Перекись водорода — эндотелиальный фактор расслабления в каротидных артериях гуся
Показано, що iнгiбiтори гемвмiсних бiлкiв (NaCN i Na2S) блокували NO-залежне розслаблення, але не впливали на EDHF-компонент ацетилхолiнової вазорелаксацiї, що виключає участь гемвмiсних ферментiв як EDHF-синтаз. Каталаза i 2-меркаптоетанол пригнiчували EDHF-опосередковане розслаблення. Екзогенна H2...
Gespeichert in:
| Datum: | 2010 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2010
|
| Schriftenreihe: | Доповіді НАН України |
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/29918 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Перекись водорода — эндотелиальный фактор расслабления в каротидных артериях гуся / И.Н. Яковенко, В.В. Жирнов // Доп. НАН України. — 2010. — № 7. — С. 163-169. — Бібліогр.: 14 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-29918 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-299182012-01-12T12:21:04Z Перекись водорода — эндотелиальный фактор расслабления в каротидных артериях гуся Яковенко, И.Н. Жирнов, В.В. Біохімія Показано, що iнгiбiтори гемвмiсних бiлкiв (NaCN i Na2S) блокували NO-залежне розслаблення, але не впливали на EDHF-компонент ацетилхолiнової вазорелаксацiї, що виключає участь гемвмiсних ферментiв як EDHF-синтаз. Каталаза i 2-меркаптоетанол пригнiчували EDHF-опосередковане розслаблення. Екзогенна H2O2 у дiапазонi концентрацiй вiд 10 до 100 мкмоль/л викликала ендотелiй-незалежне розслаблення попередньо скорочених фенiлефрином каротидних артерiй гусака з динамiкою розвитку реакцiї аналогiчної EDHF. Отриманi результати вказують на те, що H2O2 функцiонує як EDHF у каротидних артерiях гусака, реалiзуючи свою дiю через Ca^2+-чутливi K^+-канали. It is shown that the nonselective inhibitors of heme-containing proteins (NaCN and Na2S) block the NO•-dependent relaxation, though they have no effect on the revealed EDHF component of acetylcholine vasodilatation, which excludes the functioning of heme-containing enzymes (soluble guanylate cyclase, NO•-synthase and other cytochrome P-450 monooxygenases) as EDHF-synthases. Catalase and 2-mercaptoethanol suppressed the EDHF-mediated relaxation. Exogenous H2O2 (10–100 μM) evoked the endothelium-independent relaxation of the goose carotid arteries preconstricted with phenylephrine with similar EDHF reaction dynamics. Therefore, H2O2 is functioning most likely as EDHF in goose carotid artery in response to ACh stimulation and makes a direct action on the Ca^2+-dependent K^+ channels. 2010 Article Перекись водорода — эндотелиальный фактор расслабления в каротидных артериях гуся / И.Н. Яковенко, В.В. Жирнов // Доп. НАН України. — 2010. — № 7. — С. 163-169. — Бібліогр.: 14 назв. — рос. 1025-6415 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/29918 577.152.1 ru Доповіді НАН України Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Біохімія Біохімія |
| spellingShingle |
Біохімія Біохімія Яковенко, И.Н. Жирнов, В.В. Перекись водорода — эндотелиальный фактор расслабления в каротидных артериях гуся Доповіді НАН України |
| description |
Показано, що iнгiбiтори гемвмiсних бiлкiв (NaCN i Na2S) блокували NO-залежне розслаблення, але не впливали на EDHF-компонент ацетилхолiнової вазорелаксацiї, що виключає участь гемвмiсних ферментiв як EDHF-синтаз. Каталаза i 2-меркаптоетанол пригнiчували EDHF-опосередковане розслаблення. Екзогенна H2O2 у дiапазонi концентрацiй вiд 10 до 100 мкмоль/л викликала ендотелiй-незалежне розслаблення попередньо скорочених фенiлефрином каротидних артерiй гусака з динамiкою розвитку реакцiї аналогiчної EDHF. Отриманi результати вказують на те, що H2O2 функцiонує як EDHF у каротидних артерiях гусака, реалiзуючи свою дiю через Ca^2+-чутливi K^+-канали. |
