Статья “Влияние Ориона на крыс с экспериментальным диабетом”

УДК 612.133; 616.132; 611.081.61; 615.252

К. И. Клименко 1, Т. В. Новохацкая 1, В. И. Поляков 2, О. И. Жуковский 2, В. Н. Бондарь 2, А. И. Соловьев 2.

1 ГУ «Институт фармакологии и токсикологии НАМН Украины», г. Киев

2 Международный благотворительный фонд «Киевская Русь», г. Киев

Влияние диизопропилфосфат-олигоэтиленгликоля таурохолевой кислоты на выходящие калиевые токи в миоцитах аорты крыс с экспериментальным диабетом.

Ключевые слова: сосудистые осложнения сахарного диабета, гладкомышечные клетки, К+-каналы, желчные кислоты

За последние десятилетия количе­ство пациентов с метаболическим син­дромом (МС) и диабетом ІІ типа достиг­ло масштабов эпидемии. МС может быть определен как комплекс различ­ных, но связанных между собой нару­шений в организме, таких как ожире­ние абдоминально-висцерального типа, инсулинорезистентность, дислипиде­мия, увеличение артериального давле­ния и нарушения в системе свертывае­мости крови, способствующие разви­тию тромбозов. МС предшествует воз­никновению таких болезней, как атеро­склероз, артериальная гипертензия и сахарный диабет [1].

Широко известным фактом являет­ся сопряженность осложнений сахар­ного диабета с ухудшением функцио­нального состояния сосудов, что при­водит к развитию ретинопатии, нефро- и нейропатии, кардиомиопатии, атеро­склероза [2].

Исходя из этого актуальными являются исследования функциональной активности сосудистой стенки в усло­виях патологии и под влиянием биоло­гически активных веществ, обладаю­щих способностью восстанавливать ее функциональное состояние.

В данной работе были использованы лабораторные образцы препарата Орион, действующим началом которого является диизопропилфосфат-олигоэти­ленгликоль таурохолевой кислоты (ДОТК). Этот препарат обладает геро­протекторными свойствами [3], однако отсутствует информация о его влиянии на функционирование сосудистой стен­ки при хронических заболеваниях сер­дечно-сосудистой системы и сахарном диабете.

Таурохолевая кислота, также извест­ная как холетаурин (cholaic acid, cholyltaurine, или acidum cholatauricum), является желчной кислотой (ЖК), которая вовлечена в процесс эмульги­рования жиров. Она встречается в виде натриевой соли в желчи млекопитаю­щих. Таурохолевая кислота является коньюгатом холевой кислоты с таури­ном. В медицинских целях ее исполь­зуют в качестве холеретического и холекинетического средства [4].

ЖК являются стероидными кислота­ми, которые в основном встречаются в желчи млекопитающих. В результате соединения ЖК с катионом, обычно натрием, образуются желчные соли. В организме человека соли таурохолевой и гликохолевой кислоты (производных холевой кислоты) составляют около 80 % всех солей ЖК. При изучении состава кишечной желчи человека были обнаружены ЖК, их конъюгаты с глицином и таурином, а также 7-альфа-дегидроксилированные произ­водные (деоксихолевая и литохолевая кислота). Увеличение притока желчи сопряжено с увеличением секреции ЖК, основной функцией которых является участие в формировании мицелл, способствующих переработке пищевых жиров.

Казалось бы, какая связь может существовать между ЖК и функциони­рованием сосудов?

Новая эра в исследованиях желчных кислот (ЖК) началась в 1999 году, когда было установлено [5], что ЖК являются естественными лигандами ядерных фарнезоидных рецепторов (NR1H4), или фарнезол X-рецепторов (FXR), или рецепторов желчной кисло­ты (BAR).

Дальнейшее изучение роли желчных кислот дало более чем неожиданные результаты. Так, ЖК, связываясь с FXR, играют роль «метаболических интеграторов» в контроле уровня жиров, глюкозы, а также энергетиче­ского метаболизма через модуляцию генной экспрессии. Кроме того, ЖК участвуют в сигнальных путях, кото­рые могут быть как зависимыми, так и независимыми от FXR сигнального пути, а также вовлекать G-белок свя­занный рецептор TGR5/Gpbar1 [1].

Эти знания открыли новые возмож­ности для изучения стратегий профи­лактики и лечения метаболических заболеваний, включая сахарный диа­бет. Эксперименты in vitro указывают на то, что FXR экспрессируются как в сосудистых гладкомышечных клетках (ГМК) [6], так и в эндотелиальных клетках (ЭК).

