Материалы конференции (скачать)

Роль нейрональной NO-синтазы в реализации респираторных эффектов TNF-α

Клинникова А.А., Данилова Г.А., Александрова Н.П.

Институт физиологии им. И. П. Павлова РАН, Санкт-Петербург, Россия

Нами было показано, что повышение уровня провоспалительных цитокинов оказывает модулирующее влияние на рефлекторные механизмы регуляции дыхания. Целью настоящей работы явилось выяснение роли нейрональной синтазы оксида азота (nNOS) в механизмах действия повышенного уровня фактора некроза опухоли – альфа (TNF-α) на гипоксический вентиляционный ответ. Для достижения этой цели были проведены эксперименты на крысах с введением TNF-α на фоне действия селективного ингибитора nNOS 7-нитроиндазола. Гипоксический вентиляционный ответ оценивался методом возвратного дыхания гипоксической газовой смесью до и после внутривенного введения TNF-α. Установлено, что повышение уровня TNF-α ведет к достоверному снижению вентиляционной чувствительности к гипоксии. На фоне предварительного введения 7-нитроиндазола респираторные эффекты TNF-α не проявляются.

Ключевые слова: цитокины, TNF-α, гипоксия, хеморефлекс, дыхание, вентиляция, нейрональная синтаза оксида азота.

Список литературы:

1. Aleksandrova N. P., Klinnikova A. A., Danilova G. A. Cyclooxygenase and nitric oxide synthase pathways mediate the respiratory effects of TNF-α in rats // Respiratory Physiology and Neurobiology. 2020, Epub 2020 Nov 5. doi: 10.1016/j.resp.2020.103567.
2. Aleksandrova N.P., Danilova G.A., Aleksandrov V.G. Cyclooxygenase pathway in modulation of the ventilatory response to hypercapnia by interleukin-1β in rats // Respiratory Physiology. and Neurobiology. - 2015. - Vol. 209. - P. 85-90.
3. Aleksandrova N.P., Danilova G.A., Aleksandrov V.G. Interleukin - 1beta suppresses the ventilatory hypoxic response in rats via prostaglandin-dependent pathways // Canadian Journal of Physiology and Pharmacology. - 2017. - Vol. 95, no. 6. - P. 681-685.
4. Brenman J. E., Bredt D. S. Nitric oxide signaling in the nervous system // Methods in Enzymology. - 1996. - Vol. 269. - P. 119 - 129.
5. Klinnikova A. The effect of pro-inflammatory cytokine TNF – α on lung ventilation and hypoxic chemoreception // Pathophysiology. - 2018. - Vol. 25, №. 3. – P. 2018.

The role of neuronal NO synthase in the respiratory effects of TNF-α

Klinnikova A.A., Danilova G.A., Aleksandrova N.P. 

Pavlov Institute of Physiology, Russian Academy of Sciences, St Petersburg, Russia

It was shown that an increase level of proinflammatory cytokines has a modulating effect on the reflex control of respiration. The aim of this study was to investigate the involvement of neuronal nitric oxide synthase (nNOS) in the mechanisms of the influence of an increased level of Tumor necrosis factor – α (TNF-α) on the hypoxic ventilatory response. To achieve this goal, experiments were carried out on urethane anesthetized rats with intravenous administration of TNF-α before and after pretreatment with 7-nitroindazole specific nNOS inhibitor. The hypoxic ventilation response was assessed by rebreathing with a hypoxic gas mixture before and after administration of TNF-α. We found that TNF-α decreased the ventilatory response to hypoxia. Pretreatment with nNOS inhibitor reduced respiratory effects of TNF-α.

Key words: cytokines, TNF-α, hypoxia, chemoreflex, respiration, ventilation, neuronal nitric oxide synthase.