SPECIFIC EFFECTS OF LOW INTENSITY LASER IRRADIATION (632.6 NM) ON CARDIOMYOCYTES AND SMOOTH MUSCLE CELLS OF THE PORTAL VEIN OF RATS WITH CHRONIC RENAL FAILURE

THE AIM of the work was to comparatively investigate effects of low intensity laser radiation (LILR) with wave length 632.6 nm on mechanical activity of cardiomyocytes and contractility of smooth muscle cells of the portal vein in the same rats with chronic renal failure (CRF). MATERIAL AND METHODS. An analysis of effects of LILR on contractility of the papillary muscle of the heart in Wistar rats with CRF (resection of 5/6 of the kidney mass) was made under conditions of isometric and physiological regimens of loads. Effects of LILR on the autorhythmical contractile activity of the portal vein were investigated in the same animals. RESULTS. Progression of CRF was accompanied by growing functional activity of smooth muscle cells of the portal vein (general amplitude of the phasetonic contractions and the work fulfilled by the vein became 1.5 times greater) and decreasing force of contractions and rate of relaxation of cardiomyocytes. Laser radiation of the heart papillary muscle resulted in a considerably improved contractility of the myocardium in rats with CRF but failed to influence the autorhythmical contractile activity of the portal vein. CONCLUSION. It was shown that effects of laser radiation on the portal vein and cardiomyocytes depended on the initial functional state of the irradiated object.

1. Манухина ЕБ. Воротная вена и ее сократительная функция в норме и патологии. Успехи Физиол Наук 1988; 19(3): 45-66

2. Franco-Cereceda A. Calcitonin gene-related peptide and tachylins in related to local sensory control of cardiac contractility and coronary vascular tone. Acta Physiol Scand 1980; 133(569): 3-4

3. Schutten HI, Iohannsen AC, Torp-Pederden C. Central venous pressure – a physiological stimulus for secretion of atrial natriuretic peptide humans?Acta Physiol Scand 1987; 131(2): 265-272

4. Шестакова МВ, Кутырина ИМ, Рогозин АК. Роль сосудистого эндотелия в регуляции почечной гемодинамики. Тер Арх 1994; 66(2): 83-86

5. Aiello S, Noris M, Remuzzi G, Negri M. Nitric oxide/L-arginine in uremia. Miner Electrolyte Metab 1999; 25(4-6): 384-390

6. Vanhoutte PM. Say NO to ET. J Autonomic Nervous System 2000; 81: 271-277

7. Barabul A. Arginine: biochemistry, physiology and therapeutic implications. J Parent Enteral Nutr 1986; 1: 227-238

8. Kone BC. Localization and regulation of nitric oxide synthase isoforms in the kidney. Semin Nephrol 1999; 19: 230-241

9. Kim SW, Lee J, Paek YW et al. Decreased nitric oxide synthesis in rats with chronic renal failure. J Korean Med Sci 2000; 15(4): 425-430

10. Vaziri ND. Effect of cronic renal failure on nitric oxide metabolism. Am J Kidney Dis2001; 38 [Suppl 1]: S74-S79

11. Bouby N, Hassler C, Parvy P, Bankir L. Renal synthesis of arginine in chronic renal failure: in vivo and in vitro studies in rats with 5/6 nephrectomy. Kidney Int1993; 44: 676-683

12. Asahi K, Ichimori K, Nakazawa H et al. Nitric oxide inhibits the formation of advanced glycation end products. Kidney Int 2000; 58(4): 1780-1787

13. Ormrod D, Miller T. Experimental uremia. Nephron 1980; 26(5): 249-254

14. Барабанова ВВ, Береснева ОН, Мирошниченко ЕЛ и др. Функциональная активность воротной вены как отражение метаболических изменений при экспериментальной хронической почечной недостаточности. Рос Физиол Журн им. И.М. Сеченова 1992;79(1): 64-72

15. Барабанова ТА, Петрищев НН, Смирнов АВ. Влияние излучения He-Ne лазера на механическую активность миокарда крыс при экспериментальной хронической почечной недостаточности. Нефрология 2003; 7(1): 91-97

16. Massry SG, Smogorzewski M. Mechanisms through which parathyroid hormone mediates its deleterious effects on organ function in uremia. Semin Nephrol 1994; 14(3): 219-231

17. Massry S, Goldstein D. Role of parathyroid hormone in uremic toxicity. Kidney Int 1978; 13(8): S39-S42

18. Спасов АА, Недогода ВВ, Островский ОВ, Куаме Конан. Мембранотропное действие низкоэнергетического лазерного облучения крови. Бюлл Эксперим Биол и мед 1998; 126(10): 412 – 415

19. Brill AG, Brill GE, Shenkman B. Low power laser irradiation of blood inhibits platelet function: role of cyclic GMP. SPIE 1998;3569: 4-9

