Роль сульфіду водню та сірковмісних амінокислот у регуляції тонусу гладеньких м’язів судинної стінки у щурів
У дослідах in vitro показано, що сульфід водню в діапазоні концентрацій 10⁻⁶-10⁻³ М викликав дозозалежну релаксацію кільцевих препаратів аорти, мезентеріальної та ниркової артерій. При підвищенні концентрації H₂S до 10⁻² М спостерігалося посилення релаксуючого ефекту лише щодо препаратів мезентеріал...
Saved in:
| Published in: | Нейрофизиология |
|---|---|
| Date: | 2010 |
| Main Authors: | , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Інститут фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України
2010
|
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/68335 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Роль сульфіду водню та сірковмісних амінокислот у регуляції тонусу гладеньких м’язів судинної стінки у щурів / А.В. Мельник, Н.І. Волощук, Н.О. Пентюк, К.О. Заічко // Нейрофизиология. — 2010. — Т. 42, № 2. — С. 126-131. — Бібліогр.: 9 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860003097002115072 |
|---|---|
| author | Мельник, А.В. Волощук, Н.І. Пентюк, Н.О. Заічко, К.О. |
| author_facet | Мельник, А.В. Волощук, Н.І. Пентюк, Н.О. Заічко, К.О. |
| citation_txt | Роль сульфіду водню та сірковмісних амінокислот у регуляції тонусу гладеньких м’язів судинної стінки у щурів / А.В. Мельник, Н.І. Волощук, Н.О. Пентюк, К.О. Заічко // Нейрофизиология. — 2010. — Т. 42, № 2. — С. 126-131. — Бібліогр.: 9 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Нейрофизиология |
| description | У дослідах in vitro показано, що сульфід водню в діапазоні концентрацій 10⁻⁶-10⁻³ М викликав дозозалежну релаксацію кільцевих препаратів аорти, мезентеріальної та ниркової артерій. При підвищенні концентрації H₂S до 10⁻² М спостерігалося посилення релаксуючого ефекту лише щодо препаратів мезентеріальної та ниркової артерій. Вазорелаксація стінок аорти, мезентеріальної та ниркової артерій, яку спричиняли аплікації цистеїну (10⁻⁶–10⁻² М), повністю інгібувалася в присутності пропаргілгліцину. Гомоцистеїн у відносно високих концентраціях (10⁻⁴–10⁻² М) викликав зменшення ендотелійзалежної вазорелаксації, індукованої ацетилхоліном. Найбільшу чутливість до гомоцистеїну мали ниркова та мезентеріальна артерії, найменшу – аорта. Преінкубація судин з L-NAME та індометацином зменшувала вазорелаксуючу дію сульфіду водню, тоді як преінкубація з натрію нітропрусидом таку дію посилювала.
In in vitro experiments, we showed that hydrogen sulfide used in concentrations from 10⁻⁶ to 10⁻³ M caused dose-dependent relaxation of circular preparations of the aorta and mesenterial and renal arteries. With increase in the H₂S concentration to 10⁻² M, we observed intensification of the relaxing effect only with respect to preparations of mesenterial and renal arteries. Vasorelaxation of walls of the aorta and mesenterial and renal arteries induced by applications of cysteine (10⁻⁶ to 10⁻² М) was completely inhibited in the presence of propargylglycine. Homocysteine used in relatively high concentrations (10⁻⁴ to 10⁻² М) caused a decrease in the endothelium-dependent vasorelaxation induced by acetylcholine. The renal and mesenterial arteries demonstrated the maximum sensitivity to homocysteine, while the minimum sensitivity was demonstrated by the aorta. Pre-incubation of the vessels together with L-NAME and indomethacin decreased the vasorelaxing action of hydrogen sulfide, while pre-incubation of the studied vessels with sodium nitroprusside intensified such action.
