Соли короткоцепочечных жирных кислот усиливают активность Ca2+-активируемых K+ - каналов большой проводимости и снижают кальциевые осцилляции в GH3-клетках крысы

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Короткоцепочечные жирные кислоты, к которым относятся уксусная, пропионовая, масляная кислоты, являются метаболитами микробиоты, способными оказывать разнообразные физиологические эффекты как в кишечнике, так и за его пределами, включая центральную нервную систему. Целью нашей работы было исследование влияния ацетата, пропионата и бутирата натрия на активность Са2+-активируемых К+-каналов большой проводимости и кальциевые осцилляции в культуре GI13-клеток гипофиза крысы. Показано, что исследованные жирные кислоты вызывают дозозависимое увеличение амплитуды интегральных выходящих калиевых токов; эти эффекты предотвращаются тетраэтиламмонием, что указывает на участие Са2+-активируемых К+-каналов большой проводимости в эффектах жирных кислот. Действительно, жирные кислоты повышали вероятность открытия одиночных каналов без изменения амплитуды и среднего времени открытого состояния. Кроме того, они приводили к значительному снижению амплитуды и частоты Са2+-осцилляций в GH3-клетках. Усиление калиевой проводимости и снижение уровня внутриклеточного Ca2+ при действии короткоцепочечных жирных кислот может опосредовать их эффекты в различных возбудимых структурах, такие как снижение сократимости гладкомышечных клеток кишечника и сосудов, гиперполяризация нейронов, регуляция высвобождения гормонов и медиаторов.

Об авторах

И. Ф Шайдуллов

Казанский (Приволжский) федеральный университет

Email: guzel.sitdikova@kpfu.ru
Казань, Республика Татарстан, Россия

Е. В Ермакова

Казанский (Приволжский) федеральный университет

Email: guzel.sitdikova@kpfu.ru
Казань, Республика Татарстан, Россия

Д. М Сорокина

Казанский (Приволжский) федеральный университет

Email: guzel.sitdikova@kpfu.ru
Казань, Республика Татарстан, Россия

О. В Яковлева

Казанский (Приволжский) федеральный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: guzel.sitdikova@kpfu.ru
Казань, Республика Татарстан, Россия

