|
ХАРКIВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНIВЕРСИТЕТ
ДЗЮБА ВIКТОРIЯ МИКОЛАЇВНА
УДК 57.017.67:577.352.38
ВIКОВI ОСОБЛИВОСТI ВПЛИВУ IШЕМIЇ НА
СТРУКТУРНО-ФУНКЦIОНАЛЬНИЙ СТАН МIТОХОНДРIЙ
I ПЕРЕКИСНЕ ОКИСЛЕННЯ ЛIПIДIВ СЕРЦЯ ЩУРIВ
03.00.04 - бiохiмiя
АВТОРЕФЕРАТ
дисертацiї на здобуття наукового ступеня
кандидата бiологiчних наук
Харкiв - 1998
Робота виконана в науково-дослiдному iнститутi бiологiї Харкiвського державного унiверситету Мiнiстерства освiти України
Науковий керiвник: доктор бiологiчних наук, професор
Лемешко Вiктор Васильович, директор науково-
дослiдного iнституту бiологiї Харкiвського
державного унiверситету Мiнiстерства освiти України
Офiцiйнi опоненти: доктор бiологiчних наук, професор
Петренко Олександр Юрiйович, провiдний науковий
спiвробiтник вiддiлу експериментальної крiомеди-
цини iнституту проблем крiобiологiї i крiомедицини
НАН України
доктор бiологiчних наук, професор
Жегунов Генадiй Федорович, завiдувач кафедрою
медичної бiологiї, паразитологiї та генетики
Харкiвського державного медичного унiверситету
Мiнiстерства охорони здоров'я України
Провiдна установа: Iнститут геронтологiї (лабораторiя молекулярної
генетики) АМН України, м.Київ.
Захист вiдбудеться "16" грудня 1998 р. о 1515 годинi
на засiданнi спецiалiзованої вченої ради К 64.051.17 при Харкiвському державному унiверситетi Мiнiстерства освiти України за адресою:
310077, м. Харкiв, м. Свободи, 4, ауд. III-15.
З дисертацiєю можна ознайомитися у Центральнiй науковiй бiблiотецi
Харкiвського державного унiверситету Мiнiстерства освiти України за адресою: 310077, м. Харкiв, м. Свободи, 4.
Автореферат розiсланий "13" листопада 1998 р.
Вчений секретар
спецiалiзованої вченої ради
кандидат бiологiчних наук,
старший науковий спiвробiтник Падалко В.I.
1
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальнiсть теми. Серцево-судиннi захворювання знаходяться на одному з перших мiсць в структурi захворювання та смертностi насе-лення в бiльшостi країн свiту [Лон Р.М., 1992]. Цей факт поряд з по-ширенням операцiйних втручань, якi потребують тимчасового припинення кровообiгу в органах, а також усе бiльш часте використання транс-плантацiї органiв, роблять розумiння молекулярних механiзмiв iшемiчного пошкодження органiв однiєю з найактуальнiших проблем су-часної науки. Актуальнiсть проблеми також зумовлюється необхiднiстю розробки нових засобiв запобiгання iшемiчного пошкодження тканин.
В лiтературi є достатньо велика кiлькiсть даних вiдносно впливу iшемiї на структурно-функцiональний стан мiокарду [Лемешко В.В. и др., 1986; Биленко М.В., 1989; Kleber A.G., 1990; Downey J.M., 1990; Coudray C. et al., 1995; Tani M. et al., 1997]. Незважаючи на це, механiзми iшемiчного пошкодження, причинно-наслiдний зв'язок мiж ба-гатьма патогенетичними факторами та вiковi особливостi iшемiчного пошкодження органiв i тканин залишаються на сьогоднiшнiй день недос-татньо вивченими.
Одну з головних ролей у механiзмi iшемiчного та реперфузiйного пошкодження тканин бiльшiсть дослiдникiв придiляють вiльнорадикаль-ному перекисному окисленню лiпiдiв (ПОЛ), хоча данi вiдносно iнтен-сивностi ПОЛ i стану ферментативної антиоксидантної системи серця при iшемiї достатньо суперечнi. Зокрема, iснують данi, що свiдчать, як про посилену генерацiю вiльних радикалiв [Suri R.K. et al., 1996] i зниження активностi антиоксидантних ферментiв [Simmons T.W. et al., 1989; Porreca E. et al., 1994] при iшемiї, так i про вiдсутнiсть змiн окислювального та антиоксидантного статусу серця [Ji L.L. et al., 1994; Coudray C. et al., 1995] при цьому видi пато-логiї.
В лiтературi немає також чiткої вiдповiдi на питання про першо-рядне значення пошкодження рiзних субклiтинних структур в iшемiчному порушеннi функцiй клiтин i тканин [Hoffstein S. et al., 1975; Nayler W.G., 1982; Демуров Е.А. и др., 1985]. Велику увагу в цьому планi привертають до себе мiтохондрiї [Schmiedl A. et al., 1990; Veitch K. et al., 1992; Miller T.W. et al., 1995], оскiльки вони є основним споживачем кисню та одночасно головним джерелом енергiї в клiтинi.
Виходячи зi сказаного вище та приймаючи до уваги ранiш проведе-
2
нi дослiдження в нашiй та iнших лабораторiях [Лемешко В.В. и др., 1989; Stio M. et al., 1994] вiдносно впливу старiння тварин на рiвень енергетичного обмiну та лiпоперекисний потенцiал мiокарду, нам уявлялося важливим проведення порiвняльного аналiзу змiн iнтен-сивностi ПОЛ, його ферментативної регуляцiї та структур-но-функцiонального стану мiтохондрiй мiокарду молодих i старих щурiв при iшемiї.
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисер-тацiйна робота виконана згiдно з планами науково-дослiдних робiт: "Установити роль ферментативної регуляцiї перекисного окислення лiпiдiв в механiзмах вiкової перебудови та iшемiчного пошкодження мембран мiокарду та iнших тканин" (N держ. реєстрацiї 0187.0009268, Харкiв: 1990), "Вивчення вiкових особливостей iшемiчного пошкодження тканин i розробка критерiїв пошуку нових кардiо- i геропротекторiв" (N держ. реєстрацiї 01.9.10036893, Харкiв: 1993), "Дослiдження лiпо-перекисного механiзму iшемiчного пошкодження бiомембран i розробка нових мембранопротекторiв" (N держ. реєстрацiї UA 01008697P, Харкiв: 1996).
Мета i задачi дослiдження. Метою роботи було з'ясування вiкових закономiрностей змiни структурно-функцiонального стану мiтохондрiй, iнтенсивностi ПОЛ i його регуляцiї при тотальнiй iшемiї та iшемiї -реперфузiї серця щурiв.
Виходячи з мети, були визначенi наступнi задачi:
1. Вивчити вiковi особливостi впливу тотальної та перерваної iшемiї серця щурiв на iнтенсивнiсть ПОЛ.
2. Дослiдити вiковi особливостi впливу iшемiї на стан ферментативної антиоксидантної системи мiокарду щурiв.
3. Вивчити вiковi особливостi впливу тотальної iшемiї на структур-но-функцiональний стан мiтохондрiй серця.
4. Оцiнити протиiшемiчну дiю ряду природних метаболiтiв з метою роз-робки засобу захисту мiокарду вiд iшемiчного пошкодження.
Наукова новизна одержаних результатiв. Вперше дослiджено вiковi змiни iнтенсивностi ПОЛ та його регуляцiї, пошкодження сарколеми та порушення структурно-функцiонального стану мiтохондрiй у динамiцi iшемiчного пошкодження мiокарду щурiв i встановлено, що активацiя ПОЛ вiдбувається перед порушенням цiлiстностi сарколеми та структури i функцiї мiтохондрiй i є складовою частиною механiзму пошкодження мембран кардiомiоцитiв. Виявлено, що найбiльшу чутливiсть до
3
iшемiчного пошкодження виявляє мiокард старих щурiв.
На пiдставi дослiдження протиiшемiчних властивостей ряду природ-них метаболiтiв розроблено середовище для запобiгання iшемiчного пошкодження тканин пiд час трансплантацiї органiв, яке суттєво змен-шує пошкодження мембран кардiомiоцитiв, накопичення продуктiв ПОЛ та полiпшує вiдновлення скорочувальної активностi серця пiсля iшемiї - реперфузiї (А.с. SU 1632427 А1, А 61 К 9/08).
Практичне значення одержаних результатiв. Результати проведених дослiджень дозволяють глибже зрозумiти причинно-наслiдний зв'язок мiж рiзними патогенетичними факторами, якi призводять до незворот-нього пошкодження серця при iшемiї, i поширити iснуючi уявлення про механiзми реакцiї клiтин мiокарду на iшемiчний вплив.
На основi одержаних даних вiдносно протиiшемiчних властивостей природних метаболiтiв розроблено середовище для попередження iшемiчного пошкодження органiв, яке може бути використованим в екс-периментальнiй i клiнiчнiй кардiологiї (А.с. SU 1632427 А1, А 61 К 9/08).
Особистий внесок здобувача. При виконаннi дисертацiйної роботи автор особисто вибрав та критично оцiнив приступну лiтературу за те-мою дослiдження. Пiд час виконання експериментальної частини роботи дослiдження стосовно iнтенсивностi процесiв ПОЛ та структур-но-функцiонального стану мiтохондрiй частково були проведенi спiльно зi спiвробiтниками НДI бiологiї ХДУ к.б.н. Нiкiтченко Ю.В. та к.б.н. Удовiковою О.А., що знайшло вiдображення у спiльних публiкацiях. Винесенi на захист положення i результати одержанi ди-сертантом самостiйно. Дисертантом разом з науковим керiвником прове-дено аналiз одержаних результатiв i зробленi висновки по роботi.
Апробацiя результатiв дисертацiї. Основнi положення роботи до-повiдалися на II нацiональному конгресi геронтологiв i герiатрiв Ук-раїни (м.Київ, 1994 р.), на науково-практичнiй конференцiї "Науковi досягнення i проблеми виробництва лiкарських засобiв" (м.Харкiв, 1995 р.), на конференцiї молодих учених бiологiчного факультету i НДI бiологiї (м.Харкiв, 1997 р.), на III мiжнародному сiмпозiумi "Бiологiчнi механiзми старiння" (м.Харкiв, 1998 р.).
Публiкацiї. Основнi положення роботи опублiкованi у 17 наукових роботах, серед яких 4 статтi та 1 авторське свiдоцтво.
Структура та обсяг дисертацiї. Дисертацiя складається iз вступу, огляду лiтератури з проблеми, 3 роздiлiв, що вiдображують результати
4
власних дослiджень, висновкiв та списку використаних джерел, який мiстить 239 джерел. Роботу викладено на 128 сторiнках машинопису, iлюстровано 11 рисунками i 21 таблицею.
МАТЕРIАЛИ I МЕТОДИ ДОСЛIДЖЕННЯ
У дослiдах використовували щурiв лiнiї Вiстар 1-, 3-, 12- i 24-мiсячного вiку.
Iшемiчне пошкодження клiтин серця вивчали на двох моделях: то-тальної iшемiї i перерваної iшемiї iзольованого серця, перфузованого середовищем Хенкса без глюкози за схемою "19 хвилин iшемiї - 1 хви-лина реперфузiї". При вивченнi протиiшемiчних властивостей природних метаболiтiв дослiджувану речовину додавали у визначенiй концентрацiї в середовище перфузiї серця.
Аналiз пошкодження мiтохондрiй серця проводили в системi гомоге-нату тканини. Швидкiсть дихання i окислювального фосфорилювання виз-начали полярографiчним методом [Кондрашева М.Н. и др., 1973]. По кривих споживання кисню розраховували швидкiсть дихання в мета-болiчних станах 3 i 4 за Чансом (V3 i V4), в роз'єднаному станi (V3р) i дихальний контроль (ДК). АТФазну активнiсть гомогенатiв сер-ця вимiрювали потенцiометричним методом [Болдырев А.А., 1977]. Висо-коамплiтудне набухання мiтохондрiй реєстрували по змiненню оптичної щiльностi при довжинi хвилi 610 нм [Удовикова Е.А., 1994].
Iнтенсивнiсть перекисного окислення лiпiдiв оцiнювали по iнтен-сивностi хемiлюмiнесценцiї (ХЛМ) i швидкостi накопичення малонового дiальдегiду (МДА) як описано в роботi [Лемешко В.В. и др., 1987]. Вмiст гiдроперекисiв лiпiдiв у гомогенатах серця визначали за мето-дом Ohkawa et al. з деякими модифiкацiями [Лемешко В.В. и др., 1986].
Глутатiонпероксидазну активнiсть вимiрювали спектрофотометрично в спряженiй глутатiонредуктазнiй реакцiї за методом Paglia et al. з деякими модифiкацiями [Лемешко В.В. и др., 1987]. Глутатiон-S-транс-феразну активнiсть вимiрювали спектрофотометрично при 340 нм [Jones M. et al., 1980] з 1-хлор-2,4-дiнiтробензолом в якостi субстрату. Глутатiонредуктазну активнiсть визначали флуориметрично за зменшен-ням рiвню NADPH [Герасимов А.М. и др., 1976]. Лактатдегiдрогеназну активнiсть в перфузатах iшемiзованих i контрольних сердець вимiрюва-ли за методом [Иванов И.И. и др., 1974], реєструючи флуориметрично
5
вiдновлення NAD+. Глюкозо-6-фосфатдегiдрогеназну активнiсть вимiрю-вали флуориметрично по швидкостi вiдновлення NADP+ [Baquer N.Z. et al., 1967]. NADP+-залежну малатдегiдрогеназну активнiсть визначали флуориметрично по швидкостi вiдновлення NADP+ [Усатенко М.С. и др., 1974]. NADP+-залежну iзоцитратдегiдрогеназну активнiсть визначали флуориметрично по швидкостi вiдновлення NADP+ [Bauman D.E. et al., 1970]. Супероксиддисмутазну (СОД) активнiсть визначали спектрофото-метрично за методом Fridovich у модифiкацiї Ланкiна [Ланкин В.З. и др., 1976]. Каталазну активнiсть визначали спектрофотометрично при 240 нм [Marklund S. et al., 1981]. Рiвень неорганiчного фосфату (Фн) визначали як описано [Рыбальченко В.К. и др., 1988].
Екстрагування лiпiдiв iз мембран мiокарду проводили як описано [Folch J. et al., 1957]. Вмiст загальних лiпiдiв визначали за мето-дом [March J.B. et al., 1966]. Антиокислювальну активнiсть екстраго-ваних лiпiдiв визначали як описано в роботi [Клебанов Г.И. и др., 1988].
Вмiст бiлку в зразках визначали за методом Лоурi i спiвавт. у модифiкацiї Мiллера [Miller G.L., 1959].
Статистичну обробку результатiв проводили за методом Стьюден-та-Фiшера [Терентьев П.В. и др., 1977].
ОСНОВНI РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛIДЖЕННЯ
Вплив iшемiї серця на iнтенсивнiсть перекисного окислення лi-пiдiв i його ферментативну регуляцiю у щурiв рiзного вiку. Дослiдження iнтенсивностi ПОЛ, яку характеризували по накопиченню МДА i iнтенсивностi хемiлюмiнесценцiї, в гомогенатах серця щурiв рiзного вiку показало, що в контролi спостерiгалось iстотне зниження з вiком iнтенсивностi аскорбат-iндукованого ПОЛ. Цi результати уз-годжуються з ранiш одержаними в нашiй лабораторiї даними [Лемешко В.В. и др., 1987]. Динамiка швидкостi накопичення МДА була якiсно схожою з динамiкою змiни iнтенсивностi хемiлюмiнесценцiї.
Пiсля 3 годин перерваної iшемiї iнтенсивнiсть аскорбат-iндукова-ного ПОЛ рiзко збiльшувалася вiдносно контролю: в 1,4 - 1,5 рази - у 1-мiсячних i бiльш нiж у 5 разiв - у 12- i 24-мiсячних щурiв (табл. 1). Схожi вiковi особливостi впливу iшемiї на iнтенсивнiсть ПОЛ були показанi i для печiнки [Никитченко Ю.В. и др., 1997].
6
Таблиця 1 Накопичення МДА i iнтенсивнiсть хемiлюмiнесценцiї при
аскорбат-iндукованому ПОЛ у гомогенатах серця щурiв рiзного вiку
в контролi i пiсля 3 годин перерваної iшемiї (n = 5 - 7)
-----------------------------------------------------------------------------------------------------Варiанти : Вiк, мiс
дослiду :---------------------------------------------------------------------------------
: 1 : 12 : 24
-----------------------------------------------------------------------------------------------------
Накопичення МДА, нмоль МДА/мг бiлку за 10 хв iнкубацiї
Контроль 7,7 ± 1,1 0,8 ± 0,5 1,4 ± 0,7
Iшемiя 11,8 ± 1,4 (а) 6,2 ± 2,3 (а) 8,3 ± 2,1 (а)
Iнтенсивнiсть хемiлюмiнесценцiї, тис. iмп./мг бiлку
за 10 хв iнкубацiї
Контроль 10,0 ± 1,6 1,7 ± 0,6 2,2 ± 0,8
Iшемiя 14,4 ± 0,9 (а) 8,7 ± 2,4 (а) 10,0 ± 2,5 (а) Примiтка: а - Р < 0,05 вiдносно контролю
Для з'ясування вiкових особливостей пошкодження тканин при iшемiї є важливим питання про те, в якiй мiрi бiльш висока iнтен-сивнiсть ПОЛ у серцi молодих щурiв у контролi вiдбивається на ступе-ню iшемiчного пошкодження мембран. Критерiєм iшемiчного пошкодження мембран кардiомiоцитiв може бути вихiд лактатдегiдрогенази (ЛДГ) iз iзольованого перфузованого серця [Coudray C. et al., 1995]. Встанов-лено, що динамiка виходу ЛДГ у молодих i старих щурiв помiтно вiдрiзняються. У раннi строки iшемiї - реперфузiї (20 - 40 хвилин) ступiнь пошкодження мембран кардiомiоцитiв був у 1,5 - 2,2 рази вище у 1-мiсячних щурiв, нiж у 24-мiсячних, тодi як при бiльш тривалiй iшемiї - реперфузiї (100 хвилин) - у старих вище в 1,7 рази у порiв-няннi з молодими нестаттєвозрiлими тваринами. Максимальний вихiд ферменту iз сердець тварин усiх дослiджених груп вiдбувався мiж 80 i 100 хвилинами перерваної iшемiї.
З метою з'ясування послiдовностi i причинно-наслiдного зв'язку мiж окремими ланками iшемiчного пошкодження кардiомiоцитiв здавалося важливим дослiдження змiни iнтенсивностi ПОЛ при перерванiй iшемiї рiзної тривалостi. Установлено, що вже 20-хвилинна iшемiя призводила до збiльшення iнтенсивностi ХЛМ у 12-мiсячних щурiв бiльш, нiж у 2 рази вiдносно контролю. У 1-мiсячних щурiв вiдноснi змiни були знач-но нижчими. При порiвняннi даних по виходу ЛДГ i iнтенсивностi ХЛМ
7
можна зробити висновок, що активацiя ПОЛ при iшемiї серця значно пе-редує i, очевидно, в значнiй мiрi зумовлює пошкодження сарколеми.
Активацiю вiльнорадикального окислення лiпiдiв при iшемiї тканин часто пов'язують з послабленням антиоксидантного захисту [Меерсон Ф.З., 1984; Биленко М.В., 1989; Kirshenbaum L.A. et al., 1993; Porreca E. et al., 1994]. В лiтературi є достатньо переконливi данi, якi свiдчать, що при iшемiї зменшується вмiст практично всiх жиро- i водорозчинних антиоксидантiв [Yoshida S. et al., 1982; Меерсон Ф.З.,1984; Биленко М.В., 1989; ]. Нами також встановлено зниження антиокислювальної активностi лiпiдiв мембран ( що є показником стану неферментативної антиоксидантної системи) вже на 40 хв iшемiї серця, яке при перерванiй iшемiї було бiльш вираженим, нiж при тотальнiй. Вiдносно стану ферментативної антиоксидантної системи при iшемiї мiокарду данi лiтератури достатньо суперечнi.
Одержанi в результатi дослiдження впливу iшемiї на ферментативну антиоксидантну систему мiокарду щурiв данi (табл.2) свiдчать, що в контролi глутатiонпероксидазна i глутатiон-S-трансферазна активностi у старих щурiв були вiрогiдно вище, нiж у молодих тварин. Цi резуль-тати узгоджуються з ранiш одержаними в нашiй лабораторiї [Лемешко В.В. и др., 1987] i можуть пояснювати виявлене зниження лiпоперекис-ного потенцiалу мiокарду з вiком тварин. 30-хвилинна тотальна iшемiя не призводила до вiрогiдної змiни активностi дослiжуваних ферментiв в жоднiй вiковiй групi. 120-хвилинна iшемiя викликала збiльшення СОД активностi у 3-мiсячних щурiв в 1,6 рази у порiвняннi з контролем i 30-хвилинною iшемiєю. При цьому у молодих тварин спостерiгалося та-кож iстотне збiльшення глутатiонпероксидазної активностi i тенденцiя до збiльшення каталазної активностi. У старих тварин iшемiя практич-но не призводила до змiни активностi вивчених антиоксидантних фер-ментiв. При дослiдженнi впливу iшемiї на глутатiонредуктазну, iзо-цитрат-, малат- i глюкозо-6-фосфатдегiдрогеназну активностi мiокарду щурiв встановлено, що 30-хвилинна iшемiя не призводила до змiни вив-чених активностей у щурiв 3- i 24-мiсячного вiку. А при бiльш три-валiй iшемiї (120 хв) спостерiгалося вiрогiдне збiльшення iзоцитрат-дегiдрогеназної активностi в мiокардi 3-мiсячних щурiв.
В данiй роботi було також дослiджено вплив вiдносно бiльш жорс-ткого iшемiчного пошкодження, а саме iшемiї-реперфузiї, на стан фер-ментативної антиоксидантної системи i встановлено, що вже на 40 хв перерваної iшемiї спостерiгалася тенденцiя до збiльшення СОД i глу-
8
Таблиця 2 Вплив тотальної iшемiї серця щурiв рiзного вiку
на активнiсть антиоксидантних ферментiв (n = 5 - 8)
-----------------------------------------------------------------------------------------------------
Вiк, : Тривалiсть iшемiї, хв
мiс :------------------------------------------------------------------------------------------
: 0 (контроль) : 30 : 120
-----------------------------------------------------------------------------------------------------
Супероксиддiсмутазна активнiсть, од. акт./хв.мг бiлку
3 100,2 ± 9,1 99,8 ± 5,5 156,8 ± 13,9 (а,б)
24 96,6 ± 10,8 125,7 ± 9,4 (г) 116,2 ± 9,9
Каталазна активнiсть, мкмоль H2O2/хв.мг бiлку
3 8,04 ± 0,80 9,39 ± 0,72 10,85 ± 1,04 (г)
24 9,02 ± 0,51 8,43 ± 0,73 7,65 ± 0,76
Глутатiонпероксидазна активность з Н2О2, нмоль NADPH/хв.мг бiлку
3 58,9 ± 7,3 69,8 ± 10,1 94,1 ± 12,5 (а)
24 204,5 ± 25,9 (в) 228,8 ± 42,8 171,0 ± 21,3
Глутатiонпероксидазна активнiсть з гiдроперекисом кумола,
нмоль NADPH/хв.мг бiлку
3 75,5 ± 5,2 95,0 ± 13,5 106,2 ± 13,0 (г)
24 232,4 ± 30,6 (в) 255,3 ± 44,8 199,1 ± 24,8
Глутатiон-S-трансферазна активнiсть, нмоль ХДНБ/хв.мг бiлку
3 22,0 ± 1,9 19,3 ± 1,4 18,6 ± 1,3
24 28,1 ± 1,4 (в) 26,2 ± 1,8 23,0 ± 2,8
Глутатiонредуктазна активнiсть, нмоль NADPH/хв.мг бiлку
3 5,58 ± 0,43 5,50 ± 0,71 5,75 ± 0,69
24 6,01 ± 0,63 5,09 ± 0,72 4,79 ± 0,56
Iзоцитратдегiдрогеназна активнiсть, нмоль NADPH/хв.мг бiлку
3 1063,2 ± 81,2 1199,3 ± 97,4 1457,4 ± 124,9 (а)
24 1150,2 ± 115,1 1300,0 ± 84,2 1167,8 ± 113,1
Малатдегiдрогеназна активнiсть, нмоль NADPH/хв.мг бiлку
3 16,1 ± 1,23 17,02 ± 1,04 17,25 ± 1,36
24 20,7 ± 1,21 (в) 18,89 ± 1,68 17,70 ± 1,52
Глюкозо-6-фосфатдегiдрогеназна активнiсть, нмоль NADPH/хв.мг бiлку
3 2,73 ± 0,24 3,21 ± 0,37 3,64 ± 0,48
24 3,60 ± 0,20 (в) 3,60 ± 0,19 3,94 ± 0,66
Примiтки: а - Р < 0,05 вiдносно контролю; б - Р < 0,05 вiдносно 30 хв iшемiї; в - Р < 0,05 вiдносно 3 мiс; г - 0,05 < Р < 0,1 вiдносно контролю.
9
татiонпероксидазної (з гiдроперекисом кумола) активностей i збiль-шення каталазної i Se-залежної глутатiонпероксидазної активностей в 1,5 i 1,3 рази, вiдповiдно, у вiдношеннi до контролю. Глу-татiон-S-трансферазна активнiсть при перерванiй iшемiї, як i при то-тальнiй, iстотно не змiнювалась на раннiй стадiї iшемiї. При збiль-шеннi часу iшемiї до 60 хв спостерiгалося подальше збiльшення ката-лазної активностi тодi, як Se-залежна глутатiонпероксидазна ак-тивнiсть знижувалась до рiвню контроля. Активнiсть ферментiв, якi забезпечують вiдновлювальними еквiвалентами глутатiон-залежну анти-оксидантну систему серця, на раннiй стадiї перерваної iшемiї iстотно не змiнювалась. При бiльш тривалiй iшемiї глутатiонредуктазна ак-тивнiсть знижувалась в 1,5 рази, а iзоцитратдегiдрогеназна - збiль-шувалась в 1,2 рази у порiвняннi з контролем.
Одержанi результати дозволяють зробити висновок, що активностi вивчених антиоксидантних ферментiв в серцi на раннiй стадiї iшемiї не змiнюються чи навiть збiльшуються.
Таким чином, розглянутi данi свiдчать, що вже на 20 хв iшемiї спостерiгається активацiя ПОЛ, яка вiдбувається перед пошкодженням мембран кардiомiоцитiв. При цьому вiдносна активацiя ПОЛ i пошкод-ження сарколеми у вiдповiдь на дiю iшемiї були бiльш вираженими у старих тварин. Вiдсутнiсть iстотної змiни ферментативної антиокси-дантної системи при iшемiї може свiдчити про можливiсть ефективного протиiшемiчного захисту серця шляхом додаткового забезпечення цiєї системи природними метаболiтами, якi пiдвищують рiвень донорiв вiдновлювальних еквiвалентiв (NADPH i GSH).
Вiковi особливостi впливу iшемiї мiокарду на структур-но-функцiональний стан мiтохондрiй серця щурiв. Одним з наслiдкiв активацiї ПОЛ на раннiй стадiї iшемiї може бути змiна структур-но-функцiонального стану мiтохондрiй i, як результат, порушення енергозабезпечення мiокарду. Дослiдження впливу iшемiї на дихання та окислювальне фосфорилювання мiтохондрiй серця молодих i старих щурiв показало (табл. 3), що вже через 30 хв iшемiї в мiтохондрiях мiокар-ду старих (24 мiс) щурiв спостерiгалося вiрогiдне зменшення швид-костi дихання в станi 3 при окисленнi сукцинату. Iстотне зменшення даного параметру у молодих тварин вiдбувалося лише на 120 хв тоталь-ної iшемiї. Якiсно схожим чином змiнювалось i дихання в роз'єднаному станi (V3р). V4 iстотно не змiнювалась. Величина ДК у старих щурiв вiрогiдно знижувалась на 30 хв, а у молодих - на 120 хв iшемiї.
10
На вiдмiну вiд сукцинату, при окисленнi глутамату з малатом спостерiгалося зменшення V4 у порiвняннi з контролем вже на 30 хв тотальної iшемiї в 1,4 i 1,6 рази для 3- i 24-мiсячних щурiв, вiдповiдно. На 120 хв спостерiгалося подальше зменшення цього пара-метру, причому бiльш виражене - у старих щурiв. Характер вiдповiдi V3 и V3р на дiю iшемiї при окисленнi глутамату з малатом не вiдрiзнявся якiсно вiд такого при окисленнi сукцинату. Зниження ак-тивностi дихального ланцюгу мiтохондрiй при окисленнi глутамату з малатом на бiльш раннiй стадiї iшемiї серця, нiж при окисленнi сук-цинату, може бути поясненим бiльшою чутливiстю до дiї iшемiї дихаль-ного комплексу NADH-дегiдрогеназа - убiхiнон [Rouslin W., 1983].
Порушення дихання та окислювального фосфорилювання мiтохондрiй при iшемiї може бути пов'язаним не тiльки зi зниженням активностi власно дихального ланцюгу мiтохондрiй, але i з пошкодженням безпосе-редньо АТФ-синтетазного комплексу.
Дiйсно, iз наведених в табл. 3 даних видно, що ДНФ-стимульована АТФазна активнiсть гомогенату мiокарду в середовищi iнкубацiї без Mg2+ у старих тварин знижувалась вже на 30 хв тотальної iшемiї. У молодих щурiв вiрогiдне зниження даної активностi спостерiгалося ли-ше на 120 хв iшемiї. Активацiя роботи комплексу додаванням в середо-вище iнкубацiї Mg2+ нiвелювала вплив iшемiї на дану активнiсть у мо-лодих щурiв, у старих щурiв залишалась лише тенденцiя до зниження тiльки пiсля 120 хв iшемiї.
Чутливим показником змiни структурно-функцiонального стану мiто-хондрiй при iшемiї [Лемешко В.В. и др., 1989] є коефiцiент стимулю-вання АТФазної активностi 2,4-дiнiтрофенолом. В усiх дослiджених вiкових групах спостерiгалося вiрогiдне зменшення цього параметру вже на 30 хв iшемiї, причому у старих тварин в 2,2 рази вiдносно контролю, а у молодих - тiльки в 1,8 рази (в середовищi iнкубацiї без Mg2+). Дослiдження олiгомiцинчутливої, саме мiтохондрiальної, АТФазної активностi дозволило встановить, що її змiна при iшемiї бу-ла якiсно схожою зi змiною загальної ДНФ-стимульованої АТФазної ак-тивностi, але бiльш вираженою. Олiгомiцинрезистентна, не мiто-хондрiальна, АТФазна активнiсть складала лише одну п'яту частку вiд загальної ДНФ-стимульованої АТФазної активностi i iстотно не змiню-валася при тотальнiй iшемiї. Цi данi можуть свiдчити про те, що мiтохондрiальна АТФаза вносить основний вклад в ДНФ-стимульовану АТФазну активнiсть клiтини i, очевидно, саме вона в першу чергу за-
11
знає вплив iшемiї.
Таблиця 3 Вплив iшемiї серця на дихання, окислювальне фосфорилювання (* -
натом О/хв.мг бiлку) i АТФазну активнiсть (нмоль Фн/хв.мг бiлку) гомогенатiв мiокарду молодих i старих щурiв (n = 8 - 10)
-----------------------------------------------------------------------------------------------------
Дослiджуваний: Тривалiсть iшемiї, хв
параметр :-------------------------------------------------------------------------------
: 0 (контроль) : 30 : 120
-----------------------------------------------------------------------------------------------------
3-мiсячнi щури
V4 * 51,3 ± 4,4 45,0 ± 3,6 42,1 ± 5,3
V3 * 103,8 ± 8,8 89,6 ± 7,4 57,8 ± 6,2 (а) V3р* 103,5 ± 11,1 91,2 ± 7,7 63,7 ± 5,9 (а)
ДК 2,27 ± 0,08 2,07 ± 0,07 1,44 ± 0,09 (а)
24-мiсячнi щури
V4 * 51,1 ± 4,6 42,6 ± 2,8 45,9 ± 4,3
V3 * 117,2 ± 8,6 77,2 ± 3,1 (а) 68,0 ± 8,7 (а)
V3р* 122,0 ± 10,7 73,6 ± 6,1 (а) 69,8 ± 8,6 (а)
ДК 2,32 ± 0,05 1,94 ± 0,08 (а) 1,61 ± 0,08 (а)
ДНФ-стимульована АТФазна активнiсть
3-мiсячнi щури
без Mg2+ 259,6 ± 19,7 266,7 ± 21,5 191,4 ± 22,4 (а)
з Mg2+ 285,3 ± 15,0 285,2 ± 19,5 275,1 ± 15,6
24-мiсячнi щури
без Mg2+ 291,7 ± 15,5 244,0 ± 17,1 (б) 174,6 ± 11,5 (а,в)
з Mg2+ 302,7 ± 16,0 294,1 ± 14,9 252,3 ± 18,1 (б)
Олiгомiцинчутлива ДНФ-стимульована АТФазна активнiсть
3-мiсячнi щури
без Mg2+ 210,5 ± 23,6 216,3 ± 15,7 143,1 ± 19,4 (а,в)
з Mg2+ 161,4 ± 9,0 155,6 ± 11,7 148,0 ± 14,0
24-мiсячнi щури
без Mg2+ 230,3 ± 14,6 180,2 ± 16,5 (а) 120,3 ± 8,8 (а,в)
з Mg2+ 183,0 ± 9,9 145,7 ± 8,0 (а) 120,2 ± 12,9 (а,г)
Примiтки: а - P < 0,05 вiдносно контролю; б - 0,05 < Р < 0,1 вiдносно контролю; в - Р < 0,05 вiдносно 30 хв iшемiї; г - 0,05 < Р < 0,1 вiдносно 30 хв iшемiї
12
Змiна функцiонального стану мiтохондрiй при дiї рiзних фiзичних i хiмiчних факторiв, а також при рядi патологiчних становищ i, зок-рема, при iшемiї може призводити до високоамплiтудного набухання ор-ганел, ступiнь якого, як правило, залежить вiд iнтенсивностi i три-валостi дiї фактору чи важкостi захворювання [Schmiedl A. et al., 1990].
Проведенi дослiдження показали, що 30-хвилинна iшемiя призводила до зменшення часу напiвнабухання мiтохондрiй у старих щурiв в 1,5 рази у порiвняннi з контролем. У молодих щурiв вiрогiдне зниження даного параметру спостерiгалося лише на 120-й хв iшемiї. Схожа вiко-ва спрямованiсть змiни часу напiвнабухання у вiдповiдь на дiю iшемiї одержана ранiш в нашiй лабораторiї також i для мiтохондрiй печiнки щурiв [Удовикова Е.А., 1994].
За думкою ряду авторiв, однiєю з основних причин збiльшення про-никностi внутрiшньої мембрани мiтохондрiй i, як наслiдок, розвитку набухання, є змiна структури мембрани за рахунок активацiї ПОЛ [Сус-лова А.И. и др., 1988; Carbonera D. et al., 1988], яка в наших дослiдженнях спостерiгалася вже на 20 хв iшемiї. Причинами високо-амплiтудного набухання мiтохондрiй можуть бути також внутрiклiтинний ацидоз, накопичення продуктiв розпаду аденiннуклеотидiв та iншi фак-тори [Crompton M. et al., 1990]. Дiйсно, нами виявлено, що вже на 10 хв тотальної iшемiї мiокарду щурiв спостерiгається вiрогiдне збiль-шення концентрацiї протонiв i фосфата неорганiчного.
Таким чином, наведенi данi про структурно-функцiональний стан мiтохондрiй серця молодих i старих щурiв свiдчать, що при тотальнiй iшемiї серця щурiв змiна iнтенсивностi дихання i окислювального фос-форилювання, АТФазної активностi i ступеню високоамплiтудного набу-хання мiтохондрiй була бiльш вираженою у старих тварин.
Слiд вiдзначити, що виявленi вiковi особливостi дiї iшемiї на структурно-функцiональний стан мiтохондрiй були якiсно схожими з особливостями змiни iнтенсивностi ПОЛ. Не виключено, що активацiя ПОЛ на вiдносно раннiй стадiї iшемiї може спричинювати порушення системи мiтохондрiального окислення. Iншою, i не менш важливою, при-чиною цього може бути недостатня забезпеченiсть мiокарду при iшемiї субстратами окислення.
Протиiшемiчна дiя природних метаболiтiв. Розглянутi в попереднь-ому роздiлi данi свiдчать, що додаткове забезпечення серця природни-ми метаболiтами, якi є субстратами мiтохондрiального окислення та
13
джерелом вiдновлювальних еквiвалентiв для NADPH-GSH-залежної антиок-сидантної системи, може бути ефективним засобом захисту мiокарду вiд iшемiчного пошкодження.
З цiєю метою в данiй роботi було проведено дослiдження про-тиiшемiчних властивостей ряду природних метаболiтiв. Протиiшемiчну дiю дослiджуваних речовин характеризували по їх здiбностi уповiльню-вати вихiд ЛДГ iз кардiомiоцитiв при перерванiй iшемiї i зменшувати накопичення одного з кiнцевих продуктiв ПОЛ - МДА.
В результатi проведених експериментiв було встановлено, що з усiх дослiджених метаболiтiв, якi вiдповiдають за генерацiю вiднов-лювальних еквiвалентiв в клiтинi (iзоцитрат, глюкозо-6-фосфат, 6-фосфоглюконат, малат, GSH), найбiльш ефективну протиiшемiчну дiю мав iзоцитрат. Так, зокрема, додавання iзоцитрату в концентрацiї 5 мМ в середовище перфузiї серця призводило до зменшення виходу ЛДГ iз кардiомiоцитiв на 100-й хв iшемiї в 1,8 рази у порiвняннi з контро-лем i зменшенню накопичення МДА через 3 години iшемiї - реперфузiї в 1,4 рази. Данi лiтератури про те, що основну роль в пiдтримуваннi рiвню NADPH у мiокардi грає iзоцитратдегiдрогеназа [Pfeifer R. et al., 1986], дозволяють пояснити спостережену ефективну протиiшемiчну дiю iзоцитрату.
Дослiдження iнших природних метаболiтiв (глюкозо-1-фосфат, глу-тамат, a -кетоглутарат, сукцинат, пiруват, глюкоза) дозволило встано-вити, що достатньо виразну протиiшемiчну дiю мали глутамат, пiруват i глюкоза, якi при додаваннi в середовище перфузiї в концентрацiї 5 мМ зменшували вихiд ЛДГ iз кардiомiоцитiв на 100-й хв iшемiї - ре-перфузiї в 1,6, 1,8 i 2,2 рази, вiдповiдно, у порiвняннi з контро-лем. Причому, усi дослiдженi природнi метаболiти, якi здатнi ефек-тивно уповiльнювати вихiд ЛДГ iз кардiомiоцитiв, iстотно зменшували i накопичення МДА.
Одержанi данi стали пiдставою для дослiдження впливу комплексiв iз 2 чи 3 найбiльш ефективних метаболiтiв на ступiнь iшемiчного пош-кодження серця. Самим ефективним iз них виявився комплекс, який складається iз глутамату, iзоцитрату i пiрувату у вiдповiдних кiль-костях. Данi, наведенi в табл. 4, свiдчать, що комплекс метаболiтiв в концентрацiї 1,0, 2,5 i 5,0 мМ (кожного iз метаболiтiв) вiрогiдно знижував вихiд ЛДГ в перфузат. При цьому найбiльш ефективним був комплекс метаболiтiв в концентрацiї 2,5 мМ. Так, на 100-й хв iшемiї цей комплекс уповiльнював вихiд ЛДГ в 3,4 рази вiдносно контролю.
14
Таблиця 4 Вплив сумiшiв природних метаболiтiв на вихiд лактатдегiдрогенази при
перерванiй iшемiї iзольованого серця щурiв (в % до виходу ферменту
на 180-й хв iшемiї; n = 6 - 22)
-----------------------------------------------------------------------------------------------------
Дослiджуванi : Тривалiсть iшемiї, хв
метаболiти :-------------------------------------------------------------------------
: 20 : 60 : 100 : 140 : 180
-----------------------------------------------------------------------------------------------------
Контроль 7,1± 0,8 21,1± 2,0 59,9± 3,1 91,2± 3,6 100
Iзоцитрат +
пiруват + глутамат
0,4 мМ кожного 5,8± 0,6 19,2± 1,9 54,8± 8,5 92,0± 2,8 100
1,0 мМ кожного(а) 2,7± 0,2 7,2± 0,3 26,9± 0,9 62,3± 2,3 100
2,5 мМ кожного(а) 2,0± 0,7 5,2± 0,9 17,5± 2,8 57,7± 4,9 100
5,0 мМ кожного(а) 2,0± 0,5 5,3± 0,3 19,8± 4,7 69,7± 7,3 100
10,0 мМ кожного 6,2± 0,6 21,2± 2,9 59,3± 5,7 92,4± 6,8 100
Глюкоза 5,0 мМ (а) 4,1± 1,2 8,9± 2,0 27,6± 3,5 62,7± 5,6 100
2,5 мМ iзоцитрат +
2,5 мМ пiруват +
2,5 мМ глутамат +
5,0 мМ глюкоза(а,б) 1,4± 0,5 3,2± 0,5 13,4± 1,6 47,6± 7,2 100
Примiтки: а - Р < 0,05 вiдносно контролю; б - Р < 0,05 вiдносно "потрiйного" комплексу (1 - 5 мМ).
Ступiнь захисної дiї "потрiйного" комплексу збiльшувалася при допов-нюваннi його 5 мМ глюкози. В цьому випадку вихiд ЛДГ в перфузат на 100-й хв перерваної iшемiї знижувався в 1.3 рази додатково у вiдно-шеннi до такого при використаннi тiльки "потрiйного" комплексу i в 4,5 рази - у вiдношеннi до контролю. Доповнений глюкозою комплекс метаболiтiв призводив до вiрогiдного зниження рiвню МДА в 1,9 рази у порiвняннi з контролем i в 1,4 рази у порiвняннi з рiвнем МДА, який зареєстровано для сердець, якi перфузували з додаванням тiльки глю-кози. В наших дослiдженнях також показано, що цей комплекс покращу-вав поновлення скорочувальної активностi серця на вiдносно раннiй стадiї iшемiї-реперфузiї i зменшував набряк мiокарду.
Таким чином, проведенi дослiдження свiдчать, що розроблений комплекс природних метаболiтiв (5 мМ глюкози i по 2,5 мМ iзоцитрату,
15
пiрувату i глутамату) значно уповiльнює iшемiчне пошкодження серця. На пiдставi цих даних була подана заявка на винахiд i отримано ав-торське свiдоцтво на середовище, яке попереджує iшемiчне пошкодження тканин при трансплантацiї органiв (А.с. SU 1632427 А1, А 61 К 9/08).
ВИСНОВКИ
1. Проведено порiвняльний аналiз змiни iнтенсивностi перекисного окислення лiпiдiв, його ферментативної регуляцiї та структурно-функцiонального стану мiтохондрiй в динамiцi iшемiчного пошкод-ження мiокарду молодих i старих щурiв i встановлено, що активацiя ПОЛ вiдбувається вже через 20 хвилин iшемiї i передує порушенню бар'єрної функцiї сарколеми. В той же час активнiсть ряду антиок-сидантних ферментiв в серцi щурiв на раннiй стадiї тотальної та перерваної iшемiї не змiнюється або навiть пiдвищується (суперок-сиддисмутазна при тотальнiй iшемiї, каталазна i глутатiонперокси-дазна - при перерванiй iшемiї).
2. Вiковi особливостi впливу iшемiї на структурно-функцiональний стан мiтохондрiй серця щурiв виявлялися в наступному:
- в зниженнi iнтенсивностi дихання в метаболiчних станах 3 i 3р i дихального контролю при окисленнi сукцинату та iнтенсивностi ди-хання в станах 3, 3р i 4 (за Чансом) при окисленнi глутамату з малатом, яке у старих щурiв спостерiгалося на бiльш раннiй стадiї iшемiї, нiж у молодих тварин;
- в зниженнi загальної ДНФ-стимульованої та олiгомiцинчутливої АТФазної активностей у 24-мiсячних щурiв через 30 хвилин iшемiї, а у 3-мiсячних - тiльки через 120 хвилин iшемiї;
- в зменшеннi часу напiвнабухання мiтохондрiй, яке у старих тва-рин вiдбувалося на бiльш раннiй стадiї iшемiї, нiж у молодих щу-рiв.
3. Встановлено, що вiдносна активацiя ПОЛ, пошкодження сарколеми i порушення структурно-функцiонального стану мiтохондрiй серця бу-ли бiльш значними у старих, 24-мiсячних, щурiв. Виходячи з особ-ливостей змiн дослiджених процесiв у динамiцi iшемiчного пошкод-ження, припускається, що порушення структурно-функцiонального стану мiтохондрiй мiокарду старих щурiв на раннiй стадiї iшемiї зумовлено бiльш вираженою активацiєю ПОЛ у старих тварин.
16
4. Дослiджено протиiшемiчнi властивостi ряду природних метаболiтiв, якi є донорами вiдновлювальних еквiвалентiв для ферментативної антиоксидантної системи i субстратами мiтохондрiального окислен-ня, та на основi комплексу з найбiльш ефективних метаболiтiв роз-роблено середовище для попередження iшемiчного пошкодження тканин (А.с. SU 1632427 А1, А 61 К 9/08).
СПИСОК ПРАЦЬ, ЩО ВIДОБРАЖАЮТЬ ОСНОВНI ПОЛОЖЕННЯ ДИСЕРТАЦIЇ
1. Лемешко В.В., Никитченко Ю.В., Троянова (Дзюба) В.Н., Маланда П., Белостоцкая Л.И. Особенности ишемического повреждения мембран и активация перекисного окисления липидов в миокарде крыс разного возраста // Укр. биохим. журн. - 1989. - Т. 61,N2. - С. 98-105.
2. Троянова (Дзюба) В.Н., Никитченко Ю.В., Лемешко В.В. Возрастные особенности повреждения мембран сердца крыс при эксперименталь-ной ишемии и возможность защиты природными метаболитами // Вест-ник Харьковского ун-та. - 1990. - N346. - С. 31-33.
3. Nikitchenko Yu.V., Dzuba V.N., Lemeshko V.V. Protective effect of some natural metabolites under ischemia of rat hearts // School of Fundam. Med. J. - 1996. - V. 2, N1. - P. 24-27.
4. Никитченко Ю.В., Дзюба В.Н., Лемешко В.В. Перекисное окисление липидов и его ферментативная регуляция при ишемии печени молодых и старых крыс // Биологический вестник. - 1997. - Т. 1, N1. -С. 23-29.
5. А.с. SU 1632427 А1, А 61 К 9/08. Среда для предотвращения ишеми-ческого повреждения тканей при трансплантации органов /Ю.В.Никит-ченко, В.Н.Троянова (Дзюба), В.В.Лемешко (СССР). - N 4443960/14; Заявлено 20.06.88; Опубл. 07.03.91, Бюл.N9. - 4 с.
6. Лемешко В.В., Никитченко Ю.В., Дзюба В.Н. Перекисное окисление липидов, его ферментативная регуляция и состояние митохондрий в динамике ишемии сердца и печени молодых и старых крыс // II нац. конгр. геронт. и гериатр. Украины. - Киев, 1994. - С. 388.
7. Дзюба В.Н., Удовикова Е.А., Шмонина Т.А., Лемешко В.В. Влияние ишемии на структурно-функциональное состояние митохондрий и пере-кисное окисление липидов сердца молодых и старых крыс // III меж-дун. симп. "Биологические механизмы старения". - Харьков, 1998. - С. 20.
17
АНОТАЦIЯ
Дзюба В.М. Вiковi особливостi впливу iшемiї на структур-но-функцiональний стан мiтохондрiй i перекисне окислення лiпiдiв серця щурiв. - Рукопис.
Дисертацiя на здобуття наукового ступеня кандидата бiологiчних наук за спецiальнiстю 03.00.04 - бiохiмiя. - Харкiвський державний унiверситет, Харкiв, 1998.
Дисертацiю присвячено дослiдженню механiзму iшемiчного пошкод-ження серця щурiв. В роботi вивчено вiковi особливостi змiни пере-кисного окислення лiпiдiв, його ферментативної регуляцiї та структу-ри i функцiї мiтохондрiй серця щурiв при iшемiї органу. Встановлено, що активацiя ПОЛ при iшемiї передує порушенню бар'єрної функцiї сар-колеми i структурно-функцiонального стану мiтохондрiй серця щурiв. Показано, що серце старих щурiв менш стiйке до дiї iшемiї. Дослiдже-но протиiшемiчну дiю ряду природних метаболiтiв i на пiдставi одер-жаних даних розроблено середовище для попередження iшемiчного пош-кодження тканин при трансплантацiї органiв.
Ключовi слова: iшемiя мiокарду, перекисне окислення лiпiдiв, ферментативна антиоксидантна система, дихання i окислювальне фосфо-рилювання мiтохондрiй, високоамплiтудне набухання мiтохондрiй, про-тиiшемiчний засiб.
АННОТАЦИЯ
Дзюба В.Н. Возрастные особенности влияния ишемии на структур-но-функциональное состояние митохондрий и перекисное окисление липи-дов сердца крыс. -Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.04 - биохимия. - Харьковский государс-твенный университет, Харьков, 1998.
Диссертация посвящена исследованию механизма ишемического пов-реждения сердца крыс. В работе изучены возрастные особенности изме-нения интенсивности перекисного окисления липидов, его ферментатив-ной регуляции и структуры и функции митохондрий сердца крыс при ише-мии органа. Установлено, что активация ПОЛ при ишемии предшествует нарушению барьерной функции сарколеммы и структурно-функционального
18
состояния митохондрий сердца крыс. Показано, что сердце старых крыс менее устойчиво к действию ишемии. Исследовано противоишемическое действие ряда природных метаболитов и на основании полученных данных разработана среда для предотвращения ишемического повреждения тканей при трансплантации органов.
Ключевые слова: ишемия миокарда, перекисное окисление липидов, ферментативная антиоксидантная система, дыхание и окислительное фос-форилирование митохондрий, высокоамплитудное набухание митохондрий, противоишемическое средство.
SUMMARY
Dzuba V.N. Age peculiarities of ischemia effect on mitochondrial structural-functional state and lipid peroxidation of rat heart. - Manuscript.
Thesis for a candidate's degree by speciality 03.00.04 -biochemistry. - Kharkov State University, Kharkov, 1998.
The dissertation is devoted to investigation of mechanism of rat heart ischemic injury. Age peculiarities of changes of lipid peroxidation, its enzymatic regulation and mitochondria structure and function in rat heart during myocardial ischemia were studied. It was established that lipid peroxidation activation during ischemia precedes the damage of sarcolemmal barrier function and mitochondrial structural-functional state in rat heart. Old rat heart has proved to be less stable to ischemia effect. The anti-ischemic effect of some natural metabolites was studied and on the basis of obtained data the medium for tissue ischemic injury prevention during organ transplantation has been worked out.
Key words: myocardial ischemia, lipid peroxidation, enzymatic antioxidant system, respiration and oxidative phosphorylation of mitochondria, high amplitude swelling of mitochondria, anti-ischemic remedy.
Підписано до друку 09.11.98 р. Зам. 300
Тираж – 100 прим. Умов. друк. арк. 1.0 Формат 60х841/16
ТОВ “Знання”, Харків, вул. Артема, 32
| 
