The mitochondrial ATP-dependent potassium channel and its pharmacological modulators
- Authors: Pogilova E.V1, Novikov V.E1, Levchenkova O.S1
-
Affiliations:
- Smolensk State Medical University
- Issue: Vol 14, No 1 (2016)
- Pages: 29-36
- Section: Articles
- URL: https://journals.rcsi.science/RCF/article/view/2762
- DOI: https://doi.org/10.17816/RCF14129-36
- ID: 2762
Cite item
Full Text
Abstract
Full Text
##article.viewOnOriginalSite##About the authors
Elena V Pogilova
Smolensk State Medical University
Email: nau@sgma.info
Postgraduate Fellow, Dept. of Pharmacology
Vasiliy E Novikov
Smolensk State Medical University
Email: nau@sgma.info
Doctor of Medical Sciences, professor, Head of the Department of Pharmacology
Olga S Levchenkova
Smolensk State Medical University
Email: os.levchenkova@gmail.com
PhD (Pharmacology), Senior Lecturer, Dept. of Pharmacology
References
- Горбачева О. С., Венедиктова Н. И., Миронова Г. Д. Изучение кинетики и регуляции цикла калия // Патогенез. - 2011. - Т. 9. - № 3. - С. 26-27. [Gorbachyova OC, Venediktova NI, Mironova GD. Study of kinetics and regulation of potassium cycle. Patogenez. 2011;9 (3):26-27. (In Russ).]
- Даниленко Л. М., Покровский М. В., Новиков О. О., и др. Триггерный механизм противоишемического действия эритропоэтина и резвератрола // Науч. ведомости БелГУ. Серия «Медицина. Фармация». - 2012. - № 10. - Вып. 18/2. - С. 138-142. [Danilenko LM, Pokrovsky MV, Novikov OO. Trigger mechanism of antiischemic effect of erhytropoetine and resveratrol. Nauchnye vedomosti Belgorodskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Meditsina. Farmatsiya. 2012;10 (18/2):138-142. (In Russ).]
- Дикманов В. В., Новиков В. Е., Марышева В. В., Шабанов П. Д. Антигипоксические свойства производных тиазолоиндола // Обз. по клин. фармакол. и лек. терапии. - 2011. - Т. 9. - № 3. - С. 60-64. [Dikmanov VV, Novikov VE, Marysheva VV, Shabanov PD. Antihypoxic properties of tiazoloindole derivatives. Obzory po klinicheskoi farmacologii i lekarstvennoi terapii. 2011;9 (3):60-64. (In Russ).]
- Зарубина И. В. Современные представления о патогенезе гипоксии и ее фармакологической коррекции // Обз. по клин. фармакол. и лек. терапии. - 2011. - Т. 9. - № 3. - С. 31-48. [Zarubina IV. Modern veiws of pathogenesis of hypoxia and its pharmacological corrections. Obzory po klinicheskoi farmacologii i lekarstvennoi terapii. 2011;9 (3):31-48. (In Russ).]
- Зоров Д. Б., Исаев Н. К., Плотников Е. Ю., Силачев Д. Н. Перспективы митохондриальной медицины // Биохимия. - 2013. - Т. 78. - № 9. - С. 1251-1264. [Zorov DB, Isaev NK, Plotnikov EY, Silachev DN. Perspectives of mitochondrial medicine. Biokhimiya. 2013;78(9):1251-1264. (In Russ).]
- Качаева Е. В. Митохондриальный АТФ-чувствительный калиевый канал и его роль в адаптации организма к гипоксии: Автореф. дис. … канд. биол. наук. - Пущино, 2007. - 21 с. [Kachaeva EV. Mitochondrial ATP-sensitive potassium channel and its role in adaptation of the organism to hypoxia [dissertation]. Pushchino; 2007. 21 p. (In Russ).]
