МЕТАБОЛИЗМ L-АРГИНИНА У ГИПЕРТЕНЗИВНЫХ КРЫС ПРИ УГНЕТЕНИИ АРГИНАЗЫ L-НОРВАЛИНОМ
PDF

Ключевые слова

aргиназа
L-норвалин
L-аргинин
L-орнитин
регуляция артериального давления

Как цитировать

Гилинский, М. А., Политыко, Ю. К., & Маркель, А. Л. (2021). МЕТАБОЛИЗМ L-АРГИНИНА У ГИПЕРТЕНЗИВНЫХ КРЫС ПРИ УГНЕТЕНИИ АРГИНАЗЫ L-НОРВАЛИНОМ. Российский физиологический журнал им. И. М. Сеченова, 107(8), 1018–1026. https://doi.org/10.31857/S0869813921080057

Аннотация

Гипотензивный эффект угнетения активности аргиназы [1] может реализоваться двумя путями: релаксацией сосудов при увеличении концентрации оксида азота (NO) и/или снижением количества циркулирующей жидкости. Первый эффект имеет место при повышении доступности субстрата NO-синтазы (NOS) – аргинина (АРГ), второй – при увеличении диуреза. Для уточнения путей влияния аргиназы на регуляцию артериального давления (АД) у крыс гипертензивной линии ISIAH и нормотензивной линии WAG проведен анализ особенностей метаболизма аминокислоты L-аргинина при торможении активности аргиназы путем введения

ее ингибитора L-норвалина. Измерение концентрации АРГ и его метаболита орнитина в крови, моче и в гомогенате ткани почки производили при помощи высокоэффективной жидкостной хроматографии с разделением на обращеннофазовом сорбенте и с флуоресцентной детекцией. Норвалин вводили внутрибрюшинно (в/б) 1 раз в день в дозе 30 мг/кг в течение 7-ми дней, контрольным крысам обеих линий вводили физиологический раствор. В экспериментах с введением норвалина не обнаружено достоверного увеличения концентраций аминокислот в плазме крови как гипертензивных крыс, так и нормотензивных животных. Концентрация АРГ в моче крыс ISIAH, получавших норвалин, удваивалась, а у крыс WAG не менялась. Суточная экскреция АРГ у нормотензивных крыс WAG, получавших норвалин, лишь немного увеличилась, а у крыс ISIAH под влиянием норвалина возросла почти в три раза. При этом диурез увеличился только у гипертензивных крыс. Под влиянием норвалина содержание АРГ на 1 г массы почки у крыс ISIAH возросло почти в два раза, а у нормотензивных крыс WAG не изменилось.

Проведенные исследования позволяют заключить, что ингибирование аргиназы норвалином оказало более сильный гипотензивный эффект у гипертензивных крыс по сравнению с нормотензивными. При этом гипотензивный эффект норвалина у нормотензивных крыс WAG может обеспечиваться системой оксида азота, тогда как у крыс гипертензивной линии ISIAH гипотензивный эффект реализуется за счёт усиления диуреза.

https://doi.org/10.31857/S0869813921080057
PDF

Литература

Michell DL, Andrews KL, Chin-Dusting JP (2011) Endothelial dysfunction in hypertension: the role of arginase. Front Biosci (Schol Ed) 1(3): 946–960.https://doi.org/10.2741/199

Pastor CM, Morris SMJr, Billiar TR (1995) Sources of arginine for induced nitric oxide synthesis in the isolated perfused liver. Am J Physiol 269:G861–G866. doi: 10.1152/ajpgi.1995.269.6.G861

Wu G, Morris SM Jr (1998) Arginine metabolism: nitric oxide and beyond. Biochem J 336: 1–17. https://doi.org/10.1042/bj3360001

Wu G, Morris SM Jr (2004). Arginine metabolism in mammals. In: Metabolic & Therapeutic Aspects of Amino Acids in Clinical Nutrition Second Edition Cynober LC (ed) Ch 10 CRC Press 153–167.

