Українська Русский English

ISSN 2522-9028 (Print)
ISSN 2522-9036 (Online)
DOI: https://doi.org/10.15407/fz

Fiziologichnyi Zhurnal

is a scientific journal issued by the

Bogomoletz Institute of Physiology
National Academy of Sciences of Ukraine

Editor: V.F. Sagach

The journal was founded in 1955 as
1955 – 1977 "Fiziolohichnyi zhurnal" (ISSN 0015 – 3311)
1978 – 1993 "Fiziologicheskii zhurnal" (ISSN 0201 – 8489)
1994 – 2016 "Fiziolohichnyi zhurnal" (ISSN 0201 – 8489)
2017 – "Fiziolohichnyi zhurnal" (ISSN 2522-9028)

Fiziol. Zh. 2003; 49(4): 24-32


Meged Changes in vasodilatorresponses of vascular smooth muscles and nitric oxide system in experimental diabetes mellitus

V.F. Sagach, M.N. Tkachenko, O.D. Prysyazhna, A.V.Kotsuruba, O.F. Meged

    A.A. Bogomoletz Institute of Physiology National Academyof Sciences of Ukraine,A.V. Palladin Institute of Biochemistry National Academy ofSciences of Ukraine


Abstract

The experimental data of endothelium-dependent and endothelium-independent responses of vascular smooth muscles of isolated preparations of the thoracic aorta of rats with experimental diabetes mellitus (streptozotocin-induced diabetes) and a control group of animals are presented in the article. It has been shown that at diabetes mellitus endothelium-dependent vasodilation was deteriorated to the most extent. It resulted from dysfunction of the endothelium due to a reduce in the synthesis of NO. This conclusion was based on the data of the parameters of the contents of steady metabolites of nitric oxide (NO2- and NO3-), as well as activities of inducible and constitutive NO-synthases (iNOS and cNOS) in heart, aorta, erythrocytes and blood plasma in diabetic and control animals.

