ВНЕКЛЕТОЧНАЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ КАЛИЯ КАК РЕГУЛИРУЮЩИЙ ФАКТОР ДЛЯ КАЛИЕВЫХ КАНАЛОВ ВХОДЯЩЕГО ВЫПРЯМЛЕНИЯ ЭМБРИОНАЛЬНЫХ СКЕЛЕТНЫХ МИОЦИТОВ ЛЯГУШКИ
Терентьев Д. А., Катина И. Е., Томилин Н. В., Наследов Г. А.
Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М.Сеченова РАН; *Институт физиологии им. А.А.Ухтомского; **СПбГУ, Институт токсикологии МинЗдрав РФ, Санкт-Петербург
Ранее нами было показано,
что у эмбриональных скелетных миоцитов лягушки в течение одних-шести
суток культивирования в условиях разреженной клеточной культуры
наблюдается формирование сократительного аппарата и структур,
ответственных за электромеханическое сопряжение, происходит экспрессия
основных типов потенциалозависимых ионных токов. Увеличение внеклеточной
концентрации ионов K+ активирует компонент ионной проводимости
с высокой калиевой избирательностью, по основным фармакологическим
и кинетическим характеристикам сходный с токами через К-каналы
входящего выпрямления (Iir). Анализируемый компонент блокируется
ионами Ва2+ в низких концентрациях (50-100 мкМ), не
чувствителен к блокаторам АТФ-зависимых калиевых каналов -
глибенкламиду и толбутамиду. С помощью метода фиксации потенциала
на целой клетке регистрировали интегральные токи в ответ на прямоугольные
стимулы и линейно изменяющееся напряжение (0.005-0.5 мВ/мс). Постоянный
поддерживаемый потенциал варьировали от -60 до -80 мВ. Величина
проводимости Iir миоцитов возрастает с увеличением срока культивирования
от 0.2-1 нС (1-3 сутки) до 10-15 нС (8-12 сутки), а значения удельной
проводимости изменяются соответственно от 20 до 250 пС/пФ. Параллельно
наблюдается увеличение потенциала покоя (ПП) клеток, от 22.4±1.2
мВ на 1-3 сутки до 67.8±2.1
мВ на 13 сутки культивирования, что по динамике коррелирует с
данными электронно-микроскопических исследований об увеличении
относительной площади Т-системы. Известно, что высокий уровень
ПП зрелых скелетно-мышечных волокон в значительной степени определяется
наличием калиевых каналов входящего выпрямления, расположенных
преимущественно в мембране Т-системы. Скорость инактивации Iir
зависит как от внеклеточной концентрации калия, так и от времени
воздействия - величина постоянной инактивации изменяется
от 30-50 до 600-800 мс, что существенно сказывается на количественных
характеристиках тока. Внеклеточное приложение блокатора К+
каналов 4-аминопиридина в концентрациях более 0.05 мМ оказывает
активирующее действие на Iir, качественно сходное влияние с увеличением
[К+]. Допустимо предположить, что калиевые каналы входящего
выпрямления, находящиеся непосредственно в мембране Т-трубок,
обеспечивают быстрое восстановление ионного гомеостаза в ограниченном
объеме Т-системы в поцессе возбуждения, являясь системой, работающей
по принципу обратной связи, активируемой и модифицируемой в зависимости
от внеклеточной концентрации ионов K+.