БИОФИЗИКА, 2023, том 68, № 4, с. 754-760
БИОФИЗИКА CЛОЖНЫX CИCТЕМ
УДК 577.35+612.17+53.083
ВЛИЯНИЕ БЛОКАТОРА ОКСИДА АЗОТА L-NAME НА ИЗОЛИРОВАННОЕ
СЕРДЦЕ КРЫС ПОСЛЕ ГИПОКИНЕЗИИ
© 2023 г. М.И. Сунгатуллина*, Р.И. Зарипова*, #, Н.И. Зиятдинова*, Г.Г. Яфарова*, **,
В.В. Андрианов*, **, Х.Л. Гайнутдинов*, **, Т.Л. Зефиров*
*Казанский федеральный университет, 420008 Казань, ул. Кремлевская, д. 18; Россия
**Казанский физико-технический институт им. Е.К. Завойского - обособленное структурное подразделение ФИЦ
«Казанский научный центр РАН», ул. Сибирский тракт, 10/7, Казань, 420034, Россия
#E-mail: ratno1992@mail.ru
Поступила в редакцию 15.02.2023 г.
После доработки 15.02.2023 г.
Принята к публикации 18.06.2023 г.
Проведено исследование влияния неселективного блокатора NO-синтаз L-NAME на функцио-
нальные показатели деятельности изолированного сердца крыс после 30-суточной гипокинезии.
Методом электронного парамагнитного резонанса анализировалось влияние L-NAME на интен-
сивность продукции оксида азота в тканях сердца крыс. Продукцию оксида азота оценивали по ин-
тенсивности сигнала, принадлежащего комплексу (ДЭTK)2-Fe2+-NO. Обнаружено, что примене-
ние L-NAME приводило к снижению продукции оксида азота в среднем на 69%. Для анализа дея-
тельности изолированного сердца по Лангендорфу измерялись следующие показатели: давление,
развиваемое левым желудочком, частота сердечных сокращений и коронарный поток. Добавление
блокатора оксида азота L-NAME приводило к увеличению инотропной функции и нормализации
частоты сердечных сокращений.
Ключевые слова: изолированное сердце; гипокинезия; оксид азота; электронный парамагнитный
резонанс; давление, развиваемое левым желудочком; частота сердечных сокращений; коронарный
поток.
DOI: 10.31857/S0006302923040166, EDN: KMXWGG
организма. В состоянии сердечно-сосудистой си-
В связи с урбанизацией, автоматизацией и ме-
стемы выявлены следующие перемены: измене-
ханизацией труда, являющимися неотъемлемой
ние сократительной функции сердечной мышцы,
частью прогресса, тяжелой эпидемиологической
ослабление миокарда, коронарных сосудов, сни-
обстановкой и самоизоляцией у современного
жение энергетического потенциала сердца, со-
человека снижается уровень ежедневной физиче-
кращение минутного объема [2, 7]. Также гипо-
ской активности. Гипокинезия (ограничение по-
кинезия подавляет защитные системы организ-
движности) приводит к морфофункциональным
ма, снижает устойчивость кровеносной системы
сдвигам в основных физиологических системах
к повреждающим факторам, что может привести
до патологических состояний, выраженность ко-
к заболеваниям сердечно-сосудистой системы
торых зависит от продолжительности и степени
[8]. Нарастающее ограничение подвижности,
ограничения подвижности [1-6]. Уменьшение
увеличивая риск сердечно-сосудистых заболева-
центростремительной импульсации вызывает
ний, становится серьезной угрозой для здоровья.
снижение тонуса центральной нервной системы,
Многими исследователями показано влияние
изменение структуры и функции синапсов, тро-
гипокинезии на активацию свободных радикалов
фики мышц [6]. Ограничение подвижности ока-
в организме и свободнорадикальное повреждение
зывает свое влияние практически на все системы
сердца, индуцируемое стрессовыми факторами.