В ряде исследований было показано, что активация FXR в сосудистых ГМК крыс приводит к апоптозу, так как индуцирует экспрессию генов-мишеней FXR – SHP (небольшой гетеродимер­ный компонент), а также PLTP (белок-передатчик фосфолипидов) [7].

С другой стороны, в ЭК FXR непо­средственно повышает активацию транскрипции промотера гена эндоте­лиальной NO-синтазы, что приводит к увеличению продукции NO в сосуди­стых ЭК [8]. Общеизвестно, что эндоте­лий играет ключевую роль в регуляции сосудистого тонуса в условиях нормы и патологии. Дисбаланс между вазодила­таторным агентом NO и эндотелином-1, который является вазоконстриктором, способствует развитию эндотелиальной дисфункции, что особенно ярко выра­жается при инсулинорезистентности и сахарном диабете.

Показано, что пул желчных кислот существенно увеличивается при неко­торых моделях сахарного диабета I типа у крыс, таких как диабетические крысы линии Вистар, а также у крыс после введения стрептозотоцина или аллоксана [9]. Вполне вероятно, что FXR может быть также одной из моле­кулярных связей между измененным метаболизмом ЖК и диабетическим статусом.

В 2007 году Kobayashi и др. [10] доказали наличие молекулярных свя­зей между желчными кислотами и метаболизмом глюкозы. Более того, они также предположили, что метабо­лические пути желчных кислот могут являться новыми фармакологическими мишенями для лечения инсулинорези­стентности и сахарного диабета.

Цель исследования – изучение влия­ния ДОТК на суммарный выходящий калиевый ток в гладкомышечных клет­ках аорты крыс с экспериментальным диабетом.

Материалы и методы. Индукция сахарного диабета. Исследования про­водили на самцах крыс линии Вистар (180–200 г). Диабет был индуцирован однократным внутрибрюшинным вве­дением стрептозотоцина (STZ) в дозе 60–65 мг/кг. Развитие эксперимен­тального диабета оценивали по нали­чию гипергликемии.

Концентрацию глюкозы в крови измеряли через 1 мес после введения STZ и в день эксперимента. STZ раство­ряли в цитратном буферном растворе, который содержал 0,9 % NaCl и 10 мM цитрата, рН = 4,6. Концентрацию глю­козы определяли с помощью глюкозо­метра Bionime (BIONIME Rightest GM 300, Швейцария).

Изоляция одиночных гладкомышеч­ных клеток аорты крысы. Все опыты на животных проводили в соответствии с требованиями Европейской конвен­ции по защите животных, используе­мых в экспериментальных и других целях, и были одобрены комитетом по этике института.

Изолированные гладкомышечные клетки выделяли из грудного отдела аорты взрослых крыс линии Вистар (180–200 г) с помощью коллагеназы. После предварительной интраперито­неальной анестезии (кетамин 45 мг/кг, ксилазин 10 мг/кг) животным была проведена эвтаназия путем дека­питации с последующим обескровли­ванием.

Сегменты грудной аорты длиной 1,0–1,5 см вырезали и очищали от соедини­тельной ткани. Затем аорту разрезали на маленькие кусочки (2 . 2 мм), кото­рые помещали в холодный безкальцие­вый раствор, содержащий (в ммол/л): 140 NaCl; 5,9 KCl; 2,5 MgCl2; 11,5 глю­козы; 10 HEPES (pH = 7,4), на 10–15 мин. После этого ткани переносили в аналогичный раствор с добавлением 2 мг/мл коллагеназы (тип IA), 0,5 мг/мл проназы Е и 2 мг/мл бычьего сывороточного альбумина и инкубиро­вали на протяжении 33 мин при 37 °C. Затем их переносили в безкальциевый раствор для отмывки от ферментов. Клетки выделяли путем многократного пипетирования и помещали в нормаль­ный раствор Кребса. Миоциты хранили в холодильнике при + 5 °C. Они остава­лись в хорошем функциональном состо­янии в течение не менее 4 ч.

Регистрация выходящего тока. Для регистрации калиевых токов был использован метод фиксации потенциа­ла (patch-clamp) в модификации «целая клетка» («whole-cell perforated patch») с использованием амфотерицина В. Ионные токи регистрировали с приме­нением усилителя Axopatch 200B и конвертора Digidata 1200B (Axon Instruments Inc., Foster City, CA, USA), сопряженных с IBM-совместимым ком­пьютером с соответствующим про­граммным обеспечением (pClamp software, version 8, Axon Instruments Inc., USA). Мембранные токи отфиль­тровывали с частотой среза 2 кГц и оцифровывали с частотой 10 кГц. Рефе­рентный Ag-AgCl электрод был разме­щен непосредственно в камере для клеток объемом 200 мкл.

