Вплив функціонального стану АТФ-залежних калієвих каналів на процеси енергозабезпечення печінки і міокарда у щурів із різною резистентністю до гіпоксії - Автореферат

Для досягнення цієї мети були поставлені наступні завдання: Зясувати ефекти парентерального введення активатора КАТФ-каналів пінацидилу та їхнього блокатора глібенкламіду на процеси АДФ-стимульованого дихання мітохондрій печінки та міокарда, активність ферментів системи АОЗ, інтенсивність процесів перекисного окиснення ліпідів у крові та тканинах щурів із різною вихідною резистентністю до гіпоксії. Охарактеризувати показники мітохондріального енергозабезпечення, ліпопероксидації та активності ферментів системи АОЗ у печінці і міокарді щурів із різною резистентністю до гіпоксії за впливу модуляторів КАТФ-каналів (пінацидилу і глібенкламіду) та стресу. На основі отриманих даних (щодо модифікуючої дії пінацидилу і глібенкламіду за стресу) зясувати механізм коригувальної дії модуляторів мітохондріальних КАТФ-каналів (діазоксиду, 5-гідроксидеканоату) у регуляції процесів АДФ-стимульованого дихання, інтенсивності процесів ПОЛ та активності ферментів антиоксидантного захисту за моделі адреналінової міокардіодистрофії у мурчаків та щурів із різною резистентністю до гіпоксії. Встановлено, що введення щурам із низькою резистентністю до гіпоксії активатора КАТФ-каналів пінацидилу сприяє підвищенню ефективності окиснювального фосфорилювання і синтезу АТФ за використання як субстрату окиснення передусім сукцинату, а для тварин із високою резистентністю - ?-кетоглутарату. Ефекти пінацидилу нівелюються за впливу глібенкламіду - блокатора КАТФ-каналів і супроводжуються зниженням спряженості процесів дихання і фосфорилювання на тлі інтенсифікації процесів вільнорадикального окиснення. активатор мітохондріального типу КАТФ-каналів діазоксид викликає помітнішу порівняно з впливом пінацидилу активацію процесів окиснювального фосфорилювання (швидкість, спряженість і ефективність енергетичних реакцій) у печінці і міокарді щурів із низькою і високою резистентністю до гіпоксії.Здійснено дослідження впливу модуляторів КАТФ-каналів на функціональний стан мітохондрій печінки та міокарда, процеси перекисного окиснення ліпідів та стан системи антиоксидантного захисту залежно від вихідної фізіологічної реактивності та у взаємозвязку із системою оксиду азоту за стресу. Діазоксид - активатор мітохондріального типу КАТФ-каналів - помітніше порівняно із впливом пінацидилу активує процеси окиснювального фосфорилювання (спряженість і ефективність енергетичних реакцій) за окиснення інтермедіатів циклу Кребса (сукцинату та ?-кетоглутарату) у печінці і міокарді щурів із низькою і високою резистентністю до гіпоксії. (Здобувачу належить ідея, покладена в основу статті, опрацювання робочої схеми експерименту, отримання матеріалу, виконання експериментальних робіт, аналіз результатів та написання статті). (Дисертанту належить ідея, покладена в основу статті, опрацювання робочої схеми експерименту, участь в отриманні матеріалу і виконанні експериментальних робіт, аналізі результатів, написанні статті). (Здобувачу належить ідея, покладена в основу статті, опрацювання робочої схеми експерименту, участь в отриманні матеріалу і виконанні експериментальних робіт, аналіз результатів та написання статті.

Здійснено дослідження впливу модуляторів КАТФ-каналів на функціональний стан мітохондрій печінки та міокарда, процеси перекисного окиснення ліпідів та стан системи антиоксидантного захисту залежно від вихідної фізіологічної реактивності та у взаємозвязку із системою оксиду азоту за стресу.

Активатор КАТФ-каналів пінацидил підвищує ефективність функціонування окисних процесів мітохондрій печінки і міокарда передусім у тварин із нижчим рівнем адаптаційних можливостей організму. Блокатор даного типу каналів глібенкламід знижує коефіцієнт спряженості між диханням і окиснювальним фосфорилюванням на тлі активації вільнорадикальних реакцій.

