Течение хронических заболеваний сердца в первую очередь определяется метаболическими изменениями, произошедшими в кардиомиоцитах (КМЦ). Ремоделирование сердца после нарушения коронарного кровотока сопровождается нарушением синтеза макроэргов в митохондриях (МХ) миокарда (МК). Доказано, что такие метаболические нарушения, как накопление продуктов обмена жирных кислот (ЖК), блокада окислительного фосфорилирования (ОФ), накопление в МК триглицеридов, характерны не только для ишемии, но и для диабетического поражения МК. Ингибирование окисления глюкозы и переход клетки к использованию свободных ЖК (СЖК) как основного субстрата увеличивает потребность КМЦ в кислороде, что приводит к снижению насосной функции сердца и усугублению течения ряда заболеваний сердечно-сосудистой системы (ССС).
Цель исследования: оценить влияние ЖК на способность к ОФ изолированных МХ сердца при сочетании сахарного диабета (СД) и коронароокклюзии (КО).
Материал и методы. Исследования были выполнены на половозрелых крысах-самцах линии Вистар. Было сформировано 5 групп животных по 8 особей: I группа – ложнооперированные (ЛО) животные, II и V группы – животные с индуцированным СД, взятые в эксперимент через 4 и 6 недель соответственно, III группа – крысы после КО, IV группа – крысы, которым через 2 недели после КО индуцировали СД (брали в эксперимент через 4 недели после формирования СД).
 СД индуцировали однократным введением стрептозотоцина («Sigma», США) в дозе 60 мг/кг, внутрибрюшинно, разведенного ex tempera 0,01моль/л цитратным буфером (рН 4,5). Верификацию осуществляли по увеличению концентрации глюкозы в крови крыс в 4,5 раза и снижению массы тела на 56% (р<0,05) по сравнению с животными, которым вводили цитратный буфер. Концентрацию глюкозы в сыворотке крови определяли при помощи ферментно-колорометрического теста («Biocon Diagnostic», Германия). КО выполняли наложением лигатуры в верхней трети левой нисходящей коронарной артерии.
МХ сердца получали стандартным методом дифференциального центрифугирования в сахарозной среде, содержащей (мМ) сахарозу (300), ЭДТА (10), трис (8), рН 7.4 [1]. В работе использовали реактивы фирмы Sigma и ICN.
Дыхательный контроль (ДК) определяли как отношение скорости дыхания при максимальном синтезе АТФ к скорости дыхания в отсутствие синтеза АТФ. Скорость поглощения кислорода (СПК) МХ определяли полярографически, с помощью электрода Кларка. СПК приведена в нМ О2 в мин на 1 мг белка. Концентрацию белка в пробе определяли методом Лоури. Содержание СЖК определяли в сыворотке, гомогенате и суспензии МХ фотоколориметрически, выражали в нМ на мг белка. Достоверность различий оценивали непараметрическим U-критерием Манна-Уитни.
Результаты. Многие патологии ССС сопровождаются повышением активности эндогенных фосфолипаз (ФЛ) и накоплением СЖК [2], что провоцирует разобщение процессов ОФ в МХ. Ингибирование ФЛ A2 бромфенацилбромидом (БФБ) снижает СПК КМЦ крыс после КО до уровня нормальных клеток [3]. Мы также получили выраженное снижение СПК МХ КМЦ животных III группы при добавлении БФБ, тогда как во II группе значение этого показателя осталось достаточно высоким. Ингибирование ФЛ А2 БФБ в V группе не привело к восстановлению параметров дыхания. При аналогичном исследовании на МХ животных из IV группы, мы вновь получили выраженную реакцию на БФБ. Нужно отметить, что снижение СПК в этой группе более выражено, чем в III. Содержание СЖК для I группы составило: 0,38±0,08 в сыворотке, в гомогенате – 1,02±0,14, в суспензии МХ – 0,83±0,12; во II группе: 1,68±0,21, 1,51±0,17, 5,83±1,31соответственно; в III группе: 0,83±0,14, 1,19±0,14, 2,86±1,15 соответственно; в IV группе: 1,45±0,35, 1,35±0,15, 1,88±0,78 соответственно. Полученные данные подтверждают предположение, что энергетический «голод» вызывает активацию эндогенных ФЛ. Содержание СЖК в сыворотке крови достоверно выше во всех экспериментальных группах по отношению к ЛО, хотя между группами различий не наблюдалось. Различия между концентрациями СЖК в гомогенате у ЛО животных и экспериментальных не выявлены. Однако содержание СЖК в суспензии МХ у ЛО крыс и в экспериментальных группах, а также между этими группами достоверно различалось. Наименьшая разница по содержанию ЖК в суспензии МХ по отношению к контролю наблюдалась в IV группе.
Таким образом, наблюдается менее выраженная реакция миокарда на сочетании патологий, каждая из которых вызывает серьезные нарушения энергетики КМЦ. Это может свидетельствовать об адаптивной реакции с включением дополнительных резервов МК, например, на уровне активации альтернативных окислительных процессов в МХ.
При сопоставлении данных по дыханию МХ при разных сроках СД (II и V группы), обнаружено, что нарушения энергетики МК при СД на более поздних сроках становятся критическими: СПК становится неконтролируемо высокой (155,8±36,7), наблюдается полное разобщение окисления и фосфорилирования (ДК – 1,5±0,32), что свидетельствует о серьезном нарушении проницаемости мембран МХ. Любые нарушения гемодинамики МК на этом фоне становятся летальными.
Выводы. Нужно отметить, что даже в тяжелой ситуации сочетания патологий наблюдается активация адаптивных реакций и повышение резистентности миокарда на ранних сроках. Для ответа на вопрос об активации альтернативных метаболических путей и механизме адаптивных реакций на уровне энергетики МК требуются дополнительные исследования.

Список литературы:
1.    Isolation and subfractionation of mitochondria from animal cells and tissue culture lines / F. Pallotti, G. Lenaz // Methods Cell Biol. – 2001. – № 65. – Р. 1–35.
2.    Фосфолипазы человека в норме и при патологии / Ю. Е. Вельтищев, Э. А. Юрьева, М. А. Мусаев, Г. Ф. Шеманова // Вопр. мед. химии. – 1981. – Т. 27. – № 4. – С. 441–449.
3.    Роль фосфолипазы А2  в активации дыхания изолировнных кардиомиоцитов при постинфарктном кардиосклерозе / М. В. Егорова, С. А. Афанасьев, С. В. Попов // Бюл. экспер. биол. мед. – 2008. – Т. 146. – № 12. – C. 631–633.