ssmuБюллетень сибирской медициныBulletin of Siberian Medicine1682-03631819-3684Siberian State Medical University, the Ministry of Healthcare of the Russian Federation10.20538/1682-0363-2014-6-139-145ssmu-163Research ArticleПРОБЛЕМЫ ФИЗИОЛОГИИPROBLEMS OF PHYSIOLOGYРОЛЬ ГАЗОВЫХ ПОСРЕДНИКОВ В РЕГУЛЯЦИИ ФУНКЦИЙ ГЛАДКИХ МЫШЦ: ВЕРОЯТНЫЕ ЭФФЕКТОРНЫЕ СИСТЕМЫTHE ROLE OF GASOTRANSMITTERS IN REGULATING OF THE FUNCTIONS OF SMOOTH MUSCLES: THE POSSIBLE EFFECTOR SYSTEMSКовалёвИ. В.KovalevI. V.

Ковалёв Игорь Викторович – доктор медицинских наук, профессор кафедры биофизики и функциональной диагностики

kovalew@mail.ruГусаковаС. В.GusakovaS. V.kovalew@mail.ruБирулинаЮ. Г.BirulinaYu. G.kovalew@mail.ruСмаглийЛ. В.SmaglyL. V.

Смаглий Людмила Вячеславовна – кандидат медицинских наук

kovalew@mail.ruМедведевМ. А.MedvedevM. A.kovalew@mail.ruОрловС. Н.OrlovS. N.kovalew@mail.ruКубышкинА. В.KubishkinA. V.kovalew@mail.ruНосаревА. В.NosarevA. V.kovalew@mail.ruСибирский государственный медицинский университет, ТомскРоссияSiberian State Medical University, TomskRussian FederationЛаборатория Научно-исследовательского центра Университета Монреаль, МонреальКанадаResearch Center, University of Montreal Hospital (CHUM), MontrealCanadaКрымский государственный медицинский университет им. С.И. Георгиевского, СимферопольРоссияCrimea State Medical University named after S.I. Georgievsky, SimferopolRussian Federation201428122014136139145Copyright © Ковалёв И.В., Гусакова С.В., Бирулина Ю.Г., Смаглий Л.В., Медведев М.А., Орлов С.Н., Кубышкин А.В., Носарев А.В., 20142014Ковалёв И.В., Гусакова С.В., Бирулина Ю.Г., Смаглий Л.В., Медведев М.А., Орлов С.Н., Кубышкин А.В., Носарев А.В.Kovalev I.V., Gusakova S.V., Birulina Y.G., Smagly L.V., Medvedev M.A., Orlov S.N., Kubishkin A.V., Nosarev A.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://bulletin.ssmu.ru/jour/article/view/163

Методами двойного сахарозного моста и механографии были изучены механизмы влияния газовых посредников: монооксида углерода (СО) и сероводорода (H2S) на электрическую и сократительную активность гладкомышечных клеток (ГМК) морской свинки и аорты крысы.

Показано, что СО вызывает дозозависимое уменьшение величины сократительного ответа ГМК мочеточника и аорты крысы, а также сокращает амплитуду и длительность плато потенциала действия. На фоне действия биологически активных веществ, агонистов α1-адрено- и H1-гистаминергических рецепторов (фенилэфрина и гистамина соответственно), эти эффекты донора СО (CORM II) усиливались. Угнетающее действие СО на параметры сократительной и электрической активности гладких мышц ослаблялось при блокировании калиевых каналов плазмалеммы тетраэтиламмонием (ТЭА) или ингибировании растворимой гуанилациклазы (ODQ [1H-[1,2,4]-oxadiazolo[4,3-a]quinoxalin-l-one]). Таким образом, можно утверждать, что оказываемое монооксидом углерода влияние на электрическую и сократительную активность ГМК связано с повышением калиевой проводимости мембраны и (или) активацией растворимой гуанилатциклазы.

В экспериментах с донатором сероводорода (NaHS) было показано, что он оказывает активирующее действие на электрическую и сократительную активность гладких мышц мочеточника, которое обусловлено влиянием на калиевую проводимость мембраны ГМК. Активирующее влияние H2S на сократительные свойства ГМК мочеточника морской свинки в большей мере подавлялось при блокировании АТФ-зависимых каналов глибенкламидом.

Influence of gasotransmitters carbon monoxide (CO) and hydrogen sulfide (H2S) on the electrical and contractile activities of smooth muscle cells (SMCs) of the guinea pig ureter and rat aorta were studied by methods of double sucrose bridge and mechanography. It has been shown that CO causes a dose-dependent decrease of the contractile response of SMCs of the ureter and rat aorta and also reduces the amplitude and duration of the action potential plateau. Against the background of the action of biologically active substances, agonists α1-adrenergetic and H1-histaminergetic receptors (phenylephrine and histamine, respectively), these effects of CO donor (CORM II) were amplified. The inhibitory effect of CO on the parameters of the contractile and electrical activities of smooth muscles is attenuated by blocking potassium channels of plasma membrane with tetraethylammonium (TEA) or inhibition of soluble guanylate cyclase (ODQ [1H-[1,2,4]-oxadiazolo[4,3-a]quinoxalin-l-one]). Thus, the effects of carbon monoxide on the electrical and contractile activities of SMCs are associated with an increase potassium conductivity of the membrane or the activation of soluble guanylate cyclase.

внутриклеточная сигнализациягладкомышечные клеткигазотрансмиттерыintracellular signalingsmooth muscle cellsgasotransmittersReferencesБаскаков М.Б., Юсубов М.С. Газовая атака, или Осторожно, газы! // Бюл. сиб. медицины. 2010. Т. 9, № 6. С. 160–164.Baskakov M.B., Jusubov M.S. Gazovaja ataka, ili Ostorozhno, gazy [Gas attack, or Caution, gases]. Byulleten' sibirskoy mediciny – Bulletin of Siberian Medicine, 2010, vol. 9, no. 6, pp. 160–164 (in Russian).Механизмы регуляции функций гладких мышц вторичными посредниками / М.Б. Баскаков, М.А. Медведев, И.В. Ковалев, Л.В. Капилевич, Д.В. Загулова. Томск: Га-вань, 1996. 154 с.Baskakov M.B., Medvedev M.A., Kovalev I.V., Kapilevich L.V., Zagulova D.V. Mehanizmy reguljacii funkcij gladkih myshc vtorichnymi posrednikami [Mechanisms of regulation of smooth muscles function by the second messengers]. Tomsk, Harbour Publ., 1996. 154 p. (in Russian).Leffler Ch.W., Parfenova H., Jaggar J.H. Carbon monoxide as an endogenous vascular modulator // Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 2011. V. 301. Р. 1–11.Leffler Ch.W., Parfenova H., Jaggar J.H. Carbon monoxide as an endogenous vascular modulator. Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol., 2011, vol. 301, pp. 1–11.Wu L., Wang R. Carbon monoxide: endogenous production, physiological functions and pharmacological applications // Pharmac. Rev. 2005. V. 57. P. 585–630.Wu L., Wang R. Carbon monoxide: endogenous production, physiological functions and pharmacological applications. Pharmac. Rev., 2005, vol. 57, pp. 585–630.Kamoun P. Endogenous production of hydrogen sulfide in mammals // Amino Asids. 2004. № 26. P. 243–254.Kamoun P. Endogenous production of hydrogen sulfide in mammals. Amino Asids., 2004, no. 26, pp. 243–254.Wagner C.A. Hydrogen sulfide: a new gaseous signal molecula and blood pressure regulator // Journal of Nephrol-ogy. 2009. V. 22, № 2. P. 173–176.Wagner C.A. Hydrogen sulfide: a new gaseous signal molecula and blood pressure regulator. Journal of Nephrology, 2009, vol. 22, no. 2, pp. 173–176.Hosoki R., Matsuki N., Kimura H. The possible role of hy-drogen sulfide as an endogenous smooth muscle relaxant in synergy with nitric oxide // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1997. № 237. P. 527–531.Hosoki R., Matsuki N., Kimura H. The possible role of hy-drogen sulfide as an endogenous smooth muscle relaxant in synergy with nitric oxide. Biochem. Biophys. Res. Commun., 1997, no. 237, pp. 527–531.Peers Ch., Dallas M.L., Scragg J.L. Ion channels as effectors in carbon monoxide signaling // Comm. Integ. Biol. 2009. V. 2. P. 241–242.8. Peers Ch., Dallas M.L., Scragg J.L. Ion channels as effectors in carbon monoxide signaling. Comm. Integ. Biol,. 