Дейодиназа 2: регуляция экспрессии и функциональная роль в сосудистой системеНИР

Type 2 deiodinase: regulation of expression and functional role in the vasculature

Источник финансирования НИР

грант РФФИ

Этапы НИР

# 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.

Прикрепленные к НИР результаты

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".