Механізми дії блокаторів н2-гістамінових і м1-холінергічних рецепторів у лімфоцитах периферичної крові

1. Пермеабілізація лімфоцитів сапоніном (0,1... .0,2%) розкриває латентну активність глутатіонпероксидази, глутатіонредуктази, глутатіонтрансферази, Са2+, Мg2+ - та Nа+, К+-АТФаз, що дає можливість вивчити функціональні зв’язки між цими ферментами та з’ясувати їх роль у реалізації ефектів фармакопрепаратів.

2. Катіони кальцію регулюють процес пероксидації ліпідів і систему антиоксидантного захисту – активності глутатіонпероксидази, глутатіонредуктази, глутатіонтрансферази, здійснюючи стимулюючий вплив на ферменти при низьких концентраціях та інгібуючий вплив у концентраціях, що перевищують 0,1 мМ.

3. Показано, що один із шляхів реалізації фізіологічного ефекту різних за механізмом дії фармакологічних препаратів (фамотидин, пірензепін, омепразол) опосередковується глутатіоновою антиоксидантною системою.

4. Гістамінові Н2-рецептори приймають участь у регулюванні процесів вільнорадикального окиснення. Їх активування призводить до зростання вмісту продуктів пероксидації ліпідів у лімфоцитах крові.

5. Встановлено, що інгібітор Н2-гістамінових рецепторів фамотидин дозозалежно впливає на активність глутатіонпероксидази та глутатіонредуктази – при низьких концентраціях активує ці ферменти, а при високих (>10-3 М) інгібує. Найчутливішою до дії оптимальних концентрацій (10-4 М) фамотидину, пірензепіну та омепразолу є глутатіонредуктаза, активність якої зростає у 8,7, 1,6 та 5,5 разів, відповідно.

6. Встановлено, що фамотидин, пірензепін і омепразол реалізують свої ефекти також через Са2+, Мg2+ - і Nа+, К+-АТФази. Фамотидин у концентрації 10-4 М повністю пригнічує функціонування вказаних АТФаз. Пірензепін у тій же концентрації пригнічує їх у 2,0 і 8,4 рази, а омепразол - у 2,0 та 4,9 рази, відповідно.

7. Моноядерні лімфоцити периферичної крові є адекватною моделлю для вивчення механізмів функціонування ферментів глутатіонової антиоксидантної системи і транспортувальних АТФаз. Вони можуть використовуватись як експериментальна модель для виявлення індивідуальної чутливості клітин до деяких фармакологічних препаратів, а також для дослідження їх мембранозалежних механізмів дії.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ

1. Підковка Н.О., Зіменковський А.Б., Кімакович О. В.,* Воробець З.Д. Фармакологічна активність квамателу та функціонування іон-транспортуючих систем у лімфоцитах крові // Практична медицина. - 2002. - Т.8, № 3. - С.109-112. (Здобувач проводила літературний пошук, аналізувала літературні дані, визначила мету і задачі роботи, налагодила методики та здійснила фрагмент досліджень, опрацювала статистично результати, визначила наукову новизну, підготувала матеріал до друку).

2. Підковка Н.О., Кімакович О.В., Воробець З.Д. Функціонування глутатіонової антиоксидантної системи та Са2+, Мg2+-АТФази лімфоцитів крові за умов окиснювального стресу // Acta Medica Leopoliensia / Львівський медичний часопис. - 2003. - Т. VIV, № 1. - С.16-19. (Здобувач визначила мету роботи, провела літературний пошук, планування схеми наукового дослідження, виконала фрагмент експериментальної частини, проаналізувала отримані результати, сформулювала висновки, підготувала матеріал до друку).

3. Воробець З.Д., Кімакович О.В. Активність ферментів глутатіонової антиоксидантної системи лімфоцитів периферичної крові при дії пірензепіну // Медична хімія. - 2004. - Т.6, № 3. - С.95-97. (Здобувач провела літературний пошук, брала участь у проведенні експерименту, інтерпретувала отримані результати, підготувала матеріал до друку).

