Актин-миозиновое взаимодействие в миокарде в норме и при хронической интоксикации крыс солями свинца и кадмия тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.03.01, кандидат наук Герцен Оксана Павловна

• Герцен Оксана Павловна
• кандидат наук
• 2021

Оглавление диссертации кандидат наук Герцен Оксана Павловна

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

1 Литературный обзор

1.1 Миозин и его роль в мышечном сокращении

1.1.1 История открытия миозина

1.1.2. Строение мышечного миозина млекопитающих

1.1.3 Изоформы сердечного миозина и их свойства

1.1.4 Фосфорилирование регуляторной легкой цепи миозина

1.1.5 Структура тонкого филамента сердечной и скелетной мышцы

1.1.6 Мышечное сокращение на молекулярном уровне

1.1.7 Кальциевая регуляция мышечного сокращения

1.1.8 Механизмы кооперативности сокращения в миокарде

1.1.9 Зависимость «рСа-скорость» и «рСа-сила»

1.2 Региональные особенности миокарда

1.2.1 Желудочки сердца и их особенности

1.2.2 Особенности предсердий

1.3 Характеристика свинца и кадмия и их влияние на миокард

1.3.1 Характеристика и распространенность свинца

1.3.2 Механизм действия свинца на организм

1.3.3 Характеристика и распространенность кадмия

1.3.4 Механизм действия кадмия на организм

1.3.5 Влияние свинца и кадмия на сердечно-сосудистую систему

1.3.6 Возможные пути коррекции токсического воздействия свинца и кадмия

2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

2.1 Объект исследования

2.2 Модель интоксикации

2.2 Экстракция белков

2.2.1 Получение миозина

2.2.1 Получение актина

2.2.3 Получение тропонина

2.2.4 Получение сердечного тропомиозина

2.2.5 Реконструкция регулируемого тонкого филамента

2.2.6 Получение нативного тонкого филамента

2.2.7 Определение концентрации белков

2.3 Электрофоретическое разделение белков

2.3.1 Проверка состава тяжелых цепей миозина

2.3.2 Оценка чистоты актина, тропонина и тропомиозина

2.3.2 Определение уровня фосфорилирования белков

2.4 Метод in vitro Motility Assay

2.4.1 Краткое описание метода in vitro Motility Assay

2.4.2 Структура проточной камеры

2.4.3 Экспериментальная установка

2.4.4 Ход эксперимента в in vitro Motility Assay

2.4.5 Эксперимент в регулируемым тонким филаментом

2.4.6 Определение скорости скольжения филаментов

2.4.7 Определение соотношения «рСа-скорость» и «pCa-фракция»

2.5 Статистическая обработка результатов

3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

3.1 Актин-миозиновое взаимодействие в разных отделах сердца

3.1.1 Взаимодействие миозина с реконструированным тонким филаментом

3.1.2 Взаимодействие миозина с нативным тонким филаментом

3.2. Воздействие хронической интоксикации солями свинца на актин-миозиновое взаимодействие в разных отделах сердца

3.3. Воздействие хронической интоксикации солями кадмия на актин -миозиновое взаимодействие в разных отделах сердца

3.4. Воздействие комбинированной хронической интоксикации солями свинца и кадмия на актин-миозиновое взаимодействие и пути коррекции

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ВЫВОДЫ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

A - предсердия (atria)

APS - персульфат аммония

cMLCK - сердечная киназа легкой цепи миозина

cRLC - сердечная регуляторная легкая цепь миозина

EDTA - этилендиаминтетрауксусная кислота

ELC - существенная легкая цепь миозина

F-актин - филаментарный актин

h - коэффициент кооперативности Хилл

LV - левый желудочек (left ventricle)

pCa50 - кальциевая чувствительность

PKC - протеинкиназа С

RLC - регуляторная легкая цепь миозина

RV - правый желудочек (right ventricle)

SDS - додецилсульфат натрия

TEMED - тетраметилэтилендиамин

TnC - тропонин C

TnI - тропонин I

TnT - тропонин T

Tm - тропомиозин

v/v - объем в объеме (при растворении) V - скорость

Vmax - максимальная скорость

w/v - вес в объеме (при растворении)

АТФ - аденозинтрифосфорная кислота

ДТТ - дитиотреитол

ТЦМ - тяжелые цепи миозина

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Актин-миозиновое взаимодействие в миокарде в норме и при хронической интоксикации крыс солями свинца и кадмия»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Сердечно-сосудистые заболевания - основная причина смертности в мире [1], поэтому изучение структуры и функции сердца в норме и при патологии в настоящее время актуально. Все камеры сердца - и желудочки, и предсердия - имеют отличия в структуре и функции, в том числе на уровне сократительных белков [2,3], поэтому каждый отдел должен изучаться наравне с остальными для понимания полной картины функционирования сердца. В настоящее время существует множество работ, посвящённых различным отделам сердца на уровне органа [4,5]. На молекулярном уровне исследований значительно меньше, в частности, известны исследования левого желудочка [6-8], реже встречаются работы, посвященные правому желудочку [9] и немногочисленные исследования, касающиеся различий между желудочками сердца [10,11] или связанные с предсердиями [12,13]. Актин-миозиновое взаимодействие в нормальном миокарде несмотря на существующие исследования [33-36] остается недостаточно изученным, а работ, посвященным особенностям актин-миозинового взаимодействия разных отделов сердца в норме мало. При этом точное понимание структуры сердца является обязательным условием для понимания его функции не только в норме, но и при различных патологиях

[14].

На структуру и функцию сердца могут влиять различные факторы. Воздействие токсичных веществ, в том числе тяжелых металлов, способствует возникновению и обострению существующих патологий сердечно-сосудистой системы [15]. Воздействию тяжёлых металлов, загрязняющих воздух производственных помещений и окружающую атмосферу, подвергаются значительные человеческие субпопуляции - работники промышленных предприятий и люди, проживающие в зоне их техногенного влияния [15,16]. Такие тяжелые цветные металлы, как свинец и кадмий, являются наиболее распространенными ксенобиотиками в среде обитания человека. Эти металлы присутствуют в воздухе, домашней пыли, почве, воде, продуктах питания и

других потребительских продуктах, а их накопление в среде характеризуются стойкостью и создаёт условия для хронического токсического воздействия на население через много лет после прекращения промышленной эмиссии [15,17-21]. Показательным примером может служить Среднеуральский медеплавильный завод, сокративший выбросы в 50 раз за 25 лет, что привело к снижению концентрации свинца в корме и организме животных, обитающих в 20 км зоне, только в 2 раза, а концентрация кадмия при этом не изменилась [20]. Свинец и кадмий накапливаются в организме человека и животных, в особенности, в костях, из которых период их полувыведения составляет десятилетия. Было показано, что нет безопасного уровня содержания свинца в крови, и токсическое действие присутствует на уровнях, намного меньших, чем предполагалось ранее [15,17].

В литературе имеются данные о токсическом влиянии свинца и кадмия на все системы организма, включая сердечно-сосудистую [18,22-30]. При этом известные опубликованные данные о воздействии свинца и кадмия на механическую активность миокарда малочисленны, не охватывают все её аспекты и отчасти противоречивы. Существенным недостатком этих работ является и то, что проявления системной свинцовой и кадмиевой интоксикации, на фоне которой развились те или иные нарушения сократительной функции миокарда, охарактеризованы и измерены, как правило, недостаточно. Между тем, именно такое сопоставление нарушений функции миокарда с выраженностью интоксикации на системно-организменном уровне представляется необходимым, если мы хотим подтвердить наличие интоксикации и оценить реальное значение кардиотоксичности металлов.

Исследования кардиотоксического действия свинца и кадмия на уровне изолированных белков не проводились несмотря на то, что есть предположения о влиянии тяжелых металлов непосредственно на белки, принимающие участие в сократительном акте [31,32].

С учетом вышеизложенного материала целью данной диссертационной работы стало исследование характеристик актин-миозинового взаимодействия в нормальном сердце и при воздействии изолированной и комбинированной хронической интоксикации крыс солями свинца и кадмия. В соответствии с данной целью были сформулированы следующие задачи:

1. Исследовать актин-миозиновое взаимодействие и его кальциевую регуляцию в норме в различных отделах сердца - правом желудочке, левом желудочке и предсердиях.

2. Изучить влияние хронической свинцовой интоксикации на функциональные характеристики миозина и экспрессию его изоформ в разных отделах сердца.

3. Изучить влияние хронической кадмиевой интоксикации на функциональные характеристики миозина и экспрессию его изоформ в разных отделах сердца.

4. Исследовать влияние комбинированной хронической интоксикации солями свинца и кадмия на функциональные характеристики миозина и экспрессию его изоформ в разных отделах сердца.

5. Исследовать влияние комбинированной интоксикации солями свинца и кадмия на функциональные характеристики миозина и экспрессию его изоформ в разных отделах сердца на фоне воздействия биопротекторного комплекса.

Научная новизна. В данном исследовании впервые экспериментально показано, что нативный тонкий филамент предсердий имеет более низкую скорость, чем тонкий филамент желудочков. Впервые было изучено проявление влияния хронической интоксикации солями свинца и кадмия на сердечную мышцу на уровне сократительных белков, а также проведено сравнение изолированных и комбинированных эффектов свинца и кадмия на актин-миозиновое взаимодействие и его регуляцию в миокарде. Данное исследование проведено вместе с оценкой системной токсичности этих металлов. Впервые проведено сравнение кардиотоксического влияния свинца

и кадмия (как изолированного, так и комбинированного) на характеристики актин-миозинового взаимодействия и его регуляцию в различных отделах сердца крыс, подвергшихся хронической интоксикации. Впервые проведена оценка изменения экспрессии изоформ тяжелых цепей миозина в разных отделах сердца в ответ на интоксикацию солями свинца и кадмия. Впервые исследовано проявление токсического влияния этих металлов на сердечную мышцу на уровне сократительных белков на фоне воздействия на крыс биопротекторного комплекса.

Теоретическая и практическая значимость работы. Представленные в работе данные расширяют представления об особенностях актин-миозинового взаимодействия и его кальциевой регуляции в разных отделах сердца и о механизмах влияния тяжелых металлов на функциональные характеристики и изоформный состав миозина. Помимо выявления новых фактов и знаний о механизмах токсичности свинца и кадмия, наше исследование может служить фундаментом для дальнейших практических исследований, связанных с мониторингом, диагностикой и профилактикой токсичности свинца и кадмия.

Методы исследования. Белые аутбредным крысам-самцам вводились внутрибрюшинные инъекции для моделирования комбинированной и изолированной хронической интоксикации солями свинца и кадмия. Для исследования эффективности биопротекторного комплекса его давали крысам с кормом и питьем. Экстрагирование сократительных и регуляторных белков для исследования происходило согласно стандартным методикам. Кроме того, использовались такие современные биофизические методы исследования как искусственная подвижная система (in vitro motility assay) для изучения характеристик взаимодействия сократительных и регуляторных белков на уровне ансамбля молекул, электрофоретическое разделение белков для определения изоформного состава тяжелых цепей миозина и Pro-Q Diamond Phosphoprotein Blot Stain Kit для определения наличия фосфатных групп в легких цепях миозина. Исследования проводились на базе Института иммунологии и физиологии УрО РАН и Екатеринбургского медицинского -

научного центра профилактики и охраны здоровья рабочих промышленных предприятий Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека. Статистическая обработка данных производилась как с помощью специализированных программ (GMimPro, ImageLab), так и общепринятого программного обеспечения (OriginPro, Microsoft Excel, STATISTICA).

