Russian Journal of Biological Physics and Chemisrty Russian Journal of Biological Physics and Chemisrty АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ И ХИМИИ 2499-9962 54614 МЕДИЦИНСКАЯ БИОФИЗИКА И БИОФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ MEDICAL BIOPHYSICS AND BIOPHYSICAL CHEMISTRY МЕДИЦИНСКАЯ БИОФИЗИКА И БИОФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ Diclofenac modulates transepithelial Na+ transport in frog skin Диклофенак модулирует трансэпителиальный транспорт Na+ в коже лягушки Мельницкая А. В. Melnitskaya A. V. avmelnitskaya@yandex.ru Крутецкая З И Krutetskaya Z I Антонов В Г Antonov V G Крутецкая Н И Krutetskaya N I Бадюлина В И Badulina V I Санкт-Петербургский государственный университет Санкт-Петербург Россия Saint-Petersburg State University Saint Petersburg Russian Federation Санкт-Петербургский государственный университет ru Saint-Petersburg State University ru Военно-Медицинская академия им. С.М. Кирова ru Kirov Medical Academy ru Санкт-Петербургский государственный университет ru Saint-Petersburg State University ru Санкт-Петербургский государственный университет ru Saint-Petersburg State University ru 25 03 2021 25 03 2021 6 1 133 136 20 03 2021 20 03 2021 https://rusjbpc.ru/en/nauka/article/54614/view

Кожа амфибий и другие изолированные эпителиальные системы являются классическими модельными объектами для исследования механизмов трансэпителиального транспорта ионов. По способности к транспорту электролитов и реакции на некоторые гормоны кожа и мочевой пузырь амфибий сходны с дистальными отделами почечных канальцев, что позволяет использовать данные, получаемые на этих объектах, для выяснения механизмов транспорта воды и ионов в клетках почки. Арахидоновая кислота (АК) и ее метаболиты выступают в качестве сигнальных молекул, участвующих в процессах внутри- и внеклеточной сигнализации, и обладающих широким спектром физиологических и патологических эффектов. В почках и других реабсорбирующих эпителиях, в том числе в эпителии кожи лягушки, АК и ее производные участвуют в регуляции транспорта ионов и воды. В связи с этим, представлялось целесообразным исследовать возможную роль циклооксигеназного пути окисления АК в регуляции транспорта Na+ в коже лягушки. В экспериментах использовали неселективный ингибитор циклооксигеназ - производное фенилуксусной кислоты - диклофенак, широко применяющийся в клинической практике в качестве нестероидного противовоспалительного средства. С использованием метода фиксации потенциала впервые на эпителии кожи лягушки показано, что диклофенак (25 мкг/мл) подавляет транспорт Na+. Степень ингибирующего действия диклофенака на транспорт Na+ различается в зависимости от приложения агента со стороны апикальной или базолатеральной поверхности кожи. Результаты, полученные нами в настоящей работе и ранее, свидетельствуют об участии циклооксигеназ и/или продуктов циклооксигеназного пути окисления АК в регуляции транспорта Na+ в эпителии кожи лягушки.

The skin of amphibians and other isolated epithelial systems are classical model objects for studying transepithelial ion transport mechanisms. In terms of their ability to transport electrolytes and their response to certain hormones, the skin and bladder of amphibians are similar to the distal renal tubules, which makes it possible to use the data obtained on these objects to elucidate the mechanisms of water and ion transport in kidney cells. Arachidonic acid (AA) and its metabolites act as signaling molecules involved in the processes of intra- and intercellular signaling, and have a wide range of physiological and pathological effects. In the kidneys and other reabsorbing epithelium, including the frog skin epithelium, AA and its derivatives are involved in ion and water transport regulation. In this regard, it seemed appropriate to investigate the possible role of the cyclooxygenase pathway of AA oxidation in Na+ transport regulation in frog skin. In experiments we used a non-selective cyclooxygenase inhibitor diclofenac, a derivative of phenylacetic acid, which is widely used in clinical practice as a non-steroidal anti-inflammatory drug. Using voltage-clamp technique, we have shown for the first time on the frog skin epithelium that diclofenac (25 μg/ml) inhibits Na+ transport. The degree of diclofenac inhibitory effect on Na+ transport differs depending on the application of the agent from the apical or basolateral skin surface. The results obtained in this work and earlier indicate the involvement of cyclooxygenases and / or products of the cyclooxygenase pathway of AA oxidation in Na+ transport regulation in frog skin epithelium.

 кожа лягушки трансэпителиальный транспорт Na+ диклофенак циклооксигеназы frog skin transepithelial Na+ transport сyclooxygenase diclofenac Работа выполнена в рамках плановых тем Кафедры биофизики Санкт-Петербургского государственного университета и Кафедры клинической биохимии и лабораторной диагностики Военно-Медицинской академии им. С.М. Кирова (Санкт-Петербург), а также Договора на выполнение научно-исследовательских работ № 05/03-20.