- Колесник И. М., Покровский М. В., Гудырев О. С., и др. Дистантное и фармакологическое прекондиционирование - новые возможности стимуляции неоваскулогенеза // Кубанский науч. мед. вестник. - 2010. - № 6. - С. 56-58. [Kolesnik IM, Pokrovsky MV, Gudyrev OS, et al. Distant and pharmacological preconditioning - new possibilitie for neovasculogenesis stimulation. Kubanskii nauchnyi meditsinskii vestnik. 2010;6:56-58. (In Russ).]
- Левченкова О. С., Новиков В. Е., Пожилова Е. В. Фармакодинамика и клиническое применение антигипоксантов // Обз. по клин. фармакол. и лек. терапии. - 2012. - Т. 10. - № 3. - С. 3-12. [Levchenkova OS, Novikov VE, Pozhilova EV. Pharmacodynamics and clinical use of antihypoxants. Obzory po klinicheskoi farmacologii i lekarstvennoi terapii. 2012;10(3):3-12. (In Russ).]
- Левченкова О. С., Новиков В. Е., Марышева В. В. Антигипоксическая активность соединения ВМ-606 в разные периоды прекондиционирования // Вестник Смоленской гос. мед. академии. - 2013. - Т. 12. - № 4. - С. 35-38. [Levchenkova OS, Novikov VE, Marysheva VV. Antihypoxic activity of the compound VM-606 in different periods of preconditioning. Vestnik Smolenskoi gosudarstvennoi meditsinskoi akademii. 2013;12(4):35-38. (In Russ).]
- Левченкова О. С., Новиков В. Е. Индукторы регуляторного фактора адаптации к гипоксии // Рос. мед.-биол. вестник им. акад. И. П. Павлова. - 2014. - № 2. - С. 134-144. [Levchenkova OS, Novikov VE. Inductors of regulatory factor of adaptation to hypoxia. Rossiiskii mediko-biologicheskii vestnik imeni I. P. Pavlova. 2014;2:134-144. (In Russ).].
- Лукьянова Л. Д. Современные проблемы адаптации к гипоксии. Сигнальные механизмы и их роль в системной регуляции // Пат. физиол. и эксперим. терапия. - 2011. - № 1. - С. 3-19. [Lukyanova LD. Modern problems of adaptation to hypoxia. Signal mechanisms and its role in systemic regulation. Patologicheskaya fisiologiya i eksperimentalnaya terapiya. 2011;1:3-19. (In Russ).]
- Маркова Е. О., Новиков В. Е., Парфенов Э. А., Пожилова Е. В. Комплексное соединение аскорбиновой кислоты с антигипоксантными и антиоксидантными свойствами // Вестник Смоленской гос. мед. академии. - 2013. - Т. 12. - № 1. - С. 27-32. [Markova EO, Novikov VE, Pargenov EA, Pozhilova EV. Complex compound of ascorbinic acid with antihypoxant and antioxidant properties. Vestnik Smolenskoi gosudarstvennoi meditsinskoi akademii. 2013;12(1):27-32. (In Russ).]
- Миронова Г. Д. Использование модуляторов ионных каналов как возможный путь лечения сердечно-сосудистых заболеваний, окислительного стресса и нейродегенеративных нарушений // Патогенез. - 2011. - Т. 9. - № 3. - С. 47. [Mironova GD. Usage of ionic channels modulators as a possible way to treat cardiovascular diseases, oxidative stress and neurodegenerative disorders. Patogenez. 2011;9(3):47. (In Russ).]
- Миронова Г. Д., Шигаева М. И., Гриценко Е. Н. и др. Особенности работы митохондриального АТФ-зависимого калиевого канала у животных с разной толерантностью к гипоксии до и после курсовой гипоксической тренировки // Бюл. эксперим. биол. и медицины. - 2011. - Т. 151. - № 1. - С. 30-36. [Mironova GD, Shigaeva MI, Gritsenko EN, et al. Peculiarities of work of mitochondrial ATP-dependent potassium channel in aminals with different tolerance to hypoxia before and after hypoxic training course. Byulleten eksperimentalnoi biologii i meditsiny. 2011;151(1):30-36. (In Russ).]