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Характеристики актин-миозинового взаимодействия в норме отличаются в зависимости от отдела сердца и зависят как от изоформного состава миозина, так и от особенностей тонкого филамента этих отделов.

2. Изолированные интоксикации солями свинца и кадмия влияют на актин-миозиновое взаимодействие во всех отделах сердца. Их комбинация оказывает влияние на актин-миозиновое взаимодействие, но не является суммой двух изолированных интоксикаций.

3. Влияние хронической комбинированной свинцово-кадмиевой интоксикации на сократительную функцию сердечной мышцы и ее регуляцию нивелируется в различных отделах сердца с разной степенью при поступлении в организм биопротекторного комплекса

Степень достоверности полученных результатов. Достоверность представленных данных и выводов, приведенных в диссертационной работе, определяется использованием значительного количества экспериментальных данных, современных методов исследования белков и статистической обработки данных.

Апробация работы. Результаты работы были представлены на нижеследующих научных конгрессах и конференциях: VI и VII Международной молодежной научной конференции «Физика. Технологии. Инновации» (Екатеринбург, 2019 и 2020), 55-м конгрессе Европейского общества токсикологии (Хельсинки, 2019), III молодежной школе-конференции «Молекулярные механизмы регуляции физиологических функций» (Москва, 2019), Российском национальном конгрессе кардиологов

(Екатеринбург, 2019), Всероссийской научно-практической конференции «Научное сопровождение деятельности учреждений Роспотребнадзора» (Екатеринбург, 2019) и Международной научной конференции «Актуальные вопросы органической химии и биотехнологии» (Екатеринбург, 2020).

Личный вклад автора заключается в экстрагировании белков для экспериментов - миозина и нативного филамента, планировании и проведении экспериментов в in vitro motility assay и электрофоретического разделения белков, а также определении уровня фосфорилирования белков, анализе и интерпретации полученных данных, а также в подготовке научных публикаций.

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 19 работ, в том числе 8 статей (из них 5 в журналах, индексируемых в WoS и SCOPUS и 3 в журналах из списка ВАК РФ) и тезисы 11 докладов на отечественных и международных конференциях. Кроме того, был получен один патент, опубликована научно-популярная статья на английском языке и сделан один научно-популярный доклад.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа включает в себя введение, обзор литературы, материалы и методы исследования, результаты и их обсуждение, выводы и список использованной литературы, который включает 201 источник. Работа представляет собой 13 7 страниц печатного текста, содержит 13 рисунков и 16 таблиц.

Благодарности. Автор благодарен Клиновой С.В. за подготовку и моделирование хронической интоксикации крыс всех групп, Набиеву С.Р. за консультации, обсуждение результатов, сотрудничество и помощь в проведении экспериментов в in vitro motility assay.

1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Миозин и его роль в мышечном сокращении 1.1.1 История открытия миозина

В 1864 году немецкий учёный из Хайдельберга Willy Küne впервые выделил «сократительную субстанцию» мышц и назвал её миозином [37]. В 1939 году русские учёные В. А. Энгельгардт и М. Н. Любимова обнаружили, что миозин, открытый Küne, обладает АТФазной активностью [38]. Спустя три года Bruno Straub показал, что «миозин» представляет собой комплекс двух белков, второй из которых назвали актином, так как он обладает способностью активировать гидролиз АТФ миозином. Позднее было показано, что актин и миозин диссоциируют при добавлении АТФ, а ученый Szent-Györgyi подтвердил, что мышечные волокна, содержащие только основные сократительные белки, укорачиваются при добавлении АТФ [39].

H.Huxley и J.Hanson в 1953 году выдвинули гипотезу скользящих нитей - предположение, что саркомер содержит толстые и тонкие нити, которые не изменяют свою длину при сокращении, а скользят друг относительно друга [40]. Эту гипотезу позднее подтвердили экспериментально [39].

Во второй половине XX века велись активные исследования миозина, а в 2007 году немецкие учёные F. Odronitz и M. Kollmar опубликовали результаты анализа 2 269 миозинов, выделенных из тканей 328 видов живых существ. Все известные в настоящее время миозины были разделены на 35 классов [41]. Согласно исследованиям в организме человека присутствует как минимум 40 видов миозина [42].

1.1.2. Строение мышечного миозина млекопитающих

Миозин - сократительный белок поперечнополосатых и гладких мышц -является биологическим мотором, который преобразует химическую энергию гидролиза АТФ в механическую работу. Одна молекула (мономер) сердечного миозина состоит из 6 полипептидных цепей - 2 тяжёлых и 4 легких - которые удерживаются между собой за счёт нековалентных связей. Тяжёлая цепь миозина имеет массу около 223 кДа и состоит из длинного спирализованного

хвоста (вконец) и глобулярной головки (Ы-конец). С-концевые части двух тяжелых цепей миозина образуют двойную а-спираль в результате периодических повторов гидрофобных и заряженных аминокислотных остатков [43-48].

Глобулярная головка миозина содержит активный центр АТФазы и участки связывания актина. В области шейки - участка, соединяющего головку со стержневой частью миозина - имеются два консервативных мотива, которые представляют собой амфифильную а-спираль с сайтами связывания легких цепей миозина. В каждой молекуле сердечного миозина с двумя тяжёлыми цепями в области шейки ассоциированы 4 лёгкие цепи массой 18-28 кДа - две существенные (БЬС) и две регуляторные (ЯЬС), которые при генерации силы головкой миозина выполняют регуляторную и стабилизирующую функцию. Существенная и регуляторные цепи занимают первый и второй ^ мотивы в области шейки миозина. Известно, что существует зависимость - чем длиннее шейка головки миозина, тем эффективнее она перемещает актин [43,45,46,49,50]. Обе легкие цепи - RLC и БЬС - имеют структуру, тесно связанную со структурой семейства кальций -связывающих белков EF-hand, таких как тропонин С и кальмодулин. Однако, в отличие от других белков EF-hand, ЯЬС имеет только один Са2+/М^2+-связывающий EF-домен между аминокислотами 37 и 48 [50].

ЯЬС (~19 кДа) является членом суперсемейства EF-hand, которое представляет собой структурный домен спираль-петля-спираль. К-концевой домен RLC сходен по структуре с кальмодулином и охватывает область между аминокислотами Asn825 и Ьеи842 на С-концевом участке миозина S1 (субфрагмент 1). С-концевой домен ЯЬС нековалентно связывается с С-концом субфрагмента миозина S1 в области между Glu808 и Уа1826 [51]. Количество фосфорилируемых серинов в RLC различается в зависимости от вида животного и ткани, что указывает на присутствие уникальных тканеспецифичных изоформ, таким образом, предоставляя возможности для различных функций. Хотя изоформы ЯЬС схожи по структуре, в частности, в

двухвалентных сайтах связывания катионов и проксимальных фосфорилируемых серинов как в гладких, так и в полосатых мышцах, они имеют относительно низкое сходство последовательностей (~57%), что свидетельствует о функциональной дифференциации [50,52].

С помощью протеолитических ферментов трипсина и химотрипсина из миозина можно выделить два фрагмента - лёгкий и тяжёлый меромиозин. Лёгкий меромиозин, состоящий из хвоста молекулы, весит около 140 кДа, в то время как более крупный тяжелый меромиозин весит около 340 кДа и включает в себя головку, небольшую часть хвоста и лёгкие цепи. С помощью папаина возможно дальнейшее расщепление тяжёлого меромиозина на субфрагменты S1, который включает парные головки тяжёлых цепей миозина и четыре лёгкие цепи, и S2, включающий небольшую часть хвоста [43].

Миозины сердечной и скелетной мышц играют ключевую роль в сокращении, превращая свободную энергию АТФ в механическую работу -передвижение актина [53].

1.1.3 Изоформы сердечного миозина и их свойства Один из важнейших моментов в истории молекулярных исследований сердца - 1978 год, когда была опубликована статья, автор которой -австралийский учёный Joseph Hoh - впервые разделил сердечный миозин крысы в нативном пирофосфатном геле. Он идентифицировал две предсердные изоформы миозина - А1 и А2 - и три желудочковые - V1, V2 и V3. Буквы соответствуют расположению миозина в отделах сердца: А - atrial (предсердный) и V - ventricular (желудочковый) [54,55].

В настоящее время известно, что аминокислотные последовательности изоформ миозина сердца млекопитающих V1 и V3 идентичны более, чем на 93%. Существует 127 неидентичных аминокислотных остатков (из 1938), большинство из которых локализуются в основании каталитического домена миозина на стыке с существенной лёгкой цепью (остатки 32-36), у входа в АТФ-связывающий карман (210-214) и в поверхностной петле 1 (349-351), в поверхностной петле 2, около актин-связывающего сайта (619-641), в области

шейки (800-810) и в субфрагменте 2 (1088-1094) [8,56]. Сократительные свойства мышечных волокон во многом определяются изоформами тяжелой цепи миозина, которые они экспрессируют [57]. Различие механических и кинетических характеристик изоформ миозина обеспечивается разницей последовательности аминокислот в каталитическом и конверторном домене, а также в области рычага между а- и Р-тяжелыми цепеями миозина [46].

В миокарде млекопитающих экспрессируется два варианта тяжелых цепей миозина (ТЦМ) - а и р. Известно, что тяжелые цепи миоизина в миокарде млекопитающих обладают значительной гомологией среди разных видов. Например, последовательности а-ТЦМ человека, кролика, хомяка и крысы идентичны примерно на 95 % процентов, а Р-ТЦМ разных млекопитающих гомологична на 94 % [8].

Две тяжёлых и четыре лёгких цепи могут образовать пять различных изоформ миозина. Три изоформы миозина образуется в миокарде желудочков (VI, У2 и У3) и две - в миокарде предсердий (А1 и А2). Изоформы VI (аа) и У3 (РР) - это гомодимеры, включающие две а- или Р-ТЦМ, соответственно, V2 (аР) - гетеродимер, включающий одну а- и одну Р-тяжелую цепь. В предсердиях изоформы миозина А1 (аа) и А2 (РР) являются гомодимерами [58,59].

Сердечная Р-ТЦМ обычно соответствует Р-ТЦМ скелетных мышц I типа. Р-ТЦМ преобладает в желудочке крупных животных, включая человека, в то время как а-ТЦМ является преобладающей в желудочке мелких млекопитающих, например, мышей и крыс [13,46,60].

Считается, что сердечная а-ТЦМ присутствует как в предсердиях, так и в желудочках, тогда как сердечная Р-ТЦМ у мелких животных присутствует только в желудочках [60], однако некоторые исследования показывают наличие в предсердиях Р-ТЦМ до 5%. Показано, что у крыс содержание Р-ТЦМ в левом предсердии увеличивается с возрастом - от 0% на момент рождения крысы до 3,5% в возрасте 21 месяц, при этом в правом предсердии возрастных изменений не наблюдалось - около 1% на протяжении всей жизни

[12]. Кардиомиоциты взрослых крыс являются гетерогенными, то есть могут содержать два изомиозина [61].