4. Кімакович О.В., Підковка Н.О., Воробець З.Д. Дія квамателу та пірензепіну на активність транспортних АТФаз лімфоцитів периферійної крові // Практична медицина. - 2004. - Т.10, № 2. – С.86-89. (Здобувач визначила мету роботи, постановку задач дослідження, відпрацювала схему наукового дослідження, виконала фрагмент експериментальної частини, проаналізувала отримані результати, підготувала матеріал до друку).

5. Кімакович О.В., Воробець З.Д. Вплив омепразолу на активність ферментів глутатіонової антиоксидантної системи лімфоцитів периферичної крові // Буковинський медичний вісник. - 2005. – Т.9, № 2. – С.112-114. (Здобувач провела аналіз даних літератури, визначила мету роботи, приймала участь у постановці експерименту, проаналізувала отримані результати, підготувала матеріал до друку).

6. Vorobets Z., Kimakovich О. Effect of pirenzepine on glutathione antiperoxide system function in human blood lymphocytes // Annales Universitatis Mariae Curie-Sklodowska. – 2004. – Vol. XVII, № 2. – С.319-320. (Здобувач визначила мету роботи, постановку задач, провела літературний пошук, виконала фрагмент експериментальної частини, проаналізувала отримані результати, сформулювала висновки, підготувала матеріал до друку).

7. Vorobets Z., Kimakovich O., Kimakovich V. Еffect of proton pump blocker on enzyme activity of glutathione antioxidant system of the peripheral blood lymphocytes // Annales Universitatis Mariae Curiae-Sklodowska. 2006. – Vol. XIX, № 1. – P.131-134. (Здобувач обґрунтувала мету роботи, визначила задачі, провела літературний пошук, виконала фрагмент експериментальної частини, проаналізувала отримані результати, сформулювала висновки, підготувала матеріал до друку).

8. Kimakovich O., Podkovka N., Vorobets Z. Modulation of glutathione and ion-transporting systems activity of blood lymphocytes by Quamatel // International Conference Neuro-humoral and cellular regulatory mechanisms of digestion processes. Abstracts. – Lviv, 2003. – P.15-16. (Здобувач провела літературний пошук, визначила мету роботи, постановку задач, виконала фрагмент експериментальної частини, проаналізувала отримані результати, сформулювала висновки, підготувала матеріал до друку).

9. Воробець З.Д., Кімакович О.В. Властивості Са2+, Мg2+-АТФази пермеабілізованих лімфоцитів крові // Установчий з”їзд Українського товариства клітинної біології. Тези доп. – Львів, 2004. – С.238. (Здобувачем здійснено відпрацювання ідеї, планування схеми наукового дослідження, аналіз літературних даних, участь у плануванні та проведенні експерименту, аналіз отриманих результатів, також сформулювала висновки, підготувала матеріал до друку).

10. Кімакович О.В., Воробець З.Д. Блокатор М1-холінергічних рецепторів гастроцепін у функціонуванні транспортних АТФаз // Матеріали міжнародної конференції "Клітинні та субклітинні механізми функціонування травної системи". Тези доп. – Львів, 2004. – С.30. (Здобувач проводила літературний пошук, здійснювала підготовку до експерименту, брала участь у його проведенні, аналізі та узагальненні отриманих результатів, підготувала матеріал до друку).

11. Воробець З.Д., Кімакович О.В. Взаємозв’язок між активністю транспортувальних АТФаз і системою глутатіонового антиоксидантного захисту у лімфоцитах периферичної крові // Матер. ІХ Українського біохімічного з’їзду. Тези доп. – Харків, 2006. - С.109-110. (Здобувач відпрацювала ідею, планування схеми наукового дослідження, аналіз літературних даних, участь у плануванні та проведенні експерименту, аналіз та узагальнення отриманих результатів, сформулювала висновки, підготувала матеріал до друку).

