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-in-chief: 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. 2012; 58(1): 13-26


The changesof metabolism in myocardium at ischemia-reperfusion and activating of the ATP-sensitivepotassium channels

R.B. Strutynskyi, A.V. Kotsuruba, A.P. Neshcheret, R.A. Rovenets, A.A.Moibenko

    O.O.Bogomoletz Institute of Physiology National Academy ofScience of Ukraine, Kyiv.


Abstract

In experiments on the anaesthetized dogs with modeling of experimental ischemia (90 min) and reperfusion (180 min) it was investigated the changes of biochemical processes in the different areas of heart ( intact, risk and necrotic zone) during intragastric introduction of medicinal form (tablets) of flocalin ( the fluorine-containing opener of ATP-sensitive potassium channels) in a dose 2,2 mg/kg. The data analysis allowed to define a few possible cardioprotective mechanisms of flocalin action at ischemia-reperfusion conditions: the preservation of sufficient levels of de novo (by cNOS) NO synthesis, an inhi­bition of de novo (by iNOS) and salvage (by NADH-depen-dent nitratreductase) NO synthesis, an inhibition of L-arginine degradation by arginase, an inhibition of oxidizing metabolism due to limitation of ROS and RNS generation, inhibition of free arachidonic acid and eicosanoids synthesis, inhibition of AT P and GTP degradations and, possibly, stimulation of pro­tective haem degradation. These changes may prevent forma­tion of toxic peroxynitrite and suggest the possibility of par­ticipating in flocalin–mediated cardioprotective effects of warn­ing a mitochondrial permeability transition pore (MPTP) open­ing and inhibition of apoptosis and/or necrosis of cardiomyo-cytes induced by it.

Keywords: аденозинтрифосфатчувствительныекалиевые каналы, флокалин, ишемия–реперфузия,оксидативный стресс, нитрозативный стресс, перекисноеокисление липидов, de novo синтез NO, реутилизационныйсинтез NO.