В начале каждого эксперимента электродный потенциал нивелировался до нуля. Компенсацию токов утечки при регистрации трансмембранных токов не проводили, клетки с большим током утечки исключали из опыта. Амплитуды токов выражали как пА/пФ. Мембранную емкость клеток оце­нивали путем интегрирования емкост­ных токов, возникающих при гиперпо­лярзирующем смещении потенциала на 10 мВ, после электронного устране­ния токов через емкость пипетки с помощью Clampfit software (version 8, Axon Instruments Inc., USA). Все экс­перименты проводили при температуре 20 °C.

Микропипеткиизготовленыизборосиликатногостекла (Clark Electromedical Instruments, Pangbourne Reading, England). Их заполняли пипе­точным раствором следующего состава (в ммол/л): 140 KCl; 10 NaCl; 1,2 MgCl2; 2,5 CaCl2; 10 HEPES, 11,3 D-глюкоза, 2 EGTA и 1 CaCl2 (pH = 7,3); амфотерицин В (250 мкг/мл). Пипетки имели сопротивление 2,5–5,0 МОм. Внеклеточный раствор содержал (в ммоль/л): 140 NaCl; 5,9 KCl, 1,2 MgCl2; 2,5 CaCl2; 10 HEPES, 11,3 D-глюкозы (pH=7,4).

Реактивы. Амфотерицин В, колла­геназа (тип IA), проназа Е, бычий сыво­роточный альбумин, компоненты рас­твора Кребса, НЕРЕS были произведе­ны Sigma Chemicals Co. (St. Lois, MO, USA).

Статистическая обработка резуль­татов. Результаты электрофизиологи­ческих измерений и данные регистра­ции сократительной активности глад­ких мышц представлены в виде средне­го арифметического (М) и стандартной ошибки среднего (m) для определенной выборки (n). n – число исследованных клеток, причем все клетки были полу­чены от разных животных.

Множественные сравнения между величинами проводили с помощью теста ANOVA. Если обнаруживали достоверную разницу в параметрах, то использовали пост-тест Тьюки. Отли­чия считали достоверными, если P было меньше 0,05.

Результаты и их обсуждение. Суще­ствующие данные указывают на спо­собность ЖК вызывать релаксацию гладких мышц как in vitro так и in vivo [11]. Тем не менее, молекуляр­ные механизмы, лежащие в основе такой релаксации, практически неиз­вестны.

В первой серии экспериментов было исследовано влияние различных кон­центраций (10–6 М и 10–5 М) ДОТК на суммарный выходящий калиевый ток изолированных ГМК аорты контроль­ных крыс. Аппликацию препарата про­водили непосредственно в камеру рабо­чей установки, где находились изоли­рованные ГМК аорты крысы.

Полученные результаты свидетель­ствуют об увеличении плотности сум­марного выходящего тока с 47,90 ± 5,38 пА/пФ (n = 6) в интактных ГМК здоровых крыс до 57,82 ± 4,51 пА/пФ (n = 5, P < 0,05) после аппликации ДОТК в концентрации 10–6 М (рис. 1). Больший прирост тока был получен после аппликации ДОТК в концентра­ции 10–5 М – в этом случае величина выходящего тока составляла 117,33 ± 5,75 пА/пФ (n = 6, P < 0,05) (рис. 1).

1-ris-diabet.png

Рис. 1. Вольт-амперные характеристики выходящего тока, зарегистрированного в ГМК аорты здоровых крыс до и после добавления в наружный раствор ДОТК

Здесь и на рис. 2: *Р < 0,05 относительно показателей контрольной группы.

Зарегистрированный эффект ДОТК, как препарата на основе таурохолевой кислоты, на активность ВКСа совпадает с данными других исследователей [12]. Так, есть данные о том, что ЖК влия­ют на функциональную активность гладких мышц сосудов, в основном за счет BKCa [12]. В частности, показано возрастание активности ВКСа при дей­ствии различных ЖК (холевой, деокси­холевой, литохолевой, а также тауро­холевой) в ГМК брыжеечных артерий здоровых кроликов [12]. Кроме того, идентичный эффект наблюдался и в ГМК легочной артерии и желчного пузыря кролика, желчного пузыря и кишечника морских свинок, матки крыс [13], что свидетельствует о том, что непосредственная активация ВКСа желчными кислотами является общим механизмом для различных типов ГМК. Возможным механизмом такой активации может быть непосредствен­ное взаимодействие или собственно с канальным комплексом, или с тесно связанным с ним фосфолипидным окружением [12].