|
| first_indexed | 2025-12-07T16:37:01Z |
| format | Article |
| fulltext |
НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ / NEUROPHYSIOLOGY.—2010.—T. 42, № 2126
УДК 547.466:546.221:612.13:591.5
А. В. МЕЛЬНИК1, Н. І. ВОЛОЩУК1, Н. О. ПЕНТЮК1, К. О. ЗАІЧКО1
РОЛЬ СУЛЬФІДУ ВОДНЮ ТА СІРКОВМІСНИХ АМІНОКИСЛОТ
У РЕГУЛЯЦІЇ ТОНУСУ ГЛАДЕНЬКИХ М’ЯЗІВ СУДИННОЇ СТІНКИ
У ЩУРІВ
Надійшла 26.02.10
У дослідах in vitro показано, що сульфід водню в діапазоні концентрацій 10-6-10-3М ви-
кликав дозозалежну релаксацію кільцевих препаратів аорти, мезентеріальної та нир-
кової артерій. При підвищенні концентрації H2S до 10–2 М спостерігалося посилення
релаксуючого ефекту лише щодо препаратів мезентеріальної та ниркової артерій. Вазо-
релаксація стінок аорти, мезентеріальної та ниркової артерій, яку спричиняли аплікації
цистеїну (10–6–10–2 М), повністю інгібувалася в присутності пропаргілгліцину. Гомоци-
стеїн у відносно високих концентраціях (10–4–10–2 М) викликав зменшення ендотелій-
залежної вазорелаксації, індукованої ацетилхоліном. Найбільшу чутливість до гомоци-
стеїну мали ниркова та мезентеріальна артерії, найменшу – аорта. Преінкубація судин
з L-NAME та індометацином зменшувала вазорелаксуючу дію сульфіду водню, тоді як
преінкубація з натрію нітропрусидом таку дію посилювала.
КЛЮЧОВІ СЛОВА: сульфід водню, гомоцистеїн, цистеїн, гладенькі м’язи, аорта,
мезентеріальна та ниркова артерії.
1 Вінницький національний медичний університет ім. М. І. Пирогова
МОЗ України (Україна).
Ел. пошта: anderneting@gmail.com (А. В. Мельник).
ВСТУП
В останні роки було продемонстровано, що підви-
щений вміст гомоцистеїну в плазмі крові (гіперго-
моцистеїнемія) є істотним самостійним фактором
ризику розвитку та прогресування низки судинних
захворювань. Цей стан є причетним до патологіч-
ного ремоделювання стану серця та судин, акти-
вації системного запалення в системі кровообігу,
тромбоутворення тощо [1]. Нещодавно було також
встановлено, що присутність іншої сірковмісної
амінокислоти – цистеїну – у надмірно високих кон-
центраціях асоціюється з розвитком ішемічної хво-
роби серця [2, 3].
Відомо, що дисбаланс у системі вазодилатато-
ри/вазоконстриктори відіграє важливу роль у про-
гресуванні кардіоваскулярних захворювань, та-
ких, як артеріальна та легенева гіпертензії, шок,
пошкодження міокарда різного генезу та ін. Одним
із потужних вазорелаксуючих медіаторів, поряд з
оксидом азоту та монооксидом вуглецю, є сульфід
водню (H2S) [4]. Ця сполука утворюється в реак-
ціях транссульфування гомоцистеїну та цистеїну
в печінці та нирках за участю ферментів цистаті-
онін-γ-ліази, цистатіонін-β-синтази та цистеїнамі-
нотрансферази, а також в ендотелії судин за учас-
тю цистатіонін-γ-ліази [5]. Достеменно відомо, що
сульфід водню в певних концентраціях здатний іс-
тотно впливати на скорочувальну активність гла-
деньком’язових клітин [4]; одночасно не виклю-
чено, що H2S може здійснювати також помітні
впливи і на центральні нейронні механізми регуля-
ції судинного тонусу [5, 6]. Чутливість гладеньких
м’язів різних судин до H2S у фізіологічних та ано-
мально підвищених концентраціях поки не вста-
новлена. Також невідомо, чи здійснюють цистеїн і
гомоцистеїн власні впливи на тонус судинних сті-
нок, чи їх вплив на тонус судин є опосередкованим
дією H2S, продукованим із даних амінокислот.
У нашій роботі ми намагалися з’ясувати впливи
гомоцистеїну, цистеїну та сульфіду водню у фізіо-
логічних та надлишкових концентраціях на тонус
гладеньких м’язів стінок аорти, мезентеріальної та
ниркової артерій щурів in vitro, а також визначити
можливі механізми реалізації цих впливів.
НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ / NEUROPHYSIOLOGY.—2010.—T. 42, № 2 127
МЕТОДИКА
Досліди було проведено на 25 щурах-самцях лі-
нії Вістар масою 350–400 г. Тварини перебували
в стандартних умовах утримання та на раціоні ві-
варію Вінницького національного медичного уні-
верситету. Досліди виконували згідно з принципа-
ми гуманного відношення до експериментальних
тварин, затвердженими комітетом з біоетики Він-
ницького національного медичного університету
ім. М. І. Пирогова МОЗ України. Для евтаназії тва-
рин використовували дислокацію шийних хребців.