References

  1. Балаболкин М.И., Клебанова Е.М., Креминская В.М. Патогенез ангиопатий при сахарном диабете // Сахарный диабет. – 1999. – 1(2). – С. 113 – 118.
  2. Коцюруба А.В., Семикопна Т.В., Вікторов О.П. та ін. Спосіб кількісного визначення нітрит – аніону в біологічній рідині. Патент України № 6 601N33152. Біол. №7 – 11 від 15.12.2000р.
  3. Мойбенко О.О., Сагач В.Ф., Шаповал Л.М. та ін. Роль ендотелію та біологічно активних речовин ендотеліального походження в регуляції крово- обігу і діяльності серця // Фізіол. журн. – 1997. – 43, № 1 – 2. – С. 3 – 18.
  4. Реутов В.П., Сорокина Е.Г., Охотин В.Е., Косицин Н.С. Циклические превращения оксида азота в организме млекопитающих. – М.: Наука, 1997. – 158 с.
  5. Старосельцева Л.К., Кошлова Е.С., Смурова Г.Ф. и др. Перекисное окисление липидов у больных сахарным диабетом II типа // Проблемы эндокринологии. – 1986. – 32, № 1. – С. 19 – 22.
  6. Ткаченко М.М., Сагач В.Ф., Коцюруба А.В. та ін. Ендотелійзалежні скорочувальні реакції судинних гладеньких м’язів і вміст вільних радикалів кисню у щурів за умов старіння // Фізіол. журн. – 2002. – 48, № 4. – С. 3 – 13.
  7. Токарева Л.В., Сибірна Н.О., Великий М.М. Участь різних ізоформ NO – синтази в регуляції метаболізму оксиду азоту при стрептозотоциновому діабеті // Лаб. діагностика. – 2001. – № 4. – С. 22 – 25.
  8. Фролькис В.В., Базилюк О.В., Сыкало Н.В. Роль эндотелия в возрастных изменениях реакций сосудов к действию физиологически активных веществ и гипоксии // Пробл. cтарения и долголетия. – 1993. – 3, № 2. – С.83 – 90.
  9. 9. Яроцкий В.В., Ткаченко М.Н., Сагач В.Ф. Электрические реакции эндотелия аорты крыс при действии ацетилхолина и АТФ в условиях старения. // Бюл. эксперим. биологии и медицины. – 2003. – 135, № 3. – С. 257 – 260.
  10. 10. Abdu T.A.M., Elhadd T., Pfeifer M., Clayton R.N. En- dothelial dysfunction in endocrine disease // Trends in Endocrinol. and Metabol.. – 2001. – 12, № 2. – P. 257 – 265.
  11. Albina J.E., Mills C.D., Barbul A. et al. Arginine metabolism in wounds // Amer. J. Physiol. – 1988. – 254, № 4. – P. 459 – 467.
  12. Aznal J. – F., Yamin J., Dockery S., Harrison D.G. Regulation of endothelial nitric oxide synthase mRNA, pro- tein and activity during cell growth // Amer. J. Phisiol. – 1994. – 267, № 5. – P. 1381 – 1388.
  13. Calles-Escandon J., Cipolla M. Diabetes and endothelial dysfunction: a clinical perspective // Endocr. Rev. – 2001. – 22, № 1. – P. 36 – 52.
  14. Chin S.Y., Pandey K.N., Shi S.J. et al. Increased activity and expression of Ca2+-dependent NOS in renal cortex of ANG II-infused hypertensive rats // Amer. J. Physiol. – 1999. – 277, № 5. – P. 797 – 804.
  15. Colliner A., Wilson R., Bradley H. et al. Free radical ac- tivity in type 2 diabetes // Diabet. Med. – 1990. – 7, № 1. – P. 27 – 30.
  16. Corbett J.A., Wang J.L., Hughes J.H. et al. Nitric oxide and cyclic GMP formation, induced by interleukin 1в in islets of Langerhans. Evidence for an effector role of nitric oxide in islet dysfunction // Biochem. J. – 1992. – 287, 1. – P. 229 – 235.
  17. Dam B., Demirci C., Reitsma H.J. et al. Arteriolar changes in nitric oxide activity and sensitivity during the course of streptozotocin – induced diabetes // Eur. J.Pharmacol.. – 2002. – 455, № 1. – P. 43 – 51.
  18. Farkas K, Jermendy G, Somogyi A. Endothelial nitric oxide in diabetes mellitus: too much or not enough? // Diabetes Nutr. Metab. – 2000. – 13, № 5. – P. 287 – 297.
  19. 19. Green L.L., Wagner D.A., Glogowski J. et al. Analysis of nitrate, nitrite and [+5N] nitrate in biological fluids // Anal. Biochem. – 1982. – 126, № 1. – P.131 – 138.
  20. 20. Isukahara H., Miura M., Isuchida S.et al. Effect of NOS inhibitors on bone metabolism in growing rats // Amer. J. Phisiol. – 1996. – 271, № 1 – P. 840 – 845.
  21. Kahn N.N., Acharya K., Bhattacharya S. et al. Nitric Oxide: “Second messenger” of insulin // IUBMB Life. – 2000. – 49. – P. 441 – 450.
  22. Kirpichnikov D., Sowers J.R.. Diabetes mellitus and diabetes-associated vascular disease // Trends in Endocrinol. and Metabol.. – 2001. – 12. – P. 225 – 230.
  23. Milsom A.B., Jones C.J., Goodfellow J. et al. Abnormal metabolic fate of nitric oxide in Type I diabetes mellitus // Diabetologia. – 2002 . – 45 – P. 1515 – 1522.
  24. Mochizuki S., Miyasaka T., Goto M. et al. Measurement of acetylcholine-induced endothelium-derived nitric ox- ide in aorta using a newly developed catheter – type nitric oxide sensor // Biochem. Biophys. Res. Communic. – 2003. – 306, № 2. – P. 505 – 508.
  25. Montagnani M., Chen H., Barr V.A.. Insulin-stimulated activation of eNOS is independent of Ca2+ but requires phosphorylation by Act at Ser // J. Biolog. Chem. – 2001. –276, № 32. – P. 30392 – 30398.
  26. Pieper G.M. Enhanced, unaltered and impaired nitric ox- ide-mediated endothelium-dependent relaxation in exper- imental diabetes mellitus: importance of disease duration // Diabetologia. – 1999. – 42, № 10. – P. 204 – 213.
  27. Selter M., Knowles R.G., Moncada S. Widespread tissue distribution, species and changes in activity of Ca2+-de- pendent and Ca2+-independent nitric oxide syntases // FEBS Lett. – 1991. – 291, № 1. – P. 145 – 149.
  28. Szkudelski T. The mechanism of alloxan and streptozotocin action in B cells of the rat pancreas // Physiol.Res. – 2001. – 50, № 6. – P. 537 – 546.
  29. 29. Vicent D., Ilany J., Kondo Tatsuya et al. The role of endothelial insulin signaling in the regulation of vascular tone and insulin resistance // J. Clin. Inves. – 2003. – 111, № 9. – P. 1373 – 1380.
  30. 30. Vodovotz Y., Know N.S., Popischil M. et al. Inactivation of nitric oxide synthase after prolonged incubation of mouse macrophages with IFN-gamma and bacterial lipopolysaccharide // J. Immunol. – 1994. – 152, № 8. – P. 4110 – 4118.
  31. Vural P., Canbaz M. Effects of diabetes mellitus and acute hypertension on plasma nitric oxide and endothelin concentrations in rats. // Clin. Chimica Acta. – 2002. – 320, № 1 – 2. – P. 43 – 47.
  32. Williams S.B., Cusco J.A., Roddy M.A. et al. Impaired nitric oxide-mediated vasodilation in patients with noninsulin-dependent diabetes mellitus // J. Amer. Coll. Car- diol. – 1996. – 27, № 3. – P. 567 – 574.

© National Academy of Sciences of Ukraine, Bogomoletz Institute of Physiology, 2014-2018.