20. Karu T. The science of low power laser therapy.Gordon and Breach Sci. Publ. London 1998

21. Anderson S, Rennke HG, Brenner BM. Therapeutic advantage of converting enzyme inhibitors in arresting progressive renal disease associated with hypertension in the rat.J Clin Invest 1986; 77: 19-93

22. Olson JL, Hostetter TH, Rennke HG et al. Altered glomerular permselectivity and progressive sclerosis following extreme ablation of renal mass. Kidney Int 1982; 22(2): 112-126

23. Stahl RA, Thaiss F. Eicosanoids biosynthesis and function in the glomerulus. Renal Physiol 1987; 4 (10): 1

24. Potter GS, Johnson RJ, Fink GD. Role of endothelin in hypertension of experimental chronic renal failure. Hypertension 1997; 30(6): 1578-1584

25. Hladovec J, Prerovsky I, Stanec V, Fabian J. Circulating endothelial cells in acute myocardial infarction and angina pectoris. Klin Wochenshr 1978; 56: 1033-1036

26. Петрищев НН, Беркевич ОА, Власов ТД и др. Диагностическая ценность определения десквамированных эндотелиальных клеток в крови. Клинич лаб диагностика 2001; (1): 50-52

27. Барабанова ТА, Мархасин ВС, Никитина ЛВ, Чурина СК. Особенности влияния паратиреоидного гормона на механическую активность миокарда крыс при дефиците кальция и магния в питьевой воде. Физиол Журн СССР им. И.М. Сеченова 1992; 78(7): 71-77

28. Изаков ВЯ, Бляхман ФА, Проценко ЮЛ. Сокращение и расслабление миокарда в режиме с физиологической последовательностью нагрузок. Физиол журн СССР им. И.М. Сеченова 1988; 74(2): 209-215

29. Greenberg S, Bohr D. Venous smooth muscle in hypertension. Enhanced contractility of portal vein from spontaneously hypertensive rats. Circ Res 1975; 36 (6): I.208-I.215

30. Петрищев НН, Барабанова ВВ, Михайлова ИА, Чефу СГ. Влияние излучения He-Ne лазера на функциональную активность гладкомышечных клеток воротной вены. Рос Физиол Журн им. И.М. Сеченова 2001; 87(5): 659-664

31. Барабанова ТА, Михайлова ИА, Петрищев НН, Смирнов АВ. Влияние излучения He-Ne лазера на механическую активность миокарда крыс. Рос Физиол Журн СССР им. И.М. Сеченова 2002; 88(7): 865-872

32. Штейнгольд ЕШ, Годин ЕА, Колмановский ВБ. Регулирование напряженно-деформированного состояния сосудов и гипертоническая болезнь. М., 1990

33. Петрищев НН, Барабанова ВВ, Михайлова ИА, Чефу СГ. Влияние излучения He-Ne лазера на функциональную активность гладкомышечных клеток воротной вены. Рос Физиол Журн им. И.М. Сеченова 2001; 87(5): 659-664

34. Vallance P, Leone A, Calver A et al. Accumulation of an endogenous inhibitor of nitric oxide synthesis in chronic renal failure. Lancet 1992; 339(8793): 572-575

35. Leskinen H, Vuolteenaho O, Leppaluoto J, Ruskoaho H. Role of nitric oxide on cardiac hormone secretion: effect of NG-nitro-L-arginine methyl ester on atrial natriuretic peptide and brain natriuretic peptide release. Endocrinology 1995; 136(3): 1241-1249

36. Kojda G, Brixius K, Kottenberg K et al. The new NO donor SPM3672 increases cGMP and improves contraction in rat cardiomyocytes and isolated heart. Eur J Pharmacol 1995; 284(3): 315-319

37. Brady AJ, Warren JB, Poole-Wilson PA et al. Nitric oxide attenuates cardiac myocyte contraction. Am J Physiol 1993; 265(1 Pt 2): H176-H182

38. Cotton JM, Kearney MT, MacCarthy PA et al. Effects of nitric oxide synthase inhibition on basal function and the force-frequency relationship in the normal and failing human heart in vivo. Circulation 2001; 104(19): 2318-2323

39. Lang RE, Thocken H, Gauten D. Atrial natriuretic factor — circulating hormone stimulated by volume loading. Nature 1985; 314: 264-266

40. Барабанова ТА, Пенчул НА. Миокард, паратиреоидный гормон и хроническая почечная недостаточность. Нефрология 1998; 2(2): 88-94

41. Shah AM, Grocott-Mason RM, Pepper CB et al. The cardiac endothelium: cardioactive mediators. Prog Cardiovasc Dis 1996; 39(3): 263-284

42. Олесин АИ, Максимов ВА, Мажара ЮП и др. Биологическое действие лазерного излучения на функциональное состояние кардиомиоцитов. Патол физиол экспериментал тер 1992; (5-6): 17-20