Соли короткоцепочечных жирных кислот усиливают активность Ca2+-активируемых K+ - каналов большой проводимости и снижают кальциевые осцилляции в GH3-клетках крысы
- Авторы: Шайдуллов И.Ф1, Ермакова Е.В1, Сорокина Д.М1, Яковлева О.В1, Ситдикова Г.Ф1
-
Учреждения:
- Казанский (Приволжский) федеральный университет
- Выпуск: Том 68, № 4 (2023)
- Страницы: 695-704
- Раздел: Статьи
- URL: https://journals.rcsi.science/0006-3029/article/view/142122
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0006302923040087
- EDN: https://elibrary.ru/KKCIVI
- ID: 142122
Цитировать
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
- G. Den Besten, K. Van Eunen, A. K. Groen, et al., J. Lipid Res., 54, 2325 (2013).
- S. Deleu, K. Machiels, J. Raes, et al., EBioMedicine, 66, 103293 (2021).
- E. Hosseini, C. Grootaert, W. Verstraete, and T. Van de Wiele, Nutr. Rev., 69, 245 (2011).
- D. P. Venegas, M. K. De La Fuente, G. Landskron, et al., Front. Immunol., 10, 277 (2019).
- E. Stachowska, M. W. Kniewska, A. Dziezyc, and A. Bohatyrewicz, Eur. Rev. Med. Pharmacol. Sci., 25, 4570 (2021).
- D. L. Topping and P. M. Clifton, Physiol. Rev., 81, 1031 (2001).
- S. Fukuda, H. Toh, K. Hase, et al., Nature, 469, 543 (2011).
- A. L. Kau, P. P. Ahern, N. W. Griffin, et al., Nature, 474, 327 (2011).
- K. M. Maslowski, A. T. Vieira, A. Ng, et al., Nature, 461, 1282 (2009).
- N. R. Hurst, D. M. Kendig, K. S. Murthy, and J. R. Grider, Neurogastroenterol. Motil., 26, 1586 (2014).
- E. Suply, P. de Vries, R. Soret, et al., Am. J. Physiol. -Gastrointest. Liver Physiol., 302, G1373 (2012).
- I. F Shaidullov, D. M. Sorokina, F. G. Sitdikov, et al., BMC Gastroenterol., 21, 1 (2021).
- F. Fan, Y. Chen, Z. Chen, et al., Mol. Pain., 17 (2021).
- W. Zhang, X. Feng, Y. Zhang, et al., J. Cell. Mol. Med., 24, 3192 (2020).
- N. Natarajan and J. L. Pluznick, Am. J. Physiol. - Cell Physiol., 307, C979 (2014).
- J. L. Pluznick, Gut Microbes., 5, 202 (2013).
- N. Natarajan, D. Hori, S. Flavahan, et al., Physiol. Genomics, 48, 826 (2016).
- S. Kim, R. Goel, A. Kumar, et al., Clin. Sci., 132, 701 (2018).
- F. Z. Marques, E. Nelson, P. Y. Chu, et al., Circulation, 135, 964 (2017).
- W. H. Oldendorf, Am. J. Physiol., 224, 1450 (1973).
- Y. P. Silva, A. Bernardi, and R. L. Frozza, Front. Endocrinol. (Lausanne), 11, 25 (2020).
- B. Dalile, L. Van Oudenhove, B. Vervliet, and K. Verbeke, Nat. Rev. Gastroenterol. Hepatol., 16, 461 (2019).
- G. Haschke, H. Schafer, and M. Diener, Neurogastroenterol. Motil., 14, 133 (2002).
- S. A. Hamodeh, M. Rehn, G. Haschke, and M. Diener, Neurogastroenterol. Motil., 16, 597 (2004).
- R. Nitschke, N. Benning, S. Ricken, et al., Pflugers Arch. Eur. J. Physiol., 434, 466 (1997).
- S. Ghatta, I. Lozinskaya, Z. Lin, et al., Eur. J. Pharmacol., 563, 203 (2007).
- G. F. Sitdikova, T. M. Weiger, and A. Hermann, Pflugers Arch. Eur. J. Physiol., 459, 389 (2010).
- K. D. Thornbury, S. M. Ward, and K. M. Sanders, Am. J. Physiol. - Cell Physiol., 263 (1992).