| format |
Article |
| author |
Яковенко, И.Н. Жирнов, В.В. |
| author_facet |
Яковенко, И.Н. Жирнов, В.В. |
| author_sort |
Яковенко, И.Н. |
| title |
Перекись водорода — эндотелиальный фактор расслабления в каротидных артериях гуся |
| title_short |
Перекись водорода — эндотелиальный фактор расслабления в каротидных артериях гуся |
| title_full |
Перекись водорода — эндотелиальный фактор расслабления в каротидных артериях гуся |
| title_fullStr |
Перекись водорода — эндотелиальный фактор расслабления в каротидных артериях гуся |
| title_full_unstemmed |
Перекись водорода — эндотелиальный фактор расслабления в каротидных артериях гуся |
| title_sort |
перекись водорода — эндотелиальный фактор расслабления в каротидных артериях гуся |
| publisher |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| publishDate |
2010 |
| topic_facet |
Біохімія |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/29918 |
| citation_txt |
Перекись водорода — эндотелиальный фактор расслабления в каротидных артериях гуся / И.Н. Яковенко, В.В. Жирнов // Доп. НАН України. — 2010. — № 7. — С. 163-169. — Бібліогр.: 14 назв. — рос. |
| series |
Доповіді НАН України |
| work_keys_str_mv |
AT âkovenkoin perekisʹvodorodaéndotelialʹnyjfaktorrasslableniâvkarotidnyharteriâhgusâ AT žirnovvv perekisʹvodorodaéndotelialʹnyjfaktorrasslableniâvkarotidnyharteriâhgusâ |
| first_indexed |
2025-07-03T10:10:58Z |
| last_indexed |
2025-07-03T10:10:58Z |
| _version_ |
1836620142157496320 |
| fulltext |
УДК 577.152.1
© 2010
И.Н. Яковенко, В. В. Жирнов
Перекись водорода — эндотелиальный фактор
расслабления в каротидных артериях гуся
(Представлено академиком НАН Украины В. П. Кухарем)
Показано, що iнгiбiтори гемвмiсних бiлкiв (NaCN i Na2S) блокували NO-залежне роз-
слаблення, але не впливали на EDHF-компонент ацетилхолiнової вазорелаксацiї, що ви-
ключає участь гемвмiсних ферментiв як EDHF-синтаз. Каталаза i 2-меркаптоетанол
пригнiчували EDHF-опосередковане розслаблення. Екзогенна H2O2 у дiапазонi концент-
рацiй вiд 10 до 100 мкмоль/л викликала ендотелiй-незалежне розслаблення попередньо
скорочених фенiлефрином каротидних артерiй гусака з динамiкою розвитку реакцiї ана-
логiчної EDHF. Отриманi результати вказують на те, що H2O2 функцiонує як EDHF
у каротидних артерiях гусака, реалiзуючи свою дiю через Ca
2+-чутливi K+-канали.
Эндотелий играет существенную роль в поддержании сосудистого гомеостаза путем синте-
за и освобождения различных вазодилататоров, в том числе простациклина (PGI2), окиси
азота (NO) и гиперполяризующего фактора (EDHF). Существует несколько EDHF и вклад
каждого эндотелиального фактора в регуляцию сосудистого тонуса может меняться в за-
висимости от вида животного и исследуемого сосуда. В качестве кандидатов на роль EDHF
в различных сосудах рассматриваются продукты цитохрома Р-450, моно- и липоксигеназ-
ного путей окисления полиеновых жирных кислот, ионы калия, электрическая связь че-
рез межклеточные промежутки и перекись водорода (H2O2) [1]. Главный источник H2O2
в микрососудах у животных и человека — эндотелиальная NO-синтаза (eNOS) в состоянии
разобщения [2]. Важную роль в продукции EDHF/H2O2 играет Cu,Zn-супероксиддисмута-
за, которая, превращая супероксид анионы (генерируемые eNOS) до H2O2, вызывает вазо-
дилатацию путем открытия Ca
2+-зависимых K
+-каналов (KCa), выступая, таким образом,
в качестве EDHF-синтазы [3].
Большинство исследований эндотелий-зависимых сосудистых реакций выполнено на
кровеносных сосудах млекопитающих. В данной работе впервые изучен феномен EDHF на
сосудах птицы, что важно для выяснения его молекулярного источника и эволюционного
развития механизмов вазомодуляции.
