A role of stretch-activated potassium currents in the regulation of uterine smooth muscle contraction

Abstract

Rates of premature birth are alarming and threaten societies and healthcare systems worldwide. Premature labor results in premature birth in over 50% of cases. Preterm birth accounts for three-quarters of infant morbidity and mortality. Children that survive birth before 34 weeks gestation often face life-long disability. Current treatments for preterm labor are wanting. No treatment has been found to be generally effective and none are systematically evaluated beyond 48 h. New approaches to the treatment of preterm labor are desperately needed. Recent studies from our laboratory suggest that the uterine muscle is a unique compartment with regulation of uterine relaxation unlike that of other smooth muscles. Here we discuss recent evidence that the mechanically activated 2-pore potassium channel, TREK-1, may contribute to contraction-relaxation signaling in uterine smooth muscle and that TREK-1 gene variants associated with human labor and preterm labor may lead to a better understanding of preterm labor and its possible prevention.

Methods of prolonging a pregnancy threatened with preterm labour

“…O ile czynność skurczowa mięśni macicy jest niezbędna podczas porodu i okresu poporodowego, to stan zwiotczenia (relaksacji) myometrium umożliwia utrzymanie ciąży. Wydaje się, że mechanizmy tego zjawiska są specyficzne dla mięśni gładkich macicy, różniąc je pod tym względem od innych mięśni gładkich, przynajmniej u ludzi (9). Do przedwczesnego porodu dochodzi więc w wyniku niewłaściwego uaktywnienia czynności skurczowej, jak również wskutek niedostatecznego działania czynników relaksacyjnych.…”

“…Do przedwczesnego porodu dochodzi więc w wyniku niewłaściwego uaktywnienia czynności skurczowej, jak również wskutek niedostatecznego działania czynników relaksacyjnych. Jednym z nich jest tlenek azotu, którego działanie zwiotczające mięśnie macicy jest niezależne od ogólnego wzrostu poziomu cyklicznego guanozynomonofosforanu -cGMP (9). Działanie tlenku azotu, który częściowo jest generowany w samej macicy, polega na bezpośredniej lub pośredniej modyfikacji jednego lub więcej białek regulujących wiotkość narządu (9).…”

“…Jednym z nich jest tlenek azotu, którego działanie zwiotczające mięśnie macicy jest niezależne od ogólnego wzrostu poziomu cyklicznego guanozynomonofosforanu -cGMP (9). Działanie tlenku azotu, który częściowo jest generowany w samej macicy, polega na bezpośredniej lub pośredniej modyfikacji jednego lub więcej białek regulujących wiotkość narządu (9). Wykazano, że potranslacyjna modyfikacja (S-nitrozylacja) pewnych białek jest zwią-zana z relaksacją macicy, a spektrogramy białek pozyskanych z mięśni macicy podczas porodu terminowego i przedwczesnego różnią się (46).…”

“…Na przykład spadek pH aktywuje kanały TREEK-1, sprzyjając wiotkości macicy podczas ciąży. Dysfunkcja kanałów potasowych lub ich obniżona ekspresja mogłyby prowadzić do przedwczesnego porodu (8,9). Względna równowaga między kurczliwością i relaksacją jest regulowana na wielu ścieżkach sygnalizacyjnych.…”

Channelopathies and drug discovery in the postgenomic era

“…Channelopathies and drug discovery in the postgenomic era [27,28] , TREK [29] and acid-sensing Ca 2+ -permeable channels [30] , and aquaporins [31][32][33][34][35] . Advances are reported in channel integrated physiology, pharmacology and pathophysiology, and in channelopathies of the nervous [27-28, 30, 34-35] , cardio vascular [15-18, 22, 25, 36-37] , renal [20] , and reproductive [29,[31][32][33] systems.…”