Целью следующей серии экспери­ментов стало изучение влияния ДОТК на суммарный выходящий калиевый ток в ГМК крыс с экспериментальным диабетом.

Диабетические крысы были взяты в эксперимент на 31 день после внутри­брюшинной инъекции STZ. Концентра­ция глюкозы в крови диабетических крыс составляла 30,7 ± 0,9 мМ/л (n = 6; P < 0,05) и была достоверно выше, чем в крови крыс контрольной группы (7,1 ± 1,4 мМ/л, n = 6). Величина сум­марного выходящего тока в ГМК крыс с экспериментальным диабетом суще­ственно отличалась от контрольной группы и составляла 22,1 ± 1,61 пА/пФ (n = 8; P <0 ,05) (рис. 2).

Хорошо известно, что выраженность сосудистых осложнений при сахарном диабете в значительной степени опреде­ляется степенью снижения вазодилата­торного потенциала сосудистой стенки, который, в свою очередь, зависит от функции калиевых каналов в ГМК и ЭК [14]. При этом функциональная способность эндотелия сосудов секрети­ровать и освобождать эндотелиальные факторы релаксации, в частности, оксид азота [2], резко снижается.

2-ris-diabet.png

Рис. 2. Вольт-амперные характеристики выходящего тока, зарегистрированного в ГМК аорты здоровых крыс и крыс с экспериментальным диабетом

Установлено, что основной вклад в процесс гиперполяризации плазмати­ческий мембраны ГМК принадлежит Са2+-активируемым К+-каналам боль­шой проводимости (ВКСа) [15], вслед­ствие активации которых происходит выход ионов К+, развитие гиперполя­ризации, что, в свою очередь, препят­ствует открытию Са2+-каналов, входу Са2+ и последующей констрикции ГМК. Таким образом, нарушение функцио­нирования К+-каналов является одной из основных составляющих развития сосудистой дисфункции.

Аппликация ДОТК в концентрации 10–6 М приводила к достоверному воз­растанию суммарного выходящего калиевого тока в ГМК диабетических крыс до 27,2 ± 0,99 пА/пФ (n = 6; P < 0,05). Увеличение концентрации ДОТК до 10–5 М способствовало увеличе­нию его эффекта до 29,1 ± 0,78 пА/пФ (n = 7; P < 0,05) (рис. 3).

Такой эффект может быть связан с тем, что в результате гидролиза тауро­холевой кислоты образуется таурин. Работы некоторых исследователей показывают, что таурин способен сни­жать количество оксида азота путем связывания хлорноватистой кислоты, что, в свою очередь, вызывает вазокон­стрикцию [16].

3-ris-diabet.png

Рис. 3. Оригинальные кривые и вольт-амперные характеристики выходящего тока, зарегистрированного в ГМК аорты крыс с экспериментальным диабетом до и после добавления в наружный раствор ДОТК

*Р<0,05 относительно показателей диабетической группы.

 

С недавнего времени в научных публикациях стали появлять­ся данные, демонстрирующие эффек­тивность таурина при лечении сахарно­го диабета, инсулинорезистентности, а также их осложнений. В частности, продолжительное введение таурина нормализуют ацетилхолин-индуциро­ванное расслабление колец аорты крыс с сахарным диабетом [17].

Появляются новые результаты в исследованиях биологических эффек­тов таурина на сосудистую стенку в условиях нормы и патологии [18]. Показано, что таурин оказывает поло­жительное влияние на функциониро­вание сосудистой стенки как у спон­танно-гипертензивных крыс, вызывая снижение артериального давления [19], так и у крыс с эксперименталь­ным диабетом (восстанавливая нару­шения реактивности сосудов, вызван­ные окислительным стрессом и вос­палением) [18], действуя как прямо, так и опосредовано. Среди возможных механизмов, которые вовлечены в нормализацию реактивности сосудов под действием таурина, кроме указан­ных выше, следует назвать актива­цию различных типов К+-каналов (KIR, KATФ и KCa) [20], возрастание продукции оксида азота и антиокси­дантное действие [21]. Кроме того, такие эффекты могут быть вызваны снижением активации регуляторного фермента протеинкиназы С [22].

Выводы

Таким образом, в результате наших исследований показано, что ДОТК вызывает возрастание амплитуды сум­марного выходящего К+-тока изолиро­ванных сосудистых ГМК как здоровых крыс, так и крыс с экспериментальным диабетом. Это свидетельствует о способ­ности препарата увеличивать вазодила­таторный потенциал сосудистой стенки при диабете, что позволяет рекомендо­вать его после проведения дальнейших исследований для лечения диабетиче­ских осложнений.

