Механізми і фармакологічна корекція порушень скорочувальної активності судин, індукованих іонізуючим g-випромінюванням

На 9-й день після опромінення максимальна величина реакції на АХ аорти опромінених кролів була значно знижена (рис. 4Б). Дія L-NA (3Ч10-4 моль/л) призводила до зменшення викликаного АХ розслаблення судин здорових тварин приблизно вдвічі, що свідчить про значний вклад NO у процес ендотелій-залежного розслаблення. На відміну від здорових судин, реакції на АХ судин опромінених тварин вірогідно не змінювались при дії L-NA. Ці дані також свідчать про серйозне ушкодження NO-залежної компоненти ендотелій-залежного розслаблення при дії іонізуючої радіації. Для визначення внеску ендотелій-залежного гіперполяризуючого фактору в АХ-індуковане розслаблення судин і ступеню його модифікації іонізуючою радіацією були використані блокатори калієвих каналів харибдотоксин (10-8 моль/л) і апамін (10-6 моль/л), спільна дія яких викликає блокування ЕЗГФ-індукованого розслаблення багатьох судин (Mombouli & Vanhoutte, 1997). В присутності цих блокаторів викликане АХ розслаблення зменшувалось приблизно на 50% у здорових судинах, і повністю зникало у судинах опромінених тварин. Додаткове внесення 300 мкмоль L-NA призводило до усунення викликаного АХ розслаблення також і у здорових судинах.

Таким чином, при дослідженні внеску NO-залежної і ЕЗГФ компонент в інтегральне ендотелій-залежне розслаблення здорових і опромінених судин було встановлено, що при опроміненні значною мірою страждає NO-залежна компонента ендотелій-залежного розслаблення, тоді як ЕЗГФ-компонента мало піддається ушкоджуючому впливу іонізуючої радіації.

Дія іонізуючої радіації на ендотелій-залежну гіперполяризацію м'язових клітин судин. Для того, щоб кількісно оцінити величину гіперполяризації, що супроводжує розслаблення гладеньком'язових клітин грудної аорти кролів, викликане АХ, були проведені електрофізіологічні експерименти з використанням мікроелектродної техніки. Було встановлено, що потенціал спокою ГМК не змінювався після опромінення тварин у дозі 6 Гр джерелом 60Co (62,4±3,8 мВ, n=12 і 63,6±4,8 мВ, n=10, p>0.05 для здорових і опромінених судин відповідно). При дії АХ на судинні препарати здорових тварин виникала транзиторна гиперполяризація мембрани ГМК тривалістю близько 3-х хв і амплітудою 18,3±2,3 мВ (n=8). Дія L-NA зменшувала пікову амплітуду цієї гіперполяризації до величин порядку 10 мВ (рис. 5А). Наявність пригнічення АХ-индукованої гіперполяризації змушує припустити, що принаймні частина відповіді на АХ обумовлена дією NO, що виділяється ендотеліем. Крім того, у ГМК грудної аорти добре виражена і інша, L-NA-резистентна компонента реакції гіперполяризації. Спільна дія L-NA, харибдотоксину (10-8 моль/л) і апаміну (10-6 моль/л) на судинні препарати здорових тварин призводила до повного зникнення гіперполяризації, викликаної ацетилхоліном, і зміни потенціалу в цих умовах не спостерігалося. На відміну від здорових судин, гиперполяризація, викликана АХ у ГМК судин опромінених тварин була нечутливою до впливу L-NA (рис. 5Б), проте зникала при додаванні в розчин харибдотоксину і апаміну. Таким чином, отримані дані підтверджують висновок про пригнічення іонізуючою радіацією головним чином NO-залежної компоненти ендотелій-залежних реакцій судинної стінки. ЕЗГФ-індукована гиперполяризація, а, отже, і ЕЗГФ-активоване розслаблення не змінюються під впливом опромінення.

Чутливість до екзогенного оксиду азоту судинної стінки здорових і опромінених тварин. Екзогенний NO викликав тривале дозо-залежне розслаблення судинних препаратів у діапазоні концентрацій 10-9 - 10-4 моль/л (час напівспаду реакції близько 3-х хв), а час досягнення максимального ефекту був значно меншим у порівнянні з донорами NO (21,4±2,9 с, n=12, 60,0±5,4 с, n=14 і 52,3±3,9 с, n=12 для NO, НГ і НП відповідно). Чутливість до екзогенного NO судин здорових тварин залежала від наявності ендотелію, збільшуючись при його руйнації. При механічній руйнації ендотелію здорових судин максимальна реакція на NO вірогідно зростала (66,4±3,6%, n=12 і 78,6±4,5%, n=10, p<0.05). Вплив іонізуючої радіації призводив до втрати залежності реакції на NO від наявності ендотелію, а максимальна величина ефекту при усуненні ендотелію не змінювалась (76,5±4,9%, n=10 і 73,2± 5,5% n=11, p>0.05 для судин із інтактним і видаленим ендотелієм відповідно). Слід зазначити, що величини розслаблення на екзогенний NO приблизно співпадали для опромінених судин і здорових судин із зруйнованим ендотелієм.

Таким чином, ендотелій судин є структурою, що контролює чутливість ГМК судин до екзогенного оксиду азота. Його наявність дещо послаблює ефективність дії NO і зменшує чутливість до нього м'язових клітин судинної стінки. Опромінення тварин призводить до втрати цих контролюючих властивостей і ендотелій перестає впливати на ефекти екзогенного NO.

Донор-детектор. Секреція дилататорних чинників при стимуляції ендотелію досліджувалася в системі "донор-детектор", коли детектором був сегмент сонної артерії здорового кроля з вилученим ендотелієм, а донорами були сегменти грудної аорти здорових і опромінених тварин. Оскільки звільнений від ендотелію детектор, розташований поблизу донора, не розслаблюється при дії ацетилхоліну, ступінь його розслаблення відображає кількість дилататорних агентів, що виділяються при дії АХ із стінки судини-донора. Встановлено, що при дії АХ індуковане розслаблення детектора вірогідно вище при використанні в якості донора опроміненої судини в порівнянні зі здоровою (рис.6), хоча власне розслаблення препаратів-донорів опромінених тварин значно зменшено у порівнянні зі здоровими судинами. Ці дані приводять до парадоксального висновку про збільшення секреції ендотелій-залежних дилататорних чинників ендотелієм опромінених судин при одночасному пригніченні величини розслаблення.