References

  1. Гаврилов В.Б., Гаврилова А.Р., Хмара Н.Ф. Измерение диеновых конъюгатов в плазме крови по УФ-поглощению гептановых и изопропанольных экстрактов // Лаб. дело. - 1988. - №2. - С. 60-64.
  2. Мойбенко О.О., Струтинський Р.Б., Ягупольський Ю.Л., Войтичук О.И., Шуба Я.М. Возможные механизмы кардиопротекторных эффектов актива-ции Кдта-каналов при ишемии–реперфузии мио­карда// Бюл. XX-читань ім. В.В. Шдвисоцького (26-27 трав. 2011). - Одеса, 2011. - С. 135-136.
  3. Мойбенко О.О., Струтинський Р.Б., Ягупольський Л.М., Мохорт М.А., Шаламай А.С. Організація заводського виготовлення препарату Флокалін -нового вітчизняного міотропного спазмолітика і кардіопротектора // Наука та інновації. - 2009. - 5, №1. -С 80-84.
  4. Покровский А.А. Биохимические методы исследо­вания в клинике - М.: Медицина,1969. - 437 с.
  5. Cтальная И.Д., Гаришвили Т.Г. Метод определения малонового диальдегида с помощью тиобарбитуровой кислоты. - В кн.: Совр. методы в биохимии / Под ред. Ореховича В.Н. - М.: Медицина, 1977. - С. 66-67.
  6. Cтрутинский Р.Б., Пивовар С.Н., Мойбенко А.А. АТФ–зависимые калиевые каналы и их роль как центрального звена кардиопротекции при ишемии– реперфузии миокарда. - В кн.: Эндогенные механизмы кардиопротекции как основа патогене­тической терапии заболеваний сердца. - К.: Наук. думка, 2008. - С. 206-252.
  7. Струтинський Р.Б., Пивовар СМ., Тумановська Л.В., Мойбенко О.О. Кардіопротекторні ефекти флокаліну: відносна роль активації сарколемальних та мітохондріальних аденозинтрифосфатзалежних калієвих Кдтф-каналів // Фізіол.журн. - 2008. - 54, №6. -С 15-23.
  8. Струтинський Р.Б., Ровенець Р.А., Нещерет О.П., Тумановська Л.В., Бойчук Т.М., Джуран Б.В., Мойбенко О.О. Вплив лікарської форми флокаліну на перебіг ішемії–реперфузії міокарда // Там само. -2011. - 57, №1. - С 55-65.
  9. 9. Шугалей B.C., Козина А.С. Содержание мочевины и активность аргиназы в органах крыс при аклима-тизации к холоду // Физиол. журн. СССР. - 1977, №8. -С. 1199-1202
  10. 10. Boyde T.R., Rahmatullah M. Optimization of condi­tions for the colorimetric determination of citrulline, using diacetyl monoxime // Anal. Biochem. - 1980. -107, №2. - P. 424-431.
  11. Chin S.Y., Pandey K.N., Shi S.J. 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.
  12. Coceani F. Carbon monoxide in vasoregulation: The promise and the challenge // Circulat. Res. - 2000. -86, №12. -P. 1184-1186.
  13. Conte D., Narindrasorasa K.S., Sarkar B. In vivo and in vitro iron replaced zinc finger generates free radicals and causes DNA damage // Eur. J. Biochem. - 1996. -271, №9. -P. 5125-5130.
  14. Das A, Smolenski A, Lohmann SM, Kukreja RC. Cy­clic GMP-dependent protein kinase 1alpha attenuates necrosis and apoptosis following ischemia/reoxygen-ation in adult cardiomyocyte // J. Biol. Chem. - 2006. -281, №50. - P. 38644-38652.
  15. Green L.L., Wagner D.A., Glogowski J. Analysis of nitrate, nitrite and [+5N] nitrate in biological fluids // Anal. Biochem. - 1982. - 126, № 1. - P.131-138.
  16. Gerdel D., Cederbaum A.J. Inhibition of the catalitic activity of alkoholdegydrogenase by NO is associated with S-nitrosylation and the release of zinc // Bio­chemistry. - 1996. - 35, № 50. - P. 16186-16194.
  17. Inoue I., Nagase H., Kishi K., Higuti T. ATP-sensitive K+ channels in the mitochondrial inner membrane // Nature. - 1991. - 352, №6332. - P. 244-247.
  18. Noma A. ATP-regulated K+ channels in cardiac muscle // Ibid. - 1983. - 305, №5930. - P. 147-148.
  19. 19. Salter M., Knowles R.G., Moncada S. Widespread tis­sue distribution, species and changes in activity of Ca2+- dependent and Ca2+-independent nitric oxide syntases // FEBS Lett. - 1991. - 291, № 1. - P. 145-149.
  20. 20. Strutynskyi R.B., Kotsuruba A.V., Neshcheret A.P., Shysh A.N., Rovenets R.A., Moibenko A.A. Cardio­protective effects of ATP-sensitive potassium channels activation in experiments in vivo: influence on bio­chemical parameters of blood following ischemia-reperfusion of myocardium // Int. J. Physiol. Pathophysiol. - 2010. - 1, №4. - P. 305-313.
  21. Strutynskyi R.B., Neshcheret A.P., Tumanovska L.V., Rovenets R.A., Moibenko A.A. Cardioprotective ef­fects of flocalin in in vivo experiments: influence of the hemodynamic and on the damage of myocardium under ischemia-reperfusion // Ibid. - №3. - С 211-218.
  22. Voitychuk O.I., Strutynskyi R.B., Yagupolskii L.M., Tin­ker A., Moibenko O.O., Shuba Y.M. Sarcolemmal cardiac KATP channels as a target for the cardioprotective ef­fects of the fluorine-containing pinacidil analogue flocalin // Brit. J. Pharmacol. - 2011.- 162, №3. - P. 701-711.
  23. West M., Rokosh G., Clark D. Nitric oxide prevent mito­chondrial permeability transition during ischemic-reperfusion: implication for the cardioprotective effects of late preconditioning // Circulation. - 2004. - 110. - P.III236.

© National Academy of Sciences of Ukraine, Bogomoletz Institute of Physiology, 2014-2019.