- Новиков В. Е. Возможности фармакологической нейропротекции при черепно-мозговой травме // Психофармакол. и биол. наркология. - 2007. - Т. 7. - № 2. - С. 1500-1509. [Novikov VE. Possibilities of harmacological neuroprotection in the brain trauma. Psychofarmakologiya i biologicheskaya narkologiya. 2007;7(2):1500-1509. (In Russ).]
- Новиков В. Е., Илюхин С. А. Влияние гипоксена на эффективность кислоты ацетилсалициловой при остром воспалении // Эксперим. и клиническая фармакология. - 2013. - Т. 76. - № 4. - С. 32-35. [Novikov V. E., Ilyukhin S. A. Effect of hypoxen on efficacy od acetylsalycilic acid in an acute inflammation. Eksperimentalnaya i klinicheskaya farmakologiya. 2013;76(4):32-35. (In Russ).]
- Новиков В. Е., Илюхин С. А., Пожилова Е. В. Влияние метапрота и гипоксена на развитие воспалительной реакции в эксперимента // Обз. по клин. фармакол. и лек. терапии. - 2012. - Т. 10. - № 4. - С. 63-66. [Novikov V. E., Ilyukhin SA, Pozhilova EV. Effect of metaprot and hypoxen on inflammation reaction development in the experiment. Obzory po klinicheskoi farmacologii i lekarstvennoi terapii. 2012;10(4):63-66. (In Russ).]
- Новиков В. Е., Климкина Е. И. Влияние гипоксена на морфо-функциональное состояние печени при экзогенной интоксикации // Эксперим. и клинич. фармакология. - 2009. - Т. 72. - № 5. - С. 43-45. [Novikov VE, Klimkina EI. Effect of hypoxen on morphofunctional state of the liver in exogenous intoxication. Eksperimentalnaya i klinicheskaya farmakologiya. 2009;72(5):43-45. (In Russ).]
- Новиков В. Е., Ковалева Л. А. Влияние веществ с ноотропной активностью на окислительное фосфорилирование в митохондриях мозга при острой черепно-мозговой травме // Эксперим. и клинич. фармакология. - 1997. - Т. 60. - № 1. - С. 59-61. [Novikov VE, Kovaleva LA. Effect of drugs with nootropic activity on oxidative phosphorylation in the brain mitochondria after acute brain trauma. Eksperimentalnaya i klinicheskaya farmakologiya. 1997;60(1):59-61. (In Russ).]
- Новиков В. Е., Ковалева Л. А. Влияние ноотропов на функцию митохондрий мозга в динамике черепно-мозговой травмы в возрастном аспекте // Экспериментальная и клиническая фармакология. - 1998. - Т. 61. - № 2. - С. 65-68. [Novikov VE, Kovaleva LA. Effect of nootropics on the brain mitochondrial function in dynamics of cerebral trauma in aged aspect. Eksperimentalnaya i klinicheskaya farmakologiya. 1998;61 (2):65-68 (In Russ).].
- Новиков В. Е., Крюкова Н. О., Новиков А. С. Гастропротекторные свойства мексидола и гипоксена // Эксперим. и клинич. фармакология. - 2010. - Т. 73. - № 5. - С. 15-18. [Novikov VE, Kryukova NO, Novikov AS. Gastroprotective properties of mexidol and hypoxen. Eksperimentalnaya i klinicheskaya farmakologiya.2010;73 (5):15-18. (In Russ).]
- Новиков В. Е., Левченкова О. С. Влияние амтизола на резистентность организма к острой гипоксии в поздний период прекондиционирования // Науч. ведомости Белгородского гос. ун-та. Серия «Медицина. Фармация». - 2012. - № 22 (141). - Вып. 20. - С. 127-129. [Novikov VE, Levchenkova OC. Effect of amtizol on the organism resistance to acute hypoxia in the late period of preconditioning. Nauchnye vedomosti Belgorodskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Meditsina. Farmatsiya. 2012;22(20):127-129. (In Russ).]