Фармакологічна корекція індукованих радіацією порушень реактивності кровоносних судин за допомогою фосфатидилхолінових ліпосом. Введення тваринам ФХЛ здійснювалось за трьома експериментальними протоколами. Суспензію ліпосом уводили кролям внутрішньочеревинно (30 мг/кг) за такою схемою: перша група - за 1 год до опромінення; друга група - через 1 год після опромінення; третя група - через 1 год після опромінення і потім через кожні 7 днів протягом 35 діб. Умови опромінення були однаковими для всіх трьох груп - використовувалося загальне зовнішнє однократне опромінення в дозі 6 Гр від джерела 60Co. Оцінка змін скоротливих властивостей судинної стінки проводилась для 3-х вазодилататорів: АХ - ендотелій-залежного дилататора, НГ - ензим-залежного дилататора і SIN-1 - "прямого" донора NO, що неферментативно звільнює молекулу NO у водному розчині.

При додаванні ФХЛ у концентрації 100 мкг/мл у робочу камеру з кільцевими сегментами грудної аорти здорових тварин не спостерігалося достовірних змін реакцій на АХ, НГ і SIN-1. Судини опромінених тварин, на відміну від здорових, виявляли високу чутливість до ФХЛ. Вже через 15 хв дії ФХЛ величина реакції на АХ істотно збільшувалась і її значення наближались до величини розслаблення на АХ судин здорових тварин (рис. 7). Проте реакції на донори NO не тільки не відновлювались, але і дещо зменшувались при дії ліпосом. Ці факти змушують припустити, що ФХЛ призводять до відновлення тільки ендотелій-залежних дилататорних ефектів, і не відновлюють зменшену ефективність дії донорів NO.

При дослідженні судин тварин 1-Ї групи було встановлено, що введення ФХЛ до опромінення не вплинуло на ступінь зміни реактивності судинної стінки до досліджуваних вазодилататорів. Усі дилататорні реакції в судинах цих тварин зменшувались такою ж мірою, що й у судинах опромінених тварин без застосування ФХЛ (рис. 7).

Дія ФХЛ на судинні сегменти тварин 1-ї групи в умовах in vitro викликала такі ж ефекти відновлення реактивності судинної стінки, як і у судинах контрольних опромінених кролів. Величина розслаблення на АХ швидко і вірогідно збільшувалась і досягала значень, характерних для здорових судин. Величини реакцій на НГ і SIN-1 не збільшувались, більш того, спостерігалась тенденція до зменшення цих реакцій. Це означає, що уведення ФХЛ тваринам до опромінення не призводить до захисту судинної стінки від пошкоджуючих радіаційних впливів.

Інша ситуація спостерігалась для судин тварин 2-ї групи, яким ФХЛ уводились через 1 год після опромінення. Виявилось, що на 9-й день пострадіаційного періоду в судинах цих тварин спостерігалось практично повне відновлення ендотелій-залежного розслаблення на АХ (рис. 7). Величина АХ розслаблення цих судин не відрізнялась від відповідних контрольних значень для здорових судин і була значно більше величини розслаблення судин просто опромінених кролів. Суттєво відновлювались також реакції на НГ і SIN-1.

Таким чином, уведення ФХЛ тваринам відразу після опромінення призводить до вираженого захисного антирадіаційного ефекту. У ранні пострадіаційні терміни навіть однократне застосування ліпосом перешкоджає розвитку порушень як дилататорної спроможності ендотелію (реакції на АХ), так і здатності судинної стінки реагувати на донори NO, хоча й у дещо меншому ступені.

Реакції судин тварин 3-ї групи при курсовому введенні ФХЛ за дилататорними характеристиками практично не відрізнялись від судин тварин 2-ї групи, яким ФХЛ вводилися одноразово через 1 год після опромінення. Гострий експеримент у 3-й групі проводився на 35-й день після опромінення (таким чином, протягом цього терміну було проведено 5 ін'єкцій ФХЛ: через 1 год і на 7, 14, 21 і 28 день після опромінення). Отримані дані аналогічні результатам, одержаним при дослідженні судин тварин 2-ї групи. Спостерігався виражений захисний ефект ФХЛ: реакції на АХ, НГ і SIN-1 по величинам майже відповідали нормальним (статистичний аналіз не виявив достовірних розходжень), хоча їх середні значення були дещо нижче в порівнянні з судинами здорових тварин. Дія ФХЛ на судинні сегменти тварин 3-ї групи і здорових тварин в умовах in vitro також майже не відрізнялась, хоча, як і у всіх попередніх випадках, реакція на АХ виявляла тенденцію до збільшення.

Таким чином, при курсовому уведенні ФХЛ через 35 днів після опромінення досягалась стабілізація дилататорної спроможності судин, що свідчить про виражену захисну дію ФХЛ від ушкоджуючих судинну стінку радіаційних впливів.

Застосування антиоксидантних препаратів. Відомо, що ФХЛ виявляють антиоксидантні властивості і спроможні взаємодіяти з вільними радикалами [Пожаров В.П. и др., 1990]. Наявність таких властивостей дозволяє зробити припущення про зв'язок захисного антирадіаційного впливу ФХЛ з антиоксидантними механізмами. Для перевірки цього припущення були проведені порівняльні дослідження дії ФХЛ та інших антиоксидантів в умовах як in vitro, так і in vivo.

Групі опромінених кролів (умови опромінення ті ж, що і при використанні ФХЛ - загальне однократне зовнішнє опромінення в дозі 6 Гр джерелом 60Co) через одну годину після опромінення перорально вводився a-токоферол у дозі 50 мг/кг. Гострий експеримент, як і у випадку використання ФХЛ, проводився на 9-й день після опромінення. Основну увагу в цій серії експериментів приділяли вивченню ендотелій-залежних дилататорних властивостей судинної стінки. Встановлено, що реакції на АХ судин опромінених тварин, що одержали a-токоферол, не відрізнялись від аналогічних реакцій судин здорових кролів, тоді як відповіді на АХ судин опромінених тварин без лікування були пригнічені більш ніж на 50% (рис. 8). Блокада NO-синтази за допомогою Nw-нітро-L-аргініну призводила до майже однакового зменшення реакцій на АХ судин як здорових кролів, так і тварин, яким уводили a-токоферол. У той же час величина реакції на АХ судин опромінених кролів вірогідно не змінювалась. Важливо відзначити, що після блокади NO-синтази реакції на АХ судин здорових, опромінених і пролікованих a-токоферолом тварин мали приблизно однакову величину і не відрізнялися вірогідно між собою. Отримані дані змушують припустити, що результатом дії a-токоферолу є стабілізація NO-залежної компоненти інтегрального ендотелій-залежного розслаблення судинної стінки опромінених тварин. В судинах тварин без введення антиоксиданту після впливу іонізуючої радіації ця компонента зменшується аж до повного зникнення.