Діазоксид - активатор мітохондріального типу КАТФ-каналів - помітніше порівняно із впливом пінацидилу активує процеси окиснювального фосфорилювання (спряженість і ефективність енергетичних реакцій) за окиснення інтермедіатів циклу Кребса (сукцинату та ?-кетоглутарату) у печінці і міокарді щурів із низькою і високою резистентністю до гіпоксії. 5-Гідроксидеканоат усуває протекторний вплив діазоксиду, що супроводжується зниженням величин АДФ-стимульованого дихання мітохондрій печінки та міокарда.

Посилення сукцинатзалежного окиснення у мітохондріях за стресу на тлі зниження окиснення ?-кетоглутарату (спряженість й ефективність процесів фосфорилювання), зростання інтенсивності процесів ліпопероксидації помітно виражені у тварин із низьким адаптаційним потенціалом. Пінацидил за стресу підвищує ефективність окиснення ?-кетоглутарату, оцінюване нами за спряженістю процесів дихання і фосфорилювання, значення АДФ/О на тлі зниження інтенсивності вільнорадикальних реакцій, знижує кальцієве перенавантаження органел та опосередковується посиленням реакцій переамінування, аспартатамінотрансферази зокрема.

Ефекти активатора КАТФ-каналів за окиснювального стресу повязані зі зняттям оксалоацетатного інгібування сукцинатдегідрогенази глутаматом, інтенсифікацією резерву дихальної активності і коригуванням про- і антиоксидантної рівноваги у крові та тканинах щурів і мурчаків.

Адреналінова міокардіодистрофія супроводжується значною активацією окиснення сукцинату, зниженням ефективності і спряженості процесів окиснювального фосфорилювання у разі окиснення ?-кетоглутарату. Пінацидил за цих умов у групі тварин із низькою резистентністю до гіпоксії переважно посилює окиснення сукцинату у мітохондріях, а у групі тварин із високою резистентністю - ?-кетоглутарату.

Активатор мітохондріальних КАТФ-каналів діазоксид у печінці мурчаків за умов адреналінової міокардіодистрофії сприяє підвищенню ефективності функціонування окиснювальних процесів з одночасним зниженням інтенсивності процесів ліпопероксидації і нівелюється під впливом 5-гідроксидеканоату.

Адаптація щурів до гіпоксії в інтервальному режимі посилює роль НАД-залежних субстратів у загальному метаболічному окисненні субстратів, що підтверджується в інгібіторному аналізі з використанням ротенону і малонату.

Коригуючий ефект методу адаптації щурів до гіпоксії в інтервальному режимі за стресу, що посилює роль ендогенного оксиду азоту, за введення пінацидилу додатково викликає зростання процесів ощадливого використання кисню (спряженість і ефективність мітохондріального енергозабезпечення) на тлі зниження інтенсивності вільнорадикальних реакцій.

Перелік основних публікацій за темою дисертації

1. Ткаченко Г.М., Кургалюк Н.М., Вовканич Л.С. Роль активаторів АТР-чутливих калієвих каналів у функціонуванні мітохондрій печінки щурів із різною резистентністю до гіпоксії // Укр. біохім. журн. - 2003. - Т. 75, № 5. - С. 69-76. (Здобувачу належить ідея, покладена в основу статті, опрацювання робочої схеми експерименту, отримання матеріалу, виконання експериментальних робіт, аналіз результатів та написання статті).

2. Ткаченко Г.М., Мойбенко О.О., Кургалюк Н.М. Вплив модуляторів АТР-чутливих калієвих каналів та інтервального гіпоксичного тренування на мітохондріальне дихання за стресу // Укр. біохім. журн. - 2003. - Т. 75, № 6. - С. 115-122. (Дисертант є співавтором ідеї, покладеної в основу статті, їй належить опрацювання робочої схеми експерименту, аналіз результатів та написання статті. Дисертант особисто виконала дослідження показників окиснювального фосфорилювання у мітохондріях печінки та вмісту ТБК-активних продуктів у крові і тканинах щурів).

