Регуляторные изменения артерий почек у крыс при сахарном диабете 1 типа тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.03.01, кандидат наук Болеева, Галина Сергеевна

• Болеева, Галина Сергеевна
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Болеева, Галина Сергеевна

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ. ИЗМЕНЕНИЯ СИСТЕМЫ КРОВООБРАЩЕНИЯ ПРИ САХАРНОМ ДИАБЕТЕ

1.1 Изменения параметров системной гемодинамики и скорости кровотока в разных органах

1.2 Изменения экскреторной функции почек

1.3 Функциональные изменения артерий разных органов

1.3.1 Изменения симпатической иннервации

1.3.2 Изменения регуляции сокращения гладкой мышцы сосудов

1.3.2.1 Общая характеристика механизмов регуляция сокращения гладкой мышцы сосудов

1.3.2.2 Влияние диабета на регуляцию сокращения гладкой мышцы сосудов

1.3.3 Изменения секреторной функции эндотелия

1.3.3.1 Регуляторные факторы, секретируемые эндотелием сосудов

1.3.3.2 Изменение секреторной функции эндотелия при сахарном диабете

2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

2.1 Экспериментальные животные

2.2 Моделирование сахарного диабета 1 типа у крыс

2.3 План проведения исследований

2.4 Оценка морфологических и функциональных изменений в организме крыс с сахарным диабетом 1 типа

2.4.1 Измерение концентрации глюкозы в крови

2.4.2 Исследование почечной функции в метаболических камерах

2.4.2.1 Методика проведения эксперимента в метаболических камерах

2.4.2.2 Методики определения показателей в образцах крови и мочи

2.5 Методика денервации левой почки у крыс

2.6 Методики исследования артериальных сосудов

2.6.1 Подготовка к эксперименту

2.6.2 Визуализация адренергических нервных волокон в артериях почки

2.6.3 Исследование реакций изолированных артерий

2.6.3.1 Принцип метода

2.6.3.2 Удаление эндотелия

2.6.3.3 Нормализация (определение оптимального растяжения препарата)

2.6.3.4 Активация препарата

2.6.3.5 Материалы (фармакологические агенты), использовавшиеся в экспериментах на изолированных сосудах

2.6.3.6 Протоколы экспериментов

2.6.3.7 Обработка результатов экспериментов на изолированных сосудах

2.7 Статистическая обработка результатов

3 РЕЗУЛЬТАТЫ

3.1 Характеристика модели индуцированного стрептозотоцином сахарного диабета у крыс

3.1.1 Изменения концентрации глюкозы в крови, массы тела и почек

3.1.2 Результаты исследования физиологических и биохимических показателей с использованием метаболических камер

3.2 Регуляторные изменения артерий разных органов у крыс с диабетом

3.3 Реакции артерий почки в растворах с нормальной и повышенной концентрацией глюкозы

3.4 Эффекты ингибиторов Шю-киназы и ПКС на сократительные ответы артерий почки с интактным эндотелием в контроле и при диабете

3.5 Сравнение реакций на метоксамин артерий почки с интактным и удаленным эндотелием

3.6 Эффекты ингибиторов Шю-киназы и ПКС на сократительные ответы артерий почки с удаленным эндотелием в контроле и при диабете

3.7 Плотность иннервации артерий почки в контроле и при диабете

3.8 Эффекты ингибиторов Шю-киназы и ПКС на сократительные ответы денервированных артерий почки с удаленным эндотелием

3.9 Механизмы изменения эндотелий-зависимых реакций артерий почки при

диабете

3.9.1 Сравнение компонентов реакции артерий почки на ацетилхолин у контрольных и диабетических крыс

3.9.2 Сравнение компонентов реакции на ацетилхолин у двух подгрупп крыс с

диабетом

4 ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

4.1 Изменения артерий почки при диабете по сравнению с артериями других органов

4.2 Механизмы функциональных изменений гладкой мышцы артерий почки при диабете. Роль трофического влияния симпатических нервов

4.3 Механизмы функциональных изменений эндотелия артерий почки при диабете

ВЫВОДЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

АД - артериальное давление

ГМК - гладкомышечные клетки

ДМСО - диметилсульфоксид

КЛЦМ - киназа легких цепей миозина

ЛЦМ - регуляторные легкие цепи миозина

МО - минутный объем сердца

ПКС - протеинкиназа С

СД - сахарный диабет

СТЗ - стрептозотоцин

ФЛЦМ - фосфатаза легких цепей миозина

цАМФ - циклический аденозинмонофосфат

цГМФ - циклический гуанозинмонофосфат

ЭТ - эндотелии

[Ca2+]j - внутриклеточная концентрация Са2+

Л I

ВКСа - Са -активируемые калиевые каналы большой проводимости

CPI-17 - 17-кДа белок, активируемый С-киназой ингибитор фосфатазы (C-kinase-

potentiated inhibitor)

DEA-NO - diethylamine NONOate diethylammonium salt EDHF - эндотелиальный гиперполяризующий фактор

Л i

IKca - Са -активируемые калиевые каналы средней проводимости 1Р3 - инозитолтрифосфат L-NNA -N^-nitro-L-Arginine

MYPT - регуляторная субъединица фосфатазы легких цепей миозина NO - оксид азота

Rho-киназа - киназа, активируемая белком Rho

SKCa - Са2+-активируемые калиевые каналы малой проводимости

VEGF - фактор роста сосудистого эндотелия

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Регуляторные изменения артерий почек у крыс при сахарном диабете 1 типа»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы. Сахарный диабет (СД) — это группа метаболических (обменных) заболеваний, характеризующихся гипергликемией, которая является результатом уменьшения секреции инсулина, действия инсулина или обоих этих факторов [Дедов, Шестакова, 2006]. СД является одним из наиболее социально значимых заболеваний в современном обществе, его распространенность неуклонно растет и, по эпидемиологическим прогнозам, к 2030 году достигнет 7-8% от общей численности населения мира [Shaw et al., 2010]. Приблизительно 10% всех случаев СД приходится на СД 1 типа [Дедов, Шестакова, 2006], который развивается в результате разрушения ß-клеток поджелудочной железы, в итоге прекращается продукция инсулина - ключевого регулятора процессов углеводного и липидного обмена в организме. В экспериментах на животных СД 1 типа чаще всего моделируют путем введения стрептозотоцина (СТЗ) [Szkudelski 2001; Lenzen 2008].

Патологические изменения в органах и тканях при СД связаны как с непосредственным влиянием гипергликемии, так и с нарушением кровоснабжения. Сосудистые нарушения являются основной причиной ухудшения качества жизни и гибели больных СД. Развитие СД 1 типа ведет к патологическим изменениям всех элементов сосудистой стенки: эндотелия, гладкой мышцы и интрамуральных нервных сплетений [Дедов, Шестакова, 2006; Forbes, Cooper, 2013]. Повреждающее влияние гипергликемии на эндотелий и гладкую мышцу сосудов может развиваться с участием разных механизмов, что связано с различием путей транспорта глюкозы в эти клетки. Транспорт глюкозы в эндотелиальные клетки осуществляется переносчиками, работа которых не зависит от влияния инсулина, в связи с этим дисфункция эндотелия при СД связана с перегрузкой клеток глюкозой [De Vriese et al., 2000]. В гладкомышечные клетки половина всего количества глюкозы транспортируются переносчиком GLUT4, экспрессия и активность которого регулируются инсулином [Park et al., 2005], в связи с чем изменение функционирования гладкой мышцы при СД может развиваться другим путем.

Хотя нарушение регуляции сосудов при СД 1 типа связывают с влиянием системных факторов, таких как гипергликемия и связанный с ней окислительный

стресс [Forbes, Cooper, 2013], известно, что динамика и выраженность сосудистых патологий могут существенно различаться в разных органах. Это проявляется как в кровоснабжении разных органов [Lucas, Foy, 1977; Hill, Larkins, 1989; Kiff et al., 1991], так в регуляторных характеристиках изолированных из этих органов артериальных сосудов [Johansen et al., 2013]. Однако в настоящее время судить о регионарной специфике сосудистых изменений при СД 1 типа довольно трудно, так как данные литературы по этому вопросу противоречивы [Ralevic et al., 1995: Johansen et al., 2013]. Для ответа на этот вопрос необходимо исследовать диабетические изменения сосудов разных органов у одних и тех же животных.

