Сибирский государственный медицинский университет, г. Томск
Каф. биофизики и функциональной диагностики
ГУ НИИ кардиологии ТНЦ СО РАМН, клинико-диагностическая лаборатория

Эта работа опубликована в сборнике статей по материалам Международной 66-й научной студенческой конференции им. Н.И. Пирогова (г.Томск, 2007 год) под редакцией проф. Новицкого В.В. и д.м.н. Огородовой Л.М.

Скачать сборник целиком (формат .PDF, 1,5 мб)

 

В середине 70-х годов XX века было установлено, что, так называемый "Gardos"- эффект, связанный с утечкой калия из АТФ-истощенных эритроцитов, обусловлен присутствием в мембране этих клеток высокоселективных Са2+- активируемых каналов. В связи с тем, что мембрана эритроцитов содержит только Са2+- активируемые калиевые каналы, красные клетки крови служат естественной моделью для изучения каналов этого типа [3]. Кроме того, данное обстоятельство позволяет проводить исследования на суспензии интактных эритроцитов. Регуляция Са2+- активируемых калиевых каналов эритроцитов осуществляется несколькими путями. В последнее время широко обсуждается механизм включения активных форм кислорода в регуляцию ионтранспортных систем [2]. Так, активные кислородные радикалы, образующиеся при активации мембраносвязанной НАДФН-оксидазы, могут включаться в регуляцию Са2+- активируемых калиевых каналов эозинофилов [1]. В мембране эритроцитов человека присутствуют фрагменты дыхательной цепи, такие как цитохром b, цитохром c и НАДН-дегидрогеназа [5]. Однако их роль в регуляции Са2+- активируемых калиевых каналов не вполне исследована. В связи с этим изучение роли супероксиданиона в регуляции Са2+- активируемых калиевых каналов эритроцитов представляется весьма актуальным.
В работе использовалась кровь практически здоровых доноров (12 чел.). Кровь забиралась из локтевой вены утром натощак в пробирки с гепарином (25 ед/мл крови). Для исследования Са2+-активируемых калиевых каналов 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. Добавление кальциевого ионофора А23187 к суспензии клеток, содержащей 10 мкМ СаСl2, приводило к выходу ионов калия и развитию гиперполяризационного ответа (ГО) мембраны эритроцитов. Амплитуда ГО отражала активность Са2+ - активируемых калиевых каналов мембраны этих клеток. Для исследования роли супероксиданиона (О2-) к среде инкубации эритроцитов добавлялось 100 мкМ ксантина и 25 мМ ксансиноксидазы, что приводило к развитию реакции, связанной с выделением О2-. Продукцию О2- оценивали спектрофотометрически по стандартной методике.
В ходе проведенного исследования было установлено, что в обычных условиях амплитуда ГО эритроцитов здоровых доноров составила -41,18 ± 2.32 мВ. В присутствии агентов, приводящих к продукции супероксиданиона, этот параметр составил -25,13 ± 3,55мВ. Полученные данные свидетельствуют о снижении активности Са2+- активируемых калиевых каналов эритроцитов. Вероятно, обнаруженный эффект можно связать с присутствием в среде инкубации клеток супероксиданиона. Активные формы кислорода, участвуя в реализации физиологических функций, в то же время оказывают и повреждающее действие на клетки. Эти эффекты активных форм кислорода связаны с их высокой реакционной способностью. Главную роль в окислительном повреждении клеток играет продукт взаимодействия О2- и Н2О2 – гидроксил-радикал, способный эффективно окислять SH-группы белков [4]. Ранее было показано, что SH-группы участвуют в регуляции Са2+ - активируемых калиевых каналов эритроцитов. Другим аспектом повреждающего действия О2- является способность инициировать процессы ПОЛ в биологических мембранах. Таким образом, супероксиданион может снижать Са2+-зависимую калиевую проницаемость мембраны эритроцитов вследствие модификации SH-групп белков канала или изменения состояния липидного матрикса мембраны в результате развивающегося перекисного окисления липидов.

Список литературы:
18.    Гюльханданян, А.В. Са2+-зависимый выход К+ из эритроцитов, индуцированный окислительными процессами / А.В. Гюльханданян, Г.М. Геокчакян // Биофизика. – 1991. – Т. 36, № 1. – C. 169-171.
19.    Зенков, Н. К. Окислительный стресс: Биохимический и патофизиологический аспекты / Н.К. Зенков, В.З.Ланкин, Е.Б. Меньщикова. – М. : МАИК «Наука/Интерпериодика», 2001. – 343с.
20.    Петрова, И. В. Исследование механизмов регуляции Са2+–активируемой калиевой проницаемости мембраны эритроцитов / И. В. Петрова, С. А. Бородина, М. Б. Баскаков., В. Е. Гольдберг // Актуальные проблемы фармакологии и поиска новых лекарственных препаратов. – 1992. – Т. 5, № 2. – С. 90–96.
21.    Новицкий, В. В. Физиология и патофизиология эритроцита. / В. В. Новицкий, Н. В. Рязанцева, Е. А. Степовая. – Томск. : Изд-во Том. ун-та, 2004. – 202 с.
22.    Marques, F. Activation of a NADH gehydrogenase in the human erythrocyte by beta adrenergic agonists: possible involvement of a G protein in enzyme activation / F. Marques, M.P. Bicho // Biol. Signalis. – 1997. – Vol. 6, № 2. – Р. 52–61.