Диссертация
Филатова Татьяна Сергеевна
Кандидат наук
Статус диссертации
Доктор наук Профессор
Доктор наук Доцент
Петров Алексей Михайлович
Доктор наук
Лопатина Екатерина Валентиновна
Доктор наук
биологические науки
Прямая трансляция защиты диссертации будет доступна в день защиты по ссылке с 17:00: https://www.bio.msu.ru/dissertations/view.php?ID=1001 Работа посвящена детальному изучению электрической активности миокарда взрослых птиц на примере японского перепела, а также основных ионных каналов и структур, вносящих вклад в ее формирование. Наряду с определением местоположения водителя ритма в сердце перепела и описанием базовых характеристик электрической активности рабочего и пейсмекерного миокарда перепела в базальных условиях, нами впервые было показано наличие токов задержанного выпрямления IKr и IKs в кардиомиоцитах птиц, а также их вклад в реполяризацию миокарда. Эти же токи обеспечивают позднюю реполяризацию миокарда человека, причем, так же, как и в миокарде перепела, основной вклад в реполяризацию кардиомиоцитов в норме вносит IKr. В данной работе впервые было показано наличие транзиторного выходящего калиевого тока Ito в миокарде взрослых птиц. Поскольку данный ток отсутствует в сердцах холоднокровных позвоночных, ранее он считался исключительным эволюционным приобретением млекопитающих. Однако, в миокарде перепела отсутствовал ультрабыстрый ток задержанного выпрямления IKur, характерный для миокарда человека. Сравнение с рептилиями показывает, что помимо тока Ito в миокарде птиц также появился ток IKs – или же ныне живущие представители класса пресмыкающихся потеряли его в ходе эволюции. Также в данной работе впервые было показано присутствие в миокарде перепела белков Kv11.1 (ERG), Kv7.1 (KvLQT1) и Kv4.3. Поскольку в миокарде млекопитающих и других позвоночных данные каналы опосредуют токи IKr, IKs и Ito, нами было сделано предположение об аналогичной молекулярной природе данных токов в миокарде птиц. Поскольку именно набор реполяризующих калиевых токов определяет реполяризацию миокарда животного, эффективность использования тех или иных кардиотропных препаратов и, соответственно, релевантность модельного объекта, данный вопрос требует наиболее подробного рассмотрения в дальнейших исследованиях. Однако, на основании полученных нами данных уже можно заключить, что миокард перепела по своим электрическим характеристикам на клеточном уровне достаточно близок к миокарду человека – по крайней мере, ближе, чем миокард крысы и мыши – и, следовательно, является перспективным модельным объектом для экспериментальной кардиологии. Вопреки предположениям, основанным на результатах предыдущих исследованиий, вход Са2+ в кардиомиоцитах перепела обеспечивался только каналами L-типа, тогда как Са2+ ток Т-типа в рабочем миокарде отсутствовал. Однако, каналы Т-типа могут вносить вклад в функционирование рабочего миокарда более мелких видов птиц с высокой частотой сокращения сердца. Еще одной особенностью рабочего миокарда птиц является обеспечение эффективного и интенсивного кальцийзависимого выброса Са2+ из СПР в ходе электромеханического сопряжения, несмотря на архаичную структуру кардиомиоцитов и отсутствие системы поперечных трубочек. В данной работе впервые была проведена оценка емкости Са2+ депо СПР кардиомиоцитов птиц и продемонстрировано функциональное взаимодействие между Са2+ каналами на сарколемме и рианодиновыми рецепторами на мембране СПР кардиомиоцитов птиц. Несмотря на отсутствие Т-трубочек, взаимодействие Са2+ каналов и рианодиновых рецепторов в миокарде птиц не менее тесно, чем в миокарде млекопитающих. По всей видимости, наряду с особым паттерном расположения рианодиновых рецепторов, роль в этом играет высокая амплитуда сарколеммального Са2+ тока. Выявленное нами с помощью метода оптического картирования местоположение водителя ритма в сердце перепела совпадает с результатами гистологических и иммунохимических исследований. Мы также впервые подробно описали электрическую активность и электрофизиологический фенотип пейсмекерных клеток, выделенных из области водителя ритма. Однако, хотя набор ионных токов и их амплитуда в пейсмекерном миокарде перепела по сравнению с таковыми в рабочем миокарде были вполне характерны для большинства позвоночных, необходимы дальнейшие исследования круговорота кальция и механизма «кальциевых часов» в пейсмекерных кардиомиоцитах.
# | Название | Размер |
---|