3. Ткаченко Г.М., Кургалюк Н.М., Вовканич Л.С. Роль активатора КАТР-каналів - пінацидилу на функціонування мітохондрій печінки щурів із різною резистентністю до гіпоксії за стресу // Укр. біохім. журн. - 2004. - Т. 76, № 1. - С. 56-64. (Дисертанту належить ідея, покладена в основу статті, опрацювання робочої схеми експерименту, участь в отриманні матеріалу і виконанні експериментальних робіт, аналізі результатів, написанні статті).

4. Ткаченко Г., Кургалюк Н., Іккерт О., Гальків М., Гордій С. Роль трансаміназних реакцій у змінах функціонального стану мітохондрій міокарда щурів під впливом модуляторів АТФ-залежних калієвих каналів // Вісн. Львів. ун-ту. Сер. біол. - 2002.- Вип. 31.- С. 241-248. (Здобувач виконала експериментальну частину досліджень та статистичне опрацювання результатів, брала участь в аналізі результатів досліджень, написанні та оформленні статті. Здобувач особисто виконала дослідження показників дихання у міокарді щурів).

5. Ткаченко Г.М., Кургалюк Н.М., Гордій С.К. Оцінка змін функціонального стану мітохондрій печінки щурів за умов адреналінової міокардіодистрофії під впливом модуляторів АТР-чутливих калієвих каналів // Біологія тварин. - 2003. - Т. 5. - № 1-2. - С. 229-234. (Здобувачу належить ідея, покладена в основу статті, опрацювання робочої схеми експерименту, участь в отриманні матеріалу і виконанні експериментальних робіт, аналіз результатів та написання статті. Здобувач особисто виконала дослідження показників мітохондріального дихання у печінці щурів).

6. Ткаченко Г.М., Кургалюк Н.М., Кордунська О.Є. Вплив модуляторів КАТФ-каналів на функціональний стан мітохондрій печінки мурчаків за адреналінової міокардіодистрофії // Мед. хімія. - 2004. - Т. 6, № 2. - С. 11-16. (Здобувачу належить ідея, покладена в основу статті, опрацювання робочої схеми експерименту, участь в отриманні матеріалу і виконанні експериментальних робіт, аналізі результатів та написанні статті. Здобувач особисто виконала дослідження показників окиснювального фосфорилювання у мітохондріях печінки мурчаків).

7. Ткаченко Г.М., Кургалюк Н.М., Гордій С.К. Вплив модуляторів КАТФ-каналів на функціональний стан мітохондрій печінки щурів за адреналінової міокардіодистрофії: роль трансаміназних реакцій // Вісн. Львів. ун-ту. Сер. біол. - 2003.- Вип. 34.- С. 186-198. (Здобувачу належить ідея, покладена в основу статті, опрацювання робочої схеми експерименту, отримання матеріалу і безпосередньому виконанні експериментальних робіт при дослідженні впливу пінацидилу на мітохондріальне дихання за адреналінової міокардіодистрофії, аналіз результатів та написання статті).

8. Ткаченко Г.М., Кургалюк Н.М., Кордунська О.Є. Роль діазоксиду в процесах мітохондріального енергозабезпечення печінки залежно від індивідуальної фізіологічної резистентності у щурів // Клінічна та експериментальна патологія. - 2004. - Т. ІІІ, № 2, Ч. 2. - С. 468-470. (Здобувачу належить ідея, покладена в основу статті, опрацювання робочої схеми експерименту, участь в отриманні матеріалу і виконанні експериментальних робіт, аналізі результатів, написанні статті).

9. Tkachenko G., Kurhalyuk N., Ikkert O., Halkiv M., Hordii S. Miocard mitochondrial energy support on rats with different resistance to hypoxia and ATP-sensitive potassium channel functional states // 4th Parnas Conference “Molecular mechanisms of cell activation. Biological signals and their target enzymes”, September 15-17, 2002. - Wroclaw, 2002. - P. 111.

