Введение к работе
з
Актуальность темы. Функционирование сердечно-сосудистой системы в юрме определяется балансом воздействий регуляторных факторов различной [рироды. Изменение соотношения этих влияний в различных условиях обусловливает зирокий спектр адаптивных реакций гемодинамики. В то же время, нарушение іродукции какого-либо из вазоактивных факторов приводит к смещению равновесия регуляции работы сердца и сосудов и - как следствие - развитию патологии.
Одним из основных источников гуморальных факторов, обеспечивающих окальную регуляция тонуса сосудов, является эндотелий сосудистой стенки. В ндотелиальных клетках под влиянием различных стимулов синтезируются и ыделяются в кровоток оксид азота, простагландини, тромбоксаны, эндотелии, ндотелий-зависимын фактор гиперполяризации и некоторые другие вазоактивные генты. Среди них эндотелии-1 имеет самый широкий и до сих пор относительно іалоизученньїй спектр физиологической активности.
Впервые этот пептид, состоящий из 21 аминокислотного остатка был выделен :з культуры эндотелиальных клеток аорты свиньи в 1988 году (Yanagi.sana et ai). Іосле 8 лет интенсивного изучения он характеризуется как мощный эндогенный егулятор самых разнообразных функций организма. 13 фармакологических .следованиях показано, что эндотелии-1 оказывает положительные ино- и ронотропные эффекты на сердце (Firth et ai. 1990: Qiu et ai. 1992), разнонаправленно зменяет тонус сосудов (Мартынова и др.. 1991; Mac Lean et ai, 19Н9), принимает частие в регуляции основных параметров крови и процессов тромбообразования Filep et ai, 1991), а также модулирует другие регуляторные воздействия на сердечно-осудистую систему. Однако, ввиду крайне низкого содержания пептида в крови и канях его физиологическая роль в регуляции гемодинамики достаточно плохо зучена.
В нормальных условиях концентрация эндотелина-1 в плазме крови пределяется в пределах 0.3 н-1.5 фмоль/ мл. Уровень циркулирующего пептида может величиваться в 10-50 раз при разнообразных физиологических и патологических остояииях организма (Горбачева и др., 1991; обзоры - Battistini et а!., 1993; Lusher et і, 1993). Значение повышенных концентраций пептида остается предметом дискуссии. С одной стороны, эндотелин-1 является самым мощным осудосуживающим фактором и, хотя эти данные получены с использованием
фармакологических доз пептида, вполне вероятно его участие в индуцировании ишемии органов и гипертонических изменений гемодинамики при патологии. С другой стороны, в силу проадаптивной направленности ряда эффектов эндотелина-1 повышение его концентрации в крови может отражать компенсаторные реакции организма различной длительности. Несомненным представляегся лишь факт, что циркулирующий пептид оказывает основное влияние на сосуды, их тонус (и в первую очередь - на сосудистый эндотелий), и что это влияние может изменяться с изменением концентрации эндотелина-1 в крови.
Цель и задачи исследования. Исходя из вышесказанного целью настоящего исследования явилось изучение значения различных концентраций эндотелина-1 в регуляции тонуса сосудов. Для ее решения были поставлены следующие задачи:
1. Определить изменения сопротивления коронарных сосудов
наркотизированных крыс в зависимости от дозы вводимого эндотелина-1.
-
Изучить влияние пептида на функционирование эндотелия изолированной аорты крыс.
-
Исследовать действие высоких доз пептида на культивируемые клетки эндотелия и гладких мышц сосудов.
4. Проанализировать возможные мембранотропные эффекты эндотелина-1.
Научная повита работы. При выполнении данной работы была впервые
изучена роль точных концентраций эндотелина крови в регуляции сопротивления коронарных сосудов крыс и дозозависимости этих эффектов. Данные об отставленном угнетении пептидом эндотелий-зависимого расслабления и независимости этого эффекта от известных типов эидотелиновых рецепторов не имеют аналогов в литературе. Новыми являются также сведения о возможности эндотелина взаимодействовать с липидными структурами и изменять их основные свойства.
Научно-практическое значение работы. Представляемое исследование выполнено в рамках фундаментальной проблемы изучения регуляции сердечнососудистой системы. Полученные результаты расширяют современные представления о роли различных коцентраций эндотелина-1 в регуляции тонуса сосудов. Анализ данных указывает на наличие краткосрочных и отставленных эффектов пептида. Быстро проявляющиеся воздействия эндотелина-1 на тонус сосудов по-видимому опосредуются рецепторами ЕТа и ЕТЬ типов, расположенными в эндотелиальных и гладкомышечных клетках. Отставленные эффекты заключаются в угнетении
эндотелий-зависимого расслабления аорты через 1ч после ее инкубации с
эндотелином-1, которое сохраняется на фоне неселсктивной блокады известных эндотелиновых рецепторов. Эти данные свидетельствуют о наличии неизученного механизма действия пептида: либо через («выявленный тип рецепторов, либо по пут независимому от активации рецепторов вообще. В пользу последнего свидетельствует способность эндотслина-1 увеличивать удельную электропроводность бислойных липидных мембран.
Обобщенные результаты позволяют сформулирова і ь представление о различной физиологической роли циркулирующего эндотелина-1 в норме и при повышении его содержания в крови.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 работ.
Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на 2-ом и 3-м международных симпозиумах "Механизмы действия ультрамалых доз" (Москва, 1992; Бордо, Франция, 1993); VIII международном симпозиуме "Сосудистые нейроэффекторные механизмы" (Кананаскис, Канада, 1994); конференции "Артериальная гипертензия. Эксперименталальные и клиническиие аспекты" (Санкт-Петербург, 1995); конференции молодых физиологов и биохимиков России "Биохимические и биофизические механизмы физиологических функций" (Санкт-Петербург, 1995); международном симпозиуме "Рецепторы пептидов" (Монреаль, Канала, 1996). Результаты неоднократно докладывались на заседаниях кафедры физиологии человека и животных Биологического факульїеіа МГУ им.М.В.Ломоносова.
Объем и структура работы. Работа изложена на ПО страницах машинописного текста и иллюстрирована 14 рисунками и 6 таблицами. Диссертация состоит из вступления, обзора литературы, главы с описанием материалов и методов, изложения материалов собственных исследований, обсуждения результатов и выводов. Список цитируемой литературы включает 175 отечественных и иностранных публикаций.
Автор глубоко признателен сотруднице НИИ общей патологии и патофизиологии Евгении Борисовне Манухиной, сотрудникам ИЭК кардиологического научного центра Александру Лапшину, Ольге Степановой, Юрию Романову, сотруднице Московского медицинского университета Евгении Александровне Корепановой, чья неоценимая помощь позволила состояться данной работе.