показывают, что таурин способен сни­жать количество оксида азота путем связывания хлорноватистой кислоты, что, в свою очередь, вызывает вазокон­стрикцию [16].

1. Role of bile acids receptors in metabolic regulation / P. Lefebvre, B. Carou, F. Lien [et al.] // Physiol. Rev. – 2009. – V. 89. – P. 147–191.

2. Mark A. Diabetes and Vascular Disease: pathophysiology, clinical consequences, and medical therapy: part I / A. C. Mark, T. F. Lüscher // Circulation. – 2003. – V. 108. – P. 1527–1532.

3. Влияние препарата «Орион» на выживаемость в стрессорных условиях и продолжительность жизни Drosophila melanogaster / Х. К. Мурадян, В. Н. Бондарь, В. В. Безруков [и др.] // Журн. АМНУкраины – 2009. – T. 15, № 3. – С. 246–262.

4. Lambert M. Surhone, Mariam T. Tennoe, Susan F. Henssonow. Taurocholic Acid. – 2011. – P. 104.

5. Identification of a nuclear receptor for bile acids / M. Makisima, A. V. Okamoto, J. J. Repa [et al.] // Science. – 1999. – V. 284. – P. 1362–1365.

6. Bishop-Bailey D. Expression and activation of the farnesoid X receptor in the vasculature / D. Bish­op-Bailey, T. D. Walsh, T. D. Warner // Proc Natl Acad Sci USA. – 2004. – V. 101. – P.3668–3673.

7. Farnesoid X receptor ligand inhibit vascular smooth muscle cell inflammation and migration / Y. T. Li, K. E. Swales, G. J. Thomas [et al.] // Arterioscler. Thromb. Vas. Biol. – 2007. – V. 27. – P. 2606–2611.

8. FXR-mediated regulation of eNOS expression in vascular endothelial cells / J. Li, A. Wilson, R. Kuruba [et al.] // Cardiovasc. Res. – 2008. – V. 77. – P. 169–177.

9. Nervi F. O. Studies on cholesterol metabolism in the diabetic rats / F. O. Nervi, A. Gonzalez, V. D. Valdivieso // Metabolism. – 1974. – V. 23. – P. 495–503.

10. Prevention and Treatment of Obesity? Insulin resistance and diabetes by bile acid-binding resin / M. Kobayashi, H. Ikegami, T. Fujisawa [et al.] // Diabetes. – 2007. – V. 56. – P. 239–247.

11. Bomzon A. Bile acids as endogenous vasodilators? / A. Bomzon, P. Ljubuncic // Biochem. Pharmacol. – 1995. – V. 49. – P. 581–589.

12. Dopico A. Natural Bile Acids and Synthetic Analogues Modulate Large Conductance Ca2+-activated K+ (BKCa) Channel Activity in Smooth Muscle Cells / A. Dopico, J. Walsh, J. Singer// Journal of Gen­eral Physiology. – 2002. – V. 119 (3).

13. Actions of bile salts and of papaverine and intracellular cyclic AMP in isolated rat uterus / T. Uruno, I. Takayanagi, K. Kubota, K. Takagi // Eur. J. Pharmacol. – 1975. – V. 32. – P. 116–119.

14. Calcium-activated potassium channels and the regulation of vascular tone / J. Ledoux, M. E. Werner, J. E. Brayden [et al.] // Physiology. – 2006. – V. 21, № 1. – P. 69–78.

15. Nelson M. T. Physiological roles and properties of potassium channels in arterial smooth muscle / M. T. Nelson, J. M. Quayle // Am. J. Physiol. – 1995. – V. 268. – P. C799–C822.

16. Pennathur S. Oxidative stress and endothelial dysfunction in vascular disease / S. Pennathur, J. W. Heinecke // Curr. Diab. Rep. – 2007. – V. 7. – P. 257–264.

17. Taurine rescues vascular endothelial dysfunction in streptozotocin-induced diabetic rats: correlated with downregulation of LOX-1 and ICAM-1 expression on aortas / K. L. J. Wang, Y. H. Yu, L. G. Zhang [et al.] // Eur. J. pharmacol. – 2008. – V. 597. – P. 75–80.

18. Worku A. Role of taurine in the vasculature: an overview of experimental and human studies / A. Worku, M. S. Mozaffari. // Am. J. Cardiovasc. Dis. – 2011. – V. 1 (3). – P. 293–311.

19. Militante J. D. Treatment of hypertension with oral taurine: experimental and clinical studies / J. D. Militante, J. B. Lombardini // Amino Acids. – 2002. – V. 23. – P. 381–393.

