|
ХАРКІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ім. В.Н.КАРАЗІНА
СУВОРОВА ІРИНА МИКОЛАЇВНА
УДК 612.354.2.085:577.152.1:613.863+612.67
ВІЛЬНОРАДИКАЛЬНІ ПРОЦЕСИ В МОЗКУ І СЕРЦІ ДОРОСЛИХ І СТАРИХ ЩУРІВ ПРИ ІММОБІЛІЗАЦІЙНОМУ СТРЕСІ
03.00. 04-біохімія
АВТОРЕФЕРАТ
дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата біологічних наук
Харків – 2005
Дисертацією є рукопис.
Робота виконана в інституті біології Харківського національного університету ім. В.Н.Каразіна Міністерства освіти і науки України.
Науковий керівник: доктор медичних наук, професор
Давидов Вадим Вячеславович,
Інститут охорони здоров'я дітей і підлітків АМН України, завідувач лабораторії вікової ендокринології і обміну речовин
Офіційні опоненти: - доктор біологічних наук, старший науковий співробітник
Перський Євген Ефроїмович,
Харківський національний університет ім. В.Н.Каразіна
Міністерства освіти і науки України, завідувач кафедри біохімії;
- доктор біологічних наук, професор
Жуков Віктор Іванович,
Харківський державний медичний університет
Міністерства охорони здоров’я України,
завідувач кафедри біохімії .
Провідна установа: Інститут геронтології АМН України
(лабораторія регуляції метаболізму), м. Київ.
Захист відбудеться “ 22 ” червня 2005 року о _1500_ годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.051.17 Харківського національного університету ім. В.Н.Каразіна Міністерства освіти і науки України за адресою: 61077, м. Харків, площа Свободи, 4, ауд. 3-15.
З дисертацією можна ознайомитися у Центральній науковій бібліотеці Харківського національного університету ім. В.Н.Каразіна Міністерства освіти і науки України за адресою: 61077, м. Харків, площа Свободи, 4.
Автореферат розісланий “ _18_ “ травня 2005 року
Вчений секретар
спеціалізованої вченої ради,
кандидат біологічних наук Падалко В.І.
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми. Вільнорадикальні процеси відіграють важливу роль у регуляції внутрішньоклітинного метаболізму та мембранної проникливості, реалізації функцій генетичного апарату клітини, а також забезпеченні обміну інформацією між клітиною і зовнішнім середовищем (Allen R.G., Tresini М., 2000; Bogoyevitch Х. et al., 2000; Hensley K. et al., 2000; Mossman B.T., 2000). Особливе значення серед них, займають перетворення активних форм кисню, з якими тісно пов'язані процеси перекисного окислення ліпідів біологічних мембран, окисна модифікація амінокислотних залишків поліпептидних ланцюгів білків, окислення азотистих основ нуклеотидів і т.д. (Meagner E.A., FitzGerald G.A., 2000; Shacter E., 2000).
Посилення вільнорадикальних процесів у клітинах є характерним проявом оксидативного стресу. Численні дослідження останніх років дозволили встановити, що даний стан виступає в ролі важливої неспецифічної ланки патогенезу більшості внутрішніх захворювань (Singal K.P. et al., 1999; Davies M.J. et al., 1999). Стимуляція вільнорадикальних процесів відбувається також при деяких фізіологічних станах (стресі, інтенсивному фізичному навантаженні вагітності і т.д.) (Leenwenburgh C. et al.,1999; Bijema J. et al., 2000), а також в процесі старіння (Schoneich C., 1998; Anson R.M. et al., 1999; Mecocci P. et al., 1999; Cadenas E., Davies K.J., 2000; Rustin P. et al., 2000; Davydov V.V., Shvets V.N., 2002).
Односпрямований характер зрушень у стані вільнорадикальних процесів при стресі і старінні, визначає зміну чутливості організму до дії стресорних факторів у пізньому онтогенезі (Чеботарев Д.Ф., Коркушко О.В., 1977; Docherty I.R., 1990; Барабой В.А. и соавт., 1991). Наслідком цього є формування цілої групи захворювань, які визначаються як вікова патологія, особливе значення в якій здобувають захворювання серцево-судинної та центральної нервової системи. Зважаючи на те, що стимуляція вільнорадикальних процесів виступає в ролі важливої неспецифічної ланки патогенезу стресорного ушкодження тканин внутрішніх органів (Меерсон Ф.З., 1984), можна припустити існування певного взаємозв'язку між віковим зниженням стійкості організму до ушкоджуючих факторів стресу та зміною його резистентності до дії прооксидантних факторів. Разом з тим, зараз у літературі зустрічаються суперечливі дані про вікові особливості ініціації вільнорадикальних процесів у тканинах внутрішніх органів при стресі (Lopez – Torres M. et al., 1992; Cutler R.G., 1995; Davydov V.V., Shvets V.N., 2001, 2003). У зв’язку з цим усе ще залишаються невияснені молекулярні механізми виникнення вікових розходжень у стійкості тканин внутрішніх органів до стресу. Їх з'ясування буде сприяти вивченню механізмів зниження стійкості організму до дії несприятливих зовнішніх факторів при старінні і формуванню вікової патології, а також розробці нових ефективних підходів до її лікування та профілактики.
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана в рамках держбюджетної теми інституту біології Харківського національного університету імені В.Н.Каразіна “Вивчення механізмів накопичення епігенетичної інформації в процесі старіння і способи підвищення середньої тривалості життя” N державної реєстрації 0103U004280.
Мета і завдання дослідження. Метою даної роботи було встановлення вікових особливостей модуляції процесів вільнорадикального окислення білків і ліпідів у мозку і серці дорослих і старих щурів, що піддавалися іммобілізаційному стресу.
Для реалізації поставленої мети були визначені наступні завдання:
- Визначити вміст продуктів вільнорадикального окислення ліпідів і білків у мозку і серці дорослих і старих щурів при іммобілізаційному стресі;
- Охарактеризувати динаміку утворення карбонільованих білків і продуктів вільнорадикального окислення ліпідів у мозку і серці дорослих і старих щурів при іммобілізаційному стресі в умовах стимуляції вільнорадикальних процесів in vitro;
- Дослідити активність ферментів першої лінії антиоксидантного захисту (СОД, каталази і глутатіонпероксидази) у мітохондріальній і постмітохондріальній фракції гомогенатів мозку та серця дорослих і старих щурів при іммобілізації;
- Вивчити механізм антиоксидантної дії екстракту аронії та оцінити можливість використання даного препарату для корекції рівня вільнорадикальних процесів у мозку та серці дорослих і старих щурів при іммобілізаційному стресі.
Об'єкт дослідження - вільнорадикальне окислення білків і ліпідів у півкулях мозку і серцевому м'язі, ферментативна система першої лінії антиоксидантного захисту мозку і серця.
Предмет дослідження – продукти вільнорадикального окислення ліпідів і білків, індуковане ПОЛ, ферменти першої лінії антиоксидантного захисту в півкулях мозку і серці дорослих та старих щурів при іммобілізаційному стресі.
Методи дослідження. Спектрофотометрія (визначення вмісту продуктів вільнорадикального окислення, активності антиоксидантних ферментів, білка); спектрофлюориметрія (визначення вмісту 11-оксикортикостероїдів, адреналіну, шифових основ); диференціальне центрифугування (фракціонування гомогенатів мозку і серця); іонообмінна хроматографія (поділ катехоламінів), статистичний аналіз.
