Роль Р2-рецепторов в регуляции тонуса кровеносных сосудов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Р2-рецепторы, основным эндогенным агонистом которых является аденозинтрифосфорная кислота (АТФ), широко распространены в органах и тканях млекопитающих, в том числе в сердечно-сосудистой системе. В кровеносных сосудах человека существуют подтипы этих рецепторов как семейства Р2Y (метаботропные, G-протеин-опосредуемые рецепторы), так и семейства Р2Х (лиганд-оперирующие ионные каналы). Несколько подтипов Р2Х- и Р2Y-рецепторов было выявлено как на поверхности эндотелиальных клеток, так и на гладкомышечных клетках сосудов. Активация различных подтипов Р2-рецепторов кровеносных сосудов, расположенных на разных клетках, может иметь разнонаправленное действие на тонус сосудистой стенки, вызывая как вазоконстрикцию, так и вазодилатацию. На сегодняшний день известно два основных физиологических механизма, которые вовлекают Р2-рецепторы кровеносных сосудов в формирование сосудистого тонуса: (1) нейрональный - АТФ выделяется в качестве котрансмиттера из перивазальных симпатических нервных окончаний и активирует Р2-рецепторы гладкомышечных клеток; (2) эндотелиальный - АТФ выделяется в просвет сосуда самими эндотелиальными клетками и клетками крови и активирует Р2-рецепторы эндотелиальных клеток. В первом случае содружественное выделение АТФ и норэпинефрина из симпатических нервов вызывает повышение тонуса кровеносных сосудов за счёт как быстрой деполяризации гладкомышечных клеток, которая полностью угнетается антагонистами Р2Х-рецепторов, так и медленной деполяризации, которая ингибируется α-адреноблокаторами. Во втором случае в условиях гипоксии или резкого повышения скорости кровотока (shear stress) АТФ влияет на Р2-рецепторы эндотелиальных клеток, вызывая расслабление сосудистой стенки. Такие различные эффекты, опосредуемые Р2-рецепторами, делают очень перспективным создание новых лекарственных препаратов, регулирующих сосудистый тонус посредством этих рецепторов.

Об авторах

Булат Айратович Зиганшин

Казанский государственный медицинский университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: auziganshin@gmail.com