20. Effect of taurine on contractions of the porcine coronary artery / Y. Liu, L. Niu, W. Zhang, L. Cui [et al.] // Pharmacol. Rep. – 2009. – V. 61. – P. 681–689.

21. Taurine diabetes interaction: from involvement to protection / S. J. Kim, C. Ramesh, H. Gupta, W. Lee // J. Biol. Regul. Homeost. Agents. – 2007. – V. 21. – P. 63–77.

22. Abebe W. Effects of taurine on the reactivity of aortas from diabetic rats / W. Abebe // Life Sci. – 2008. – V. 82, № 5–6. – P. 279–89.

К. И. Клименко, Т. В. Новохацкая, В. И. Поляков, О. И. Жуковский, В. Н. Бондарь, А. И. Соловьев

Влияние диизопропилфосфат-олигоэтиленгликоля таурохолевой кислоты на выходящие калиевые токи в миоцитах аорты крыс с экспериментальным диабетом

Целью данного исследования стало изучение влияния диизопропилфосфат-олигоэтиленглико­ля таурохолевой кислоты (ДОТК), действующего вещества препарата Орион, на суммарный выходя­щий калиевый ток в гладкомышечных клетках (ГМК) аорты здоровых крыс и крыс с эксперименталь­ным диабетом. Исследование было проведено с применением методики индукции диабета (стреп­тозотоциновая модель), методики ферментативного выделения гладкомышечных клеток аорты, а также методики регистрации трансмембранных ионных токов patch-clamp. Суммарный выходящий К+-ток в ГМК аорты здоровых животных при максимальном уровне деполяризации +70 мВ составлял 47,90 ± 5,38 пА/пФ (n = 6). ДОТК в концентрации 10–6 М вызывал увеличение тока до 57,82 ± 4,51 пА/пФ (n = 5, P < 0,05) и до 117,33 ± 5,75 пА/пФ (n = 6, P < 0,05) после аппликации препарата в концентра­ции 10–5 М. В ГМК диабетических животных зарегистрировано значительное снижение амплитуды выходящего К+-тока до 22,1 ± 1,61 пА/пФ (n = 8; P < 0,05). Аппликация препарата в концентрациях 10–6 М и 10–5 М вызвала увеличение плотности К+-тока до 27,20 ± 0,99 пА/пФ (n = 6; P < 0,05) и 1. Role of bile acids receptors in metabolic regulation / P. Lefebvre, B. Carou, F. Lien [et al.] // Physiol. Rev. – 2009. – V. 89. – P. 147–191.

2. Mark A. Diabetes and Vascular Disease: pathophysiology, clinical consequences, and medical therapy: part I / A. C. Mark, T. F. Lüscher // Circulation. – 2003. – V. 108. – P. 1527–1532.

3. Влияние препарата «Орион» на выживаемость в стрессорных условиях и продолжительность жизни Drosophila melanogaster / Х. К. Мурадян, В. Н. Бондарь, В. В. Безруков [и др.] // Журн. АМНУкраины – 2009. – T. 15, № 3. – С. 246–262.

4. Lambert M. Surhone, Mariam T. Tennoe, Susan F. Henssonow. Taurocholic Acid. – 2011. – P. 104.

5. Identification of a nuclear receptor for bile acids / M. Makisima, A. V. Okamoto, J. J. Repa [et al.] // Science. – 1999. – V. 284. – P. 1362–1365.

6. Bishop-Bailey D. Expression and activation of the farnesoid X receptor in the vasculature / D. Bish­op-Bailey, T. D. Walsh, T. D. Warner // Proc Natl Acad Sci USA. – 2004. – V. 101. – P.3668–3673.

7. Farnesoid X receptor ligand inhibit vascular smooth muscle cell inflammation and migration / Y. T. Li, K. E. Swales, G. J. Thomas [et al.] // Arterioscler. Thromb. Vas. Biol. – 2007. – V. 27. – P. 2606–2611.

8. FXR-mediated regulation of eNOS expression in vascular endothelial cells / J. Li, A. Wilson, R. Kuruba [et al.] // Cardiovasc. Res. – 2008. – V. 77. – P. 169–177.

9. Nervi F. O. Studies on cholesterol metabolism in the diabetic rats / F. O. Nervi, A. Gonzalez, V. D. Valdivieso // Metabolism. – 1974. – V. 23. – P. 495–503.

10. Prevention and Treatment of Obesity? Insulin resistance and diabetes by bile acid-binding resin / M. Kobayashi, H. Ikegami, T. Fujisawa [et al.] // Diabetes. – 2007. – V. 56. – P. 239–247.

