Эта работа опубликована в сборнике статей по материалам 70-й Юбилейной итоговой научной студенческой конференции им. Н.И. Пирогова (г. Томск, 16-18 мая 2011 г.), под ред. В. В. Новицкого, Л. М. Огородовой. − Томск: Сибирский государственный медицинский университет, 2011. − 430 с.

 

Скачать сборник (формат MS Word, 7,3 мб)

Посмотреть основную информацию о сборнике, обложку и т.д.

 

Актуальность: открытие mpt-пор на внутренней мембране митохондрий (МХ) приводит к набуханию этих органелл, разобщению окислительного фосфорилирования (ОФ), снижению синтеза молекул АТФ [1], что крайне пагубно может сказаться состоянии такого энергоемкого органа как сердце, в котором запасы «энергетического топлива» крайне малы.

Известно, что во время ишемии данные поры пребывают в закрытом состоянии, а во время реперфузии происходит кальциевая перегрузка и генерация активных форм кислорода [1], что сопровождается открытием названных пор, следовательно, к еще большему повреждению кардиомиоцитов. Согласно основной гипотезе данная пора представляет собой мега-канал, состоящий из адениловой транслоказы, подвергшейся выраженным конформационным изменениям (конформация «с») [2], которая взаимодействует с другими белками внутренней мембраны. Карбоксиатрактилат (КАтр) является высокоспецифичным ингибитором АТФ/АДФ-антипортера [3], который он стабилизирует в «с» конформации и может тем самым способствовать открытию пор.

Изучение механизмов открытия и регулирование открытия этих пор может иметь большое значение для пациентов, страдающих сердечной патологией и особенно для пациентов, чье состояние осложнено сахарным диабетом (СД), ведь диабетическое повреждение миокарда также характеризуется нарушением синтеза макроэргов.

Цель: оценка влияния открытия mpt-пор на фоне карбоксиатрактилата в митохондриях миокарда крыс на процесс окислительного фосфорилирования при сочетании постинфарктного кардиосклероза и стрептозотоцинового сахарного диабета.

Материалы и методы: исследования были выполнены на половозрелых крысах-самцах линии Вистар. Было сформировано 5 групп животных: I группа – ложнооперированные животные (ЛО), II  группа – животные с постинфарктным кардиосклерозом (ПИКС, в эксперимент брали через 4 недели после коронароокклюзии(КО)), III группа – животные с индуцированным СД (ИСД) (в эксперимент брали через 4 недели после введения стрептозотоцина), IV группа – животные, которым через 2 недели после ИСД осуществляли КО (брали в эксперимент через 4 недели после формирования ПИКС), V группа – крысы, которым через 2 недели после КО индуцировали СД (брали в эксперимент через 4 недели после формирования СД).

СД индуцировали однократным введением стрептозотоцина в дозе 60 мг/кг, внутрибрюшинно, разведенного ex tempera 0,01моль/л цитратным буфером (рН 4,5). КО выполняли наложением лигатуры в верхней трети левой нисходящей коронарной артерии.

МХ сердца получали стандартным методом дифференциального центрифугирования в сахарозной среде, содержащей (ммоль) сахарозу (300), ЭДТА (10), трис (8), рН 7.4. Состояние полученных МХ оценивали по их способности поглощать кислород при помощи анализатора кислорода – АКПМ-О2. Скорость поглощения кислорода (СПК)  рассчитывали в нмоль кислорода в мин на мг митохондриального белка. Концентрацию митохондриального белка определяли методом Лоури. В работе использовали реактивы фирмы Sigma и ICN.

Достоверность различий между группами в СПК оценивали при помощи пакета статистических программ SPSS Statistic 17.0.

Результаты: в группе ЛО исходная скорость дыхания МХ составила 10,16±1,65; во II группе – 29,83±5,3; в III группе – 58,0±15,4; в IV группе – 64,4±7,5; в V группе – 29,4±2,3. Как видно из данных во всех опытных группах первоначальная СПК достоверно выше, чем в I группе. Для II группы она выше почти в 3 раза, в III группе – в 5,7 раз, в IV группе – почти в 6,5 раз, в V группе – почти в 3 раза, как и для II группы. В присутствии карбоксиатрактилата (КАтр) СПК МХ составила в I группе – 6,4±1,1 (уменьшилась на 37%), во II группе – 16,0±1,47 (уменьшилась на 46%), в III группе – 12,98±1,4 (уменьшилась на 77%), в IV группе – 54,6±7,13  (уменьшилась на  15%), в V группе – 17,89±2,91 (уменьшилась на 39%). Интенсивность дыхания мы также исследовали в присутствии в среде инкубации арахидоновой кислоты (АК): в I группе СПК составила 13,4±1,2; во II группе – 10,2 (10-13,05); в III группе – 13,5±1,97; в IV группе – 28,8±6,1; в V группе – 15,59±2,83. Данная кислота является ненасыщенной и в отличие от насыщенных кислот разобщяющим эффектом практически не обладает, которые используют для этой цели как раз адениловую транслоказу.  В то же время АК является мощным биологически активным веществом, способным запускать каскад различных реакций. В прошлых работах мы доказали, что в случае сочетанной патологии также происходит активация фосфолипаз и накопление жирных кислот, действующих как разобщители, а также АК, что может запускать одну из неспецифических реакций организма, адаптирующегося к действию повреждающего агента, в том числе возможно и за счет активации открытия поры.

Мы видим, что во всех группах КАтр проявляет свое ресопрягающее действие. Наименьший эффект КАтр проявляет, согласно полученным данным, в I и IV группах, что согласуется с данными наших прошлых работ, где было доказана основная роль эндогенных жирных кислот в разобщении дыхания. Также было доказано, что происходит запуск особого защитного механизма, при котором миокард, в случае сочетанной патологии на ранних сроках, становится более адаптированным к повреждению.

Таким образом, исследование сочетанной патологии, как наиболее часто встречаемой в реальности, является актуальным на сегодняшний момент. Поиск механизмов нарушения энергетического метаболизма и адаптационных возможностей нашего организма позволит выйти на новый этап борьбы с патологией, стоящей на первом месте в мире по смертности.