3.2. Аденозиновые рецепторы нейтрофилов

Важным эндогенным регулятором функций нейтрофилов является аденозин. Он

действует на эти клетки через специфические рецепторы на плазматической мембране,

ассоциированые с G-белками (Таблица 1). Поддержание внутриклеточной концентрации

аденозина на постоянном уровне (от 30 до 300 нМ) осуществляется за счет превращений

АТФ под действием 5’-нуклеотидазы или путем гидролиза S-аденозилгомоцистеина. Вне

клетки аденозин образуется также путем гидролиза нуклеотидов при участии трех ферментов

– эктоАТФазы, эктоАТФ-дифосфогидролазы и экто5’-нуклеотидазы. Кроме того, аденозин

попадает во внеклеточное пространство с помощью специального переносчика,

локализованного на плазматической мембране. Далее аденозин либо деградирует до инозина,

либо фосфорилируется при участии аденозиндезаминазы и аденозинкиназы, соответственно

[Schult, 2002]. На Рис. 6 представлена общая схема реакций, отвечающих за поддержание

постоянного уровня аденозина.

Рис. 6. Метаболизм аденозина в клетке и во внеклеточном пространстве [Schult, 2002]

Аденозиновые рецепторы подразделяют на 3 класса: А1, А2 и А3, причем второй класс

аденозиновых рецепторов является гетерогенным. В его составе выделяют А2a и A2b

подклассы. У нейтрофилов обнаружены все 4 возможных варианата аденозиновых

рецепторов.22

Активация А1 аденозиновых рецепторов (A1R) приводит к ингибированию

аденилатциклазы, открытию нескольких типов K

+

-каналов, инактивации N-, P-, and Q-типов

Ca

2+

-каналов, а также активации фосфолипазы С. К аналогичным результатам приводит и

активация А3 аденозиновых рецепторов (A3R). Тем не менее, под действием аденозина и его

аналогов при активации A1R начинается стимуляция хемотаксиса, фагоцитоза и адгезии

нейтрофилов, в то время как активация A3R вызывает только подавление дегрануляции

[Bazzichi et al, 2005].

Стимулирование А2а и А2b аденозиновых рецепторов (А2аR и А2bR соответственно)

приводит к увеличению концентрации внутриклеточного цАМФ. При этом показано, что

воздействие аденозина на А2аR подавляет как адгезию, так и fMLP-стимулированную

активацию нейтрофилов, причем данный эффект подавлялся ингибитором протеинкиназы А

[Cronstein, 1992, Fredholm et al, 1996]. С другой стороны, существует гипотеза, согласно

которой оккупация А2R в нейтрофилах способствует диссоциации молекул хемоатрактантов

от рецепторов и таким путем подавляет активацию нейтрофилов без участия цАМФ

[Cronstein, 1994]. Таким образом, активация А2R и особенно А2аR [Sun, 2007] приводит в

действие противовоспалительный механизм.

Таблица 1. G-белки, ассоциированные с аденозиновыми рецепторами

Рецептор G-белок Эффект от активации

A1

Gi1/2/3

cAMP

IP3/DAG (PLC)

PL A2

Синтез арахидоновой кислоты

A2а Gs cAMP

Golf cAMP

G15/16 IP3

A2b Gs cAMP

Gq/11 IP3/DAG (PLC)

A3 Gi2,3 cAMP

Gq/11 IP3/DAG (PLC)

Тем не менее, активация того или иного типа аденозиновых рецепторов нейтрофилов

часто не приводит к однозначному эффекту на уровне целой клетки, поскольку одновременно

могут реализоваться множественные взаимодействия между различными классами

аденозиновых рецепторов, а также между аденозиновыми рецепторами и другими

регуляторными системами. 23

Самым простым примером такого взаимодействия является активация цАМФ-

зависимой протеинкиназы А в результате увеличения концентрации цАМФ. Другой путь

развития внутриклеточного сигнального каскада, индуцируемого активацией аденозиновых

рецепторов, связан с активацией фосфолипазы С и дальнейшим образованием инозитол-3-

фосфата, который вызывает открытие Ca

2+

-каналов эндоплазматического ретикулума.

Повышение концентрации внутриклеточного Ca

2+

приводит к активации протеинкиназы С и

других Ca

2+

-зависимых ферментов. Интересно, что оккупация как А2аR и A3R, так и A1R

может в итоге приводить к активации Erk1/2-киназы с помощью протеинкиназы А и

протеинкиназы С, соответственно. При этом стимулирование А2bR вызывает активацию всех

трех семейств MAP-киназ: Erk1/2, p38 и JNK [Schult, 2002].

