peroxidul de hidrogen și anionul superoxid modulează contractilitatea miometrială umană gravidă
discuție
nașterea vaginală spontană necesită contracții puternice și coordonate ale uterului pentru a propulsa fătul prin canalul de naștere. În unele cazuri, contracțiile pot provoca compresia vaselor de sânge care alimentează uterul. Natura episodică a acestui proces este probabil să declanșeze un lanț de evenimente de reperfuzie–ischemie care au ca rezultat generarea de ROS. Într-adevăr, miometrul uman produce ROS, ale cărui niveluri sunt ridicate în timpul travaliului (Zyrianov și colab. 2003). În plus, miometrul uman este dotat cu sisteme enzimatice de curățare (SOD, CAT, peroxidază de glutation) care minimizează efectele potențial distructive ale ROS (Telfher și colab. 1997, Matharoo-Ball & Khan 2003).
în acest studiu am explorat ipoteza că ROS modifică contractilitatea miometrului uman și că acest lucru poate contribui la întreruperea contracțiilor miometriale coordonate regulate în timpul procesului de travaliu. Din cunoștințele noastre, acesta este primul studiu care examinează efectele directe ale anionului O2 și H2O2 asupra proprietăților contractile ale miometrului uman. Rezultatele noastre oferă dovezi că H2O2 a provocat o diminuare a contracțiilor miometrului uman non-travaliu, care a fost redus considerabil după adăugarea CAT. Paradoxal, Cherouny și colab.(1989) utilizarea segmentelor miometriale de șobolan gestante a ilustrat faptul că H2O2 a sporit contractilitatea și că acest efect a apărut concomitent cu eliberarea crescută de prostaglandină-F2a și-E2. Diferența dintre studiul nostru și cel al lui Cherouny și colab.(1989) ar putea fi explicate prin diferențele speciilor în controlul funcției miometriale, gestației și parturiției.
există dovezi că H2O2 își poate exercita efectele prin multe ținte celulare care includ canale ionice membranare. Nivelurile ridicate de i care declanșează moartea celulelor au fost legate de H2O2 care acționează pe un canal de cationi neselectivi în celulele CRI-G1 de șobolan (Herson și colab. 1999). Cu toate acestea, nivelurile ridicate i, provocate de H2O2, pot activa, de asemenea, canalele BKCa pentru a promova relaxarea, așa cum se arată în traheea canină (Janssen și colab. 2000). Canalele BKCa sunt exprimate la densitate mare în celulele miometriale și sunt molecule efectoare importante care mediază relaxarea. Observația noastră că pretratarea benzilor miometriale cu ceai de 1 mM, o concentrație extracelulară care blochează în mod specific canalele BKCa (Khan și colab. 1993), nu a depășit induse de H2O2 indicii de relaxare la implicarea altor mecanisme. În trahealele canine, relaxările declanșate de H2O2 și OH * se crede că acționează prin mai multe subtipuri de canale ionice diferite (Janssen și colab. 2000). Prin urmare, este posibil ca efectele H2O2 descoperite în studiul nostru să implice în mod similar mai mult de un ROS special care acționează pentru a modifica funcția uterină.
hipoxia experimentală este legată de o reducere a forței contracțiilor miometriale, dar este departe de a fi clar cum și de ce contracțiile uterine scad în timpul unor sarcini. Deși, fără îndoială, se datorează parțial cerințelor excesive de energie ale uterului pentru a susține travaliul, precum și puterii contracțiilor, am emis ipoteza că deteriorarea celulară a elementelor contractile, datorită activității ROS la celulele musculare, ar interfera cu această cascadă. Observațiile noastre sugerează că insultele hipoxice scurte reduc reversibil forța contractilă a benzilor miometriale umane. Cu toate acestea, expunerea mai lungă la hipoxie (>40 min) a dus la abolirea contracțiilor miometriale (A Y Warren & r n Khan, observații nepublicate) în concordanță cu datele noastre care relevă o scădere a contractilității uterine cu O2− anion. Această constatare este, de asemenea, în acord cu o serie de studii care raportează proprietăți contractile modificate în traheea canină (Janssen și colab. 2000), traheea de cobai (Matyas și colab. 2002) și diafragma de șobolan (Callahan și colab. 2001) mușchi neted. Este semnificativ faptul că relaxarea produsă de anionul O2 cu XO dializat a fost mult mai mică decât cea evidentă folosind XO nedializat și a subliniat importanța controalelor adecvate. În schimb, Masumoto și colab.(1990) au raportat creșteri induse de O2 în I în miometrul uman. Ei au postulat că acest lucru s-ar traduce într-o contractilitate miometrială sporită. Cu toate acestea, aceste observații opuse pot fi explicate prin diferitele tehnici utilizate în cele două studii în care Masumoto și colab.(1990) a folosit microscopia digitală pentru a evalua modificările concentrațiilor i, în timp ce studiul de față a investigat efectele HX/XO direct asupra contracțiilor miometriale. Masumoto și colab.(1990) a utilizat, de asemenea, celule dispersate enzimatic, prin urmare este dificil să se extindă pur și simplu aceste constatări la benzi de țesut care sunt susceptibile de a avea căi de semnalizare intacte. De asemenea, este posibil ca O2− endogen să se dismute spontan la H2O2. Spre deosebire de anionul O2− impermeabil, H2O2 traversează membranele biologice cu relativă ușurință, ceea ce poate însemna că acțiunile H2O2 asupra celulelor izolate sunt probabil mai rapide. Acest lucru ar sprijini constatarea noastră că atât H2O2, cât și O2− afectează funcția miometrială. Lipsa efectului SOD / CAT la contractarea benzilor de țesut fără HX / XO sugerează că capacitatea antioxidantă din preparatele noastre miometriale este foarte eficientă la îndepărtarea ROS. Acest lucru este susținut de constatările noastre că miometrul uman exprimă niveluri ridicate de Cu/Zn-SOD și pisică (Matharoo-Ball & Khan 2003).
când producția de ROS depășește capacitatea de curățare a apărării antioxidante miometriale, stresul oxidativ poate apărea cu disfuncție celulară și leziuni tisulare. Severitatea oboselii musculare în timpul travaliului prelungit este exacerbată de acțiunile ROS. Unul dintre rezultatele dăunătoare ale deteriorării ROS, peroxidarea lipidelor, are ca rezultat modificarea fluidității membranei și perturbarea membranei locale a bistratului lipidic care poate perturba rețelele native de semnalizare, afectând astfel negativ funcția musculară. O înțelegere îmbunătățită a căilor fiziologice care modulează efectele mediate de ROS asupra contractilității uterine va ajuta la definirea proceselor complexe care stau la baza parturiției (termen și prematur). Acest lucru poate duce la noi abordări științifice pentru gestionarea muncii disfuncționale, posibil prin limitarea producției de ROS prin stimularea căilor antioxidante enzimatice sau non-enzimatice.
În concluzie, efectele H2O2 și O2− anion asupra contractilității miometriale evidențiază interacțiunile complexe care există între semnalizarea ROS și controlul funcției musculare în miometrul uman gestant. Descifrarea căilor prin care acești oxidanți operează poate ridica noi oportunități terapeutice în obstetrică.