Исследование действия некоторых препаратов, применяемых в клинике, на активность AQP1 мембраны эритроцитов человека
https://doi.org/10.29235/1814-6023-2021-18-2-204-211
Аннотация
С использованием метода остановленного потока и на основе исследования интенсивности светорассеяния изучено действие применяемых в клинике фармакологических препаратов на водный обмен эритроцитов человека, катализируемый аквапорином AQP1. Установлено, что примененные в терапевтических концентрациях лекарственные средства оказывают разной степени выраженности ингибирующее влияние на водную проницаемость мембраны эритроцитов. Полученные результаты расширяют представление о молекулярном механизме действия исследованных нами препаратов. С учетом широкого распространения AQP1 в различных тканях человека эти данные следует принимать во внимание при проведении терапевтических мероприятий, направленных на нормализацию водного обмена органов и тканей.
Ключевые слова
Об авторах
Е. В. Босякова
Республиканский научно-практический центр неврологии и нейрохирургии
Беларусь
Беларусь
Босякова Екатерина Владимировна – науч. сотрудник
ул. Ф. Скорины, 24, 220114, г. Минск
Э. П. Титовец
Республиканский научно-практический центр неврологии и нейрохирургии
Беларусь
Беларусь
Титовец Эрнст Петрович – д-р биол. наук, профессор, гл. науч. сотрудник
ул. Ф. Скорины, 24, 220114, г. Минск
Список литературы
1. Takata, K. Aquaporins: water channel proteins of the cell membrane / K. Takata, T. Matsuzaki, Y. Tajika // Prog. Histochem. Cytochem. – 2004. – Vol. 39, N 1. – P. 1–83. https://doi.org/10.1016/j.proghi.2004.03.001
2. Titovets, E. Novel computational model of the brain water metabolism: introducing an interdisciplinary approach / E. Titovets // J. Comp. Biol. Sys. – 2018. – Vol. 2, N 1. – Art. 103.
3. Titovets, E. Nanofluidic approach to brain water metabolism / E. Titovets // Adv. Nanomed. Nanotechnol. Res. – 2019. – Vol. 1. – P. 49–56.
4. The brain interstitial system: Anatomy, modeling, in vivo measurement, and applications / Y. Lei [et al.] // Prog. Neurobiol. – 2017. – Vol. 157. – P. 230–246. https://doi.org/10.1016/j.pneurobio.2015.12.007
5. Simon, M. J. Regulation of cerebrospinal fluid (CSF) flow in neurodegenerative, neurovascular and neuroinflammatory disease / M. J. Simon, J. J. Iliff // Biochim. Biophys. Acta. Mol. Basis. Dis. – 2016. – Vol. 1862, N 3. – P. 442–451. https://doi.org/10.1016/j.bbadis.2015.10.014
6. Extrarenal tissue distribution of CHIP28 water channels by in situ hybridization and antibody staining / H. Hasegawa [et al.] // Am. J. Physiol. Cell Physiol. – 1994. – Vol. 266, N 4. – P. C893–C903. https://doi.org/10.1152/ajpcell.1994.266.4.c893
7. Титовец, Э. П. Аквапорины человека и животных. Фундаментальные и клинические аспекты / Э. П. Титовец. – Минск : Белорус. наука, 2007. – 239 с.