- Новиков В. Е., Левченкова О. С. Новые направления поиска лекарственных средств с антигипоксической активностью и мишени для их действия // Эксперим. и клинич. фармакология. - 2013. - Т. 76. - № 5. - С. 37-47. [Novikov VE, Levchenkova OC. New directions of search of pharmacological drugs with antihypoxic activity and targets for its action. Eksperimentalnaya i klinicheskaya farmakologiya. 2013;76(5):37-47. (In Russ).]
- Новиков В. Е., Левченкова О. С. Гипоксией индуцированный фактор как мишень фармакологического воздействия // Обз. по клин. фармакол. и лек. терапии. - 2013. - Т. 11. - № 2. - С. 8-16. [Novikov VE, Levchenkova OC. Hypoxia inducable factor as a target of pharmacological action. Obzory po klinicheskoi farmacologii i lekarstvennoi terapii. 2013;11(2):8-16. (In Russ).]
- Новиков В. Е., Левченкова О. С. Митохондриальные мишени для фармакологической регуляции адаптации клетки к воздействию гипоксии // Обз. по клин. фармакол. и лек. терапии. - 2014. - Т. 12. - № 2. - С. 28-35. [Novikov VE, Levchenkova OC. Mitochondrial targets for pharmacological regulation of adaptation to hypoxia exposure. Obzory po klinicheskoi farmacologii i lekarstvennoi terapii. 2014;12 (2):28-35. (In Russ).]
- Новиков В. Е., Левченкова О. С., Пожилова Е. В. Роль активных форм кислорода в физиологии и патологии клетки и их фармакологическая регуляция // Обз. по клин. фармакол. и лек. терапии. - 2014. - Т. 12. - № 4. - С. 13-21. [Novikov VE, Levchenkova OC, Pozhilova EV. Role of active forms of oxygen in the cell physiology and pathology and its pharmacological regulation. Obzory po klinicheskoi farmacologii i lekarstvennoi terapii. 2014;12 (4):13-21. (In Russ).]
- Новиков В. Е., Лосенкова С. О. Фармакология производных 3-оксипиридина // Обз. по клин. фармакол. и лек. терапии. - 2004. - Т. 3. - № 1. - С. 2-14. [Novikov VE, Losenkova SO. Pharmacology of 3-hydroxypyridine derivatives. Obzory po klinicheskoi farmacologii i lekarstvennoi terapii. 2004;3(1):2-14. (In Russ).]
- Новиков В. Е., Маркова Е. О., Дьяков М. Ю., Парфенов Э. А. Антигипоксическая активность комплексных соединений на основе аскорбиновой кислоты // Обз. по клин. фармакол. и лек. терапии. - 2011. - Т. 9. - № 2. - С. 35-41. [Novikov VE, Markova EO, Diakov MY, Parfenov EA. Antihypoxic activity of complex compounds on the basis of ascorbinic acid. Obzory po klinicheskoi farmacologii i lekarstvennoi terapii. 2011;9(2):35-41 (In Russ).].
- Новиков В. Е., Маркова Е. О., Парфенов Э. А. К механизму антигипоксического действия нового комплексного соединения аскорбиновой кислоты // Рос. мед.-биол. вестник им. акад. И. П. Павлова. - 2013. - № 2. - С. 59-65. [Novikov VE, Markova EO, Parfenov EA. To the mechanism of a new complex compound of ascorbinic acid. Rossiiskii mediko-biologicheskii vestnik imeni I. P. Pavlova. 2013;2:59-65. (In Russ).]
- Пожилова Е. В., Новиков В. Е., Новикова А. В. Фармакодинамика и клиническое применение препаратов на основе гидроксипиридина // Вестник Смоленской гос. мед. академии. - 2013. - Т. 12. - № 3. - С. 56-66. [Pozhilova EV, Novikov VE, Novikova AV. Pharmacodynamics and clinical use of drugs based on hydroxypyridine. Vestnik Smolenskoi gosudarstvennoi meditsinskoi akademii. 2013;12(3):56-66. (In Russ).]
