Muối của Axit Béo Chuỗi Ngắn Tăng Hoạt Động của Các Kênh K+ Được Kích Hoạt bởi Ca2+ Có Độ Dẫn Điện Lớn và Giảm Dao Động Canxi Trong Các Tế Bào GH3 Của Chuột Cưng

Biophysics - Tập 68 - Trang 561-569 - 2023
I. F. Shaidullov1, E. V. Ermakova1, D. M. Sorokina1, O. V. Yakovleva1, G. F. Sitdikova1
1Kazan Federal University, Kazan, Russia

Tóm tắt

Các axit béo chuỗi ngắn (bao gồm axit acetic, propionic và butyric) là các chuyển hóa của hệ vi sinh vật, có thể có nhiều tác động sinh lý khác nhau cả trong ruột và bên ngoài nó, bao gồm trong hệ thần kinh trung ương. Mục đích của công trình nghiên cứu của chúng tôi là khảo sát ảnh hưởng của natri acetat, propionat và butyrat lên hoạt động của các kênh K+ được kích hoạt bởi Ca2+ có độ dẫn điện lớn và các dao động canxi trong nuôi cấy tế bào GH3 của chuột cưng. Chúng tôi đã chứng minh rằng các axit béo được nghiên cứu gây ra sự gia tăng tỷ lệ thuận theo liều lượng về biên độ của dòng potassium tích cực ra ngoài; các hiệu ứng này bị ngăn chặn bởi tetraethylammonium, cho thấy vai trò của các kênh K+ được kích hoạt bởi Ca2+ có độ dẫn điện lớn trong các tác động của axit béo. Thật vậy, các axit béo đã tăng xác suất mở của các kênh đơn mà không thay đổi biên độ và thời gian mở trung bình của kênh (thời gian lưu giữ). Ngoài ra, chúng cũng dẫn đến sự giảm đáng kể biên độ và tần suất của các dao động Ca2+ trong các tế bào GH3. Sự gia tăng độ dẫn potassium và giảm mức độ Ca2+ nội bào dưới tác dụng của axit béo chuỗi ngắn có thể trung gian cho các tác động của chúng trong các cấu trúc dễ bị kích thích khác nhau, chẳng hạn như sự giảm khả năng co bóp của các tế bào cơ trơn ruột và mạch máu, sự siêu phân cực của các neuron, và điều chỉnh sự giải phóng hormone cũng như chất dẫn truyền thần kinh.

Từ khóa

#axit béo chuỗi ngắn #kênh K+ được kích hoạt Ca2+ #tế bào GH3 #dao động canxi #tác dụng sinh lý

Tài liệu tham khảo

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. Wiśniewska, A. Dzieżyc, 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. 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. 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., Pfluegers Arch. 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, Pfluegers Arch. 459, 389 (2010). K. D. Thornbury, S. M. Ward, and K. M. Sanders, Am. J. 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. Health 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. U. S. A. 108, 8030 (2011). Z. Jirsova, M. Heczkova, H. Dankova, et al., BioMed Res. Int. 2019, 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, 3611 (2014). V. Braniste, M. Al-Asmakh, C. Kowal, et al., Sci. Transl. Med. 6, 263ra158 (2014), https://doi.org/10.1126/scitranslmed.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., 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). I. F. Shaidullov, M. U. Shafigullin, D. M. Gabitova, et al., J. Evol. Biochem. Physiol. 54, 400 (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). I. F. Shaidullov, N. N. Khaertdinov, D. N. Sharafutdinova, et al., Uch. Zap. Kazan. Gos. Akad. Vet. Med. im. N. E. Baumana 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., Pfluegers Arch. 473, 67 (2021). M. N. Yoon, M. J. Kim, H. S. Koong, D. K. Kim, S. H. Kim, and H. S. Park, Alcohol 63, 53 (2017). V. Andreu-Fernandez, 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 and M. Hallberg, Nat. Rev. Endocrinol. 9, 357 (2013).