Цель нашего исследования состояла в изучении эндотелий-зависимого расслабления
при действии различных ингибиторов внутриклеточной сигнализации и проверке гипотезы
о функционировании H2O2 в роли EDHF в каротидных артериях гуся.
Эксперименты проводили на кольцевых сегментах каротидных артерий гусей и кро-
ликов в изометрическом режиме при температуре 37 ◦С в модифицированном Кребс-би-
карбонатном буфере, содержащем, ммоль/л: 133 NaCl, 4,7 KCl, 10 NaHCO3, 1,38 H2PO4,
2,5 CaCl2, 1,2 MgCl2, 10 Hepes, 7,8 глюкозы, pH 7,4. Для изучения эндотелий-зависимо-
го расслабления артерии предварительно сокращали фенилэфрином (ФЭ, 10 мкмоль/л)
или внесением в Кребс-бикарбонатный буфер с эквимолярной заменой 60 ммоль/л NaCl
на KCl с последующим выходом сосудистого тонуса на устойчивое плато перед добавле-
нием кумулятивных доз ацетилхолина — 10
−9–10−5 моль. Для оценки вклада образования
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2010, №7 163
Рис. 1. Влияние ингибиторов LY83 583 (кривые 2, 2
′), L-NNA (кривые 3, 3
′), NaCN (кривые 4, 4
′) и Na2S
(кривые 5, 5
′) на уровень вызываемого ацетилхолином расслабления каротидных артерий в присутствии
ИМ: а — гуся, б — кролика; 1, 1
′ — контроль (в присутствии только ИМ).
Фрагменты сосудов предварительно сокращались ФЭ
EDHF в эндотелий-зависимое расслабление ацетилхолиновую вазорелаксацию регистриро-
вали до и после 30-минутной инкубации сосудистого препарата при совместном действии
ингибиторов циклооксигеназы, индометацина (ИМ, 10 мкмоль/л), и NO-синтазы, NG-нит-
ро-L-аргинина (L-NNA, 0,3 ммоль/л). Данные представлены в виде среднего значения ±
среднеквадратическая ошибка (M ± m). Статистическая оценка выполнялась с использо-
ванием t-критерия Стьюдента для выбранного уровня значимости p < 0,05.
Ацетилхолин вызывал концентративно-зависимое расслабление предварительно сокра-
щенных ФЭ каротидных артерий гуся и кролика (рис. 1). После механического удаления
эндотелия медиатор не расслаблял сосуды (данные не показаны), что указывает на эн-
дотелий-зависимый механизм ацетилхолиновой вазорелаксации. Сокращенные ФЭ каро-
тидные артерии гуся при совместном действии селективных ингибиторов циклооксигена-
зы (ИМ, 10 мкмоль/л) и NO-синтазы (L-NNA, 0,3 ммоль/л) или растворимой гуанилат-
циклазы (LY83 583, 10 мкмоль/л) несколько снижали ответы релаксации на ацетилхолин
(1 мкмоль/л) (рис. 1, a). Так, в присутствии ИМ и L-NNA запускаемое ацетилхолином
(1 мкмоль/л) расслабление этих сосудов снижалось с (98± 1,0)% до (74± 7,7)% от уровня
максимального сокращения на ФЭ (10 мкмоль/л). В присутствии ИМ ацетилхолиновая ва-
зорелаксация каротидных артерий гуся полностью не отменялась NaCN (1,5 ммоль/л) или
Na2S (1 ммоль/л) — неспецифическими ингибиторами гемсодержащих белков (гуанилат-
циклазы, пероксидазы, NO-синтазы и цитохром P-450 монооксигеназ) (см. рис. 1, a).