- Пожилова Е. В., Новиков В. Е., Левченкова О. С. Регуляторная роль митохондриальной поры и возможности ее фармакологической модуляции // Обз. по клин. фармакол. и лек. терапии. - 2014. - Т. 12. - № 3. - С. 13-19. [Pozhilova EV, Novikov VE, Levchenkova OC. Regulatory role of mitochondrial pore and possibilities of its pharmacological modulation. Obzory po klinicheskoi farmacologii i lekarstvennoi terapii. 2014;12(3):13-19. (In Russ).]
- Родионова О. М. Сравнительная характеристика кардиотропных эффектов уридина и уридиновых нуклеотидов: Автореф. дис. … канд. мед. наук. - СПб., 2007. - 23 с. [Rodionova OM. Comparative characteristics of cardiotropic effects of uridine and uridine nucleotides. [dissertation]. Saint Petersburg; 2007. 23 p. (In Russ).]
- Судаков Н. П., Никифоров С. Б., Константинов Ю. М., и др. Механизмы участия митохондрий в развитии патологических процессов, сопровождающихся ишемией и реперфузией // Бюл. ВСНЦ СО РАМН. - 2006. - Т. 51. - № 5. - С. 332-336. [Sudakov NP, Nikiforov SB, Konstantinov YM, et al. Mechanisms of mitochondria participation in development of pathological processes accompanied by ischemia and reperfusia. Byulleten VSNT SO RAMN. 2006;51(5):332-226. (In Russ).]
- Тургенева Л. Б., Новиков В. Е., Пожилова Е. В. Лечение воспалительных заболеваний пародонта мексидолом // Патогенез. - 2011. - Т. 9. - № 3. - С. 67. [Turgeneva LB, Novikov VE, Pozhilova EV. Treatment of inflammatory diseases of parodont by mexidol. Patogenez. 2011;9(3):67. (In Russ).]
- Шабанов П. Д., Зарубина И. В., Новиков В. Е., Цыган В. Н. Метаболические корректоры гипоксии. - СПб.: Информ-Навигатор, 2010. - 916 с. [Shabanov PD, Zarubina IV, Novikov VE, Tsygan VN. Metabolic correctors of hypoxia. Saint Petersburg: Inform-Navigator; 2010. 916 p. (In Russ).]
- Bajgar R, Seetharaman S, Kowaltowski AJ, Garlid KD, Paucek P. Identification and properties of a novel intracellular (mitochondrial) ATP-sensitive potassium channel in brain. J Biol Chem. 2001;276:33369-33374. doi: 10.1074/jbc.M103320200.
- Bednarczyk P, Dolovy K, Szewczyk A. Matrix Mg 2+ regulates mitochondrial ATP-dependent potassium channel from heart. FEBS. 2005;579:1625-1632. doi: 10.1016/j.febslet.2005.01.077.
- Bouchier-Hayes L, Lartigue L, Newmeyer DD. Mitochondria: pharmacological manipulation of cell death. The Jof Clinical Investigation. 2005;115(10):2640-2647. doi: 10.1172/JCI26274.
- Dahlem Y, Horn T, Butinas L, Gonoi T, Wolf T, Siemen D. The human mitochondrial KATP channel is modulated by calcium and nitric oxide: a patch-clamp approach. Biochеm Biophys Acta. 2004;1656:46-56. doi: 10.1016/j.bbabio.2004.01.003.
- D’Hahan N, Moreau C, Prost A, Jacquet H, Alekseev A, Terzic A, Vivaudou M. Pharmacological plasticity of cardiac ATP-sensitive potassium channels toward diazoxide revealed by ADP. Proc Natl Acad Sci USA. 1999;96:11962-11967. doi: 10.1073/pnas.96.21.12162.
- Ferranti R, Da Silva M, Kowaltowski A. Mitochondrial ATP-sensitive K+ channel opening decreases reactive oxygen species generation. FEBS Lett. 2003;536(1-3):51-55. doi: 10.1016/S0014-5793(03)00007-3.
