ИСТИНА

Наличие кардиомиоцитов в стенке торакальных вен у млекопитающих было показано еще в 19 веке. У человека и других млекопитающих кардиомиоциты полых вен формируют выраженный слой миокардиальной ткани, который, в виде «обкладки» вен, может простираться на значительное расстояние от границ правого или левого предсердий. Недавно было показано, что биоэлектрическая активность в кардиомиоцитах полых вен играет существенную роль в возникновении предсердных аритмий. При этом фундаментальные механизмы, лежащие в основе аритмогенности полых вен, до сих пор не ясны, поскольку практически все работы, посвященные изучению электрической активности в торакальных венах, касались не полых, а легочных вен. Целью нашего проекта является изучение особенностей биоэлектрической активности и ионных токов в миокардиальной ткани полых вен крысы, выяснение особенностей проведения возбуждения в полых венах, а также исследование адренергической регуляции биоэлектрической активности. Для достижения поставленной цели будет использовано несколько методических подходов. Биоэлектрическая активность в миокардиальной обкладке полых вен будет охарактеризована с помощью внутриклеточной регистрации стеклянными микроэлектродами в изолированных многоклеточных препаратах. Этим же методом будет исследовано действие агонистов адренорецепторов на электрическую активность. При этом с помощью одновременной регистрации активности в 2 точках будет измеряться скорость проведения возбуждения. Затем методом пэтч-кламп будут зарегистрированы основные ионные токи, определяющие параметры электрической активности. Методом ПЦР в реальном времени предполагается определить уровни экспрессии генов ряда ионных каналов и транспортеров, в наибольшей степени определяющих уровень потенциала покоя, в полых венах и сравнить их с таковыми в рабочем миокарде ушка правого предсердия. С помощью иммуногистохимических методов будут выявлены особенности распределения в обкладке полых вен белков щелевых контактов, определяющих проведение возбуждения между кардиомиоцитами. Для исследования роли колебаний уровня цитоплазматического кальция в регуляции биоэлектрической активности кардиомиоцитов полых вен и выяснения потенциальной аритмогенности этих колебаний будет использован метод «кальциевого имэджинга». Таким образом, планируемое комплексное исследование позволит не только детально охарактеризовать особенности биоэлектрической активности миокарда полых вен, но и раскрыть их молекулярную природу, что откроет перспективы для разработки способов воздействия на эти, считающимися аритмогенными, структуры. Ранее аналогичных исследований не проводилось.

1. В результате выполнения проекта впервые будут получены данные о биоэлектрической активности (уровень потенциала покоя, длительность и амплитуду потенциала действия, скорость нарастания переднего фронта потенциала действия) в ритмически возбуждаемой и покоящейся миокардиальной ткани полых вен крысы. Будет проведено сравнение биоэлектрической активности в миокардиальной обкладе полых вен и рабочем предсердном миокарде. Будет установлено, характерен ли для миокарда полых вен нестабильный и сниженный уровень потенциала покоя, а также характерна ли для миокарда полых вен спонтанная активность в базальных (т.е. в отсутствии симпатической стимуляции) условиях. Будет охарактеризована (частота, длительность эпизодов, локализация) потенциальная спонтанная активность в полых венах. 2. Впервые будут получены данные о распространении возбуждения в миокрадиальной ткани полых вен крысы. Будут определены скорости антероградного и ретроградного проведения, получены данные о скорости поперечного и продольного проведения, выяснен характер проведения возбуждения в базальных условиях, а также при альфа-адренергической и бета-адренергической стимуляции. Будут получены данные о влиянии режима активации (частоты стимуляции, локализации точки активации) миокардиальной ткани полых вен на проведение возбуждения. 3. Будут получены данные о распределении в миокардиальной обкладке полых вен крысы основных коннексинов (белков щелевых контактов). Будет установлено, меняется ли плотность щелевых контактов в области устья полых вен, проксимальных и дистальных участках полых вен. Будет определен преобладающий тип щелевых контактов (Сх43, Сх45 или Сх40) в миокардиальной ткани полых вен. Будет сделан вывод об «эмбриональном» (основанном на Сх40) или зрелом (основанном на «Сх43, Сх45») типе электрической связи в миокардиальной обкладке полых вен. 4. Впервые будут получены данные о влиянии симпатического нейромедиатора норадреналина на биоэлектрическую активность миокарда полых вен. Будет установлено влияние норадреналина на потенциалы действия (ПД) в ритмически возбуждаемых препаратах, на потенциал покоя, на параметры спонтанной активности (частота спонтанных ПД, частота и длительность пачек ПД, частота встречаемость и длительность постдеполяризаций в спонтанных ПД). Кроме того, будет изучено изменение биоэлектрической активности миокардиальной ткани полых вен при селективной активации альфа- или бета- адренорецепторов. Будет установлено, как меняется потенциал покоя при активации различных подтипов адренорецепторов, также будет оценено влияние селективной активации адренорецепторов на спонтанную активность в миокарде полых вен. 5. Впервые будут определены характеристики основных ионных токов, определяющих уровень потенциала покоя и конфигурацию потенциала действия в кардиомиоцитах полых вен крысы. Будет установлена величина и определены характеристики деполяризующего тока INa в кардиомиоцитах полых вен. Будет определена величина и характеристики фонового тока IK1, установлена роль этого тока в поддержании потенциала покоя в миокарде полых вен. Впервые будет оценена величина и определены особенности транзиторного и ультрабыстрого калиевых токов (соответственно, Ito и IKur, токов определяющих скорость реполяризацию). В рамках данного проекта будут получены данные о токе ICa и токе натрий-кальциевого обменника INCX (данные о величине тока при т.н. «прямом» и «обратном» режимах работы обменника). Будет установлена роль токов ICa и INCX в регуляции потенциала покоя в кардиомиоцитах полых вен, определена роль тока INCX в формировании предполагаемого феномена кальций-зависимой гиперполяризации в кардиомиоцитах полых вен. 6. Будут получены данные об относительном количестве мРНК генов каналов и транспортеров, в наибольшей степени определяющих величину и стабильность потенциала покоя в кардиомиоцитах полых вен: калиевых каналов аномального выпрямления (Kir2), каналов «пейсмекерного» тока If (HCN), натрий-кальциевого обменника (NCX) и натрий-калиевой АТФазы (NKA). Они будут сопоставлены с данными о количестве этих мРНК в рабочем миокарде правого предсердия. Полученные выводы помогут подтвердить или опровергнуть гипотезу о сохранении «первичного» эмбрионального миокарда в полых венах у зрелого животного, а также гипотезу о его критической роли в формировании аритмогенной активности. 7. Впервые будут получены данные об уровне цитоплазматического кальция, кальциевой динамике в базальных условиях, а также при адренергической стимуляции в кардиомиоцитах полых вен крысы. Будет определен характер кальциевых волн в ритмически возбуждаемых кардиомиоцитах полых вен, а также уровень цитоплазматического кальция в покоящихся кардиомиоцитах при селективной активации альфа- и бета-адренорецепторов. Будет определена роль колебаний уровня цитоплазматического кальция в формировании спонтанной активности, вызываемой, как предполагается, симпатической стимуляцией.