Сокращения: NO - оксид азота, NOS - NO-синтаза,
При длительном ограничении подвижности ак-
цГМФ - циклический гуанозинмонофосфат, АР - адре-
тивация системы оксида азота (NO) может рас-
нергический рецептор, ХР - холинергический рецептор, сматриваться как компонент стресс-реакции [9,
L-NAME
- NG-нитро-L-аргинин метиловый эфир,
10]. Накоплен огромный экспериментальный и
ЭПР - электронный парамагнитный резонанс, ДЭТК -
клинический материал о физиологическом и па-
диэтилдитиокарбамат, ДРЛЖ - давление, развиваемое ле-
тофизиологическом эффектах оксида азота, а
вым желудочком, ЧСС - частота сердечных сокращений.
754
ВЛИЯНИЕ БЛОКАТОРА ОКСИДА АЗОТА
755
также о сопряженности его эффектов с суперок-
кислорода, а не к физиологической продукции
сидным радикалом в реализации окислительного
NO [24]. NO синтезируется всеми типами клеток,
стресса [11, 12].
составляющими миокард, и регулирует функции
сердца через сосудисто-зависимые и сосудисто-
NO был впервые обнаружен как маркер воспа-
независимые эффекты. Первые включают регу-
ления и регулятор сосудистого тонуса. Однако
ляцию тонуса коронарных сосудов, тромбообра-
следующие исследования показали, что спектр
зование, пролиферативные и воспалительные
регуляторных влияний этой молекулы значитель-
свойства, поддержание регенерации тканей. Вто-
но шире. С начала 80-х годов прошлого века NO
рые объясняют прямые эффекты NO на некото-
считается важной молекулой, полученной из эн-
рые аспекты сократимости кардиомиоцитов, от
дотелия, имеющей решающее значение для под-
тонкой регуляции процесса сопряжения возбуж-
держания сердечно-сосудистого гомеостаза. NO
дения и сокращения до модуляции (пресинапти-
известен как один из важнейших биологических
ческой и постсинаптической) симпатических и
медиаторов, который вовлечен в различные фи-
парасимпатических влияний. Оксид азота обла-
зиологические и патофизиологические процессы
дает выраженным влиянием на сердце, вызывая
[13-20]. NO биологически генерируется в резуль-
уменьшение частоты сердечных сокращений,
тате окисления L-аргинина под влиянием фер-
ударного объема крови, увеличение длительности
мента NO-синтазы (NOS). Все изоформы NO-
интервала PQ и периода изгнания крови. Его дей-
синтазы было принято подразделять на конститу-
ствие реализуется через различные подтипы адре-
тивную (cNOS) и индуцибельную (iNOS). В 1990
нергических (АР) и холинергических (ХР) рецеп-
г. из мозга крысы выделили нейрональную форму
торов. Отрицательное инотропное и хронотроп-
фермента (nNOS), позже в клетках иммунной си-
ное действие оксида азота на сердце
стемы (макрофагах) обнаружили индуцибельную
осуществляется через модуляцию адренергиче-
NOS (iNOS), а в эндотелии - эндотелиальную
ских и холинергических влияний, реализуемых
NOS (eNOS). Еще одна изоформа NOS локализу-
β1-АР, β2-АР, α1-АР и м-ХР [25]. Известно, что
ется в митохондриях - митохондриальная (mt-
при активации α2-АР происходит существенная
NOS), она регулирует процессы клеточного дыха-
ния. Вопрос о том, что представляет собой mt-
стимуляция эндотелиальной NOS, и как след-
NOS - отдельную изоформу фермента или же
ствие - увеличение уровня NO [26]. α2-АР (А, В и
модифицированную во время трансляции или
С) ответственны за синтез NO и снижение уровня
после нее индуцибельную NOS, остается откры-
ионов внутриклеточного кальция из цитозоля с
тым [21, 22].
помощью Са2+-АТФазы саркоплазматической
сети [27]. NO и цГМФ являются центральными
NO легко диффундирует (не нуждаясь в рецеп-
внутриклеточными мессенджерами α2-AР-сигна-
торах) через клеточные мембраны и проникает в
лизации в вентрикулярных миоцитах [28].
