1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова
  4. T. 109, № 5, 2023

Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова, 2023, T. 109, № 5, стр. 561-571

Сосудистые эффекты перинатальной гипоксии в раннем постнатальном периоде у крыс

А. А. Швецова 1, Д. Д. Хухарева 1, С. Д. Симоненко 1, М. А. Хлыстова 1, А. А. Борзых 1, 2, Д. К. Гайнуллина 1, *

1 Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Москва, Россия

2 Институт медико-биологических проблем РАН
Москва, Россия

* E-mail: Dina.Gaynullina@gmail.com

Поступила в редакцию 02.03.2023
После доработки 13.03.2023
Принята к публикации 14.03.2023

Аннотация

Нормальное функционирование сосудистой системы в раннем онтогенезе может изменяться при неблагоприятных воздействиях, влияющих на организм плода/новорожденного во время беременности, во время или после родов. Однако на настоящий момент недостаточно данных об “остром” (сразу после воздействия) и об “отставленном” (спустя несколько дней) влиянии непродолжительной (в течение нескольких часов) перинатальной нормобарической гипоксии на функционирование периферической сосудистой системы большого круга кровообращения в раннем онтогенезе у млекопитающих. Целью данной работы стало исследование “острых” и “отставленных” влияний однократной нормобарической гипоксии на функционирование артерий большого круга кровообращения в раннем постнатальном онтогенезе. В работе исследовали сократительные ответы подкожной артерии крыс в возрасте 10–14 дней в изометрическом режиме. Острую нормобарическую гипоксию (8% О2) моделировали в течение 2 ч у 10-дневных крысят. Выбранный режим гипоксии не привел к изменениям сократительных ответов артерий на агонист α1-адренорецепторов метоксамин ни сразу после воздействия, ни спустя несколько дней. Эндотелий-зависимое расслабление артерий на ацетилхолин также не различалось между группами. Гипоксия не привела к изменению выраженности антиконстрикторных путей, связанных с оксидом азота и Kv7-каналов, а также проконстрикторной роли Rho-киназы. Таким образом, согласно представленным в данной работе результатам, кратковременная нормобарическая гипоксия на 10-й день жизни крысят не приводит ни к “острым”, ни к “отставленным” изменениям в регуляции тонуса периферических сосудов большого круга кровообращения в раннем постнатальном периоде.

Ключевые слова: гипоксия, артерия, Rho-киназа, оксид азота NO, эндотелий, гладкая мышца

Список литературы

  1. Gaynullina D, Lubomirov LT, Sofronova SI, Kalenchuk VU, Gloe T, Pfitzer G, Tarasova OS, Schubert R (2013) Functional remodelling of arterial endothelium during early postnatal development in rats. Cardiovasc Res 99: 612–621. https://doi.org/10.1093/cvr/cvt138

  2. Sofronova SI, Borzykh AA, Gaynullina DK, Kuzmin IV, Shvetsova AA, Lukoshkova EV, Tarasova OS (2016) Endothelial nitric oxide weakens arterial contractile responses and reduces blood pressure during early postnatal development in rats. Nitric Oxide – Biol Chem 55–56: 1–9. https://doi.org/10.1016/j.niox.2016.02.005

  3. Boegehold MA (2010) Endothelium-dependent control of vascular tone during early postnatal and juvenile growth. Microcirculation 17: 394–406. https://doi.org/10.1111/j.1549-8719.2010.00035.x

  4. Nankervis CA, Nowicki PT (1995) Role of nitric oxide in regulation of vascular resistance in postnatal intestine. Am J Physiol 268: 949–958. https://doi.org/10.1152/ajpgi.1995.268.6.G949

  5. Nankervis CA, Dunaway DJ, Nowicki PT (2001) Determinants of terminal mesenteric artery resistance during the first postnatal month. Am J Physiol – Gastrointest Liver Physiol 280: 678–686. https://doi.org/10.1152/ajpgi.2001.280.4.g678