В миокарде разных отделов сердца существует пять видов лёгких цепей миозина: LC1A и LC2A - существенные и регуляторные цепи предсердного типа, LC1v и LC2v - существенные и регуляторные цепи желудочкового типа [58]. Лёгкие цепи является представителями семейства EF-hand кальций-связывающих белков, которое также включает тропонин С и кальмодулин [58].

Благодаря лёгким цепям изоформы миозина предсердий и желудочков различаются, несмотря на гомологичность тяжёлых цепей. Изоформы сердечного миозина желудочка отличаются составом тяжёлых цепей (а или в), но имеют одни и те же лёгкие цепи [46], однако, в хронически перегруженных желудочках сердца человека существенная лёгкая цепь желудочков LC1V может частично заменяться предсердной формой LC 1A [58,62]. Такое переключение изоформ, по-видимому, является компенсаторным механизмом сердца, так как способствует повышенной кинетике цикла поперечного моста и, следовательно, регулирует сокращение гипертрофированного сердца [62].

Известно, что механические характеристики актомиозинового комплекса зависят от изоформ сердечного миозина [59]. С использованием метода искусственной подвижной системы (in vitro Motility Assay) показано, что изоформа желудочков V1 передвигает актин в 2-3 раза быстрее, чем изоформа V3 [46,56,63]. Это объясняется более высокой скоростью циклирования поперечных мостиков изоформы миозина V1 и, как следствие, более высокой скоростью сокращения кардиомиоцита [46]. Кроме того, изоформа V1 обладает более высокой актин-активируемой и Ca2+-активируемой АТФазной активностью, чем изоформа V3 [12,63,64], при этом K+^DTA-АТФазная активность изоформ сердечного миозина не различается [64].

Несмотря на существенную гомологию, сердечные изоформы миозина небольших по размеру млекопитающих в 1,5-2 раза быстрее передвигают

актин, чем те же изоформы крупных животных [56]. Изометрическая сила, развиваемая головками миозина разных изоформ тоже зависит от вида животного: у крупных млекопитающих (например, кроликов и свиней) сила, для изоформы У3 выше, чем для У1, а у маленьких животных (крысы и мыши) сила, развиваемая головками миозина не имеет отличий для разных изоформ [46,56,64].

Экспрессия изоформ сердечного миозина зависит от вида, возраста и гормонального статуса животного [46]. Переключение генов изоформ тяжёлых цепей миозина в сердце может происходить в ответ на тиреоидные гормоны щитовидной железы, гемодинамическую нагрузку или различные патологические раздражители, включая застойную сердечную недостаточность, при этом в миокарде грызунов это происходит быстрее и в большей степени, нежели у человека [13].

В частности, в левом желудочке крыс содержание Р-ТЦМ повышается с возрастом, и может достигать 50-70%, в зависимости от региона желудочка. При этом, наиболее значительное увеличение доли Р-ТЦМ у крыс линии наблюдается с 2 до 5 месяцев [12].

Известно, что под действием гормона щитовидной железы -трийодтиронина снижается экспрессия гена Р -тяжелой цепи миозина в кардиомиоцитах, и, таким образом, доля изоформы VI увеличивается. При недостатке тиреоидных гормонов доля изоформы V3 увеличивается. Таким образом, трийодтиронин - тиреоидный гормон щитовидной железы -регулирует экспрессию генов изоформ тяжёлых цепей сердечного миозина [65,66].

Изоформы сердечного миозина играют важную роль в адаптации миокарда к различным патологиям, например происходит значительный сдвиг к изоформе У3 при перегрузке давлением [46]. При хронической сердечной недостаточности происходит сдвиг изоформ миозина в сторону У3, что связано с ухудшением механической функции желудочков [67].

Сдвиг в экспрессии изоформ миозина от а-ТЦМ к в-ТЦМ приводит к замедлению сокращения миокарда и увеличению экономии в работе сердца [67]. Известно, что свободная энергия гидролиза АТФ для изоформы V3 -гомодимера в-ТЦМ - выше по сравнению с V1, что говорит о повышении механо-энергетической эффективности миокарда [63]. В дополнение можно сказать, что изоформа миозина V3 у кролика обладает большей чувствительностью к кальцию по сравнению с V1 [46].

Изоформы миозина миокарда могут вносить разный вклад в процессы кооперативности и есть данные, что при снижении концентрации белка коэффициент кооперативности Хилла может повышаться. При высоких концентрациях ионов Ca2+ в in vitro Motility Assay коэффициент Хилла, отражающий процессы кооперативности, значимо не отличается для разных изоформ миозина миокарда. Однако при снижении концентрации миозина коэффициент кооперативности Хилла выше для изоформы V3 по сравнению с V1 [46].

Кардиомиоциты в разных отделах и регионах миокарда могут различаться механическими характеристиками, это происходит благодаря различиям в соотношении быстрых и медленных изоформ миозина V1 и V3. То есть, механические и энергетические свойства всего сердца различаются в зависимости от изоформного состава миозина [63]. Различия кинетических свойств а-ТЦМ и в-ТЦМ миозина, в свою очередь, могут быть связаны с разнообразием функциональных потребностей в мышечной ткани предсердий и желудочков сердца млекопитающих [60].

1.1.4 Фосфорилирование регуляторной легкой цепи миозина

Фосфорилирование является ферментативным, в значительной степени обратимым процессом, включающим добавление фосфатного фрагмента одной из многих возможных киназ, которые нацелены в основном на остатки серина, треонина и тирозина в эукариотических клетках. В сердце млекопитающих источниками фосфата являются хранилища

высокоэнергетического фосфата, преимущественно, аденозинтрифосфата и креатинфосфата [68].

Фосфорилирование белков в миокарде млекопитающих может функционировать как общий регуляторный путь, который опосредует или модулирует ответы миокарда на внешние (например, гормональные) и внутренние (например, миогенные) физиологические эффекты [23]. Исследование специфических сайтов фосфорилирования и их влияния на миокард выявило жизненно важный характер этой модификации [68].

Фосфопротеинами с предполагаемым регуляторным действием сократимости сердца являются миофибриллярные белки тропонин I и ЯЬС, фосфоламбан и несколько мембранных белков сарколеммы [23].

Фосфорилирование сердечной КЬС связано о следующими киназами: 71Р-киназа, протеинкиназа С (РКС) и киназа легкой цепи миозина сердца (сМЬСК) [50]. Общий уровень фосфорилирования миозина поддерживается балансом активности ферментов, осуществляющих его фосфорилирование (киназы) и дефосфорилирование (фосфатаза). Регуляция этого баланса происходит путем изменения активности киназ миозина и фосфорилирования регуляторной легкой цепи (ЯЬС), активности фосфатазы и дефосфорилирования ЯЬС и изменением доступности ЯЬС для этих ферментов [69].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Герцен Оксана Павловна, 2021 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. GBD Compare | IHME Viz Hub [Electronic resource].- URL: https://vizhub.healthdata.org/gbd-compare/ (accessed: 28.12.2020).

2. Shchepkin D. V., Nikitina L. V., Bershitsky S.Y., Kopylova G. V. The isoforms of a-actin and myosin affect the Ca2+ regulation of the actin-myosin interaction in the heart // Biochem. Biophys. Res. Commun.- Elsevier Ltd, 2017.- Vol. 490, № 2.- P. 324-329.

3. Nollet E.E., Manders E.M., Goebel M., Jansen V., Brockmann C., Osinga J., van der Velden J., Helmes M., Kuster D.W.D. Large-Scale Contractility Measurements Reveal Large Atrioventricular and Subtle Interventricular Differences in Cultured Unloaded Rat Cardiomyocytes // Front. Physiol.-2020.- Vol. 11, № July.- P. 1-11.

4. Ho S.Y., Sanchez-Quintana D. The importance of atrial structure and fibers // Clin. Anat.- 2009.- Vol. 22, № 1.- P. 52-63.

5. Lahm T., Douglas I.S., Archer S.L., Bogaard H.J., Chesler N.C., Haddad F., Hemnes A.R., Kawut S.M., Kline J.A., Kolb T.M., Mathai S.C., Mercier O., Michelakis E.D., Naeije R., Tuder R.M., Ventetuolo C.E., Vieillard-Baron A., Voelkel N.F., Vonk-Noordegraaf A., Hassoun P.M. Assessment of right ventricular function in the research setting: Knowledge gaps and pathways forward an official American thoracic society research statement // Am. J. Respir. Crit. Care Med.- 2018.- Vol. 198, № 4.- P. e15-e43.

6. Woodward M., Previs M.J., Mader T.J., Debold E.P. Modifications of myofilament protein phosphorylation and function in response to cardiac arrest induced in a swine model // Front. Physiol.- 2015.- Vol. 6, № JUL.- P. 1-11.

7. Abdelwahab M.S., Mohamemed M.A., Mohamed A.H., Bellal M.A., Mohamed M.S.A. Cardiac Myosin Heavy Chains // Cardiol. Angiol. An Int. J.- 2019.- Vol. 8, № 1.- P. 1-7.

8. Alpert N.R., Brosseau C., Federico A., Krenz M., Robbins J., Warshaw D.M. Molecular mechanics of mouse cardiac myosin isoforms // Am. J. Physiol. -Hear. Circ. Physiol.- 2002.- Vol. 283, № 4 52-4.- P. 1446-1454.

9. Bogaard H.J., Abe K., Noordegmaf A.V., Voelkel N.F. The right ventricle under pressure // Chest.- The American College of Chest Physicians, 2009.-Vol. 135, № 3.- P. 794-804.

10. Belin R.J., Sumandea M.P., Sievert G.A., Harvey L.A., Geenen D.L., Solaro R.J., de Tombe P.P. Interventricular differences in myofilament function in experimental congestive heart failure // Pflügers Arch. - Eur. J. Physiol.-2011.- Vol. 462, № 6.- P. 795-809.

11. Cai M.C., Huang Q.Y., Liao W.G., Wu Z., Liu F.Y., Gao Y.Q. Hypoxic training increases metabolic enzyme activity and composition of a-myosin heavy chain isoform in rat ventricular myocardium // Eur. J. Appl. Physiol. -2010.- Vol. 108, № 1.- P. 105-111.

12. Carnes C.A., Geisbuhler T.P., Reiser P.J. Age-dependent changes in contraction and regional myocardial myosin heavy chain isoform expression in rats // J. Appl. Physiol.- 2004.- Vol. 97, № 1.- P. 446-453.

13. Danzi S., Klein S., Klein I. Differential regulation of the myosin heavy chain genes a and P in rat atria and ventricles: Role of antisense RNA // Thyroid. -2008.- Vol. 18, № 7.- P. 761-768.

14. Mori S., Spicer D.E., Anderson R.H. Revisiting the anatomy of the living heart // Circ. J.- 2015.- Vol. 80, № 1.- P. 24-33.