Встановлений факт однакової стабілізуючої дії ФХЛ і a-токоферолу в умовах in vivo змусив припустити, що подібні ефекти можуть проявлятись і в умовах in vitro. Оскільки ФХЛ відновлювали пригнічену радіацією пов'язану з ендотелієм дилататорну спроможність судинної стінки, можна очікувати такого ж ефекту при використанні інших антиоксидантів. Ми досліджували дію на судинні сегменти опромінених тварин антиоксидантів СОД (30 од/мл), вітаміну С (3Ч10-3 моль/л) і глютатиону (3Ч10-3 моль/л). Результати досліджень показали, що в умовах in vitro жодна із досліджуваних сполук не збільшувала амплітуду розслаблення на АХ у судинах опромінених тварин. При дії цих сполук реакція на АХ судин здорових тварин також не змінювалась.

Таким чином, застосування як a-токоферолу, так і ФХЛ відразу після опромінення призводило до значного зм'якшення радіаційного впливу на дилататорну спроможність судинної стінки, що наштовхує на думку про те, що захисна дія ФХЛ можливо пов'язана з їх антиоксидантними властивостями, проте експерименти in vitro змушують припустити, що поряд із згаданими, існують ще й інші механізми що відновлюють ендотелій-залежне розслаблення при дії ФХЛ. ФХЛ, очевидно, не є профілактичним засобом при радіаційному впливі, але їх застосування відразу після опромінення дозволяє значно зменшити вплив іонізуючої радіації на судинну реактивність. Безпосередня дія ФХЛ на судини опромінених тварин призводить до істотного збільшення ефективності ендогенного NO, причому цей ефект очевидно також не пов'язаний з антиоксидантными властивостями ФХЛ.

Судинна дисфункція при опроміненні в умовах гіперхолестеринемії. При розвитку експериментального атеросклерозу у судинах кроля виникають порушення реактивності судинної стінки, дуже схожі з порушеннями, що виникають при дії іонізуючої радіації. Через 30 діб після початку холестеринової дієти не спостерігалось достовірних змін судинної реактивності. На 60-у добу відзначалась тенденція до підвищення констрикторних відповідей на НА і КСl і ослаблення дилататорних реакцій на АХ і НГ. Чіткі зміни судинної реактивності спостерігалися на 4-й місяць ГХЕ. У цей термін вміст холестерину в крові збільшувався у 32 рази у порівнянні з контролем, а збільшення констрикторних і пригнічення дилататорних відповідей набували достовірного характеру. Ще більш виражені зміни спостерігались на 8-й місяць ГХЕ.

Опромінення тварин джерелом 60Со в дозі 2 Гр не викликало достовірних змін реактивності судинної стінки до вивчених вазоконстрикторів і вазодилататорів, хоча відзначалась тенденція до посилення констрикторних і ослаблення дилататорних відповідей. При застосуванні опромінення тварин і подальшої холестеринової дієти зміни реактивності кровоносних судин аж до 60-ї доби не тільки не посилювались, але навіть були дещо меншими у порівнянні із судинами тільки опромінених тварин. Відзначалась тенденція до стабілізації скорочувальних характеристик судинної стінки в цих умовах. Таким чином, опромінення джерелом 60Со не приводило до потенціювання змін судинної реактивності, викликаних підвищеним рівнем холестерину в крові (в 8 разів у порівнянні з нормою). Більш того, при розвитку ГХЕ спостерігалась тенденція до поліпшення скоротливого стану судинної стінки, ушкодженої радіаційним впливом.

Такі ж, але істотно більш виражені результати були отримані при використанні для опромінення в дозі 2 Гр джерела 137Cs. На 30-у добу після радіаційного впливу спостерігалось значне і достовірне зменшення дилататорних реакцій, викликаних дією АХ і НГ, а також достовірне збільшення скоротливих відповідей на НА і КСl. На 30-у добу після опромінення судини тварин, що знаходилися на холестериновій дієті, також демонстрували вірогідно знижену в порівнянні з контролем спроможність до розслаблення під дією АХ і НГ (рис. 9), однак у цих умовах відмічалась тенденція до нормалізації цих реакцій. На відміну від дилататорних ефектів, констрикторні реакції на НА і КСl не відрізнялися від відповідних реакцій здорових судин.

Таким чином, підвищення вмісту холестерину в крові експериментальних тварин не призводить до посилення ушкоджуючої дії іонізуючої радіації на скоротливу активність судинної стінки, більш того, у цих умовах спостерігається позитивний вплив холестерину на розвиток змін судинної реактивності. Цей ефект особливо виражений по відношенню до констрикторних реакцій.

Судинна дисфункція при гіпертензії. Було встановлено, що у тварин з артеріальною гіпертензією та у опромінених тварин порушення реактивності судинної стінки дуже схожі. Чутливість до АХ судин щурів із генетично детермінованою гіпертензією знижена, як і у випадку радіаційного впливу. При блокаді NO-синтази в судинах здорових тварин спостерігалося достовірне підвищення судинного тонусу (рис. 10А). Таке ж скорочення виникало в процесі руйнації ендотелію сапоніном. Ці реакції були ендотелій-залежними і зникали в судинах із видаленим ендотелієм. Подібні ефекти не спостерігались у судинах спонтанно гіпертензівних щурів (СГЩ) і тонус судин не змінювався при дії L-NA або сапоніну. Розслаблення судин здорових щурів на АХ значно зменшувалось при дії L-NA і не змінювалось в судинах СГЩ (рис. 10Б). Таким чином, дія іонізуючої радіації і розвиток артеріальної гіпертензії призводять до однакових наслідків стосовно змін скоротливих властивостей судин. У обох випадках спостерігається пригнічення NO-залежної компоненти інтегрального ендотелій-залежного розслаблення, а визначальну роль в ендотеліальному дилататорному контролі починає відігравати ЕЗГФ-компонента.

На 9-й день після опромінення в дозі 5 Гр (джерело 60Co) у щурів реєструвалося підвищення артеріального тиску до 187±17 мм рт. ст. (контрольні значення 124± 9 мм рт. ст., n=6, р<0,05). Підвищений тиск зберігався протягом тривалого часу і навіть через 6 місяців після опромінення його величина залишалась вірогідно вищою у порівнянні зі здоровими тваринами (148±8 мм рт. ст., n=6, р<0,05), хоча і спостерігалась тенденція до нормалізації.