8. Yool, A. J. Aquaporins: multiple roles in the central nervous system / A. J. Yool // Neuroscientist. – 2007. – Vol. 13, N 5. – P. 470–485. https://doi.org/10.1177/1073858407303081
9. Yang, B. Erythrocyte water permeability and renal function in double knockout mice lacking aquaporin-1 and aquaporin-3 / B. Yang, T. Ma, A. S. Verkman // J. Biol. Chem. – 2001. – Vol. 276, N 1. – P. 624–628. https://doi.org/10.1074/jbc.m008664200
10. Identification, purification, and partial characterization of a novel Mr 28,000 integral membrane protein from erythrocytes and renal tubules / B. M. Denker [et al.] // J. Biol. Chem. – 1988. – Vol. 263, N 30. – P. 15634–15642. https://doi.org/10.1016/s0021-9258(19)37635-5
11. Higaa, K. Molecular cloning and expression of aquapolin 1 (AQP1) in dog kidney and erythroblasts / K. Higaa, H. Ochiai, H. Fujise // Biochimica et Biophysica Acta (BBA) – Biomembranes. – 2000. – Vol. 146, N 2. – P. 374–382. https://doi.org/10.1016/s0005-2736(99)00218-7
12. Wintour, E. M. Water channels and urea transporters // E. M. Wintour // Clin. Exp. Pharmacol. Physiol. – 1997. – Vol. 24, N 1. – P. 1–9. https://doi.org/10.1111/j.1440-1681.1997.tb01775.x
13. Abbott, N. J. Astrocyte-endothelial interactions at the blood-brain barrier / N. J. Abbott, L. Rönnbäck, E. Hansson // Nat. Rev. Neurosci. – 2006. – Vol. 7, N 1. – P. 41–53. https://doi.org/10.1038/nrn1824
14. Титовец, Э. П. Церебральный отек и современные направления его лечения / Э. П. Титовец, А. Ф. Смеянович // Вес. Нац. акад. навук Беларусі. Сер. мед. навук. – 2011. – № 1. – С. 84–94.
15. Loss of astrocyte polarization upon transient focal brain ischemia as a possible mechanism to counteract early edema formation / E. Steiner [et al.] // Glia. – 2012. – Vol. 60, N 11. – P. 1646–1659. https://doi.org/10.1002/glia.22383
16. Пархач, Л. П. Новый концептуальный подход к рассмотрению водного обмена головного мозга, церебрального отека, гипоксии и ишемии / Л. П. Пархач, Э. П. Титовец // Молекулярные, мембранные и клеточные основы функционирования биосистем : Междунар. науч. конф. ; Одиннадцатый съезд Белорус. обществ. об-ния фотобиологов и биофизиков, 17–20 июня 2014 г., Минск : сб. ст. : в 2 ч. / редкол. : И. Д. Волотовский [и др.]. – Минск, 2014. – Ч. 1. – С. 339–341.
17. Soveral, G. Aquaporin modulators: a patent review (2010–2015) / G. Soveral, A. Casini // Expert Opin. Ther. Pat. – 2017. – Vol. 27, N 1. – P. 49–62. https://doi.org/10.1080/13543776.2017.1236085
18. Ducza, E. Aquaporins during pregnancy: their function and significance / E. Ducza, A. Csányi, R. Gáspár // Int. J. Mol. Sci. – 2017. – Vol. 18, N 12. – P. 2593. https://doi.org/10.3390/ijms18122593
19. The Colton blood group locus. A linkage analysis / K. H. Zelinski [et al.] // Transfusion. – 1988. – Vol. 28, N 5. – P. 435–438. https://doi.org/10.1046/j.1537-2995.1988.28588337331.x
20. Corticosteroids induce expression of aquaporin-1 and increase transcellular water transport in rat peritoneum / M.S.Stoenoiu[etal.]//J.Am.Soc.Nephrol.–2003.–Vol.14,N3. –P.555–565.https://doi.org/10.1097/01.asn.0000053420.37216.9e
21. Исследование механизмов кислородного обмена эритроцитов человека / Э. П. Титовец [и др.] // Medline.ru. Рос. биомед. журн. – 2009. – Т. 10. – С. 425–441.