В литературе имеются также данные о взаимодействии между аденозиновыми

рецепторами первого и второго классов и Fcγ-рецептором. С помощью селективных

агонистов было показано, что активация А1 аденозиновых рецепторов стимулирует

опосредованные через Fcγ-рецептор фагоцитоз и генерацию супероксид-радикала, тогда как

активация А2 аденозиновых рецепторов, наоборот, подавляет оба процесса. Действующие

концентрации аденозина хорошо известны: ЕС50 составляет 310 нМ (А1), 730 нМ (А2а), 290

нМ (А3) и 23,5 мкМ (А2b). Таким образом, конечный результат активации Fcγ-рецептора

нейтрофилов зависит от концентрации аденозина, который в низких концентрациях

действует на А1 рецепторы, усиливая эффект от активации Fcγ-рецептора, а в высоких –

подавляет его, активируя А2 рецепторы [Salmon, Cronstein, 1990].

Чрезвычайно интересными являются данные о показанной на примере мозга

принципиальной возможности взаимодействия между A1 и NMDA-рецепторами. Активация

A1R на постсинаптической мембране приводит к подавлению ионного тока через NMDA-

рецепторы [Mendonça et al, 1995]. С другой стороны, аденозин, активируя рецепторы на

пресинаптической мембране, подавляет высвобождение глутамата в синаптическую щель, а

значит и активацию NMDA-рецепторов. Существуют также данные о том, что активация

NMDA-рецепторов способствует высвобождению аденозина во внеклеточное пространство

[Fredholm et al, 2001]. Поскольку недавно NMDA-рецепторы были обнаружены в лимфоцитах

[Boldyrev et al, 2004], вполне возможно, что аналогичные взаимодействия могут происходить

не только в нейрональной ткани, но и в кровяном русле.

АДЕНОЗИН, CioH,3N„04, органическое ве­щество, один из глюкозидов, состоящий из аденина и рибоз. Бесцветные иглообразные кристал­лы,              229°С; молекулярный вес 267,1. Раство­рим в воде. В организмах А. содержится гл. обр. в виде составной части нек-рых ферментов, а также адениловой, аденозинтрифосфорной и нуклеиновых кислот. Образование и распад А. и организме осуществляется путём обратимого ферментативного процесса. Введение А. б организм усиливает сер­дечную деятельность.

АДЕНОЗИН, C10H13N5O4, нуклеозид, в котором 9-й атом азота аденина соединён с первым углеродным атомом рибозы. Молекулярная масса 267,1. Бесцветные кристаллы. Слабое основание. Растворим в воде. В организмах содержится главным образом в некоторых ферментах, а также в аденозинфосфорных кислотах и нуклеиновых кислотах. Введение А. в организм усиливает сердечную деятельность.

Аденозин, нуклеозид состоящий из аденина, соединенного с рибозой (рибофуранозой) β-N9-гликозидной связью. Входит в состав некоторых ферментов, АТФ и нуклеиновых кислот.

А. играет важную роль в биохимических процессах, таких как передача энергии (АТФ и АДФ) и сигналов (цАМФ). А. также является нейротрансмиттером ингибиторного типа. Полагают, что он играет роль в стимуляции сна и подавлении бодрости, поскольку его концентрация увеличивается во время бодрствования организма.

А. — эндогенный пуриновый нуклеозид, модулирующий многие физиологические процессы. передача клеточных сигналов происходит через 4 известных подтипа аденозиновых рецепторов (A1, A2A, A2B, и A3), в которые входит 7 трансмембранных рецепторов, связанных с G-белком. Более подробная классификация внутри этих четырех подтипов основана на их способности стимулировать или ингибировать аденилатциклазную активность. Рецепторы A2A и A2B сопряжены с Gάs и опосредуют активацию аденилатциклазы. Аденозиновые рецепторы типов A1 и A3 сопряжены с Gάi, который подавляет аденилатциклазную активность. Кроме того, рецепторы типа A1 сопряжены с белком Gάo, который, по имеющимся данным, опосредует ингибирование аденозином кальциевой проводимости. В то же время, рецепторы типов A2B и A3 сопряжены с Gάq и стимулируют фосфолипазную активность. Внеклеточная концентрация аденозина вблизи нормальных клеток составляет примерно 300нМ. Однако, в ответ на повреждение клетки (например, в воспаленных или ишемичных тканях) концентрация аденозина быстро возрастает до 600—1200 нМ. Таким образом, в ответ на стресс или ранение А. проявляет в основном цитопротекторное действие, защищая ткани от повреждения в случаях гипоксии, ишемии или судорог. Активация рецепторов типа A2A вызывает широкий спектр ответов, которые можно в общем классифицироваль как противовоспалительные.