Аналогічний прояв наслідків променевого впливу зареєстровано також у людей. У 1998 р. була обстежена група добровольців ліквідаторів аварії на Чорнобильськвй АЕС із 15 чоловік у віці 42-45 років, що у 1986 р. одержали різні дози іонізуючого опромінення при роботах поблизу зруйнованого реактора. Групою порівняння були 15 здорових чоловіків того ж середнього віку, що мешкають у незабруднених областях України, які не брали участь у радіаційно-небезпечних роботах. Встановлено, що в групі ліквідаторів значення середнього артеріального тиску були вищими, ніж у групі здорових добровольців (156±8 і 132±6 мм. рт. ст. відповідно). Важливо відзначити, що при цьому реакція судин на нітрогліцерин, зареєстрована реографічним методом, у опромінених пацієнтів була знижена в порівнянні зі здоровими.

Таким чином, при артеріальної гіпертензії і після променевого впливу спостерігаються подібні зміни реактивності судин. Очевидно, одним із найважливіших проявів цих патологічних станів є ослаблення дилататорного ендотеліального контролю судинного тонусу за рахунок пригнічення NO-компоненти ендотелій-залежних реакцій.

Реактивність судин в умовах гіпоксії. Гіпертонічні стани часто супроводжуються явищем ішемії і недостатнього постачання кисню до тканин, у тому числі і судинним, тому уявлялось цікавим виявити, які зміни скорочувальних властивостей судинної стінки супроводжують гіпоксичні стани, а також визначити можливі загальні риси порушень судинної реактивності при дії радіації і гіпоксії.

На коронарних артеріях свині був досліджений вплив дефіциту кисню на ефективність розслаблюючої дії донорів NO. Ці судини були обрані як об'єкт дослідженьк виходячи з особливостей їх реакції на зниження вмісту кисню, оскільки його дефіцит призводив до скорочення судинних сегментів, а не до розслаблення, яке може вносити суттєві похибки при реєстрації реакцій на дилататорні сполуки. У якості нітровазодилататорів були використані НП, SIN-1, НГ, а також розчин газоподібного NO. Для всіх чотирьох сполук установлені дві характерні риси впливу гіпоксії: збільшення максимального розслаблення і зміщення кривих концентрація-ефект у бік менших концентрацій (рис. 11), аналогічний зміщенню подібних кривих в опромінених судинах кролів. Ці ефекти були ендотелій-залежними і виявлялись тільки при наявності інтактного ендотелію. Дія L-NA призводила до скорочення судинних препаратів на 30,2±6,3% (n=12). Приблизно таке ж скорочення викликали зниження вмісту кисню у фізіологічному розчині і руйнація ендотелію за допомогою сапоніну (28,5±5,6%, n=15 і 31,8±5,3% n=9 відповідно). Це означає, що при нормальних умовах у судинній стінці з інтактним ендотелієм існує значний базальний рівень NO. Як підтвердження цього припущення виявилось, що реакції на донори NO на фоні блокади NO-синтази за допомогою L-NA також збільшувались, причому приблизно в тому ж ступені, що і при дії гіпоксії.

Отримані результати дозволяють зробити висновок, що судини в гіпоксічних умовах і опромінені судини виявляють ряд подібних змін скоротливої активності. В обох випадках установлене зростання величин максимального розслаблення на екзогенний NO і зареєстроване підвищення чутливості судинної стінки для всіх досліджених донорів NO, причому цей ефект пов'язаний з ендотеліальною NO-синтазой. Проте, якщо при радіаційному впливі максимальні ефекти донорів NO зменшувались, дефіцит кисню призводив до їх достовірного збільшення.

Обговорення результатів. Таким чином встановлено, що дія іонізуючої радіації призводить до зміни реактивності судинної стінки, що виражається в збільшенні констрикторних і погіршенні дилататорних відповідей. Подібні зміни зареєстровані при експериментальному атеросклерозі у кролів, у судинах СГЩ, а також при діабеті [McNelli P.G. et al., 1994], старінні [Koga T. et al., 1989] і гіпоксії [Giordano E. et al., 1999]. Однаковість проявів судинної дисфункції при різних патологічних процесах наводить на думку про схожість механізмів, що викликають її розвиток. Експерименти з блокаторами ЕЗГФ і NO-синтази показали, що при дії радіації страждає NO- і не змінюється ЕЗГФ-компонент ендотелій-залежного розслаблення. Подібне селективне пригнічення NO-компоненту описано для судин СГЩ, при розвитку ГХЕ [Verbeuren T.J. et al., 1990], діабеті [Wallance P. et al., 1992], старінні [Taddei S. et al., 1995]. Це може бути наслідком: а) втрати спроможності ендотелію до синтезу/секреції NO; б) втрати чутливості ГМК до NO; в) порушення транспорту NO від ендотелію до ГМК; г) інактивації NO у субендотеліальному шарі. Дві останні можливості можна охарактеризувати, як порушення біодоступності NO для ГМК судинної стінки. У дослідах із системою "донор-детектор", а також при вимірі кількості NO,що виділяється, іншими методами [Soloviev A.I. et al., 2001], встановлено, що секреторна спроможність ендотелію судин опромінених тварин принаймні не знижена. Аналогічне парадоксальне збільшення секреції NO на фоні пригніченої дилататорної реакції описано для судин СГЩ [Cahill P.A. et al., 2001, Soloviev A.I. et al., 1999] і кролів при розвитку ГХЕ [Verbeuren T.J. et al., 1990]. Оцінка чутливості судинної стінки до екзогенного NO показала, що величина реакцій на NO опромінених судин вище у порівнянні зі здоровими. Сукупність встановлених фактів дозволяє зробити припущення, що в розвитку судинної дисфункції основну роль відіграє зменшення біодоступності NO, що секретується ендотелієм. Імовірно, при розвитку судинної патології виникають якісь процеси, що перешкоджають вільній дифузії NO до клітин-мішеней. Такими процесами можуть бути, наприклад, потовщення інтимального шару судинної стінки, підвищення рівню вільнорадикальних процесів у цьому шарі, збільшення проникності ендотелію. Потовщення або ущільнення базальної мембрани зареєстровано при морфологічних дослідженнях опромінених судин [Beckman J.A. et al., 2001], судин СГЩ [Lindop G.B.M., 1995] і при ГХЕ [Талаева Т.В. и др., 1990]. Активація ПОЛ встановлена при променевому впливі і при багатьох інших патологічних процесах. Постпроменевому збільшенню проникності ендотелію приділяється вирішальна роль, як первинного чинника патологічних змін судинної стінки [Воробьев В.И., Степанов Р.П., 1985]. Останній феномен призводить, можливо, до утворення "витікання" NO через ендотелій у просвіт судини і відповідного ослаблення дилататорних реакцій судинної стінки. Зменшення за тією ж схемою (або будь-яким іншим способом) базального рівню NO у субендотеліальному просторі повинно призвести до посилення ефективності дії екзогенних донорів NO. Цей ефект добре відомий, як феномен збільшення реакцій, наприклад, на нітрогліцерин після руйнації ендотелію здорової судини. Він яскраво виявляється в коронарних артеріях свині, коли при інактивації NO-синтази гіпоксією або Nw-нітро-L-аргініном вірогідно зростають дилататорні ефекти як екзогенного NO, так і його донорів. Проте в опромінених судинах цього не спостерігається, що є свідченням існування інших механізмів пригнічення реактивності судин до донорів NO при дії радіації.

