Wpływ inhibitora fosfolipazy C na kurczliwość mięśni gładkich naczyń

Phospholipase C is the key enzyme responsible for the hydrolysis of membrane phospholipids phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate (PIP2) to two intracellular transmitters - diacylglycerol (DAG) and inositol triphosphate (IP3). PLC activation of smooth muscle leads to an increase in the concentration of IP3 and DAG which initiates the increase in the concentration of calcium ions into the cytoplasm as a result of the flow from the intracellular and then from extracellular pool.Main aim of this study was to evaluate the effect of PLC inhibitor U-73122 on vascular smooth muscle contraction stimulated pharmacologically with phenylephrine (PHE, α1-adrenoceptor agonist) and arg-vasopressin (AVP, vasopressin receptor agonist).Material and methods. Experiments were performed on isolated and perfused tail artery of Wistar rats. Contraction force in our model was measured by increased level of perfusion pressure with a constant flow.Results. Reactivity of vascular smooth muscle cells to PHE (10-9 - 10-3 M/L), and AVP (10-10 – 10-4 M/L), in the control group and in the presence of U-73122 – phospholipase C inhibitor at concentrations 1, 3 and 10 μM/l was analyzed. EC50 values calculated for PHE and AVP were 7.52 (±0.97) x10-8 M/L and 1.84 (±0.6) x10-8 M/L, respectively. The concentration-response curves obtained for PHE and AVP in the presence of U-73122 were shifted to the rightward with a decrease in maximal responses. In the presence of U-73122 the significant and dose dependent reduction in perfusion pressure was found for both agonists for calcium influx from intracellular calcium stores and from extracellular space.Conclusion. Results of our experiments suggest that in the presence of phospholipase C inhibitors, contraction induced by G-protein coupled receptors activation may by effectively inhibited by reduction in calcium influx from intra and extracellular calcium stores.Fosfolipaza C jest kluczowym enzymem odpowiedzialnym za hydrolizę błonowego fosfolipidu fosfatydyloinozyto-lodwufosforanu (PIPs) do dwóch wewnątrzkomórkowych wtórnych przekaźników – diacyloglicerolu (DAG) oraz trójfosforanu inozytolu (IP3). Aktywacja PLC zlokalizowanej w mięśniach gładkich naczyń prowadzi do wzrostu stężenia IP3 i DAG inicjując napływ jonów wapnia do cytoplazmy z puli początkowo wewnątrzkomórkowej, a następnie zewnątrzkomórkowej.Celem niniejszej pracy była ocena wpływu inhibitora PLC (U-73122) na skurcz mięśni gładkich naczyń, stymulowanych farmakologicznie fenylefryną (PHE, agonistą α1-adrenergicznego) i arg-wazopresyną (AVP, agonistą receptora wazopresynowego).Materiał i metody. Badania przeprowadzono na izolowanych i perfundowanych tętnicach szczurów szczepu Wistar.Wykładnikiem siły skurczu mięśni gładkich tętnicy było ciśnienie płynu perfuzyjnego.Wyniki. Oceniano reaktywność mięśni gładkich naczyń stymulowanych Phe (10-9 - 10-3 M/L) i AVP (10-10 - 10-4 M/L), w grupie kontrolnej oraz w obecności U-73122 - inhibitora fosfolipazy C w stężeniach 1, 3 i 10 μM/L. Wartości EC50 obliczone dla Phe i AVP wynosiły odpowiednio 7,52 (±0,97) x10-8 M/L i 1,84 (± 0,6) x10-8 M/L. Krzywe zależności odpowiedzi od stężenia otrzymane dla Phe i AVP w obecności U-73122 były przesunięte w stronę prawą z jednoczesną redukcją odpowiedzi maksymalnych. W obecności U-73122 stwierdzono także istotne i zależne od stężenia obniżenie ciśnienia perfuzyjnego w przypadku za-równo napływu wapnia z magazynów wewnątrzkomórkowych jak i z przestrzeni zewnątrzkomórkowej.Wnioski. Wyniki doświadczeń wskazują, że obecność fosfolipazy C, skutecznie zmniejsza reaktywność mięśni gładkich naczyń krwionośnych po stymulacji receptorów sprzężonych z białkiem G i prowadzi do ograniczenia napływu wapnia do cytoplazmy zarówno z wewnątrz-komórkowych, jak i zewnątrzkomórkowych magazynów

