Задержка внутриутробного развития не приводит к выраженным изменениям в регуляции сократительных ответов артерий крыс в раннем постнатальном периоде

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Задержка внутриутробного развития (ЗВУР) является одной из наиболее частых патологий беременности. В результате данной патологии нарушается функционирование многих систем, в том числе сердечно-сосудистой. У взрослых животных, перенесших ЗВУР, увеличивается вклад проконстрикторных механизмов регуляции сосудистого тонуса (например, сигнального пути Rho-киназы), а вклад антиконстрикторных механизмов (например, эндотелиального NO), напротив, уменьшается, что может приводить к спазмированию сосудов и нарушению кровоснабжения органов. Поскольку NO и Rho-киназа обладают ярко выраженной вазомоторной ролью в раннем постнатальном онтогенезе, целью данной работы стала оценка влияния ЗВУР на вклад этих механизмов в регуляцию сократительных ответов артерии системного кровообращения в раннем постнатальном онтогенезе. ЗВУР моделировали путем ограничения количества потребляемого самками корма (на 50%) с 11-го дня беременности до родов. У потомства в возрасте 11–12 дней исследовали реакции изолированной подкожной артерии в изометрическом режиме, а также оценивали содержание в этой артерии интересующих мРНК и белков. ЗВУР не привела к изменению реактивности артерий потомства на агонист α1-адренорецепторов метоксамин. Увеличение сократительных ответов на метоксамин в присутствии ингибитора NO-синтаз L-NNA, а также уровни экспрессии eNOS (мРНК и белка) и аргиназы-2 (мРНК) не были изменены в артериях крысят c ЗВУР, тогда как чувствительность артерий к экзогенному донору NO DEA/NO у них была выше, чем у контрольных крысят. Несмотря на сравнительно низкое содержание белков RhoA и Rho-киназы II в ткани артерий крысят группы ЗВУР, уменьшение сократительных ответов под действием ингибитора Rho-киназы Y27632 было одинаково выраженным в артериях крысят двух экспериментальных групп. Таким образом, ЗВУР, обусловленная ограничением питания матери во время беременности, не приводит к ярко выраженным изменениям в регуляции тонуса системных сосудов в раннем постнатальном периоде.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. А. Швецова

Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова

Email: Dina.Gaynullina@gmail.com
Россия, Москва

Е. К. Селиванова

Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова; Научно-исследовательский институт «ХимРар»

Email: Dina.Gaynullina@gmail.com
Россия, Москва; Химки, Московская область

Л. Д. Шилова

Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова

Email: Dina.Gaynullina@gmail.com
Россия, Москва

О. С. Тарасова

Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова; Государственный научный центр Российской Федерации – Институт медико-биологических проблем РАН

Email: Dina.Gaynullina@gmail.com
Россия, Москва; Москва

Д. К. Гайнуллина

Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова

Автор, ответственный за переписку.
Email: Dina.Gaynullina@gmail.com
Россия, Москва

Список литературы

  1. Yzydorczyk C, Armengaud JB, Peyter AC, Chehade H, Cachat F, Juvet C, Siddeek B, Simoncini S, Sabatier F, Dignat-George F, Mitanchez D, Simeoni U (2017) Endothelial dysfunction in individuals born after fetal growth restriction: cardiovascular and renal consequences and preventive approaches. J Dev Orig Health Dis 8: 448–464. https://doi.org/10.1017/S2040174417000265
  2. Freije WA, Thamotharan S, Lee R, Shin B, Devaskar SU (2015) The Hepatic Transcriptome of Young Suckling and Aging Intrauterine Growth Restricted Male Rats. J Cell Biochem 116: 566–579. https://doi.org/10.1002/jcb.25008
  3. Gibson LC, Shin B, Dai Y, Freije W, Kositamongkol S, Cho J, Devaskar SU (2015) Early leptin intervention reverses perturbed energy balance regulating hypothalamic neuropeptides in the pre‐ and postnatal calorie‐restricted female rat offspring. J Neurosci Res 93: 902–912. https://doi.org/10.1002/jnr.23560
  4. Zanardo V, Visentin S, Trevisanuto D, Bertin M, Cavallin F, Cosmi E (2013) Fetal aortic wall thickness: a marker of hypertension in IUGR children? Hypertens Res 36: 440–443. https://doi.org/10.1038/hr.2012.219
  5. Visentin S, Grumolato F, Battista G, Di B, Grisan E, Cosmi E (2014) Early origins of adult disease : Low birth weight and vascular remodeling. Atherosclerosis 237: 391–399. https://doi.org/10.1016/j.atherosclerosis.2014.09.027
  6. Victora CG, Adair L, Fall C, Hallal PC, Martorell R, Richter L, Sachdev HS (2008) Maternal and Child Undernutrition: consequences for adult health and human capital. Lancet 371: 340–357. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(07)61692-4
  7. Torrens C, Brawley L, Anthony FW, Dance CS, Dunn R, Jackson AA, Poston L, Hanson MA (2006) Folate Supplementation During Pregnancy Improves Offspring Cardiovascular Dysfunction Induced by Protein Restriction. Hypertension 47: 982–987. https://doi.org/10.1161/01.HYP.0000215580.43711.d1
  8. Franco M do C, Fortes ZB, Akamine EH, Kawamoto EM, Scavone C, De Britto LRG, Muscara MN, Teixeira SA, Tostes RCA, Carvalho MHC, Nigro D (2004) Tetrahydrobiopterin improves endothelial dysfunction and vascular oxidative stress in microvessels of intrauterine undernourished rats. J Physiol 558: 239–248. https://doi.org/10.1113/jphysiol.2004.064055
  9. Oliveira V, de Souza LV, Fernandes T, Junior SDS, de Carvalho MHC, Akamine EH, Michelini LC, de Oliveira EM, Franco M do C (2017) Intrauterine growth restriction-induced deleterious adaptations in endothelial progenitor cells: possible mechanism to impair endothelial function. J Dev Orig Health Dis 8: 665–673. https://doi.org/10.1017/S2040174417000484
  10. Torrens C, Brawley L, Barker AC, Itoh S, Poston L, Hanson MA (2003) Maternal protein restriction in the rat impairs resistance artery but not conduit artery function in pregnant offspring. J Physiol 547: 77–84. https://doi.org/10.1113/jphysiol.2002.026120
  11. Rock CR, White TA, Piscopo BR, Sutherland AE, Pham Y, Camm EJ, Sehgal A, Polglase GR, Miller SL, Allison BJ (2023) Cardiovascular decline in offspring during the perinatal period in an ovine model of fetal growth restriction. Am J Physiol Hear Circ Physiol 325: H1266–H1278. https://doi.org/10.1152/ajpheart.00495.2023
  12. Selivanova EK, Shvetsova AA, Shilova LD, Tarasova OS, Gaynullina DK (2021) Intrauterine growth restriction weakens anticontractile influence of NO in coronary arteries of adult rats. Sci Rep 11: 1–11. https://doi.org/10.1038/s41598-021-93491-3
  13. Gaynullina DK, Schubert R, Tarasova OS (2019) Changes in endothelial nitric oxide production in systemic vessels during early ontogenesis – A key mechanism for the perinatal adaptation of the circulatory system. Int J Mol Sci 20: 1–12. https://doi.org/10.3390/ijms20061421
  14. 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
  15. 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
  16. Puzdrova VA, Kudryashova TV, Gaynullina DK, Mochalov SV, Aalkjaer C, Nilsson H, Vorotnikov AV, Schubert R, Tarasova OS (2014) Trophic action of sympathetic nerves reduces arterial smooth muscle Ca2+ sensitivity during early post-natal development in rats. Acta Physiol 212: 128–141. https://doi.org/10.1111/apha.12331
  17. 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
  18. Štulcová B (1977) Postnatal Development of Cardiac Output Distribution Measured by Radioactive Microspheres in Rats. Neonatology 32: 119–124. https://doi.org/10.1159/000241004
  19. 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
  20. Тарасова ОС, Гайнуллина ДК (2017) Rho-киназа как ключевой участник регуляции тонуса сосудов в норме и при сосудистых расстройствах. Артер гипертен 23: 383–394. [Tarasova OS, Gainullina DK (2017) Rho-kinase as a key participant in the regulation of vascular tone in health and in vascular disorders. Arter hyperten 23: 383–394. (In Russ)]. https://doi.org/10.18705/1607-419X-2017-23-5-383-394
  21. Garg M, Thamotharan M, Dai Y, Lagishetty V, Matveyenko AV, Lee WNP, Devaskar SU (2013) Glucose Intolerance and Lipid Metabolic Adaptations in Response to Intrauterine and Postnatal Calorie Restriction in Male Adult Rats. Endocrinology 154: 102–113. https://doi.org/10.1210/en.2012-1640
  22. Garg M, Thamotharan M, Dai Y, Thamotharan S, Shin B, Stout D, Devaskar SU (2012) Early Postnatal Caloric Restriction Protects Adult Male Intrauterine Growth – Restricted Offspring From Obesity. Diabetes 61: 1391–1398. https://doi.org/10.2337/db11-1347
  23. Thamotharan M, Shin B, Suddirikku DT, Thamotharan S, Garg M, Devaskar SU (2005) GLUT4 expression and subcellular localization in the intrauterine growth-restricted adult rat female offspring. Am J Physiol Metab 288: E935–E947. https://doi.org/10.1152/ajpendo.00342.2004
  24. Zamojska J, Niewiadomska-Jarosik K, Kierzkowska B, Gruca M, Wosiak A, Smolewska E (2023) Lipid Profile in Children Born Small for Gestational Age. Nutrients 15. https://doi.org/10.3390/nu15224781
  25. Brandes RP, Kim DY, Schmitz-Winnenthal FH, Amidi M, Gödecke A, Mülsch A, Busse R (2000) Increased nitrovasodilator sensitivity in endothelial nitric oxide synthase knockout mice: Role of soluble guanylyl cyclase. Hypertension 35: 231–236. https://doi.org/10.1161/01.hyp.35.1.231
  26. Ohashi Y, Kawashima S, Hirata KI, Yamashita T, Ishida T, Inoue N, Sakoda T, Kurihara H, Yazaki Y, Yokoyama M (1998) Hypotension and reduced nitric oxide-elicited vasorelaxation in transgenic mice overexpressing endothelial nitric oxide synthase. J Clin Invest 102: 2061–2071. https://doi.org/10.1172/JCI4394
  27. Krause BJ, Peñaloza E, Candia A, Cañas D, Hernández C, Arenas GA, Peralta-Scholz MJ, Valenzuela R, García-Herrera C, Herrera EA (2019) Adult vascular dysfunction in foetal growth-restricted guinea-pigs is associated with a neonate-adult switching in Nos3 DNA methylation. Acta Physiol 227: 1–13. https://doi.org/10.1111/apha.13328
  28. 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
  29. Somlyo AP, Somlyo AV (2003) Ca2+ sensitivity of smooth muscle and nonmuscle myosin II: Modulated by G proteins, kinases, and myosin phosphatase. Physiol Rev 83: 1325–1358. https://doi.org/10.1152/physrev.00023.2003

