УЧАСТИЕ СВОБОДНОГО И СВЯЗАННОГО С БЕЛКАМИ АНГИОТЕНЗИНА 1-7 В КОМПЕНСАЦИИ НАРУШЕНИЙ ПОВЕДЕНИЯ И ГЕМОДИНАМИКИ ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ГИПО- И ГИПЕРГЛИКЕМИИ У КРЫС
Бесплатно
Основная коллекция
Издательство:
НИИ ноpмальной физиологии им. П.К. Анохина
Год издания: 2015
Кол-во страниц: 5
Дополнительно
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
mechanisms as strong training, such as NMDAR activity. Our data confirm this hypothesis. REFERENCES 1. Solntseva S.V., Nikitin V.P. // Neurochemia. 2010. V. 27. № 3. P. 1-7. 2. Bannerman D.M., Good M.A., Butcher S.P., et al. // Nature. 1995. V. 378. № 6553. P. 182-186. 3. Burchuladze R., Rose S.P. // Eur. J. Neurosci. 1992. V. 4. № 6. P. 533-538. 4. Morris R.G. // Neuropharmacology. 2013. V. 74. P. 32-40. 5. Tiunova, A., Anokhin, K., Rose S.P.R. et al. // 1996. Neurobiol. Learn. Mem. V. 65. P. 233-243. DOI:10.12737/12469 УЧАСТИЕ СВОБОДНОГО И СВЯЗАННОГО С БЕЛКАМИ АНГИОТЕНЗИНА 1-7 В КОМПЕНСАЦИИ НАРУШЕНИЙ ПОВЕДЕНИЯ И ГЕМОДИНАМИКИ ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ГИПО- И ГИПЕРГЛИКЕМИИ У КРЫС С.М. Толпыго, Шойбонов Б.Б., Лагутина Л.В. Лаборатория физиологии мотиваций (рук.–докт. мед. наук проф. А.В.Котов) ФГБНУ НИИ нормальной физиологии имени П.К.Анохина», Москва, РФ stolpygo@mail.ru Толпыго С.М. По показателям питьевого поведения и гемодинамики проведен сравнительный анализ физиологической активности ангиотензина 1-7 и его комплексов с различными белками (БСА, S100b) в условиях острой гипо- и гипергликемии. Обсуждается дифференцированное участие ангиотензина 1-7 и его комплексов с различными белками в регуляции адаптационнокомпенсаторных процессов в экстремальных условиях. Ключевые слова: ренин-ангиотензиновая система; ангиотензин 1-7; бычий сывороточный альбумин; белок S100b; гемодинамика; питьевое поведение; острая гипо- и гипергликемия. Известно, что ренин-ангиотензиновая система (РАС) играет важную роль в регуляции водно-солевого баланса и гемодинамики в организме [3, 4]. Показано, что гиперактивация РАС способствует развитию осложнений сахарного диабета I и II типов. Продукт альтернативного процессинга ангиотензиногена − ангиотензин 1-7 (АТ 1-7) по физиологическому действию является функциональным антагонистом основного эффекторного пептида РАС ангиотензина-II (АТ-II), что, представляется перспективным для его использования в лечении диабета и сердечнососудистых заболеваний [3, 4]. В связи этим, целью настоящего исследования явилось изучение особенностей поведенческих гемодинамических эффектов АТ1-7 и его комплексов с различными белками в условиях острой гипо- и гипергликемии у крыс. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ Эксперименты были выполнены на 144 крысах-самцах популяции «Вистар» с массой тела 300–400 г. Карбодиимидным методом синтезировали комплексы AТ1-7 («American peptides», USA) с различными белками –
бычьим сывороточным альбумином (БСА) и белком S100b («Sigma», USA). По данным хроматографического анализа эти комплексы содержали соответственно: 10–12 молекул AТ1-7 на 1 молекулу БСА и 5–6 молекул AТ1-7 на 1 молекулу S100b. Животным внутрибрюшинно (в/б) вводили свободный AТ1-7 в дозе 300 мкг/кг или комплексы этого пептида с БСА и S100b (по 300 мкг/кг в пересчете на AТ1-7) на фоне острой гипои гипергликемии. Острую гипогликемию создавали путем в/б введения 1 МЕ инсулина («Novo Nordisk», Denmark) в 1 мл физиологического раствора. Острую гипергликемию вызывали в/б инъекциями 2 мл 40% раствора глюкозы. Введение AТ1-7 или его комплексов с белками осуществляли через 30 мин после инъекций инсулина или глюкозы. Контрольным животным по той же схеме вместо инсулина или глюкозы вводили физиологический раствор. В первой серии опытов (n=80) изучали влияние свободного АТ 1-7 и его комплексов с белками на питьевое поведение у крыс, обученных целенаправленному питьевому инструментальному навыку получения воды в автоматизированной установке [2]. Во второй серии (n=64) неинвазивным способом с использованием системы NIBP («AD Instruments») проводили регистрацию гемодинамических показателей (систолическое артериальное давление – САД, ЧСС) у ненаркотизированных крыс, помещенных в пластиковые пеналы. Все эксперименты проводили в соответствии с Хельсинкской декларацией о гуманном отношении к животным. Статистическую обработку результатов проводили с использованием t критерия Стьюдента, значения считали достоверными при p<0.05. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Было обнаружено, что при гипогликемии собственная физиологическая активность свободного и связанного с БСА и S100b АТ 1-7 значимо не изменялась. Также как и при введении физиологического раствора, у крыс наблюдали достоверное уменьшение количества инструментальных поведенческих актов (p<0.05). При гипергликемии введение АТ 1-7, как в свободной форме, так и в комплексе с белками, не вызывало выраженного подавление питьевого инструментального поведения у крыс. При гипогликемии исходное (по сравнению с контролем) умеренно гипотензивное действие для свободного и связанного с БСА АТ 1-7 и гипертензивное − для АТ 1-7 c S100b трансформировалось в двухфазное (гипер- гипотензивное и гипо- гипертензивное, соответственно). На фоне острой гипергликемии свободный АТ 1-7 полярным образом изменяет свои функции, оказывая гипертензивное действие (p<0.05). Эффекты введения комплексов АТ 1-7 с белками, напротив, являются гипотензивными, подобными эффектам, вызываемым свободной формой АТ 1-7 у контрольных животных. При этом влияние АТ 1-7 с БСА и АТ 1-7 c S100b на гемодинамику модифицируется по сравнению с контролем, соответственно достоверно облегчается или подавляется (p<0.05). Полученные данные свидетельствуют, что при острой гипои гипергликемии АТ 1-7 предупреждает развитие нарушений целенаправленного поведения и приобретает свойства агониста A-II в регуляции гемодинамики. Ранее нами было обнаружено, что у крыс в этих условиях выраженно снижается активирующее влияние A-II на питьевое инструментальное поведение, а также его гипертензивное и тахиаритмическое действие [1]. Таким образом, можно полагать, что АТ 17 за счет модификации активности сохраняет свой функциональный
антагонизм с A-II, участвуя в обеспечении процессов адаптации и компенсации. ЛИТЕРАТУРА 1. Певцова Е.И., Толпыго С.М., Лосева Т.Н., Котов А.В. // Бюлл. эксп. биол. и мед. 2012. Т. 153. № 5. С. 621-624. 2. Толпыго С.М., Певцова Е.И., Котов А.В., Судаков К.В. // Журн. высш. нервн. деят. 1997. Т. 47. № 6. С. 955-964. 3. Gironacci M.M., Cerniello F.M., Longo Carbajosa N.A., Goldstein J., Cerrato B.D. Protective axis of the renin-angiotensin system in the brain // Clin. Sci. (Lond). 2014. V. 127. N 5. P. 295-306. 4. Santos S.H., Andrade J.M. // Peptides. 2014. V. 59. P. 34-41. PARTICIPATION ANGIOTENSIN 1-7 FREE AND BOUND WITH PROTEINS IN COMPENSATION DISORDERS BEHAVIOR AND HEMODYNAMICS UNDER EXPERIMENTAL HYPO- AND HYPERGLYCEMIA IN RATS S.M. Tolpygo, B. B. Shoibonov, L.V. Lagutina Laboratory for Physiology of Motivations, Р.К. Anokhin Research Institute of Normal Physiology, Moscow, Russia stolpygo@mail.ru S.M. Tolpygo. Comparative analysis of physiological activity angiotensin 1-7 and its complexes with different proteins (BSA, S100b) at acute hypo- and hyperglycemia was performed. It is discussed differentiated participation of free and bound with proteins angiotensin 1-7 in the regulation of processes adaptation and compensation under extreme conditions. Keywords: renin-angiotensin system; angiotensin 1-7; protein S100b; bovine serum albumin; hemodynamics; drinking behavior; acute hypoglycemia; acute hyperglycemia It is known that renin-angiotensin system (RAS) plays important role in electrolyte balance and hemodynamic regulation in an organism [4, 5]. It is demonstrated that hyperactivation of RAS promotes development I and II types diabetes and its complications. Alternative processing product of angiotensinogen – angiotensin 1-7 (АТ 1-7) by the physiological activity is a functional antagonist of primary effector peptide