Наточин Ю.В. Основы физиологии почки. Л.: Наука, 1982, 184 с. @@Natochin, Yu.V. Fundamentals of kidney physiology. L.: Nauka, 1982, 184 p. (In Russ.) Natochin Yu.V. Osnovy fiziologii pochki. L.: Nauka, 1982, 184 s. @@Natochin, Yu.V. Fundamentals of kidney physiology. L.: Nauka, 1982, 184 p. (In Russ.) Крутецкая З.И., Лебедев О.Е., Курилова Л.С. Механизмы внутриклеточной сигнализации. СПб.: Изд. СПбГУ, 2003, 208 с. @@Krutetskaya Z.I., Lebedev O.E., Kurilova L.S. Mechanisms of intracellular signalling, SPb.: Saint-Petersburg State University, 2003, 208 p. (In Russ.) Kruteckaya Z.I., Lebedev O.E., Kurilova L.S. Mehanizmy vnutrikletochnoy signalizacii. SPb.: Izd. SPbGU, 2003, 208 s. @@Krutetskaya Z.I., Lebedev O.E., Kurilova L.S. Mechanisms of intracellular signalling, SPb.: Saint-Petersburg State University, 2003, 208 p. (In Russ.) Els W.J., Helman S.H. Dual role of prostaglandins (PGE2) in regulation of channel density and open probability of epithelial Na+ channels in frog skin (R. pipiens). J. Membr. Biol., 1997, vol. 155, pp. 75-87. Els W.J., Helman S.H. Dual role of prostaglandins (PGE2) in regulation of channel density and open probability of epithelial Na+ channels in frog skin (R. pipiens). J. Membr. Biol., 1997, vol. 155, pp. 75-87. Ordway R.W., Singer J.J., Walsh J.V., Jr. Direct regulation of ion channels by fatty acids. Trends Neurosci., 1991, vol. 14, рр. 96-100. DOI: 10.1016/0166-2236(91)90069-7 Ordway R.W., Singer J.J., Walsh J.V., Jr. Direct regulation of ion channels by fatty acids. Trends Neurosci., 1991, vol. 14, rr. 96-100. DOI: 10.1016/0166-2236(91)90069-7 Meves H. Arachidonic acid and ion channels: an update. Br. J. Pharmacol., 2008, vol. 155, pp. 4-16. DOI: 10.1038/bjp.2008.216. Meves H. Arachidonic acid and ion channels: an update. Br. J. Pharmacol., 2008, vol. 155, pp. 4-16. DOI: 10.1038/bjp.2008.216. Pavlov T.S., Ilatovskaya D., Levchenko V., Mattson D.L., Roman R.J., Staruschenko A. Effects of cytochrome P-450 metabolites of arachidonic acid on the epithelial sodium channel (ENaC). Am. J. Physiol., 2011, vol. 301, рр. F672-F681. DOI: 10.1152/ajprenal.00597.2010 Pavlov T.S., Ilatovskaya D., Levchenko V., Mattson D.L., Roman R.J., Staruschenko A. Effects of cytochrome P-450 metabolites of arachidonic acid on the epithelial sodium channel (ENaC). Am. J. Physiol., 2011, vol. 301, rr. F672-F681. DOI: 10.1152/ajprenal.00597.2010 Bentley P.J. Amiloride: a potent inhibitor of sodium transport across the toad bladder. J. Physiol., 1968, vol. 195, pp. 317-330. DOI: 10.1113/jphysiol.1968.sp008460 Bentley P.J. Amiloride: a potent inhibitor of sodium transport across the toad bladder. J. Physiol., 1968, vol. 195, pp. 317-330. DOI: 10.1113/jphysiol.1968.sp008460 Melnitskaya A.V., Krutetskaya Z.I., Butov S.N., Krutetskaya N.I., Antonov V.G. Nonsteroidal anti-inflammatory analgesic meloxicam modulates the effect of glutoxim on Na+ transport in frog skin. In: «Translation approaches to cause-oriented treatment of pain symptoms», St. Petersburg, 2012, рр. 20-21. Melnitskaya A.V., Krutetskaya Z.I., Butov S.N., Krutetskaya N.I., Antonov V.G. Nonsteroidal anti-inflammatory analgesic meloxicam modulates the effect of glutoxim on Na+ transport in frog skin. In: «Translation approaches to cause-oriented treatment of pain symptoms», St. Petersburg, 2012, rr. 20-21. Voilley N., de Weille J., Mamet J., Lazdunski M. Nonsteroid anti-inflammatory drugs inhibit both the activity and the inflammation-induced expression of acid-sensing ion channels in nociceptors. J. Neurosci., 2001, vol. 21, pp. 8026-33. DOI: 10.1523/JNEUROSCI.21-20-08026.2001. Voilley N., de Weille J., Mamet J., Lazdunski M. Nonsteroid anti-inflammatory drugs inhibit both the activity and the inflammation-induced expression of acid-sensing ion channels in nociceptors. J. Neurosci., 2001, vol. 21, pp. 8026-33. DOI: 10.1523/JNEUROSCI.21-20-08026.2001. Dorofeeva N.A., Barygin O.I., Staruschenko A., Bolshakov K.V., Magazanik L.G. Mechanisms of non-steroid anti-inflammatory drugs action on ASICs expressed in hippocampal interneurons. J. Neurochem., 2008, vol. 106, pp. 429-441. DOI: 10.1111 /j.1471-4159.2008.05412.x Dorofeeva N.A., Barygin O.I., Staruschenko A., Bolshakov K.V., Magazanik L.G. Mechanisms of non-steroid anti-inflammatory drugs action on ASICs expressed in hippocampal interneurons. J. Neurochem., 2008, vol. 106, pp. 429-441. DOI: 10.1111 /j.1471-4159.2008.05412.x