ssmuБюллетень сибирской медициныBulletin of Siberian Medicine1682-03631819-3684Siberian State Medical University, the Ministry of Healthcare of the Russian Federation10.20538/1682-0363-2020-4-138-142ssmu-4161Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL PAPERSРецепторный механизм инфаркт-лимитирующего эффекта адаптации к нормобарической гипоксииReceptor mechanism of infarct-limiting effect of adaptation to normobaric hypoxiahttps://orcid.org/0000-0003-2264-1928НарыжнаяН. В.NaryzhnayaN. V.

д-р мед. наук, вед. науч. сотрудник, лаборатория экспериментальной кардиологии

634012, Россия, г. Томск, ул. Киевская, 111а

111a, Kievskaya Str., Tomsk, 634012, Russian Federation

https://orcid.org/0000-0003-1808-556XМухомедзяновА. В.MukhomedzyanovA. V.

мл. науч. сотрудник, лаборатория экспериментальной кардиологии, НИИ кардиологии

634012, Россия, г. Томск, ул. Киевская, 111а

111a, Kievskaya Str., Tomsk, 634012, Russian Federation

https://orcid.org/0000-0003-1534-2516ЦибульниковС. Ю.TsibulnikovS. Yu.

ст. науч. сотрудник, лаборатория экспериментальной кардиологии

634012, Россия, г. Томск, ул. Киевская, 111а

111a, Kievskaya Str., Tomsk, 634012, Russian Federation

tsibulnikov1986@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6020-1598МасловЛ. Н.MaslovL. N.

д-р мед. наук, профессор, зав. лабораторией экспериментальной кардиологии

634012, Россия, г. Томск, ул. Киевская, 111а

111a, Kievskaya Str., Tomsk, 634012, Russian Federation

Научно-исследовательский институт (НИИ) кардиологии, Томский национальный исследовательский медицинский центр (НИМЦ) Российской академии наукРоссияCardiology Research Institute, Tomsk National Research Medical Center (TNRMC), Russian Academy of ScienceRussian Federation202007012021194138142Copyright © Нарыжная Н.В., Мухомедзянов А.В., Цибульников С.Ю., Маслов Л.Н., 20212021Нарыжная Н.В., Мухомедзянов А.В., Цибульников С.Ю., Маслов Л.Н.Naryzhnaya N.V., Mukhomedzyanov A.V., Tsibulnikov S.Y., Maslov L.N.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/4161

Цель исследования – изучение участия брадикининовых, каннабиноидных и ваниллоидных рецепторов (TRPV1-каналов) в реализации инфаркт-лимитирующего эффекта хронической нормобарической гипоксии.

Материалы и методы

Материалы и методы. Исследование было выполнено на самцах крыс Вистар (n = 117) массой 250–300 г. Адаптацию к гипоксии (ННГ) моделировали в течение 21 сут при 12% pO2, 0,3% pCO2 и нормальном атмосферном давлении. Через 1 сут после адаптации у крыс воспроизводили коронароокклюзию (45 мин) и реперфузию (2 ч). В исследовании использовали следующие препараты: селективный антагонист каннабиноидных СВ1-рецепторов римонабант (1 мг/кг), селективный антагонист каннабиноидных СВ2-рецепторов AM630 (2,5 мг/кг), селективный антагонист брадикининовых B2-рецепторов HOE140 (50 мкг/кг), антагонист ванилоидных рецепторов (TRPV1-каналов) капсазепин (3 мг/кг). Все антагонисты вводили за 15 мин до коронароокклюзии.

Результаты

Результаты. Адаптация к нормобарической гипоксии приводила к формированию  выраженного инфарктлимитирующего эффекта. Блокада B2-рецепторов устраняла  инфаркт-лимитирующий эффект ННГ. Блокада каннабиноидных или ваниллоидных  рецепторов не влияла на инфаркт-лимитирующее действие ННГ. 

Заключение

Заключение. Инфаркт-лимитирующий эффект ННГ зависит от активации B2-рецепторов, а адаптационное повышение толерантности сердца к ишемии и реперфузии не зависит от каннабиноидных или ваниллоидных рецепторов.