Наукова новизна одержаних результатів визначається тим, що в роботі вивчені вікові особливості стану вільнорадикального окислення білків і ліпідів у мозку та серці щурів при їх короткочасній іммобілізації. Встановлено, що головний мозок і серце проявляють неоднакову стійкість до виникнення оксидативного стресу при 30-хвилинній іммобілізації. Мозок дорослих щурів більш чутливий ніж серце до дії прооксидантних факторів, що виникають при формуванні іммобілізаційного стресу. Це проявляється в більшому рівні накопичення продуктів вільнорадикального окислення білків і ліпідів, а також особливостях стимуляції індукованого (аскорбат-залежного і H2O2-стимулюючого) перекисного окислення ліпідів.
Отримано експериментальні дані про особливий внесок мітохондрій у формування оксидативного стресу в мозку дорослих щурів при 30-хвилинній іммобілізації. Показано, що карбонільовані білки мітохондрій є більш чутливими маркерами оксидативного стресу, ніж продукти перекисного окислення ліпідів.
Установлено, що важливу роль у стимуляції вільнорадикального окислення білків і ліпідів у мозку дорослих щурів при 30-хвилинній іммобілізації, набувають зрушення в активності ферментів першої лінії антиоксидантного захисту, а також зміна співвідношення їх активності в постмітохондріальній фракції. Попереднє введення антиоксидантного препарату - екстракту аронії, запобігає виникненню оксидативного стресу в мозку щурів при їх іммобілізації.
Показано, що низька чутливість серця дорослих щурів до дії прооксидантних факторів, що виникають у процесі 30-хвилинної іммобілізації, поєднується з підтримуванням в них високої ефективності функціонування ферментів першої лінії антиоксидантного захисту в мітохондріях і постмітохондріальній фракції кардіоміоцитів. При старінні відбувається обмеження ролі ферментів першої лінії антиоксидантного захисту в попередженні оксидативного стресу в серці.
Виявлено, що чутливість мозку і серця до дії прооксидантних факторів при старінні знижується. Виникнення цього феномену визначає обмеження ролі оксидативного стресу у формуванні пристосувальних реакцій мозку до дії несприятливих факторів зовнішнього середовища в пізньому онтогенезі.
Теоретична і практична значимість роботи визначається тим, що в ній встановлені механізми виникнення оксидативного стресу в мозку і серці дорослих і старих щурів у процесі 30-хвилинної іммобілізації, вивчені механізми антиоксидантної дії нового перспективного антиоксидантного препарату рослинного походження - екстракту аронії та оцінена доцільність його застосування для корекції вікових зрушень з боку вільнорадикальних процесів у мозку і серці в різні періоди онтогенезу.
Отримані результати вказують на необхідність корекції існуючих уявлень про доцільність використання антиоксидантних засобів для профілактики стресорних ушкоджень тканин внутрішніх органів при старінні.
Особистий внесок здобувача. Усі результати, приведені в рукописі, були отримані здобувачем самостійно. Дисертантом особисто проведені експериментальні дослідження, статистично оброблені отримані результати і проанолізована література за темою дослідження. Аналіз отриманих даних автор роботи провів разом з науковим керівником.
Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертаційної роботи були повідомлені на Всеукраїнській науково-практичній конференції “Сучасні технології органічного синтезу і медичної хімії” (Харків, 2003); другій міжвузівській Міжнародній біохімічній науково-практичній конференції молодих вчених “Обмін речовин при адаптації і ушкодженні” (Ростов-на-Дону, 2003); четвертій і п’ятій Українській конференції молодих вчених, присвячені пам'яті академіка В.В. Фролькіса (Київ, 2003, 2004); на шостому Міжнародному симпозіумі “Біологічні механізми старіння” (Харків, 2004), на науково-практичній конференцii молодих вчених, присвяченій 350-рiччю мiста Харкова (Харкiв, 2004 р.).
Публікації матеріалів. За матеріалами дисертації опубліковано 5 статей, 7 тез доповідей на конференціях.
Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота викладена на 217 сторінках машинописного тексту і складається з вступу, огляду літератури, матеріалів і методів дослідження, трьох розділів результатів власних досліджень, узагальнення результатів дослідження, висновків. Перелік використаної літератури включає 308 найменувань цитованої літератури. Робота ілюстрована 47 таблицями та 38 рисунками.