- E. Distrutti, L. Monaldi, P. Ricci, and S. Fiorucci, World J. Gastroenterol., 22, 2219 (2016).
- J. H. Cummings and G. T. Macfarlane, J. Appl. Bacteriol., 70, 443 (1991).
- J. Fernandes, W. Su, S. Rahat-Rozenbloom, et al., Nutr. Diabetes, 4, e121 (2014).
- D. F MacFabe, Microb. Ecol. Heal. Dis., 26 (2015).
- J. H. Cummings, E. W. Pomare, H. W. J. Branch, et al., Gut, 28, 1221 (1987).
- S. G. Peters, E. W. Pomare, and C. A. Fisher, Gut, 33, 1249 (1992).
- A. N. Thorburn, C. I. McKenzie, S. Shen, et al., Nat.Commun. 6, 7320 (2015).
- M. J. Edelman, K. Bauer, S. Khanwani, et al., Cancer Chemother. Pharmacol., 51, 439 (2003).
- I. Kimura, D. Inoue, T. Maeda, et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 108, 8030 (2011).
- Z. Jirsova, M. Heczkova, H. Dankova, et al., Biomed Res.Int., 2019, ID 7084734 (2019).
- N. Vijay and M. Morris, Curr. Pharm. Des., 20, 1487 (2014).
- G. Frost, M. L. Sleeth, M. Sahuri-Arisoylu, et al., Nat.Commun., 5, ID 3611 (2014).
- V. Braniste, M. Al-Asmakh, C. Kowal, et al., Sci. Transl. Med., 6, 263ra158 (2014), doi: 10.1126/sci-translmed.3009759
- R. Mirzaei, B. Bouzari, S. R. Hosseini-Fard, et al., Biomed. Pharmacother., 139, 111661 (2021).
- H. Nuutinen, K. Lindros, P. Hekali, and M. Salaspuro, Alcohol, 2, 623 (1985).
- R. A. Waniewski and D. L. Martin, J. Neurosci., 18, 5225 (1998).
- D. K. Deelchand, A. A. Shestov, D. M. Koski, et al., J. Neurochem., 109, 46 (2009).
- C. B. Christiansen, M. B. N. Gabe, B. Svendsen, et al., Am. J. Physiol. - Gastrointest. Liver Physiol., 315, G53 (2018).
- H. Berkefeld, B. Fakler, and U. Schulte, Physiol. Rev., 90, 1437 (2010).
- A. Hermann, G. F. Sitdikova, and T. M. Weiger, Biomolecules, 5, 1870 (2015).
- И.Ф. Шайдуллов, М.У. Шафигуллин, Д.М. Габитова и др., Журн. эволюц. биохимии и физиологии, 54 (5), 355 (2018).
- A. N. Mustafina, A. V. Yakovlev, A. S. Gaifullina, et al., Biochem. Biophys. Res.Commun., 465, 825 (2015).
- A. S. Gaifullina, A. V. Yakovlev, A. N. Mustafina, et al., FEBS Lett., 590, 3375 (2016).
- N. B. Dass, A. K. John, A. K. Bassil, et al., Neurogastroenterol. Motil., 19, 66 (2007).
- И. Ф. Шайдуллов, Н. Н. Хаертдинов, Д. Н. Шарафутдинова и др., Уч. записки КГВАМ им. Н.Э. Баумана, 249 (1), 240 (2022).
- N. Cullen and P. L. Carten, Brain Res., 588, 49 (1992).
- S. S. Stojilkovic, J. Tabak, and R. Bertram, Endocr. Rev., 31, 845 (2010).
- I. Shaidullov, E. Ermakova, A. Gaifullina, et al., Pflugers Arch. Eur. J. Physiol., 473, 67 (2021).
- M. N. Yoon, M. J. Kim, H. S. Koong, D. K. Kim, S. H. Kim, H. S. Park, Alcohol., 63, 53 (2017).
- V. Andreu-I CTnandez, A. Bastons-Compta, E. Navarro-Tapia, et al., Sci. Rep., 9 (1), 1562 (2019).
- N. D. Aberg, K. G. Brywe, and J. Isgaard, Sci. World J., 6, 53 (2006).
- F. Nyberg, M. Hallberg, Nat. Rev. Endocrinol. 9, 357-365 (2013).
![](/img/style/loading.gif)