Spřažení excitace-kontrakce a excitace-transkripce v buňkách hladkého svalu cév: změny u experimentální hypertenze a při přestavbě cév

Abstract

Cévní hladkosvalové buňky vykazují značnou fenotypovou plasticitu. Podle potřeby jsou schopny změnit svůj fenotyp z kontraktilního do proliferujícího in vivo. Důležité je, že během fenotypového přepnutí nastává změna v expresi transportních proteinů a kanálů, které ve výsledku významně mění Ca2+ signalizaci hladkosvalových buněk. V diferencovaných buňkách, které představují kontraktilní fenotyp, převládají prudké, krátce trvající výkyvy v koncentraci intracelulárního Ca2+ (Ca2+ i), ale klidová Ca2+ i koncentrace zůstává na nízké úrovni. Tyto Ca2+ i výkyvy jsou v diferencovaných buňkách způsobeny převážně dvěma komponentami Ca2+ signalizace: 1) influx extracelulárního vápníku přes vysokovodivostní napěťově ovládané kanály v plazmatické membráně a 2) uvolnění vnitřních zásob vápníku ze sarkoplazmatického retikula přes ryanodinové receptory. Vzniklé oscilace Ca2+ i jsou rychle redukovány četnými Ca2+ ATPázami plazmatické membrány a sarko/endoplasmatického retikula. Proliferující cévní hladkosvalové buňky vykazují pomalé a dlouhotrvající výkyvy Ca2+ i doprovázené zvýšenou basální koncentrací intracelulárního Ca2+ . Během přepnutí z kontraktilního fenotypu do proliferujícího fenotypu dochází k snížení aktivity Ca2+ ATPáz, zvýšené úloze Ca2+ kanálů závislých na vnitřních zásobách vápníku a náhradě...

Vascular smooth muscle cells (VSMCs) express considerable phenotype plasticity. They are able to change their phenotype in vivo if necessary. It is important to know that during this phenotype switch the expression of transport proteins and channels is modified, which results in significant alteration of Ca2+ signaling in smooth muscle cells. In differentiated cells, which represent contractile phenotype, there are dominant rapid, transient events in intracellular Ca2+ concentration (Ca2+ i), while the resting cytosolic Ca2+ i concentration is low. In differentiated cells these Ca2+ i events are mainly caused by two components of the Ca2+ signalling pathways: 1) extracellular Ca2+ influx via L-type voltage-gated Ca2+ channels (L-type VGCC) in plasma membrane, and 2) depletion of intracellular Ca2+ stores via ryanodin receptors located on sarcoplasmic reticulum. Rapid Ca2+ i oscillations are quickly reduced by numerous Ca2+ ATPases of sarco/endoplasmic reticulum and plasma membrane. Proliferating vascular smooth muscle cells are characterized by a long-lasting Ca2+ i oscillations accompanied by sustained elevation of basal intracellular Ca2+ concentration. During phenotype switch from contractile phenotype to proliferative phenotype there is decreased Ca2+ ATPase activity, and store-operated Ca2+...