Якушев ВИ, Покровский МВ, Корокин МВ, Покровская ТГ, Куликовская ВА, Ершов ИН, Бесхмельницына ЕА, Арустамова АА, Котельникова ЛВ (2012) Аргиназа - новая мишень для фармакологической коррекции эндотелиальной дисфункции. Научные ведомости БелГУ Сер Медицина Фармация 22 (141) Вып 22/3 36–41. [Yakushev VI, Pokrovskiy MV, Korokin MV, Pokrovskaya TG, Kulikovskaya VA, Ershov I.N, Bezkhmelnitsyna EA, Arustamova AA, Kotelnikova LV (2012) Arginase – a new target for pharmacological correction of endothelial disfunction. Scient Rep BelSU Ser Med Pharmacy 22 (141) Issue 22/3 36–41. (In Russ)].

Mahdi A, Kövamees O, Pernow J (2020) Improvement in endothelial function in cardiovascular disease - Is arginase the target? Int J Cardiol 15: 301:207–214. https://doi.org/10.1016/j.ijcard.2019.11.004

Hey C, Boucher JL, Vadon-Le Goff S, Ketterer G, Wessler I, Racké K (1997) Inhibition of arginase in rat and rabbit alveolar macrophages by N-omega-hydroxy-D.L-indospicine effects on L-arginine utilization by nitric oxide synthase. Br J Pharmacol 121: 395–400. doi: 10.1038/sj.bjp.0701143

Griffith OW, Stuehr DJ (1995) Nitric oxide synthases: properties and catalytic mechanism. Annu Rev Physiol 57: 707–736. https://doi.org/10.1146/annurev.ph.57.030195.003423

Hecker M, Nematollahi H, Hey C, Busse R, Racké K (1995) Inhibition of arginase by NG- hydroxy-L-arginine in alveolar macrophages: implications for the utilization of L-arginine for nitric oxide synthesis. FEBS Lett 359: 251–254.https://doi.org/10.1016/0014-5793(95)00039-c

Gilinsky MA, Polityko YK, Markel AL, Latysheva TV, Samson AO, Polis B, Naumenko SE (2020) Norvaline Reduces Blood Pressure and Induces Diuresis in Rats with Inherited Stress-Induced Arterial Hypertension. Biomed Res Int 2020 ID 4935386.https://doi.org/ 10.1155/2020/4935386

Amstislavsky S, Welker P, Fruhauf JH, Maslova L, Ivanova L, Jensen B, Markel AL, Bachmann S (2005) Renal and endocrine changes in rats with inherited stress-induced arterial hypertension. Histochem Cell Biol 8:1–9.https://doi.org/10.1007/s00418-005-0118-5

Bobko AA, Sergeeva SV, Bagryanskaya EG, Markel AL, Khramtsov VV, Reznikov VA, Kolosova NG (2005) 19F NMR measurements of NO production in hypertensive ISIAH and OXYS rats. Biochem Biophys Res Commun 330(2):367–370. https://doi.org/10.1016/j.bbrc.2005.02.166

Prins HA, Houdijk APJ, Wiezer MJ, Teerlink T, van Lambalgen AAA, Thijs LG, Van Leeuwen PAM (1999) Reduced arginine plasma levels are the drive for arginine production by the kidney in the rat. SHOCK 11:199–204. https://doi.org/10.1097/00024382-199903000-00008

Lang U, Karlaganis G, Seelig S, Sayers G, Schwyzer R (1973) Hormone: receptor interactions. Biological activities of (phenylalanine. norvaline)-adrenocorticotropin-(1-24)-tetrakosipeptide and its 4.5-dehydro-4.5-ditritio-norvaline analogue in isolated rat lipocytes and adrenal cortex cells: lipolysis, corticosterone and cyclic adenosine-3'.5'-monophosphate production. Helv Chim Acta 56: 1069–1072. https://doi.org/10.1002/hlca.19730560326

Lahera V, Navarro-Cid J, Cachofeiro V, García-Estañ J, Ruilope LM (1997) Nitric oxide: the kidney and hypertension. Am J Hypertens 10 (1):129–140. https://doi.org/10.1016/s0895-7061(96)00346-9

Seryapina AA, Shevelev OB, Moshkin MP, Markel AL, Akulov AE (2017) Stress-sensitive arterial hypertension. haemodynamic changes and brain metabolites in hypertensive ISIAH rats: MRI investigation. Exp Physiol 102:523–532. https://doi.org/10.1113/EP086064