соседние клетки. Важнейшая клеточная мишень
NO - это внутриклеточная растворимая гуани-
NO является ключевом модулятором различ-
латциклаза: активация гуанилатциклазы приво-
ных механических сил в кардиомиоцитах. Эндо-
дит к образованию циклического гуанозинмоно-
телиальные клетки синтезируют и высвобождают
фосфата (цГМФ) который и опосредует все эф-
NO, который опосредует различные эффекты,
фекты NO. Образующийся цГМФ снижает
включая тонус сосудов, гемостаз, кровяное давле-
уровень свободного Ca2+ и активирует киназу лег-
ние и ремоделирование сосудов. NO может также
кой цепи миозина, вызывая расслабление глад-
активировать натрий-калиевый насос наружной
ких мышц сосудов. Ослабление действия этого
клеточной мембраны, что приводит к ее гиперпо-
механизма приводит к развитию гипертонии.
ляризации. Именно этот механизм приводит к
дилатации сосуда при увеличении тока крови и
Роль NO в сердечно-сосудистой системе хоро-
напряжения (например, пульсового) сосудистой
шо известна и заключается в регуляции множе-
стенки. NO поддерживает активную вазодилата-
ства клеточных процессов. Сердечно-сосудистые
цию, регулирует кровоток, контролирует базаль-
расстройства связаны с усилением или снижени-
ное артериальное давление.
ем синтеза NO. Дисбаланс в биодоступности NO
вовлечен в патологию нескольких сердечных за-
Различные аналоги L-аргинина, являющиеся
болеваний, и понимание процессов, лежащих в
конкурентными ингибиторами NOS, могут тор-
основе этих процессов является предметом ин-
мозить синтез NO. NG-нитро-L-аргинин мети-
тенсивных исследований. Накапливающиеся
ловый эфир (L-NAME) конкурирует с L-аргини-
данные свидетельствуют о том, что ишемическая
ном за места связывания с ферментом, блокируя
болезнь сердца и сердечная недостаточность свя-
его активность. Блокада NO-синтаз хроническим
заны с нарушениями в обмене NO или в его дей-
введением L-NAME вызывает уменьшение ча-
ствии на организм [23]. В патологических услови-
стоты сердечных сокращений, ударного объема
ях NO-синтаза может разъединяться, что приво-
крови, минутного объема кровообращения, объ-
дит к увеличению производства активных форм
емной скорости изгнания крови, увеличение пе-
БИОФИЗИКА том 68
№ 4
2023
756
СУНГАТУЛЛИНА и др.
риода изгнания крови, повышение артериаль-
ности в течение 30 суток (гипокинезия). Экспе-
ного давления, общего периферического сопро-
риментальные животные были разделены на две
тивления сосудов, мощности сердечных
группы: первая группа - животные после 30-су-
сокращений, расхода энергии на перемещение
точной гипокинезии; вторая группа - животные
1 литра крови. Установлено, что под влиянием
после 30 суточной гипокинезии на фоне введения
L-NAME происходит увеличение холинергиче-
неселективного
блокатора
NO-синтаз
ских влияний на частоту сердечных сокращений
(L-NAME). В каждой группе было по 15 живот-
(ЧСС). Снижение ударного объема крови у крыс
ных. Для симуляции гипокинетического эффекта
обусловлено уменьшением регуляторных влия-
крыс содержали в индивидуальных клетках-пена-
ний, реализуемых a1-АР и повышением роли
лах, изготовленных из органического стекла, в те-
м2-ХР. Эти эффекты при блокаде синтеза NO мо-
чение 30 суток. В первые сутки животных подвер-
гут быть связаны с ингибированием предполагае-
гали гипокинезии 1 ч, на вторые и третьи сутки -
мой способности NO уменьшать чувствитель-
2 ч, далее также через каждые двое суток время
ность миофиламентов к Са2+. Снижение ино-
ограничения двигательной активности увеличи-
тропной функции сердца может быть также
валось на 2 ч. Подробности данного метода были
связано с устранением ингибиторного влияния
описаны нами ранее [30]. Особенностями данной
NO на тонус сосудистой мускулатуры и соответ-
модели гипокинезии (в горизонтальном положе-
ственно увеличением ее тонического напряжения
нии) является уменьшение влияния иммобилиза-
и резким уменьшением коронарного потока [25].
ционного стресса, что достигается постепенным
Исследователи указывают на связь гипокине-
увеличением времени нахождения животных в
зии со значительным повышением уровня NO в
условиях ограничения двигательной активности.