В отличие от артерий гуся, ацетилхолиновое расслабление каротидных артерий кро-
лика в присутствии 10 мкмоль/л ИМ полностью блокировалось не только L-NNA, NaCN
или Na2S, но и ингибитором растворимой гуанилатциклазы LY83 583 (см. рис. 1, б ). Это
указывает на NO•-опосредованный механизм ацетилхолиновой релаксации сосудов кроли-
ка. Эффекты Na2S на все сосуды были полностью обратимы. В случае предварительного
сокращения этих сосудистых препаратов путем помещения их в физиологический соле-
вой раствор Кребса, в котором 60 ммоль/л NaCl эквимолярно замещали на KCl, величи-
на расслабления была небольшой (рис. 2). После добавления к такому раствору L-NNA
(0,3 ммоль/л), LY83 583 (10 мкмоль/л), NaCN (1,5 ммоль/л) или Na2S (1 ммоль/л) ацетил-
164 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2010, №7
Рис. 2. Изменения изометрической силы каротидных артерий гуся (а) и кролика (б ) при действии аце-
тилхолина. Вызываемая ацетилхолином вазорелаксация (1, 1
′ — контроль) заменялась вазоконстрикцией
в присутствии L-NNA (2, 2
′), Na2S (3, 3
′), NaCN (4, 4
′) или LY83583 (5, 5
′), когда сосуды предварительно
были сокращены путем повышения внеклеточной концентрации K+ до 60 ммоль/л.
* Достоверные отличия от контроля (p < 0,05)
холиновая вазорелаксация полностью отменялась во всех сосудах. Повышение внеклето-
чной концентрации K
+ до 60 ммоль/л полностью устраняло нечувствительный к ингибито-
рам L-NNA, LY83 583, NaCN и Na2S компонент ацетилхолиновой релаксации каротидных
артерий гуся (см. рис. 2, a). Это указывает на вовлечение EDHF в эндотелий-зависимое
расслабление этих артерий путем активации KCa-каналов.
Как отмечено выше, образующиеся цитохром P-450 монооксигеназами, эпоксиэйкозо-
триеновые кислоты функционируют в некоторых сосудах в роли EDHF. Поскольку не-
селективные ингибиторы гемсодержащих белков NaCN и Na2S не устраняли EDHF-опо-
средованную релаксацию каротидных артерий гуся (см. рис. 2, a), то это исключает воз-
можность функционирования цитохром P-450 монооксигеназ как EDHF-синтаз в этих со-
судах.
Известно, что выходящие из эндотелиальных клеток ионы К являются EDHF в пе-
ченочных артериях крысы, вызывая гиперполяризацию и релаксацию гладкомышечных
клеток путем активации Na
+/K+-АТФазы и K
+-каналов внутреннего тока [4, 5]. Однако
комбинированное действие ингибитора Na
+/K+-насоса уабаина (0,03 ммоль/л) с ионами
Ba (1 ммоль/л) не подавляло EDHF-опосредованную вазорелаксацию артерий гуся (см.
табл. 1). Дополнительное повышение в физиологическом растворе [K+] до 20 ммоль/л не
вызывало расслабления (данные не приведены). Таким образом, возможное локальное уве-
личение уровня ионов K в миоэндотелиальном пространстве также не может быть EDHF
в этих артериях.
В некоторых сосудах исследованных животных EDHF рассматривается как физический
фактор, который передает гиперполяризацию от активированных эндотелиоцитов к глад-
комышечным клеткам через межклеточные промежутки [1]. Такая межклеточная электри-
ческая связь не играет центральную роль в EDHF-опосредованном расслаблении сонных
артерий гуся, поскольку в гипертоническом растворе, содержащем 60 ммоль/л сахарозы,
в котором прерывается электрическая связь посредством межклеточных промежутков, не
наблюдалось значительного снижения EDHF-опосредованного расслабления в изучаемых
нами сосудах (см. табл. 1).
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2010, №7 165
Рис. 3. Расслабление каротидных артерий гуся H2O2: предварительно сокращенных ФЭ в условиях фи-
зиологической концентрации внеклеточного K+ (1 ) или предварительно сокращенных повышением вне-
клеточного уровня K+ до 60 ммоль/л (2 ); 3 — влияние H2O2 на тонус предварительно сокращенных ФЭ
каротидных артерий кролика.
Вставка. Типичное изменение изометрического натяжения лишенных эндотелия и предварительно сокра-
щенных ФЭ каротидных артерий гуся при действии H2O2 (100 мкмоль/л)
H2O2 в качестве EDHF исследована в экспериментах с применением каталазы. В каро-
тидных артериях гуся каталаза (1000 ед./мл) в присутствии ИМ и L-NNA подавляла аце-
тилхолиновую вазорелаксацию (см. табл. 1). Это указывает на то, что в этих сосудах H2O2
может функционировать в роли EDHF. Неполное устранение каталазой EDHF обусловлено
пространственными препятствиями, которые обычно возникают при проникновении в ткани
таких высокомолекулярных белков. Действительно, эффективность каталазы существенно
повышается после двух часовой прединкубации коронарных микрососудов свиньи с этим
ферментом [6].