Ізольовані цілісні або деендотелізовані кільцепо-
дібні фрагменти стінок аорти, ниркової та мезен-
теріальної артерій завширшки 2–3 мм вміщували
в тефлонову камеру, розтягували на сталевих гач-
ках та витримували протягом 60 хв в ізометрич-
ному режимі під постійним навантаженням 0.015–
0.02 Н, суперфузуючи стандартним оксигенованим
буферним розчином Кребса з постійною швидкі-
стю 2.5–3.0 мл/хв [7, 8]. Деендотелізацію препара-
тів здійснювали механічно, обережно протираючи
внутрішню поверхню судинного кільця за допомо-
гою мініатюрного ватного тампона. Тонічне скоро-
чення препаратів викликали з використанням аплі-
кацій гіперкалієвого розчину Кребса (концентрація
KCl 80 мМ) протягом 30 хв. З метою диференціації
ендотелійзалежного та ендотелійнезалежного роз-
слаблення у фрагментів судин викликали перед-
скорочення під дією розчину агоніста α1-адреноре-
цепторів фенілефрину (10–6 М), а потім оцінювали
ступінь зменшення ізометричного напруження під
впливом ацетилхоліну (10–6 М) або натрію нітро-
прусиду (10–7 М) відповідно. Реєстрацію скоро-
чувальної активності проводили із застосуванням
механотронного датчика та багатофункціонально-
го аналогово-цифрового перетворювача USB-600-
8/6009 („National Instruments”, США), з’єднаного з
персональним комп’ютером.
У роботі були використані індометацин, L-ци-
стеїн, D,L-гомоцистеїн та пропаргілгліцин фірми
„Sigma” (США), а також ацетилхолін, L-NAME,
фенілефрин, ніфедипін, глібенкламід, натрію ні-
тропрусид та натрію сульфід вітчизняного вироб-
ництва. Розрахунки середньої ефективної концен-
трації (EС50) проводили відповідно до апроксимації
S-подібними кривими отриманих експерименталь-
них значень. Статистичну обробку результатів
здійснювали із застосуванням комп’ютерної про-
грами “MS Excel XP”.
РЕЗУЛЬТАТИ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ
Як було встановлено, фрагменти стінок аорти, мез-
ентеріальної та ниркової артерій, в котрих було ви-
кликано передскорочення під дією фенілефрину,
демонстрували помітне зменшення ізометричного
напруження в присутності донора сульфіду водню
Na2S � 9H2O в діапазоні концентрацій 10–6–10–2 М
(рис. 1). Відомо, що сульфід натрію у водному роз-
чині гідролізується, і в умовах використання за-
значених концентрацій рівні сульфіду водню, про-
дукованого таким чином, можна вважати рівними
застосованим концентраціям Na2S. У концентрації
10–6 М H2S викликав лише незначне розслаблення
препаратів аорти (у середньому на 5.79 %) та дещо
виразніше розслаблення стінок ниркової та мезен-
теріальної артерій (відповідно на 12.1 та 16.5 %).
При збільшенні концентрації сульфіду водню від
10–5 до 10–3 М спостерігалося посилення вазорелак-
сації у всіх досліджуваних судинних стінок, най-
більш виражене в препаратах мезентеріальної та
ниркової артерій. Коли ж концентрація H2S збіль-
шувалася до 10–2 М, впливи на досліджувані препа-
рати судин ставали різноспрямованими. Зокрема,
у препаратів мезентеріальної та ниркової артерій
реєструвалося посилення вазодилатації, тоді як у
фрагментах аорти ступінь вазодилатації наближав-
ся до такого при мінімальній концентрації сульфі-
1
2
3
0
20
40
60
80
100
–6 –5 –4 –3 –2 –1
%
Р и с. 1. Дозозалежність H2S-стимульованого розслаблення
кільцевих фрагментів мезентеріальної (1), ниркової (2) артерій
та аорти (3) щурів.
По осі абсцис – десятковий логарифм концентрації H2S
(М) у суперфузійному розчині; по осі ординат – нормована
інтенсивність розслаблення кільцевих фрагментів досліджуваних
судин під впливом H2S у зростаючих концентраціях, % (за
100 % прийнято рівень H2S-стимульованого розслаблення
досліджуваних кільцевих фрагментів судин, який за амплітудою
відповідає максимальному значенню фенілефриніндукованого
передскорочення). Наведено усереднені дані п’яти дослідів і
значення похибок середнього.
