VII Съезд биофизиков России
Краснодар, Россия
17-23 апреля 2023 г. |
Программа СъездаСекции и тезисы:
Молекулярная биофизика. Структура и динамика биополимеров и биомакромолекулярных системПейсмекерные токи участвуют в регуляции сократимости предсердного миокарда 3-х недельных крысятА.М. Купцова1*, Л.И. Хисамиева1, Л.И. Фасхутдинов1, Р.Р. Шакиров1, Н.И. Зиятдинова1, Т.Л. Зефиров1 1.Казанский (Приволжский) федеральный университет; * anuta0285(at)mail.ru Активированные гиперполяризацией циклические нуклеотидно-управляемые каналы (HCN4) являются ключевыми мембранными белками, участвующими в инициации и регуляции сердцебиения. Клетки-кардиостимуляторы в синоатриальном узле генерируют электрический импульс, который лежит в основе сокращения кардиомиоцитов предсердий и желудочков. HCN4 каналы способствуют контролю мембранного потенциала покоя и ритмической активности возбудимых клеток, экспрессирующие эти каналы. Помимо обильной экспрессии в пейсмейкере и проводящей системе, мембрана клеток рабочего миокарда взрослых крыс характеризуется низкими уровнями HCN. Однако на ранних эмбриональных стадиях HCN4 обильно транскрибируется во всем сердце и вносят важный вклад в автоматизм желудочковых миоцитов, запускаемый If. К рождению транскрипция HCN4 подавляется в кардиомиоцитах рабочего типа и остается на низком уровне во взрослом организме, что предотвращает патологическое ремоделирование сердца.
Цель данной работы – изучить влияние блокады пейсмекерных токов, в регуляции сократимости миокарда предсердий 3-х недельных крыс. В качестве объекта исследования были выбраны белые беспородные крысята 3-х недельного возраста, находящиеся на начальном этапе формирования симпатической иннервации сердца. Сократительную активность миокарда изучали в эксперименте in vivo на полосках миокарда правого предсердия на установке Power Lab (AD Instruments, Австралия). Регистрация спонтанно генерированных потенциалов действия производилась на микроэлектродной установке. В качестве фармакологических препаратов использовали блокатор токов, активируемых гиперполяризацией, ZD7288 в концентрации 10-6 М. Исходная сила сокращения изолированного миокарда правого предсердия имела значение 0,26±0,13 g. После добавления в рабочий раствор блокатора ZD7288 (10-6 М) наблюдалось постепенное снижение силы сокращения в течение 21-й минуты эксперимента. В ходе 1-й минуты блокады If сила сокращения изолированных полосок миокарда предсердий уменьшилась до 0,25±0,13 g (р<0,01). К 14-й минуте эксперимента сила сокращения уменьшилась до 0,23±0,13 g (р<0,05). На заключительной минуте эксперимента сила сокращения уменьшилась до 0,22±0,12 g (р<0,01). Уменьшение силы сокращения изолированных полосок миокарда предсердий составила 15% от исходного значения. При введении в перфузируемый раствор ZD7288 в концентрации 10-6 М длительность потенциала действия на уровне 50% повышалась с 11,86±1,21 мс до 19,14±1,77 мс (р≤0,01). На 7-й минуте исследования зарегистрировано наибольшее увеличение длительности потенциала действия на уровне 90% с 22,43±3,6 мс до 30,71±2,69 мс (р≤0,01), параметра общей длины цикла потенциала действия с 160,28±7,85 до 171±9,14 мс (р≤0,01). Исходное значение параметра частоты генерации потенциала действия составляло 375,04±16,84 ед/мин. На 7-ой и 15-ой минутах эксперимента значения данного показателя уменьшались до 351,71±18,12 ед/мин (р≤0,01) и 354,58±17,23 ед/мин (р≤0,01), соответственно. Таким образом, результаты исследований показали, что блокада If оказывает существенное влияние на рабочий миокард предсердий крыс 3-х недельного возраста. Работа выполнена при поддержке Программы стратегического академического лидерства Казанского федерального университета (ПРИОРИТЕТ-2030). Pacemaker currents are involved in the regulation of 3-week-old rat's atrial myocardial contractilityA.M. Kuptsova1*, L.I. Khisamieva1, L.I. Faskhutdinov1, R.R. Shakirov1, N.I. Ziyatdinova1, T.L. Zefirov1 1.Kazan (Volga Region) Federal University; * anuta0285(at)mail.ru Hyperpolarization-activated cyclic nucleotide-regulated channels (HCN4) are key membrane proteins involved in the initiation and regulation of heartbeat. The pacemaker cells in the sinoatrial node generate the electrical impulse that underlies the contraction of atrial and ventricular cardiomyocytes. HCN4 channels contribute to the control of resting membrane potential and rhythmic activity of excitable cells expressing these channels. In addition to abundant expression in the pacing and conduction system, the membrane of adult rat working myocardium cells is characterized by low levels of HCN channels. However, in the early embryonic stages, HCN4 channels is abundantly transcribed throughout the heart and makes an important role in ventricular myocyte automatism triggered by If. By birth, HCN4 channels transcription is suppressed in working-type cardiomyocytes and remains at low levels in the adult body, which prevents pathological remodeling of the heart.
The aim is to study the effect of pacing currents blockade, in the regulation of atrial myocardial contractility in 3-week-old rats. An object of the study were chosen 3 weeks old rats, which are at the initial stage of heart sympathetic innervation. Myocardial contractile activity was studied in an in vivo experiment on right atrial myocardial strips on a Power Lab setup (AD Instruments, Australia). Registration of spontaneously generated action potentials was performed on a microelectrode unit. The blocker of currents activated by hyperpolarization, ZD7288, at a concentration of 10-6 M, was used as pharmacological agents. The initial contraction force of the isolated right atrial myocardium was 0.26±0.13 g. After adding the blocker ZD7288 (10-6 M) to the working solution, there was a gradual decrease of contraction force during the 21st minute of the experiment. During the 1st minute of If blockade, the contraction force of isolated atrial myocardial strips decreased to 0.25±0.13 g (p<0.01). By the 14th minute of the experiment, contraction force decreased to 0.23±0.13 g (p<0.05). By the final minute of the experiment, contraction force decreased to 0.22±0.12 g (p<0.01). The decrease of contraction force of isolated atrial myocardial strips was 15% of the initial value. When ZD7288 at a concentration of 10-6 M was injected into the perfused solution, the action potential duration at the 50% level increased from 11.86±1.21 ms to 19.14±1.77 ms (p≤0.01). At the 7th minute of the study, the greatest increase in action potential duration at the 90% level was recorded from 22.43±3.6 ms to 30.71±2.69 ms (p≤0.01), the parameter of total action potential cycle length from 160.28±7.85 to 171±9.14 ms (p≤0.01). The baseline value of the action potential generation frequency parameter was 375.04±16.84 units/min. At the 7th and 15th minutes of the experiment, the values of this parameter decreased to 351.71±18.12 units/min (p≤0.01) and 354.58±17.23 units/min (p≤0.01), respectively. Thus, the results showed that If blockade has a significant effect on the working atrial myocardium of 3-week-old rats. This paper has been supported by the Kazan Federal University Strategic Academic Leadership Program (PRIORITY-2030). Докладчик: Купцова А.М. 118 2022-11-07
|