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Задержка внутриутробного развития (ЗВУР) не приводит к изменению реактивности подкожной артерии 11–12-дневного потомства на агонист α1-адренорецепторов метоксамин. Приведены первые зависимости «концентрация – эффект» на метоксамин артерий крысят в возрасте 11–12 дней в группах «Контроль» (CON) и «ЗВУР» (IUGR). Цифры в скобках обозначают количество животных.

Скачать (85KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Задержка внутриутробного развития (ЗВУР) не приводит к изменению антиконстрикторного вклада NO в подкожной артерии потомства в возрасте 11–12-дней. (a) – Вторые зависимости «концентрация – эффект» на метоксамин подкожной артерии крысят групп «Контроль» (CON) и «ЗВУР» (IUGR), полученные в присутствии ингибитора NO-синтаз L-NNA (100 мкМ) или эквивалентного объема растворителя (H2O, 50 мкл). (b) – Зависимости «концентрация – эффект» на донор NO DEA/NO подкожной артерии крысят групп «Контроль» (CON) и «ЗВУР» (IUGR) в присутствии ингибитора NO-синтаз L-NNA (100 мкМ). Цифры в скобках обозначают количество животных. * p < 0.05 (двухфакторный дисперсионный анализ для повторных измерений).

Скачать (133KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Задержка внутриутробного развития (ЗВУР) не приводит к изменению проконстрикторного вклада Rho-киназы в подкожной артерии потомства в возрасте 11–12-дней. (a) – Вторые зависимости «концентрация – эффект» на метоксамин подкожной артерии крысят групп «Контроль» (CON) и «ЗВУР» (IUGR), полученные в присутствии ингибитора Rho-киназы Y27632 (3 мкМ) или эквивалентного объема растворителя (H2O). (b) – Вторые зависимости «концентрация – эффект» на метоксамин подкожной артерии крысят групп «Контроль» (CON) и «ЗВУР» (IUGR), полученные в присутствии ингибитора NO-синтаз L-NNA (100 мкМ) или L-NNA совместно с Y27632. Цифры в скобках обозначают количество животных. * p < 0.05 (двухфакторный дисперсионный анализ для повторных измерений).

Скачать (156KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Задержка внутриутробного развития (ЗВУР) не влияет на экспрессию мРНК Nos3 (eNOS) и Arg2 (аргиназа-2) в подкожной артерии потомства в возрасте 11–12 дней. Относительный уровень экспрессии мРНК Nos3 (a) и Arg2 (b) в подкожной артерии крысят групп «Контроль» (CON) и «ЗВУР» (IUGR). Значения экспрессии нормированы на геометрическое среднее экспрессии трех референсных генов (Gapdh, Rplp0, Rn18s) и выражены в процентах от среднего значения в группе «Контроль». Цифры в скобках обозначают количество животных. Данные представлены в виде среднего и стандартной ошибки среднего.

Скачать (75KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Относительное содержание белка eNOS (a), RhoA (b) и Rho-киназы II (c) в подкожной артерии крысят в возрасте 11–12 дней групп «Контроль» (CON) и «ЗВУР» (IUGR). Значения нормированы на содержание референсного белка GAPDH и выражены в процентах от медианы (a, b) или от среднего (c) в группе «Контроль». Данные представлены в виде медианы и межквартильного размаха (a, b) или среднего и стандартной ошибки среднего (c). Цифры в скобках обозначают количество животных. # p < 0.05 (непараметрический тест Манна – Уитни), * p < 0.05 (непарный t-тест Стьюдента).

Скачать (122KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».