15. Landrigan P.J., Fuller R., Acosta N.J.R., Adeyi O., Arnold R., Basu N. (Nil), Baldé A.B., Bertollini R., Bose-O'Reilly S., Boufford J.I., Breysse P.N., Chiles T., Mahidol C., Coll-Seck A.M., Cropper M.L., Fobil J., Fuster V., Greenstone M., Haines A., Hanrahan D., Hunter D., Khare M., Krupnick A., Lanphear B., Lohani B., Martin K., Mathiasen K. V., McTeer M.A., Murray C.J.L., Ndahimananjara J.D., Perera F., Potocnik J., Preker A.S., Ramesh J., Rockstrom J., Salinas C., Samson L.D., Sandilya K., Sly P.D., Smith K.R., Steiner A., Stewart R.B., Suk W.A., van Schayck O.C.P., Yadama G.N., Yumkella K., Zhong M. The Lancet Commission on pollution and health // Lancet.- 2018.- Vol. 391, № 10119.- P. 462-512.

16. Kim Y.-D., Eom S.-Y., Yim D.-H., Kim I.-S., Won H.-K., Park C.-H., Kim

G.-B., Yu S.-D., Choi B.-S., Park J.-D., Kim H. Environmental Exposure to Arsenic, Lead, and Cadmium in People Living near Janghang Copper Smelter in Korea // J. Korean Med. Sci.- 2016.- Vol. 31, № 4.- P. 489.

17. WHO. Lead poisoning and health [Electronic resource].- 2019.- URL: https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/lead-poisoning-and-health (accessed: 09.01.2020).

18. Afridi H.I., Kazi T.G., Kazi N.G., Jamali M.K., Arain M.B., Sirajuddin, Baig J.A., Kandhro G.A., Wadhwa S.K., Shah A.Q. Evaluation of cadmium, lead, nickel and zinc status in biological samples of smokers and nonsmokers hypertensive patients. // J. Hum. Hypertens.- Nature Publishing Group, 2010.-Vol. 24, № 1.- P. 34-43.

19. Vainio H., Heseltine E., Partensky C. W.J. Meeting of the IARC working group on beryllium, cadmium, mercury and exposures in the glass manufacturing industry // Scand. J. Work. Environ. Health.- 1993.- Vol. 19, № 5.- P. 360-363.

20. Мухачева С.В. Многолетняя динамика концентрации тяжелых металлов в корме и организме рыжей полевки (Myodes Glareolus) в период снижения выбросов медеплавильного завода // Экология.- 2017.- № 6.-P. 461-471.

21. Mirzaei R. S.R. Assessment of Accumulation and Human Health Risk of Trace Elements in the Vicinity of Industrial Estates, Central Iran // Arch. Hyg. Sci. -2018.- Vol. 7, № 2.- P. 118-125.

22. Nawrot T.S., Thijs L., Den Hond E.M., Roels H.A., Staessen J.A. An epidemiological re-appraisal of the association between blood pressure and blood lead: A meta-analysis // J. Hum. Hypertens.- 2002.- Vol. 16, № 2.- P. 123-131.

23. Kopp S.J., Barany M., Erlanger M., Perry E.F., Perry H.M. The influence of chronic low-level cadmium and/or lead feeding on myocardial contractility related to phosphorylation of cardiac myofibrillar proteins // Toxicol. Appl. Pharmacol.- 1980.- Vol. 54, № 1.- P. 48-56.

24. Prentice R.C., Kopp S.J. Cardiotoxicity of lead at various perfusate calcium concentrations: Functional and metabolic responses of the perfused rat heart // Toxicol. Appl. Pharmacol.- 1985.- Vol. 81, № 3 PART 1.- P. 491-501.

25. Alissa E.M., Ferns G.A. Heavy metal poisoning and cardiovascular disease // J. Toxicol.- 2011.- Vol. 2011.

26. Solenkova N. V., Newman J.D., Berger J.S., Thurston G., Hochman J.S., Lamas G.A. Metal pollutants and cardiovascular disease: Mechanisms and consequences of exposure // Am. Heart J. - The Authors, 2014.- Vol. 168, № 6.- P. 812-822.

27. Lamas G.A., Navas-Acien A., Mark D.B., Lee K.L. Heavy metals, cardiovascular disease, and the unexpected benefits of chelation therapy // J. Am. Coll. Cardiol.- 2016.- Vol. 67, № 20.- P. 2411-2418.

28. Ruiz-Hernandez A., Navas-Acien A., Pastor-Barriuso R., Crainiceanu C.M., Redon J., Guallar E., Tellez-Plaza M. Declining exposures to lead and cadmium contribute to explaining the reduction of cardiovascular mortality in the US population, 1988-2004 // Int. J. Epidemiol.- 2017.- Vol. 46, № 6.- P. 1903-1912.

29. Chowdhury R., Ramond A., O'Keeffe L.M., Shahzad S., Kunutsor S .K., Muka T., Gregson J., Willeit P., Warnakula S., Khan H., Chowdhury S., Gobin R., Franco O.H., Di Angelantonio E. Environmental toxic metal contaminants and risk of cardiovascular disease: Systematic review and meta-analysis // BMJ.-2018.- Vol. 362.- P. 14-16.

30. Sevim £., Dogan E., Comakli S. Cardiovascular disease and toxic metals // Curr. Opin. Toxicol.- 2020.- Vol. 19.- P. 88-92.

31. Chao S.H., Bu C.H., Cheung W.Y. Activation of troponin C by Cd2+ and Pb2+ // Arch. Toxicol.- Springer-Verlag, 1990.- Vol. 64, № 6.- P. 490-496.

32. Richardt G., Federolf G., Habermann E. Affinity of heavy metal ions to intracellular Ca2+-binding proteins // Biochem. Pharmacol.- 1986.- Vol. 35, № 8.- P. 1331-1335.

33. Kopylova G., Nabiev S., Nikitina L., Shchepkin D., Bershitsky S. The

properties of the actin-myosin interaction in the heart muscle depend on the isoforms of myosin but not of a-actin // Biochem. Biophys. Res. Commun. -Elsevier Ltd, 2016.- Vol. 476, № 4.- P. 648-653.

34. Gordon A.M., LaMadrid M.A., Chen Y., Luo Z., Chase P.B. Calcium regulation of skeletal muscle thin filament motility in vitro // Biophys. J.-Elsevier, 1997.- Vol. 72, № 3.- P. 1295-1307.

35. Gordon A.M., Regnier M., Homsher E. Skeletal and cardiac muscle contractile activation: Tropomyosin "rocks and rolls" // News Physiol. Sci.- 2001.- Vol. 16, № 2.- P. 49-55.

36. Nikitina L. V., Kopylova G. V., Shchepkin D. V., Nabiev S.R., Bershitsky S.Y. Investigations of Molecular Mechanisms of Actin-Myosin Interactions in Cardiac Muscle // Biochem.- 2015.- Vol. 80, № 13.- P. 1748-1763.

37. Hartman M.A., Spudich J.A. The myosin superfamily at a glance // J. Cell Sci.- 2012.- Vol. 125, № 7.- P. 1627-1632.

38. Engelhardt W.A. L.M.N. Myosine and adenosinetriphosphatase // Nature.-1939.- Vol. 144, № 3650.- P. 668-669.

39. Кубасова Н.А. Цатурян А.К. Молекулярный механизм работы актин-миозинового мотора в мышце // Успехи биологической химии.- 2011.Т. 51.- С. 233-282.

40. Huxley, H. and Hanson J. Changes in the cross-striations of muscle during contraction and stretch and their structural interpretation // Nature. - 1954.-Vol. 173, № 4412.- P. 973-976.

41. Odronitz F., Kollmar M. Drawing the tree of eukaryotic life based on the analysis of 2,269 manually annotated myosins from 328 species // Genome Biol.- 2007.- Vol. 8, № 9.- P. 1-23.

42. Vale R.D. Myosin V motor proteins: Marching stepwise towards a mechanism // J. Cell Biol.- 2003.- Vol. 163, № 3.- P. 445-450.

43. Бэгшоу К. Мышечное сокращение.- Мир, 1985.- 128 p.

44. Гусев Н.Б. Молекулярные Механизмы Мышечного Сокращения // Соросовский Образовательный Журнал.- 2000.- Т. 6, № 8.- С. 24-32.

45. Левицкий Д.И. Применение Метода Дифференциальной Сканирующей Калориметрии Для Структурно-Функциональных Исследований Мышечных Белков // Успехи Биологической Химии.- 2004.- Т. 44.- С. 133-170.

46. Никитина Л.В., Копылова Г.В., Щепкин Д.В. К.Л.Б. Исследование Взаимодействия Сократительных И Регуляторных Белков Миокарда Кролика Методом Искусственных Подвижных Систем // Биохимия. -2008.- Т. 73, № 2.- С. 219-227.

47. Gregorich Z.R., Cai W., Lin Z., Chen A.J., Peng Y., Kohmotoc T. G.Y. Distinct Sequences and Post-translational Modifications in Cardiac Atrial and Ventricular Myosin Light Chains Revealed by Top-down Mass Spectrometry // J Mol Cell Cardiol.- 2017.- Vol. 107.- P. 13-21.

48. Homburger J.R., Green E.M., Caleshu C., Sunitha M.S., Taylor R.E., Ruppel K.M., Metpally R.P.R., Colan S.D., Michels M., Day S.M., Olivotto I., Bustamante C.D., Dewey F.E., Ho C.Y., Spudich J.A., Ashley E.A. Multidimensional structure-function relationships in human ß-cardiac myosin from population-scale genetic variation // Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. -2016.- Vol. 113, № 24.- P. 6701-6706.

49. Uyeda T.Q.P., Abramson P.D., Spudich J.A. The neck region of the myosin motor domain acts as a lever arm to generate movement // Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A.- 1996.- Vol. 93, № 9.- P. 4459-4464.

50. Yu H., Chakravorty S., Song W., Ferenczi M.A. Phosphorylation of the regulatory light chain of myosin in striated muscle: methodological perspectives // Eur. Biophys. J.- 2016.- Vol. 45, № 8.- P. 779-805.

51. Rayment I., Rypniewski W.R., Schmidt-Base K., Smith R., Tomchick D.R., Benning M.M., Winkelmann D.A., Wesenberg G. H.H.M. Three-Dimensional Structure of Myosin Subfragment-1: A Molecular Motor // Science (80-. ).-1993.- Vol. 261, № 5117.- P. 50-58.

52. Scruggs S.B. S.R.J. The Significance of Regulatory Light Chain Phosphorylation in Cardiac Physiology // Arch. Biochem. Biophys. - 2011.118

Vol. 510, № 2.- P. 129-134.

53. Wang Y., Ajtai K. B.T.P. Ventricular Myosin Modifies In Vitro Step-Size When Phosphorylated // J Mol Cell Cardiol.- 2014.- Vol. 72.- P. 231-237.

54. Hoh J.F., McGrath P.A. H.P.T.. Electrophoretic analysis of multiple forms of rat cardiac myosin: effects of hypophysectomy and thyroxine replacement // J. Mol. Cell. Cardiol.- 1978.- Vol. 10, № 11.- P. 1053-1060.

55. Chizzonite R.A., Everett A.W., Prior G. Z.R. Comparison of Myosin Heavy Chains in Atria and Ventricles from Hyperthyroid, Hypjthyroid and Euthyroid rats.- 1984.- Vol. 259, № 24.- P. 15564-15571.