сердце. NO участвует при адаптации в стрессовых
Данная модель также позволяет исключить влия-
условиях. Было установлено, что при 30-суточ-
ние дополнительного изменения гидростатиче-
ном ограничении двигательной активности про-
ского давления крови животных, по сравнению с
исходит увеличение продукции NO в тканях серд-
антиортостатической моделью (когда крысы под-
ца в полтора раза по сравнению с животными, на-
ходящимися в обычных условиях вивария (три-
вешиваются за хвост).
четыре крысы в клетке) [29]. Повышение интен-
Неселективный блокатор NO-синтаз L-
сивности образования NO при гипокинезии поз-
NAME вводили внутрибрюшинно в дозе 10 мг/кг
воляет сделать вывод о наличии тесных связей
предварительно, за 60 мин до декапитирования. В
продукции NO в организме с режимом двигатель-
ной активности. NO
- активный участник
качестве наркоза использовали уретан из расчета
процессов метаболизма и резкое изменение его
1200 мг/кг массы животного, его вводили внутри-
генерации может привести к нарушению функ-
брюшинно.
циональной активности многих биосистем. По-
Для обнаружения и количественного опреде-
скольку рассмотрение литературных данных по-
казывает, что ограничение подвижности приво-
ления NO в образцах сердца был применен метод
дит к значительным изменениям в сердечно-
спектроскопии электронного парамагнитного
сосудистой системе, в системе кровотока и снаб-
резонанса (ЭПР-спектроскопии) с использова-
жения организма кислородом, можно предполо-
нием спиновой ловушки. Метод спинового захва-
жить, что часть этих изменений вызвана увеличе-
та основан на реакции радикала NO со спиновой
нием продукции NO в данных структурах. Исходя
ловушкой. Был применен комплекс Fe2+ c ди-
из этого, одной из перспективных мишеней тера-
этилдитиокарбаматом (ДЭТК) для захвата NO и
певтических вмешательств при гипокинезии
формирования устойчивого тройного комплекса
является система NO. С учетом повышения про-
дукции NO при ограничении подвижности акту-
(ДЭTK)2-Fe2+-NO. Для образования в организ-
альным вопросом является определение количе-
ме данного комплекса животным вводили ввод-
ственного содержания NO в сердце в условиях
ный раствор ДЭТК-Na в дозе 500 мг/кг в 2.5 мл
блокады NO-синтаз, также важны исследования,
воды внутрибрюшинно и раствор цитрата железа
связанные с изучением влияния L-NAME на
(сульфат железа (II) (FeSO4·7H2O, Sigma, США) в
функциональные показатели деятельности изо-
дозе 37.5 мг/кг + цитрат натрия, 187.5 мг/кг) внут-
лированного сердца при гипокинезии.
римышечно. Подробности метода описаны нами
ранее [31, 32]. Ловушку оксида азота вводили за
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
30 мин до вскрытия. Комплекс ДЭТК-Fe(II)
взаимодействует с NO, в результате чего образу-
Эксперименты проводили на белых беспород-
ных взрослых лабораторных крысах, находящих-
ется стабильный радикал (ДЭTK)2-Fe2+-NO.
ся в условиях ограничения двигательной актив-
Данный комплекс является парамагнитным
БИОФИЗИКА том 68
№ 4
2023
ВЛИЯНИЕ БЛОКАТОРА ОКСИДА АЗОТА
757
(SFe = 1/2, и IN = 3/2) и может быть зарегистриро-
лированного сердца крыс от показателей первой
ван методом ЭПР [32]. Комплексы характеризу-
группы на фоне действия L-NAME. Значения по-
ются легко распознаваемым спектром ЭПР со
казателей деятельности изолированного сердца
значением g-фактора 2.035 и триплетной сверх-
крыс контрольной группы принимали за 100%.
тонкой структурой. Количество NO оценивали
Изменение силы сокращения сердца оценива-
по интенсивности характерного сигнала ЭПР,
лось по показателю давления, развиваемого ле-
вым желудочком, а коронарный поток - по коли-
принадлежащего комплексу (ДЭTK)2-Fe2+-NO.
честву (объему) раствора, протекающего через
Сигналы сравнивали по величине интегральной
сосуды сердца. ДРЛЖ выражается в мм рт. ст.,
интенсивности, так как интегральная интенсив-
ЧСС - в уд/мин, коронарный поток - в мл/мин.