Уже на ранней стадии развития СД 1 типа наблюдаются глубокие изменения функционирования почек [Samnegard et al., 2001; Rebsomen et al., 2006], которые связаны с изменением регуляции тонуса артерий, приносящих кровь к почечным клубочкам [Carmines, 2010]. Ранние гемодинамические нарушения в почках проявляются в виде расширения прегломерулярных сосудов, повышения давления в клубочковых капиллярах и увеличения скорости фильтрации [Forbes, Cooper, 2013; Дедов, Шестакова, 2006]. Считается, что клубочковая гиперфильтрация является важным патогенетическим звеном развития диабетической нефропатии, поскольку она ведет к изменениям в гломерулах (разрастанию мезангиальных клеток и матрикса, гломерулосклерозу) и к изменению проницаемости почечного фильтра [Levine, 2008; Magee et al., 2009].

Следует отметить, что регуляторные изменения артерий почки при СД 1 типа изучены мало: остаются неясными механизмы изменения сократимости гладкой мышцы и эндотелий-зависимой регуляции тонуса (вклад различных эндотелиальных факторов и их взаимодействие с гладкомышечными клетками сосуда). Принимая во внимание важную роль почек в поддержании гомеостаза в организме и регуляции работы сердечно-сосудистой системы, мы считаем, что исследование регуляторных изменений артерий почки при СД 1 типа актуально как для физиологии, так и для фундаментальной медицины.

Целью данной работы было выявить и изучить функциональные изменения гладкой мышцы и эндотелия в мелких артериях почки у крыс со стрептозотоциновым сахарным диабетом (СД).

В работе были поставлены следующие задачи:

1. Охарактеризовать экскреторную функцию почек у крыс через 6 недель после введения стрептозотоцина.

2. Исследовать вызванные СД изменения реакций ах-адренергического сокращения и эндотелий-зависимого расслабления артерий почки, сопоставить их с изменениями реакций артерий кожи, скелетных мышц и тонкого кишечника.

3. Исследовать роль сигнальных путей, связанных с активацией Юю-киназы и протеинкиназы С, в регуляции сокращения артерий почки у крыс с СД.

4. Провести экспериментальную проверку гипотезы о сходстве механизмов изменения сокращения почечных артерий при СД и при нарушении симпатической иннервации.

5. Исследовать механизмы изменения эндотелий-зависимого расслабления артерий почки у крыс с СД.

Научная новизна работы. Результаты, полученные в данной работе, развивают современные представления о механизмах изменения регуляции артериальных сосудов при СД 1 типа. Впервые путем прямого сопоставления диабетических изменений в большом числе органов показано, что сосудистые изменения в почке могут качественно отличаться от изменений в таких органах, как кожа, скелетные мышцы и тонкий кишечник. Впервые показано, что нарушение иннервации артерий почки при СД 1 типа приводит к компенсаторному повышению их сократительных ответов при активации ах-адренорецепторов вследствие увеличения вклада протеинкиназы С в регуляцию сокращения. В связи с этим полученные результаты дополняют наши представления о механизмах долговременного влияния симпатических нервов на органы-мишени.

Практическая значимость работы. Значимость настоящей работы для фундаментальной и практической медицины связана с неизбежным развитием сосудистых нарушений при СД 1 типа и их ролью в патогенезе диабетических органопатий. Согласно полученным данным, изменение сократительных ответов артерий почки при СД 1 типа происходит в результате повышения активности

внутриклеточных сигнальных путей, регулирующих чувствительность

94-

сократительного аппарата гладкомышечных клеток к Са . Хотя на ранних этапах СД такие изменения могут компенсировать нарушение нервной регуляции артерий почки, в дальнейшем гиперактивность тех же сигнальных путей может служить причиной уменьшения почечного кровотока и приводить к диабетической нефропатии. Следует отметить, что Мю-киназа и протеинкиназа С рассматриваются в настоящее время в качестве перспективных мишеней для фармакологической коррекции нарушений сократимости гладкой мышцы сосудов. Еще одна сфера использования результатов данной работы связана с необходимостью понимания последствий такого воздействия как денервация почек, которое все чаще применяется в медицине для лечения фармакорезистентной артериальной гипертензии.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Изменения регуляции артерий при СД 1 типа в почке проявляются раньше и иначе, чем в большинстве других органов.

2. Уменьшение тонуса артерий, расположенных в почке проксимально от почечных клубочков, в гиперфильтрационной фазе СД 1 типа обусловлено ослаблением симпатических влияний вследствие разреживания иннервации и уменьшения констрикторного влияния продуцируемых эндотелием простаноидов.

3. Нарушение иннервации артерий почки в гиперфильтрационной фазе СД 1 типа сопровождается компенсаторным повышением их адренореактивности вследствие увеличения активности протеинкиназы С.

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ. ИЗМЕНЕНИЯ СИСТЕМЫ

КРОВООБРАЩЕНИЯ ПРИ САХАРНОМ ДИАБЕТЕ

1.1 Изменения параметров системной гемодинамики и скорости кровотока в разных органах

Известно, что вероятность артериальной гипертензии у больных сахарным диабетом в два раза выше, чем для населения в среднем, хотя при СД 1 типа она намного ниже, чем при СД 2 типа [Дедов, Шестакова, 2006]. При СД 1 типа развитие артериальной гипертензии тесно связано с диабетической нефропатией, которая, как правило, развивается у больных с длительным стажем заболевания [Дедов, Шестакова, 2006]. В связи с этим не удивительно, что на ранних сроках развития сахарного диабета 1 типа у крыс не наблюдается повышения артериального давления (АД). Напротив, через 24 ч после введения СТЗ АД может быть снижено [Kuznetsova et al., 1993], но нормализуется через две-четыре недели [Kiff et al.,1991; Hill, Larkins, 1989]. По данным других авторов, АД может сохраняться на низком уровне до 13 недели, что сопряжено с нарушением симпатической регуляции сердца и сосудов [Medvedeva et al.,1991].

Снижение АД обусловлено уменьшением общего периферического сопротивления сосудов, тогда как минутный объем сердца (МО), напротив, увеличен, в основном за счет увеличения ударного объема [Kuznetsova et al., 1993; Medvedeva et al., 1991]. Однако в других работах после введения СТЗ было показано лишь транзиторное увеличение МО к концу второй недели с дальнейшей нормализацией к четвертой неделе [Hill, Larkins, 1989] или же отсутствие изменений МО через 3, 14 и 60 дней после введения СТЗ [Lucas, Foy, 1977].

Данные о распределении сердечного выброса между органами в основном были получены с использованием радиоактивно меченых микросфер, поэтому не надо удивляться, что они относятся к публикациям 20-30 летней давности, когда эта методика удачно использовалась в большом числе лабораторий мира.

Через 24 ч после введения СТЗ наблюдается снижение общего периферического сопротивления, которое связано с расширением сосудов в большом числе органов и тканей: коже, скелетных мышцах, включая диафрагму, а также в тонком кишечнике, надпочечниках, сердце, головном мозге и почках

[Kuznetsova et al., 1993]. Однако дальнейшая динамика скорости кровотока при диабете различается в разных органах.

Изменения кровотока в скелетных мышцах зависит от их функциональной специализации. В диафрагме регистрируется транзиторное увеличение скорости кровотока на 2-4 неделях развития диабета, далее кровоток нормализуется [Hill, Larkins, 1989; Medvedeva et al., 1991]. Однако в локомоторных мышцах задней конечности уже через 2 недели после индукции диабета наблюдается уменьшение скорости кровотока [Kiff et al., 1991], которое сохраняется и на более поздних сроках - через 4 и 8 недель [Hill, Larkins, 1989].

В коже на второй неделе диабета также наблюдается уменьшение кровотока на 2 неделе диабета [Lucas, Foy, 1977]. В дальнейшем кровоток нормализуется [Lucas, Foy, 1977; Medvedeva et al., 1991], или сохраняется на низком уровне. [Hill, Larkins, 1989]. Следует, однако, отметить, что изменения кровоснабжения разных участков кожи при диабете различаются в зависимости от того, где эти участи локализованы и покрыты ли шерстью [Rendell et al., 1993].

В отличие от мышц и кожи, в органах желудочно-кишечного тракта регистрируется стойкое увеличение скорости кровотока [Hill, Larkins, 1989; Kiff et al., 1991; Lucas, Foy, 1977], что связано с увеличением потребления пищи и ее переработкой в желудочно-кишечном тракте. Однако через 13 недель после введения СТЗ кровоток в желудочно-кишечном тракте крыс с диабетом не изменен [Medvedeva et al., 1991].

В почках крыс с 2-недельным СД также показано увеличение кровотока в результате снижения сопротивления сосудов [Kiff et al., 1991; Lucas, Foy, 1977], хотя есть и данные об отсутствии изменений почечного кровотока через 14 и 60 дней после введения СТЗ [Hill, Larkins, 1989]. На поздних сроках, к 13 неделе, кровоток в почках, напротив, снижается (увеличивается сопротивление почечных сосудов) [Medvedeva et al., 1991]. Такая динамика изменения кровотока коррелирует с изменением функционирования почек при сахарном диабете.

