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.


СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: ЭЛ № ФС 77 - 75008 от 01.02.2019.


Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах