Шуваева Вера Николаевна – канд. биол. наук, ст. науч. сотр.
Горшкова Оксана Петровна – канд. биол. наук, ст. науч. сотр
Исследование механизмов возрастных изменений сосудистых реакций и применение полученных знаний в клинике может способствовать снижению количества осложнений и смертности от заболеваний сердечно-сосудистой системы, частота которых увеличивается с возрастом. При старении усиливается дисфункция эндотелия и наблюдаются нарушения мозгового кровообращения, вызванные возникновением очагов ишемии. Одним из основных элементов регуляции сосудистого тонуса, наряду со множеством важных механизмов, являются ионные калиевые каналы. В настоящей работе изучали возрастные изменения роли кальций-активируемых калиевых каналов большой проводимости (ВКСа) в ацетилхолин-опосредованной дилатации мозговых артерий у крыс Wistar, поскольку вклад этих каналов в вазодилатацию при старении изучен недостаточно. Методом прижизненной микрофотосъемки (×470) сравнивали реакции пиальных артерий на ацетилхолин (АХ, ацетилхолина хлорид, 10-7 М, 5 мин) в отсутствие и на фоне блокады ВКСа с помощью хлорида тетраэтиламмония (ТЭА, 2 мМ, 5 мин) у крыс Wistar в возрасте 4, 6, 9, 18 и 24 мес. Изменения вклада ВКСа; в дилатацию сосудов оценивали по изменению числа дилатаций пиальных артерий в ответ на воздействие АХ после блокады ВКСа;, измеряя ширину сосудов в трех отдельных группах артерий: мелких (диаметром менее 20 мкм), средних (20–40 мкм) и крупных (более 40 мкм). Показано, что АХ-индуцированная дилатация зависит от начального диаметра артерий. Ингибирование активности ВКСа; у 4-месячных крыс уменьшало число АХ-индуцированных дилатаций во всех группах исследованных артерий. По сравнению с 4-месячными крысами у 6- и 18-месячных животных был снижен вклад ВКСа; в дилатацию мелких, у 9- и 24-месячных – увеличен вклад ВКСа; в дилатацию средних артерий; вклад ВКСа; в дилатацию крупных артерий снижался, начиная с 6-месячного возраста. Заключается, что ВКСа; играют значительную роль в АХ-опосредованной дилатации пиальных артерий. Возрастные нарушения вклада этих каналов в АХ-опосредованную дилатацию пиальных артерий развиваются постепенно, имеют волнообразное течение и зависят от диаметра артерий. Выявленные нарушения функциональной активности ВКСа; могут служить терапевтическими мишенями для создания новых технологий лечения возрастных поражений церебральных сосудов
Studying the mechanisms of age-related changes in vascular reactions and applying the acquired knowledge in the clinic can help reduce complications and mortality from diseases of the cardiovascular system, the frequency of which increases with age. This study is important because with aging, endothelial dysfunction increases and cerebral circulation disorders caused by the occurrence of ischemic foci are observed. One of the main elements in the regulation of vascular tone, along with many important mechanisms, are potassium ion channels. In this work, we studied age-related changes in the role of calcium-activated potassium channels (BKCa) in acetylcholine-mediated dilatation of cerebral arteries in Wistar rats, since their contribution to vasodilation in aging is poorly understood. Using intravital microphotography (×470), we compared the responses of pial arteries to acetylcholine chloride (ACh, 10-7 M, 5 min) in the absence and against the background of BKCa blockade with tetraethylammonium chloride (TEA, 2 mM, 5 min) in aged Wistar rats 4, 6, 9, 18 and 24 months. Changes in the contribution of BKCa to vascular dilatation were assessed by changes in the number of dilatations of the pial arteries on the exposure to ACh after BKCa blockade, measuring the width of vessels in 3 separate groups of arteries: small (with a diameter of less than 20 μm), medium (20–40 μm) and large (more than 40 μm). It has been shown that ACh-induced dilatation depends on the initial diameter of the arteries. Inhibition of BKCa activity in 4-month-old rats reduces the number of ACh-induced dilatations in all groups of arteries studied. Compared to 4-month-old rats, in 6- and 18-month-old rats the contribution of BKCa channels to the dilatation of small arteries is reduced, in 9- and 24-month-old rats the contribution of BKCa channels to the dilatation of medium arteries is increased; the contribution of BKCa to the dilatation of large arteries decreases starting from 6 months of age. Dilatation of the pial arteries of Wistar rats at the age of 4–24 months depends on the initial diameter of the vessel. BKCa play a significant role in ACh-mediated dilatation of these vessels. Age-related impairments in the contribution of these channels to ACh-mediated dilatation of pial arteries develop gradually, have a wave-like course and depend on the diameter of the arteries. The identified disturbances in the functional activity of the BKCa can serve as therapeutic targets for the creation of new technologies for the treatment of age-related lesions of cerebral vessels.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.