1.2 Изменения экскреторной функции почек

Известно, что СД 1 типа сопровождается изменением экскреторной функции почек, характер которого у пациентов зависит от стадии развития СД (табл. 1). На

ранней стадии СД наблюдается повышение скорости гломерулярной фильтрации в результате снижения сопротивления прегломерулярных сосудов и повышения давления в клубочковых капиллярах. Согласно проведенным исследованиям, повышение фильтрации в почках является серьезным фактором риска диабетической нефропатии: у пациентов с гиперфильтрацией нефропатия развивается в 2,7 раза чаще, чем при нормальном уровне фильтрации [1У^ее е1 а1., 2009]. Это происходит потому, что высокое давление в капиллярах приводит к нарушению почечного фильтра - повышению его проницаемости для крупных молекул, процесс усугубляется развитием воспаления в почечных клубочках. В связи с этим на следующей стадии (начальных структурных изменений почки) скорость гломерулярной фильтрации еще сохраняется на высоком уровне, но в моче появляется альбумин, правда, пока в незначительном количестве -развивается, так называемая, микроальбуминурия; уровень креатинина в крови пока не повышен.

Таблица 1. Стадии прогрессирования диабетической нефропатии [Уоткинс, 2006].

' Альбуминурия . (мг/сут)

: Скорость клубонковой фильтрации | (мл/мин)

Уровень креатинина в плазме крови (мг/дл)

. Артериальное давление

(мм рт ст.)

Симптомы

Гиперфункции {{} <20

Высокая/

нормальная

Гиперфильтрация

Нормальный (60-100)

Нормальное Нет

Начальных структурных изменений почек (II)

20-300

(микроальбуминурия) Нормальная/высокая

Нормальный (60-120)

Слегка повышено

Нет

Начинающейся

нефропатии (III)

>300

(до 15 г/сут) Нормальная или

снижена

Верхняя граница нормы (80-120)

Повышено

Анемия ± отеки, повышение артериального давления

(не всегда)

выраженной нефропатии (IV)

>300

(до 15 г/сут) Снижена

Уремии (V)

Высокий (120-400)

Повышено

Анемия 4 отеки повышение артериального давления (ье всегда)

; 300

(может снижаться)

Значительно

снижена

Очень высокий (> 400)

Повышено

Анемия, отеки, повышение артериального давления, симптомы уремии

В дальнейшем в почках происходят такие патологические изменения как разрастание мезангиального матрикса и гломерулосклероз, развивается нефропатия, что сопряжено с постепенным снижением скорости гломерулярной фильтрации, повышением экскреции альбумина с мочой, повышением уровня креатинина в крови и анемией, в результате нарушения эритропоэтин-продуцирующей функции почек. У людей на этой стадии развития почечной патологии наблюдается повышение АД.

Сходные изменения функции почек наблюдаются у животных с СД, индуцированным введением стрептозотоцина [Levine, 2008; Maezawa et al., 2006; Rebsomen et al., 2006; Samnegard et al., 2001]. Следует отметить, что нарушение функции почек при диабете 1 типа тесно связано со структурными и функциональными изменениями почечных сосудов [Carmines, 2010]. Наглядной иллюстрацией этому служит описанная в предыдущем разделе динамика изменения почечного кровотока у крыс со СТЗ-диабетом: на ранних стадиях кровоток увеличен, а затем снижается [Kiff et al., 1991; Kuznetsova et al., 1993; Lucas, Foy, 1977; Medvedeva et al., 1991].

В последние годы показано, что в патогенезе диабетической нефропатии важную роль играют сигнальные пути, связанные с активацией ПКС и Rho-киназы, причем предотвращение действия этих киназ позволяет сгладить изменения в почках.

Повышение экспрессии и активности ПКС в тканях при сахарном диабете может стимулироваться такими факторами как гипергликемия, окислительный стресс, влияние факторов роста, цитокинов, некоторых гормонов и др. [Meier, King, 2000]. При этом в патогенез диабетической нефропатии вовлечена в основном изоформа ПКС-р. Показано, что у мышей с нокаутом гена ПКС-Р при стрептозотоциновом диабете значительно ослаблены такие изменения как повышение уровней экспресии НАДФН-оксидазы, эндотелина-1, фактора роста сосудистого эндотелия, TGF-P, а также гипертрофия почек, увеличение размеров гломерул и гиперфильтрация [Ohshiro et al., 2006]. Однако экскреция альбумина с мочой у таких мышей все же повышена [Meier et al., 2007]. Дело в том, что повышение проницаемости почечного фильтра для белков регулируется другой изоформой ПКС, а именно ПКС-а, активация которой приводит к повышению

продукции фактора роста сосудистого эндотелия, который тормозит синтез протеогликанов базальной мембраны [Menne et al., 2004].

Применение ингибиторов Rho-киназы также позволяет эффективно замедлить развитие диабетической нефропатии [Komers, 2011]. Так, фасудил, вводимый крысам с СТЗ-диабетом через желудочный зонд в дозе 30 мг/кг/сутки, предотвращал повышение продукции фибронектина мезангиальными клетками, гломерулосклероз и протеинурию, причем эффективность фасудила была сопоставимой с эффективностью эналаприла, ингибитора ангиотензин-превращающего фермента [Peng et al., 2008].

Участие ПКС и Rho-киназы в изменении функций почки при сахарном диабете представляется особенно интересным в связи с тем, что эти киназы играют ключевую роль в регуляции сокращения гладкой мышцы сосудов, которая при диабете также изменяется.

1.3 Функциональные изменения артерий разных органов

1.3.1 Изменения симпатической иннервации

Диабетическая нейропатия развивается у 50% больных с сахарным диабетом. Считается, что перегрузка клеток глюкозой приводит к окислительному стрессу и вследствие этого - к повреждению митохондрий и других компонентов нервной клетки [Forbes et al., 2013; Giacco, Brownlee, 2010]. Избыточная продукция активных форм кислорода сопровождается многоуровневым нарушением кальциевого гомеостаза нервных клеток, а также снижением продукции нейротрофических факторов органами-мишенями, необходимых для поддержания функционального состояния нервных волокон [Hellweg, Härtung, 1990; Semra et al., 2006]. Эти изменения приводят к поражению нервных окончаний и нарушению симпатической иннервации сосудов. Признаки таких нарушений обнаружены как у страдающих диабетом людей [Tack et al., 2002], так и у экспериментальных животных. Как будет рассмотрено далее, у последних могут обнаруживаться как уменьшение экспрессии тирозингидроксилазы - ключевого фермента синтеза норадреналина [Webster et al., 1991], так и уменьшение плотности нервных сплетений в стенках артерий.

Дегенеративные изменения в постганглионарных нервных волокнах у крыс обнаруживаются уже через 24 ч, а хроматолиз в нейронах симпатической цепочки -через 2 недели после введения СТЗ [Monckton, Pehowich, 1980]. Морфологические изменения постганглионарных нервных волокон тесно связаны с функциональными нарушениями симпатической нейропередачи в кровеносных сосудах. Сразу отметим, что такие нарушения могут быть исправлены путем введения инсулина [Johansen et al., 2013], т.е. они связаны с развитием диабета, а не с прямым токсическим влиянием стрептозотоцина.

У кроликов с аллоксановым диабетом длительностью 6 недель содержание норадреналина в стенке сонной артерии было уменьшенным на 38%, что коррелировало со значительным подавлением секреции норадреналина при электрическом раздражении интрамуральных нервов [Cohen et al., 1990]. Сократительные ответы на раздражение нервов исходно были не изменены, поскольку уменьшение секреции медиатора компенсировалось повышением адреночувствительности гладкой мышцы сосуда.

Сходные данные были получены в экспериментах на хвостовой артерии крыс с диабетом [Hart et al., 1988]. Через 8 недель после введения СТЗ содержание норадреналина в этой артерии уменьшалось на 41% и наблюдалось уменьшение сократительных ответов на электрическое раздражение нервов и аппликацию тирамина (симпатомиметика непрямого действия). Однако в этой артерии, в отличие от сонной артерии кролика, постсинаптическая чувствительность к медиатору у крыс с 8-недельным диабетом еще не возрастала. В другой работе [Speirs et al., 2006], также выполненной на хвостовой артерии крысы, не было показано изменения плотности симпатической иннервации (гистохимическое окрашивание на тирозингидроксилазу и белок PGP-9.5) и реакций на раздражение нервов даже через 3 месяца (12 недель) после введения СТЗ. Вместе с тем, в этой работе было показано изменение вклада разных симпатических медиаторов в нейрогенный ответ: у крыс с диабетом ответы в большей степени, чем у контрольных крыс, подавлялись антагонистами Р2-рецепторов, хотя влияние фентоламина у двух групп было сопоставимым. При этом изменений постсинаптической чувствительности артерии к норадреналину и АТФ не наблюдалось.