  6. Shvetsova AA, Gaynullina DK, Tarasova OS, Schubert R (2019) Negative feedback regulation of vasocontraction by potassium channels in 10- to 15-day-old rats: Dominating role of Kv7 channels. Acta Physiol 225: e13176. https://doi.org/10.1111/apha.13176

  7. Mochalov SV, Tarasova NV, Kudryashova TV, Gaynullina DK, Kalenchuk VU, Borovik AS, Vorotnikov AV, Tarasova OS, Schubert R (2018) Higher Ca2+-sensitivity of arterial contraction in 1-week-old rats is due to a greater Rho-kinase activity. Acta Physiol 223: 1–15. https://doi.org/10.1111/apha.13044

  8. Akopov SE, Zhang L, Pearce WJ (1998) Regulation of Ca2+ sensitization by PKC and rho proteins in ovine cerebral arteries: Effects of artery size and age. Am J Physiol – Hear Circ Physiol 275: 930–939. https://doi.org/10.1152/ajpheart.1998.275.3.h930

  9. Sukhanova IA, Sebentsova EA, Levitskaya NG (2016) The acute and delayed effects of perinatal hypoxic brain damage in children and in model experiments with rodents. Neurochem J 10: 258–272. https://doi.org/10.1134/S1819712416040127

  10. Rosa-Mangeret F, Benski AC, Golaz A, Zala PZ, Kyokan M, Wagner N, Muhe LM, Pfister RE (2022) 2.5 Million Annual Deaths–Are Neonates in Low-and Middle-Income Countries Too Small to Be Seen? A Bottom-Up Overview on Neonatal Morbi-Mortality. Trop Med Infect Dis 7: 1–21. https://doi.org/10.3390/tropicalmed7050064

  11. Chen X, Qi L, Fan X, Tao H, Zhang M, Gao Q, Liu Y, Xu T, Zhang P, Su H, Tang J, Xu Z (2019) Prenatal hypoxia affected endothelium-dependent vasodilation in mesenteric arteries of aged offspring via increased oxidative stress. Hypertens Res 42: 863–875. https://doi.org/10.1038/s41440-018-0181-7

  12. Liu B, Liu Y, Shi R, Feng X, Li X, Zhang W, Wu J, Li N, Zhou X, Sun M, Xu Z (2018) Chronic Prenatal Hypoxia Down-Regulated BK Channel B1 Subunits in Mesenteric Artery Smooth Muscle Cells of the Offspring. Cell Physiol Biochem 45: 1603–1616. https://doi.org/10.1159/000487727

  13. Khukhareva DD, Sukhanova YA, Sebentsova EA, Levitskaya NG (2021) Effects of Single-Session Normobaric Hypoxia in Rats Aged 10 Days on Sensorimotor Development and Behavior. Neurosci Behav Physiol 51: 1153–1161. https://doi.org/10.1007/s11055-021-01175-2

  14. Rice JE, Vannucci RC, Brierley JB (1981) The influence of immaturity on hypoxic-ischemic brain damage in the rat. Ann Neurol 9: 131–141. https://doi.org/10.1002/ana.410090206

  15. Bruder ED, Kamer KJ, Guenther MA, Raff H (2011) Adrenocorticotropic hormone and corticosterone responses to acute hypoxia in the neonatal rat: effects of body temperature maintenance. Am J Physiol Integr Comp Physiol 300: R708–R715. https://doi.org/10.1152/ajpregu.00708.2010

  16. Jantzie LL, Robinson S (2015) Preclinical Models of Encephalopathy of Prematurity. Dev Neurosci 37: 277–288. https://doi.org/10.1159/000371721

  17. Zavaritskaya O, Lubomirov LT, Altay S, Schubert R (2017) Src tyrosine kinases contribute to serotonin-mediated contraction by regulating calcium-dependent pathways in rat skeletal muscle arteries. Pflug Arch Eur J Physiol 469: 767–777. https://doi.org/10.1007/s00424-017-1949-3

  18. Mulvany MJ, Halpern W (1977) Contractile properties of small arterial resistance vessels in spontaneously hypertensive and normotensive rats. Circ Res 41: 19–26. https://doi.org/10.1161/01.RES.41.1.19