Створюється враження, що для нормалізації скорочувальних процесів у кровоносних судинах достатньо відновити нормальну проникність ендотелію й усунути зайві вільні радикали, принаймні, у субендотеліальному просторі. Фосфатидилхоліновим ліпосомам притаманні необхідні властивості: вони мають виражену антиоксидантну активністьі, мембранотропну дію, спроможні усувати скорочувальну дисфункцію в судинах СГЩ. Дія ФХЛ в умовах in vitro призводила до практично повного відновлення ендотелій-залежного розслаблення опромінених судин. При цьому виявився несподіваний феномен - пригнічені реакції на донори NO не тільки не відновлялись, але і виявлялася тенденція до ще більшого їх зменшення. Сукупність цих даних дозволяє припустити, що головний механізм дії ФХЛ (принаймні в умовах in vitro) полягає у відновленні нормальних дифузійних властивостей (функціональної цілісності) судинного ендотелію і зменшенні (або скоріше нормалізації) його проникності, у результаті чого зменшується витікання NO у просвіток судини і збільшуються ендотелій-залежні реакції. Залишається неясним, чи вносить якийсь внесок у процес відновлення реактивності антиоксидантна дія ліпосом. Швидше за все, даний аспект дії ФХЛ не має істотного значення для описаного процесу. Підтвердженням цього є результати експериментів із СОД, аскорбіновою кислотою і глютатіоном. Проте він стає вирішальним при використанні ФХЛ в умовах in vivo. Введення ФХЛ відразу після опромінення, тобто в розпал активації вільнорадикальних процесів, викликало позитивний "протекторний" ефект на судинну реактивність. Аналогічну дію виявляв a-токоферол при використанні за тією ж тимчасовою схемою. Крім того, зареєстроване парадоксальне поліпшення скорочувальних властивостей судинної стінки опромінених тварин при підвищенні рівню холестерину в крові, незважаючи на серйозне погіршення біохімічних показників крові, що також можна приписати антиоксидантній дії холестерину.

Таким чином, ФХЛ є ефективним засобом для відновлення нормальної скорочувальної функції кровоносних судин після радіаційного впливу. Їхня дія спрямована, по-перше, на зниження підвищеного рівня вільнорадикальних процесів і, по-друге, на стабілізацію дифузійних властивостей ендотелію. Спроможність ФХЛ відновлювати бар'єрні властивості ендотелію для оксиду азоту змушує віднести їх до цілком нового класу - ендотеліотропних лікарських засобів.

Висновки

1. У роботі наведено нове рішення проблеми щодо порушень скорочувальної активності судин радіаційного генезу, з'ясовані механізми виникнення ендотеліальної дисфункції, обґрунтовані шляхи і конкретні підходи для розробки нових фармакологічних засобів для лікування судинних патологій, викликаних дією іонізуючої радіації.

2. Зовнішнє одноразове загальне опромінення кролів іонізуючою g-радіацією викликає вірогідне довготривале (до 35 діб) пригнічення ендотелій-залежного розслаблення аорти і сонних артерій (до 50%), яке посилюється зі збільшенням експозиційної дози у діапазоні 1 - 6 Гр. Цей ефект не пов'язаний з ушкодженням холінорецепторного апарату ендотеліоцитів, про що свідчить пригнічення реакцій на кальцієвий іонофор А23187. Він також не обумовлений пригніченням дилататорної функції міоцитів, оскільки величина реакції на екзогенний NO достовірно збільшується в 1,2 рази у судинах опромінених тварин. Констрикторні реакції судин на норадреналін і хлористий калій вірогідно збільшуються (до 30%) після опромінення в усі строки дослідження.

3. Ступінь зменшення дилататорних реакцій аорти і сонних артерій залежить від природи джерела g-випромінювання, дози опромінення і тривалості пострадіаційного періоду. Однакові за вираженістю пошкоджуючі ефекти джерел 137Cs і 60Со спостерігаються при дозах Д(60Со) = 1,5 Д(137Cs).

4. Дія іонізуючої радіації призводить до пригнічення дилататорних судинних реакцій на донори NO пропорційно експозиційній дозі на 9-у добу після опромінення. Ступінь пригнічення зменшується у ряду NaNO2 > нітрогліцерин > нітропрусид натрію у співвідношенні 21:15:11 % на 1 Гр в судинах опромінених тварин.

5. При дії блокатора NO-синтази Nw-нітро-L-аргініну (3Ч10-4 моль/л) в умовах in vitro ендотелій-залежні реакції судин опромінених тварин не змінюються, тоді як реакції судин інтактних кролів вірогідно зменшуються (до 50%), що є доказом пригнічення під дією радіації NO-залежної компоненти ендотелій-залежного інтегрального розслаблення.

6. При блокаді калієвих каналів (з якими пов'язана дія ендотелій-залежного гіперполяризуючого фактору) апаміном (10-6 моль/л) і харибдотоксином (10-8 моль/л) ендотелій-індуковане розслаблення судин інтактних кролів вірогідно зменшується (до 50%), тоді як розслаблення судин опромінених кролів не реєструється. Це є свідченням того, що у судинах опромінених тварин розслаблення при стимуляції ендотелію цілком визначається ендотелій-залежним гіперполяризуючим фактором.

7. Пригнічення NO-залежної компоненти розслаблення у судинах опромінених кролів не супроводжується зменшенням секреції з ендотелію дилататорних чинників при його стимуляції, (експерименти з системою “донор-детектор”), та зменшенням чутливості до екзогенного NO гладеньком'язових клітин судин, що свідчить про порушення під дією радіації механізмів передачі NO до м'язових клітин.

