![]() |
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ФНКЦ РР |
||
Проект направлен на выявление новых механизмов регуляции сосудистого русла тиреоидными гормонами, а именно на проверку гипотезы, что дейодиназа 2 типа является важным участником вазомоторной регуляции, а уровень ее экспрессии в сосудистой стенке регулируется физиологически значимыми стимулами и может изменяться при различных системных и регионарных сосудистых патологиях. Гипотеза сформулирована на основании углубленного анализа данных литературы о функционировании дейодиназы 2 в других органах (сердце, головном мозге, буром жире), но является абсолютно новой применительно к сосудистой системе. В ходе выполнения проекта будут решены две задачи: (1) изучение локализации и механизмов регуляции экспрессии дейодиназы 2 в стенке мелких артерий, включая исследование ее экспрессии в эндотелиальных и гладкомышечных клетках и изменений уровня экспрессии при подавлении ключевых механизмов регуляции сосудистого тонуса – влияний симпатической нервной системы и системы оксида азота, а также при хроническом изменении содержания тиреоидных гормонов в крови; (2) изучение эффектов изменения экспрессии дейодиназы 2 на функциональную активность эндотелиальных и гладкомышечных клеток артерий (выявление изменений в механизмах эндотелий-зависимых реакций артерий и сократимости гладкой мышцы после культивирования артериальных препаратов с ингибитором дейодиназы 2, агонистами адренорецепторов, ингибитором NO-синтазы или донором NO, а также с тиреоидными гормонами). Выполнение данного проекта обеспечит развитие представлений о фундаментальных механизмах тиреоидной регуляции сосудистого русла. Следует отметить, что тематика данного проекта лежит на пересечении двух глобальных проблем современной медицины, поскольку четко установлена связь широко распространенных тиреоидных патологий, включая подавление активности тиреиодной оси при метаболическом синдроме, и заболеваний сердечно-сосудистой системы, которые, по данным ВОЗ, являются ведущей причиной смертности населения Земли. В связи с этим актуальность данного проекта для фундаментальной и практической медицины обусловлена необходимостью разработки эффективных способов профилактики и лечения сосудистых расстройств при нарушениях тиреоидного статуса, в том числе связанных с дефицитом или повышением активности дейодиназы 2 в сосудистой стенке.
The project is aimed at exploring new mechanisms of vasoregulation by thyroid hormones, namely, testing the hypothesis that type 2 deoidinase is an important participant in vasomotor regulation, and the level of its expression in the vascular wall is regulated by physiologically significant stimuli and can change under various systemic and regional vascular pathologies. Two tasks will be accomplished during the project: (1) to study the localization and mechanisms of the regulation of deiodinase 2 expression in the wall of small arteries, including the study of the pattern of its expression in the vascular wall and changes of the expression after suppression of the key vasoregulatory mechanisms – sympathetic influence and nitric oxide synthesis, as well as with a chronic change in blood content of thyroid hormones; (2) a study of the effects of the level of deiodinase 2 expression on the functional activity of arterial endothelial and smooth muscle cells. This project would provide the development of ideas about the fundamental mechanisms of thyroid regulation of the vascular bed. It should be noted that the topic of this project lies at the intersection of two global problems of modern medicine, because of clear association of widespread thyroid abnormalities, including suppression of thyroid axis activity in the metabolic syndrome, with cardiovascular disease, which, according to WHO, is the leading mortality cause of the world population. In this regard, the relevance of this project for basic and practical medicine is due to the need to develop effective approaches for the prevention and treatment of vascular disorders in cases of thyroid status disorders, including those associated with the deficit or excess in deiodinase 2 activity in the vascular wall.
