Интероцептивные влияния глютамата натрия и пищевых добавок на активность гладких мышц желудка, кишечника и сердечную деятельность крыс

Изучено действие пищевых добавок (глютамат, бензоат, тартразин) на модуляцию частоты сердечных сокращений (ЧСС) и активности гладких мышц желудка и ободочной кишки в острых опытах на крысах (наркоз тиопентал натрия, 70 мг/кг внутрибрюшинно). Установлено, что однократное введение в желудок каждой из добавок отдельно или совместно приводит к четким эффектам повышения или понижения суммарных потенциалов гладких мышц (ПГМ) без изменений ЧСС. После введения в желудок глютамата внутривенно инъецируемый адреналин (Adr, 10 мкг) вызывает повышение ЧСС, более значительное, если в желудок инфузировали все добавки. ПГМ на применение Adr были чаще повышены. В последующем установлено существенное влияние на эффекты длительного использования добавок в пищевом рационе. Как оказалось, применение адреналина в завершающем остром опыте (через месяц кормления добавками) сопровождается не усилением, а, наоборот, ослаблением работы сердца: постепенно падает ЧСС, возникают аритмии, фибрилляции миокарда и затем сердечные сокращения прекращались в 12 из 16 опытов. Эти процессы сопряжены с достоверным снижением в фоновой активности на ЭКГ средней площади RST (в контроле 149 мкВ/с, через месяц опыта 80 мкВ/с, р < 0,05) и волны Т (соответственно 82 и 43 мкВ/с, р < 0,01) без значимых изменений их продолжительности. Отмечается увеличение или уменьшение площади RST и Т при действии на желудок раздражителей, особенно Adr. Предполагается, что длительное использование пищевых добавок служит предпосылкой для дисфункций в сократительной работе сердца в ситуациях, связанных с быстрым повышением в крови катехоламинов – в условиях различных стрессов, неблагоприятных влияний факторов окружающей среды.

1. New therapeutic strategy for amino acid medicine: effects of dietary glutamate on gut and brain function / A. Kitamura [et al.] // J. Pharm. Sci. – 2012. – Vol. 118, N 2. – P. 138–144. https://doi.org/10.1254/jphs.11r06fm

2. Mazzoli, R. The Neuroendocrinological Role of Microbial Glutamate and GABA Signaling / R. Mazzoli, E. Pessione // Front. Microbiol. – 2016. – Vol. 7. – P. 1934. https://doi.org/10.3389/fmicb.2016.01934

3. Азев, О. А. Программный продукт «Inputwin» для регистрации и анализа электрофизиологических данных / О. А. Азев, В. Е. Бурко, В. В. Солтанов // Новости мед.-биол. наук. – 2010. – Т. 2, № 4. – С. 152–155.

4. Cardiac innervation and sudden cardiac death / K. Fukuda [et al.] // Circ. Res. – 2015. – Vol. 116, N 12. – P. 2005–2019. https://doi.org/10.1161/circresaha.116.304679

5. Sudden death: Neurogenic causes, prediction, and prevention / N. Japundžić-Žigon [et al.] // Eur. J. Prev. Cardiol. – 2018. – Vol. 25, N 1. – P. 29–39. https://doi.org/10.1177/2047487317736827

6. Philbin, K. E. Clonidin, an alpha2-receptor agonist, diminishes GABAergic neurotransmission to cardiac vagal neurons in the nucleus ambiguus / K. E. Philbin, R. J. Bateman, D. Mendelowitz // Brain Res. – 2010. – Vol. 1347. – P. 65–70. https://doi.org/10.1016/j.brainres.2010.06.001

7. Different effects of prolonged β-adrenergic stimulation on heart and cerebral artery / E. Shin [et al.] // Integr. Med. Res. – 2014. – Vol. 3, N 4. – P. 204–210. https://doi.org/10.1016/j.imr.2014.10.002

8. Garcia-Elias, A. Ion Channel Disorder and Sudden Cardiac Death / A. Garsia-Elias, B. Benito // Int. J. Mol. Sci. – 2018. – Vol. 19, N 3. – P. 692. https://doi.org/10.3390/ijms19030692

9. Synaptic Plasticity in Cardiac Innervation and Its Potential Role in Atrial Fibrillation / J. L. Ashton [et al.] // Front. Physiol. – 2018. – Vol. 9. – P. 240. https://doi.org/10.3389/fphys.2018.00240

10. Alpha1-adrenoreceptor-activated cation currents in neurones acutely isolated from rat cardiac parasympathetic ganglia / H. Ishibashi [et al.] // J. Physiol. – 2003. – Vol. 548, N 1. – P. 111–120. https://doi.org/10.1111/j.1469-7793.2003.00111.x

11. Солтанов, В. В. Роль кишечной микрофлоры в механизмах нервной регуляции вегетативных функций / В. В. Солтанов // Новости мед.-биол. наук. – 2015. – Т. 11, № 2. – С. 184–194.

12. Piper, P. W. Yeast superoxide dismutase mutants reveal a pro-oxidant action of weak organic acid food preservatives / P. W. Piper // Free Radical Biol. and Med. – 1999. – Vol. 27, N 11–12. – P. 1219–1227. https://doi.org/10.1016/s0891-5849(99)00147-1

13. Development of attenuated baroreflexes in obese Zucker rats coincides with impaired activation of nucleus tractus solitarius / P. S. Guimaraes [et al.] // Am. J. Physiol. Reg., Integr. and Comp. Physiol. – 2014. – Vol. 306, N 9. – P. R681–R692. https://doi.org/10.1152/ajpregu.00537.2013

14. Schultz, H. D. Mechanisms of carotid body chemoreflex dysfunction during heart failure / H. D. Schultz, N. J. Marcus, R. del Rio. // Exp. Physiol. – 2015. – Vol. 100, N 2. – P. 124–129. https://doi.org/10.1113/expphysiol.2014.079517

15. Backer, A. J. Adrenergic signaling in heart failure: a balans toxic and protective effects / A. J. Backer // Pflügers Arch. – 2014. – Vol. 466, N 6. – P. 1139–1150. https://doi.org/10.1007/s00424-014-1491-5