Александр Алексеевич Спасов

Волгоградский государственный медицинский университет

Email: auziganshin@gmail.com

Анна Петровна Зиганшина

Казанский государственный медицинский университет

Email: auziganshin@gmail.com

Роин Кондратьевич Джорджикия

Казанский государственный медицинский университет

Email: auziganshin@gmail.com

Айрат Усманович Зиганшин

Казанский государственный медицинский университет

Email: auziganshin@gmail.com

Список литературы

  1. Зиганшин А.У., Зиганшин Б.А., Гиниятова Л.Р., Джорджикия Р.К. Влияние PPADS на Р2Х-рецептор-опосредованные ответы кровеносных сосудов человека. Бюлл. эксперим. биол. и мед. 2004; 137 (3): 321-324.
  2. Зиганшин А.У., Зиганшина Л.Е. P2-рецепторы: перспективная мишень для будущих лекарств. М.: ГЭОТАР-Медиа. 2009; 136 с.
  3. Зиганшин А.У., Хазиахметов Д.Ф., Зиганшина Л.Е. и др. Сократительная активность большой подкожной вены бедра человека, опосредованная Р2-рецепторами. Бюлл. эксперим. биол. и мед. 2003; 135 (1): 29-32.
  4. Зиганшин Б.А., Славин Д.А., Хазиахметов Д.Ф. и др. Исследование наличия и локализации Р2-рецепторов в кровеносных сосудах человека. Казанский мед. ж. 2015; 96 (3): 368-376.
  5. Ahmad S., Storey R.F. Development and clinical use of prasugrel and ticagrelor. Curr. Pharm. Des. 2012; 18: 5240-5260. http://dx.doi.org/10.2174/138161212803251989
  6. Alexander S.P., Davenport A.P., Kelly E. et al. The Concise Guide to PHARMACOLOGY 2015/16: G protein-coupled receptors. Br. J. Pharmacol. 2015; 172: 5744-5869. http://dx.doi.org/10.1111/bph.13348
  7. Alexander S.P., Peters J.A., Kelly E. et al. The Concise Guide to PHARMACOLOGY 2015/16: Ligand-gated ion channels. Br. J. Pharmacol. 2015; 172: 5870-5903. http://dx.doi.org/10.1111/bph.13350
  8. Angiolillo D.J., Ferreiro J.L. Platelet adenosine diphosphate P2Y12 receptor antagonism: benefits and limitations of current treatment strategies and future directions. Rev. Esp. Cardiol. 2010; 63: 60-76. http://dx.doi.org/10.1016/S0300-8932(10)70010-5
  9. Bender A., Zapolanski T., Watkins S. et al. Tetracycline suppresses ATP gamma S-induced CXCL8 and CXCL1 production by the human dermal microvascular endothelial cell-1 (HMEC-1) cell line and primary human dermal microvascular endothelial cells. Exp. Dermatol. 2008; 17: 752-760. http://dx.doi.org/10.1111/j.1600-0625.2008.00716.x
  10. Boarder M.R., Hourani S.M. The regulation of vascular function by P2 receptors: multiple sites and multiple receptors Trends Pharmacol. Sci. 1998; 19: 99-107. http://dx.doi.org/10.1016/S0165-6147(98)01170-5
  11. Bohmann C., von Kugelgen I., Rump L.C. P2-receptor modulation of noradrenergic neurotransmission in rat kidney. Br. J. Pharmacol. 1997; 121: 1255-1262. http://dx.doi.org/10.1038/sj.bjp.0701259
  12. Burnstock G. Purinergic nerves. Pharmacol. Rev. 1972; 24: 509-581. http://dx.doi.org/10.1016/0306-4522(76)90054-3
  13. Burnstock G. Do some nerve cells release more than one transmitter? Neuroscience. 1976; 1: 239-248. http://dx.doi.org/10.1016/0197-0186(90)90158-P
  14. Burnstock G. Noradrenaline and ATP as cotransmitters in sympathetic nerves. Neurochem. Int. 1990; 17: 357-368. http://dx.doi.org/10.1016/0197-0186(90)90158-P
  15. Burnstock G. Purinergic regulation of vascular tone and remodelling. Auton Autacoid Pharmacol. 2009; 29: 63-72. http://dx.doi.org/10.1111/j.1474-8673.2009.00435.x
  16. Burnstock G. Purinergic signalling: Its unpopular beginning, its acceptance and its exciting future. Bioessays. 2012; 34: 218-225. http://dx.doi.org/10.1002/bies.201100130
  17. Burnstock G., Ralevic V. Purinergic signaling and blood vessels in health and disease. Pharmacol. Rev. 2014; 66: 102-192. http://dx.doi.org/10.1124/pr.113.008029
  18. Burnstock G., Verkhratsky A. Evolutionary origins of the purinergic signalling system. Acta Physiol. (Oxf.). 2009; 195: 415-447. http://dx.doi.org/10.1111/j.1748-1716.2009.01957.x
  19. Conley P.B., Delaney S.M. Scientific and therapeutic insights into the role of the platelet P2Y12 receptor in thrombosis. Curr. Opin. Hematol. 2003; 10: 333-338. http://dx.doi.org/10.1097/00062752-200309000-00002
  20. Dinh Xuan A.T., Higenbottam T.W., Clelland C. et al. Acetylcholine and adenosine diphosphate cause endothelium-dependent relaxation of isolated human pulmonary arteries. Eur. Respir. J. 1990; 3: 633-638.