11. Bomzon A. Bile acids as endogenous vasodilators? / A. Bomzon, P. Ljubuncic // Biochem. Pharmacol. – 1995. – V. 49. – P. 581–589.

12. Dopico A. Natural Bile Acids and Synthetic Analogues Modulate Large Conductance Ca2+-activated K+ (BKCa) Channel Activity in Smooth Muscle Cells / A. Dopico, J. Walsh, J. Singer// Journal of Gen­eral Physiology. – 2002. – V. 119 (3).

13. Actions of bile salts and of papaverine and intracellular cyclic AMP in isolated rat uterus / T. Uruno, I. Takayanagi, K. Kubota, K. Takagi // Eur. J. Pharmacol. – 1975. – V. 32. – P. 116–119.

14. Calcium-activated potassium channels and the regulation of vascular tone / J. Ledoux, M. E. Werner, J. E. Brayden [et al.] // Physiology. – 2006. – V. 21, № 1. – P. 69–78.

15. Nelson M. T. Physiological roles and properties of potassium channels in arterial smooth muscle / M. T. Nelson, J. M. Quayle // Am. J. Physiol. – 1995. – V. 268. – P. C799–C822.

16. Pennathur S. Oxidative stress and endothelial dysfunction in vascular disease / S. Pennathur, J. W. Heinecke // Curr. Diab. Rep. – 2007. – V. 7. – P. 257–264.

17. Taurine rescues vascular endothelial dysfunction in streptozotocin-induced diabetic rats: correlated with downregulation of LOX-1 and ICAM-1 expression on aortas / K. L. J. Wang, Y. H. Yu, L. G. Zhang [et al.] // Eur. J. pharmacol. – 2008. – V. 597. – P. 75–80.

18. Worku A. Role of taurine in the vasculature: an overview of experimental and human studies / A. Worku, M. S. Mozaffari. // Am. J. Cardiovasc. Dis. – 2011. – V. 1 (3). – P. 293–311.

19. Militante J. D. Treatment of hypertension with oral taurine: experimental and clinical studies / J. D. Militante, J. B. Lombardini // Amino Acids. – 2002. – V. 23. – P. 381–393.

20. Effect of taurine on contractions of the porcine coronary artery / Y. Liu, L. Niu, W. Zhang, L. Cui [et al.] // Pharmacol. Rep. – 2009. – V. 61. – P. 681–689.

21. Taurine diabetes interaction: from involvement to protection / S. J. Kim, C. Ramesh, H. Gupta, W. Lee // J. Biol. Regul. Homeost. Agents. – 2007. – V. 21. – P. 63–77.

22. Abebe W. Effects of taurine on the reactivity of aortas from diabetic rats / W. Abebe // Life Sci. – 2008. – V. 82, № 5–6. – P. 279–89.

К. И. Клименко, Т. В. Новохацкая, В. И. Поляков, О. И. Жуковский, В. Н. Бондарь, А. И. Соловьев

Влияние диизопропилфосфат-олигоэтиленгликоля таурохолевой кислоты на выходящие калиевые токи в миоцитах аорты крыс с экспериментальным диабетом

Целью данного исследования стало изучение влияния диизопропилфосфат-олигоэтиленглико­ля таурохолевой кислоты (ДОТК), действующего вещества препарата Орион, на суммарный выходя­щий калиевый ток в гладкомышечных клетках (ГМК) аорты здоровых крыс и крыс с эксперименталь­ным диабетом. Исследование было проведено с применением методики индукции диабета (стреп­тозотоциновая модель), методики ферментативного выделения гладкомышечных клеток аорты, а также методики регистрации трансмембранных ионных токов patch-clamp. Суммарный выходящий К+-ток в ГМК аорты здоровых животных при максимальном уровне деполяризации +70 мВ составлял 47,90 ± 5,38 пА/пФ (n = 6). ДОТК в концентрации 10–6 М вызывал увеличение тока до 57,82 ± 4,51 пА/пФ (n = 5, P < 0,05) и до 117,33 ± 5,75 пА/пФ (n = 6, P < 0,05) после аппликации препарата в концентра­ции 10–5 М. В ГМК диабетических животных зарегистрировано значительное снижение амплитуды выходящего К+-тока до 22,1 ± 1,61 пА/пФ (n = 8; P < 0,05). Аппликация препарата в концентрациях 10–6 М и 10–5 М вызвала увеличение плотности К+-тока до 27,20 ± 0,99 пА/пФ (n = 6; P < 0,05) и 29,10 ± 0,78 пА/пФ (n = 7; P < 0,05) соответственно. Полученные данные свидетельствуют о способ­ности ДОТК увеличивать выходящий калиевый ток в ГМК аорты контрольных крыс и крыс с сахар­ным диабетом, нормализуя тем самым их вазодилататорный потенциал.