ность сигнала ЭПР прямо пропорциональна кон-
Эксперименты ex vivo были проведены на изоли-
центрации парамагнитных комплексов [32]. Че-
рованном сердце на установке Power Lab 8/35 (AD
рез 30 мин после введения препаратов наркотизи-
instruments, Новая Зеландия), запись данных осу-
рованную уретаном крысу фиксировали на
ществляли в программе LabChart Pro. Статисти-
операционном столе, вскрывали, извлеченные
ческую обработку осуществляли в программе MS
органы быстро просушивали и замораживали в
Excel, достоверность была определена с помощью
жидком азоте в капиллярах для измерений. Реги-
t-критерия Стьюдента и U-критерия Манна-
страцию спектров ЭПР приготовленных образ-
Уитни. При статистической обработке получали
цов проводили на ЭПР-спектрометре Х-диапазо-
среднее значение измеряемой величины и стан-
на ER-200E-SRC (Bruker, США) с температурной
дартную ошибку среднего (M ± SEM). Статисти-
приставкой ER 4112HV при 77 К. Во всех экспери-
чески значимыми считались данные при p < 0.05.
ментах сохраняли постоянными следующие па-
раметры: СВЧ мощность - 30 мВт, модуляция -
5 Гс, усиление - 4·104, постоянная времени -
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
100 мс, время записи спектра - 50 с, число накоп-
Активация NО-системы - один из тех меха-
лений - 8. При накоплениях и регистрации спек-
низмов, за счет которого организм предупрежда-
тров использовали компьютер спектрометра As-
ет стрессорные повреждения. В организме на
pect 3000 (Bruker, США). Непосредственно перед
протяжении 30 суток действия гипокинезии ак-
измерением готовый образец, усеченный по фор-
тивируются локальные стресс-лимитирующие
ме кюветы для измерений, взвешивали; масса об-
системы, и система генерации оксида азота - од-
разцов составляла около 100 мг. Амплитуду спек-
на из них. Ранее нами было показано, что дли-
тров ЭПР нормировали на массу образца и на ам-
тельная гипокинезия вызывает значительное уве-
плитуду сигнала ЭПР эталонного образца
личение содержания NO в органах крыс [36, 37].
Учитывая повышение продукции NO в этих усло-
(подробности методики измерений сигналов
виях, является актуальным применение блокато-
ЭПР детально изложены ранее [33, 34]).
ра NO для предотвращения возможных патологи-
Для анализа деятельности изолированного
ческих изменений при гипокинезии связанных с
сердца был использован метод изолированного
метаболизмом системы NO. С другой стороны,
сердца по Лангендорфу (подробности метода
применение в клинике и экспериментальных ис-
описаны нами ранее [35]). У наркотизированных
следованиях доноров NO и блокаторов NOS не
сопровождается измерением истинного содержа-
крыс вскрывали грудную клетку, извлекали серд-
ния оксида азота в тканях сердца, хотя оно имеет
це и помещали в холодный рабочий раствор
чрезвычайно важное значение, поскольку эти ве-
Кребса-Хензеляйта (рН 7.4). Сердце фиксирова-
щества могут обладать собственным эффектом,
ли на канюлю установки Лангендорфа и перфузи-
не связанным с оксидом азота. Метод ЭПР позво-
ровали рабочим раствором. Раствор насыщали
лил определить изменение количественного со-
кислородом и поддерживали температуру 37°С.
держания NO в сердце в условиях блокады NOS.
Внутрижелудочковое давление определяли при
Наш коллектив методом ЭПР-спектроскопии
помощи латексного баллончика, который был
изучал количественное изменение продукции
введен в полость левого желудочка.
NO в тканях сердца крыс, подверженных ограни-
чению подвижности, при предварительном вве-
В течение 15 мин после начала перфузии про-
дении неспецифического блокатора NO-синтаз
исходила адаптация работы сердца, далее 20 мин
L-NAME. Продукцию NO оценивали по интен-
записывали параметры его деятельности. Из-
сивности сигнала ЭПР, принадлежащего ком-
меряли следующие показатели: давление, разви-
плексу (ДЭTK)2-Fe2+-NO. Обнаружено, что со-
ваемое левым желудочком (ДРЛЖ), ЧСС и коро-
нарный поток. Оценивали долю изменений
держание комплекса (ДЭTK)2-Fe2+-NO у крыс,
функциональных показателей деятельности изо-
находящихся в условиях 30-суточной гипокине-
БИОФИЗИКА том 68
№ 4
2023
758
СУНГАТУЛЛИНА и др.