В сосудистом русле брыжейки крысы уменьшение ответов на раздражение симпатических нервов происходит позже, чем в хвостовой артерии - лишь через 12 недель после индукции СТЗ-диабета [Яа1еую е1 а1., 1995], тогда как через 8 недель ответы еще не изменены [11а1еую е1 а1., 1993]. Реакции на экзогенные агонисты (норадреналин и АТФ), а также на К+-деполяризацию не были изменены даже после 12-недельного воздействия гипергликемии.

Сходные данные об относительной устойчивости сосудистого русла брыжейки к воздействию диабета были получены в недавно опубликованной работе австралийских авторов, в которой также были использованы крысы с 12-недельным стажем СТЗ-диабета [ТоЬапвеп е1 а1., 2013]. Мелкие артерии брыжейки у таких крыс имели больший диаметр, что, по всей вероятности, объясняется гиперфагией у крыс-диабетиков. Нейрогенные ответы артерий брыжейки при диабете были лишь немного меньше, чем в контроле, а небольшое уменьшение плотности иннервации было связано не с уменьшением количества нервных волокон, а с увеличением диаметра этих артерий. Однако в другой артерии, подошвенной, диабетические изменения проявлялись значительно ярче: плотность иннервации была на 25% меньше, чем в контроле (хотя артерии двух групп крыс были сопоставимы по диаметру), а нейрогенное сокращение было уменьшено почти вдвое. В артериях брыжейки не наблюдалось изменения чувствительности гладкой мышцы к агонистам о^ -адренорецепторам и к АТФ, тогда как в подошвенной артерии наблюдалось уменьшение сократительных ответов при стимуляции обоих подтипов агадренорецепторов, а также при К+-деполяризации.

Таким образом, в сосудах крыс с диабетом развиваются изменения симпатической нейропередачи, которые проявляются как на морфологическом, так и на функциональном уровне. Однако, как видно, такие изменения изучены для очень небольшого набора сосудистых бассейнов: в основном для брыжейки и кожи, тогда как влияние диабета на нервную регуляцию других органов, включая почки, остается неясным.

1.3.2 Изменения регуляции сокращения гладкой мышцы сосудов

1.3.2.1 Общая характеристика механизмов регуляция сокращения гладкой мышцы сосудов

Тонус гладкой мышцы сосудов регулируется многими механизмами. Во-первых, это спонтанный (миогенный) тонус, которым обладают сосуды в отсутствие других влияний; во-вторых - нейрогенный тонус, который обусловлен тоническим влиянием симпатических нервов; в-третьих - гуморальные влияния и паракринная регуляция веществами, которые секретируются эндотелием [Морман, Хеллер, 2000]. К веществам-регуляторам, способным вызывать сокращение гладкой мышцы сосудов, относятся: норадреналин (медиатор постганглионарных симпатических волокон), тромбоксан, эндотелии-1, ангиотензин II, вазопрессин, серотонин и др. У каждого вещества есть свои рецепторы, в большинстве случаев они относятся к классу рецепторов, ассоциированных с G-белками.

Всю последовательность событий от активации рецепторов наружной мембраны до сокращения гладкой мышцы можно разделить на два этапа. На первом этапе происходит повышение концентрации свободного ионизированного кальция [Са ]; в цитоплазме гладкомышечных клеток (ГМК) [Thorneloe, Nelson, 2005]. На втором этапе Са2+ взаимодействует с сократительным аппаратом, что приводит к сокращению [Гусев, 2001].

Увеличение концентрации Са2+ в цитоплазме гладкомышечной клетки может происходить двумя путями: он либо входит в клетку через потенциал-управляемые и рецептор-управляемые каналы наружной мембраны, либо выходит из саркоплазматического ретикулума (СПР) [Thorneloe, Nelson, 2005]. В цитоплазме ГМК ионы Са образуют комплекс с белком кальмодулином, который, в свою

очередь, активирует многие регуляторные белки. В ГМК этот комплекс активирует

2+

Са

-кальмодулин-зависимую киназу легких цепей миозина (КЛЦМ). Активация киназы приводит к фосфорилированию регуляторных легких цепей миозина (ЛЦМ), что включает моторную активность миозина [Hartshorne, 1998; Somlyo, Somlyo, 2003; Ito et al., 2004]. Фосфорилирование ЛЦМ является основным способом активации моторной функции миозина в гладкой мышце.

Снижение концентрации Са в цитоплазме сопровождается диссоциациеи комплекса Са -кальмодулина с КЛЦМ и инактивацией КЛЦМ. Последующее

расслабление гладкой мускулатуры связано с дефосфорилированием ЛЦМ специфичной фосфатазой легких цепей миозина (ФЛЦМ) [Воротников и др., 2002].

ФЛЦМ - это кальций-независимый фермент, активность которого находится под регуляторным контролем. ФЛЦМ является гетеротримерным комплексом, состоящим из регуляторной (MYPT, 110-130 кДа), каталитической (РР1, 37 кДа) и 21-кДа субъединиц [Воротников и др., 2002; Hartshorne, 1998; Hartshorne et al., 2004; Ito et al., 2004]. Каталитическая субъединица является общей для всех фосфатаз первого типа (РР1), тогда как регуляторная субъединица определяет ее специфичность к миозину. Связываясь с каталитической субъединицей и миозином, регуляторная субъединица ФЛЦМ активирует дефосфорилирование ЛЦМ, что приводит к расслаблению гладкой мускулатуры [Hartshorne, 1998].

Хотя фосфорилирование ЛЦМ является ключевым моментом в сокращении ГМК, в них реализуется и актиновый тип регуляции, который обеспечивается белками, располагающимися на нитях актина. Белок кальдесмон связывается с тропомиозином, который регулирует взаимодействие миозиновых головок с актином [Воротников и др., 2002; Гусев, 2001]. Кальдесмон удерживает

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Болеева, Галина Сергеевна, 2013 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Воротников A.B., Крымский М.А., Ширинский В.П. Внутриклеточная сигнализация и фосфорилирование белков при сокращении гладких мышц. // Биохимия - 2002. - Т.67. - с.1587-1610.

2. Гайнуллина Д.К., Кирюхина О.О., Тарасова О.С. Оксид азота в эндотелии сосудов: регуляция продукции и механизмы действия. // Успехи физиологических наук - 2013. - Т.44. - № 4. - с. 88-102

3. Гусев Н.Б. Основы биохимии мышечных тканей в кн.: Мышечные ткани. Под ред. Ю.С. Ченцова // Москва: Медицина - 2001. - с.176-226.

4. Давыдова М.П., Постников А.Б., Дьяконов К.Б., Любицкий О.Б., Медведева H.A. Участие тетрагидробиоптерина в локальном изменении эндотелийзависимого расслабления сосудов при легочной гипертензии. // Росс. Физиол. Журн. им. И. М. Сеченова. - 2003. - Т. 89. - № 12. - с.1516-1522.

5. Дедов И.И., Шестакова М.В. Сахарный диабет и артериальная гипертензия. // Москва.:000 Медицинское информационное агентство - 2006. - 346 с

6. Медведева H.A., Гаврилова С.А., Графов М.А. Давыдова М.П., Петрухина В.А. Секреторная функция эндотелия как фактор регуляции сосудистого тонуса в норме и при патологии сердечно-сосудистой системы. // Росс. Физиол. Журн. им. И. М. Сеченова. - 2001. - Т. 87. - № 11. - с. 1518-1526.

7. Мелькумянц A.M., Балашов С.А. Механочувствительность артериального эндотелия. // Москва. : Триада - 2005. - с.208.

8. Морман Д., Хеллер Л. Физиология сердечно-сосудистой системы. // СПб.: Питер - 2000. - С.356.

9. Мочалов C.B., Каленчук В.У., Гайнуллина Д.К., Воротников A.B., Тарасова О.С. Вклад протеинкиназы С и Rho-киназы в регуляцию рецептор-зависимого сокращения артерий уменьшается с возрастом и не зависит от симпатической иннервации. // Биофизика. - 2008. - Т. 53. - № 6. - с.1102-1108.

Ю.Пуздрова В.А. Трофическое влияние симпатической иннервации на кальциевую чувствительность сократительного аппарата подкожной артерии

крысы. - Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук. - 2007.

