Введение к работе
Актуальность исследования, В последнее время интерес к вопросам, связанным с существованием и функционированием нейропептидов, значительно возрос. Это связано как с открытием все новых и новых молекул нейропептидов, с возможностью предсказать существование того или иного пептида методами генетического анализа,так и с получением доказательств того, что ней-ропептиды играют ведущую роль в реализации процессов, происходящих в организме на межклеточном и внутриклеточном уровне. Этот интерес усиливается еще и тем, что благодаря разнообразным эффектам, параметры которых зачастую аналогичны характеристикам, свойственным молекулам классических мономолекулярных медиаторов, нейропептидам все чаще отводится роль медиаторов в определенных отделах нервной системы.
Кальцитонин ген-родственный пептид (КГРП) является характерным примером нейропептида, обладающего широким спектром действия и всеми отличительными особенностями, которые дают право причислить его к разряду пептидных регуляторов.
Установлено, что этот нейропептид содержится в нервных волокнах, ин-нервиругощих сосуды (Hokfelt et al., 1992), постоянно находится в плазме крови (Samia et al., 1985), а, введенный в кровоток, наряду с другими эффектами вызывает сильное падение артериального давления за счет расширения артериальных сосудов (Brain S. D. et al., 1985; Fergus A. et al., 1991; Fergus A., et al., і995 ). Однако, анализ литературных данных показывает, что регуляторная функция этого нейропептида на уровне микроциркуляторного русла изучена недостаточно. В микроциркуляторном русле существуют и взаимодействуют три отдела: кровеносный, лимфатический и интерстициальный, которые обеспечивают поддержание гомеостаза в каждом отдельном участке органа или ткани, поэтому микроциркуляторное русло является особым отделом сердечнососудистой системы, в котором реализуются основные функции крови (Куприянов и др., 1975)
Особый интерес представляло выяснение эффекта КГРП на лимфатические сосуды, поскольку в литературе последних лет наряду с обилием информации, посвященной действию КГРП на гладкомышечные клетки кровеносных сосудов (Miyoshi et al., 1995; Mentlein et al., 1996), органов гастроинтестиналь-ного тракта (Holzer et a\., 1994; Hong et al., 1996),наблюдается практически полное отсутствие сведений о влиянии КГРП на гладкомышечные клетки лимфатических сосудов.
Несмотря на разнообразие эффектов, приписываемых молекуле КГРП,довольно мало известно о взаимосвязи между структурой и активностью в этой
молекуле. В настоящее время доподлинно известно, что только один фрагмент этого нейропептида - КГРП(8-37) проявляет довольно значительную биологическую активность, являясь антагонистом рецепторов КГРП (Maggi et al., 1991; Mimeauit et al., 1991). Это довольно странно для такой длинной пептидной молекулы, поскольку в настоящее время общепризнанной является теория «каскадных реакций», когда из довольно длинных молекул нейропепгидов в результате энзимного расщепления в организме могут образовываться более короткие биологически активные фрагменты. Причем, характер этой активности может не совпадать с эффектом полномерной молекулы. Отсюда возник наш интерес и к проблеме изучения структуры-активности в этой молекуле, с целью обнаружения более коротких активных фрагментов.
Цель и задачи исследования. Целью нашей работы явилось изучение влияния а-кальцитонин ген-родственного пептида (КГРП) человека и его фрагментов на сосуды микроциркуляторного русла. Исследования проводили на артериальных, венозных и лимфатических микрососудах брыжейки тонкой кишки крысы.
Для достижения этой цели мы поставили перед собой следующие задачи:
провести анализ структуры-активности в молекуле а-КГРП человека:
изучить влияние активных фрагментов, выявленных в результате структурного анализа на кровеносные сосуды микроциркуляторного ложа брыжейки;
изучить влияние а-КГРП и его фрагментов, активных в опытах на кровеносных сосудах, на лимфатическое звено микроциркуляторного русла.
Научная новизна. Впервые мы показали, что фрагменты а-КГРП человека, расположенные в средней области молекулы между аминокислотами в положениях 20 и 29,обладают вазоактивными свойствами, снижая тонус кровеносных и увеличивая тонус лимфатических сосудов. Установлено, что а-КГРП обладает свойствами местного регулятора лимфатических сосудов микроциркуляторного русла и при этом усиливает лимфомоторику.
Научно-практическая значимость. Полученные данные способствуют расшифровке механизмов регуляции, осуществляемой молекулами регуляторних нейропептидов. Теоретические положения работы могут быть использованы при комплексном подходе к изучению микроциркуляции. Обнаружение более коротких, а следовательно, и более доступных для синтеза, активных фрагментов полномерной молекулы а-КГРП делает возможным их дальнейшее применении в фармакологии.
Апробация работы, Основные результаты, полученные в работе, были представлены на научных семинарах группы сравнительной физиологии микроциркуляции ИЭФБ им. И. М. Сеченова, на конференции «Артериальная ги-пертензия. Экспериментальные и клинические аспекты» (Санкт - Петербург, 1S95), I (XI) Международном Совещании и Школе памяти Л.А.Орбели (Санкт -Петербург, 1996), Международной Конференции студентов и молодых исследователей «Актуальные проблемы патологии микроциркуляции» (Санкт -Петербург, 1996), на научном межлабораторном семинаре, посвященном исследованию функций регуляторных пептидов в Эразмском Университете (Роттердам, Голландия, 1997).
Диссертация апробирована на межлабораторном заседании секции экологической физиологии (Санкт -Петербург, 1997).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 работ.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из обзора литературы, описания материала и методики исследований, обсуждения и выводов. Работа изложена на 127 страницах машинописного текста, включая 29 рисунков . Указатель литературы содержит 226 наименований.