8. При дії фосфатидилхолінових ліпосом у концентрації 100 мкг/мл на судинні препарати аорти опромінених кролів в умовах in vitro спостерігається відновлення ендотелій-залежних реакцій, тоді як реакції на донори NO залишаються зменшеними. Антиоксиданти аскорбінова кислота (3Ч10-3 моль/л), супероксиддисмутаза (30 од/мл) і глютатіон (10-3 моль/л) в умовах in vitro не відновлюють реакцій на ацетилхолін і донори NO (нітрогліцерин, нітропрусид натрію, SIN-1).

9. Одноразове внутрішньоочеревинне введення фосфатидилхолінових ліпосом кролям у дозі 30 мг/кг через 1 год після опромінення перешкоджає пригніченню ендотелій-залежного розслаблення і дилататорних ефектів донорів NO (спостереження на 9-у добу після опромінення). Одноразове пероральне застосування a-токоферолу в дозі 50 мг/кг через 1 год після опромінення також перешкоджає пригніченню ендотелій-залежного розслаблення на 9-у добу після опромінення. Курсове лікувальне внутрішньоочеревинне введення фосфатидилхолінових ліпосом у дозі 30 мг/кг/тиждень перешкоджає пригніченню реакцій на ацетилхолін і донори NO (спостереження на 35-у добу після опромінення). Профілактичне застосування ліпосом не запобігає пригніченню реакцій на ацетилхолін і донори NO.

10. Виявлені після радіаційного впливу прояви ендотеліальної дисфункції судин можуть супроводжувати і інші патологічні процеси. Вони реєструються у судинах щурів з генетично детермінованою гіпертензією, у судинах кролів в умовах експериментальної гіперхолестеринемії, у судинах свиней при моделюванні гіпоксії і носять, імовірно, універсальний характер.

Практичні рекомендації

1. Із сімейства нітровазодилататорів в умовах опроміненого організму більш ефективні прямі донори оксиду азоту (такі як SIN-1 і нітропрусид натрію) у порівнянні з непрямими донорами NO (нітрогліцерин, нітрит натрію).

2. При лікуванні судинної недостатності кровообігу в умовах іонізуючого опромінення фармакологічні препарати, спрямовані на стимуляцію судинного ендотелію, доцільно застосовувати на фоні попереднього введення фосфатидилхолінових ліпосом, що підвищують їх ефективність.

3. На ранніх строках після опромінення для пом'якшення наслідків радіаційного впливу на судинну систему доцільно використовувати a-токоферол або фосфатидилхолінові ліпосоми. Профілактичне застосування ліпосом неефективне.

4. При розробці нових фармакологічних засобів для лікування радіаційних ушкоджень кровоносних судин доцільно віддавати перевагу сполукам, яким одночасно притаманні антиоксидантні властивості та здатність відновлювати функціональну цілісність судинного ендотелію.

Список опублікованих праць за темою дисертації

1. Байдан Л.В., Тишкин С.М Влияние апамина на синаптическую передачу и тормозящий эффект АТФ и норадреналина в гладкомышечных клетках ободочной кишки // Физиол. журн. 1983. Т.29, №2. С. 181-185.

2. Baidan L.V., Tishkin S.M., Shuba M.F. Possible mechanism of adrenergic and nonadrenergic inhibition in intestinal smooth muscle cells // Pflugers Arch. 1985. Vol.403. P. 429-432.

3. Байдан Л.В., Тишкин С.М., Шуба М.Ф. Действие нитроглицерина и нитропруссида натрия на ГМК кишечника // Физиол. журн. СССР 1987. Т.73, №11. С. 1569-1572.

4. Тараненко В.М., Талаева Т.В., Тишкин С.М., Братусь В.В. Влияние гиперхолестеринемии на электрические и сократительные свойства сосудистой стенки // Бюл. экспер. биол. медицины. 1989. №10. С. 400-401.

5. Тишкин С.М., Тараненко В.М., Талаева Т.В., Сергиенко О.В., Братусь В.В. Функциональное состояние и адренореактивность миокарда при экспериментальном атеросклерозе // Патологическая физиол. и экспер. терапия. 1990. №5. С. 15-17.

6. Тараненко В.М., Талаева Т.В., Тишкин С.М., Исаечкина И.М., Братусь В.В. Эффективность защиты сосудистой стенки от атеросклеротического поражения различными кальциевыми антагонистами // Патологическая физиол. и экспер. терапия. 1991. №1. С. 5-7.

7. Тараненко В.М., Тишкин С.М. Установка для сравнительной оценки сократительной активности различных участков сосудистой стенки // Физиол. журн. СССР 1991. Т.74, №2. С. 132-135.

8. Тараненко В.М., Тишкин С.М., Руднев М.И. Изменения реактивности сосудистой стенки под влиянием ионизирующего облучения // Докл. АН СССР 1992. - Т.322, №3. С. 600-603.

9. Талаєва Т.В., Тараненко В.М., Тишкин С.М., Ісаєчкіна І.М., Сергієнко О.В., Третяк І.В., Братусь В.В. Ангіопротекторна ефективність поєднаного використання хлористого магнію та антиоксідантів в умовах тривалої гіперхолестеринемії // Фізіол. журн. АН України 1993. Т.39, №1. С. 102-106.

10. Тишкін С.М., Тараненко В.М., Руднєв М.І., Воронков Г.С., Плющ Г.І., Ісаєчкіна І.М., Попова Л.М., Братусь В.В. Активація вільнорадикальних процесів як фактор порушення скорочувальної активності судинної стінкі під дією іонізуючої радіації // Фізіол. журн. АН України 1993. Т.39, №2-3. С. 23-29.

11. Братусь В.В., Тишкин С.М., Тараненко В.М., Плющ Г.И., Руднев М.И. Свободнорадикальное повреждение тканей как динамический процесс // Докл. РАН. 1993. Т.333, №6. С. 792-794.

12. Тишкін С.М. Дія деяких антиангінальних препаратів на кровоносні судини при комбінованому впливі гіперхолестеринемії та іонізуючої радіації // Діагностика та профілактика негативних наслідків радіації. Київ: НЦРМ. 1997, с. 252-255.

13. Тишкін С.М. Вплив іонізуючої радіації на дію деяких антиангінальних препаратів // Ліки. 1998. №2. С. 62-65.

14. Моссе І.В., Тишкін С.М., Соловйов А.І. Порівняльна характеристика ефективності дії NO-донорів на коронарні артерії свині в нормі та при гипоксії // Ліки. 1998. №5. С. 9-12.