В отличие от сосудов кролика, экзогенная H2O2 вызывала концентративно-зависимое
расслабление лишенных эндотелия и предварительно сокращенных ФЭ в растворе с физи-
ологическим уровнем K
+ (4,7 ммоль/л) каротидных артерий гуся (EC50 (75±4) мкмоль/л)
(рис. 3). Наблюдаемый эффект H2O2 не мог быть обусловлен увеличением образования
cGMP, поскольку ингибитор растворимой гуанилатциклазы LY83 583 (10 мкмоль/л) на него
не влиял (данные не представлены). Полученные результаты показывают, что запускаемое
Таблица 1. Влияние фармакологических агентов на запускаемое ацетилхолином EDHF-опосредованное рас-
слабление каротидных артерий гуся, предварительно сокращенных ФЭ
Ингибитор
Концентрация
агента, ммоль/л EC50
Ацетилхолиновая
вазодилятация, %
Контроль (без ингибитора) — 6,2± 0,2 92± 3
Тетраэтиламмоний 5 — 0
Каталаза 1000 ед./мл 6,0± 0,2 (42± 4)∗
Сахароза 60 6,2± 0,3 80± 7
Уабаин + BaCl2 0,03± 1,00 6,4± 0,2 90± 4
МЭ 0,10 — (15± 2)∗
NDGA 0,01 6,2± 0,3 82± 4
МЭ + NGDA 0,10± 0,01 — 0
Пр и м е ч а н и е . Все эксперименты выполнены в присутствии ИМ (10 мкмоль/л) и L-NNA (0,3 ммоль/л).
EC50 — отрицательный десятичный логарифм половины от максимально-эффективной концентрации аце-
тилхолина; ∗достоверные отличия от контроля (p < 0,05).
166 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2010, №7
H2O2 расслабление каротидных артерий гуся, вероятно, обусловлено активацией KCa-ка-
налов.
Эндотелиоциты сосудов способны генерировать O
−•
2 и H2O2 несколькими внутриклеточ-
ными ферментативными системами, включая NO-синтазу, циклооксигеназу, липоксигеназу,
ксантиноксидазу, P-450 монооксигеназы и NAD(P)H оксидазы [7]. В наших исследованиях
лиганды гема (NaCN и Na2S) устраняли NO•-составляющую эндотелий-зависимого рассла-
бления, но не EDHF (см. рис. 2). Это исключает возможность участия ферментов, содер-
жащих гемовую простетическую группу (цитохрома P-450 монооксигеназы, NO-синтазы,
пероксидазы), как источников образования EDHF в сосудах гуся.
EDHF-компонент ацетилхолиновой вазорелаксации изучался на фоне ИМ. Поэтому ма-
ловероятно, что циклооксигеназа функционирует в качестве EDHF/H2O2-синтазы в сонных
артериях гуся. Как известно, H2O2 может расслаблять гладкие мышцы сосудов, активируя
KCa-каналы через путь, опосредованный липоксигеназой [8]. Поскольку ингибитор липокси-
геназы (NDGA) существенно не влиял на EDHF-опосредованное расслабление (см. табл. 1),
образование EDHF/H2O2 в данных сосудах также, вряд ли, зависит от этого фермента.
Кроме того, показано, что среди возможных источников O
−•
2 в некоторых микрососудах
основным является эндотелиальная NO-синтаза в состоянии разобщения [9]. Поэтому пути
образования супероксида и H2O2 в коронарных артериях гуся требуют дополнительного
изучения, так как нельзя исключить участия эндотелиальной NAD(P)H оксидазы, нечув-
ствительной к действию NaCN и Na2S [10].
EDHF-компонент эндотелий-зависимого расслабления каротидных артерий гуся также
избирательно блокировался при увеличении внеклеточной концентрации K
+ (см. рис. 2, а)
или после добавления тетраэтиламмония (см. табл. 1). Эти результаты указывают на то,
что EDHF так же, как и экзогенная H2O2, вызывает расслабление исследуемых сосудов,
по-видимому, путем активации KCa-каналов.
