тическую щель по механизму обратной отрицательной связи В последнее время говорится о наличии а2-адренорецепторов на мембране кардиомиоцитов, а также на мембране клеток гладких мышц кровеносных сосудов . Но исследований о роли а2-адренорецепторов на электрическую активность сердца, тем более на разных этапах постнатального онтогенеза недостаточно и на сегодняшний день данная тематика исследований достаточно актуальна .
Целью исследования было выявить влияние активации а2-адренорецепторов на электрическую активность сердца крыс 3-недельного возраста .
Объектом исследования были белые беспородные 3-недельные крысы, когда начинается формирование симпатической иннервации сердца Во время исследований придерживались этических норм Из сердца выделялось правое предсердие с сохраненным синусно-предсердным узлом Микропрепарат размещался эндокардиальной стороной вверх в специальной ванночке, через которую проходил физиологический раствор Регистрация спонтанно генерированных потенциалов действия проводилась на микроэлектродной установке с использованием стеклянных микроэлектродов . В качестве фармакологического препарата использо-