Рис.
1. Изменение количества NO-содержащего
Рис. 2. Сравнительная характеристика показателей
парамагнитного комплекса (ДЭTK)2-Fe2+-NO в
изолированного сердца крыс после гипокинезии и
тканях сердца у гипокинезированных крыс (ГК) и на
после гипокинезии с предварительным введением
фоне неселективного блокатора NO-синтаз L-NAME.
неселективного блокатора NO-синтаз L-NAME. ГК -
По оси ординат
- интегральная интенсивность
гипокинезированные крысы, ДРЛЖ
- давление,
спектра ЭПР, отн. ед.; * - достоверность по сравнению
развиваемое левым желудочком, ЧСС
- частота
с контрольной группой, р < 0.05.
сердечных сокращений, КП - коронарный поток.
Достоверность указана по сравнению с исходными
значениями: * - р < 0.05.
зии, которым предварительно был введен блока-
тор NO-синтаз L-NAME (крыс второй группы,)
активности. Данный показатель у второй
было ниже в среднем на 69% по сравнению с по-
группы был достоверно ниже и составил
казателями у животных в первой группе (р < 0,05)
168.05 ± 11.55 уд/мин (p < 0.05). Следовательно, у
(рис. 1). Полученные методом ЭПР данные под-
крыс с блокадой NO-синтаз при гипокинезии
тверждают, что блокатор L-NAME действительно
происходит нормализация ЧСС.
снижал продукцию NO в тканях сердца у живот-
ных второй группы.
Анализ литературных данных показывает, что
в течение гипокинетического периода наблюда-
В следующей серии экспериментов на уста-
ется негативное влияние на сократимость мио-
новке Лангендорфа были изучены показатели дея-
карда, и поэтому происходят изменения в систолу
тельности сердца взрослых крыс после 30-суточной
сердечного цикла (период напряжения увеличи-
гипокинезии (рис. 2). Коронарный поток у крыс
вается, период изгнания уменьшается). Это было
первой группы составлял 10.33 ± 0.51 мл/мин, во
подтверждено нашими проведенными ранее ис-
второй же группе он был равен 6.84 ± 1.16 мл/мин
следованиями, в которых после ограничения дви-
(p < 0.05). У крыс после 30-суточной гипокинезии
гательной активности наблюдалось увеличение
ДРЛЖ достоверно было ниже нормы и составля-
ЧСС, снижение силы сокращения и коронарного
ло в среднем 43.77±3.16 мм рт.ст (p < 0.05); у
кровообращения [39]. Данные, представленные в
группы животных которым после гипокинезии
настоящей работе, показывают, что после введе-
вводили блокатор NO-синтаз L-NAME, наблю-
ния неселективного блокатора NO-синтаз
далась нормализация ДРЛЖ (в среднем - 67.76 ±
L-NAME показатели меняются совершенно в
± 11.18 мм рт.ст., что достоверно отличается от
другую сторону, то есть наблюдаются увеличение
показателя первой группы, p < 0.05). Ранее было
инотропной функции и нормализация ЧСС. Та-
показано, что L-NAME влияет на артериальное
ким образом, за счет блокады системы NOS
давление: он вызывал увеличение среднего арте-
L-NAME показатели деятельности изолирован-
риального давления у самок на 25% и уменьше-
ного сердца после гипокинезии нормализуются.
ние ЧСС на 18% в условиях неограниченной по-
Полученные данные расширяют представления о
движности [38]. В наших экспериментах у гипо-
роли оксида азота и NO-синтаз в деятельности
кинезированных крыс в условиях блокады
сердечно-сосудистой системы крыс, находящих-
NO-синтаз показатели ДРЛЖ восстанавлива-
ся в стрессовых условиях.
лись, это свидетельствует о том, что ингибирова-
ние NOS при гипокинезии оказывает положи-
тельный инотропный эффект. ЧСС у крыс пер-
ФИНАНСИРОВАНИЕ РАБОТЫ
вой группы повышалась и в среднем составила
188.42 ± 5.33 уд/мин, что согласуется с классиче-
Исследование выполнено при финансовой
скими представлениями о развитии тахикардии
поддержке Российского научного фонда (грант
при длительном ограничении двигательной
№ 21-15-00121, https://rscf.ru/project/21-15-00121).