of RAS angiotensin-II (АТ-II) that gives perspective to use it for treatment diabetes and cardiovascular diseases [4, 5]. The purpose of this study was to investigate the behavioral characteristics and hemodynamic effects AT1-7 and its complexes with different proteins under conditions of acute hypo- and hyperglycemia in rats. MATERIALS AND METHODS The experiments were performed on 144 Wistar male rats weighing 300–400 g. Using carbodiimide method, synthetic complexes of AT1-7 («American peptides», USA) were synthesized with different proteins – bovine serum albumin (BSA) and S100b protein («Sigma», USA). As per the chromatographic analyses data these complexes contained respectively: 10–12 molecules of AТ 1-7 per 1 BSA molecule and 5–6 molecules of AТ1-7
per 1 S100b molecule. The animals got intraperitoneal injections of native AT1-7 of dosage 300 μg/kg or complexes of this peptide with BSA or S100b (300 μg/kg relative to AТ1-7 content) in conditions of acute hypo-and hyperglycemia. The acute hypoglycemia was produced by intraperitoneal injections of 1 МЕ insulin («Novo Nordisk», Denmark) in 1 ml of physiological solution. The acute hyperglycemia was caused by intraperitoneal administration of 2 ml of 40% glucose. Administration of AT1-7 and its complexes with proteins was performed after 30 min after insulin or glucose injections. By the same principle the control animals were injected with physiological saline instead of insulin or glucose. The first series of the experiments (n=80) investigated influence of native AT1-7 and its complexes with proteins on the drinking behavior in rats, which learned the goal-directed drinking instrumental skill to get water from an automatic apparatus [3]. In the second series (n=64) using a non-invasive way with NIBP system(«AD Instruments») registration of the hemodynamic parameters was performed (systolic blood pressure – SBP, heart rate – HR) in unanesthetized rates, which were placed into the plastic cases. All experiments were carried out in accordance with the Declaration of Helsinki about the human treatment of animals. Statistic results processing was performed using t Student criterion, values were considered acceptable at p<0.05. RESULTS In the present study, it was found that, when hypoglycemia own physiological action of free and bound to BSA and S100B angiotensin not significantly changed. As well after administration of saline, rats showed a significant decrease in number of instrumental behavioral acts (p <0.05). At hyperglycemia injections of AT 1-7 in free form also both and in complex with proteins, not caused marked suppression of drinking instrumental behavior in rats. At hypoglycemia the initial (comparatively to the control) moderately hypotensive activity for AT1-7, both native and bound with BSA, and hypertensive – for AT1-7 with S100b was converted into two phase (hyper - hypotensive and hypo - hypertensive, respectively). On a ground of acute hyperglycemia, native AT1-7 changes its functions in polar way, demonstrating hypertensive action (p<0.05). Effects of administration of complexes angiotensin with proteins, by contrast, were hypotensive similar effects, caused by free form AT 1-7 in control animals. The influence AT1-7 with BSA and AT1-7 with S100b on hemodynamic was modified as compared with control, respectively, significantly is facilitated or suppressed (p <0.05). These data suggest that acute hypo-and hyperglycemia AT1-7 prevents prevent the development of disorders goal-directed behavior and acquires properties of A-II antagonist in hemodynamic regulation. Previously we discovered that under these conditions rats show obvious decrease of activate influence of A-II on drinking instrumental behavior as well as on its hypertensive and tachyarrhythmic activity [1]. In such a way, one can assume that AT1-7, due to activity modification preserves its functional antagonism with A-II by participating in ensuring the processes of adaptation and compensation.