РОЛЬ СУЛЬФІДУ ВОДНЮ ТА СІРКОВМІСНИХ АМІНОКИСЛОТ У РЕГУЛЯЦІЇ ТОНУСУ ГЛАДЕНЬКИХ М’ЯЗІВ
НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ / NEUROPHYSIOLOGY.—2010.—T. 42, № 2128
Р и с. 2. Дозозалежність H2S-стимульованого розслаблення кільцевих фрагментів аорти (А), мезентеріальної (Б) та ниркової (В)
артерій щурів в умовах наявності (1) та відсутності (2) ендотелію в тестованих препаратах.
Позначення такі ж самі, як і на рис. 1.
А Б
В
–6
80
60
40
20
0
%
1
2
100
80
60
40
20
0
1
2
%
100
80
60
40
20
0
%
1
2
ду водню (10–6 М). Іншими словами, у порівняно
високих концентраціях H2S його здатність викли-
кати релаксацію стінки аорти істотно зменшува-
лась. Імовірним поясненням цього феномена мо-
жуть бути відмінності в особливостях механізмів
регуляції тонусу досліджуваних нами судин. Так,
регуляція тонусу гладеньких м’язів аорти здійсню-
ється переважно за рахунок центральних механіз-
мів, тоді як в ниркових та мезентеріальних арте-
ріях домінує ауторегуляція [9]. Очевидно, H2S у
високих концентраціях зумовлює істотну стимуля-
цію хеморецепторів аорти, що зменшує здатність
стінки цієї судини до релаксації або навіть спри-
чиняє протилежний (констрикторний) ефект. У той
же час гладенькі м’язи ниркової та мезентеріаль-
ної артерій є більш чутливими до місцевих метабо-
лічних регуляторних впливів і зберігають здатність
до дилатації в присутності H2S у «надфізіологіч-
них» концентраціях. На нашу думку, в умовах ці-
лісного організму H2S все ж таки справляє одно-
спрямовані впливи на тонус м’язів стінок і аорти і
ниркової та мезентеріальної артерій, оскільки в
умовах норми вміст цього вазоактивного агента в
плазмі крові та тканинах відповідає діапазону кон-
–5 –4 –3 –2 –6 –5 –4 –3 –2
–6 –5 –4 –3 –2
А. В. МЕЛЬНИК, Н. І. ВОЛОЩУК, Н. О. ПЕНТЮК, К. О. ЗАІЧКО
НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ / NEUROPHYSIOLOGY.—2010.—T. 42, № 2 129
центрацій 10–6–10–4 М [4]. Такі концентрації in vitro
зумовлювали чітку дозозалежну дилатацію препа-
ратів усіх досліджуваних судин.
Нами було встановлено половинні ефективні
концентрації (EС50) H2S для препаратів різних су-
дин. Цей параметр для аорти становив у середньо-
му 91.6 ± 7.5 мкМ, а для ниркових та мезентері-
альних артерій він був меншим відповідно в 1.2 та
2.27 разу. Отже, найбільшу чутливість до дії суль-
фіду водню продемонстрували гладенькі м’язи мез-
ентеріальної артерії, дещо нижчу – ниркової арте-
рії і найменшу – м’язи стінки аорти.
Як виявилось, ендотелій відіграє істотну роль
у забезпеченні судинних ефектів сульфіду водню,
оскільки в деендотелізованих препаратах судин
спостерігалися помітно нижчі значення інтенсивно-
сті H2S-індукованої вазодилатації. Про це свідчили
зміщення кривих «доза–ефект» праворуч (рис. 2).
У даному аспекті вагоміша роль ендотелію була
притаманна судинним стінкам мезентеріальної
та ниркової артерій. У разі відсутності ендотелію
зменшення чутливості препаратів цих судин до ва-
зорелаксуючої дії H2S було більш виразним, ніж в
аорті. Значення EС50 щодо H2S для мезентеріальної
та ниркової артерій у даному випадку були в 3.0 та
4.3 разу більшими, тоді як для деендотелізованої
аорти – лише в 2.1 разу. Наведені факти дозволя-
ють нам констатувати, що відповідно до збільшен-
ня здатності до релаксації під впливом H2S дослід-
жувані судини при наявності ендотелію можна
розташувати таким чином: аорта < ниркова арте-
рія < мезентеріальна артерія, тоді як в умовах де-
ендотелізації виявлена закономірність змінюється
на протилежну: мезентеріальна артерія < ниркова
артерія < аорта. Отже, ендотелій відіграє важливу
роль в реалізації судинних ефектів H2S, особливо в
тих судинах, де превалюють місцеві механізми ре-
гуляції тонусу м’язів стінок.