56. Malmqvist U.P., Aronshtam A. L.S. Cardiac myosin isoforms from different species have unique enzymatic and mechanical properties // Biochemistry. -2004.- Vol. 43, № 47.- P. 15058-15065.

57. Maggs A.M., Taylor-Harris P., Peckham M., Hughes S.M. Evidence for differential post-translational modifications of slow myosin heavy chain during murine skeletal muscle development // J. Muscle Res. Cell Motil. -2000.- Vol. 21, № 2.- P. 101-113.

58. Katz A.M. Physiology of the heart.- Lippincott Williams & Wilkins, 2001.592 p.

59. Shchepkin D. V., Kopylova G. V., Nikitina L. V. Study of reciprocal effects of cardiac myosin and tropomyosin isoforms on actin-myosin interaction with in vitro motility assay // Biochem. Biophys. Res. Commun.- Elsevier Inc., 2011.- Vol. 415, № 1.- P. 104-108.

60. Galler S., Puchert E., Gohlsch B., Schmid D., Pette D. Kinetic properties of cardiac myosin heavy chain isoforms in rat // Pflugers Arch. Eur. J. Physiol. -2002.- Vol. 445, № 2.- P. 218-223.

61. Samuel J.L., Rappaport L., Mercadier J.J., Lompre A.M., Sartore S., Triban C., Schiaffino S., Schwartz K. Distribution of myosin isozymes within single cardiac cells. An immunohistochemical study // Circ. Res. - 1983.- Vol. 52, № 2.- P. 200-209.

62. England J., Loughna S. Heavy and light roles: Myosin in the morphogenesis

of the heart // Cell. Mol. Life Sci.- 2013.- Vol. 70, № 7.- P. 1221-1239.

63. Hoyer K., Krenz M., Robbins J. I.J.S. Shifts in the myosin heavy chain isozymes in the mouse heart result in increased energy effeciency // J Mol Cell Cardiol.- 2007.- Vol. 42, № 1.- P. 214-221.

64. Никитина Л.В., Копылова Г.В., Щепкин Д.В., Набиев С.Р., Бершицкий С.Ю. Исследование молекулярных механизмов актин-миозинового взаимодействия в сердечной мышце // Успехи биологической химии.-2015.- С. 15-34.

65. Weiss A., Leinwand L.A. the Mammalian Myosin Heavy Chain Gene Family // Annu. Rev. Cell Dev. Biol.- 1996.- Vol. 12, № 1.- P. 417-439.

66. Danzi S., Klein I. Posttranscriptional regulation of myosin heavy chain expression in the heart by triiodothyronine // Am. J. Physiol. - Hear. Circ. Physiol.- 2005.- Vol. 288, № 2 57-2.- P. 455-460.

67. Reiser P.J., Portman M.A., Ning X.H., Moravec C.S. Human cardiac myosin heavy chain isoforms in fetal and failing adult atria and ventricles // Am. J. Physiol. - Hear. Circ. Physiol.- 2001.- Vol. 280, № 4 49-4.- P. 1814-1820.

68. Smith L.E., White M.Y. The role of post-translational modifications in acute and chronic cardiovascular disease // Proteomics - Clin. Appl.- 2014.- Vol. 8, № 7-8.- P. 506-521.

69. Воротников А.В., Щербакова О.В., Кудряшова Т.В., Тарасова О.С., Ширинский В.П., Пфитцер Г. Т.В.А. Фосфорилирование миозина как основной путь регуляции сокращения гладких мышц // Российский физиологический журнал им. ИМ Сеченова.- 2009.- Т. 95, № 10.- С. 1058-1073.

70. Benoist D., Stones R., Benson A.P., Fowler E.D., Drinkhill M.J., Hardy M.E.L., Saint D.A., Cazorla O., Bernus O., White E. Systems approach to the study of stretch and arrhythmias in right ventricular failure induced in rats by monocrotaline // Prog. Biophys. Mol. Biol. - Elsevier Ltd, 2014.- Vol. 115, № 2-3.- P. 162-172.

71. Levine R.J.C., Kensler R.W., Yang Z., Stull J.T., Sweeney H.L. Myosin light

chain phosphorylation affects the structure of rabbit skeletal muscle thick filaments // Biophys. J.- Elsevier, 1996.- Vol. 71, № 2.- P. 898-907.

72. Colson B.A., Locher M.R., Bekyarova T., Patel J.R., Fitzsimons D.P., Irving T.C., Moss R.L. Differential roles of regulatory light chain and myosin binding protein-C phosphorylations in the modulation of cardiac force development // J. Physiol.- 2010.- Vol. 588, № 6.- P. 981-993.

73. Kampourakis T., Irving M. Phosphorylation of myosin regulatory light chain controls myosin head conformation in cardiac muscle // J. Mol. Cell. Cardiol. -Elsevier B.V., 2015.- Vol. 85.- P. 199-206.

74. Stelzer J.E., Patel J.R., Moss R.L. Acceleration of stretch activation in murine myocardium due to phosphorylation of myosin regulatory light chain // J. Gen. Physiol.- 2006.- Vol. 128, № 3.- P. 261-272.

75. Kampourakis T., Sun Y.B., Irving M. Myosin light chain phosphorylation enhances contraction of heart muscle via structural changes in both thick and thin filaments // Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. - 2016.- Vol. 113, № 21.- P. E3039-E3047.

76. Li M., Ogilvie H., Ochala J., Artemenko K., Iwamoto H., Yagi N., Bergquist J., Larsson L. Aberrant post-translational modifications compromise human myosin motor function in old age // Aging Cell.- 2015.- Vol. 14, № 2.- P. 228-235.

77. Kopp S.J., Barany M. Phosphorylation of the 19,000-dalton light chain of myosin in perfused rat heart under the influence of negative and positive inotropic agents // J. Biol. Chem.- 1979.- Vol. 254, № 23.- P. 12007-12012.

78. Walker L.A., Walker J.S., Ambler S.K. B.P.M. Stage-Specific Changes in Myofilament Protein Phosphorylation Following Myocardial Infarction in Mice // J Mol Cell Cardiol.- 2010.- Vol. 48, № 6.- P. 1180-1186.

79. Toepfer C., Caorsi V., Kampourakis T., Sikkel M.B., West T.G., Leung M.C., Al-Saud S.A., MacLeod K.T., Lyon A.R., Marston S.B., Sellers J.R., Ferenczi M.A. Myosin regulatory light chain (RLC) phosphorylation change as a modulator of cardiac muscle contraction in disease // J. Biol. Chem. - 2013.-

Vol. 288, № 19.- P. 13446-13454.

80. Avner B.S., Shioura K.M., Scruggs S.B., Grachoff M., Geenen D.L., Helseth D.L., Farjah M., Goldspink P.H., Solaro R.J. Myocardial infarction in mice alters sarcomeric function via post-translational protein modification // Mol. Cell. Biochem.- 2012.- Vol. 363, № 1-2.- P. 203-215.

81. Dominguez R., Holmes K.C. Actin structure and function // Annu. Rev. Biophys.- 2011.- Vol. 40, № 1.- P. 169-186.

82. Копылова Г.В., Щепкин Д.В. Н.Л.В. in Vitro in Vitro // Биохимия.- 2013.Т. 78, № 3.- С. 348-356.

83. Yang S., Barbu-Tudoran L., Orzechowski M., Craig R., Trinick J., White H., Lehman W. Three-dimensional organization of troponin on cardiac muscle thin filaments in the relaxed state // Biophys. J.- Biophysical Society, 2014.-Vol. 106, № 4.- P. 855-864.

84. Marston S., Zamora J.E. Troponin structure and function: a view of recent progress // J. Muscle Res. Cell Motil.- Springer International Publishing, 2020.- Vol. 41, № 1.- P. 71-89.

85. Зильбернагль С Д.А. Наглядная физиология.- Бином. Лаборатория знаний, 2013.- 408 p.

86. Brunello E., Fusi L., Ghisleni A., Park-Holohan S.J., Ovejero J.G., Narayanan T., Irving M. Myosin filament-based regulation of the dynamics of contraction in heart muscle // Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. - 2020.- Vol. 117, № 14.- P. 8177-8186.

87. McKillop D.F., Geeves M.A. Regulation of the interaction between actin and myosin subfragment 1 : evidence for three states of the thin filament // Biophys. J.- Elsevier, 1993.- Vol. 65, № 2.- P. 693-701.

88. Gordon A.M., Homsher E., Regnier M. Regulation of contraction in striated muscle // Physiol. Rev.- 2000.- Vol. 80, № 2.- P. 853-924.

89. Desai R., Geeves M.A., Kad N.M. Using fluorescent myosin to directly visualize cooperative activation of thin filaments // J. Biol. Chem. - 2015.-Vol. 290, № 4.- P. 1915-1925.

90. Gulati J., Scordilis S., Babu A. Effect of troponin C on the cooperativity in Ca2+ activation of cardiac muscle // FEBS Lett. - 1988.- Vol. 236, № 2.- P. 441-444.

91. Houmeida A., Heeley D.H., Belknap B., White H.D. Mechanism of regulation of native cardiac muscle thin filaments by rigor cardiac myosin-Sl and calcium // J. Biol. Chem.- 2010.- Vol. 285, № 43.- P. 32760-32769.

92. Risi C., Eisner J., Belknap B., Heeley D.H., White H.D., Schröder G.F., Galkin V.E. Ca2+-induced movement of tropomyosin on native cardiac thin filaments revealed by cryoelectron microscopy // Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. - 2017.-Vol. 114, № 26.- P. 6782-6787.

93. Barnett V.A. Cross-bridge cooperativity during isometric contraction and unloaded shortening of skeletal muscle // J. Muscle Res. Cell Motil. - 2001.-Vol. 22, № 5.- P. 415-423.

94. Izakov V.Y., Katsnelson L.B., Blyakhman F.A., Markhasin V.S., Shklyar T.F. Cooperative effects due to calcium binding by troponin and their consequences for contraction and relaxation of cardiac muscle under various conditions of mechanical loading // Circ. Res.- 1991.- Vol. 69, № 5.- P. 1171-1184.

95. Martyn D.A., Chase P.B., Hannon J.D., Huntsman L.L., Kushmerick M.J., Gordon A.M. Unloaded shortening of skinned muscle fibers from rabbit activated with and without Ca2+ // Biophys. J. - Elsevier, 1994.- Vol. 67, № 5.- P. 1984-1993.

96. Siemankowski R.F., Wiseman M.O., White H.D. ADP dissociation from actomyosin subfragment 1 is sufficiently slow to limit the unloaded shortening velocity in vertebrate muscle // Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A.- 1985.- Vol. 82, № 3.- P. 658-662.

97. Homsher E., Kim B., Bobkova A., Tobacman L.S. Calcium regulation of thin filament movement in an in vitro motility assay // Biophys. J.- Elsevier, 1996.-Vol. 70, № 4.- P. 1881-1892.

98. Stelzer J.E., Brickson S.L., Locher M.R., Moss R.L. Role of myosin heavy chain composition in the stretch activation response of rat myocardium // J.

Physiol.- 2007.- Vol. 579, № 1.- P. 161-173.