The aim of the study was to investigate the involvement of bradykinin, cannabinoid and vanilloid (TRPV1 channel) receptors in the implementation of the infarct-limiting effect of chronic normobaric hypoxia (CNH).

Materials and methods

Materials and methods. The study was performed on male Wistar rats (n = 117) weighing 250–300 g. Adaptation to CNH was modeled for 21 days at 12% pO2, 0.3% pCO2 and normal atmospheric pressure. A day after adaptation of rats to CNH coronary artery occlusion (45 min) and reperfusion (2 h) was performed. In the study the following compounds were used: selective cannabinoid CB1 receptor antagonist rimonabant (1 mg/kg), selective cannabinoid CB2 receptor antagonist AM630 (2.5 mg/kg), selective bradykinin B2 receptor antagonist HOE140 (50 μg/kg), and vanilloid receptor (TRPV1 channel) antagonist capsazepine (3 mg/kg). All antagonists were administered 15 min before coronary artery occlusion.

Results

Results. Adaptation to normobaric hypoxia promoted the formation of the pronounced infarct-limiting effect.The blockade of B2 receptor eliminated the infarct-limiting effect of CNH. Blockade of cannabinoid or vanilloidreceptors did not affect the infarct-limiting effect of CNH.

Conclusion

Conclusion. The infarct-limiting effect of CNH depends on the activation of B2 receptor, and the adaptive increase in cardiac tolerance to ischemia/reperfusion does not depend on cannabinoid or vanilloid receptors.