Modulatory effect of sodium nitroprusside and 8Br-cGMP on mastoparan-7 induced contraction

I n t r o d u c t i o n. Mastoparan-7 activates G-protein and stimulates apoptosis, but in smooth muscle cells leads to increase in perfusion pressure. Main a i m of this study was to evaluate the modulatory effect of 8Br-cGMP and sodium nitroprusside on vascular smooth muscle contraction induced by direct stimulation of G-protein with mastoparan-7. Ma t e r i a l  a n d  m e t h o d s. Experiments were performed on isolated and perfused tail artery of Wistar rats. Contraction force in our model was measured by increased level of perfusion pressure with a constant flow. R e s u l t s. Concentration-response curves obtained for mastoparan-7 presented an sigmoidal relation. In presence of SNP and 8Br-cGMP the significant and dose dependent leftward shift with significant reduction in maximal responses was present. Moreover, analyzing function of calcium stores the significant inhibition of influx from both, intra- and extracellular calcium stores was present. C o n c l u s i o n. Results of our experiments suggest that contraction induced by direct activation of G-protein with mastoparan-7 may by effectively inhibited in the presence of donors of nitric oxide such as sodium nitroprusside and in the presence of 8Br-cGMP.  Mastoparan-7 jest aktywatorem białka G, stymulującym apoptozę. W mięśniach gładkich naczyń krwionośnych zwiększa kurczliwość. C e l e m prowadzonego badania było określenie wpływu nitroprusydku sodowego oraz 8Br-cGMP na skurcz mięśni gładkich wywołany bezpośrednią stymulacją białka G przez mastoparan-7. M a t e r i a ł  i  m e t o d y. Badania przeprowadzono na izolowanych i perfundowanych tętnicach ogonowych szczurów szczepu Wistar. Wykładnikiem skurczu w układzie doświadczalnym były zmiany ciśnienia perfuzyjnego. W y n i k i. Krzywe zależności efektu od stężenia agonisty uzyskane dla mastoparanu-7 miały przebieg odpowiadający krzywej sigmoidalnej. W obecności nitroprusydku sodowego i 8Br-cGMP zaobserwowano istotne przesunięcie krzywych w stronę prawą, tj. w stronę wyższych stężeń agonisty z jednoczesną redukcja efektu maksymalnego. Oceniając efektywność skurczu wyzwalanego napływem wapnia z przestrzeni wewnątrzkomórkowej i zewnątrzkomórkowej, stwierdzono istotne zmniejszenie napływu jonów wapnia z obydwu wymienionych magazynów. Wn i o s k i. Wyniki przeprowadzonych doświadczeń sugerują, że skurcz wyzwolony przez bezpośrednią aktywację białka G przez mastoparam-7 może być skutecznie hamowany przez donory tlenku azotu, jak np. nitroprusydek sodowy a także w obecności 8Br-cGMP

Modulujący wpływ nitroprusydku sodu i 8Br-cGMP na reaktywność mięśniówki indukowany mastoparanem-7