Для визначення можливого взаємозв’язку си-
стем оксиду азоту та сульфіду водню в досліджу-
ваних судинах ми тестували релаксуючу дію 10-3 М
H2S щодо препаратів інтактних судин та після їх
преінкубації в присутності інгібітора синтази ок-
сиду азоту L-NAME та донора оксиду азоту натрію
нітропрусиду. Як виявилося, L-NAME (10–4 М) ви-
кликав зменшення H2S-індукованого розслаблення
препаратів аорти, мезентеріальної та ниркової ар-
терій відповідно на 13.7, 19.2 та 20.1 % порівня-
но з аналогічним ефектом у інтактних препаратів
судин. У той же час натрію нітропрусид (10–7 М)
збільшував ступінь Н2S-зумовленого розслаблення
в аорті, мезентеріальній та нирковій артеріях від-
повідно на 15.6, 16.6 та 17.1 %.
Відомо, що дія вазоактивних агентів на судин-
ні м’язи значною мірою опосередковується вплива-
ми на іонні канали та ліпідні месенджери, зокрема
3
2
1
0
20
40
60
80
100
–6 –5 –4 –3 –2
%
Р и с. 3. Дозозалежність цистеїн (Цис)стимульованого розслаб-
лення у кільцевих фрагментів мезентеріальної (1), ниркової (2)
артерій та аорти (3) щурів.
По осі абсцис – десятковий логарифм концентрації цистеїну
(М) у суперфузійному розчині; по осі ординат – нормована
інтенсивність розслаблення кільцевих фрагментів досліджуваних
судин під впливом Цис у зростаючих концентраціях, % (за
100 % прийнято рівень Цис-стимульованого розслаблення
досліджуваних кільцевих фрагментів судин, який за амплітудою
відповідає максимальному значенню фенілефриніндукованого
передскорочення). Дані п’яти дослідів. Решта позначень такі ж
самі, що й на рис. 1.
1
2
3
0
20
40
60
80
100
%
–6 –5 –4 –3 –2
Р и с. 4. Дозозалежність зменшення ацетилхолініндукованого
розслаблення кільцевих фрагментів ниркової (1), мезентеріальної
(2) артерій та аорти (3) щурів під впливом гомоцистеїну (Гц).
По осі абсцис – десятковий логарифм концентрації Гц (М) у
суперфузійному розчині; по осі ординат – нормована інтен-
сивність зменшення ацетилхолініндукованого розслаблення
кільцевих фрагментів досліджуваних судин під впливом Гц у
зростаючих концентраціях, % (за 100 % прийнято повне бло-
кування ацетилхолініндукованого розслаблення досліджуваних
кільцевих фрагментів судин під впливом Гц). Дані п’яти дослі-
дів. Решта позначень такі ж самі, що й на рис. 1.
РОЛЬ СУЛЬФІДУ ВОДНЮ ТА СІРКОВМІСНИХ АМІНОКИСЛОТ У РЕГУЛЯЦІЇ ТОНУСУ ГЛАДЕНЬКИХ М’ЯЗІВ
НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ / NEUROPHYSIOLOGY.—2010.—T. 42, № 2130
простагландини. Тому ми перевірили, як впливає
на чутливість судинних стінок до H2S експозиція
використаних препаратів судин з інгібітором каліє-
вих каналів КАТФ глібенкламідом, блокатором каль-
цієвих каналів L-типу ніфедипіном та інгібітором
циклооксигенази індометацином. Виявилося, що
після преінкубації з 10–5 М глібенкламіду H2S-ін-
дуковане розслаблення препаратів аорти, мезен-
теріальної та ниркової артерій вірогідно зменшу-
ється – відповідно в 2.9, 1.6 та 1.95 разу. У той же
час ніфедипін (10–5 М) практично не впливав на ізо-
метричне розслаблення згаданих судин, виклика-
не сульфідом водню. Очевидно, саме АТФ-чутли-
ві калієві канали є мембранними структурами, що
опосередковують реалізацію H2S-індукованої вазо-
дилатації в усіх досліджуваних судинах (у найбіль-
шій мірі – в аорті). Індометацин (10–5 М) знижував
H2S-індуковане розслаблення препаратів мезенте-
ріальної та ниркової артерій відповідно на 19.9 та
18.2 %, а аорти – лише на 10.3 %. Отже, можна ду-
мати, що H2S-індукована дилатація мезентеріаль-
ної та ниркової артерій у більшій мірі, ніж дила-
тація аорти, реалізується через вплив на ліпідні
мессенджери.