10. Ткаченко Г., Кургалюк Н., Іккерт О., Гордій С. Вплив функціонального стану АТФ-залежних калієвих каналів на мітохондріальне енергозабезпечення міокарда щурів з різною резистентністю до гіпоксії // Біологічні дослідження молодих вчених на Україні: Матеріали ІІ Всеукраїнської конференції студентів та аспірантів, Київ, 23-25 квітня 2002 р. - Київ, 2002. - С. 45-46.

11. Ткаченко Г.М., Кургалюк Н.Н., Иккерт О.В., Гордий С.К. Процессы энергообеспечения митохондрий миокарда крыс с разной резистентностью к гипоксии при изменении функционального состояния АТФ-зависимых калиевых каналов // Биология - наука XXI века: Материалы 6-й Пущинской школы-конференции молодых ученых, Пущино, 20-24 мая 2002 г. - Т. 1. -Пущино, 2002. - С. 150-151.

12. Ткаченко Г.М., Кургалюк Н.М., Іккерт О.В., Гордій С.К. Вплив функціонального стану АТФ-залежних калієвих каналів на процеси енергозабезпечення мітохондрій печінки і міокарда в щурів із різною резистентністю до гіпоксії за впливу стресу // Матеріали VIII Укр. біохім. зїзду, м. Чернівці, 1-3 жовтня 2002 р.: Укр. біохім. журн. - 2002. - Т. 74, № 4а (додаток 1). - С. 88.

13. Ткаченко Г.М., Кургалюк Н.М., Іккерт О.В., Гальків М.О., Гордій С.К. Процеси енергозабезпечення мітохондрій печінки і міокарда щурів під впливом стресу залежно від функціонального стану АТФ-чутливих калієвих каналів та резистентності до гіпоксії // ІІІ зїзд Укр. біофіз. т-ва, 8-11 жовтня 2002 р.: Тез. доп. - м. Львів, 2002. - С. 291.

14. Ткаченко Г.М., Кургалюк Н.Н., Иккерт О.В., Галькив М.А., Гордий С.К. Модуляторы АТФ-зависимых калиевых каналов в процессах митохондриального энергообеспечения миокарда крыс с разной резистентностью к гипоксии // Гипоксия: механизмы, адаптация, коррекция: Материалы Третьей Российской конференции, Москва, 7-9 октября 2002 г. - М.: Изд-во РАМН, 2002. - С. 124.

15. Ткаченко Г.М. Активатори АТФ-чутливих калієвих каналів як перспективні засоби корекції мітохондріального енергозабезпечення міокарда у щурів із резистентністю до гіпоксії // НАУКА І МОЛОДЬ: Матеріали міжнародної наукової конференції студентів та молодих учених “Політ-2002”. - К.: НАУ, 2002. - с. 486.

16. Ткаченко Г.М., Кургалюк Н.М., Гордій С.К. Роль АТФ-чутливих калієвих каналів у функціонуванні мітохондрій міокарда щурів при адреналіновій міокардіодистрофії // Матеріали ювілейної наукової конференції студентів, аспірантів і молодих вчених, присвяченої 180-річчю з дня народження Л.С. Ценковського “Біорізноманіття. Екологія. Еволюція. Адаптація” (28 березня - 1 квітня 2003 р.). - Одеса, 2003. - С. 169.

17. Ткаченко Г.М., Кургалюк Н.М., Гордій С.К. Модулятори КАТФ каналів як регулятори процесів енергозабезпечення у мітохондріях печінки при адреналіновій міокардіодистрофії // Матеріали VI Міжнародної науково-практичної конференції “Наука і освіта ’2003”, 20-24 січня 2003 р. - Т. 3. Біологія. - Дніпропетровськ: Наука і освіта, 2003. - С. 47-48.

18. Ткаченко Г.М., Кургалюк Н.М. Корекція процесів мітохондріального енергозабезпечення оксидом азоту та активаторами КАТФ-каналів у щурів за стресу // Матеріали VII Міжнародної науково-практичної конференції “Наука і освіта ‘2004”. Том 54. Фізіологія людини та тварин. - 10-25 лютого 2004 р. - Дніпропетровськ: Наука і освіта, 2004. - С. 59.