Диссертация

На основании полученных данных и анализа литературы можно сделать вывод, что физиологическая концентрация NO в клетке является обязательным условием работы SAC, так как связывание NO (Kazanski et al., 2011; Kazanski et al., 2010a), блокирование NOS (Kazanski et al., 2011; Dyachenko et al., 2009b; Kazanski et al., 2010a) или использование мышей NOS3-/- (Kazanski et al., 2011; Kazanski et al., 2010a) устраняло эффекты, вызванные растяжением клеток, или предотвращало их развитие (см. для обзора (Kazanski et al., 2011)). Повышение концентрации NO в результате экзогенного добавления доноров на фоне растяжения приводит к элиминации ISAC (Kazanski et al., 2011; Kazanski et al., 2010b). Экзогенный NO может включать не только NO-зависимый путь модуляции SAC, но и S-нитрозилирование SAC. В интактной клетке NO приводит к двухфазному эффекту: короткая фаза активации Gd3+-сенситивного катион неселективного тока IL,ns и более длинная фаза ингибирования этого тока. Короткая фаза активации связана, вероятнее всего, с S-нитрозилованием SACs. А более длительная фаза ингибирования IL,ns может определяться NO-зависимым путем регуляции канальной активности, при котором фосфорилирование SACs снижает их проводимости. Ингибитор S-нитрозилирования – аскорбиновая кислота устраняет вызванную донором NO короткую фазу активации IL,ns, но сохраняет вторую фазу ингибирования IL,ns по NO-зависимому пути: NO-sGC–cGMP–PKG. Более того, аскорбиновая кислота полностью устраняет ISAC, вызванный растяжением клетки, и в этих условиях экзогенный NO не приводит к возникновению первой фазы. Важно заметить, что доноры NO без растяжения клетки вызывают IL,ns, который эквивалентен ISAC, а на фоне растяжения клетки экзогенный NO устраняет ISAC. Активация NO-независимого sGC–cGMP–PKG пути с помощью BAY41-2272 не могла вызвать исходного S-нитрозилирования SACs поскольку отсутствовал экзогенный NO, и первичной активации IL,ns не было, но в результате активации PKG фосфорилирование SACs снижало IL,ns. Экзогенный NO на фоне активатора sGC BAY41-2272 вызывает ингибирование IL,ns, что, вероятно, объясняется дополнительной активацией sGC. BAY41-2272 устраняет ISAC, вероятно, вследствии активации PKG и фосфорилирования SACs. Но SNAP на фоне растяжения не может еще больше увеличить ISAC. Блокатор sGC ODQ выключает sGC–cGMP–PKG путь и это приводит к ингибированию IL,ns. Однако, введенный в среду SNAP может вызывать S-нитрозилирование SACs и индуцировать первую фазу – увеличение IL,ns. ODQ, блокируя sGC, уменьшает активность PKG и, следовательно фосфорилирование, однако IL,ns уменьшается, что связано, вероятно, с превращением ODQ в ингибитор NOS в результате метаболического преобразованием. ODQ устраняет также ISAC. Но, введенный на фоне растяжения дополнительно к ODQ SNAP, увеличивает ISAC, что может быть только в условиях недостатка NO в результате ингибирования NOS изменённым ODQ. Ингибитор PKG KT-5823 снижает активность PKG, уменьшает фосфорилирование SACs, но увеличивает количество cGMP по механизму отрицательной обратной связи, и, по-видимому, именно это ведет к устранению ISAC, а введение SNAP не влияет на IL,ns. 8Br-cGMP уменьшает ISAC, как это и должно происходить за счет активации cGMP-PKG и, следовательно, фосфорилирования или, что вероятнее, увеличении концентрации cGMP. Наконец, результаты нашего исследования демонстрируют существенный вклад S-нитрозилирования в регуляцию работы SACs. Вместе с тем sGC–cGMP–PKG путь также играет роль в работе SAC, но, по-видимому, с некоторой временной задержкой. Несмотря на очевидный вклад двух этих путей в регуляцию работы механоуправляемых каналов и приведенные в обсуждении возможные варианты такой регуляции, необходимы дополнительные исследования, чтоб определить однозначную роль этих путей. Таким образом, убедительно показано значение оксида азота NO в регуляции механосенситивных токов и, как следствие, механоэлектрической обратной связи, занимающей одно из ключевых мест в регуляции деятельности сердца в целом. Показана необходимость определенной концентрации NO в кардиомиоците для нормального функционирования механоэлектрической обратной связи. В то же время показана неоднозначность влияния NO на SAC. Связано это с обсуждаемой выше сложностью зависимости между регулируемой функцией и концентрацией NO, состоянием клетки, непосредственным фенотипом кардиомиоцита и т.п. Мы не исключаем также другие пути регуляции работы SAC в тех или иных условиях. В случае кардиомиоцитов из желудочков сердца крысы NO, вероятно, реализует свое действие через каналы TRPC1, TRPM7, PKD1/TRPP1, PKD2/TRPP2, TMEM63A, TMEM63B, TRPV2, Piezo1, гены, которых, как нами было показано, активно транскрибируются в кардиомиоцитах желудочков сердца крыс.