На наступному етапі ми визначали вплив сірко-
вмісних амінокислот цистеїну та гомоцистеїну на
скоротливість досліджуваних судин. Цистеїн про-
демонстрував вазорелаксуючі властивості, причому
ефект був дозозалежним (рис. 3). При концентра-
ції цистеїну 10–6 М розслаблення препаратів аорти,
ниркової та мезентеріальної артерій було подібним
за інтенсивністю, складаючи приблизно 12 %, при
концентрації ж 10–2 М реєструвалось істотніше роз-
слаблення цих судин – на 48.1, 66.4 та 83.2 % від-
повідно. Величини EС50 цистеїну для препаратів
аорти, ниркової та мезентеріальної артерій стано-
вили 1110 ± 49, 811 ± 43 та 525 ± 37 мкМ відповід-
но. Отже, мезентеріальна артерія виявилася най-
більш чутливою до вазорелаксуючої дії цистеїну.
Відомо, що утворення Н2S в ендотелії судин від-
бувається внаслідок деградації цистеїну за учас-
тю цистатіонін-γ-ліази (цистеїн + Н2О → піру-
ват + Н2S + NH3) [4]. Тому не можна виключити,
що вазорелаксуюча дія цистеїну практично цілком
реалізується за рахунок продукції сульфіду водню з
цієї амінокислоти. Для перевірки даної гіпотези ми
досліджували вплив інгібітора цистатіонін-γ-ліази
пропаргілгліцину (50 мкМ) на цистеїніндуковану
вазодилатацію. Виявилося, що зазначений агент
майже повністю нівелював вазорелаксуючий ефект
цистеїну в усіх досліджуваних препаратах судин.
Як було встановлено, гомоцистеїн у відносно
високих концентраціях справляє непряму вазо-
констрикторну дію; ефект реалізується через при-
гнічення ендотелійзалежної вазорелаксації. Пре-
інкубація аорти в середовищі з гомоцистеїном у
досить низьких концентраціях (10–6–10–5 М) не
впливала на ацетилхолініндуковану вазорелакса-
цію, тоді як гомоцистеїн у більш високих концен-
траціях (10–4–10–2 М) забезпечував досить помітне
дозозалежне зменшення вазорелаксуючої дії аце-
тилхоліну (рис. 4). У той же час преінкубація су-
дин з гомоцистеїном не справляла дії на ендоте-
лійнезалежну вазорелаксацію, індуковану натрію
нітропрусидом. Значення EС50 гомоцистеїну для
препаратів аорти, мезентеріальної та ниркової ар-
терій у середньому становили відповідно 137 ± 9.2,
94.5 ± 5.8 та 77.4 ± 5.2 мкМ, тобто найбільш чутли-
вими до вазоконстрикторної дії гомоцистеїну є гла-
денькі м’язи ниркової артерії (їх чутливість була
майже вдвічі більшою, ніж у м’язів аорти).
Отримані нами дані підтверджують наявність у
сульфіду водню досить потужних прямих вазоре-
лаксуючих властивостей. Найбільш чутливими до
дії Н2S є м’язи стінок мезентеріальної та нирко-
вої артерій, котрі демонстрували чітку дозозалеж-
ну релаксацію. Як ми показали, вазорелаксуюча дія
сульфіду водню реалізується не лише через вплив
названого агента на АТФ-чутливі калієві канали
гладеньких м’язів (про що повідомлялося раніше
[6]), а й через взаємодію Н2S з ендотеліальними
факторами релаксації (оксидом азоту, простациклі-
ном та ін.). При цьому внесок зазначених шляхів
H2S-індукованої вазорелаксації помітно різниться
залежно від типу судин. Так, вплив H2S на тонус
стінок аорти в більшій мірі пов’язаний саме з ак-
тивацією АТФ-чутливих калієвих каналів відповід-
них гладеньких м’язів. Натомість вплив Н2S на мез-
ентеріальну та ниркову артерії опосередковується
переважно ендотеліальним компонентом. Ми про-
демонстрували, що цистеїн викликає дозозалежну
вазорелаксацію, причому вона реалізується голов-
ним чином через продукцію сульфіду водню в ен-
дотелії судин. Підтвердженням цього є інгібування
такої вазорелаксації під впливом пропаргілгліцину.
Гомоцистеїн у високих концентраціях демонструє
непряму вазоконстрикторну дію за рахунок зни-
ження ендотеліальної ацетилхолінопосередкованої
вазорелаксації. Слід очікувати, що лише за умов
істотної гіпергомоцистеїнемії, коли рівень гомоци-
стеїну зростає в десятки разів, вазоконстрикторна
дія цієї амінокислоти може якось реалізуватися.
А. В. МЕЛЬНИК, Н. І. ВОЛОЩУК, Н. О. ПЕНТЮК, К. О. ЗАІЧКО
НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ / NEUROPHYSIOLOGY.—2010.—T. 42, № 2 131
Результати нашої роботи створюють певне під-
ґрунтя для подальших експериментальних та клі-
нічних досліджень, які спрямовані на встановлення
патогенетичного значення розладів обміну сірко-
вмісних амінокислот в умовах патологічних ста-
нів, асоційованих з порушеннями судинного тону-
су. При цьому зрозуміло, що необхідні як подальше
вивчення периферичних прямих впливів сульфіду
водню та сірковмісних амінокислот на гладенькі
м’язи судинних стінок, так і визначення централь-
них ефектів даних агентів щодо стовбурових ней-
ронних систем, задіяних у регуляцію судинного то-
нусу.
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1. О. О. Пентюк, М. Б. Луцюк, І. І. Андрушко,
К. П. Постовітенко, “Метаболізм гомоцистеїну та його
роль у патології”, Укр. біохім. журн., 75, № 1, 5-17 (2003).
2. I. I. Андрушко, “Вміст цистеїну у практично здорових осіб
та пацієнтів з ішемічною хворобою серця”, Укр. кардіол.
журн., № 3, 43-47 (2007).
3. M. H. Stipanuk, J. E. Dominy Jr, J. I. Lee, and R. M. Coloso,
“Mammalian cysteine metabolism: new insights into regulation
of cysteine metabolism,” J. Nutr., 136, No. 6, 1652-1659
(2006).
4. W. Zhao, J. Zhang, Y. Lu, and R. Wang, “The vasorelaxant
effect of H(2)S as a novel endogenous gaseous K(ATP) channel
opener,” EMBO J., 20, No. 21, 6008-6016 (2001).
5. E. Łowicka and J. Bełtowski, “Hydrogen sulfide (H2S) – the
third gas of interest for pharmacologists,” Pharmacol. Reports,
59, No. 1, 4-24 (2007).
6. R. Wang, “Two’s company, three’s a crowd: can H2S be the
third endogenous gaseous transmitter?” FASEB J., 16, No. 13,
1792-1780 (2002).
7. А. В. Гурковская, В. А. Бурый, Н. И. Гокина, М. Ф. Шуба,
“Электрофизиологический анализ возбуждающего дей-
ствия серотонина на коронарные артерии”, Физиол. журн.,
34, № 5, 66-72 (1998).
8. М. М. Ткаченко, В. Ф. Сагач, О. В. Базілюк та ін., “Вікові
особливості змін скорочувальних судинних реакцій і
вміст вільних радикалів кисню та метаболітів оксиду
азоту у мишей лінії BALB/c за умов перебування у зоні
відчуження”, Фізіол. журн., 51, № 3, 32-41 (2005).
9. Г. Е. Ройтберг, А. В. Струтынский, Внутренние болезни.
Сердечно-сосудистая система, Медицина, Москва
(2003).
РОЛЬ СУЛЬФІДУ ВОДНЮ ТА СІРКОВМІСНИХ АМІНОКИСЛОТ У РЕГУЛЯЦІЇ ТОНУСУ ГЛАДЕНЬКИХ М’ЯЗІВ
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-68335 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0028-2561 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-07T16:37:01Z |
| publishDate | 2010 |
| publisher | Інститут фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Мельник, А.В. Волощук, Н.І. Пентюк, Н.О. Заічко, К.О. 2014-09-21T13:22:46Z 2014-09-21T13:22:46Z 2010 Роль сульфіду водню та сірковмісних амінокислот у регуляції тонусу гладеньких м’язів судинної стінки у щурів / А.В. Мельник, Н.І. Волощук, Н.О. Пентюк, К.О. Заічко // Нейрофизиология. — 2010. — Т. 42, № 2. — С. 126-131. — Бібліогр.: 9 назв. — укр. 0028-2561 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/68335 547.466:546.221:612.13:591.5 У дослідах in vitro показано, що сульфід водню в діапазоні концентрацій 10⁻⁶-10⁻³ М викликав дозозалежну релаксацію кільцевих препаратів аорти, мезентеріальної та ниркової артерій. При підвищенні концентрації H₂S до 10⁻² М спостерігалося посилення релаксуючого ефекту лише щодо препаратів мезентеріальної та ниркової артерій. Вазорелаксація стінок аорти, мезентеріальної та ниркової артерій, яку спричиняли аплікації цистеїну (10⁻⁶–10⁻² М), повністю інгібувалася в присутності пропаргілгліцину. Гомоцистеїн у відносно високих концентраціях (10⁻⁴–10⁻² М) викликав зменшення ендотелійзалежної вазорелаксації, індукованої ацетилхоліном. Найбільшу