11. Уоткинс П. Дж. Сахарный диабет. 2-е изд, - Пер. с англ. Москва: Бином -2006.-с. 134

12. Abboud К., Bassila J.C., Ghali-Ghoul R., Sabra R. Temporal changes in vascular reactivity in early diabetes mellitus in rats: role of changes in endothelial factors and in phosphodiesterase activity. // Am. J. Physiol. - 2009. - V.297(2). -P.H836-H845.

13.Abebe W., MacLeod К. M. Protein kinase C-mediated contractile responses of arteries from diabetic rats. // Br. J. Pharmac. - 1990. - V. 101(2). - P.465-471.

14. Abebe W., Harris K.H., MacLeod K.M. Enhanced contractile responses ofarteries from diabetic rats to a-adrenoceptor stimulation in the absence and presence ofextracellular calcium. // J. Cardiovasc. Pharmacol. - 1990. - V.l6. - P.239-248.

15.Abraham S.T., Robinson M., Rice P.J. A role for protein kinase С in the supersensitivity of the rat vas deferens following chronic surgical denervation. // Pharmacol. - 2003. - V.67(l). - P.32-40.

16. Ajay M., Achike F.I., Mustafa A.M., Mustafa M.R. Effect of quercetin on altered vascular reactivity in aortas isolated from streptozotocin-induced diabetic rats. // Diabetes Res. Clin. Pract. - 2006. - V.73. - P. 1-7.

17.Alabadi J.A., Miranda F.J., Llorens S., Ruiz de Apodaca R.F., Centeno J.M., Alborch E. Diabetes potentiates acetylcholine-induced relaxation in rabbit renal arteries. // Eur. J. Pharmac. - 2001. - V.415(2). - P.225-232.

18. Atkins K.B., Prezkop A., Park J.L., Saha J., Duquaine D., Charron M.J., Brosius F.C. Preserved expression of GLUT4 prevents enhanced agonist-induced vascular reactivity and MYPT1 phosphorylation in hypertensive mouse aorta. // Am. J. Physiol. - 2007. - V.293(l). - P.H402-H408.

19.Axelsson S., Bjorklund A., Lindvall O. Fluorescence histochemistry of biogenic monoamines. A study of the capacity of various carbonyl compounds to form fluorophores with biogenic monoamines in gas phase reactions. // J. Histochem. Cytochem. - 1972. - V.20(6). - P.435^44.

20.Baek E.B, Kim S.J. Mechanisms of myogenic response: Ca(2+)-dependent and -independent signaling. // J. Smooth Muscle Res. - 2011. - V.47(2). - P.55-65.

21.Bevan R.D. Trophic effects of peripheral adrenergic nerves on vascular structure. 11 Hypertension. - 1984. - V.6. - P.III19- III 26.

22. Bjorklund A., Lindvall O., Svensson L.A. Mechanisms of fluorophore formation in the histochemical glyoxylic acid method for monoamines. // Histochemie. -1972.-V.32(2).-P.l 13-131.

23.Bhardwaj R., Moore P.K. Increased vasodilator response to acetylcholine of renal blood vessels from diabetic rats. // J. Pharm. Pharmacol. - 1988. - V.40(10). -P.739-742.

24.Budzyn K., Paull M., Marley P.D., Sobey C.G. Segmental differences in the roles of rho-kinase and protein kinase C in mediating vasoconstriction. // J. Pharmacol. Exp. Ther. - 2006. - V. 317(2) - P.791-796.

25.Burgen A.S.V., Iversen L.L. The inhibition of noradrenaline uptake by sympathomimetic amines in the rat isolated heart. // Br. J. Pharmacol. - 1965. -V.25.-P.34-49.

26. Carmines P.K, Ohishi K. Renal arteriolar contractile responses to angiotensin II in rats with poorly controlled diabetes mellitus. // Clin. Exp. Pharmacol. Physiol. -1999. - V.26(l 1). - P.877-882.

27. Carmines P.K., Fujiwara K. Altered electromechanical coupling in the renal microvasculature during the early stage of diabetes mellitus. // Clin. Exp. Pharmacol. Physiol. -2002. - V.29(l-2). - P. 143-148.

28. Carmines P.K. The renal vascular response to diabetes. // Current opinion in nephrology and hypertension. - 2010. - V.19(l). - P. 85-90.

29. Chow W.L., Zhang L., MacLeod K. M. Noradrenaline-induced changes in intracellular Ca2+ and tension in mesenteric arteries from diabetic rats. // Br. J. Pharmacol. - 2001. - V. 134( 1). - P. 179-187.

30. Cohen R.A., Tesfamariam B., Weisbrod S., Zitnay K.M. Adrenergic dennervation in rabbits with diabetes mellitus. // Am. J. Physiol. - 1990. - V.259. - P.H55-H61.

31.Cosentino F., Eto M., De Paolis P., Van der Loo B., Bachschmid M., Ullrich V., Kouroedov A., Delli Gatti C., Joch H., Volpe M., Luscher T.F. High glucose causes upregulation of cyclooxygenase-2 and alters prostanoid profile in human endothelial cells: role of protein kinase C and reactive oxygen species. // Circulation. - 2003. - V.107. - P.1017-1023.

32. Dai F.X., Diederich A., Skopec J., Diederich D. Diabetes-induced endothelial dysfunction in streptozotocin-treated rats: role of prostaglandin endoperoxides and free radicals. // J. Am. Soc. Nephrol. - 1993. - V.4(6). - P. 1327-1336.

33. Davies S., Reddy H., Caivano M., Cohen P. Specificity and mechanism of action of some commonly used protein kinase inhibitors. // J. Biochem. - 2000. - V.351. - P.95-105.

34. De Vriese A.S., Verbeuren T.J., Van de Voorde J., Lameire N.H., Vanhoutte P.M. Endothelial dysfunction in diabetes. // Br. J. Pharmacol. - 2000. - V. 130(5). -P.963-974.

35.De Vriese, A.S., Stoenoiu M.S., Elger M., Devuyst O., Vanholder R., Kriz W., Lameire N.H. Diabetes-induced microvascular dysfunction in the hydronephrotic kidney: role of nitric oxide. // Kidney int. - 2001. - V.60(l). - P.202-210.

36.Delp M.D., Duan C. Composition and size of type I, IIA, IID/X, and IIB fibers and citrate synthase activity of rat muscle. // J. Appl. Physiol. - 1996. - V.80(l). -P.261-270.

37.DiBona G.F., Sawin L.L. Renal nerves in renal adaptation to dietary sodium restricrion. // Am. J. Physiol. - 1983. - V.245. - P.F322-328.

38. Dunn K.M., Nelson M.T. Calcium and diabetic vascular dysfunction. Focus on "Elevated Ca sparklet activity during acute hyperglycemia and diabetes in cerebral arterial smooth muscle cells". // Am. J. Physiol. Cell Physiol. - 2010. -V.298. - P.C203-C205.

39. Edwards G., Feletou M., Gardener M., Glen C., Richards G., Vanhoutte P., Weston A.H. Further investigations into the endothelium-dependent hyperpolarizing effects of bradykinin and substance P in porcine coronary artery. // Br. J. Pharmacol. - 2001. - V. 133. - P. 1145-1153.

40. Edwards G., Feletou M., Weston A. Endothelium-derived hyperpolarising factors and associated pathways: a synopsis. // Eur. J. Physiol. - 2010. - V.459. - P.863-879.

41.Ejaz A., LoGerfo F.W., Pradhan L. Diabetic neuropathy and heart failure: role of neuropeptides. // Expert. Rev. Mol. Med. - 2011. - V. 13. - P.26.

42. Feletou M., Vanhoutte P. Endothelium-dependent hyperpolarization of canine coronary smooth muscle. // Br. J. Pharmacol. - 1988. - V.93. - P.515-524.

43.Fitzgerald S.M., Kemp-Harper B.K., Parkington H.C., Head G.A., Evans R.G. Endothelial dysfunction and arterial pressure regulation during early diabetes in mice: roles for nitric oxide and endothelium-derived hyperpolarizing factor. // Am. J. Physiol. - 2007. - V.293(2). - P.R707-R713.

44. Fleming I. Molecular mechanisms underlying the activation of eNOS. // Eur. J. Physiol. - 2010. - V.459. - P. 793-806.

45. Fleming I., Fisslthaler B., Dimmeier S., Kemp B.E., Busse R. Phosphorylation of Thr(495) regulates Ca2+/ calmodulin-dependent endothelial nitric oxide synthase activity. // Circ. Res. - 2001. - V.88. - № 11. - P.68-75.

46. Forbes J.M., Cooper M.E. Mechanisms of diabetic complications. // Physiol. Rew.

- 2013. - V. 93(1). - P. 137-188.

47. Furchgott R.F., Zawadzki J.V. The obligatory role of endothelial cells in the relaxation of arterial smooth muscle by acetylcholine. // Nature. - 1980. - V.288. -P.373-376.

48.Furness J.B., Costa M. The use of glyoxylic acid for the fluorescence histochemical demonstration of peripheral stores of noradrenaline and 5-hydroxytryptamine in whole mounts. // Histochem. - 1975. - V.41(4). - P.335-352.

49. Galley H.F., Webster N.R. Physiology of the endothelium. // Br. J. Anaesth. -2004.-V. 93(1). — P.105-113.

50. Giacco F., Brownlee M. Oxidative stress and diabetic complications. // Circ. Res.

- 2010. - V. 107(9). - P.1058-1070.

51.Goel A., Zhang Y., Anderson L., Rahimian R. Gender difference in rat aorta vasodilation after acute exposure to high glucose: Involvement of protein kinase C beta and superoxide but not of Rho kinase. // Cardiovasc. Res. - 2007. - V.6. -P.351-360.

52.Gorus F.K., Malaisse W.J., Pipeleers D.G. Selective uptake of alloxan by pancreatic B-cells. // J. Biochem. - 1982. -V.208. -P.513-515.

53.Griffith T., Edwards D., Lewis M., Newby A., Henderson A. The nature of endothelium-derived vascular relaxant factor. // Nature. - 1984. - V.308. - P.645-647.

54.Grunwald J., Hesz A., Robenek H., Brucker J., Buddecke E. Proliferation, morphology, and low-density lipoprotein metabolism of arterial endothelial cells cultured from normal and diabetic minipigs. // Exp. Mol. Pathol. - 1985. - V.42. -P.60-70.

55. Hart J.L., Freas W., McKenzie J.E., Muldoon S.M. Adrenergic nerve function and contractile activity of the caudal artery of the streptozotocin diabetic rat. // J. Auton. Nerv. Syst. - 1988. - V.25. - P.49-57.

56.Hartshorne D.J. Myosin phosphatase: subunits and interactions. // Acta Physiol. Scand. - 1998. - V. 164(4). - P.483-493.

57.Hartshorne D.J., Ito M., Erdodi F. Role of protein phosphatase type 1 in contractile functions: myosin phosphatase. // J. Biol. Chem. - 2004. - V. 279(36). -P.37211-37214.

58. Hedges J.C., Yamboliev I.A., Ngo M., Horowitz B., Adam L.P., Gerthoffer W.T. Phosphorylation of caldesmon by ERK MAP kinases in smooth muscle. // Am. J. Physiol. - 2000. - V.278. - P.C718-C726.

59.Hellweg R., Hartung H. D. Endogenous levels of nerve growth factor (NGF) are altered in experimental diabetes mellitus: a possible role for NGF in the pathogenesis of diabetic neuropathy. // J Neurosc. Res. - 1990. - V.26(2). -P.258-267.

60. Hill M. A., Larkins R. G. Alterations in distribution of cardiac output in experimental diabetes in rats. // Am. J. Physiol. - 1989. - V.257(2). - P.H571-580

61.Hink U., Li H., Mollnau H., Oelze M., Matheis E., Hartmann M., Skatchkov M., Thaiss F., Stahl R.A., Warnholtz A., Meinertz T., Griendling K., Harrison D.G., Forstermann U., Munzel T. Mechanisms underlying endothelial dysfunction in diabetes mellitus. // Circ. Res. - 2001. - V.88. - P.el4-e22.

62.Hirano K. Current topics in the regulatory mechanism underlying the Ca sensitization of the contractile apparatus in vascular smooth muscle. // J. Pharmacol. Sci. - 2007. - V. 104(2). - P. 109-115.

63.Inoguchi T., Battan R., Handler E., Sportsman J.R., Heath W., King G.L. Preferential elevationof protein kinase C isoform (311 and diacylglycerol levels in the aorta and heart ofdiabetic rats: differential reversibility to glycemic control by

islet cell transplantation. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. - 1992. - V.89. -P.l1059-11063.

64.Ito M., Nakano T., Erdodi F., Hartshorne D.J. Myosin phosphatase: structure, regulation and function. // Mol. Cell. Biochem. - 2004. - V.259. - P. 197-209.

65.Jerkovic R., Bosnar A., Jurisic-Erzen D., Azman J., Peharec S. The effects of long-term experimental diabetes mellitus type I on sceletal muscle regeneration capacity. // Coll. Antropol. - 2009. - V.33 (4). - P.l 115-1119.

66.Johansen N.J., Tripovic D., Brock J.A. Streptozotocin-induced diabetes differentially affects sympathetic innervation and control of plantar metatarsal and mesenteric arteries in the rat. // Am. J. Physiol. - 2013. - V.304. - P.H215-H228.

67.Junod A., Lambert A.E., Stauffacher W., Renold A.E. Diabetogenic action of streptozotocin: relationship of dose to metabolic response. // J. Clin. Invest. -1969. - V.48(l 1). -P.2129-2139.

68.Kiff R.J., Gardiner S.M., Compton A.M., Bennett T. Effects of endothelin-1 and NG-nitro-L-arginine methyl ester on regional haemodynamics in conscious rats with streptozotocin-induced diabetes mellitus. // Br. J. Pharmac.- 1991. -V.103(2). -P.1321-1326.

69.Kizub I.V., Pavlova O.O., Johnson C.D., Soloviev A.I., Zholos A.V. Rho kinase and protein kinase C involvement in vascular smooth muscle myofilament calcium sensitization in arteries from diabetic rats. // Br. J. Pharmacol. - 2010. - V.159(8). -P. 1724-1731.

70.Klemke R.L., Cai S., Giannini A.L., Gallagher P.J., de Lanerolle P., Cheresh D.A.. Regulation of cell motility by mitogen-activated protein kinase. // J. Cell. Biol. -1997. - V.137(2). -P.481-492.

71. Kline R.L., Mercer P.F. Functional reinnervation and development of supersensitivity to NE after renal denervation in rats. // Am. J. Physiol. - 1980. -V.238. - P.R353-R358.

72.Komers R. Rho kinase inhibition in diabetic nephropathy. // Curr. Opin. Nephrol. Hypertens. - 2011. -V.20(l). - P.77-83.

73.Krayacich J., Kline R.L., Mercer P.F. Supersensitivity to norepinephrine in chronically denervated kidneys: evidence for a postsynaptic effect. // Can. J. Physiol. Pharmacol. - 1987. - V.65. - P.2219-2224.

74. Kuznetsova L.V., Medvedeva N.A., Medvedev O.S. Cardiac output and its distribution in waking rats with acute streptozotocin diabetes. // Biul. Eksp. Biol. Med. - 1993. -V. 115(6). -P.589-592.

75.Lenzen S. The mechanisms of alloxan- and streptozotocin-induced diabetes. // Diabetologia. - 2008 . - V.51(2). - P.216-226.

76. Leo C.H., Joshi A., Woodman O.L. Short-term type 1 diabetes alters the mechanism of endothelium-dependent relaxation in the rat carotid artery. // Am. J. Physiol. -2010. -V.299(2). - P.H502-H511.

77.Levine D. Z. Can rodent models of diabetic kidney disease clarify the significance of early hyperfiltration: recognizing clinical and experimental uncertainties. // Clin. Sci. - 2008. - V. 114(2). - P. 109-118.

78. Lucas P.D., Foy J.M. Effects of experimental diabetes and genetic obesity on regional blood flow in the rat. // Diabetes. - 1977. - V.26(8). - P.786-792.

79.Luippold G., Beilharz M., Miihlbauer B. Chronic renal denervation prevents glomerular hyperfiltration in diabetic rats. // Nephrol. Dial Transplant. - 2004. -V.19(2). -P.342-347.

80.Luksha L., Agewall S., Kublickiene K. Endothelium-derived hyperpolarizing factor in vascular physiology and cardiovascular disease. // Atherosclerosis. -2009. - V.202. - P.330-344.

81.Maezawa Y., Yokote K., Sonezaki K., Fujimoto M., Kobayashi K., Kawamura H., Tokuyama T., Takemoto M., Ueda S., Kuwaki T., Mori S., Wahren J., Saito Y. Influence of C-peptide on early glomerular changes in diabetic mice. // Diabetes Metab. Res. Rev. - 2006. - V.22. - P.313-322.