  21. Fukui D., Yang X.P., Chiba S. Neurogenic double-peaked vasoconstriction of human gastroepiploic artery is mediated by both alpha1- and alpha2-adrenoceptors. Br. J. Pharmacol. 2005; 144: 737-742. http://dx.doi.org/10.1038/sj.bjp.0705975
  22. Gitterman D.P., Evans R.J. Nerve evoked P2X receptor contractions of rat mesenteric arteries; dependence on vessel size and lack of role of L-type calcium channels and calcium induced calcium release. Br. J. Pharmacol. 2001; 132: 1201-1208. http://dx.doi.org/10.1038/sj.bjp.0703925
  23. Harrington L.S., Mitchell J.A. Novel role for P2X receptor activation in endothelium-dependent vasodilation. Br. J. Pharmacol. 2004; 143: 611-617. http://dx.doi.org/10.1038/sj.bjp.0706004
  24. Illes P., Jackisch R., Regenold J.T. Presynaptic P1-purinoceptors in jejunal branches of the rabbit mesenteric artery and their possible function. J. Physiol. 1988; 397: 13-29. http://dx.doi.org/10.1113/jphysiol.1988.sp016985
  25. Jackson E.K., Cheng D., Mi Z. et al. Role of A1 receptors in renal sympathetic neurotransmission in the mouse kidney. Am. J. Physiol. Renal. Physiol. 2012; 303: F1000-5. http://dx.doi.org/10.1152/ajprenal.00363.2012
  26. Jaime-Figueroa S., Greenhouse R., Padilla F. et al. Discovery and synthesis of a novel and selective drug-like P2X(1) antagonist. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2005; 15: 3292-3295. http://dx.doi.org/10.1016/j.bmcl.2005.04.049
  27. Kassack M.U., Braun K., Ganso M. et al. Structure-activity relationships of analogues of NF449 confirm NF449 as the most potent and selective known P2X1 receptor antagonist. Eur. J. Med. Chem. 2004; 39: 345-357. http://dx.doi.org/10.1016/j.ejmech.2004.01.007
  28. Kato M., Shiode N., Teragawa H. et al. Adenosine 5’-triphosphate induced dilation of human coronary microvessels in vivo. Intern. Med. 1999; 38: 324-329. http://dx.doi.org/10.2169/internalmedicine.38.324
  29. Kelm M., Feelisch M., Deussen A. et al. Release of endothelium derived nitric oxide in relation to pressure and flow. Cardiovasc. Res. 1991; 25: 831-836. http://dx.doi.org/10.1093/cvr/25.10.831
  30. Kennedy C. ATP as a cotransmitter in the autonomic nervous system. Auton. Neurosci. 2015; 191: 2-15. http://dx.doi.org/10.1016/j.autneu.2015.04.004
  31. Lewis C.J., Evans R.J. P2X receptor immunoreactivity in different arteries from the femoral, pulmonary, cerebral, coronary and renal circulations. J. Vasc. Res. 2001; 38: 332-340. http://dx.doi.org/10.1159/000051064
  32. Loesch A., Dashwood M.R. On the sympathetic innervation of the human greater saphenous vein: relevance to clinical practice. Curr. Vasc. Pharmacol. 2009; 7: 58-67. http://dx.doi.org/10.2174/157016109787354150
  33. Malmsjo M., Hou M., Harden T.K. et al. Characterization of contractile P2 receptors in human coronary arteries by use of the stable pyrimidines uridine 5’-O-thiodiphosphate and uridine 5’-O-3-thiotriphosphate. J. Pharmacol. Exp. Ther. 2000; 293: 755-760.
  34. Martin G.N., Thom S.A., Sever P.S. The effects of adenosine triphosphate (ATP) and related purines on human isolated subcutaneous and omental resistance arteries. Br. J. Pharmacol. 1991; 102: 645-650. http://dx.doi.org/10.1111/j.1476-5381.1991.tb12227.x
  35. Metcalfe M.J., Baker D.M., Burnstock G. Purinoceptor expression on keratinocytes reflects their function on the epidermis during chronic venous insufficiency. Arch. Dermatol. Res. 2006; 298: 301-307. http://dx.doi.org/10.1007/s00403-006-0693-x
  36. Metcalfe M.J., Baker D.M., Turmaine M. et al. Alterations in purinoceptor expression in human long saphenous vein during varicose disease. Eur. J. Vasc. Endovasc. Surg. 2007; 33: 239-250. http://dx.doi.org/10.1016/j.ejvs.2006.09.007
  37. Motte S., Communi D., Pirotton S. et al. Involvement of multiple receptors in the actions of extracellular ATP: the example of vascular endothelial cells. Int. J. Biochem. Cell. Biol. 1995; 27: 1-7. http://dx.doi.org/10.1016/1357-2725(94)00059-X
  38. Nalos M., Asfar P., Ichai C. et al. Adenosine triphosphate-magnesium chloride: relevance for intensive care. Intensive Care Med. 2003; 29: 10-18. http://dx.doi.org/10.1007/s00134-002-1550-9
  39. Parati G., Esler M. The human sympathetic nervous system: its relevance in hypertension and heart failure. Eur. Heart J. 2012; 33: 1058-1066. http://dx.doi.org/10.1093/eurheartj/ehs041
  40. Ralevic V. Purines as neurotransmitters and neuromodulators in blood vessels. Curr. Vasc. Pharmacol. 2009; 7: 3-14. http://dx.doi.org/10.2174/157016109787354123