99. Voelkel N.F., Quaife R.A., Leinwand L.A., Barst R.J., McGoon M.D., Meldrum D.R., Dupuis J., Long C.S., Rubin L.J., Smart F.W., Suzuki Y.J., Gladwin M., Denholm E.M., Gail D.B. Right ventricular function and failure: Report of a National Heart, Lung, and Blood Institute working group on cellular and molecular mechanisms of right heart failure // Circulation. -2006.- Vol. 114, № 17.- P. 1883-1891.

100. Ho S.Y., Nihoyannopoulos P. Anatomy, echocardiography, and normal right ventricular dimensions // Heart.- 2006.- Vol. 92, № SUPPL. 1.- P. 2-13.

101. Haddad F., Doyle R., Murphy D.J., Hunt S.A. Right ventricular function in cardiovascular disease, part II: Pathophysiology, clinical importance, and management of right ventricular failure // Circulation.- 2008.- Vol. 117, № 13.- P. 1717-1731.

102. Wang N., Hung C.L., Shin S.H., Claggett B., Skali H., Thune J.J., K0ber L., Shah A., Mcmurray J.J.V., Pfeffer M.A., Solomon S.D. Regional cardiac dysfunction and outcome in patients with left ventricular dysfunction, heart failure, or both after myocardial infarction // Eur. Heart J.- 2016.- Vol. 37, № 5.- P. 466-472.

103. Tretter J.T., Redington A.N. The Forgotten Ventricle?: The Left Ventricle in Right-Sided Congenital Heart Disease // Circ. Cardiovasc. Imaging. - 2018.-Vol. 11, № 3.- P. 1-11.

104. Vonk Noordegraaf A., Chin K.M., Haddad F., Hassoun P.M., Hemnes A.R., Hopkins S.R., Kawut S.M., Langleben D., Lumens J., Naeije R. Pathophysiology of the right ventricle and of the pulmonary circulation in pulmonary hypertension: an update // Eur. Respir. J.- 2019.- Vol. 53, № 1.

105. Sanz J., Sánchez-Quintana D., Bossone E., Bogaard H.J., Naeije R. Anatomy, Function, and Dysfunction of the Right Ventricle: JACC State-of-the-Art Review // J. Am. Coll. Cardiol.- 2019.- Vol. 73, № 12.- P. 1463-1482.

106. Stämpfli S.F., Donati T.G., Hellermann J., Anwer S., Erhart L., Gruner C., Kaufmann B.A., Gencer B., Haager P.K., Müller H. T.F.C. Right ventricle and

outcome in left ventricular non-compaction cardiomyopathy // J. Cardiol.-2020.- Vol. 75, № 1.- P. 20-26.

107. Nogueira-Ferreira R., Ferreira R., Padräo A.I., Oliveira P., Santos M., Kavazis A.N., Vitorino R., Moreira-Gon5alves D. One year of exercise training promotes distinct adaptations in right and left ventricle of female Sprague-Dawley rats // J. Physiol. Biochem.- Journal of Physiology and Biochemistry, 2019.- Vol. 75, № 4.- P. 561-572.

108. Wieser M.E., Holden N., Coplen T.B., Böhlke J.K., Berglund M., Brand W.A., De Bievre P., Gröning M., Loss R.D., Meija J. H.T. Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report) // Pure Appl. Chem.- 2011.- Vol. 85, № 5.- P. 1047-1078.

109. Boldyrev M. Lead: properties, history, and applications // WikiJournal Sci. -2018.- Vol. 1, № 2.- P. 7.

110. Кошкина В.С., Котляр Н.Н., Котельникова Л.В. Д.Н.А. Клинико-токсикологическая характеристика свинца и его соединений // Медицинские новости.- 2013.- Т. 1, № 220.- С. 20-25.

111. Ferreira de Mattos G., Costa C., Savio F., Alonso M., Nicolson G.L. Lead poisoning: acute exposure of the heart to lead ions promotes changes in cardiac function and Cav1.2 ion channels // Biophys. Rev. - Biophysical Reviews, 2017.- Vol. 9, № 5.- P. 807-825.

112. Kader Mohiuddin A. Heavy Metals in Cosmetics: The Notorious Daredevils and Burning Health Issues // Am. J. Biomed. Sci. Res. - 2019.- Vol. 4, № 5.-P. 332-337.

113. Fioresi M., Simöes M.R., Furieri L.B., Broseghini-Filho G.B., Vescovi M.V.A., Stefanon I., Vassallo D.V. Chronic lead exposure increases blood pressure and myocardial contractility in rats // PLoS One. - 2014.- Vol. 9, № 5.

114. UNEP. Leaded Petrol Phase-out: Global Status as at March 2017 [Electronic resource].- 2017.- URL: http://wedocs.unep.org/bitstream/handle/20.500.11822/17542/MapWorldLea

d_March2017.pdf?sequence=1&isAllowed=y (accessed: 09.01.2020).

115. WHO. Global Health Observatory: Regulations and controls on lead paint [Electronic resource].- 2018.- URL: https ://www.who. int/ gho/phe/chemical_safety/lead_paint_regulations/en/ (accessed: 09.01.2020).

116. Oginawati K., Sidhi R., Susetyo S.H. Lead exposure in trader communities in industrial area of the battery recycling plant: Tangerang, Indonesia // J. Ecol. Eng.- 2020.- Vol. 21, № 4.- P. 264-270.

117. Ma C., Iwai-Shimada M., Tatsuta N., Nakai K., Isobe T., Takagi M., Nishihama Y., Nakayama S.F. Health risk assessment and source apportionment of mercury, lead, cadmium, selenium, and manganese in japanese women: An adjunct study to the japan environment and children's study // Int. J. Environ. Res. Public Health. - 2020.- Vol. 17, № 7.

118. Katsnelson B.A., Kuzmin S.V., Mazhayeva T.V., Lavrentyev A.N., Privalova L.I., Gurvich V.B. M.O.L. Assessment of Exposure to Toxic Metals through Food with Reference to Some Towns in Russia // J. Environ. Sci. Eng.- 2010.-Vol. 4, № 4.- P. 53-61.

119. Davuljigari C.B., Gottipolu R.R. Late-life Cardiac Injury in Rats following Early Life Exposure to Lead: Reversal Effect of Nutrient Metal Mixture // Cardiovasc. Toxicol.- Springer US, 2020.- Vol. 20, № 3.- P. 249-260.

120. Carmignani M., Boscolo P., Poma A., Volpe A.R. Kininergic system and arterial hypertension following chronic exposure to inorganic lead // Immunopharmacology.- 1999.- Vol. 44, № 1-2.- P. 105-110.

121. Арустамян О.М., Ткачишин В.С. А.А.Ю. Влияние соединений кадмия на организм человека // Медицина неотложных состояний.- 2016.- Т. 7, № 78.- С. 109-114.

122. Щербов Д.П. М.М.А. Аналитическая химия кадмия.- Наука, 1973.

123. Choong G., Liu Y., Templeton D.M. Interplay of calcium and cadmium in mediating cadmium toxicity // Chem. Biol. Interact.- Elsevier Ireland Ltd, 2014.- Vol. 211, № 1.- P. 54-65.

124. Domingo-Relloso A., Riffo-Campos A.L., Haack K., Rentero-Garrido P., Ladd-Acosta C., Fallin D.M., Tang W.Y., Herreros-Martinez M., Gonzalez J.R., Bozack A.K., Cole S.A., Navas-Acien A., Tellez-Plaza M. Cadmium, smoking, and human blood DNA methylation profiles in adults from the strong heart study // Environ. Health Perspect.- 2020.- Vol. 128, № 6.

125. Vaziri N.D. Mechanisms of lead-induced hypertension and cardiovascular disease // Physiol. Am. J. Physiol. Circ.- 2008.- Vol. 295, № 2.- P. H454-65.

126. Трахтенберг И.М., Лубянова И.П. А.Е.Л. Роль свинца и железа, как техногенных химических загрязнителей, в патогенезе сердечнососудистых заболеваний // Медицина профилактическая.- 2010.- Т. 49, № 7-8.- С. 36-39.

127. Yang W.Y., Zhang Z.Y., Thijs L., Cauwenberghs N., Wei F.F., Jacobs L., Luttun A., Verhamme P., Kuznetsova T., Nawrot T.S., Staessen J.A. Left ventricular structure and function in relation to environmental exposure to lead and cadmium // J. Am. Heart Assoc.- 2017.- Vol. 6, № 2.- P. 1-11.

128. Glenn B.S., Bandeen-Roche K., Lee B.K., Weaver V.M., Todd A.C., Schwartz B.S. Changes in systolic blood pressure associated with lead in blood and bone // Epidemiology.- 2006.- Vol. 17, № 5.- P. 538-544.

129. Navas-Acien A., Guallar E., Silbergeld E.K., Rothenberg S.J. Lead exposure and cardiovascular disease - A systematic review // Environ. Health Perspect. -2007.- Vol. 115, № 3.- P. 472-482.

130. Fiorim J., Júnior R.F., Silveira E.A., Padilha A.S., Vescovi M.V., de Jesus H.C., Stefanon I., Salaices M. V.D.V. Low-Level Lead Exposure Increases Systolic Arterial Pressure and Endothelium-Derived Vasodilator Factors in Rat Aortas // PLoS One.- 2011.- Vol. 6, № 2.- P. 1-9.

131. Silveira E.A., Siman F.D.M., De Oliveira Faria T., Vescovi M.V.A., Furieri L.B., Lizardo J.H.F., Stefanon I., Padilha A.S., Vassallo D.V. Low-dose chronic lead exposure increases systolic arterial pressure and vascular reactivity of rat aortas // Free Radic. Biol. Med. - Elsevier, 2014.- Vol. 67.- P. 366-376.

132. Simöes M.R., Ribeiro R.F., Vescovi M.V.A., de Jesus H.C., Padilha A.S., Stefanon I., Vassallo D. V., Salaices M., Fioresi M. Acute lead exposure increases arterial pressure: Role of the renin-angiotensin system // PLoS ONE.- 2011.- Vol. 6, № 4.

133. Vaziri N.D., Ding Y. Effect of lead on nitric oxide synthase expression in coronary endothelial cells. Role of superoxide // Hypertension. - 2001.- Vol. 37, № 2 I.- P. 223-226.

134. Carmignani M., Volpe A.R., Boscolo P., Qiao N., Di Gioacchino M., Grilli A., Felaco M. Catcholamine and nitric oxide systems as targets of chronic lead exposure in inducing selective functional impairment // Life Sci.- 2000.- Vol. 68, № 4.- P. 401-415.

135. Hegde S., Maysky M., Zaidi A. A Rare Case of Lead-Induced Cardiomyopathy // JACC Case Reports.- Elsevier, 2020.- Vol. 2, № 10.- P. 1496-1500.

136. Protsenko Y.L., Katsnelson B.A., Klinova S.V., Lookin O.N., Balakin A.A., Nikitina L.V., Gerzen O.P., Minigalieva I.A., Privalova L.I., Gurvich V.B., Sutunkova M.P., Katsnelson L.B. Effects of subchronic lead intoxication of rats on the myocardium contractility // Food Chem. Toxicol. - 2018.- Vol. 120.- P. 378-389.

137. Klinova S. V., Minigalieva I.A., Privalova L.I., Valamina I.E., Makeyev O.H., Shuman E.A., Korotkov A.A., Panov V.G., Sutunkova M.P., Ryabova J. V., Bushueva T. V., Shtin T.N., Gurvich V.B., Katsnelson B.A. Further verification of some postulates of the combined toxicity theory: New animal experimental data on separate and joint adverse effects of lead and cadmium // Food Chem. Toxicol.- Elsevier, 2020.- Vol. 136, № November 2019.- P. 110971.

138. Dabrowska-Bouta B., Struzynska L., RafaLowska U. Does lead provoke the peroxidation process in rat brain synaptosomes? // Mol. Chem. Neuropathol. -1996.- Vol. 29, № 2-3.- P. 127-139.

139. Ahmad F., Haque S., Ravinayagam V., Ahmad A., Kamli M.R., Barreto G.E., Ghulam Md Ashraf. Developmental lead (Pb)-induced deficits in redox and

bioenergetic status of cerebellar synapses are ameliorated by ascorbate supplementation // Toxicology.- Elsevier, 2020.- Vol. 440, № May.- P. 152492.

140. Hu H., Téllez-Rojo M.M., Bellinger D., Smith D., Ettinger A.S., Lamadrid-Figueroa H., Schwartz J., Schnaas L., Mercado-García A., Hernández-Avila M. Fetal Lead Exposure at Each Stage of Pregnancy as a Predictor of Infant Mental Development // Environ. Health Perspect.- 2006.- Vol. 114, № 11.-P.1730-1735.

141. Nie L.H., Wright R.O., Bellinger D.C., Hussain J., Amarasiriwardena C., Chettle D.R., Pejovic-Milic A., Woolf A., Shannon M. Blood lead levels and cumulative blood lead index (CBLI) as predictors of late neurodevelopment in lead poisoned children // Biomarkers.- Taylor & Francis, 2011.- Vol. 16, № 6.- P. 517-524.

142. Roy A., Bellinger D., Hu H., Schwartz J., Ettinger A.S., Wright R.O., Bouchard M., Palaniappan K., Balakrishnan K. Lead Exposure and Behavior among Young Children in Chennai, India // Environ. Health Perspect.- 2009.-Vol. 117, № 10.- P. 1607-1611.

143. Katsnelson B.A., Privalova L.I., Kuzmin S.V., Malykh O.L., Gurvitch V.B., Voronin S.A., Matyukhina G.V., Degtyareva T.D., Marshalkin A.P., Prokopyev A.A. G.S.V. Lead and childhood: risks and their management (the Middle Urals experience) // Cent. Eur. J. Occup. Environ. Med. - 2008.- Vol. 14, № 3.- P. 3-25.

144. Staessen J.A., Lauwerys R.R., Buchet J.P., Bulpitt C.J., Rondia D., Vanrenterghem Y., Amery A. the C.S.G. Impairment of Renal Function with Increasing Blood Lead Concentration in the General Population // N. Engl. J. Med.- 1992.- Vol. 327, № 3.- P. 151-156.

145. Katsnelson B.A., Kuzmin S. V, Privalova L.I., Khrushcheva N.A., Beikin J.B., Postnikova T. V, Zhuravleva N.S., Makarenko N.P., Kireyeva E.P., Porovitsina A. V, Bojarsky S.N., Denisenko S.A. an Association Between Incipient Renal Damage and Urine Levels of Cadmium and Lead in a Group

of Russian Preschool Children // Epidemiology.- 2005.- Vol. 16, № 5.- P. S21.

146. Balasubramanian B., Meyyazhagan A., Chinnappan A.J., Alagamuthu K.K., Shanmugam S., Al-Dhabi N.A., Mohammed Ghilan A.K., Duraipandiyan V., Valan Arasu M. Occupational health hazards on workers exposure to lead (Pb): A genotoxicity analysis // J. Infect. Public Health.- King Saud Bin Abdulaziz University for Health Sciences, 2020.- Vol. 13, № 4.- P. 527-531.

147. Luo T., Shen M., Zhou J., Wang X., Xia J., Fu Z., Jin Y. Chronic exposure to low doses of Pb induces hepatotoxicity at the physiological, biochemical, and transcriptomic levels of mice // Environ. Toxicol.- 2019.- Vol. 34, № 4.- P. 521-529.

148. Alhusaini A., Fadda L., Hasan I.H., Zakaria E., Alenazi A.M., Mahmoud A.M. Curcumin ameliorates lead-induced hepatotoxicity by suppressing oxidative stress and inflammation, and modulating akt/gsk-3p signaling pathway // Biomolecules.- 2019.- Vol. 9, № 11.

149. Almenara C.C.P., Oliveira T.F., Padilha A.S. The Role of Antioxidants on the Prevention of Cadmium-Induced Endothelial Dysfunction // Curr. Pharm. Des.- 2020.- Vol. 26.- P. 1-9.

150. Al-Naemi H.A., Das S.C. Cadmium-induced endothelial dysfunction mediated by asymmetric dimethylarginine // Environ. Sci. Pollut. Res.- Environmental Science and Pollution Research, 2020.- Vol. 27, № 14.- P. 16246-16253.

151. Shen J., Wang X., Zhou D., Li T., Tang L., Gong T., Su J., Liang P. Modelling cadmium-induced cardiotoxicity using human pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes // J. Cell. Mol. Med.- 2018.- Vol. 22, № 9.- P. 4221-4235.

152. Limaye D.A., Shaikh Z.A. Cytotoxicity of cadmium and characteristics of its transport in cardiomyocytes // Toxicol. Appl. Pharmacol. - 1999.- Vol. 154, № 1.- P. 59-66.

153. Ali S., Awan Z., Mumtaz S., Shakir H.A., Ahmad F., Ulhaq M., Tahir H.M., Awan M.S., Sharif S., Irfan M., Khan M.A. Cardiac toxicity of heavy metals (cadmium and mercury) and pharmacological intervention by vitamin C in

rabbits // Environ. Sci. Pollut. Res.- Environmental Science and Pollution Research, 2020.- Vol. 27, № 23.- P. 29266-29279.

154. Fatima G., Raza A.M., Hadi N., Nigam N., Mahdi A.A. Cadmium in Human Diseases: It's More than Just a Mere Metal // Indian J. Clin. Biochem.-Springer India, 2019.- Vol. 34, № 4.- P. 371-378.

155. Kopp S.J., Perry Jr.M., Glonek T.H., Erlanger M.A., Perry E.F., Barany M.I. D.L.S. Cardiac physiologic-metabolic changes after chronic low-level heavy metal feeding // Am. J. Physiol. Circ. Physiol.- 1980.- Vol. 239, № 1.- P. H22-30.

156. Vassallo D. V., Lebarch E.C., Moreira C.M., Wiggers G.A., Stefanon I. Lead reduces tension development and the myosin ATPase activity of the rat right ventricular myocardium // Brazilian J. Med. Biol. Res.- 2008.- Vol. 41, № 9.-P. 789-795.

157. Fioresi M., Furieri L.B., Simoes M.R., Ribeiro Junior R.F., Meira E.F., Fernandes A.A., Stefanon I., Vassallo D. V. Acute exposure to lead increases myocardial contractility independent of hypertension development // Brazilian J. Med. Biol. Res.- 2013.- Vol. 46, № 2.- P. 178-185.

158. Andjelkovic M., Djordjevic A.B., Antonijevic E., Antonijevic B., Stanic M., Kotur-Stevuljevic J., Spasojevic-Kalimanovska V., Jovanovic M., Boricic N., Wallace D., Bulat Z. Toxic effect of acute cadmium and lead exposure in rat blood, liver, and kidney // Int. J. Environ. Res. Public Health.- 2019.- Vol. 16, № 2.

159. Williams B.J., Griffith W.H., Albrecht C.M., Pirch J.H. H.M.R. Effects of Chronic Lead Treatment on Some Cardiovascular Responses to Norepinephrine in the Rat // Toxicol. Appl. Pharmacol.- 1977.- Vol. 40, № 3.- P. 407-413.

160. Markovac J. G.G.W. Picomolar concentration of lead stimulate brain protein kinase C // Nature.- 1988.- Vol. 334, № 6177.- P. 71-73.

161. Mazzei G.J., Girard P.R., Kuo J.F. Environmental pollutant Cd2+ biphasically and differentially regulates myosin light chain kinase and phospholipid/Ca2+-

dependent protein kinase // FEBS Lett.- 1984.- Vol. 173, № 1.- P. 124-128.

162. Silva M.A.S.C., de Oliveira T.F., Almenara C.C.P., Broseghini-Filho G.B., Vassallo D. V., Padilha A.S., Silveira E.A. Exposure to a Low Lead Concentration Impairs Contractile Machinery in Rat Cardiac Muscle // Biol. Trace Elem. Res.- 2015.- Vol. 167, № 2.- P. 280-287.

163. Protsenko Y.L., Katsnelson B.A., Klinova S.V., Lookin O.N., Balakin A.A., Nikitina L.V., Gerzen O.P., Nabiev S.R., Minigalieva I.A., Privalova L.I., Gurvich V.B., Sutunkova M.P., Katsnelson L.B. Further analysis of rat myocardium contractility changes associated with a subchronic lead intoxication // Food Chem. Toxicol.- 2019.- Vol. 125.- P. 233-241.

164. Protsenko Y.L., Klinova S.V., Gerzen O.P., Privalova L.I., Minigalieva I.A., Balakin A.A., Lookin O.N., Lisin R.V., Butova K.A., Nabiev S.R., Katsnelson L.B., Nikitina L.V., Katsnelson B.A. Changes in rat myocardium contractility under subchronic intoxication with lead and cadmium salts administered alone or in combination // Toxicol. Reports.- 2020.- Vol. 7.- P. 433-442.

165. Katsnelson B.A., Klinova S. V., Gerzen O.P., Balakin A.A., Lookin O.N., Lisin R. V., Nabiev S.R., Privalova L.I., Minigalieva I.A., Panov V.G., Katsnelson L.B., Nikitina L. V., Kuznetsov D.A., Protsenko Y.L. Forcevelocity characteristics of isolated myocardium preparations from rats exposed to subchronic intoxication with lead and cadmium acting separately or in combination // Food Chem. Toxicol.- Elsevier Ltd, 2020.- Vol. 144.- P. 111641.

166. Shetty A., Shetty P. The Effect Of Micronutriens on Lead ( Pb ) Toxicity. -2020.- № August.

167. Yu H. tao, Zhen J., Xu J. xiang, Cai L., Leng J. yan, Ji H. lei, Keller B.B. Zinc protects against cadmium-induced toxicity in neonatal murine engineered cardiac tissues via metallothionein-dependent and independent mechanisms // Acta Pharmacol. Sin.- Springer US, 2020.- Vol. 41, № 5.- P. 638-649.

168. Messaoudi I., El Heni J., Hammouda F., Saïd K., Kerkeni A. Protective effects of selenium, zinc, or their combination on cadmium-induced oxidative stress

in rat kidney // Biol. Trace Elem. Res.- 2009.- Vol. 130, № 2.- P. 152-161.