REFERENCES 1.Pevtsova E.I., Tolpygo S.M., Loseva T.N., Kotov A.V. // Bull. Exp. Biol. Med. 2012. V. 153. No. 5. P. 667-670. 2.Tolpygo S. M., Pevtsova E. I., Shoibonov B. B, Kotov A.V. // Bull. Exp. Biol. Med. 2012. V. 153. No. 5. P. 623-626. 3.Tolpygo S.M., Pevtsova E.I, Kotov A.V., K. V. Sudakov // Zh. Vyssh. Nervn. Deyat. 1997. V. 47. No. 6. P. 955-964. 4.Gironacci M.M., Cerniello F.M., Longo Carbajosa N.A., Goldstein J., Cerrato B.D. Protective axis of the renin-angiotensin system in the brain // Clin. Sci. (Lond). 2014. V. 127. N 5. P. 295-306. 5.Santos S.H., Andrade J.M. // Peptides. 2014. V. 59. P. 34-41. DOI:10.12737/12470 СЕЗОННЫЕ ОСОБЕННОСТИ ВЛИЯНИЯ ПЕПТИДА GLY-PRO НА СЕКРЕТОРНУЮ ФУНКЦИЮ ЖЕЛУДКА КРЫС С РАЗНЫМ ТИПОМ ПОВЕДЕНИЯ В «ОТКРЫТОМ ПОЛЕ» Т.А. Томова1, Т.А. Замощина2, Е.Ю. Просекина3, М.В. Светлик2, О.А. Фатюшина2, Л.Г. Степанова4 1. Томский государственный педагогический университет. 2. Сибирский государственный медицинский университет Минздрава России. 3. Национальный исследовательский Томский государственный университет. 4. Томский сельскохозяйственный институт – филиал НГАУ eskovata77@mail.ru Аннотация. В период летнего солнцестояния введение холиномиметика и Gly-Pro сопровождалось у крыс с активно-поисковым типом поведения в «открытом поле» понижением протеолитической активности желудочного сока, у крыс с промежуточным типом поведения – уменьшением объема желудочного секрета, а у крыс с пассивно-оборонительным типом поведения – увеличением объема сока и уменьшением его переваривающей способности. В период зимнего солнцестояния Gly-Pro на фоне карбахолина увеличивал кислотность желудочного сока у крыс с активно-поисковым типом поведения в «открытом поле», не влияя на другие показатели. Ключевые слова: реактивность нервной системы, сезон, карбахолин, глицилпролин (Gly-Pro), желудочная секреция, поведение крыс в «открытом поле» Введение. Функциональную активность и патофизиологические процессы в пищеварительном тракте определяет состояние нервной системы, соотношение процессов возбуждения и торможения в ней [4], а также биоритмологические особенности [2]. Коррекция нарушений деятельности ЖКТ возможно за счет применения пептидов. Большой интерес в этом отношении представляют пролинсодержащие пептиды (Pro-Gly-Pro, Pro-Gly, Gly-Pro и др.), привлекая своей стабильностью в биологических средах [3]. Цель: выявить сезонные особенности влияния карбахолина и Gly-Pro на объем, кислотность и протеолитическую активность желудочного сока у крыс с разным типом поведения в «открытом поле».