миокардишемияреперфузиярецепторыхроническая гипоксияmyocardiumischemiareperfusionreceptorschronic hypoxiaРабота выполнена при поддержке Российского научного фонда (грант № 16- 15-10001). Исследование с HOE140 выполнено в рамках госзадания АААА-А15-115120910024-0.ReferencesMaslov L.N., Naryzhnaia N.V., Tsibulnikov S.Y., Kolar F., Zhang Y., Wang H., Gusakova A.M., Lishmanov Y.B. Role of endogenous opioid peptides in the infarct size-limiting effect of adaptation to chronic continuous hypoxia. Life Sci. 2013; 93 (9–11): 373–379. DOI: 10.1016/j.lfs.2013.07.018.Maslov L.N., Naryzhnaia N.V., Tsibulnikov S.Y., Kolar F., Zhang Y., Wang H., Gusakova A.M., Lishmanov Y.B. Role of endogenous opioid peptides in the infarct size-limiting effect of adaptation to chronic continuous hypoxia. Life Sci. 2013; 93 (9–11): 373–379. DOI: 10.1016/j.lfs.2013.07.018.Naryzhnaya N.V., Khaliulin I., Lishmanov Y.B., Suleiman M.S., Tsibulnikov S.Y., Kolar F., Maslov L.N. Participation of opioid receptors in the cytoprotective effect of chronic normobaric hypoxia. Physiol. Res. 2019; 68 (2): 245–253. DOI: 10.33549/physiolres.933938.Naryzhnaya N.V., Khaliulin I., Lishmanov Y.B., Suleiman M.S., Tsibulnikov S.Y., Kolar F., Maslov L.N. Participation of opioid receptors in the cytoprotective effect of chronic normobaric hypoxia. Physiol. Res. 2019; 68 (2): 245–253. DOI: 10.33549/physiolres.933938.Maslov L.N., Khaliulin I., Zhang Y., Krylatov A.V., Naryzhnaya N.V., Mechoulam R., De Petrocellis L., Downey J.M. Prospects for creation of cardioprotective drugs based on cannabinoid receptor agonists. J. Cardiovasc. Pharmacol. Ther. 2016; 21 (3): 262–272. DOI: 10.1177/1074248415612593.Maslov L.N., Khaliulin I., Zhang Y., Krylatov A.V., Naryzhnaya N.V., Mechoulam R., De Petrocellis L., Downey J.M. Prospects for creation of cardioprotective drugs based on cannabinoid receptor agonists. J. Cardiovasc. Pharmacol. Ther. 2016; 21 (3): 262–272. DOI: 10.1177/1074248415612593.Gorbunov A.S., Maslov L.N., Jaggi A.S., Singh N., De Petrocellis L., Boshchenko A.A., Roohbakhsh A., Bezuglov V.V., Oeltgen P.R. Physiological and pathological role of TRPV1, TRPV2 and TRPV4 channels in heart. Curr. Cardiol. Rev. 2019; 15 (4): 244–251. DOI: 10.2174/1573403X15666190307112326.Gorbunov A.S., Maslov L.N., Jaggi A.S., Singh N., De Petrocellis L., Boshchenko A.A., Roohbakhsh A., Bezuglov V.V., Oeltgen P.R. Physiological and pathological role of TRPV1, TRPV2 and TRPV4 channels in heart. Curr. Cardiol. Rev. 2019; 15 (4): 244–251. DOI: 10.2174/1573403X15666190307112326.Heusch G. Molecular basis of cardioprotection: signal transduction in ischemic pre-, post-, and remote conditioning. Circ. Res. 2015; 116 (4): 674–699. DOI: 10.1161/CIRCRESAHA.116.305348.Heusch G. Molecular basis of cardioprotection: signal transduction in ischemic pre-, post-, and remote conditioning. Circ. Res. 2015; 116 (4): 674–699. DOI: 10.1161/CIRCRESAHA.116.305348.Randhawa P.K., Jaggi A.S.. Investigating the involvement of glycogen synthase kinase-3β and gap junction signaling in TRPV1 and remote hind preconditioning-induced cardioprotection. Eur. J. Pharmacol. 2017; 814 :9–17. DOI: 10.1016/j.ejphar.2017.07.045.Randhawa P.K., Jaggi A.S.. Investigating the involvement of glycogen synthase kinase-3β and gap junction signaling in TRPV1 and remote hind preconditioning-induced cardioprotection. Eur. J. Pharmacol. 2017; 814 :9–17. DOI: 10.1016/j.ejphar.2017.07.045.Sharma R., Randhawa P.K., Singh N., Jaggi A.S. Bradykinin in ischemic conditioning-induced tissue protection: Evidences and possible mechanisms. Eur. J. Pharmacol. 2015; 768: 58–70. DOI: 10.1016/j.ejphar.2015.10.029.Sharma R., Randhawa P.K., Singh N., Jaggi A.S. Bradykinin in ischemic conditioning-induced tissue protection: Evidences and possible mechanisms. Eur. J. Pharmacol. 2015; 768: 58–70. DOI: 10.1016/j.ejphar.2015.10.029.Neckář J., Szárszoi O., Herget J., Ošťádal B., Kolář F. Cardioprotective effect of chronic hypoxia is blunted by concomitant hypercapnia. Physiol. Res. 2003; 52 (2): 171–175.Neckář J., Szárszoi O., Herget J., Ošťádal B., Kolář F. Cardioprotective effect of chronic hypoxia is blunted by concomitant hypercapnia. Physiol. Res. 2003; 52 (2): 171–175.Lichtman A.H., Wiley J.L., LaVecchia K.L., Neviaser S.T., Arthur D.B., Wilson D.M., Martin B.R. Effects of SR 141716A after acute or chronic cannabinoid administration in dogs. Eur. J. Pharmacol. 