БИОФИЗИКА том 68
№ 4
2023
ВЛИЯНИЕ БЛОКАТОРА ОКСИДА АЗОТА
759
Измерения спектров ЭПР образцов проводились
16. B. Casadei and C. E. Sears, Progr. Biophys. Mol. Biol.,
в КФТИ ФИЦ КазНЦ РАН в рамках выполнения
82 (1-3), 67 (2003).
государственного задания.
17. T. A. Heinrich, R. S. da Silva, K. M. Miranda, et al., Br.
J. Pharmacol., 169, 1417 (2013).
БЛАГОДАРНОСТИ
18. V. L. Lakomkin, A. F. Vanin, A. A. Timoshin, et al., Ni-
tric Oxide: Biology and Chemistry, 16 (4), 413 (2007).
Авторы благодарят В.С. Июдина за измерение
19. J. R. Steinert, T. Chernova, and I. D. Forsythe, Neuro-
спектров ЭПР.
scientist, 16 (4), 435 (2010).
20. R. I. Zaripova, N. I. Ziyatdinova, and T. L. Zefirov,
КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ
Bull. Exp. Biol. Med., 161 (2), 215 (2016).
Авторы заявляют об отсутствии конфликта
21. В. Т. Ивашкин и О. М. Драпкина, Клиническое зна-
интересов.
чение оксида азота и белков теплового шока (ГЭО-
ТАРМедиа, М., 2011).
СОБЛЮДЕНИЕ ЭТИЧЕСКИХ СТАНДАРТОВ
22. K. Qingdong and M. Costa, Mol. Pharmacol., 70 (5),
1469 (2006).
Исследование проводили в соответствии с
23. K. T. Navin, et al., J. Cardiovasc. Pharmacol., 39 (2),
принципами Базельской декларации и рекомен-
298 (2002).
дациями локального биоэтического комитета Ка-
занского федерального университета.
24. N. D. Roe and J. Ren, Vascul. Pharmacol., 57, 168
(2012).
25. Р. Р. Нигматуллина, А. Г. Насырова и Ф. Ф. Рахма-
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
туллина, Бюлл. экспер. биол. и мед., 134 (7), 40
1. А. Г. Кочетков и Т. И. Васягина, Морфология, 119
(2002).
(3), 62 (2001).
26. А. В. Мальцев и Ю. М. Кокоз, Кардиология, 59 (4),
2. Н. Г. Мальцева и Т. Г. Кузнецова, Проблемы здо-
52 (2019).
ровья и экологии, 2 (16), 113 (2008).
27. A. V. Maltsev, M. N. Nenov, O. Yu. Pimenov, et al., Bi-
3. Т. Н. Руденко: Дис. … канд. биол. наук (Санкт-Пе-
ol. Membranes: Journal of Membrane and Cell Biolo-
тербург, 2004).
gy, 30 (2), 92 (2013).
4. А. Я. Тизул, Болезни человека, обусловленные дефи-
28. О. Ю. Пименов, М. Х. Галимова, Э. В. Евдокимов-
цитом двигательной активности, и здоровье (Сов.
ский и др., Биофизика, 64 (5), 917 (2019).
спорт, М., 2001).
29. Р. И. Зарипова, Х. Л. Гайнутдинов и Т. Л. Зефиров,
5. А. И. Усов, Т. И. Васягина и И. Г. Стельникова,
Бюл. эксперим. биол. мед., 157 (5), 554 (2014).
Морфология, 127 (2), 47 (2005).
30. Р. И. Зарипова, Г. Г. Яфарова, В. В. Андрианов
6. О. А. Хлущевская и Г. З. Химич, Актуальные про-
и др., Журн. техн. физики, 92 (7), 999 (2022).
блемы гуманитарных и естественных наук, 6, 110
31.
31. V. V. Khramtsov and L. B. Volodarsky. Biol. Magn.
(2014).
Resonance, 14, 109 (1998).