Ключевые слова: сосудистые осложнения сахарного диабета, гладкомышечные клетки, К+-каналы, желчные кислоты

К. І. Клименко, Т. В. Новохацька, В. І. Поляков, О. І. Жуковський, В. В. Бондарь, А. І. Соловйов

Вплив діізопропілфосфат-олігоетиленгліколя таурохолевої кислоти на вихідні калієві струми в міоцитах аорти щурів із експериментальним діабетом

Метою дослідження є вивчення впливу діізопропілфосфат-олігоетиленгліколя таурохолевої кис­лоти (ДОТК), діючої речовини препарату Оріон, на сумарний вихідний калієвий струм у гладеньком’язових клітинах (ГМК) аорти здорових щурів і тварин із експериментальним діабетом. Дослідження було проведено із застосуванням методики індукції діабету, методики виділення ГМК аорти, а також методики patch-clamp. Сумарный вихідний К+-струм у ГМК аорти здорових щурів за максимального рівня деполяризації 70 мВ складав 47,90 ± 5,38 пА/пФ (n = 6). ДОТК викликав зро­стання щільності струму до 57,82 ± 4,51 пА/пФ (n = 5, P < 0,05) та до 117,33 ± 5,75 пА/пФ (n = 6, P < 0,05), після аплікації 10–6 М та 10–5 М відповідно. ГМК діабетичних тварин демонстрували зни­ження вихідного К+-струму з щільністю 22,10 ± 1,61 пА/пФ (n = 8; P < 0,05) порівняно з контролем. Аплікація препарату в концентраціях 10–6 М та 10–5 М викликала зростання щільності сумарного вихідного К+-струму до 27,20 ± 0,99 пА/пФ (n = 6; P < 0,05) та до 29,10 ± 0,78 пА/пФ (n = 7; P < 0,05) відповідно. Отримані дані свідчать про здатність ДОТК збільшувати вихідний калієвий струм у ГМК аорти контрольних щурів та щурів із цукровим діабетом, призводячи таким чином до нормалізації вазодилататорного потенціалу.

Ключові слова: судинні ускладнення цукрового діабету, гладеньком’язові клітини, К+-канали, жовчні кислоти

K. I. Klymenko, T. V. Novokhatska, V. I. Polyakov, О. І. Zhukovsky, V. V. Bondar, A. I. Soloviev

The effect of taurocholic acid diisopropylphosphate-oligoethyleneglycol on outward potassium currents in aortic myocytes of rats with experimental diabetes

The aim of this study was to evaluate the effect of pharmacological drug taurocholic acid diisopropylphosphate-oligoethyleneglycol (TADO) on integral outward K+ currents in rat smooth muscle cells (SMCs) obtained from the controls and rats with experimental diabetes. Experimental design of the study comprised induction of diabetes, isolation of rat thoracic aorta SMCs and patch-clamp technique. Diabetes was induced in male Wistar rats (180–200 g) by a single intraperitoneal injection of streptozotocin (STZ, 65 mg/kg). Single smooth muscle cells were isolated by collagenase digestion from rat thoracic aorta obtained from all groups of animals. To study whole-cell integral outward potassium currents (voltage clamp mode) the whole-cell patch clamp technique in the amphotericin B perforated-patch configuration was used.

Integral outward K+ current in control rat SMCs was 47,90 ± 5,38 pA/pF (n = 6). TADO showed significant increase in this current with peak density 57,82 ± 4,51 pA/pF (n = 5, P < 0,05) and 117,33 ± 5,75 pA/pF (n = 6, P < 0,05), after application of 10–6 М and 10–5 М respectively. Whole-cell patch-clamp technique showed a reduction of integral K+ outward current in SMCs of diabetic rats (22,10 ± 1,61 pA/pF (n = 8; P < 0,05)) versus controls. Application of TADO led to increase of current density to 27,20 ± 0,99 pA/pF (n = 6; P < 0,05) and 29,10 ± 0,78 pA/pF (n = 7; P < 0,05) after 10–6 М and 10–5 М respectively. In conclusion, taurocholic acid diisopropylphosphate-oligoethyleneglycol possess the ability to increase integral K+ outward current in rats with STZ-induced diabetes and controls.

Key words: diabetic vascular complications, smooth muscle cells, К+-channels, bile acids