ОСНОВНИЙ ЗМIСТ РОБОТИ
Огляд літератури
У огляді представлені дані літератури, що стосуються механізмів формування оксидативного стресу та його участі у формуванні стресорних ушкоджень внутрішніх органів, а також сучасні уявлення про зміну стану вільнорадикальних процесів при старінні.
Матеріали та методи дослідження
У роботі було використано 238 щурів-самців лінії Вістар. Тварин забезпечували стандартним раціоном харчування та утримували в умовах природного освітлення приміщення віварію. Щури розподіляли на дві вікові групи: дорослі – 10-12 місяців (маса 250 - 350 г) і старі – 22-25 місяців (маса 450-530 г). Кожна група, у свою чергу, ділилася на три підгрупи: 1 – інтактні, 2 – щури, що піддавалися іммобілізаційному стресу, 3 – тварини, яким за 60 хвилин до іммобілізації внутрішньочеревно вводили розчин екстракту аронії (Aronia melanocarpa) на фізіологічному розчині хлористого натрію в дозі 0,2 г/кг маси/тіла (Ипатова О.И., Прозоровский В.Н., 2000).
Для відтворення моделі іммобілізаційного стресу щурів позбавляли рухомості прив’язуючи за кінцівки спиною до нерухомої опори (дошки). Експозиція - 30 хвилин. Ефективність відтворення іммобілізаційного стресу контролювали шляхом визначення концентрації адреналіну (Atrac С., Madnusson T.A., 1978) і 11-оксикортикостероїдів (Резников А.Г., 1980) у сироватці крові.
У зразках заморожених тканин півкуль головного мозку і серця визначали вміст продуктів вільнорадикального окислення ліпідів (дієнових кон’югатів і шифових основ) та карбонільованих білків.
Вимір концентрації дієнових кон’югатів проводили за методом Стальной И.Д. (1977) з урахуванням коефіцієнту молярної екстинкції, що дорівнює 2,2 . 105 М-1 см-1.
У основу кількісного визначення шифових основ був покладений спектрофлюориметричний метод Rice-Evans C.A. et al. (1991). Виміри виконували на спектрофлюориметрі Hitachi (Японія) (довжина хвилі збудження - 360 нм, довжина хвилі емісії - 430 нм).
Визначення вмісту карбонільованих білків проводили в заморожених у рідкому азоті зразках тканини головного мозку і серця, а також субклітинних фракціях їх гомогенатів з урахуванням коефіцієнта молярної екстинкції, що дорівнює 2,1 . 104 М-1 см-1 (Дубинина Е.Е., 2000).
У роботі проводили вивчення особливостей стану індукованого перекисного окислення ліпідів у гомогенатах мозку і серці щурів, а також субклітинних фракціях мозку. У якості прооксидантів використовували перекис водню (Н2О2 – стимулююче ПОЛ) або суміш солі Мору з аскорбіновою кислотою (Микаелян Е.М. и соавт., 1983). Інтенсивність індукованого ПОЛ оцінювали по накопиченню в зразках ТБК – реактивних речовин по реакції з 2-тіобарбітуровою кислотою. Розрахунок їх концентрації проводили з урахуванням величини коефіцієнта молярної екстинкції малонового диальдегіду при 532 нм (1,53 . 105 см-1 М-1 (Esterbauer H., Cheeseman K.H., 1990)). Паралельно з визначенням вмісту ТБК - реактивних речовин у зразках реакційної суміші визначали концентрацію карбонільованих білків (Дубинина Е.Е., 2000).
У спеціальних експериментах проводили субклітинне фракціонування головного мозку і серця для одержання субклітинних фракцій. У них виміряли вміст продуктів вільнорадикального окислення ліпідів і білків, визначали інтенсивність індукованого вільнорадикального окислення та досліджували активність ферментів першої лінії антиоксидантного захисту - супероксиддисмутази (Костюк В.А., 1990), глутатіонпероксидази (Mills G.C., 1959), і каталази (Барабой В.А. и соавт., 1990).
Концентрацію білка в пробах визначали за методом Lowry O. et al. (1955).
Результати досліджень статистично обробляли за методом Wilcoxon-Mann-Whitney. Вірогідним вважали результати при Р<0,05.
РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕННЯ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ
Проведені дослідження показали, що 30-хвилинна іммобілізація дорослих щурів супроводжується виникненням зрушень, які відбивають формування в організмі оксидативного стресу, проявом цього служить накопичення в мозку і серці продуктів вільнорадикального окислення білків і ліпідів (табл. 1 і 2). Порівняльна оцінка рівня нагромадження продуктів вільнорадикального окислення білків і ліпідів у дорослих щурів, що піддавалися 30-ти хвилинній іммобілізації, вказує на те, що більш виражені прояви оксидативного стресу в цих тварин виникають у мозку. На відміну від серця, у ньому відбувається одночасне накопичення карбонільованих білків і шифових основ. Причому концентрація шифових основ у мозку зростає в значно більшій мірі, ніж у серці.
Великий інтерес являє характер розподілу продуктів вільнорадикального окислення в субклітинних фракціях. Виявлено, що в дорослих щурів після 30-хвилинної іммобілізації відбувається збільшення концентрації карбонільованих білків тільки в мітохондріальній фракції півкуль мозку (рис. 1). Характерно, що при цьому в них не змінюється вміст продуктів ПОЛ. Виявлений феномен відбиває особливу чутливість білків до вільнорадикального окислення в мітохондріях і вказує на те, що карбонільовані білки є більш чутливими маркерами оксидативного стресу, ніж продукти перекисного окислення ліпідів.
Чутливість мозку і серця до дії прооксидантних факторів стресу істотно змінюється з віком. На це вказує той факт, що в старих щурів, на відміну від дорослих тварин, після іммобілізації не змінюється вміст продуктів ПОЛ і концентрація карбонільованих білків у мозку і його субклітинних фракціях у серці.
Таблиця 1
Вміст продуктів перекисного окислення ліпідів і карбонільованих білків у мозку щурів, що піддавалися іммобілізаційному стресу ( M + m; n = 5-6)
Примітка: * - вірогідно відносно до інтактних тварин (P < 0,05).
Таблиця 2
Вміст продуктів перекисного окислення ліпідів і карбонільованих білків у серці щурів, що піддавалися іммобілізаційному стресу (M + m; n = 5-6).
Примітка: * - вірогідно відносно до інтактних тварин (Р < 0,05).
Важливою причиною попередження виникнення оксидативного стресу в мозку і серці старих щурів при іммобілізації може бути вікове зниження чутливості їх клітин до дії прооксидантів. З огляду на це, у півкулях мозку і серці було вивчено стан індукованого ПОЛ, а також швидкість накопичення карбонільованих білків.
Проведені дослідження показали, що іммобілізація проявляє різну по характеру дію на інтенсивність індукованого вільнорадикального окислення ліпідів (рис. 2 і 3) і білків (табл. 3 і 4) у мозку щурів різного віку.
Рис. 1. Вміст карбонільованих білків у субклітинних фракціях гомогенату півкуль головного мозку дорослих і старих щурів, що піддавалися іммобілізаційному стресу.
(ЯДР- ядерна фракція, МТ- мітохондріальна фракція, МК - мікросомальна фракція, ЦИТ - цитозольна фракція).
* - вірогідно відносно до інтактних тварин (P < 0,05).
У дорослих тварин іммобілізація супроводжується збільшенням швидкості аскорбатзалежного і Н2О2 - стимулюючого ПОЛ, а також паралельним підвищенням швидкості накопичення карбонільованих білків. Вивчення особливостей внутрішньоклітинної локалізації зрушень із боку індукованого ПОЛ, показало, що стимуляція аскорбатзалежних реакцій має місце тільки в мітохондріальній фракції півкуль мозку дорослих іммобілізованих щурів (табл. 5). У мікросомальній фракції їх швидкість залишається на вихідному рівні. Характерно і те, що тільки в мітохондріальній фракції мозку тварин даної групи зростає інтенсивність індукованого прооксидантами накопичення карбонільованих білків.
У старих щурів іммобілізація не супроводжується зміною інтенсивності індукованого вільнорадикального окислення ліпідів і білків у мозку під впливом використаних прооксидантів.
Реакція гомогенатів серцевого м'язу щурів різного віку, що піддавалися 30-хвилинній іммобілізації, на внесення прооксидантів інша. Так, інтенсивність аскорбат-залежного ПОЛ в гомогенатах серця дорослих іммобілізованих тварин знижується порівнянно з її величиною в інтактних щурів. У той час швидкість Н2О2 – стимулюючого ПОЛ у дорослих і старих щурів при іммобілізації не змінюється і залишається на вихідному рівні.
Рис. 2. Динаміка накопичення ТБК-реактивних речовин у процесі аскорбат- залежного ПОЛ у гомогенатах мозку дорослих (А) і старих (В) щурів, що піддавалися іммобілізації. В експериментах використовували по 5- 6 щурів.
Суцільна лінія - інтактні; пунктирна лінія - іммобілізовані. На осі ординат - концентрація ТБК-реактивних речовин у середовищі інкубації гомогенатів у нмоль МДА/мг білка.
Рис. 3. Динаміка накопичення ТБК-реактивних речовин у процесі Н2О2 – стимулюючого ПОЛ у гомогенатах мозку дорослих (А) і старих (В) щурів, що піддавалися іммобілізації. У експериментах використовували по 5 - 6 щурів.
Суцільна лінія - інтактні; пунктирна лінія - іммобілізовані. На осі ординат - концентрація ТБК-реактивних речовин у середовищі інкубації гомогенатів у нмоль МДА/мг білка.
Таким чином, однією із причин попередження оксидативного стресу в мозку і серці старих щурів при 30-ти хвилинній іммобілізації, дійсно, може бути вікове підвищення їх стійкості до дії прооксидантів. Важливе значення в цьому можуть мати виникаючі при старінні зрушення з боку ліпідної організації мембранних структур клітин (Фролькис В.В., 1988; Кульчицкий О.К. и др.,1991; Viani P. et al., 1991; Fu L.S., Peng R.X., 1992 і ін.), зниження рівня ненасиченості мембранних фосфоліпідів (Barnes C.J. et al., 1998; Palmona R. et al.,1999), а також відповідні зміни в стані системи ферментативних антиоксидантів (Quiroga G.B. et al., 1990; Kasapoglu M., Ozben T., 2001).
Таблиця 3
Накопичення карбонільованих білків у процесі аскорбатзалежного ПОЛ в гомогенатах мозку і серці щурів, що піддавалися іммобілізаційному стресу (M + m; n = 5-6)
Примітка: вміст карбонільованих білків виражено в нмоль/мг білка.
* - вірогідно відносно до інтактних тварин (P < 0,05).
Таблиця 4
Накопичення карбонільованих білків у процесі H2O2 – стимулюючого ПОЛ у гомогенатах мозку і серці щурів, що піддавалися іммобілізаційному стресу (M + m; n = 5-6)
Примітка: вміст карбонільованих білків виражено в нмоль/мг білка.
* - вірогідно відносно до інтактних тварин (P < 0,05).
З огляду на це, було проведено вивчення активності ферментів першої лінії антиоксидантного захисту в мозку і серці дорослих і старих щурів, що піддавалися іммобілізації. Дослідження показали, що 30-хвилинна іммобілізація дорослих щурів не супроводжується зміною стану ферментів першої лінії антиоксидантного захисту в мітохондріях мозку. У старих щурів при цьому хоч і відбувається зниження активності ГПО в мітохондріальній фракції, але індекс співвідношення активності СОД / ГПО залишається незмінним (табл. 6 і 7). Активність ензимів, що локалізовані у постмітохондріальній фракції мозку, по різному змінюється при іммобілізаційному стресі у дорослих і старих щурів. У дорослих тварин іммобілізація супроводжується частковим інгібуванням ГПО і підвищенням індексу СОД/ГПО. У старих щурів після 30-хвилинної іммобілізації не виникають зміни активності ГПО і СОД у постмітохондріальній фракції мозку.
Таблиця 5
Інтенсивність аскорбатзалежного перекисного окислення у субклітинних фракціях гомогенату півкуль головного мозку дорослих і старих щурів, що піддавалися іммобілізаційному стресу (нмоль ТБК-реактивних речовин/мг білка . хв; M + m; n = 4-5)
Примітка: * - вірогідно відносно до інтактних тварин (P < 0,05).
Отримані результати вказують на те, що висока чутливість мозку дорослих щурів до дії прооксидантних факторів іммобілізаційного стресу може бути пов'язана з обмеженням функціонування ферментів першої лінії антиоксидантного захисту та, імовірно, зниженням потужності антиоксидантної системи нервових клітин у цілому. Останнє підтверджується результатами експериментів з попереднім введенням антиоксидантного препарату - екстракту аронії (рис. 4).
Реакція з боку ферментів першої лінії антиоксидантного захисту серця при іммобілізаційному стресі відрізняється від такої в мозку. У дорослих тварин при іммобілізації підтримуються умови для забезпечення ефективного функціонування ферментів першої лінії антиоксидантного захисту в цитозолі і мітохондріях кардіоміоцитів. У старих щурів при іммобілізаційному стресі ефективність функціонування даних ферментів обмежується.
Проявом цього служить характерне обмеження активності ферментів першої лінії антиоксидантного захисту та зміни співвідношення активності СОД/ГПО і СОД/каталаза. У цьому зв'язку зниження чутливості їх міокарду до виникнення оксидативного стресу може бути наслідком існування вікових змін у ліпідній структурі міокарду. Однак подібний механізм захисту від оксидативного стресу, цілком імовірно, має невисоку ефективність.
У тварин даної вікової групи, за умов впливу на організм більш сильніших стресорів, ніж короткочасна нерухомість будуть формуватися метаболічні передумови для виникнення оксидативного стресу в кардіоміоцитах та їх вільнорадикального ушкодження. Таким чином, вікові особливості реалізації механізмів захисту серцевого м'язу від вільнорадикального ушкодження, можуть визначати зниження її адаптивних можливостей у пізньому онтогенезі.
Таблиця 6
Активність ферментів першої лінії антиоксидантного захисту у мітохондріальній та постмітохондріальній фракції мозку і серці дорослих щурів, що піддавалися іммобілізаційному стресу ( M + m; n = 5-6)
Примітка: активність глутатіонпероксидази (ГПО) в нмоль глутатіону/мг білка хв; активність каталази в мкмоль H2O2/мг білка хв; активність супероксиддисмутази (СОД) в одиницях/мг білка хв (за одиницю взята активність ферменту при якому відбувається 50% гальмування швидкості окислення кверцетину). Мт – мітохондріальна фракція, постМт - постмітохондріальна фракція.
* - вірогідно відносно до інтактних тварин ( P < 0,05).
Оцінка отриманих даних дозволяє дійти висновку про існування різних механізмів адаптації мозку і серця до дії ушкоджуючих факторів стресу. У серці вони пов'язані з обмеженням стимуляції вільнорадикальних процесів за рахунок підтримки умов для ефективного функціонування ферментів першої лінії антиоксидантного захисту. При старінні роль цього механізму в адаптації міокарду до стресорного ушкодження знижується.
| 
