Конвергенция ионотропных и метаботропных сигнальных путей при активации P2X-рецепторов гладкомышечных клеток сосудов

• Veröffentlicht in: Нейрофизиология
• Datum: 2014
• Hauptverfasser: Суханова, К.Ю., Бурый, В.А., Гордиенко, Д.В.
• Format: Artikel
• Sprache: Russisch
• Veröffentlicht: Інститут фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України 2014
• Online Zugang: https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/148365
• Назва журналу: Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
• Zitieren: Конвергенция ионотропных и метаботропных сигнальных путей при активации P2X-рецепторов гладкомышечных клеток сосудов / К.Ю. Суханова, В.А. Бурый, Д.В. Гордиенко // Нейрофизиология. — 2014. — Т. 46, № 5. — С. 448-455. — Бібліогр.: 25 назв. — рос.

Ионотропные Р2Х-рецепторы (Р2ХR) участвуют в симпатическом контроле сосудистого тонуса, опосредуя вход ионов кальция в гладкомышечные клетки (ГМК), что
 приводит к деполяризации мембраны последних и активации потенциалуправляемых
 кальциевых каналов L-типа. Кроме того, ионы Са²⁺, вошедшие в клетку, запускают высвобождение Са²⁺ из саркоплазматического ретикулума (СР) ГМК через рианодиновые
 рецепторы (RyR), усиливая кальциевые сигналы. Ранее мы обнаружили, что существенный вклад в Р2ХR-опосредованную кальциевую сигнализацию обеспечивает также высвобождение Са²⁺ через инозитолтрифосфатные рецепторы (IP3
 R). Это свидетельствует о вовлечении метаботропного сигнального пути в кальциевую сигнальную систему
 ионотропных Р2ХR. Используя конфокальную детекцию изменений внутриклеточной
 концентрации Са²⁺ ([Ca²⁺]i
 ) и аппликацию ингибиторов кальциевых каналов (никардипин, 5 мкМ), сарко-эндоплазматической кальциевой АТФ-азы SERCA (циклопиазоновая
 кислота, 10 мкM), IP3
 R (2-APB, 30 мкM), RyRs (тетракаин, 100 мкM) и фосфолипазы С 
 (PLC; U-73122, 2.5 мкМ), мы оценивали относительное участие упомянутых четырех
 компонентов в увеличении [Ca2+]i при активации Р2ХR, вызванной действием агониста
 данных рецепторов αβ-меATФ. Вклады трансмембранного входа кальция через каналы
 P2XR и кальциевые каналы были соизмеримыми (11.0 ± 1.4 %, n = 14 и 8.0 ± 1.4 %,
 n = 14 соответственно). Вклад высвобождения Са²⁺ через IP₃
 R оказался втрое бóльшим,
 чем вклад высвобождения Са2+ через RyR (41 ± 5 %, n = 26 и 14 ± 7 %, n = 16 соответственно). Блокирование кальциевых каналов приводило к семикратному уменьшению
 вклада IP₃
 R-опосредованного высвобождения Ca²⁺ (от 41 до 5.6 %); при этом вклад RyRопосредованного высвобождения Са²⁺ существенно не изменялся. Данный факт позволяет предположить наличие функциональной связи между активацией кальциевых
 каналов и функционированием метаботропного PLC/IP3
 -опосредованного сигнального каскада. Сопоставимая эффективность ингибирования αβ-меATФ-индуцированных
 кальциевых ответов блокаторами PLC или IP₃
 R и никардипином также поддерживает
 эту гипотезу. Согласно полученным данным, увеличение [Ca²⁺]i при активации Р2ХR
 является результатом не только Р2ХR-опосредованного входа Са²⁺, который запускает
 высвобождение Са²⁺ через RyR, но и высвобождения Са²⁺ через IP3
 R. Последний процесс происходит за счет функционирования PLC-опосредованного пути, связан с активацией кальциевых каналов и обеспечивает доминирующий вклад в высвобождение
 Са²⁺ из депо в случае активации упомянутых ионотропных рецепторов. Іонотропні Р2Х-рецептори (Р2ХR) беруть участь у симпатичному контролі судинного тонусу, опосередковуючи вхід
 іонів кальцію в гладеньком’язові клітини (ГМК), що призводить до деполяризації мембрани та активації потенціалкерованих кальцієвих каналів L-типу. Крім того, іони Са²⁺, 
 що входять у клітину, запускають вивільнення Са²⁺ із саркоплазматичного ретикулума (СР) ГМК через ріанодинові
 рецептори (RyR), підсилюючи кальцієві сигнали. Раніше
 ми виявили, що істотний внесок у Р2ХR-опосередковану
 кальцієву сигналізацію забезпечує також вивільнення Са²⁺
 через інозитолтрифосфатні рецептори (IP₃
 R). Це свідчить
 про залучення метаботропного сигнального шляху в кальцієву сигнальну систему іонотропних Р2ХR. Використовуючи конфокальну детекцію змін внутрішньоклітинної концентрації Ca²⁺ ([Ca²⁺]i
 ) та аплікацію інгібіторів кальцієвих
 каналів (нікардипін, 5 мкМ), сарко-ендоплазматичної кальцієвої АТФ-ази SERCA (циклопіазонова кислота, 10 мкM),
 IP₃
 R (2-APB, 30 мкM), RyR (тетракаїн, 100 мкM) і фосфоліпази С (PLC, U-73122, 2.5 мкМ), ми оцінювали відносну
 участь згаданих чотирьох компонентів у збільшенні [Ca2+]
 i при активації Р2ХR, викликаній дією агоніста даних рецепторів αβ-меATФ. Внески трансмембранного входу кальцію через канали P2XR і кальцієві канали були співставними (11.0 ± 1.4 %, n = 14 і 8.0 ± 1.4 %, n = 14 відповідно).
 Внесок вивільнення Ca²⁺ через IP₃
 R виявився втричі більшим, ніж внесок вивільнення Ca²⁺ через RyR (41 ± 5 %, n
 = 26 і 14 ± 7 %, n = 16 відповідно). Блокування кальцієвих каналів призводило до семиразового зменшення внеску IP3
 R-опосередкованого вивільнення кальцію (з 41 до
 5.6 %); при цьому внесок RyR-опосередкованого вивільнення Са²⁺ істотно не змінювався. Даний факт дозволяє припустити наявність функціонального зв’язку між активацією кальцієвих каналів і функціонуванням метаботропного
 PLC/IP₃
 -опосередкованого сигнального каскаду. Співставна
 ефективність інгібування αβ-меATФ-індукованих кальцієвих
 відповідей блокаторами PLC або IP₃R і нікардипіном також
 підтримує цю гіпотезу. Згідно з отриманими даними, збільшення [Ca²⁺]i при активації Р2ХR є результатом не тільки
 Р2ХR-опосередкованого входу Са²⁺, який запускає вивільнення Ca²⁺ через RyR, але й вивільнення Ca²⁺ через IP₃
 
 R.
 Останній процес відбувається за рахунок функціонування
 PLC-опосередкованого шляху, є пов’язаним з активацією
 кальцієвих каналів і забезпечує внесок у вивільнення Са²⁺
 із депо в разі активації згаданих іонотропних рецепторів.