Význam KCNQ kanálů v reakci plicní cévního řečiště na hypoxii

Abstract

Plicní cévní řečiště se odlišuje od systémového reakcí na hypoxii. Akutní hypoxie způsobuje vazokonstrikci (HPV), která je nezbytná pro udržení optimálního pO2 v organismu, chronická hypoxie plicní hypertenzi (HPH) a pokud je organismus vystaven hypoxii kolem porodu (perinatální hypoxie), tak navodí dlouhodobé změny ve vlastnostech plicních cév, které zvyšují náchylnost k plicní hypertenzi v dospělosti. Při reakci hladkých svalových buněk plicních arterií (PASMCs) na hypoxii dochází k depolarizaci membrány inhibicí napěťově řízených draselných (Kv) kanálů. Mezi nimi mají KCNQ (Kv7) kanály důležité elektrofyziologické vlastnosti, které naznačují jejich klíčovou roli v reakci na hypoxii. Specifický blokátor KCNQ kanálů linopirdin navozuje reaktivitu izolovaných plic perfundovaných sodným roztokem na akutní hypoxii (priming), ale sám o sobě bez předchozího primingu nezpůsobuje vazokonstrikci, působí tedy na plicní cévy podobně jako akutní ventilační hypoxie. Navíc potencuje HPV a tím brání zvětšení HPV nespecifickým Kv blokátorem 4-aminopyridinem. Zdá se tedy, že pro HPV má inhibice KCNQ kanálů klíčovou roli. U potaknů vystavených 3-5 denní hypoxii (normobarická komora, FiO2 0,1) jsme zkoumali vlastnosti plicního cévního řečiště pomocí závislosti perfúzního tlaku na zvyšujícím průtoku (P/Q křivky). U...

Reaction of pulmonary vascular bed to hypoxia is different than in systemic vasculature. Acute ventilatory hypoxia constricts pulmonary arteries (HPV), diverts blood to better oxygenated alveoli and optimises arterial pO2. Chronic hypoxia causes pulmonary hypertension (HPH) and exposure to hypoxia at birth (perinatal hypoxia) results in longterm changes of pulmonary vasculature, which makes it more susceptible to develop pulmonary hypertension in adulthood. Reaction of pulmonary artery smooth muscle cells (PASMCs) to hypoxia involves membrane depolarization by inhibition of voltage gated potassium channels (Kv). Among them KCNQ (Kv7) channels have biophysical properties (low voltage threshold for activation and lack of inactivation during sustained depolarization) which suggest them to play a key role in hypoxic response. Specific KCNQ channel inhibitor linopirdine primes HPV in saline perfused lungs, but in not primed lungs does not cause vasoconstriction, it behaves in the same way as acute ventilatory hypoxia. Moreover, in primed lungs linopirdin potentiates HPV and prevents non- specific Kv inhibitor 4-aminopyridine to potentiate HPV. It seems, that KCNQ channel inhibition has a key role in HPV. In rats exposed to hypoxia for 3-5 days (normobaric chamber, FiO2 0,1) we examined relationship of...