15. Моссе И.В., Тишкин С.М., Соловьев А.И. Роль монооксида азота в формировании эндотелий-зависимых реакций в различных сосудах // Роль монооксида азота в процессах жизнедеятельности. Минск: Полибиг. 1998. С. 136-138.

16. Soloviev A., Tishkin S., Parshikov A., Stefanov A., Mosse I. Depression of Endothelium-dependent Relaxation Despite Normal Release of Nitric Oxide in the Aorta of Spontaneously Hypertensive Rats: Possible Role of Protein Kinase C // Endothelium-dependent hyperpolarizations. Amsterdam: Harwood Academic Publichers. 1999. P. 289-296.

17. Тишкин С.М. Роль оксида азота в развитии гипоксических и индуцированных радиацией изменений реактивности кровеносных сосудов // Роль нейромедиаторов и регуляторных пептидов в процессах жизнедеятельности. Минск: Полибиг. 1999. С. 214-215.

18. Моссе І.В., Тишкін С.М., Соловйов А.І. Вивчення змін реактивності до донорів оксиду азоту коронарних артерій свині при гіпоксії // Ліки. 2000. №3-4. С. 27-30

19. Soloviev A.I., Tishkin S.М., Parshikov A.V., Mosse I., Stefanov A., Gurney A., Osipenko O. The EDHF-dependent but not the NO-dependent component of the acetylcholine-induced relaxation of the rabbit aorta resistant to ionized radiation // EDHF. 2000. London and New York: Taylor & Francis. 2001. P. 400-410.

20. Соловьев А.И., Тишкин С.М., Паршиков А.В., Иванова И.В., Гарни А.М. Ослабление дилататорной функции эндогенного оксида азота при развитии индуцированных радиацией нарушений эндотелий-зависимых сосудистых реакций // Функциональная роль монооксида азота и пуринов. Минск: Бизнесофсет. 2001. С. 161-163.

21. Тишкин С.М. Восстановление индуцированных радиацией изменений эндотелий-зависимых реакций аорты кроликов при помощи фосфатидилхолиновых липосом // Функциональная роль монооксида азота и пуринов. Минск: Бизнесофсет. 2001. С. 178-181.

22. Соловьев А.И., Тишкин С.М., Паршиков А.В., Иванова И.В., Гарни А.М., Стефанов А.В. Механизмы развития эндотелиальной дисфункции при действии ионизирующей радиации: роль оксида азота и эндотелий-зависимого гиперполяризующего фактора. // Материалы II Международной конференции "Микроциркуляция и ее возрастные изменения". Киев: ІПЦ "Алкон". 2002. С. 284-286.

23. Соловйов А.І., Тишкін С.М., Хромов О.С., Стефанов О.В. Зміна скорочувальної функції судин при артеріальної гіпертензії різного генезу та її корекція за допомогою фосфатидилхолінових ліпосом // Фізіол. журн. АН України 2002. Т.48,№6. С. 10-16.

24. Тишкін С.М. Корекція a-токоферолом ендотеліальної дисфункції, викликаної дією іонізуючої радіації у грудній аорті кролів // Медична хімія 2002. Т.4,№4. С. 52-54.

25. Soloviev, A.I., Stefanov, A.V., Tishkin, S.M., Khromov A.S., Parshikov A.V., Ivanova I.V., Gurney A.M. Saline containing phosphatidylcholine liposomes possess the ability to restore endothelial function damaged resulting from g-irradiation // J. Physiol. Pharmacol. 2002. Vol.53, №4. P. 701-712.

26. Патент №50582, Україна, "Спосіб лікування радіаційних ушкоджень кровоносних судин в експерименті", заявл. 15.02.2002, опубл. 15.10.2002, Бюл. №10.

27. Рішення про видачу деклараційного патенту на винахід №2002021276 "Спосіб лікування артеріальної гіпертензії в експеріменті", заявл. 21.05.2002, затв. 10.10.2002.

28. Tishkin S.M., Taranenko V.M., Rudnev M.I. The effect of ionizing radiation on endothelium - dependent relaxation of vascular wall // 2nd Intern. Symp. on endothelium - Derived Vasoactive Factors. Basel (Switzerland). 1992. №401. P. 214.

29. Soloviev A., Tishkin S., Parshikov A., Mosse I., Goncharov T., Garney A. Mechanisms of Endothelial Dysfunction after Whole-Body Ionized Irradiation Relationship Between Changes in Smooth Muscle Sensitivity to Nitric Oxide and its Release by Endothelial Cells // Nitric Oxide. 2000. Vol.4. P. 236.

30. Soloviev A., Stefanov A., Tishkin S., Parshikov A., Mosse I., Goncharov E., Osipenko J. and Gurney A. Mechanisms of endothelium dysfunction after ionized irradiation and its prevention by a-tocopherol // J. Physiol. 2001. Vol. 531P. P. 8P.

Анотація

Тишкін С.М. Механізми і фармакологічна корекція порушень скорочувальної активності судин, індукованих іонізуючим g-випромінюванням. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ученого ступеня доктора біологічних наук за спеціальністю 14.03.05 - фармакологія. - Інститут фармакології та токсикології АМН України, Київ, 2003.

Дисертація присвячена дослідженню механізмів змін судинної реактивності, що індуковані іонізуючою радіацією, і визначенню можливостей їх фармакологічної корекції. Показано, що опромінення викликає дозо-залежне пригнічення ендотелій-залежних дилататорних і збільшення констрикторних реакцій. Зменшення дилататорної спроможності ендотелію пов'язане з ослабленням NO-залежної компоненти розслаблення, проте звільнення дилататорних чинників з ендотелію опромінених судин при його стимуляції не зменшується. Компонента, що пов'язана з гіперполяризуючим ендотелій-залежним фактором, резистентна до дії радіації і визначає ендотелій-залежне розслаблення в судинах опромінених тварин. Дилататорна ефективність донорів оксиду азота зменшується в опромінених судинах, причому ступінь пригнічення дилататорної спроможності збільшується пропорційно експозиційній дозі і є різним для різних нітровазодилататорів.

Введення фосфатидилхолінових ліпосом (ФХЛ) після опромінення перешкоджає розвитку змін судинної реактивності як для ендотелій-залежних вазодилататорів, так і для нітросполук. Застосування ФХЛ до опромінення малоефективно. Застосування a-токоферолу також перешкоджає пригніченню NO-залежної компоненти розслаблення. Передбачається, що ФХЛ відновлюють бар'єрні властивості ендотелію і нормалізують дифузійні шляхи для NO. ФХЛ є представником нового класу лікарських засобів, яким одночасно притаманні антиоксидантна активність і ендотеліотропні властивості.

