ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
|
Интеллектуальная Система Тематического Исследования НАукометрических данных |
||
Эффекты тиреоидных гормонов на тонус кровеносных сосудов могут быть связаны с активацией как ядерных рецепторов (классическое геномное действие), так и рецепторов, локализованных в цитоплазме и наружной мембране клетки (негеномное действие). Негеномные эффекты тиреоидных гормонов, как правило, имеют быструю динамику и в ряде случаев по функциональной значимости не уступают геномным. Особенный интерес вызывает тиреоидная регуляция тонуса артерий скелетных мышц, кровоток в которых выраженно нарушается при заболеваниях щитовидной железы. Целью данного проекта является исследование механизмов негеномных эффектов тиреоидных гормонов в артерии, питающей икроножную мышцу крысы. В работе будет применяться комплекс современных методик: регистрация сократительной активности артерий в системе wire myograph, гель-электрофорез и Вестерн-блоттинг. В результате выполнения проекта будут впервые получены данные о механизмах негеномной тиреоидной регуляции тонуса артерий скелетных мышц. Будут идентифицированы рецепторы, опосредующие эффекты гормонов, в частности, раскрыта рецепторная роль интегрина αvβ3. Будут охарактеризованы ключевые сигнальные пути, запускаемые гормонами в эндотелиальных и/или гладкомышечных клетках. Полученные результаты обеспечат развитие представлений о принципах и механизмах тиреоидной регуляции сосудистого русла, в том числе, о механизмах развития сосудистых нарушений при заболеваниях щитовидной железы – широко распространенных патологий эндокринной системы.
Thyroid hormones evoke wide range of effects on the cardiovascular system, including the vessel tone regulation. The effects of thyroid hormones can be associated with activation of both nuclear receptors (classical genomic action) and receptors localized in the cytoplasm and outer cell membrane (non-genomic action, discovered much later). The non-genomic effects of thyroid hormones usually are fast and in some cases are as much essential as genomic effects. It should be noted that the mechanisms of non-genomic effects on vascular tone have not been sufficiently studied, and the rare studies suggest that they may vary in different regions of the vascular bed. Of special interest is the thyroid regulation of the tone of the skeletal muscle arteries, the blood flow in which is markedly diminished in thyroid disorders. In this regard, the goal of this project is to study the mechanisms of non-genomic effects of thyroid hormones on the feed arteries of the rat gastrocnemius muscle. In this project we will use a complex of modern physiological and biochemical methods: registration of the contractile activity of arteries in the wire myograph system, gel electrophoresis and Western blotting, including using specific antibodies to proteins phosphorylated at specific regulatory sites. As a result of the project, the mechanisms of non-genomic thyroid regulation of skeletal muscle artery tone will be discovered for the first time. The intensity of non-genomic effects of triiodothyronine and thyroxin on arterial tone will be compared and receptors that mediate the effects of hormones will be identified, in particular, the receptor role of αvβ3 integrin will be revealed. We will determine whether the non-genomic vasodilating action of thyroid hormones is endothelium-dependent, and identify key signaling pathways triggered by hormones in endothelial and/or smooth muscle cells. The results will update the modern state of knowledge of the principles and mechanisms of the thyroid vascular regulation, including the mechanisms of the vascular disorders pathogenesis in thyroid diseases - the widespread pathologies of the endocrine system. In addition, the results could be used to explain the possible side effects of hormone replacement therapy for hypothyroidism.
Выполнение данного проекта обеспечит развитие современных представлений о тиреоидной регуляции кровообращения на примере сосудистого русла скелетных мышц. Будут сопоставлены негеномные эффекты Т3 и Т4. При изучении механизмов внеядерной рецепции тиреоидных гормонов в клетках сосудистой стенки мы ожидаем подтверждения рецепторной роли интегрина αvβ3. Далее будет установлено, какие клетки (эндотелиальные или гладкомышечные) являются первичной мишенью гормонального влияния. Судя по данным литературы, негеномные эффекты тиреоидных гормонов могут различаться в разных регионах сосудистого руста (Carrillo-Sepulveda et al., 2010; Cai et al., 2015; Lozano-Cuenca et al., 2016), поэтому пока трудно предсказать локализацию тиреоидных влияний в артериях скелетных мышц. Вполне ожидаем результат, что негеномные вазомоторные эффекты тиреоидных гормонов в скелетных мышцах имеют как эндотелий-зависимую, так и эндотелий-независимую природу. В таком случае будет проведен анализ сигнальных путей, запускаемых тиреоидными гормонами как в эндотелии, так и в гладкой мышце артерий. Наиболее привлекательной нам представляется идея, что негеномные эффекты тиреоидных гормонов связаны с изменением активности эндотелиальной NO-синтазы и ILK в гладкой мышце, насколько обоснованны наши ожидания – покажут результаты планируемых исследований. Прикладная значимость результатов связана с необходимостью разработки новых способов коррекции вазомоторных расстройств при широком спектре нарушений тиреоидной гормональной оси, включая ее изменение при таком распространенном заболевании как метаболический синдром. Полученные данные могут учитываться в исследованиях возможных побочных эффектов заместительной гормональной терапии гипотиреоза. Кроме того, тиреоидные гормоны применяются в кардиохирургической практике с целью вызвать дилатацию коронарных сосудов (Klemperer, 2002), негеномный компонент такой регуляции будет впервые раскрыт в ходе выполнения данного проекта.