А. является сильным противовоспалительным агентом, действующим на 4 рецептора, связанных с G-белком. Показано, что местное применение А. для лечения ран конечностей у лабораторных животных, страдающих сахарным диабетом, существенно ускоряет заживление тканей. Местное применение А. при замедленном заживлении ран и сахарном диабете у человека в настоящее время проходит клинические испытания.

При внутривенном введении А. вызывает временную блокаду сердца в атриовентрикулярном узле. Это воздействие передается через рецептор А1, ингибирующий аденилатциклазу и снижающий концентрацию цАМФ, вызывая таким образом гиперполяризацию клеток через усиление потока ионов K+ извне. Это также вызывает эндотелиально-зависимую релаксацию гладкой мускулатуры, находящейся внутри стенок артерий. Следствием этого становится расширение «нормальных» сегментов артерий, в которых эндотелий не отделен от tunica mediaатеросклеротическими бляшками. Это свойство А. позволяет использовать его при диагностике блокады коронарных артерий, поскольку он увеличивает разницу между нормальными и аномальными сегментами артерий.

А. используется для идентификации ритма у людей, предположительно страдающих суправентрикулярной тахикардией (СВТ). Некоторые виды СВТ могут быть успешно купированы А. В них входят любые возвратные аритмии (например, AVRT и AVNRT). В некоторых случаях А. может быть купирована предсердная тахикардия.

А. имеет непрямой эффект на предсердную ткань, вызывая укорочение рефракторного периода. Показано, что при введении через центральный катетер А. вызывает фибрилляцию предсердий. У людей с дополнительными проводящими каналами наступление фибрилляции предсердий может привести к фибрилляции желудочков.

Быстрые сердечные ритмы, локализованные в предсердиях или желудочках, не затрагивающие AV-узел, обычно не прекращаются после введения А. , однако он может вызвать временное снижение скорости ответа желудочков.

Из-за эффекта, который А. оказывает на AV-зависимые суправентрикулярные тахикардии, он считается противоаритмическим препаратом класса V. При использовании А. в качестве средства для купирования аритмии нормальным эффектом считается желудочковая асистолия в течение нескольких секунд. Такой эффект может дезориентировать пациента, находящегося в сознании, и связан с неприятными ощущениями в груди.

Фармакологический эффект может притупляться у людей, принимающих большие количества метилксантинов, например кофеина илитеофиллина.

Стимулирующий эффект кофеина возникает в основном из-за ингибирования действия А. при связывании с теми же рецепторами. По природе своей пуриновой структуры кофеин связывается с частью аденозиновых рецепторов в ЦНС, эффективно блокируя их. Снижение активности А. приводит к увеличенной активности нейротрансмиттеров допамина иглутамата.

Для диагностики и лечения СВТ начальная доза составляет 6 мг при быстром внутривенном или внутрикостном введении. Из-за очень короткого периода полураспада внутривенная инъекция делается наиболее проксимально к сердцу, например в локтевую ямку. За внутривенным введением А. часто следует немедленное введение 5-10 мл изотонического раствора. При отсутствии эффекта дополнительная доза (12 мг) может быть введена через 1-2 минуты. Еще 12 мг может быть введено через 1-2 минуты при отсутствии эффекта. Некоторые врачи предпочитают вводить большую дозу (обычно 18 мг), чем повторять введение того же самого количества препарата. Для расширения артерий обычно используется дозировка 0.14 мг/кг/мин в течение 4-6 минут.

Рекомендованная доза может быть увеличена в случае пациентов, принимающих теофиллин. Доза должна быть снижена в случае пациентов, принимающих дипиридамол или валиум, поскольку А. потенцирует действие этих препаратов. Доза снижается вдвое для пациентов с сердечной недостаточностью, инфарктом миокарда, шоком, гипоксией, печеночной или почечной недостаточностью, а также для пожилых пациентов.