чутливість до гомоцистеїну мали ниркова та мезентеріальна артерії, найменшу – аорта. Преінкубація судин з L-NAME та індометацином зменшувала вазорелаксуючу дію сульфіду водню, тоді як преінкубація з натрію нітропрусидом таку дію посилювала. In in vitro experiments, we showed that hydrogen sulfide used in concentrations from 10⁻⁶ to 10⁻³ M caused dose-dependent relaxation of circular preparations of the aorta and mesenterial and renal arteries. With increase in the H₂S concentration to 10⁻² M, we observed intensification of the relaxing effect only with respect to preparations of mesenterial and renal arteries. Vasorelaxation of walls of the aorta and mesenterial and renal arteries induced by applications of cysteine (10⁻⁶ to 10⁻² М) was completely inhibited in the presence of propargylglycine. Homocysteine used in relatively high concentrations (10⁻⁴ to 10⁻² М) caused a decrease in the endothelium-dependent vasorelaxation induced by acetylcholine. The renal and mesenterial arteries demonstrated the maximum sensitivity to homocysteine, while the minimum sensitivity was demonstrated by the aorta. Pre-incubation of the vessels together with L-NAME and indomethacin decreased the vasorelaxing action of hydrogen sulfide, while pre-incubation of the studied vessels with sodium nitroprusside intensified such action. uk Інститут фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України Нейрофизиология Роль сульфіду водню та сірковмісних амінокислот у регуляції тонусу гладеньких м’язів судинної стінки у щурів Role of Hydrogen Sulfide and Sulfur-Containing Amino Acids in Regulation of Tone of Smooth Muscles of the Vascular Wall in Rats Article published earlier |
| spellingShingle | Роль сульфіду водню та сірковмісних амінокислот у регуляції тонусу гладеньких м’язів судинної стінки у щурів Мельник, А.В. Волощук, Н.І. Пентюк, Н.О. Заічко, К.О. |
| title | Роль сульфіду водню та сірковмісних амінокислот у регуляції тонусу гладеньких м’язів судинної стінки у щурів |
| title_alt | Role of Hydrogen Sulfide and Sulfur-Containing Amino Acids in Regulation of Tone of Smooth Muscles of the Vascular Wall in Rats |
| title_full | Роль сульфіду водню та сірковмісних амінокислот у регуляції тонусу гладеньких м’язів судинної стінки у щурів |
| title_fullStr | Роль сульфіду водню та сірковмісних амінокислот у регуляції тонусу гладеньких м’язів судинної стінки у щурів |
| title_full_unstemmed | Роль сульфіду водню та сірковмісних амінокислот у регуляції тонусу гладеньких м’язів судинної стінки у щурів |
| title_short | Роль сульфіду водню та сірковмісних амінокислот у регуляції тонусу гладеньких м’язів судинної стінки у щурів |
| title_sort | роль сульфіду водню та сірковмісних амінокислот у регуляції тонусу гладеньких м’язів судинної стінки у щурів |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/68335 |
| work_keys_str_mv | AT melʹnikav rolʹsulʹfíduvodnûtasírkovmísnihamínokisloturegulâcíítonusugladenʹkihmâzívsudinnoístínkiuŝurív AT voloŝukní rolʹsulʹfíduvodnûtasírkovmísnihamínokisloturegulâcíítonusugladenʹkihmâzívsudinnoístínkiuŝurív AT pentûkno rolʹsulʹfíduvodnûtasírkovmísnihamínokisloturegulâcíítonusugladenʹkihmâzívsudinnoístínkiuŝurív AT zaíčkoko rolʹsulʹfíduvodnûtasírkovmísnihamínokisloturegulâcíítonusugladenʹkihmâzívsudinnoístínkiuŝurív AT melʹnikav roleofhydrogensulfideandsulfurcontainingaminoacidsinregulationoftoneofsmoothmusclesofthevascularwallinrats AT voloŝukní roleofhydrogensulfideandsulfurcontainingaminoacidsinregulationoftoneofsmoothmusclesofthevascularwallinrats AT pentûkno roleofhydrogensulfideandsulfurcontainingaminoacidsinregulationoftoneofsmoothmusclesofthevascularwallinrats AT zaíčkoko roleofhydrogensulfideandsulfurcontainingaminoacidsinregulationoftoneofsmoothmusclesofthevascularwallinrats |