I n t r o d u c t i o n . Mastoparan-7 activates G-protein and stimulates apoptosis, but in smooth muscle cells leads to increase in perfusion pressure.Main a i m of this study was to evaluate the modulatory effect of 8Br-cGMP and sodium nitroprusside on vascular smooth muscle contraction induced by direct stimulation of G-protein with mastoparan-7.Ma t e r i a l  a n d  m e t h o d s . Experiments were performed on isolated and perfused tail artery of Wistar rats. Contraction force in our model was measured by increased level of perfusion pressure with a constant flow.R e s u l t s . Concentration-response curves obtained for mastoparan-7 presented an sigmoidal relation. In presence of SNP and 8Br-cGMP the significant and dose dependent leftward shift with significant reduction in maximal responses was present. Moreover, analyzing function of calcium stores the significant inhibition of influx from both, intra- and extracellular calcium stores was present.C o n c l u s i o n . Results of our experiments suggest that contraction induced by direct activation of G-protein with mastoparan-7 may by effectively inhibited in the presence of donors of nitric oxide such as sodium nitroprusside and in the presence of 8Br-cGMP. Mastoparan-7 jest aktywatorem białka G, stymulującym apoptozę. W mięśniach gładkich naczyń krwionośnych zwiększa kurczliwość.C e l e m prowadzonego badania było określenie wpływu nitroprusydku sodowego oraz 8Br-cGMP na skurcz mięśni gładkich wywołany bezpośrednią stymulacją białka G przez mastoparan-7.M a t e r i a ł  i  m e t o d y . Badania przeprowadzono na izolowanych i perfundowanych tętnicach ogonowych szczurów szczepu Wistar. Wykładnikiem skurczu w układzie doświadczalnym były zmiany ciśnienia perfuzyjnego.Wy n i k i . Krzywe zależności efektu od stężenia agonisty uzyskane dla mastoparanu-7 miały przebieg odpowiadający krzywej sigmoidalnej. W obecności nitroprusydku sodowego i 8Br-cGMP zaobserwowano istotne przesunięcie krzywych w stronę prawą, tj. w stronę wyższych stężeń agonisty z jednoczesną redukcja efektu maksymalnego. Oceniając efektywność skurczu wyzwalanego napływem wapnia z przestrzeni wewnątrzkomórkowej i zewnątrzkomórkowej, stwierdzono istotne zmniejszenie napływu jonów wapnia z obydwu wymienionych magazynów.Wn i o s k i . Wyniki przeprowadzonych doświadczeń sugerują, że skurcz wyzwolony przez bezpośrednią aktywację białka G przez mastoparam-7 może być skutecznie hamowany przez donory tlenku azotu, jak np. nitroprusydek sodowy a także w obecności 8Br-cGMP

Effect of acetylcholine on vascular smooth muscle contraction induced by phenylephrine, angiotensin II and mastoparan-7

Background. The reactivity of blood vessels depends on their structure and the presence of calcium ions. It is modulated by numerous factors which activate specific signalling pathways leading to contraction or relaxation of smooth muscle. The action of various vasodilatation substances may be altered under the influence of similar or quite different modulators. Main aim of this study was to assess the role of acetylcholine and calcium ions in modulating the contraction induced by angiotensin II (ANG II), phenylephrine (PHE) and mastoparan-7, a direct activator of G-protein. Material and methods. Experiments were performed on isolated and perfused tail arteries of Wistar rats. Contraction force in our model was measured by increased level of perfusion pressure with a constant flow. Results. ANG II caused an increase in perfusion pressure in physiological salt solution (PSS) and calcium free PSS (FPSS).Under the influence of increasing concentrations of acetylcholine, a statistically significant reduction in perfusion pressure in both types of fluid was noted. In the presence of nitro-L-arginine (nitric oxide synthase inhibitor, L-NNA) in both solutions, no changes in contraction stimulated by ANG II or spasmolytic effect of acetylcholine were observed. PHE, in a similar manner to ANG II, caused contraction in FPSS and PSS, which was similarly modulated by acetylcholine. In the mastoparan-7 induced contraction, the pattern of tissue response was similar. For all groups, maximal perfusion pressure in PSS was higher than for FPSS. Conclusions. The results of our experiments suggest that acetylcholine by activation of vascular endothelium is able to induce dose-dependent vasodilatation not only in contraction related to typical metabotropic receptor agonists, but also after direct stimulation of G-protein with mastoparan-7. This effect may be reversed in the presence of inhibitors of endothelial synthase of nitric oxide