169. Alam Z.H., Ujueta F., Arenas I.A., Nigra A.E., Navas-acien A., Lamas G.A. Urinary metal levels after repeated edetate disodium infusions: Preliminary findings // Int. J. Environ. Res. Public Health. - 2020.- Vol. 17, № 13.- P. 19.

170. Abubakar K., Mailafiya M.M., Danmaigoro A., Chiroma S.M., Rahim E.B.A., Zakaria M.Z.A.B. Curcumin attenuates lead-induced cerebellar toxicity in rats via chelating activity and inhibition of oxidative stress // Biomolecules. -2019.- Vol. 9, № 9.

171. Afshari G., Khorasani M.Z., Dianat M., Sarkaki A., Badavi M. Therapeutic effects of the grape seed extract on lead-induced hypertension and aortic responsiveness in rats // Iran. Hear. J.- 2019.- Vol. 20, № 3.- P. 36-46.

172. Mohamed N.B., Mohamed A.H., Abu-Aita N.A., Nasr S.M., Nassar S.A., Ahmed K.A. Prophylactic role of Moringa oleifera leaves' extract against lead toxicity in rabbits // Adv. Anim. Vet. Sci.- 2020.- Vol. 8, № 11.- P. 11291141.

173. Katsnelson B.A., Privalova L.I., Kuzmin S. V, Degtyareva T.D., Soloboyeva J.I. Biological prophylaxis as one of the ways to proceed from the analytical environmental epidemiology to public health protection (a self-overview) // Eur. epi Marker.- 2008.- Vol. 12, № 3.- P. 1-8.

174. Minigalieva I.A., Katsnelson B.A., Panov V.G., Privalova L.I., Varaksin A.N., Gurvich V.B., Sutunkova M.P., Shur V.Y., Shishkina E. V., Valamina I.E., Zubarev I. V., Makeyev O.H., Meshtcheryakova E.Y., Klinova S. V. In vivo toxicity of copper oxide, lead oxide and zinc oxide nanoparticles acting in different combinations and its attenuation with a complex of innocuous bio-protectors // Toxicology.- Elsevier Ireland Ltd, 2017.- Vol. 380.- P. 72-93.

175. Klinova S. V., Minigalieva I.A., Privalova L.I., Valamina I.E., Makeyev O.H., Shuman E.A., Korotkov A.A., Panov V.G., Sutunkova M.P., Ryabova J. V., Bushueva T. V., Shtin T.N., Gurvich V.B., Katsnelson B.A. Further verification of some postulates of the combined toxicity theory: New animal

experimental data on separate and joint adverse effects of lead and cadmium // Food Chem. Toxicol.- Elsevier, 2020.- Vol. 136, № August.- P. 110971.

176. Lasagna-Reeves C., Gonzalez-Romero D., Barria M.A., Olmedo I., Clos A., Sadagopa Ramanujam V.M., Urayama A., Vergara L., Kogan M.J., Soto C. Bioaccumulation and toxicity of gold nanoparticles after repeated administration in mice // Biochem. Biophys. Res. Commun. - Elsevier Inc., 2010.- Vol. 393, № 4.- P. 649-655.

177. Katsnelson, B.A., Makeyev, O.H., Kochneva, N.I., Privalova, L.I., Degtyareva, T.D., Bukhantsev, V.A., Minin, V.V., Beresneva, O.Y., Slyshkina, T.V., Kostyukova S.V. Testing a set of bioprotectors against the genotoxic effect of a combination of ecotoxicants // Cent. Eur. J. Occup. Environ. Med.- 2007.- Vol. 13, № 3-4.- P. 256-264.

178. Katsnelson, B.A., Privalova, L.I., Kuzmin, S.V., Degtyareva, T.D., Soloboyeva J.I. Biological prophylaxis of adverse health effects caused by environmental and occupational impacts-theoretical premises, experimental and field testing, practical realization // Cent. Eur. J. Occup. Environ. Med.-2009.- Vol. 15, № 1-2.- P. 35-51.

179. Privalova, L.I., Katsnelson, B.A., Sutunkova, M.P., Valamina, I.E., Beresneva, O.Y., Degtyareva, T.D., Yeremenko O.S. Attenuation of some adverse health effects of chrysotile asbestos with a bioprotective complex in animal experiments // Cent. Eur. J. Occup. Environ. Med. - 2007.- Vol. 13, № 3-4.-P. 256-276.

180. Privalova L.I., Katsnelson B.A., Loginova N. V., Gurvich V.B., Shur V.Y., Valamina I.E., Makeyev O.H., Sutunkova M.P., Minigalieva I.A., Kireyeva E.P., Rusakov V.O., Tyurnina A.E., Kozin R. V., Meshtcheryakova E.Y., Korotkov A. V., Shuman E.A., Zvereva A.E., Kostykova S. V. Subchronic toxicity of copper oxide nanoparticles and its attenuation with the help of a combination of bioprotectors // Int. J. Mol. Sci.- 2014.- Vol. 15, № 7.- P. 12379-12406.

181. Katsnelson B.A., Privalova L.I., Gurvich V.B., Makeyev O.H., Shur V.Y.,

Beikin Y.B., Sutunkova M.P., Kireyeva E.P., Minigalieva I.A., Loginova N. V., Vasilyeva M.S., Korotkov A. V., Shuman E.A., Vlasova L.A., Shishkina E. V., Tyurnina A.E., Kozin R. V., Valamina I.E., Pichugova S. V., Tulakina L.G. Comparative in vivo assessment of some adverse bioeffects of equidimensional gold and silver nanoparticles and the attenuation of nanosilver's effects with a complex of innocuous bioprotectors // Int. J. Mol. Sci.- 2013.- Vol. 14, № 2.- P. 2449-2483.

182. Chen A., Kim S.S., Chung E., Dietrich K.N. Thyroid hormones in relation to lead, mercury, and cadmium exposure in the national health and nutrition examination survey, 2007-2008 // Environ. Health Perspect.- 2013.- Vol. 121, № 2.- P. 181-186.

183. Gaertner R.R.W., Hollebone B.R. The in vitro inhibition of hepatic ferrochelatase by divalent lead and other soft metal ions // Can. J. Biochem. Cell Biol.- 1983.- Vol. 61, № 4.- P. 214-222.

184. DiNicolantonio J.J., O'Keefe J.H., Wilson W. Subclinical magnesium deficiency: A principal driver of cardiovascular disease and a public health crisis // Open Hear.- 2018.- Vol. 5, № 1.

185. Kieboom B.C.T., Niemeijer M.N., Leening M.J.G., van den Berg M.E., Franco O.H., Deckers J.W., Hofman A., Zietse R., Stricker B.H., Hoorn E.J. Serum magnesium and the risk of death from coronary heart disease and sudden cardiac death // J. Am. Heart Assoc.- 2016.- Vol. 5, № 1.- P. 1-11.

186. Pardee, J.D. and Spudich, J.A. Purification of muscle actin. InMethods in cell biology // Methods Cell Biol.- 1982.- Vol. 24.- P. 271-289.

187. Potter J.D. Preparation of troponin and its subnits // Methods Enzymol.-1982.- Vol. 85.- P. 241-263.

188. Matyushenko A.M., Artemova N. V., Shchepkin D. V., Kopylova G. V., Bershitsky S.Y., Tsaturyan A.K., Sluchanko N.N., Levitsky D.I. Structural and functional effects of two stabilizing substitutions, D137L and G126R, in the middle part of a-tropomyosin molecule // FEBS J.- 2014.- Vol. 281, № 8.- P. 2004-2016.

189. Laemmli U.K. Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4 // Nature.- 1970.- Vol. 227, № 5259.- P. 680-685.

190. Spiess M., Steinmetz M.O., Mandinova A., Wolpensinger B., Aebi U., Atar D. Isolation, electron microscopic imaging, and 3-D visualization of native cardiac thin myofilaments // J. Struct. Biol.- 1999.- Vol. 126, № 2.- P. 98104.

191. Reiser, P.J. and Kline W.O. Electrophoretic separation and quantitation of cardiac myosin heavy chain isoforms in eight mammalian species // Am. J. Physiol. Circ. Physiol.- 1998.- Vol. 274, № 3.- P. H1048-H1053.

192. Aimo A., Januzzi J.L., Vergaro G.G.V., Ripoli A., Latini R., Masson S., Magnoli M., Anand I.S., Cohn J.N., Tavazzi L., Tognoni G., Gravning J., Ueland T., Nymo S.H., Brunner-La Rocca H.P., Genis A.B., Lupon J., De Boer R.A., Yoshihisa A., Takeishi Y., Egstrup M., Gustafsson I., Gaggin H.K., Eggers K.M., Huber K., Tentzeris I., Tang W.H.W., Grodin J., Passino C., Emdin M. Prognostic value of high-sensitivity troponin T in chronic heart failure an individual patient data meta-analysis // Circulation.- 2018.- Vol. 137, № 3.- P. 286-297.

193. Vandekerckhove J., Bugaisky G., Buckingham M. Simultaneous expression of skeletal muscle and heart actin proteins in various striated muscle tissues and cells. A quantitative determination of the two actin isoforms // J. Biol. Chem. -1986.- Vol. 261, № 4.- P. 1838-1843.

194. Gupta M.P. Factors controlling cardiac myosin-isoform shift during hypertrophy and heart failure // J Mol Cell Cardiol.- 2007.- Vol. 43, № 4.- P. 388-403.

195. Lund M.N., Luxford C., Skibsted L.H., Davies M.J. Oxidation of myosin by haem proteins generates myosin radicals and protein cross-links // Biochem. J.- 2008.- Vol. 410, № 3.- P. 565-574.

196. Kopylova G., Nabiev S., Shchepkin D., Bershitsky S. Carbonylation of atrial myosin prolongs its interaction with actin // Eur. Biophys. J. - 2018.- Vol. 47, № 1.- P. 11-18.

197. Park K.C., Gaze D.C., Collinson P.O., Marber M.S. Cardiac troponins: From myocardial infarction to chronic disease // Cardiovasc. Res. - 2017.- Vol. 113, № 14.- P. 1708-1718.

198. S. Joseph, S. Kumar, Z. Ahamed S.L. Cardiac Troponin-T as a Marker of Myocardial Dysfunction in Term Neonates with Perinatal Asphyxia // Indian J. Pediatr.- The Indian Journal of Pediatrics, 2018.- Vol. 86, № 8.- P. 766767.

199. An H.C., Sung J.H., Lee J., Sim C.S., Kim S.H., Kim Y. The association between cadmium and lead exposure and blood pressure among workers of a smelting industry: A cross-sectional study // Ann. Occup. Environ. Med.-Annals of Occupational and Environmental Medicine, 2017. - Vol. 29, № 1.-P. 1-8.

200. Chen C.Y., Zhang S.L., Liu Z.Y., Tian Y., Sun Q. Cadmium toxicity induces ER stress and apoptosis via impairing energy homoeostasis in cardiomyocytes // Biosci. Rep.- 2015.- Vol. 35, № 3.- P. 1-8.

201. Wang L., Xing L., Sun J., Yang L. Combined Toxicity of Copper , Cadmium and Lead Toward Daphnia magna: Recommendation for Bioassay-Based Whole Effluent Toxicity ( WET ) Testing in China.- 2020.