- Fikret E, Guido M, Gassanov N, et al. Testosterone induces cytoprotection by activating ATP-sensitive K+ channel in the cardiac mitochondrial inner membrane. Circulation. 2004;110(19):3100-3107. doi: 10.1161/01.CIR.0000146900.84943.E0.
- Grigoriev S, Skarga YY, Mironova GD, Marinov BS. Regulation of mitochondrial KATP channel by redox agents. Biochim Biophys Acta. 1999;1410(1):91-96. doi: 10.1016/S0005-2728(98)00179-0.
- Grover G, Garlid K. ATP-sensitive potassium channels: a review of their cardioprotective pharmacology. J Mol Cell Cardiol. 2000;32:677-695. doi: 10.1006/jmcc.2000.1111.
- Krenz M., Oldenburg O., Wimpee H. et al. Opening of ATP-sensitive potassium channels causes generation of free radicals in vascular smooth muscle cells. Basic Res Cardiol. 2002;97:365-373. doi: 10.1007/s003950200045.
- Lukyanova LD, Sukoyan GV, Kirova YI. Role of proinflammatory factors, nitric oxide, and some parameters of lipid metabolism in the development of immediate adaptation to hypoxia and HIF-1α accumulation. Bull Exp Biol Med. 2013;154(5):597-601. doi: 10.1007/s10517-013-2008-5.
- Mironova GD, Skarga YY, Grigoriev SM, Negoda AE, Kolomytkin OV, Marinov BS. Reconstitution of the mitochondrial ATP-dependent potassium channel into bilayer lipid membrane. J Bioenerg Biomembr. 1999;31(2):157-161. doi: 10.1023/A:1005408029549/
- Mironova G, Negoda A, Marinov B, et al. Functional distinctions between the mitochondrial ATP-dependent K+ channel (mito KATP) and its inward rectifier subunit (mitoKIR). JBC. 2004;279(31):32562-32568. doi: 10.1074/jbc.M401115200.
- O’Rourke B. Evidence for mitochondrial K+ channels and their role in cardioprotection. Circ Res. 2004;94:420-432. doi: 10.1161/01.RES.0000117583.66950.43.
- Qingdong K, Costa M. Hypoxia-Inducible Factor-1. Molecular pharmacology. 2006;70(5):1469-1480. doi: 10.1124/mol.106.027029.
- Sato T, Sasaki N, O’Rourke B, Marbбn E. Nicorandil, a potent cardioprotective agent, acts by opening mitochondrial ATP-dependent potassium channel. J Am Coll Cardiol. 2000;35:514-518. doi: 10.1016/S0735-1097(99)00552-5.
- Schild LRT, Reiser M, Horn TF, Wolf G, et al. Nitric oxide produced in rat liver mitochondria causes oxidative stress and impairment of respiration after transient hypoxia. FASEB J. 2003;17:2194-2201. doi: 10.1096/fj.02-1170com.
- Tsai C, Su S, Chou T, Lee T. Differential effects of sarcolemmal and mitochondrial KATP channels activated by 17b-estradiol on reperfusion arrhythmias and infarct sizes in canine hearts. J Pharmacol Exper Therap. 2002;301:234-240. doi: 10.1124/jpet.301.1.234.
- Tucker SJ, Gribble FM, Zhao C, Trapp S, Ashcroft FM. Truncation of Kir6.2 produces ATP-sensitive K+ channels in the absence of the sulphonylurea receptor. Nature. 1997;387:179-183. doi: 10.1038/387179a0.
- Zhang D, Chen Y, Campbell W, Zou A, Gross G, Li P. Characteristics and suproxide-induced activation of reconstituted myocardial mitochondrial ATP-sensitive potassium channel. Circ Res. 2001;89:1177-1173. doi: 10.1161/hh2401.101752.
- Zhang Z, Yan J, Chang Y, et al. Hypoxia Inducible Factor-1 as a target for neurodegenerative diseases. Current Medicinal Chemistry. 2011;18(28):4335-4343. doi: 10.2174/092986711797200426.