Выполнение данного проекта обеспечит развитие современных представлений о тиреоидной регуляции сосудистого русла. Будут получены приоритетные данные о паттерне экспрессии дейодиназы 2 в сосудистом русле, регуляции ее активности симпатоадреналовой системой, эндогенным NO и тиреоидными гормонами в условиях целого организма и на уровне отдельных артерий. Впервые будет исследована функциональная активность дейодиназы 2 в эндотелиальных и гладкомышечных клетках сосудистой стенки. Прикладная значимость результатов связана с необходимостью разработки новых способов коррекции вазомоторных расстройств при широком спектре нарушений тиреиодной гормональной оси, включая ее изменение при метаболическом синдроме. Как и в случае нашей работы по другим научным проектам, результаты изучения роли дейодиназы 2 в сосудистом русле будут опубликованы в высокорейтинговых научных журналах.
Предлагаемый к рассмотрению проект базируется на наших предыдущих исследованиях тиреоидной регуляции сосудистого русла, которые выявили: - важную роль тиреиодных гормонов в формировании структурных и функциональных характеристик сосудистого русла разных органов в раннем онтогенезе; - программирующее влияние тиреиодных гормонов в период раннего онтогенеза на активность эндотелиального NO-пути в коронарном русле во взрослом возрасте - программирующее влияние тиреиодных гормонов в период раннего онтогенеза на активность сигнального пути Rho-киназы в артериях скелетной мускулатуры у взрослых особей.
грант РФФИ |
# | Сроки | Название |
1 | 5 января 2019 г.-15 декабря 2019 г. | Дейодиназа 2: регуляция экспрессии и функциональная роль в сосудистой системе |
Результаты этапа: В первый год работы по Проекту начато изучение механизмов регуляции дейодиназы 2 (D2) физиологически значимыми стимулами, такими как влияние медиаторов симпатических нервов, оксида азота и тиреиодных гормонов. Проведено комплексное сравнительное исследование функциональных характеристик, плотности симпатической иннервации, экспрессии эндотелиальной NO-синтазы, D2 и рецепторов тиреиодных гормонов резистивных артерий, приносящих кровь к разным органам тела крысы. Показано, что подкожная артерия, мелкие артерии брыжейки и суральная артерия существенно различаются по этим показателям, при этом в артериях брыжейки по сравнению с остальными был выявлен самый низкий уровень экспрессии мРНК D2 и наиболее высокие уровень экспрессии eNOS и плотность сплетения адренергических нервных волокон. Относительное содержание белка D2 не различается в артериальных образцах с интактным и удаленным эндотелием, что предполагает регуляторное влияние этого фермента как в эндотелиальных, так и в гладкомышечных клетках артерий резистивного типа. Отработана экспериментальная модель хронического подавления синтеза NO у крыс путем перорального применения L-NAME, лишенная побочного влияния на тиреиодный статус организма. В эксперименте с неонатальной десимпатизацией крыс с использованием гуанетидина показано, что предотвращение развития симпатической иннервации не влияет на уровень экспрессии D2 в густо иннервированных артериях брыжейки, но снижает его в редко иннервированной суральной артерии, что диктует необходимость изучения типа адренорецепторов, опосредующих симпатические влияние на экспресcию D2. В моделях хронического гипотиреоза (потребление тиреостатика пропилтиурацила) и гипертиреоза (введение крысам Т3) обнаружено сходное снижение содержания мРНК D2 в суральной артерии, а не ожидаемые по данным литературы разнонаправленные изменения. Впервые показано, что адаптивное изменение экспрессии генов-регуляторов кальциевого гомеостаза в сердце крысы при физической тренировке в колесе связано с повышением экспрессии D2 в миокарде, а не системной продукции Т3. Вторым важным результатом этой работы является расширение представлений о механизмах регуляции D2 в сердечно-сосудистой системе. Мы продемонстрировали, что отрицательная взаимосвязь между двумя показателями (системным уровнем Т3 и экспрессией D2 в миокарде) не отменяет возможности их однонаправленных сдвигов при изменении функционального состояния организма. | ||