Отметим, что H2O2 также может действовать путем окислительной модификации eNOS,
переводя его в разобщенное (окисленное) состояние. Так, обработка мембранной фракции
эндотелиоцитов, содержащей eNOS, или очищенного фермента окислителем SH-групп, ди-
амидом приводила к существенному снижению его NO-генерирующей активности (∼ 75%).
Этот эффект, по-видимому, связан с окислением тиоловых групп eNOS, так как он пол-
ностью восстанавливался дитиотреитолом [11]. В наших исследованиях, как и ожидалось,
2-меркаптоэтанол (МЭ, 100 мкмоль/л) значительно уменьшал (∼ 84%) EDHF/H2O2-состав-
ляющую ацетилхолиновой вазорелаксации (см. табл. 1), что подтверждает важную роль
разобщенного состояния eNOS в генерации EDHF/H2O2. После введения в омывающую
сосуд среду комбинации МЭ с ингибитором липоксигеназы (NDGA), как и в случае со-
судов без эндотелия, ацетилхолин вызывал незначительную вазоконстрикцию, в обычных
условиях скрытую эндотелий-зависимой ацетилхолиновой вазорелаксацией. Последний ре-
зультат, вероятно, обусловлен тем, что NDGA в используемой концентрации может неспеци-
фически частично ингибировать НАД(Ф)Н оксидазу [12], которой принадлежит ведущая
роль в разобщении eNOS [13], таким образом усиливая эффект МЭ, поскольку действие
самой NDGA проявляет лишь тенденцию к снижению вазодилататорной активности аце-
тилхолина (см. табл. 1).
Описанные в литературе эффекты H2O2 на некоторые сосуды рассматриваются как
результат окислительного стресса [14]. Повреждение кровеносных сосудов продуктами
превращения H2O2 в наших исследованиях представляется маловероятным, посколь-
ку диаметр сосуда возвращался к исходному уровню после удаления H2O2, а сосудо-
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2010, №7 167
расширяющие эффекты H2O2 повторно воспроизводились на том же сосудистом пре-
парате.
Таким образом, H2O2 функционирует как EDHF в каротидных артериях гуся, что
подтверждается следующими выводами: во-первых, H2O2-инициированное расслабление
и EDHF-компонент ацетилхолиновой вазорелаксации имеют подобную динамику развития
реакции (см. рис. 3, вставка) и оба отменяются увеличением уровня K
+ в омывающем
сосуд физиологическом растворе (см. рис. 2, a и рис. 3). Во-вторых, H2O2 вызывает рас-
слабление каротидных артерий гуся без эндотелия и этот эффект не может быть обусловлен
действием H2O2 на эндотелий. В-третьих, H2O2 не вызывает расслабление каротидных ар-
терий кроликов, в которых отсутствует собственно NO•/PGI2-независимый компонент аце-
тилхолиновой вазорелаксации. В-четвертых, защита тиоловых групп МЭ (100 мкмоль/л)
значительно снижает EDHF-компоненту ацетилхолиновой вазорелаксации (см. табл. 1).
H2O2 не является свободным радикалом и намного более устойчивая молекула, чем
NO•, но так же, как и NO•, способна проникать через биологические мембраны. Это позво-
ляет H2O2 участвовать в межклеточной сигнализации. Функциональная значимость H2O2
как эндотелиального расслабляющего фактора не универсальна для всех сосудов и мо-
жет варьировать среди артерий различных видов животных. Отличия в ответах гладкой
сосудистой мышцы на этот паракринный медиатор, вероятно, обусловлены генетически.
Можно предположить, что EDHF/H2O2 в большей степени, чем EDHF/NO•, представлен
в магистральных сосудах птиц, по сравнению с такими же сосудами млекопитающих, и фи-
логенетически принадлежит к более древним медиаторам.
1. Félétou M., Vanhoutte P.M. Endothelium-derived hyperpolarizing factor: Where are we now? // Arteri-
oscler. Thromb. Vasc. Biol. – 2006. – 26, No 6. – P. 1215–1225.