82.Magee G.M., Bilous R.W., Cardwell C.R., Hunter S.J., Kee F., Fogarty D.G. Is hyperfiltration associated with the future risk of developing diabetic nephropathy? A meta-analysis. // Diabetologia. - 2009. - V.52(4). - P.691-697.

83.Maritim A.C., Sanders R.A., Watkins III J.B. Diabetes, oxidative stress, and antioxidants: a review. // J. Biochem. Mol. Toxicol. - 2003. - V.17. - P.24-38.

84.Matsuoka T., Narumiya S. Prostaglandin receptor signaling in disease. // ScientificWorld Journal - 2007. - V.7. - P. 1329-1347.

85.Medvedeva N.A., Kuznetsova L.V, Medvedev O.S. Disordered sympathetic regulation of the functions of the cardiovascular system in rats with streptozotocin diabetes. //Biull. Eksp. Biol. Med. - 1991. - V.l 12(11). -P.462-465.

86.Meier M., Park J.K., Overheu D., Kirsch T., Lindschau C., Gueler F., Haller H. Deletion of protein kinase C-beta isoform in vivo reduces renal hypertrophy but not albuminuria in the streptozotocin-induced diabetic mouse model. // Diabetes. - 2007. - V.56(2). - P.346-354.

87. Meier M, King, G.L. Protein kinase C activation and its pharmacological inhibition in vascular disease. // Vascular medicine - 2000. - V.5(3). - P. 173-185.

88.Menne J., Park J.K., Boehne M., Elger M., Lindschau C., Kirsch T., Haller H. Diminished loss of proteoglycans and lack of albuminuria in protein kinase C-alpha-deficient diabetic mice. // Diabetes. - 2004. - V.53(8). - P.2101-2109.

89.Miao L., Calvert J.W., Tang J., Zhang J. H. Upregulation of small GTPase RhoA in the basilar artery from diabetic (mellitus) rats. // Life Sci. - 2002. - V.71(10). -P.l 175-1185.

90. Monckton G., Pehowich E. Autonomic neuropathy in the streptozotocin diabetic rat. // Can. J. Neurol. Sci. -1980. - V.7(2). - P.135-142.

91. Morrison P., Saltiel A.R., Rosner M.R. Role of mitogen-activated protein kinase kinase in regulation of the epidermal growth factor receptor by protein kinase C. // J. Biol. Chem. - 1996. -V. 271(22). -P.12891-12896.

92.Mueed I., Bains P., Zhang L., Macleod K.M. Differential participation of protein kinase C and Rho kinase in alpha 1-adrenoceptor mediated contraction in rat arteries. // Can. J. Physiol. Pharmacol. - 2004. - V. 82(10). - P.895-902.

93.Mueed I., Zhang L., MacLeod K.M. Role of the PKC/CPI-17 pathway in enhanced contractile responses of mesenteric arteries from diabetic rats to alpha-adrenoceptor stimulation. // Br. J. Pharmacol. - 2005. - V.146. - P.972-982.

94. Mulder J., Hokfelt T., Knuepfer M.M., Kopp U.C. Renal sensory and sympathetic nerves reinnervate the kidney in a similar time-dependent fashion after renal denervation in rats. // Am. J. Physiol. - 2013. - V.304(8). - P.R675-R682.

95.Mulvany M.J., Halpern W. Contractile properties of small arterial resistance vessels in spontaneously hypertensive and normotensive rats. // Circ. Res. - 1977. - V.41(l). - P.19 - 26.

96. Nathan D.M. The Pathophysiology of Diabetic Complications: How Much Does the Glucose Hypothesis Explain? // Ann. Intern. Med. - 1996. - V. 124(1). - P.86-89.

97.Nobe K., Nezu Y., Tsumita N., Hashimoto T., Honda K. Intra- and extrarenal arteries exhibit different profiles of contractile responses in high glucose conditions. // Br. J. Pharmacol. - 2008. - V.155(8). - P.1204-1213.

98.Nuno D.W., Lamping K.G. The role of rho kinase in sex-dependent vascular dysfunction in type 1 diabetes. // Exp. Diabetes Res. - 2010. - V.2010.: 176361.

99.0hshiro Y., Ma R.C., Yasuda Y., Hiraoka-Yamamoto J., Clermont A. C., Isshiki K., King G.L. Reduction of diabetes-induced oxidative stress, fibrotic cytokine expression, and renal dysfunction in protein kinase C beta-null mice. // Diabetes -2006. - V.55(l 1). - P.3112-3120.

100. Palm F., Ortsater H., Hansell P., Liss P., Carlsson P.O. Differentiating between effects of streptozotocin per se and subsequent hyperglycemia on renal function and metabolism in the streptozotocin-diabetic rat model. // Diabetes Metab. Res -2004. - V.20(6). - P.452-9.

101. Park J.L., Loberg R.D., Duquaine D., Zhang H., Deo B.K., Ardanaz N., Brosius F.C. GLUT4 facilitative glucose transporter specifically and differentially contributes to agonist-induced vascular reactivity in mouse aorta. // Arteriosclerosis Thromb. Vase. Biol. - 2005. - V.25(8). - P. 1596-602.

102. Parkington H., Tonta M., Coleman H., Tare M. Role of membrane potential in endothelium-dependent relaxation of guineapig coronary arterial smooth muscle. // J. Physiol. - 1995. - V.484. - P.469^80

103. Patchell V.B., Vorotnikov A.V., Gao Y., Low D.G., Evans J.S., Fattoum A., El-Mezgueldi M., Marston S.B., Levine B.A. Phosphorylation of the minimal inhibitory region at the C-terminus of caldesmon alters its structural and actin binding properties. // Biochim. Biophys. Acta. - 2002. - V. 1596(1). - P.121-130

104. Peng F., Wu D., Gao B., Ingram A.J., Zhang B., Chorneyko K., Krepinsky J.C. RhoA/Rho-kinase contribute to the pathogenesis of diabetic renal disease. // Diabetes. -2008. - V.57(6). - P. 1683-1692.

105. Pieper G.M. Enhanced, unaltered and impaired nitric oxide-mediated endothelium-dependent relaxation in experimental diabetes mellitus: importance of disease duration. // Diabetologia - 1999. - V.42(2). - P.204-213

106. Ralevic V., Belai A., Burnstock G. Impaired sensory-motor nerve function in isolated mesenteric arterial bed of strepatozotocin-diabetic and ganglioside-treated streptozotocin-diabetic rats. // Br. J. Pharmacol. - 1993. - V.l 10. - P. 1105-1 111.

107. Ralevic V., Belai A., Burnstock G. Effects of streptozotocin-diabetes on sympathetic nerve, endothelial and smooth muscle function in the rat mesenteric arterial bed. // Eur. J. Pharmacol. - 1995. - V.286(2). - P.193-199.

108. Ratz P.H., Berg K.M., Urban N.H., Miner A.S. Regulation of smooth muscle calcium sensitivity: KC1 as a calcium-sensitizing stimulus. // Am. J. Physiol. -2005. - V.288(4). - P.C769-C783.

109. Rebsomen L., Pitel S., Boubred F., Buffat C., Feuerstein J.M., Raccah D., Vague P., Tsimaratos M. C-peptide replacement improves weight gain and renal function in diabetic rats. // Diabetes Metab. - 2006. - V.32. - P.223-228.

110. Rendell M.S., Kelly S.T., Finney D., Luu T., Kahler K., Mclntyre S.F., Terando J.V. Decreased skin blood flow early in the course of streptozotocin-induced diabetes mellitus in the rat. // Diabetologia. - 1993. - V.36(10). - P.907-911.

111. Salman I.M., Ameer O.Z., Sattar M.A., Abdullah N.A., Yam M.F., Abdullah G.Z., Johns E.J. Renal sympathetic nervous system hyperactivity in early streptozotocin-induced diabetic kidney disease. // Neurourology Urodyn. - 2011. -V.30(3).-P.43 8-446.

112. Samnegard B., Jacobson S.H., Jaremko G., Johansson B.L., Sjoquist M. Effects of C-peptide on glomerular and renal size and renal function in diabetic rats. // Kidney Int. - 2001. - V.60(4). - P. 1258-1265.

113. Samnegard B., Jacobson S.H., Jaremko G., Johansson B.L., Ekberg K., Isaksson B., Eriksson L., Wahren J., Sjoquist M. C-peptide prevents glomerular hypertrophy and mesangial matrix expansion in diabetic rats. // Nephrol. Dial. Transplant. - 2005. - V.20. - P.532-538.

114. Sandow S.L., Haddock R.E., Hill C.E., Chadha P.S., Kerr P.M., Welsh D.G.,Plane F. What is where and why at vascular myoendothelial microdomain signaling complex. // Clin. Exp. Pharmacol. Physiol. - 2009. - V. 36. - P.67-76.