2 | 5 января 2020 г.-26 декабря 2020 г. | Дейодиназа 2: регуляция экспрессии и функциональная роль в сосудистой системе |
Результаты этапа: Проект направлен на выявление новых механизмов регуляции сосудистого русла тиреоидными гормонами: изменений экспрессии дейодиназы 2 типа (D2) в сосудистой стенке под влиянием физиологически значимых стимулов и роли D2 в вазомоторной регуляции. В 2020 г. выявлены регионарные различия экспрессии разных типов адренорецепторов в сосудистой системе крыс, которые, однако пока не объясняют более выраженное влияние неонатальной десимпатизации на экспрессию D2 в редко иннервированных артериях по сравнению с густо иннервированными. Показано, что препараты суральной артерии крысы после культивирования в течение 2 суток в СО2-инкубаторе сохраняют способность к развитию выраженных реакций сокращения и эндотелий-зависимого расслабления, что говорит о перспективности такого подхода для оценки роли D2 в регуляции работы сосудов. При использованном протоколе культивирования агонисты α1-адренорецептров (метоксамин) и β-адренорецепторов (изопротеренол) не изменяли содержание мРНК D2, TRα1 и TRα2, однако изопротеренол повышал содержание мРНК β2-адренорецепторов и способствовал поддержанию сократительного фенотипа гладкомышечных клеток артерии, тогда как метоксамин, напротив, потенцировал процесс их дедифференцировки. Тиреоидные гормоны не оказывали влияния на содержание мРНК D2, TRα1 и TRα2 в культивированных препаратах суральной артерии, хотя значительно увеличивали содержание мРНК Serca2a. Возможно, экспрессия генов D2 и рецепторов тиреиодных гормонов в сосудистой системе менее зависима от тиреиодного влияния, чем экспрессия некоторых других генов, продукты которых вовлечены в иные клеточные процессы. С использованием экспериментальной модели хронического подавления синтеза NO у крыс (пероральное применение L-NAME) было показано, что дефицит NO не вызывает изменений экспрессии генов D2, TRα1 и TRα2. Для исключения потенциального влияния системных факторов необходимы исследования влияния NO на экспрессию D2 и других генов в культивированных препаратах суральной артерии. | ||
3 | 5 января 2021 г.-28 декабря 2021 г. | Дейодиназа 2: регуляция экспрессии и функциональная роль в сосудистой системе |
Результаты этапа: Проект был направлен на выявление новых механизмов регуляции сосудистого русла тиреоидными гормонами: изменений экспрессии дейодиназы 2 типа (D2) в сосудистой стенке под влиянием физиологически значимых стимулов и роли D2 в вазомоторной регуляции. Впервые проведено комплексное исследование регуляции экспрессии D2 в резистивных артериях крыс. Это позволило выявить регуляторную роль механизмов, которые ранее были описаны для других тканей, но не идентифицированы в кровеносных сосудах. Установлено, что гипертиреоз и хроническая неонатальная десимпатизация вызывают снижение уровня мРНК D2 в артериях скелетных мышц крысы, тогда как хроническое подавление синтеза оксида азота не оказывает такого влияния. Впервые показано, что антенатальный гипотиреоз может сопровождаться разнонаправленными изменениями экспрессии D2 в сосудах разных органов взрослого организма и это коррелирует с изменениями активности эндотелиального NO-пути в сосудистом русле этих органов. Впервые установлено, что адаптивные изменения экспрессии генов-регуляторов кальциевого гомеостаза в миокарде при физической тренировке связаны с повышением экспрессии D2. С использованием метода культивирования мы впервые показали, что активность D2 необходима для NO-зависимой регуляции тонуса артерий скелетных мышц за счет стимуляции превращения Т4 в Т3. Подавление активности D2 типа с использованием иопаноевой кислоты приводило к уменьшению влияния NO на вазомоторные реакции артерий скелетных мышц крысы. Такое действие ингибитора было связано с уменьшением внутриклеточного содержания Т3, поскольку коррелировало со снижением содержания мРНК Т3-зависимых генов. |
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".