22. Dexmedetomidine preconditioning attenuates global cerebral ischemic injury following asphyxial cardiac arrest / X.-D. Ding [et al.] // Int. J. Neurosci. – 2016. – Vol. 126, N 3. – P. 249–256. https://doi.org/10.3109/00207454.2015.1005291
23. AQP4 expression in striatal primary cultures is regulated by dopamine – implications for proliferation of astrocytes / E. Küppers [et al.] // Eur. J. Neurosci. – 2008. – Vol. 28, N 11. – P. 2173–2182. https://doi.org/10.1111/j.1460-9568.2008.06531.x
24. AqF026 is a pharmacologic agonist of the water channel aquaporin-1 / A. J. Yool [et al]. // J. Am. Soc. Nephrol. – 2013. – Vol. 24, N 7. – P. 1045–1052. https://doi.org/10.1681/asn.2012080869
25. Voigtlaender, J. Transmembrane water influx via aquaporin-1 is inhibited by barbiturates and propofol in red blood cells / J. Voigtlaender, B. Heindl, F. B. Becker // Naunyn-Schmiedeberg’s Arch. Pharmacol. – 2002. – Vol. 366, N 3. – P. 209–217. https://doi.org/10.1007/s00210-002-0580-8
26. Propofol administration modulates AQP-4 expression and brain edema after traumatic brain injury / Z. Ding [et al.] // Cell Biochem. Biophys. – 2013. – Vol. 67, N 2. – P. 615–622. https://doi.org/10.1007/s12013-013-9549-0
27. Propofol pretreatment attenuates aquaporin-4 over-expression and alleviates cerebral edema after transient focal brain ischemia reperfusion in rats / Y. Y. Zheng [et al.] // Anesth. Analg. – 2008. – Vol. 107, N 6. – P. 2009–2016. https://doi.org/10.1213/ane.0b013e318187c313
28. Sevoflurane modulates AQPs (1,5) expression and endoplasmic reticulum stress in mice lung with allergic airway inflammation / C. M. Lv [et al.] // Biosci. Rep. – 2019. – Vol. 39, N 11. – Art. BSR20192453. https://doi.org/10.1042/bsr20193282
29. Kamondi, A. Mechanisms of antihistamine-induced sedation in the human brain: H1 receptor activation reduces a background leakage potassium current / A. Kamondi, P. B. Reiner // Neuroscience. – 1994. – Vol. 59, N 3. – P. 579–588. ttps://doi.org/10.1016/0306-4522(94)90178-3
30. Антиоксидантная терапия при лечении перитуморального отека головного мозга // А. Ф. Смеянович [и др.] // Достижения медицинской науки Беларуси : рец. науч.-практ. ежег. / гл. ред. И. Н. Семененя. – Минск, 2008. – Вып. 13. – С. 92–93.
31. The effect of ketorolac and triamcinolone acetonide on adipogenic and hepatogenic differentiation through miRNAs 16/15/195: Possible clinical application in regenerative medicine / S. F. Aval [et al.] // Biomed. Pharmacother. – 2018. – Vol. 97. – P. 675–683. https://doi.org/10.1016/j.biopha.2017.10.126
32. Moon, C. Aqp1 expression in erythroleukemia cells: genetic regulation of glucocorticoid and chemical induction / C. Moon, L. S. King, P. Agre // Am. J. Physiol. Cell Physiol. – 1997. – Vol. 273, N 5. – P. C1562–C1570. https://doi.org/10.1152/ajpcell.1997.273.5.c1562
33. Batista de Almeida, A. F. Aquaporins in health and disease / A. F. Batista de Almeida // Metallodrugs as protein modulators : Ph. D. Thesis / A. F. Batista de Almeida ; University of Groningen. – Groningen, 2016. – P. 59–63.
34. Gold coordination compounds as chemical probes to unravel aquaporin-7 function / A. Madeira [et al.] // Chem. Bio. Chem. – 2014. – Vol. 15, N 10. – P. 1487–1494. ttps://doi.org/10.1002/cbic.201402103
35. Evidence that aquaporin 1 is a major pathway for CO2 transport across the human erythrocyte membrane / V. Endeward [et al.] // FASEB J. – 2006. – Vol. 20, N 12. – P. 1974–1981. https://doi.org/10.1096/fj.04-3300com
36. Boron, W. F. Sharpey-Schafer lecture: gas channels / W. F. Boron // Exp. Physiol. – 2010. – Vol. 95, N 12. https://doi.org/10.1113/expphysiol.2010.055244
37. Verkman, A. S. Does aquaporin-1 pass gas? An opposing view / A. S. Verkman // J. Physiol. – 2002. – Vol. 542, N 1. – P. 31. https://doi.org/10.1113/jphysiol.2002.024398
Рецензия
Для цитирования:
Босякова Е.В., Титовец Э.П. Исследование действия некоторых препаратов, применяемых в клинике, на активность AQP1 мембраны эритроцитов человека. Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия медицинских наук. 2021;18(2):204-211. https://doi.org/10.29235/1814-6023-2021-18-2-204-211
For citation:
Basiakova K.V., Titovets E.P. Study of the effect of some drugs used in the clinic on the AQP1 activity of the human erythrocyte membrane. Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus, Medical series. 2021;18(2):204-211. (In Russ.) https://doi.org/10.29235/1814-6023-2021-18-2-204-211
Просмотров: 341
Послать статью по эл. почте 