115. Schubert R., Serebryakov V., Mewes H., Hopp H. Iloprost dilates rat small arteries: role of KATP- and KCa-channelactivation by cAMP-dependent protein kinase. // Am. J. Physiol. - 1997. - V.272. - P.HI 147-H1156.

116. Schubert R., Lidington, D., Bolz S.S. The emerging role of Ca2+ sensitivity regulation in promoting myogenic vasoconstriction. // Cardiovasc.Res. - 2008. -V.77(l). - P.8-18.

117. Searls Y.M., Loganathan R., Smirnova I.V., Stehno-Bittel L. Intracellular Ca2+ regulating proteins in vascular smooth muscle cells are altered with type 1 diabetes due to the direct effects of hyperglycemia. // Cardiovasc. Diabetol. -2010.-V. 9(8). -P.l-17

118. Semra Y.K., Wang M„ Peat N.J., Smith N.E., Shotton H.R., Lincoln J. Selective susceptibility of different populations of sympathetic neurons to diabetic neuropathy in vivo is reflected by increased vulnerability to oxidative stress in vitro. // Neurosci. Lett. - 2006. - V.407(3). - P. 199-204.

119. Sharma K., Deelman L., Madesh M., Kurz B., Ciccone E., Siva, S., Hajnoczky G. Involvement of transforming growth factor-beta in regulation of calcium transients in diabetic vascular smooth muscle cells. // Am. J. Physiol.- 2003. -V.285(6). -P.F1258-F1270.

120. Shaw J.E., Sicree R.A., Zimmet P.Z. Global estimates of the prevalence of diabetes for 2010 and 2030. // Diabetes Res. Clin. Pract. - 2010. -V.87. - P.4-14.

121. Shen B., Ye C.L., Ye K.H., Liu J J. Mechanism underlying enhanced endothelium-dependent vasodilatation in thoracic aorta of early stage streptozotocininduced diabetic mice. // Acta Pharmacol. Sin. - 2003. - V.24. -P.422^128.

122. Shi Y., Vanhoutte P.M. Reactive oxygen-derived free radicals are key to the endothelial dysfunction of diabetes. // J. Diabetes - 2009. - V.l. - P. 151-162.

123. Somlyo A.P., Somlyo A.V. Signal transduction by G-proteins, rho-kinase and protein phosphatase to smooth muscle and non-muscle myosin II. // J. Physiol. -2000. - V. 522(2). - P.177-185.

124. Somlyo A.P., Somlyo A.V. Ca2+ sensitivity of smooth muscle and nonmuscle myosin II: modulated by G proteins, kinases, and myosin phosphatase. // Physiol. Rev. - 2003. - V. 83(4). - P.1325-1358.

125. Speirs L., Donnelly A., Lynch J., Scholfield N., Johnson C. ATP and norepinephrine contributions to sympathetic vasoconstriction of tail artery are altered in streptozotocin-diabetic rats. // Am. J. Physiol. - 2006. - V.91. -P.H2327-H2333.

126. Stehouwer C.D., Lambert J., Donker A.J., van Hinsbergh V. W. Endothelial dysfunction and pathogenesis of diabetic angiopathy. // Cardiovasc. Res. - 1997. -V.34. -P.55-68.

127. Sugimoto M., Nakayama M., Goto T.M. Rho- kinase phosphorylates eNOS at threonine 495 in endothelial cells. // Biochem. Biophys. Res. Commun. - 2007. -V.361(2).-P.462-467.

128. Szkudelski T. The mechanism of alloxan and streptozotocin action in B cells of the rat pancreas. // Physiol. Res. - 2001. - V.50(6). - P.537-546.

129. Tack C.J., van Gurp P.J., Holmes C., Goldstein D.S. Local sympathetic denervation in painful diabetic neuropathy. // Diabetes. - 2002. - V.51(12). -P.3545-3553.

130. Tang J., Kusaka I., Massey A.R., Rollins S., Zhang J.H. Increased RhoA translocation in aorta of diabetic rats. // Acta Pharmacol. Sin. - 2006. - V.27(5). -P.543-548.

131. Tarasova O., Sjoblom-Widfeldt N., Nilsson H. Transmitter characteristics of cutaneous, renal and skeletal muscle small arteries in the rat. // Acta Physiol. Scan. - 2003. - V. 177(2). - P.157-166.

132. Tarasova N.V., Mochalov S.V., Tarasova O.S. Rho-kinase participation in vasopressor response decreases with sympathetic system maturation in rats: in vivo study. // Acta Physiol. Scan. - 2010. - V. 198(7). - P. 136.

133. Taylor S., Weston A. Endothelium-derived hyperpolarizing factor: a new endogenous inhibitor from the vascular endothelium. // Trends Pharmacol. Sci. -1988. - V.9. - P.272-274.

134. Thorneloe K.S., Nelson M.T. Ion channels in smooth muscle: regulators of intracellular calcium and contractility. // Can. J. Physiol. Pharmacol. - 2005. -V.83(3). - P.215-242.

135. Triggle C.R., Ding H. The endothelium in compliance and resistance vessels. // Front Biosci. (Schol. Ed.). - 2011. - V.3. - P.730-744.

136. Uehata M., Ishizaki T., Satoh H., Ono T., Kawahara T., Morishita T., Tamakawa H., Yamagami K., Inui J., Maekawa M., Narumiya S. Calcium sensitization of smooth muscle mediated by a Rho-associated protein kinase in hypertension. // Nature. - 1997. - V.389. - P.990-994.

137. Ungvari Z., Pacher P., Kecskemeti V., Papp G., Szollar L., Koller A. Increased myogenic tone in skeletal muscle arterioles of diabetic rats. Possible role of increased activity of smooth muscle Ca2+ channels and protein kinase C. // Cardiovasc. Res. - 1999. - V.43. - P.1018-1028.

138. Vanhoutte P., Tang E. Endothelium-dependent contractions: when a good guy turns bad! // J. Physiol. - 2008. - V.586. - P.5295-5304.

139. Volpe M. Microalbuminuria screening in patients with hypertension: recommendations for clinical practice. // Int. J. Clin. Pract. - 2008. - V.62 (1). -P.97-108.

140. Webster G.J., Petch E.W., Cowen T. Streptozotocin-induced diabetes in rats causes neuronal deficits in tyrosine hydroxylase and 5-hydroxytryptamine specific to mesenteric perivascular sympathetic nerves and without loss of nerve fibers. // Exp. Neurol. - 1991. - V.l 13(1). -P.53-62.

141. Wigg S.J, Tare M., Tonta M.A., O'Brien R.C., Meredith I.T., Parkington H.C. Comparison of effects of diabetes mellitus on an EDHF-dependent and an EDHF-independent artery. // Am. J. Physiol. - 2001. - V.281(l). - P.H232-H240.

142. Wigg S.J., Tare M., Forbes J., Cooper M.E., Thomas M.C., Coleman H.A., Parkington H.C., O'Brien R.C. Early vitamin E supplementation attenuates diabetes-associated vascular dysfunction and the rise in protein kinase C-beta in mesenteric artery and ameliorates wall stiffness in femoral artery of Wistar rats. // Diabetologia. - 2004. - V.47(6). - P.1038-1046.

143. Xie Z., Su W., Guo Z., Pang H., Post S.R., Gong M. C. Up-regulation of CPI-17 phosphorylation in diabetic vasculature and high glucose cultured vascular smooth muscle cells. // Cardiovasc. Res. - 2006. - V.69(2). - P.491-501

144. Yousif M.H. Diabetes differentially modulated receptor- and non-receptor-mediated relaxation in rat renal artery. // Pharmacol. Res. - 2003. - V.48(3). -P.295-300.

145. Yousif M.H. Role of protein kinases in mediating diabetes-induced augmented vasoconstriction to endothelin-1 in the renal arteries of STZ-diabetic rats. // Cell. Biochem. Funct. - 2006. - V.24(5). - P.397-405.

146. Yousif M.H., Benter I.F., Dunn K.M., Dahly-Vernon A.J., Akhtar S., Roman R.J. Role of 20-hydroxyeicosatetraenoic acid in altering vascular reactivity in diabetes. // Auton. Autacoid. Pharmacol. - 2009. - V.29. - P.l-12.

147. Zhang R., Thor D., Han X., Anderson L., Rahimian R. (2012). Sex differences in mesenteric endothelial function of streptozotocin-induced diabetic rats: a shift in the relative importance of EDRFs. // Am. J. Physiol. - 2012. - V.303(10). -P.H1183-H1198.