1998; 357 (2–3): 139–148. DOI: 10.1016/S0014-2999(98)00558-5.Lichtman A.H., Wiley J.L., LaVecchia K.L., Neviaser S.T., Arthur D.B., Wilson D.M., Martin B.R. Effects of SR 141716A after acute or chronic cannabinoid administration in dogs. Eur. J. Pharmacol. 1998; 357 (2–3): 139–148. DOI: 10.1016/S0014-2999(98)00558-5.Heymann H.M., Wu Y., Lu Y., Qvit N., Gross G.J., Gross E.R. Transient receptor potential vanilloid 1 inhibitors block laparotomy- and opioid-induced infarct size reduction in rats. Br. J. Pharmacol. 2017; 174 (24): 4826–4835. DOI: 10.1111/bph.14064.Heymann H.M., Wu Y., Lu Y., Qvit N., Gross G.J., Gross E.R. Transient receptor potential vanilloid 1 inhibitors block laparotomy- and opioid-induced infarct size reduction in rats. Br. J. Pharmacol. 2017; 174 (24): 4826–4835. DOI: 10.1111/bph.14064.Gross G.J., Hsu A., Gross E.R., Falck J.R., Nithipatikom K. Factors mediating remote preconditioning of trauma in the rat heart: central role of the cytochrome P450 epoxygenase pathway in mediating infarct size reduction. J. Cardiovasc. Pharmacol. Ther. 2013; 18 (1): 38–45. DOI: 10.1177/1074248412437586.Gross G.J., Hsu A., Gross E.R., Falck J.R., Nithipatikom K. Factors mediating remote preconditioning of trauma in the rat heart: central role of the cytochrome P450 epoxygenase pathway in mediating infarct size reduction. J. Cardiovasc. Pharmacol. Ther. 2013; 18 (1): 38–45. DOI: 10.1177/1074248412437586.Toguri J.T., Moxsom R., Szczesniak A.M., Zhou J., Kelly M.E., Lehmann C. Cannabinoid 2 receptor activation reduces leukocyte adhesion and improves capillary perfusion in the iridial microvasculature during systemic inflammation. Clin. Hemorheol. Microcirc. 2015; 61 (2): 237–249. DOI: 10.3233/CH-151996.Toguri J.T., Moxsom R., Szczesniak A.M., Zhou J., Kelly M.E., Lehmann C. Cannabinoid 2 receptor activation reduces leukocyte adhesion and improves capillary perfusion in the iridial microvasculature during systemic inflammation. Clin. Hemorheol. Microcirc. 2015; 61 (2): 237–249. DOI: 10.3233/CH-151996.Козлов И.А. Профилактика осложнений, обусловленных ишемией-реперфузией миокарда, при экстракардиальных оперативных вмешательствах. Бюллетень сибирской медицины. 2016; 15 (3): 102–119. DOI: 10.20538/1682-0363-2016-3-102-119.Козлов И.А. Профилактика осложнений, обусловленных ишемией-реперфузией миокарда, при экстракардиальных оперативных вмешательствах. Бюллетень сибирской медицины. 2016; 15 (3): 102–119. DOI: 10.20538/1682-0363-2016-3-102-119.Нарыжная Н.В., Маслов Л.Н., Халиулин И.Г., Пей Ж.М., Жанг И., Цепокина А.В., Хуторная М.В., Кутихин А.Г., Лишманов Ю.Б. Адаптация с помощью хронической непрерывной нормобарической гипоксии увеличивает толерантность кардиомиоцитов крыс к аноксии-реоксигенации: роль протеинкиназ. Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. 2016; 102 (12): 1462–1471.Нарыжная Н.В., Маслов Л.Н., Халиулин И.Г., Пей Ж.М., Жанг И., Цепокина А.В., Хуторная М.В., Кутихин А.Г., Лишманов Ю.Б. Адаптация с помощью хронической непрерывной нормобарической гипоксии увеличивает толерантность кардиомиоцитов крыс к аноксии-реоксигенации: роль протеинкиназ. Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. 2016; 102 (12): 1462–1471.Prokudina E.S., Naryzhnaya N.V., Mukhomedzyanov A.V., Gorbunov A.S., Zhang Y., Yaggi A.S., Tsibulnikov S.Y., Nesterov E.A., Lishmanov Y.B., Suleiman M.S., Oeltgen P.R., Maslov L.N. Effect of chronic continuous normobaric hypoxia on functional state of cardiac mitochondria and tolerance of isolated rat heart to ischemia and reperfusion: role of µ and delta2 opioid receptors. Physiol. Res. 2019; 68 (6): 909–920. DOI: 10.33549/physiolres.933945.Prokudina E.S., Naryzhnaya N.V., Mukhomedzyanov A.V., Gorbunov A.S., Zhang Y., Yaggi A.S., Tsibulnikov S.Y., Nesterov E.A., Lishmanov Y.B., Suleiman M.S., Oeltgen P.R., Maslov L.N. Effect of chronic continuous normobaric hypoxia on functional state of cardiac mitochondria and tolerance of isolated rat heart to ischemia and reperfusion: role of µ and delta2 opioid receptors. Physiol. Res. 2019; 68 (6): 909–920. DOI: 10.33549/physiolres.933945.

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