7. М. Е. Евсеева, Бюл. эксперем. биол. медицины,
32. В. Д. Микоян, Л. Н. Кубрина и А. Ф. Ванин, Био-
130 (10), 378 (2000).
физика, 39, 915 (1994).
8. N. T. L. Duijnhoven, M. W. P. Bleeker, P. C. E. Groot,
33. Kh. L. Gainutdinov, S. A. Gavrilova, V. S. Iyudin, et al,
et al., Eur. J. Appl. Physiol., 104 (6), 991 (2008).
Appl. Magn. Resonance, 40 (3), 267 (2011).
9. А. Ф. Ванин, О. И. Писаренко, И. М. Студнева
34. Х. Л. Гайнутдинов, В. В. Андрианов, В. С. Июдин
и др., Кардиология, 12, 43 (2009).
и др., Биофизика, 58 (2), 276 (2013).
10. A. F. Vanin, Nitric Oxide, 54, 15 (2016).
35. M. I. Sungatullina, R. I. Zaripova, and Kh. L. Gainut-
11. Е. В. Пожилова и В. Е. Новиков, Вестн. Смолен-
dinov, Archivos Venezolanos de Farmacologia y Tera-
ской гос. мед. академии, 14 (4), 29 (2015).
peutica, 39 (7), 808 (2020).
12. Е. В. Пожилова, В. Е. Новиков и О. С. Левченкова,
36. Р. И. Зарипова, В. В. Андрианов, Г. Г. Яфарова
Вестн Смоленской гос. мед. академии 14 (4), 13
и др., Рос. физиол. журн., 100 (8), 926 (2014).
(2015).
37. Р. И. Зарипова, Г. Г. Яфарова, В. В. Андрианов
13. В. В. Андрианов, Ф. Г. Ситдиков, Х. Л. Гайнутди-
и др., Биофизика, 66 (3), 572 (2021).
нов и др., Онтогенез, 39 (6), 437 (2008).
38. А. Н. Павлов, О. В. Семячкина-Глушковская и
14. Л. Л. Гудков, К. Б. Шумаев, Е. И. Каленикова
С. В. Капралов, Фундаментальные исследования,
и др., Биофизика, 52 (3), 503 (2007).
2, 112 (2010).
15. Г. Ф. Ситдикова и А. Л. Зефиров, Рос. физиол.
39. M. I. Sungatullina, R. I. Zaripova, Kh. L. Gainutdin-
журн., 92, 872 (2006).
ov, et al, J. Exp. Biol. Agricult. Sci., 8 (2), S303 (2020).
БИОФИЗИКА том 68
№ 4
2023
760
СУНГАТУЛЛИНА и др.
Effect of the Nitric Oxide Synthesis Inhibitor L-NAME
on the Isolated Rat Heart after Hypokinesia
M.I. Sungatullina*, R.I. Zaripova*, N.I. Ziyatdinova*, G.G. Yafarova*, **, V.V. Andrianov*, **,
Kh.L. Gainutdinov*, **, and T.L. Zefirov*
*Kazan Federal University, Kremlevskaya ul. 18, Kazan, 420008 Russia
Zavoisky Physical-Technical Institute - Subdivision of Kazan Scientific Center, Russian Academy of Sciences,
ul. Sibirskii Tract 10/7, Kazan, 420034 Russia
The effects of a non-selective nitric oxide synthase inhibitor L-NAME on the functional parameters of the
isolated rat heart after a 30-day period of hypokinesia were studied. Electron paramagnetic resonance spec-
troscopy was employed in the analysis of a role for L-NAME in the intensity of nitric oxide production in rat
heart tissues. The intensity of nitric oxide synthesis was assessed by the intensity of the signal belonging to the
(DETC)2-Fe2+-NO complex. It was found that L-NAME decreased nitric oxide production on average by
69%. The Langendorff isolated perfused heart was used to evaluate cardiac activity, and the following param-
eters were measured: pressure generated by the left ventricle, heart rate, and coronary flow. Addition of the
nitric oxide synthesis inhibitor L-NAME induced an increase in inotropic function and normalization of
heart rate.
Keywords: isolated heart; hypokinesia, nitric oxide; electron paramagnetic resonance; pressure generated by the
left ventricle; frequency of heart rate; coronary flow
БИОФИЗИКА том 68
№ 4
2023