2009, vol. 2, pp. 241–242.Wilkinson W.J., Kemp P.G. Carbon monoxide: an emerging regulator of ion channels // J. Physiol. 2011. V. 589, № 13. P. 3055–3062.Wilkinson W.J., Kemp P.G. Carbon monoxide: an emerging regulator of ion channels. J. Physiol., 2011, vol. 589, no. 13, pp. 3055–3062.Lim J.J., Liu Y.H., Khin E.S., Bian J.S. Vasoconstrictive effect of hydrogen sulfide involves downregulation of cAMP in vascular smooth muscle cells // Am. J. Physiol. Cell. Physiol. 2008. V. 295. P. 1261–1270.Lim J.J., Liu Y.H., Khin E.S., Bian J.S. Vasoconstrictive ef-fect of hydrogen sulfide involves downregulation of cAMP in vascular smooth muscle cells. Am. J. Physiol. Cell. Physiol., 2008, vol. 295, pp. 1261–1270.Шуба М.Ф., Бурый В.А. Мембранные механизмы возбуждения гладкомышечных клеток // Физиол. журн. 1984. Т. 30, № 5. С. 545–559.Shuba M.F., Buryj V.A. Membrannye mehanizmy vozbuzhdenija gladkomyshechnyh kletok [Membrane excita-tion mechanisms of smooth muscle cells]. Fiziol. zhurnal, 1984, vol. 30, no. 5, pp. 545–559 (in Russian).Ковалев И.В., Баскаков М.Б., Медведев М.А. и др. Миогенные эффекты циклического гуанозинмонофосфата в гладкомышечных клетках. Роль протеинкиназы С // Рос. физиол. журн. им. Сеченова. 2003. Т. 89, № 4. С. 436–446.Kovalev I.V., Baskakov M.B, Medvedev M.A. i dr. Miogennye jeffekty ciklicheskogo guanozinmonofosfata v gladkomyshechnyh kletkah. Rol' proteinkinazy S. [Myogenic effects of cyclic guanosine monophosphate in smooth muscle cells. The role of protein kinase C]. Ros. fiziol. zhurnal im. Sechenova – Setchenov's Russian Physiological Journal, 2003, vol. 89, no. 4, pp. 436–446 (in Russian).Jaggar J.H., Parfenova H., Liu J. et al. Heme is a carbon monoxide receptor for large-conductance Ca2+-activated K+ channels // Circ. Res. 2007. V. 97. P. 805–812.Jaggar J.H., Parfenova H., Liu J. et al. Heme is a carbon monoxide receptor for large-conductance Ca2+-activated K+ channels. Circ. Res., 2007, vol. 97, pp. 805–812.Tang G., Wu L., Liang W., Wang R. Direct stimulation of KATP channels by exogenous and endogenous hydrogen sulfide in vascular smooth muscle cells // Mol. Pharmacol. 2005. V. 68. P. 1757–1764.Tang G., Wu L., Liang W., Wang R. Direct stimulation of KATP channels by exogenous and endogenous hydrogen sulfide in vascular smooth muscle cells. Mol. Pharmacol., 2005, vol. 68, pp. 1757–1764.Coceani F., Kelsey L., Seidlitz E. Carbon monoxide-induced relaxation of the ductus arteriosus in the lamb: evidence against the prime role of guanylyl cyclase // Br. J. Pharmacol. 1996. V. 118. P. 1689–1696.Coceani F., Kelsey L., Seidlitz E. Carbon monoxide-induced relaxation of the ductus arteriosus in the lamb: evidence against the prime role of guanylyl cyclase. Br. J. Pharmacol., 1996, vol. 118, pp. 1689–1696.Гусакова С.В., Баскаков М.Б., Ковалев И.В. и др. Влияние сероводорода на сократительную активность гладкомышечных клеток аорты крысы // Бюл. сиб. медицины. 2010. Т. 9, № 6. С. 12–17.Gusakova S.V., Baskakov M.B., Kovalev I.V. i dr. Vlijanie serovodoroda na sokratitel'nuju aktivnost' gladkomyshechnyh kletok aorty krysy [Influence of the hydrogen sulfide on the contractile smooth muscle activity of the rat aorta]. Byulleten' sibirskoy mediciny – Bulletin of Siberian Medicine, 2010, vol. 9, no. 6, pp. 12–17 (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.