  19. Furchgott RF, Zawadzki JV (1980) The obligatory role of endothelial cells in the relaxation of arterial smooth muscle by acetylcholine. Nature 288: 373–376. https://doi.org/10.1038/288373a0

  20. Villari A, Giurdanella G, Bucolo C, Drago F, Salomone S (2017) Apixaban enhances vasodilatation mediated by protease-activated receptor 2 in isolated rat arteries. Front Pharmacol 8: 1–12. https://doi.org/10.3389/fphar.2017.00480

  21. Zavaritskaya O, Dudem S, Ma D, Rabab KE, Albrecht S, Tsvetkov D, Kassmann M, Thornbury K, Mladenov M, Kammermeier C, Sergeant G, Mullins N, Wouappi O, Wurm H, Kannt A, Gollasch M, Hollywood MA, Schubert R (2020) Vasodilation of rat skeletal muscle arteries by the novel BK channel opener GoSlo is mediated by the simultaneous activation of BK and Kv7 channels. Br J Pharmacol 177: 1164–1186. https://doi.org/10.1111/bph.14910

  22. Lubomirov LT, Papadopoulos S, Filipova D, Baransi S, Todorović D, Lake P, Metzler D, Hilsdorf S, Schubert R, Schroeter MM, Pfitzer G (2018) The involvement of phosphorylation of myosin phosphatase targeting subunit 1 (MYPT1) and MYPT1 isoform expression in NO/cGMP mediated differential vasoregulation of cerebral arteries compared to systemic arteries. Acta Physiol 224: e13079. https://doi.org/10.1111/apha.13079

  23. Braun D, Zollbrecht C, Dietze S, Schubert R, Golz S, Summer H, Persson PB, Carlström M, Ludwig M, Patzak A (2018) Hypoxia/reoxygenation of rat renal arteries impairs vasorelaxation via modulation of endothelium-independent sGC/cGMP/PKG signaling. Front Physiol 9: 1–11. https://doi.org/10.3389/fphys.2018.00480

  24. Mohammed R, Salinas CE, Giussani DA, Blanco CE, Cogolludo AL, Villamor E (2017) Acute hypoxia-reoxygenation and vascular oxygen sensing in the chicken embryo. Physiol Rep 5: 1–11. https://doi.org/10.14814/phy2.13501

  25. Sedivy V, Joshi S, Ghaly Y, Mizera R, Zaloudikova M, Brennan S, Novotna J, Herget J, Gurney AM (2015) Role of Kv7 channels in responses of the pulmonary circulation to hypoxia. Am J Physiol – Lung Cell Mol Physiol 308: L48–L57. https://doi.org/10.1152/ajplung.00362.2013

  26. Lopez NC, Ebensperger G, Herrera EA, Reyes RV, Calaf G, Cabello G, Moraga FA, Beñaldo FA, Diaz M, Parer JT, Llanos AJ (2016) Role of the RhoA/ROCK pathway in high-altitude associated neonatal pulmonary hypertension in lambs. Am J Physiol – Regul Integr Comp Physiol 310: R1053–R1063. https://doi.org/10.1152/ajpregu.00177.2015

  27. Liu H, Chen Z, Liu J, Liu L, Gao Y, Dou D (2014) Endothelium-independent hypoxic contraction of porcine coronary arteries may be mediated by activation of phosphoinositide 3-kinase/Akt pathway. Vascul Pharmacol 61: 56–62. https://doi.org/10.1016/j.vph.2014.03.005

  28. Miranda JO, Areias JC, Miranda JO (2017) Fetal programming as a predictor of adult health or disease : the need to reevaluate fetal heart function. Hear Fail Rev 22: 861–877. https://doi.org/10.1007/s10741-017-9638-z

  29. Barker DJP (2002) Fetal programming of coronary heart disease. Trends Endocrinol Metab 13: 364–368. https://doi.org/10.1016/S1043-2760(02)00689-6

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска содержание выпуска

Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал