Сибирский государственный медицинский университет, г. Томск

Кафедра биофизики и функциональной диагностики

Эта работа опубликована в сборнике статей по материалам 71-й итоговой научной студенческой конференции им. Н.И. Пирогова (г. Томск, 14-16 мая 2012 г.), под ред. В. В. Новицкого, Н.В. Рязанцевой. − Томск: Сибирский государственный медицинский университет, 2012. − 335 с. 

Скачать сборник (MS Word, 1 мб)

Скачать программу конференции 

Актуальность. В патогенезе многих заболеваний ведущую роль играют активные формы кислорода (АФК), под действием которых происходит избыточная и неконтролируемая активация процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ), что в конечном итоге может привести к изменению физико-химических свойств мембраны и связанного с этим распределения ионов в клетке. С другой стороны, в настоящее время обсуждается сигнальная роль АФК, в том числе перекиси водорода (Н2О2), рассматривается механизм включения ее в регуляцию ионтранспортных систем клеток. Мембрана эритроцитов содержит только один тип каналов, а именно Са2+-активируемые калиевые каналы (К+(Са2+)-каналы), которые играют определенную роль в программируемой гибели эритроцитов.

Цель. Изучить влияние перекиси водорода на Са2+-зависимую калиевую проницаемость мембраны эритроцитов в условиях сжатия клеток.

Материал и методы.  Исследования проводили на венозной крови практически здоровых доноров-добровольцев в возрасте 20-25лет. Кровь забиралась из локтевой вены утром натощак в пробирки с гепарином (25 ед/мл крови). После центрифугирования (1000g, 5 мин, 40С) плазму и клетки белой крови удаляли, а эритроциты дважды промывали 3 частями изоосмотического раствора NaCl (150 мМ), содержащего 5 мМ Na-фосфатный буфер (рН 7,4) при тех же условиях центрифугирования. Упакованные эритроциты переносили в среду N (150 мМ NaCl, 1 мМ KCl, 1 мM MgCl2, 10 мM глюкоза) содержащую 80 мкМ СаCl2, и использовали для измерения мембранного потенциала. Для исследования Са2+-зависимой калиевой проницаемости был применен метод регистрации мембранного потенциала в суспензии эритроцитов по изменениям рН среды инкубации в присутствии протонофора, основанный на том, что в этих условиях распределение протонов зависит от мембранного потенциала. Са2-зависимую калиевую проницаемость мембраны эритроцитов оценивали по амплитуде гиперполяризационного ответа (ГО) эритроцитов, который получали в ответ на добавление 1 мкМ кальциевого ионофора А23187. Для сжатия клеток упакованные эритроциты помещали в среды, содержащие 100 или 200 мМ сахарозы. влияния Математическую обработку результатов проводили с использованием пакета программ SPSS for Windows 11.5.

Результаты. Добавление микромолярных концентраций перекиси водорода (1, 2, 3, 4, 5, 8 мкМ ) в среду инкубации эритроцитов не приводило к изменению амплитуды ГО. Сжатие эритроцитов вследствие помещения их в среды с повышенной осмолярностью (420 и 520 мосм) вызывало достоверное увеличение исследуемого параметра. Это указывает на повышение Са2+-зависимой калиевой проницаемости мембраны эритроцитов. Предположительно, обнаруженный эффект связан с регуляторным воздействием белков цитоскелета клеток. Внесение перекиси водорода (1 мкМ) в среды инкубации с повышенной осмолярностью вызывало статистически значимое снижение амплитуды ГО по сравнению с результатами, полученными при сжатии клеток в отсутствие перекиси водорода. Полученные данные свидетельствуют, что в данных условиях Са2+-зависимая калиевая проницаемость мембраны эритроцитов снижалась.

Наиболее вероятной причиной обнаруженного эффекта является воздействие перекиси водорода на белки цитоскелета, что приводит к снижению Са2+-зависимой калиевой проницаемости мембраны эритроцитов.

Выводы. Таким образом, в настоящем исследовании обнаружено регулирующее влияние перекиси водорода на Са2+-зависимую калиевую проницаемость мембраны эритроцитов в условиях сжатия клеток.