2. Capettini L. S. A., Cortes S. F., Gomes M.A. et al. Neuronal nitric oxide synthase-derived hydrogen peroxi-
de is a major endothelium-dependent relaxing factor // Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. – 2008. –
295, No 6. – P. H2503-H2511.
3. Yada T., Shimokawa H., Morikawa K. et al. Role of Cu, Zn-SOD in the synthesis of endogenous vasodilator
hydrogen peroxide during reactive hyperemia in mouse mesenteric microcirculation in vivo // Ibid. – 2008. –
294, No 1. – P. H441-H448.
4. Beny J. L., Schaad O. An evaluation of potassium ions as endothelium-derived hyperpolarizing factor in
porcine coronary arteries // Br. J. Pharmacol. – 2000. – 131, No 5. – P. 965–973.
5. Busse R., Edwards G., Feletou M. et al. EDHF: bringing the concepts together // Trends Pharmacol. Sci. –
2002. – 23, No 8. – P. 374–380.
6. Matoba T., Shimokawa H., Morikawa K. et al. Electron spin resonance detection of hydrogen peroxide as
an endothelium-derived hyperpolarizing factor in porcine coronary microvessels // Arterioscler. Thromb.
Vasc. Biol. – 2003. – 23, No 7. – P. 1224–1230.
7. Katusic Z. S. Superoxide anion and endothelial regulation of arterial tone // Free Radic. Biol. Med. –
1996. – 20, No 3. – P. 443–448.
8. Barlow R. S., El-Mowafy A.M., White R. E. H2O2 opens BKCa channels via the PLA2-arachidonic acid
signaling cascade in coronary artery smooth muscle // Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol – 2000. – 279,
No 2. – P. H475-H483.
9. Yokoyama M., Hirata K.-I. Endothelial nitric oxide synthase uncoupling: Is it a physiological mechanism
of endothelium-dependent relaxation in cerebral artery? // Cardiovasс. Res. – 2007. – 73, No 1. – P. 8–9.
10. Cai H. NAD(P)H oxidase-dependent self-propagation of hydrogen peroxide and vascular disease // Circ.
Res. – 2005. – 96, No 8. – P. 818–822.
11. Huang A., Xiao H., Samii J.M. et al. Contrasting effects of thiol-modulating agents on endothelial NO
bioactivity // Am. J. Physiol. Cell Physiol. – 2001. – 281, No 6. – P. C719-C725.
12. Holland J. A., Goss R.A., O’Donnell R.W. et al. Low-density lipoprotein induced actin cytoskeleton
reorganization in endothelial cells: mechanisms of action // Endothelium. – 2001. – 8, No 2. – P. 117–135.
168 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2010, №7
13. Griendling K.K., Sorescu D., Ushio-Fukai M. NAD(P)H oxidase role in cardiovascular biology and di-
sease // Circ. Res. – 2000. – 86, No 1. – P. 394–501.
14. Shimizu S., Ishii M., Miyasaka Y. Possible involvement of hydroxyl radical on the stimulation of tet-
rahydrobiopterin synthesis by hydrogen peroxide and peroxynitrite in vascular endothelial cells // Int.
J. Biochem. Cell Biol. – 2005. – 37, No 4. – P. 864–875.
Поступило в редакцию 18.01.2010Институт биоорганической химии
и нефтехимии НАН Украины, Киев
I.N. Iakovenko, V. V. Zhirnov
Hydrogen peroxide is an endothelium-derived relaxing factor in goose
carotid arteries
It is shown that the nonselective inhibitors of heme-containing proteins (NaCN and Na2S) block
the NO
•-dependent relaxation, though they have no effect on the revealed EDHF component of
acetylcholine vasodilatation, which excludes the functioning of heme-containing enzymes (soluble
guanylate cyclase, NO•-synthase and other cytochrome P-450 monooxygenases) as EDHF-syntha-
ses. Catalase and 2-mercaptoethanol suppressed the EDHF-mediated relaxation. Exogenous H2O2
(10–100 µM) evoked the endothelium-independent relaxation of the goose carotid arteries preconstri-
cted with phenylephrine with similar EDHF reaction dynamics. Therefore, H2O2 is functioning
most likely as EDHF in goose carotid artery in response to ACh stimulation and makes a direct
action on the Ca
2+-dependent K
+ channels.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2010, №7 169
|