  41. Ralevic V. P2X receptors in the cardiovascular system and their potential as therapeutic targets in disease. Curr. Med. Chem. 2015; 22: 851-865. http://dx.doi.org/10.2174/0929867321666141215094050
  42. Ralevic V., Burnstock G. Receptors for purines and pyrimidines. Pharmacol. Rev. 1998; 50: 413-492.
  43. Ralevic V., Dunn W.R. Purinergic transmission in blood vessels. Auton. Neurosci. 2015; 191: 48-66. http://dx.doi.org/10.1016/j.autneu.2015.04.007
  44. Rump L.C., Bohmann C., Schwertfeger E. et al. Extracellular ATP in the human kidney: mode of release and vascular effects. J. Auton. Pharmacol. 1996; 16: 371-375. http://dx.doi.org/10.1111/j.1474-8673.1996.tb00056.x
  45. Saetrum Opgaard O., Edvinsson L. Mechanical properties and effects of sympathetic co-transmitters on human coronary arteries and veins. Basic Res. Cardiol. 1997; 92: 168-180. http://dx.doi.org/10.1007/BF00788634
  46. Saiag B., Bodin P., Shacoori V. et al. Uptake and Flow-induced Release of Uridine Nucleotides from Isolated Vascular Endothelial Cells. Endothelium. 1995; 2: 279-285. http://dx.doi.org/10.3109/10623329509024644
  47. Sarafoff N., Byrne R.A., Sibbing D. Clinical use of clopidogrel. Curr. Pharm. Des. 2012; 18: 5224-5239. http://dx.doi.org/10.2174/138161212803251853
  48. Sneddon P., Burnstock G. ATP as a co-transmitter in rat tail artery. Eur. J. Pharmacol. 1984; 106: 149-152. http://dx.doi.org/10.1016/0014-2999(84)90688-5
  49. Soto F., Lambrecht G., Nickel P. et al. Antagonistic properties of the suramin analogue NF023 at heterologously expressed P2X receptors. Neuropharmacology. 1999; 38: 141-149. http://dx.doi.org/10.1016/S0028-3908(98)00158-0
  50. Stephens N., Bund S.J., Faragher E.B. et al. Neurotransmission in human resistance arteries: contribution of alpha1- and alpha2-adrenoceptors but not P2-purinoceptors. J. Vasc. Res. 1992; 29: 347-352. http://dx.doi.org/10.1159/000158950
  51. Stokes L., Scurrah K., Ellis J.A. et al. A loss-of-function polymorphism in the human P2X4 receptor is associated with increased pulse pressure. Hypertension. 2011; 58: 1086-1092. http://dx.doi.org/10.1161/HYPERTENSIONAHA.111.176180
  52. Storey R.F. The P2Y12 receptor as a therapeutic target in cardiovascular disease. Platelets. 2001; 12: 197-209. http://dx.doi.org/10.1080/09537100120058739
  53. Strata P., Harvey R. Dale’s principle. Brain Res. Bull. 1999; 50: 349-350. http://dx.doi.org/10.1016/S0361-9230(99)00100-8
  54. Su C., Bevan J.A., Burnstock G. [3H]adenosine triphosphate: release during stimulation of enteric nerves. Science. 1971; 173: 336-338. http://dx.doi.org/10.1126/science.173.3994.336
  55. Tabrizchi R., Bedi S. Pharmacology of adenosine receptors in the vasculature. Pharmacol. Ther. 2001; 91: 133-147. http://dx.doi.org/10.1016/S0163-7258(01)00152-8
  56. Von Kugelgen I., Krumme B., Schaible U. et al. Vasoconstrictor responses to the P2x-purinoceptor agonist beta, gamma-methylene-L-ATP in human cutaneous and renal blood vessels. Br. J. Pharmacol. 1995; 116: 1932-1936. http://dx.doi.org/10.1111/j.1476-5381.1995.tb16685.x
  57. Yamamoto K., Sokabe T., Matsumoto T. et al. Impaired flow-dependent control of vascular tone and remodeling in P2X4-deficient mice. Nat. Med. 2006; 12: 133-137. http://dx.doi.org/10.1038/nm1338
  58. Yamamoto K., Sokabe T., Ohura N. et al. Endogenously released ATP mediates shear stress-induced Ca2+ influx into pulmonary artery endothelial cells. Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 2003; 285: H793-803. http://dx.doi.org/10.1152/ajpheart.01155.2002
  59. Ziganshin A.U., Khaziakhmetov D.F., Ziganshina L.E. et al. Varicose disease affects the P2 receptor-mediated responses of human greater saphenous vein. Vascul. Pharmacol. 2004; 42: 17-21. http://dx.doi.org/10.1016/j.vph.2004.11.007
  60. Zunkler B.J., Grafe M., Henning B. et al. Effects of P2 purinoceptor agonists on membrane potential and intracellular Ca2+ of human cardiac endothelial cells. Pharmacol. Toxicol. 1999; 85: 7-15. http://dx.doi.org/10.1111/j.1600-0773.1999.tb01056.x

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© 2016 Зиганшин Б.А., Спасов А.А., Зиганшина А.П., Джорджикия Р.К., Зиганшин А.У.

Creative Commons License

Эта статья доступна по лицензии
Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.



Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».