Ключові слова: ендотелій, іонізуюча радіація, оксид азоту, ендотелій-залежний гіперполяризуючий фактор, донори NO, фосфатидилхолінові ліпосоми.

Аннотация

Тишкин С.М. Механизмы и фармакологическая коррекция нарушений сократительной активности сосудов, индуцированных ионизирующим g-излучением - Рукопись

Диссертация на соискание ученой степени доктора биологических наук по специальности 14.03.05 - фармакология.- Институт фармакологии и токсикологии АМН Украины, Киев, 2003.

Диссертация имеет экспериментальный характер и посвящена исследованию механизмов изменений реактивности сосудистой стенки при воздействии ионизирующей радиации и определению возможностей их фармакологической коррекции. В условиях эксперимента показано, что ионизирующая радиация вызывает дозо-зависимое угнетение эндотелий-зависимых реакций и увеличение чувствительности сосудистой стенки к констрикторным воздействиям. Установлено, что степень изменения реактивности сосудистой стенки зависит от вида сосуда, дозы облучения, природы g-излучения и длительности пострадиационного периода. Показано, что подавление дилататорной способности эндотелия коррелирует с увеличением уровня свободно-радикальных процессов в плазме крови и сосудистой стенке в широком диапазоне доз ионизирующего облучения. Подавление дилататорной способности эндотелия связано с ослаблением действия связанной с NO-синтазой NO-зависимой компоненты расслабления, тогда как компонента расслабления, связанная с действием эндотелий-зависимого гиперполяризующего фактора в меньшей степени подвержена действию ионизирующей радиации и почти полностью определяет эндотелий-зависимое расслабление в сосудах облученных животных. Несмотря на подавление NO-зависимой компоненты расслабления, освобождение дилататорных факторов из эндотелия облученных сосудов при его стимуляции не уменьшается.

Впервые установлено, что дилататорная эффективность доноров оксида азота уменьшается после ионизирующего облучения, причем величина подавления дилататорной способности увеличивается пропорционально экспозиционной дозе. Степени подавления эффективности действия разных нитровазодилататоров отличаются. При умеренных дозах облучения чувствительность сосудистой стенки к донорам оксида азота восстанавливается с течением времени, тогда как подавленная дилататорная способность эндотелия не восстанавливается и может даже прогрессировать при больших дозах.

Применение a-токоферола в значительной степени ослабляет индуцированные радиацией изменения реактивности сосудистой стенки и препятствует угнетению NO-зависимой компоненты эндотелий-зависимого расслабления. Установлено, что введение фосфатидилхолиновых липосом сразу после облучения препятствует развитию радиационных изменений реактивности сосудистой стенки, причем положительный эффект наблюдается как для эндотелий-зависимых вазодилататоров, так и для нитросоединений. Применение фосфатидилхолиновых липосом до облучения малоэффективно. Действие липосом в условиях in vitro приводит к восстановлению подавленной радиацией NO-зависимой компоненты эндотелий-зависимого расслабления, но при этом уменьшенная чувствительность сосудистой стенки к донорам оксида азота не восстанавливается. Антиоксидантные препараты СОД, витамин С и глютатион не вызывают положительного влияния на дилататорную способность сосудистой стенки в этих условиях.

Предполагается, что изменения реактивности сосудистой стенки при радиационном воздействии обусловлено уменьшением биодоступности секретируемого эндотелием оксида азота вследствие индуцированных радиацией свободнорадикальных процессов и нарушения нормальных диффузионных путей эндогенного NO. Фосфатидилхолиновые липосомы, по-видимому, восстанавливают барьерные свойства эндотелия и нормализуют диффузионные пути для NO, восстанавливая при этом NO-зависимую компоненту эндотелий-зависимого расслабления. Фосфатидилхолиновые липосомы являются представителем нового класса лекарственных средств, обладающих одновременно антиоксидантной активностью и эндотелиотропным действием.

Ключевые слова: эндотелий, ионизирующая радиация, оксид азота, эндотелий-зависимый гиперполяризующий фактор, доноры NO, фосфатидилхолиновые липосомы.

Summary

Tishkin S.M. Mechanisms and pharmacological correction of g-radiation induced impairment of the vascular contractile activity. - Manuscript.

The thesis for competition of scientific degree of doctor's of biological sciences by specialty 14.03.05 - pharmacology. - Institute of pharmacology and toxicology, Academy of medical sciences of Ukraine, Kyiv, 2003.

The thesis is dedicated to study the mechanisms of ionizing radiation-induced impairment of the vascular reactivity and to define the pharmacological interventions could prevent vascular damage. Experiments were designed to determine the mechanisms of vascular endothelial dysfunction in rabbits subjected to whole-body irradiation with gamma rays from a cobalt60 or cesium137 sources. A significant impairment of endothelium-dependent vascular relaxation was evident at 2 Gy and increased in magnitude at higher radiation doses. In healthy vessels, the main mediators of the endothelium-dependent relaxation were NO (inhibited by L-Nw-nitroarginine - L-NA) and endothelium-derived hyperpolarizing factor (EDHF, inhibited by the combined application of charybdotoxin and apamin). In contrast, the ACh-induced relaxation of vessels from irradiated animals was insensitive to L-NA and abolished by charybdotoxin plus apamin, indicating loss of NO-mediated relaxation. The results imply that radiation selectively impairs the NO-dependent pathway while the EDHF pathway is resistant to irradiation and able to maintain endothelium-dependent relaxations at a reduced level. Endothelium-independent responses to the NO-donors glyceryl trinitrate, sodium nitroprusside and 3-morpholino-sydnonimine (SIN-1) were suppressed over a similar radiation dose range. NO-dependent component of relaxation was restored when animals were treated with the antioxidant a-tocopherol acetate shortly after irradiation. The protective action of phosphatidylcholine liposomes (PCL) on endothelial function was demonstrated. The liposomes, being injected intraperitoneally (30 mg/kg) 1 hour after radiation impact, promote normalization of both endothelium-dependent vascular responses and responses to NO-donors. In contrast, PCL, were without protective effect when injected to the rabbits at the same dose 1 hour before irradiation. It appears that PCL due to its ability to normalize NO-dependent vascular tone control mechanisms might be worthwhile therapeutic approach in case of ionizing irradiation.

Key words: endothelium, ionizing irradiation, nitric oxide (NO), EDHF, NO-donors, phosphatidylcholine liposomes.

Размещено на Allbest.ru