Останнім часом все більше уваги приділяють впливу цукрового діабету на легеневий кровообіг, адже при ньому спостерігається значне зростання захворювань легень та можливий зв'язок діабету з легеневою артеріальною гіпертензією. Хронічна гіперглікемія запускає каскад патологічних реакцій, основу яких складає окисний стрес, який виникає через збільшення донорів вільних електронів, що посилює потік електронів через мітохондріальний електронно-транспортний ланцюг. Оскільки численні дослідження підтверджують зростання концентрації активних форм кисню в легеневих артеріях за умов цукрового діабету цей пошкоджуючий механізм є універсальним для обох кіл кровообігу. Наслідки гіперглікемії, а саме окисний стрес, активізація поліолового та гексозамінового шляхів метаболізму глюкози, активація протеїнкінази С й посиленого утворення кінцевих продуктів глікування підвищують констрикторну здатність судин великого кола кровообігу, але вплив цих факторів на судини малого кола кровообігу вивчений недостатньо. У легенях виявлено експресію рецепторів інсуліну та глюкозних транспортерів, але дані щодо їх локалізації в судинній стінці легеневих артерій, щільності та змін на рецепторному чи пострецепторному рівнях за розвитку інсулінорезистентності практично відсутні. Ключові слова: цукровий діабет; легенева артерія; гіперглікемія.

Hypoxia is currently considered to be an universal factor involved in the development of complications in many diseases including diabetes mellitus (DM). Acute hypoxia causes a systemic reaction with the large circulatory system developing vasodilation and the lesser circulatory system arteries developinghypoxic pulmonary vasoconstriction (HPV), which demonstrates the arteries' ability to regulate pulmonary circulation and maintain normal ventilation-perfusion ratio. Lack of the adequate response to hypoxic effects may be an additional mechanism for the diabetic complications in the cardiovascular system. Despite years of study, the mechanisms of HPV remain largely unclear, as does the effect of diabetes on pulmonary artery reactivity.The aim of the study was to evaluate the effect of high-fat diet and diabetes on the development of the HPV reaction in vivo and in vitro.Studies in rats divided into three groups (control group, a group of rats on a high-fat diet (HFD), and a group of animals with experimental type 2 diabetes mellitus (T2DM)) showed that in rats kept on the high-fat diet, an injection of streptozotocin leads to significant increase in blood glucose levels. In rats kept on the high-fat diet only, this parameter did not differ from the levels in the control animals. In rats kept on HFD and in rats with T2DM model, the right ventricular pressure was significantly higher compared to the control rats.The lung ventilation with a hypoxic gas mixture led to decrease in blood pressure in the systemic circulation in animals of all groups. In the control rats, the pressure in the right ventricular cavity of the heart increased indicating the development of hypoxic pulmonary vasoconstriction. In HFD rats, hypoxic hypoxiahad virtually no effect on the right ventricular pressure. In T2DM rats, an inversion of the hypoxic pulmonary vasoconstriction reaction with decrease in the right ventricular pressure was observed.These results have been confirmed in the in vitro experiments. In lung sections, the responses of the intrapulmonary arteries to hypoxic effects were multi-directional: the pulmonary artery luminal area decreased in the control animals, almost did not change in HFD animals, and increased in T2DM animals.In the rats with experimental diabetes mellitus, the contractile responses of the pulmonary artery ring segments to hypoxia were significantly suppressed compared to the vessels from the control animals.Finding out the exact mechanisms involved in the inversion of the pulmonary vasoconstriction response in diabetes will contribute to a better understanding of the fundamental pathophysiological processes that will promote development of pathogenetically justified approaches to the treatment of this disease and its complications.

The goal of this work was to compare the effects of a photon (PTI) and proton/hadron (HTI) irradiation on rat’s cardiovascular system. Cardiovascular functions were studied in rats after PTI and HTI impact in the equivalent total absorbed dose of 6 Gy. Photons were delivered using 60Co gamma-rays (0.8 Gy min-1). The particle irradiation was done by using a 9,6×10-12 J proton beam accelerated in the U-240 isochronous cyclotron. Both PTI and HTI decreased the acetylcholine-induced relaxation in rat’s aorta smooth muscle (SM) and outward potassium currents in aortic SM cells on the 9th day post-irradiation but HTI appeared to produce a more profound effect. HTI had no significant effect on systolic blood pressure (SBP) in rats while PTI produced clearly defined systemic hypertension. HTI, unlike PTI, significantly increased the left ventricle pressure in Langendorff - perfused rat’s heart. Thus, the biological effects of PTI and HTI on rat’s aorta endothelium-dependent relaxation and net potassium currents in the SM cells appear to be similar, although the effects of HTI are more pronounced. However, PTI, unlike HTI, produced significant systemic hypertension.

За умов цукрового діабету (ЦД) у судинах малого кола кровообігу спостерігається ендотеліальна дисфункція з порушенням NO-залежної вазорелаксації й збільшенням концентрації ендотеліну в крові, що корелює з гіперглікемією, вмістом глікозильованого гемоглобіну, та окисним стресом. Описане значне підвищення експрессії рецепторів до ендотеліну типу А і дещо менше до рецепторів типу В у судинах легень. За умов ЦД вміст арахідонової кислоти та її метаболітів, а також реакції судин на них суттєво змінені: посилені утворення та екскреція констрикторних чинників, а вплив вазорелаксантів зменшений. Дані щодо змін вмісту та впливу на реакції судин гідропероксіейкозатетраєнових кислот та ліпоксину А4 за умов ЦД відсутні. Було продемонстровано, що в судинах діабет не впливає на експресію білків потенціалзалежних калієвих каналів, але пригнічує відповідний струм. Експресія TRPМ-каналів судин легень зменшується за умов ЦД, але значно зростає їх активація, зумовлена активними формами кисню. Загалом гіперглікемія, резистентність до інсуліну, ендотеліальна дисфункція за умов ЦД можуть бути факторами, що призводять до змін легеневого кровообігу та можуть провокувати виникнення дисфункції легеневих судин.

18b-glycyrrhetinic acid (GA), a pentacyclic triterpenoid found in the roots of licorice plants (Glycyrrhiza glabra), posseses high biological activity, including anti-inflammatory and antimicrobial properties. Additionally, it effectively blocks myoendothelial gap junctions. Our experiments on adult Wistar rats have shown that GA administration via gavage in the dose 0.015 g per 100 g of body weight caused a significant increase in arterial blood pressure measured both invasively and non-invasively as early as on the 7th day after beginning of the treatment. Further administration of GA up to 21 days did not change blood pressure significantly. Thoracic aortic rings obtained from GA-treated animals demonstrated a decreased ability to relax in response to acetylcholine (ACh): the maximal dilatory response and the sensitivity of the vascular preparations to ACh measured as pD2 (-log ЕС50) were significantly suppressed compared to the relaxant responses of rings from untreated rats. GA externally applied to intact tissues at a concentration of 2×10-5 M inhibited the ACh-induced relaxation. The inhibition was more pronounced than that observed in vascular rings obtained from the GA-treated animals. Nevertheless, it was smaller than that observed under combined action of the nitric oxide synthase inhibitor, L-NAME, and indomethacin, indicating that GA affects preferentially EDHF-dependent component of the ACh-induced relaxation. These results may suggest that damage of myoendothelial gap junctions that provide electrical communication between the endothelium and the smooth muscle layers may, at least partially, cause the development of arterial hypertension under GA treatment.