12. Воробець З.Д., Кімакович О.В. Са2+, Мg2+ - та Nа+, К+-АТФазні активності лімфоцитів периферичної крові за дії блокатора протонної помпи омепразолу // Міжнародна наук. конф. „Механізми функціонування фізіологічних систем”. Тези доп. – Львів, 2006. – С.30. (Здобувач провела літературний пошук, визначила задачі дослідження, виконала фрагмент експериментальної частини, проаналізувала отримані результати, сформулювала висновки, підготувала матеріал до друку).

13. Kimakovich O. V., Vorobets Z. D. Humen lymphocytes glutathione antioxidant system function under omeprazole action // III International Conference Neuro-humoral and cellular regulatory mechanisms of digestion processes. Abstracts. – Lviv, 2007. – P.31-32. (Здобувач відпрацювала концепцію наукового дослідження, налагодила та обґрунтувала схему експерименту, опрацювала, здійснила інтерпретацію та узагальнення отриманих даних, визначила наукову новизну, підготувала статтю до друку).

АНОТАЦІЯ

Коноварт О.В. Механізми дії блокаторів Н2-гістамінових і М1-холінергічних рецепторів у лімфоцитах периферичної крові.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук за спеціальністю 14.03.03 – нормальна фізіологія. – Львівський національний медичний університет імені Данила Галицького, Львів, 2008.

Вивчені у комплексі окремі ланки глутатіонової антиоксидантної системи і транспортувальних АТФаз та їх чутливість до іонів кальцію у моноядерних лімфоцитах периферичної крові. Встановлені оптимальні концентрації сапоніну, які розкривають латентні активності глутатіонпероксидази, глутатіонредуктази, глутатіонтрансферази, Са2+, Мg2+ - та Nа+, К+-АТФаз у лімфоцитах периферичної крові, що дає змогу простежити функціональні зв’язки між цими ферментами. Підібрані оптимальні умови для вивчення активностей цих ферментів у пермеабілізованих лімфоцитах.

Виявлено, що блокатори Н2-гістамінових рецепторів (фамотидин), М1-холінергічних рецепторів (пірензепін) та протонної помпи (омепразол) дозозалежно впливають на активність ферментів глутатіонової антиоксидантної системи і транспортувальних АТФаз, а саме, при низьких концентраціях активують глутатіонпероксидазу та глутатіонредуктазу, при високих – інгібують, одночасно дані препарати інгібують активність Са2+, Мg2+ - та Nа+, К+-АТФаз.

Ключові слова: лімфоцити, пероксидація ліпідів, глутатіонпероксидаза, глутатіонредуктаза, АТФази, Н2-гістамінові рецептори, М1-холінергічні рецептори, фамотидин, пірензепін, омепразол.

АННОТАЦИЯ

Коноварт О.В. Механизмы действия блокаторов Н2-гистаминовых и М1-холинергических рецепторов у лимфоцитах периферической крови.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук по специальности 14.03.03 – нормальная физиология. – Львовский национальный медицинский университет имени Данила Галицкого, Львов, 2008.

Изучены в комплексе отдельные звенья глутатионовой антиоксидантной системы и транспортирующих АТФаз и их чувствительность к ионам кальция в моноядерных лимфоцитах периферической крови. Определены оптимальные концентрации сапонина, которые раскрывают латентные активности глутатионпероксидазы, глутатионредуктазы, глутатионтрансферазы, Са2+, Мg2+ - и Nа+, К+-АТФаз в лимфоцитах периферической крови, что дает возможность проследить функциональные связи между этими ферментами. Подобраны оптимальные условия для изучения активности этих ферментов у пермеабилизированных лимфоцитах.

Извесно, что острые и хронические панкреатиты, повышеная желудочная секреция сопровождаются оксидативным стрессом. Для их лечения используют блокаторы Н2-гистаминовых и М1-холинергических рецепторов. Также для знижения гиперпродукции хлоридной кислоты париетальными клетками слизистой оболочки желудка используют блокаторы протонного насоса. Извесно, что блокатор М1-холинергических рецепторов пирензепин, в отличии от неселективних веществ, избирательно угнетает секрецию кислоты и пепсина в слизистой оболочке желудка, уменшает функциональную активность ацинарных клеток поджелудочной железы, улутшает микроциркуляцию и кровознабжение. Селективный блокатор Н2-гистаминовых рецепторов – фамотидин – не только тормозит секрецию желудочных желез, но и ингибирует генерацию активных форм кислорода, активность аденилатциклазы, синтез панкреатичных ферментов.

