УДК 577.15.04+577.3+591.39
Особенности энергетического обмена в митохондриях при
экспериментальном миокардите
(Представлено 10/IV 2001)
Имеющиеся в литературе данные о влиянии
гормонов надпочечников на дыхание, сопряженное с фосфорилированием,
немногочисленны и зачастую противоречивы [1-4]. Адреналэктомия в митохондриях
больших полушарий головного мозга кроликов сопровождается понижением
сопряженности дыхания с фосфорилированием только на 6-8-е сутки [5] и
достоверным понижением коэффициента P/O по сравнению с нормой, что объясняется
низкой концентрацией гормона в крови в постоперационном периоде [1,6]. Особый
интерес представляет исследование тканевого изменения процесса энергообеспечения
кардиомиоцитов при теофиллин-адреналовом поражении, что является одним из важных
звеньев патогенеза инфаркта миокарда.
Поглощение кислорода митохондриями определяли
манометрическим методом в инкубационной среде, содержащей (в мкмолях): субстрат
окисления - скуцинат - 40, фосфат калия - 40, KCl - 100, MgCl2 - 10,
глюкозу - 150, АТР - 3 и 0.75 мг кристаллической гексокиназы, в течение
45 мин при 26oC, pH 7.4. Уменьшение количества неорганического
фосфата в инкубационной среде служило показателем интенсивности течения процесса
фосфорилирования в данной биологической системе. Активность
HCO3--АТРазы определяли в среде,
содержащей 1 мМ MgCl2, 2 мМ АТР и 60 мМ
NaHCO3, Mg2+-зависимый гидролиз АТР - в присутствии
1 мМ MgCl2, pH 7.4. Об активности АТРазы судили по изменению
содержания неорганического фосфата в реакционной среде, количество которого
определяли по Лоури и сотр. [7] в модификации Скулачева [8].
Комплексное введение a-токоферола и нуклеината натрия способствует почти полному
восстановлению уровня как поглощенного кислорода, так и эстерификации
неорганического фосфата.
Интенсивность дыхания и окислительного фосфорилирования в
Согласно данным табл. 2, интересные
сдвиги обнаруживаются в интактных митохондриях мозга в условиях
теофиллин-адреналового повреждения миокарда по части нарушений процесса
окислительного фосфорилирования, выражающихся в виде статистически достоверного
подавления как дыхания, так и эстерификации фосфата. Хотя и при этом токоферол
значительно восстанавливает уровень этих процессов, однако продолжает
статистически достоверно отставать от исходных величин. При инъекции животным
нуклеината натрия, в отличие от действия теофиллина-адреналина, наблюдается
значительная нормализация исследуемых показателей. Однако ни a-токоферол, ни нуклеинат натрия, ни их комплексное введение
не снимают ингибирующий эффект теофиллина-адреналина на процессы дыхания и
эстерификации неорганического фосфата. Таблица
4.
Динамика
Mg2+ и
HCO3- - АТРаз в митохондриях при теофиллин-адреналовом миокардите
Сердце
Мозг
Печень
Mg2+
HCO3-
Mg2+
HCO3-
Mg2+
HCO3-
23.5±0.54
32.2±0.50
5.72±0.37
7.06±0.60
5.40±0.31
6.85±0.62 Теофиллин +адреналин
17.6±0.24
34.81±4.36
3.31±0.19
4.84±0.20
3.50±0.37
5.15±0.47 Теофиллин +адреналин+
8.14±0.13
9.78±0.16
3.82±0.13
4.88±0.09
3.92±0.14
5.35±0.17 Теофиллин +адреналин+ нуклеинат
натрия
7.42±0.37
8.95±0.43
4.02±0.22
5.41±0.20
1.95±0.11
2.72±0.11 Теофиллин +адреналин+
6.36±0.02
8.28±0.02
2.83±0.44
3.60±0.34
4.07±0.05
5.79±0.26
Институт биохимии им. Г.Х.Бунятяна НАН
РА 1. Какушкина В.А. - Матер. Второго съезда Белорусск.физиол. о-ва им. И.П. Павлова. 1966.
С.161.