27 докладов на конференциях, включая 12 устных докладов и 17 докладов на зарубежных конференциях, таких как 11th World Congress for Microcirculation, Europhysiology 2018, 25th International Student Congress Of (bio)Medical Sciences (ISCOMS), 38th World Congress of the International Union of Physiological Sciences (IUPS), 12th International Symposium on Resistance Arteries (ISRA), Scandinavian Physiological Society Annual Meeting. 6 статей в рецензируемых журналах.
грант РФФИ |
# | Сроки | Название |
1 | 1 октября 2019 г.-2 сентября 2020 г. | Негеномные эффекты тиреоидных гормонов на тонус артерий скелетных мышц: поиск рецепторов |
Результаты этапа: В течение первого года работы по проекту были исследованы механизмы быстрого негеномного влияния тиреоидных гормонов (в основном Т4) на артерии икроножной мышцы крысы на функциональном и биохимическом уровне. Отработан протокол исследования вазомоторных эффектов тиреоидных гормонов, обеспечивающий низкую вариабельность полученных результатов и, в связи с этим, более точную количественную оценку выраженности эффектов. С использованием этого протокола было подтверждено быстрое релаксирующее влияние Т4 на артерии, которое далее стало предметом фармакологического анализа. Показано, что расслабление артерий под действием Т4 не зависит от сохранности эндотелия и продукции оксида азота, то есть реализуется на уровне гладкой мышцы. Установленным в ходе работы по проекту посредником вызванной Т4 быстрой вазодилатации является интегрин αvβ3, что подтверждается выраженным ослаблением эффектов Т4 в присутствии блокатора интегрина – вещества тетрак. Вазорелаксирующее влияние Т4 проявлялось в присутствии блокатора калиевых кальций-зависимых каналов большой проводимости ибериотоксина и ингибитора Src-киназы РР2. Вместе с тем ингибитор интегрин-связанной киназы ILK compound22 устранял эффект Т4, что говорит об участии ILK в инициируемом гормоном сигнальном каскаде. По результатам предварительных исследований, влияние ILK на сократительный аппарат гладкомышечных клеток может быть связано с изменением активности Rho-киназы. Также в текущем году начато исследование влияния Т4 на активность сигнальных путей в гладкой мышце артерий методом Вестерн-блоттинг с использованием фосфоспецифических антител. Согласно полученным результатам, влияние Т4 связано с уменьшением фосфорилирования регуляторной субъединицы фосфатазы легких цепей миозина MYPT1 (по остатку Thr850) и регуляторных легких цепей миозина MLC20 (по остатку Ser19). | ||
2 | 3 сентября 2020 г.-30 сентября 2021 г. | Негеномные эффекты тиреоидных гормонов на тонус артерий скелетных мышц: поиск мишеней |
Результаты этапа: Проведено сравнение интенсивности расслабления артерий икроножной мышцы под действием Т3 и Т4. Впервые показано, что при негеномном действии Т4 вызывает более выраженное быстрое расслабление артерий скелетных мышц, чем Т3, причем гормоны действуют по различным механизмам. Эффект Т3 зависит от эндотелия, тогда как эффект Т4 реализуется на уровне гладкой мышцы сосудов. Впервые проведено исследование механизмов эндотелий-независимого действия Т4 и идентифицированы ключевые молекулярные участники инициируемого им сигнального каскада. Впервые показано, что Т4 вызывает уменьшение уровня фосфорилирования регуляторных легких цепей миозина. Установлено, что действие Т4 на артерии икроножной мышцы связано с подавлением запускаемого интегрином αvβ3 сигнального пути, который включает протеинкиназы ERK1/2 и интегрин-связанную киназу ILK. Полученные данные развивают существующие представления о механизмах негеномного регуляторного влияния Т3 и Т4 на тонус резистивных артерий. |
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".