Показано, что ингибиторы Н2-гистаминовых рецепторов фамотидин дозозависимо влияет на активность глутатионпероксидазы и глутатионредуктазы – при низких концентрациях активирует эти ферменты, а при высоких (>10-3 М) ингибирует. Одновременно этот препарат в концентрациях >10-4 М практически полностью ингибирует Са2+, Мg2+ - и Nа+, К+-АТФазные активности лимфоцитов периферической крови.

Блокатор М1-ацетилхолинергических рецепторов пирензепин ингибирует пероксидацию липидов и стимулирует активность глутатионпероксидазы. Этот же блокатор дозозависимо ингибирует активность Са2+, Мg2+ - и Nа+, К+-АТФаз.

Блокатор протонного насоса омепразол в концентрациях до 10-4 М стимулирует активность глутатионпероксидазы и глутатионредуктазы, а в больших концентрациях ингибирует их. Омепразол также, подобно к фамотидину и пирензепину, дозозависимо ингибирует активность Са2+, Мg2+ - и Nа+, К+-АТФаз.

Изменение активности ион-транспортирующих систем и ферментов антиоксидантной системы во время действия разных блокаторов может соправаждатся модуляцией синтеза лимфоцитами биологически активных веществ и возможностю клеток к хемотаксису. Так как Н2-гистаминовые и М1-ацетилхолинергические рецепторы широко экспресируются не только в клетках слизистой оболочки желудка или ацинарных клетках поджелудочной железы, но и в лимфоцытах периферической крови, эти клетки могут быть удобной моделью для изучения механизмов действия блокаторов данных рецепторов, которые используются для лечения кислотозависимых заболеваний и панкреатитов. Полученные данные могут служить базой для разроботки методов коррекции патологических изменений клеточного гомеостаза. В связи с этим можно ставить вопрос о создании и подборе новых фармакологических препаратов, которые модулируют активность глутатионовой антиоксидантной системы и транспортирующих АТФаз.

Ключевые слова: лимфоциты, пероксидация липидов, глутатионпероксидаза, глутатионредуктаза, АТФазы, Н2-гистаминовые рецепторы, М1-холинергические рецепторы, фамотидин, пирензепин, омепразол.

SUMMARY

Konowart O. V. Mechanism of effect of blockers of H2-hystamine and M1-cholinergic receptors in peripheric blood limphocytes. – Manuscript.

The Dissertation for obtaining the scientific degree of Candidate of medical sciences, speciality 14.03.03 – Normal physiology. Danylo Galickyj Lviv National Medical University, Lviv, 2008.

Separate branches of glutathione antioxidant system and ATPase transporters, their sensitivity to calcium ions in mononuclear lymphocytes in peripheral blood have been studied in complex. Optimal saponin concentrations have been established, which reveal latent activities of glutathione peroxidase, glutathione reductase, glutathione transferase, Ca²+,Mg²+ - and Na+,K+-ATPase in lymphocytes in peripheral blood, that enables to follow functional connections between these enzymes. Optimal conditions have been found to investigate the activity of these enzymes in permeable lymphocytes.

It has been detected, that inhibitor of H2-histamine receptors (phamotydine), M1–acetylcholine receptors (pirenzepine), blocker of proton pump (omeprazole) in certain doses affects the activity of glutathione antioxidant system and ATPase transporters - in low concentrations it activates of glutathione peroxidase and glutathione reductase, in high concentrations inhibits them. This blockers in certain doses inhibits the activity of Ca²+,Mg²+ - and Na+,K+-ATPase.

Key words: lymphocytes, peroxide lipid oxidation, glutathione peroxidase, glutathione reductase, ATPase, H2–histamine receptors, M1-choline receptors, phamotydine, pirenzepine, omeprazole.