Роль мітохондріальної пори в корекції функціональних порушень серця при старінні за умов активації біосинтезу убіхінону та тривалих фізичних навантажень - Автореферат

Національна Академія наук України АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наукРобота виконана у відділі фізіології кровообігу Інституту фізіології ім. Богомольця НАН України НАН України, доктор медичних наук, професор Сагач Вадим Федорович завідувач відділу фізіології кровообігу Захист відбудеться “_10_” _травня_ 2011 року о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.198.01 при Інституті фізіології ім.Старіння організму є складним біологічним процесом, що характеризується поступовим послабленням фізіологічних функцій всіх органів, зокрема серця та підвищенням чутливості його до дії стресових факторів [Lakatta E.G., 2001; Lakatta E.G. et al, 2001], що зумовлюють поширення серцево-судинних захворювань серед вікової патології [Фролькис В.В. и др., 1994]. Мітохондрії являються важливими внутрішньоклітинними органелами, яким окрім окисного фосфорилювання і синтезу аденіннуклеотидтрифосфату (АТФ) притаманна роль в регулюванні процесів, залежних від кальцію та опосередкованих дією вільних радикалів та загибелі клітин серця при фізіологічних і патологічних станах організму. Зменшення ступеню реперфузійного ушкодження міокарду полягає у зниженні чутливості мітохондрій до індукторів МП або у збільшенні ймовірності блокування пороутворення [Petrosillo G. et al., 2009; Takeda T. et al., 1999], що може бути опосередковано як прямим інгібуванням МП такими агентами як циклоспорин А (ЦСА) і сангліферин, так і непрямим - шляхом зменшення впливу індукторів МП, таких як оксидативний стрес і навантаження мітохондрій кальцієм. Метою роботи було дослідити зміни чутливості мітохондріальної пори до індукторів її відкривання та корекцію функціональних порушень серця у щурів при старінні за умов активації біосинтезу убіхінону та тривалих фізичних навантажень. Для досягнення цієї мети були поставлені наступні завдання: В експериментах на ізольованому серці дослідити зміни його скоротливої функції у відповідь на ішемію-реперфузію за умов активації ендогенного синтезу убіхінону та дії тривалих фізичних навантажень у дорослих і старих щурів;Досліди на ізольованому серці, ізольованих мітохондріях та біохімічні дослідження проводили на наступний день після останнього введення попередників біосинтезу убіхінону. В мітохондріях серця щурів визначали швидкість генерації супероксидного (О2?•) [Kuthan et al., 1982] та гідроксильного (·ОН) [Conte et al., 1996] радикалів, вміст пероксиду водню (Н2О2) [Huwiler et al., 1984], малонового діальдегіду [Сталбная И.Д. и др., 1977] та дієнових конюгатів (ДК) [Гаврилов и др., 1988]. Активність синтаз оксиду азоту (кальційзалежної та кальцій-незалежної NO-синтаз) визначали в мітохондріях серця щурів за допомогою класичного методу [Salter M. et al., 1991] та сучасну його модифікацію [Vodovotz Y. et al., 1994], що пристосована до спектрофотометричного вимірювання одного з продуктів реакції - L-цитруліну. Так, в мітохондріях серця старих щурів рівень генерації О2?•становив 18,2±0,74 нмоль/хв*мг білка, що більше як в чотири рази перевищував такий в мітохондріях серця дорослих тварин (4,46±0,41 нмоль/хв*мг білка), і це свідчить про посилення продукції О2?•в серці з віком (рис. Швидкість генерації супероксидного радикалу (А), гідроксильного радикалу (Б) та вмісту пероксиду водню (В) в мітохондріях серця щурів (n=5): 1 - дорослі щури; 2 - дорослі треновані щури; 3 - старі щури; 4 - старі треновані щури; 5 - старі щури після курсового введення їм попередників біосинтезу KOQ; * - різниця достовірна порівняно з дорослими щурами (P<0,05), ** - різниця достовірна порівняно зі старими щурами (P<0,01)У дисертації наведені теоретичні та експериментальні дані про роль мітохондріальної пори в корекції функціональних порушень серця у щурів при старінні за умов активації біосинтезу убіхінону та тривалих фізичних навантажень. В умовах in vitro на ізольованих мітохондріях комерційний препарат коензим Q10 (10-5 моль/л) спричиняв зниження чутливості МП до індукторів її відкривання Са2 і ФАО як у дорослих, так і старих щурів завдяки його властивості, як потенційного інгібітора мітохондріальної пори. Активація in vivo синтезу убіхінону за допомогою курсового введенням старим щурам попередників біосинтезу убіхінону - параоксибензойної кислоти, метіоніну та вітаміну Е - супроводжується підвищенням вмісту KOQ та вітаміну Е. Тривалі фізичні навантаження та активація біосинтезу убіхінону сприяють попередженню нітрозативного стресу внаслідок зменшення вмісту низько-та високомолекулярних нітрозотіолів в мітохондріях серця старих щурів.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