митохондриях сердца крыс при теофиллин-адреналовом миокардите
(DO и DP в мкатомах/мг
белка/45 мин). M±m
Условия
опыта
DO
DP
P/O
Контроль
5.09±0.17
3.60±0.12
0.72±0.03
(6)
(6)
(6)
Теофиллин+адреналин
2.93±0.38
3.74±0.70
1.27±0.19
(12)
(12)
(12)
p < 0.001
Теофиллин+адреналин+a-токоферол
3.20±0.60
3.03±0.16
0.94±0.35
(6)
(6)
(6)
p < 0.010
p < 0.005
Теофиллин+адреналин+нуклеинат
4.04±0.40
3.35±0.23
0.87±0.06
натрия
(9)
(9)
(9)
p < 0.050
p < 0.200
Теофиллин+адреналин+a-токоферол +
4.87±0.17
3.64±0.12
0.75±0.02
нуклеинат натрия
(6)
(6)
(6)
митохондриях мозга крыс при теофиллин-адреналовом миокардите
(DO и DP в мкатомах/мг
белка/45 мин). M±m
Условия
опыта
DO
DP
P/O
Контроль
2.94±0.50
1.87±0.40
0.61±0.04
(10)
(10)
(10)
Теофиллин+адреналин
1.11±0.23
0.70±0.12
0.60±0.09
(12)
(12)
(12)
p=0.050
p < 0.010
Теофиллин+адреналин+токоферол
1.72±0.06
1.40±0.11
0.86±0.04
(10)
(10)
(10)
p < 0.025
p < 0.200
Теофиллин+адреналин+нуклеинат
2.13±0.17
1.42±0.13
0.66±0.01
натрия
(9)
(9)
(9)
p < 0.100
p < 0.200
Теофиллин+адреналин+a-токоферол +
1.99±0.34
1.61±0.23
0.83±0.03
нуклеинат натрия
(6)
(6)
(6)
p < 0.100
p < 0.500
митохондриях печени крыс при теофиллин-адреналовом миокардите
(DO и DP в мкатомах/мг
белка/45 мин). M±m
Условия
опыта
DO
DP
P/O
Контроль
1.69±0.18
0.95±0.16
0.54±0.17
(11)
(11)
(11)
Теофиллин +адреналин
1.34±0.7
0.31±0.08
0.22±0.03
(12)
(12)
(12)
p=0.500
p < 0.010
p < 0.100
Теофиллин +адреналин+a-токоферол
1.08±0.14
0.38±0.10*
-
(11)
(11)
p < 0.050
Теофиллин +адреналин+ нуклеинат
1.45±0.10
0.06±0.01*
-
натрия
(9)
(9)
p < 0.200
Теофиллин +адреналин+a-токоферол +
1.71±0.22
0.28±0.09*
-
нуклеинат натрия
(6)
(6)
( DP в мкатомах/мг
белка/30 мин). M±m
Условия
опыта
Контроль
a-токоферол
a-токоферол +
нуклеинат натрия
2. Смирнов М.И., Плохой
Б.И., Пушкина Л.А. - Вопр. мед. химии. 1963. Т.9. N 5.
С.495.
3. Kerppola W.
- Endocrinology. 1960. V.67. P.252.
4. Strickland E., Harden F.
- Arch. Biochem. Biophys. 1963. V.100. P.110.
5. Клименко К.С. В сб.: Митохондрии. Биохимия и ультраструктура. М. Наука. 1973. С.84-86.
6. Якобсон Г.С., Панов А.В.
- Изв. АН СССР. Сер. биол. 1971. N 1. С.26.
7. Lowry O.H., Lopez J.A.
- J. Biol. Chem. 1946. V.16. N 2.
P.421.
8. Скулачев В.П.
Соотношение окисления и фосфорилирования в дыхательной цепи.
М. Изд. АН СССР. 1962. 154 с.
9. Lowry O.H., Rosebrough N.J., Farr A.L., Randall R.J. - J. Biol. Chem. 1951. V.193. P.265-275.
10. Бессмертный Б.С. Математическая статистика в клинической и экспериментальной медицине. М.
Медицина. 1967. 303 с.
11. Фролов В.А., Богданов Е.В., Казанская Т.А. Сердечный
цикл. М. Изд. МГУ. 1981.
12. Пауков В.С., Фролов В.А. Элементы теории патологии
сердца. М. Медицина. 1982. 267 с.
13. Меерсон Ф.З., Павлова В.И., Якубов В.С. и др. - Кардиология. 1978. Т.18. N 3. С.52-59.
14.
Юськович А.К., Серова И.В., Вахляев В.Д., Марголис Л.Б. и
др. - Кардиология. 1989. N 2. С.61-64.