Г. Ф Ситдикова

Казанский (Приволжский) федеральный университет

Email: guzel.sitdikova@kpfu.ru
Казань, Республика Татарстан, Россия

Список литературы

  1. G. Den Besten, K. Van Eunen, A. K. Groen, et al., J. Lipid Res., 54, 2325 (2013).
  2. S. Deleu, K. Machiels, J. Raes, et al., EBioMedicine, 66, 103293 (2021).
  3. E. Hosseini, C. Grootaert, W. Verstraete, and T. Van de Wiele, Nutr. Rev., 69, 245 (2011).
  4. D. P. Venegas, M. K. De La Fuente, G. Landskron, et al., Front. Immunol., 10, 277 (2019).
  5. E. Stachowska, M. W. Kniewska, A. Dziezyc, and A. Bohatyrewicz, Eur. Rev. Med. Pharmacol. Sci., 25, 4570 (2021).
  6. D. L. Topping and P. M. Clifton, Physiol. Rev., 81, 1031 (2001).
  7. S. Fukuda, H. Toh, K. Hase, et al., Nature, 469, 543 (2011).
  8. A. L. Kau, P. P. Ahern, N. W. Griffin, et al., Nature, 474, 327 (2011).
  9. K. M. Maslowski, A. T. Vieira, A. Ng, et al., Nature, 461, 1282 (2009).
  10. N. R. Hurst, D. M. Kendig, K. S. Murthy, and J. R. Grider, Neurogastroenterol. Motil., 26, 1586 (2014).
  11. E. Suply, P. de Vries, R. Soret, et al., Am. J. Physiol. -Gastrointest. Liver Physiol., 302, G1373 (2012).
  12. I. F Shaidullov, D. M. Sorokina, F. G. Sitdikov, et al., BMC Gastroenterol., 21, 1 (2021).
  13. F. Fan, Y. Chen, Z. Chen, et al., Mol. Pain., 17 (2021).
  14. W. Zhang, X. Feng, Y. Zhang, et al., J. Cell. Mol. Med., 24, 3192 (2020).
  15. N. Natarajan and J. L. Pluznick, Am. J. Physiol. - Cell Physiol., 307, C979 (2014).
  16. J. L. Pluznick, Gut Microbes., 5, 202 (2013).
  17. N. Natarajan, D. Hori, S. Flavahan, et al., Physiol. Genomics, 48, 826 (2016).
  18. S. Kim, R. Goel, A. Kumar, et al., Clin. Sci., 132, 701 (2018).
  19. F. Z. Marques, E. Nelson, P. Y. Chu, et al., Circulation, 135, 964 (2017).
  20. W. H. Oldendorf, Am. J. Physiol., 224, 1450 (1973).
  21. Y. P. Silva, A. Bernardi, and R. L. Frozza, Front. Endocrinol. (Lausanne), 11, 25 (2020).
  22. B. Dalile, L. Van Oudenhove, B. Vervliet, and K. Verbeke, Nat. Rev. Gastroenterol. Hepatol., 16, 461 (2019).
  23. G. Haschke, H. Schafer, and M. Diener, Neurogastroenterol. Motil., 14, 133 (2002).
  24. S. A. Hamodeh, M. Rehn, G. Haschke, and M. Diener, Neurogastroenterol. Motil., 16, 597 (2004).
  25. R. Nitschke, N. Benning, S. Ricken, et al., Pflugers Arch. Eur. J. Physiol., 434, 466 (1997).
  26. S. Ghatta, I. Lozinskaya, Z. Lin, et al., Eur. J. Pharmacol., 563, 203 (2007).
  27. G. F. Sitdikova, T. M. Weiger, and A. Hermann, Pflugers Arch. Eur. J. Physiol., 459, 389 (2010).
  28. K. D. Thornbury, S. M. Ward, and K. M. Sanders, Am. J. Physiol. - Cell Physiol., 263 (1992).
  29. E. Distrutti, L. Monaldi, P. Ricci, and S. Fiorucci, World J. Gastroenterol., 22, 2219 (2016).
  30. J. H. Cummings and G. T. Macfarlane, J. Appl. Bacteriol., 70, 443 (1991).
  31. J. Fernandes, W. Su, S. Rahat-Rozenbloom, et al., Nutr. Diabetes, 4, e121 (2014).
  32. D. F MacFabe, Microb. Ecol. Heal. Dis., 26 (2015).
  33. J. H. Cummings, E. W. Pomare, H. W. J. Branch, et al., Gut, 28, 1221 (1987).
  34. S. G. Peters, E. W. Pomare, and C. A. Fisher, Gut, 33, 1249 (1992).
  35. A. N. Thorburn, C. I. McKenzie, S. Shen, et al., Nat.Commun. 6, 7320 (2015).
  36. M. J. Edelman, K. Bauer, S. Khanwani, et al., Cancer Chemother. Pharmacol., 51, 439 (2003).
  37. I. Kimura, D. Inoue, T. Maeda, et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 108, 8030 (2011).
  38. Z. Jirsova, M. Heczkova, H. Dankova, et al., Biomed Res.Int., 2019, ID 7084734 (2019).
  39. N. Vijay and M. Morris, Curr. Pharm. Des., 20, 1487 (2014).
  40. G. Frost, M. L. Sleeth, M. Sahuri-Arisoylu, et al., Nat.Commun., 5, ID 3611 (2014).
  41. V. Braniste, M. Al-Asmakh, C. Kowal, et al., Sci. Transl. Med., 6, 263ra158 (2014), doi: 10.1126/sci-translmed.3009759
  42. R. Mirzaei, B. Bouzari, S. R. Hosseini-Fard, et al., Biomed. Pharmacother., 139, 111661 (2021).
  43. H. Nuutinen, K. Lindros, P. Hekali, and M. Salaspuro, Alcohol, 2, 623 (1985).
  44. R. A. Waniewski and D. L. Martin, J. Neurosci., 18, 5225 (1998).
  45. D. K. Deelchand, A. A. Shestov, D. M. Koski, et al., J. Neurochem., 109, 46 (2009).
  46. C. B. Christiansen, M. B. N. Gabe, B. Svendsen, et al., Am. J. Physiol. - Gastrointest. Liver Physiol., 315, G53 (2018).
  47. H. Berkefeld, B. Fakler, and U. Schulte, Physiol. Rev., 90, 1437 (2010).
  48. A. Hermann, G. F. Sitdikova, and T. M. Weiger, Biomolecules, 5, 1870 (2015).
  49. И.Ф. Шайдуллов, М.У. Шафигуллин, Д.М. Габитова и др., Журн. эволюц. биохимии и физиологии, 54 (5), 355 (2018).
  50. A. N. Mustafina, A. V. Yakovlev, A. S. Gaifullina, et al., Biochem. Biophys. Res.Commun., 465, 825 (2015).
  51. A. S. Gaifullina, A. V. Yakovlev, A. N. Mustafina, et al., FEBS Lett., 590, 3375 (2016).
  52. N. B. Dass, A. K. John, A. K. Bassil, et al., Neurogastroenterol. Motil., 19, 66 (2007).
  53. И. Ф. Шайдуллов, Н. Н. Хаертдинов, Д. Н. Шарафутдинова и др., Уч. записки КГВАМ им. Н.Э. Баумана, 249 (1), 240 (2022).
  54. N. Cullen and P. L. Carten, Brain Res., 588, 49 (1992).
  55. S. S. Stojilkovic, J. Tabak, and R. Bertram, Endocr. Rev., 31, 845 (2010).
  56. I. Shaidullov, E. Ermakova, A. Gaifullina, et al., Pflugers Arch. Eur. J. Physiol., 473, 67 (2021).
  57. M. N. Yoon, M. J. Kim, H. S. Koong, D. K. Kim, S. H. Kim, H. S. Park, Alcohol., 63, 53 (2017).
  58. V. Andreu-I CTnandez, A. Bastons-Compta, E. Navarro-Tapia, et al., Sci. Rep., 9 (1), 1562 (2019).
  59. N. D. Aberg, K. G. Brywe, and J. Isgaard, Sci. World J., 6, 53 (2006).
  60. F. Nyberg, M. Hallberg, Nat. Rev. Endocrinol. 9, 357-365 (2013).

© Российская академия наук, 2023

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах