NO-залежна корекція мітохондріальних дисфункцій за умов іонізуючого опромінення щурів у малих дозах

NO-залежна корекція мітохондріальних дисфункцій за умов іонізуючого опромінення щурів у малих дозах

У дослідах на щурах досліджено ефекти парентерального введення попередника біосинтезу оксиду азоту L-аргініну (600 мг/кг) та інгібітора синтази оксиду азоту L-NNA (35 мг/кг) на величини АДФ- стимульованого дихання мітохондрій печінки за умов використання субстратів окиснення 0,35 мМ сукцинат...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Опубліковано в: :Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля
Дата:2005
Автори: Кургалюк, Н.М., Ткаченко, Г.М.
Формат: Стаття
Мова:Ukrainian
Опубліковано: Інститут проблем безпеки атомних електростанцій НАН України 2005
Онлайн доступ:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/127993
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:NO-залежна корекція мітохондріальних дисфункцій за умов іонізуючого опромінення щурів у малих дозах / Н.М. Кургалюк, Г.М. Ткаченко // Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля: наук.-техн. зб. — 2005. — Вип. 3, ч.1. — С. 151-158. — Бібліогр.: 14 назв. — укр.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-127993
record_format dspace
spelling Кургалюк, Н.М.
Ткаченко, Г.М.
2018-01-01T13:21:09Z
2018-01-01T13:21:09Z
2005
NO-залежна корекція мітохондріальних дисфункцій за умов іонізуючого опромінення щурів у малих дозах / Н.М. Кургалюк, Г.М. Ткаченко // Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля: наук.-техн. зб. — 2005. — Вип. 3, ч.1. — С. 151-158. — Бібліогр.: 14 назв. — укр.
1813-3584
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/127993
539.1.04 + 612.014.464
У дослідах на щурах досліджено ефекти парентерального введення попередника біосинтезу оксиду азоту L-аргініну (600 мг/кг) та інгібітора синтази оксиду азоту L-NNA (35 мг/кг) на величини АДФ- стимульованого дихання мітохондрій печінки за умов використання субстратів окиснення 0,35 мМ сукцинату і 1 мМ α-кетоглутарату. Показано коригуючий вплив L-аргініну, спрямований на підвищення спряженості енергетичних реакцій на тлі зниження інтенсивності вільнорадикальних реакцій.
В опытах на крысах исследованы эффекты парентерального введения предшественника биосинтеза оксида азота L-аргинина (600 мг/кг) и ингибитора синтазы оксида азота L-NNA (35 мг/кг) на величины АДФ-стимулированного дыхания митохондрий печени при использовании субстратов дыхания 0,35 мМ сукцината и 1 мМ α-кетоглутарата. Показано корригирующее влияние L-аргинина, связанное с повышением сопряжения энергетических реакцій с одновременным снижением интенсивности процессов свободнорадикального окисления.
In experiences on rats effects of introductions of the predecessor of biosynthesis nitric oxide of Larginine (600 mg/kg) and inhibitor biosyntesis nitric oxide L-NNA (35 mg/kg) on parametres of ADPstimulation mitochondrial respiration in liver at use of substratates of respirates 0,35 mm succinate and 1 mm α-ketoglutarate. It is shown correction influence of L-arginine connected to increase of interface energetic metabolism with simultaneous decrease of intensity processes of lipoperoxidation.
uk
Інститут проблем безпеки атомних електростанцій НАН України
Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля
NO-залежна корекція мітохондріальних дисфункцій за умов іонізуючого опромінення щурів у малих дозах
NO-зависимая коррекция митохондриальных дисфункций при ионизирующем облучении крыс в малых дозах
NO-dependent correction of mitochondrial dysfunctions at ionizing irradiation in small dozes
Article
published earlier
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
title NO-залежна корекція мітохондріальних дисфункцій за умов іонізуючого опромінення щурів у малих дозах
spellingShingle NO-залежна корекція мітохондріальних дисфункцій за умов іонізуючого опромінення щурів у малих дозах
Кургалюк, Н.М.
Ткаченко, Г.М.
title_short NO-залежна корекція мітохондріальних дисфункцій за умов іонізуючого опромінення щурів у малих дозах
title_full NO-залежна корекція мітохондріальних дисфункцій за умов іонізуючого опромінення щурів у малих дозах
title_fullStr NO-залежна корекція мітохондріальних дисфункцій за умов іонізуючого опромінення щурів у малих дозах
title_full_unstemmed NO-залежна корекція мітохондріальних дисфункцій за умов іонізуючого опромінення щурів у малих дозах
title_sort no-залежна корекція мітохондріальних дисфункцій за умов іонізуючого опромінення щурів у малих дозах
author Кургалюк, Н.М.
Ткаченко, Г.М.
author_facet Кургалюк, Н.М.
Ткаченко, Г.М.
publishDate 2005
language Ukrainian
container_title Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля
publisher Інститут проблем безпеки атомних електростанцій НАН України
format Article
title_alt NO-зависимая коррекция митохондриальных дисфункций при ионизирующем облучении крыс в малых дозах
NO-dependent correction of mitochondrial dysfunctions at ionizing irradiation in small dozes
description У дослідах на щурах досліджено ефекти парентерального введення попередника біосинтезу оксиду азоту L-аргініну (600 мг/кг) та інгібітора синтази оксиду азоту L-NNA (35 мг/кг) на величини АДФ- стимульованого дихання мітохондрій печінки за умов використання субстратів окиснення 0,35 мМ сукцинату і 1 мМ α-кетоглутарату. Показано коригуючий вплив L-аргініну, спрямований на підвищення спряженості енергетичних реакцій на тлі зниження інтенсивності вільнорадикальних реакцій. В опытах на крысах исследованы эффекты парентерального введения предшественника биосинтеза оксида азота L-аргинина (600 мг/кг) и ингибитора синтазы оксида азота L-NNA (35 мг/кг) на величины АДФ-стимулированного дыхания митохондрий печени при использовании субстратов дыхания 0,35 мМ сукцината и 1 мМ α-кетоглутарата. Показано корригирующее влияние L-аргинина, связанное с повышением сопряжения энергетических реакцій с одновременным снижением интенсивности процессов свободнорадикального окисления. In experiences on rats effects of introductions of the predecessor of biosynthesis nitric oxide of Larginine (600 mg/kg) and inhibitor biosyntesis nitric oxide L-NNA (35 mg/kg) on parametres of ADPstimulation mitochondrial respiration in liver at use of substratates of respirates 0,35 mm succinate and 1 mm α-ketoglutarate. It is shown correction influence of L-arginine connected to increase of interface energetic metabolism with simultaneous decrease of intensity processes of lipoperoxidation.
issn 1813-3584
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/127993
citation_txt NO-залежна корекція мітохондріальних дисфункцій за умов іонізуючого опромінення щурів у малих дозах / Н.М. Кургалюк, Г.М. Ткаченко // Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля: наук.-техн. зб. — 2005. — Вип. 3, ч.1. — С. 151-158. — Бібліогр.: 14 назв. — укр.
work_keys_str_mv AT kurgalûknm nozaležnakorekcíâmítohondríalʹnihdisfunkcíizaumovíonízuûčogoopromínennâŝurívumalihdozah
AT tkačenkogm nozaležnakorekcíâmítohondríalʹnihdisfunkcíizaumovíonízuûčogoopromínennâŝurívumalihdozah
AT kurgalûknm nozavisimaâkorrekciâmitohondrialʹnyhdisfunkciipriioniziruûŝemoblučeniikrysvmalyhdozah
AT tkačenkogm nozavisimaâkorrekciâmitohondrialʹnyhdisfunkciipriioniziruûŝemoblučeniikrysvmalyhdozah
AT kurgalûknm nodependentcorrectionofmitochondrialdysfunctionsationizingirradiationinsmalldozes
AT tkačenkogm nodependentcorrectionofmitochondrialdysfunctionsationizingirradiationinsmalldozes
first_indexed 2025-11-25T21:02:35Z
last_indexed 2025-11-25T21:02:35Z
_version_ 1850545631052955648
fulltext ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ ВИП. 3 Ч. 1 2005 151 УДК 539.1.04 + 612.014.464 NO-ЗАЛЕЖНА КОРЕКЦІЯ МІТОХОНДРІАЛЬНИХ ДИСФУНКЦІЙ ЗА УМОВ ІОНІЗУЮЧОГО ОПРОМІНЕННЯ ЩУРІВ У МАЛИХ ДОЗАХ Н. М. Кургалюк1, Г. М. Ткаченко2 Поморська педагогічна академія,.Слупськ, Польща, Львівський національний медичний університет імені Данила Галицького, Львів, Україна У дослідах на щурах досліджено ефекти парентерального введення попередника біосинтезу оксиду азоту L-аргініну (600 мг/кг) та інгібітора синтази оксиду азоту L-NNA (35 мг/кг) на величини АДФ- стимульованого дихання мітохондрій печінки за умов використання субстратів окиснення 0,35 мМ сукцинату і 1 мМ α-кетоглутарату. Показано коригуючий вплив L-аргініну, спрямований на підвищення спряженості енергетичних реакцій на тлі зниження інтенсивності вільнорадикальних реакцій. Унаслідок аварії на ЧАЕС виник підвищений інтерес до дослідження біологічної дії малих доз іонізуючої радіації [1]. Розвиток радіаційно-індукованих ушкоджень функціональ- ного стану мітохондрій (МХ) і структурно-метаболічних порушень у найбільш важливих системах організму (серцева, травна, дихальна, ендокринна тощо) супроводжується значною активацією вільнорадикальних процесів [2]. Виявлено, що стан парасимпатичного відділу нервової системи значно впливає на перебіг радіаційного ушкодження організму [3]. Нами з’ясовано, що інтермедіат циклу Кребса α-кетоглутарат (КГЛ) при опроміненні тварин у летальній дозі сприяє переведенню гострої форми променевого ураження у підгостру, тобто підвищує виживання тварин при тотальному рентгенівському опроміненні [4]. Виражена стимуляція енергетичних процесів екзогенним КГЛ у пострадіаційний період обумовлена зростанням холінергічного статусу опромінених тварин, подальшим накопиченням у ткани- нах ацетилхоліну (АХ) при дефіциті катехоламінів, зниженням активності холінестерази [5]. Останнє сприяє пролонгації реакцій холіноміметичного впливу КГЛ [6]. Відомо, що функціонування саме холінорецепторів опосередковує ефекти оксиду азоту (NO) [7], який має широкий спектр біорегуляторного впливу в організмі ссавців [8]. Проте на сьогоднішній день залишаються недослідженими питання негативних наслідків перебування організму при підвищеному радіаційному фоні і роль NO за цих умов. На наш погляд, вирішальними моментами у цих дослідженнях могло б стати дослідження показників мітохондріального енергозабезпечення у тварин під впливом попередника біосинтезу оксиду азоту в організмі L-аргініну за умов фракційного рентгенівського випромінювання в малих дозах. Матеріали та методи З метою дослідження радіомодифікаційних ефектів екзогенного L-аргініну тварин щоденно в однакові години доби опромінювали на апараті РУМ-17 у дозі 0,259 мКл/кг до досягнення сумарних доз 2,59 (10 діб), 5,18 (20 діб) та 7,77 (30 діб) мКл/кг відповідно. Умови випромінювання: напруга 110 кВ, сила струму 4 мА, фільтр Сu 0,5 мм + Al 1 мм, віддаль від джерела випромінювання 0,4 - 2,0 м залежно від умов експерименту, потужність дози 0,0518 мКл/кг за 1 хв, час випромінювання 5 хв. При парентеральному введенні 1 мл L- аргініну (600 мг/кг) або інгібітора синтази оксиду азоту Nω-нітро-L-аргінін (35 мг/кг) і досягненні вказаних сумарних доз проводили декапітацію тварин у кожній серії досліджень. Отже, тварини, які досягли сумарної дози випромінювання 2,59 мКл/кг отримали L-аргініну 6 г/кг, 5,18 мКл/кг - 12 г/кг, а 7,77 мКл/кг - 18 г/кг відповідно. Для контролю інтактним і опроміненим тваринам кожної підгрупи вводили 1 мл фізіологічного розчину. Мітохондрії печінки виділяли диференційним центрифугуванням за умов, в яких зберігалась їхня нативність [4]. Про цеси дихання та окиснювального фосфорилювання (ОФ) Н. М. КУРГАЛЮК. Г. М. ТКАЧЕНКО _______________________________________________________________________________________ ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ ВИП. 3 Ч.1 2005 152 досліджували полярографічним методом [9] з використанням закритого електрода Кларка й полярографічного аналізатора РА-7. Середовище гомогенізації містило, ммоль/л: KCl - 120, K2CO3 - 2, HEPES - 10, EGTA - 1 (pH 7,2). Середовище інкубації містило, ммоль/л: KCl - 120, K2CO3 - 2, KH2PO4 - 2, HEPES - 10 (pH 7,2). Як субстрати окиснення використовували, ммоль/л: сукцинат - 0,35 і α-кетоглутарат - 1. Дихання стимулювали 200 мкМ АДФ. За отри- маними полярограми обчислювали параметри дихання мітохондрій: швидкість фосфорилю- ючого (метаболічний стан 3, V3) та контрольованого (метаболічний стан 4, V4) дихання, дихальний контроль (V3/V4) за Чансом, коефіцієнт ефективності фосфорилювання (AДФ/О) та швидкість фосфорилювання (Vф). Концентрацію білка визначали за методом Лоурі [10]. Інтенсивність процесів перекисного окиснення ліпідів оцінювали за накопиченням продук- тів, які реагують із 2-тіобарбітуровою кислотою (ТБК-активними продуктами) [11]. Резуль- тати досліджень обробляли статистично, використовуючи t-критерій Стьюдента. Результати досліджень та їх обговорення Наявні літературні дані свідчать, що за різних умов опромінення ушкоджуючий ефект різний, проте із збільшенням тривалості дії чинника негативні ефекти зростають [4]. Це засвідчують результати наших досліджень щодо зниження процесів енергозабезпечення най- важливішими субстратами циклу Кребса вже при опроміненні у найменшій дозі (2,59 мКл/кг). Результати досліджень наведено в табл. 1 і 2. Опромінення в дозі 2,59 мКл/кг призводить до зниження швидкості процесів АДФ- стимульованого дихання при використанні субстрату окиснення сукцинату (СК) на 32,29 % (P<0,01) та спряженості процесів дихання і фосфорилювання (дихальний коефіцієнт за Чансом) на 39,34 % (P<0,01). Проте за цих умов не спостерігали вірогідних змін ефектив- ності окиснювального фосфорилювання (величини АДФ/О) та швидкості фосфорилювання доданої АДФ. За умов окиснення КГЛ установлено значне, порівняно з окисненням СК, зменшення всіх показників функціонування МХ: величини АДФ-стимульованого дихання у стані V3, спряженості й ефективності ОФ. Таким чином, уже найменша доза опромінення викликає виражене зниження функціонування МХ, пов’язане з окисненням субстратів циклу трикарбонових кислот (ЦТК), що може впливати на процеси репарації та відновлення ушкоджених структур навіть у радіорезистентних органах, одним з яких є печінка. Результати, одержані нами за умов парентерального щоденного введення попередника біосинтезу оксиду азоту L-аргініну за 30 хв перед сеансом кожного опромінення, засвід- чують радіопротекторний ефект цього метаболіту, однак ефекти впливу значно залежать від субстрату окиснення. Зокрема, у початкові терміни експерименту (досягнення сумарної дози опромінення 2,59 мКл/кг) за умов окиснення СК встановлено вірогідне зниження процесів мітохондріального функціонування (дихального коефіцієнта за Чансом на 37,3 % (P<0,01), ефективності окиснювального фосфорилювання на 30,1% та швидкості фосфорилювання). Для КГЛ, навпаки, незначне зниження швидкості поглинання кисню в активному фосфори- люючому стані МХ супроводжується зростанням величин спряженості дихання й фосфори- лювання, ефективності ОФ та його швидкості. При досягненні сумарних доз опромінення 5,18 і 7,77 мКл/кг зазначені ефекти інгібування окиснення СК під впливом L-аргініну поглиблюються, а ефективність окиснення КГЛ за цих умов вірогідно зростає. Зокрема, при досягненні сумарної дози опромінення 7,77 мКл/кг досліджено найнижчий рівень функціонування мітохондріальних процесів при окисненні СК. Ці зміни виражаються у зниженні дихання у стані V3 на 60,6% (P<0,01), дихального коефіцієнта на 56% (P<0,01), величини АДФ/О на 30,93% (P<0,05) та швидкості фосфорилювання на 23% (P<0,05) щодо величин в опромінених щурів. У разі окиснення КГЛ за цих умов досліджено підвищення рівня функціонування МХ до вихідного рівня в інтактних тварин. Ці зміни стосуються зниження поглинання кисню в активному фосфорилюючому стані МХ на фоні одночасного підвищення величини спряже- ності, ефективності, швидкості процесу дихання й окиснювального фосфорилювання. Ефек- NO-ЗАЛЕЖНА КОРЕКЦІЯ ________________________________________________________________________________________________________________________ ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ ВИП. 3 Ч. 1 2005 153 Таблиця 1. Показники АДФ-стимульованого дихання мітохондрій печінки щурів за умов досягнення сумарних доз опромінення 2,59, 5,18 та 7,77 мКл/кг під впливом L-аргініну або L-NNA. Субстрат окиснення – 0,35 мМ сукцинат (M±m, n = 6) Умови досліду V3, нг ат О/хв на 1 мг білка Дихальний контроль, V3 /V4 АДФ/О, мкМ АДФ/ нг ат О АДФ/∆t, мкмоль АДФ/c на 1 мг білка Дослідна група 1 Контроль 59,01±3,76 4,55±0,21 1,44±0,11 1,42±0,08 Опромінення (2,59 мКл/кг) 39,95±3,45∗ 2,76±0,21∗ 1,66±0,23 1,11±0,08* L-аргінін і опромінення (2,59 мКл/кг) 29,09±3,66 1,73±0,11∗∗ 1,16±0,23 0,56±0,06∗∗ L-NNA і опромінення (2,59 мКл/кг) 76,12±8,23∗∗ 4,63±0,56∗∗ 1,12±0,09 1,42±0,10∗∗ Дослідна група 2 Контроль 69,09±8,24 3,63±0,36 1,74±0,11 2,29±0,11 Опромінення (5,18 мКл/кг) 54,72±3,45 2,21±0,21∗ 0,99±0,11∗ 0,89±0,10∗ L-аргінін і опромінення (5,18 мКл/кг) 36,92±3,66∗∗ 2,38±0,25 1,54±0,23 0,94±0,10 L-NNA і опромінення (5,18 мКл/кг) 62,01±6,87 3,71±0,33∗∗ 1,35±0,07∗∗ 1,40±0,13** Дослідна група 3 Контроль 77,85±8,01 3,21±0,41 1,44±0,10 1,86±0,15 Опромінення (7,77 мКл/кг) 119,2±10,8∗ 4,55±0,32∗ 1,39±0,24 2,76±0,17∗ L-аргінін і опромінення (7,77 мКл/кг) 46,98±3,66∗∗ 2,0±0,25∗∗ 0,96±0,23 0,75±0,08** L-NNA і опромінення (7,77 мКл/кг) 53,25±5,35∗∗ 1,93±0,24∗∗ 1,17±0,07 1,04±0,14** ∗ Вірогідні зміни щодо опромінення і контролю (P<0,05). ∗∗ Те ж за умов введення препаратів і опромінення. ти дії інгібітора синтази оксиду азоту L-NNA у зазначені терміни експерименту повністю або частково нівелюють ефекти впливу екзогенного L-аргініну на процеси функціонування МХ, пов’язані з окисненням інтермедіатів ЦТК. Отже, дослідження показників функціонування МХ і системи NO, яка реалізує свій вплив через холінергічну ланку регуляції, підтверджує нашу концепцію про синергічну дію АХ і КГЛ. Опосередковування ефектів екзогенного NO за участю КГЛ дозволяє пролонгувати реакцію холінергічних механізмів та може відігравати важливу роль у корекції метаболічних процесів організму у ранні терміни пострадіаційного періоду [5, 12]. Усі ці ефекти впливу екзогенного L-аргініну спрямовані на обмеження наслідків дії сильних негативних чинників на окисно-відновні процеси у МХ, що призводять до роз’єднання процесів дихання та ОФ з погіршенням енергетичного забезпечення функцій клітини. Таким чином, використання природного низькотоксичного метаболіту енергетичного обміну – L- аргініну може бути перспективним шляхом корекції радіаційного ушкодження організму. Н. М. КУРГАЛЮК. Г. М. ТКАЧЕНКО _______________________________________________________________________________________ ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ ВИП. 3 Ч.1 2005 154 Таблиця 2. Показники АДФ-стимульованого дихання мітохондрій печінки щурів за умов опромінення організму у дозах 2,59, 5,18 та 7,77 мКл/кг під впливом L-аргініну або L-NNA. Субстрат окиснення – 1 мМ α-кетоглутарат (M±m, n = 6) Умови досліду V3, нг ат О/хв на 1 мг білка Дихальний контроль, V3 /V4 АДФ/О, мкМ АДФ/ нг ат О АДФ/∆t, мкмоль АДФ/c на 1 мг білка Дослідна група 1 Контроль 46,69±5,87 4,01±0,35 2,79±0,23 2,17±0,16 Опромінення (2,59 мКл/кг) 39,98±6,03 2,68±0,47∗ 2,92±0,06∗ 1,28±0,09∗ L-аргінін і опромінення (2,59 мКл/кг) 18,75±4,08 2,86±0,07 2,68±0,14∗∗ 2,11±0,11** L-NNA і опромінення (2,59 мКл/кг) 96,1±9,87∗∗ 3,62±0,65 1,32±0,12 2,11±0,09∗∗ Дослідна група 2 Контроль 39,02±5,24 3,63±0,46 2,65±0,09 1,72±0,15 Опромінення (5,18 мКл/кг) 37,82±3,45 3,70±0,21 1,41±0,04∗ 0,89±0,09∗ L-аргінін і опромінення (5,18 мКл/кг) 25,2±3,66∗ 2,62±0,14∗∗ 1,94±0,23∗∗ 0,82±0,08 L-NNA і опромінення (5,18 мКл/кг) 24,54±6,87 2,18±0,33∗∗ 1,24±0,07 0,51±0,01* Дослідна група 3 Контроль 45,08±4,56 3,22±0,33 2,55±0,10 1,92±0,15 Опромінення (7,77 мКл/кг) 60,8±10,87 2,24±0,07∗ 1,46±0,24∗ 1,46±0,10 L-аргінін і опромінення (7,77 мКл/кг) 41,52±3,66 3,73±0,25∗∗ 2,32±0,23∗∗ 1,60±0,15 L-NNA і опромінення (7,77 мКл/кг) 36,77±5,08 3,75±0,24∗∗ 1,27±0,07 0,77±0,05∗∗ ∗ Вірогідні зміни щодо опромінення і контролю (P<0,05). ∗∗ Те ж за умов введення препаратів і опромінення. Для більш повної оцінки функціонального стану МХ печінки опромінених низькими дозами щурів проводили дослідження парентерального введення L-аргініну і L-NNA одразу ж після сеансу опромінення (час дії 30 хв). Такий підхід, на нашу думку, є виправданим, оскільки, як показано в наших ранніх роботах, важливе значення мають також дослідження не тільки радімодифікуючих ефектів впливу, як показано для сукцинату, а й прогнозованої терапевтичної дії. Відомо, що активація симпато-адреналової системи, викликана сеансами опромінення, змінюється фазою посилення парасимпатичної ланки регуляції й вираженим нагромадженням ацетилхоліну на фоні зниження активності ферменту його гідролізу – холінестерази. Така дія супроводжується посиленням ефективності кисневого забезпечення та пролонгує ефекти екзогенного ацетилхоліну [4, 5]. Результати досліджень цієї серії експериментів наведено в табл. 3 і 4. Введення L-аргініну одразу ж після опромінення модифікує аеробну компоненту енергозабезпечення при переважному окисненні КГЛ порівняно з ефектами окиснення сукцинату. Зокрема, це стосується зниження швидкості фосфорилюючого дихання, інтенсив- ності процесів фосфорилювання на 19 % (P<0,05), оцінюваних за величиною V3/V4 та швидкістю фосфорилювання порівняно з опроміненням за умов окиснення СК. Ефекти NO-ЗАЛЕЖНА КОРЕКЦІЯ ________________________________________________________________________________________________________________________ ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ ВИП. 3 Ч. 1 2005 155 окиснення КГЛ за цих умов супроводжується підвищенням швидкості як фосфорилюючого дихання на 79 % (P<0,01), так і дихання у контрольованому стані (V4) на 45,5 % (P<0,05), що викликає зростання швидкості фосфорилювання доданої АДФ на 46,7 % (P<0,05). Таблиця 3. Показники АДФ-стимульованого дихання мітохондрій печінки щурів після рентгенівського опромінення та введення L-аргініну або L-NNA. Субстрат окиснення 0,35 мМ сукцинат (M±m, n = 6) Умови досліду V3 V4 Дихальний контроль, V3/V4 АДФ/О, мкМ АДФ/ нг ат О АДФ/∆t, мкмоль АДФ/c на 1 мг білка нг ат О/хв на 1 мг білка Контроль Опромінення (2,59 мКл/кг) Опромінення і L-аргінін Опромінення і L-NNA 73,98±6,33 73,57±7,22 58,78±5,11 34,36±9,58** 25,33±2,14 16,91±1,96* 16,65±1,39 8,16±1,01** 2,63±0,21 4,35±0,16* 3,53±0,12** 4,43±0,06 2,00±0,06 1,76±0,12 1,82±0,03 2,53±0,14** 2,26±0,16 2,16±0,11 1,78±0,15 1,52±0,12** Контроль Опромінення (5,18 мКл/кг) Опромінення і L-аргінін Опромінення і L-NNA 69,09±6,79 54,78±5,20 65,07±6,34 93,22±9,33** 26,18±2,32 21,52±1,70 13,73±1,02** 16,29±1,27** 2,64±0,24 2,55±0,21 4,74±0,45** 5,76±0,50** 1,74±0,15 0,79±0,06* 1,15±0,06** 1,49±0,11** 2,01±0,12 0,72±0,10* 1,25±0,10** 2,33±0,22** Контроль Опромінення (7,77 мКл/кг) Опромінення і L-аргінін Опромінення і L-NNA 77,85±7,65 119,2±10,5** 58,78±5,21** 89,39±4,9∗∗ 24,29±2,83 26,15±2,70 17,58±2,43 29,3±3,40 3,21±0,28 4,45±0,41* 3,34±0,31** 3,05±0,16** 2,00±0,13 1,39±0,12 1,53±0,08 1,31±0,12∗∗ 2,65±0,18 2,76±0,25* 1,49±0,09** 1,95±0,24** ∗ Вірогідні зміни між опроміненням і контролем (Р<0,05). ∗∗ Ті ж самі зміни між опроміненням і введенням L-аргініну і L-NNA. Обмеження ролі NO-синтазних реакцій [13] при опроміненні, обумовлених введенням інгібітора синтази оксиду азоту L-NNA, пов’язується зі зниженням активного і контрольованого станів дихання, збереження на вихідному рівні процесів спряженості дихання і фосфорилювання, швидкості фосфорилювання на фоні зростання величини АДФ/О порівняно з опроміненням. У меншій мірі щодо ефектів окиснення СК і під впливом L-NNA за умов окиснення КГЛ досліджено підвищення порівняно з опроміненням швидкості фосфорилюючого дихання, його спряженості та інтенсивності. Отже, зниження ролі NO- синтазних систем у ранні терміни іонізуючого впливу пов’язано із зростанням процесів споживання кисню. Відомо, що ця реакція залежить від останнього як субстрату, тому дозволяє клітинам переходити на режим ощадливого використання кисню як за умов окиснення сукцинату, так і його попередника у циклі Кребса – α-кетоглутарату. Відоме яви- ще “кисневого ефекту” у радіобіології ряд дослідників пояснюють саме відомим ефектом зниження тканинного дихання і пов’язаного з цим зниження інтенсивності вільнорадикаль- ного окиснення. Н. М. КУРГАЛЮК. Г. М. ТКАЧЕНКО _______________________________________________________________________________________ ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ ВИП. 3 Ч.1 2005 156 Таблиця 4. Показники АДФ-стимульованого дихання мітохондрій печінки щурів після рентгенівського опромінення та введення L-аргініну або L-NNA. Субстрат окиснення – 1 мМ α-кетоглутарат (M±m, n = 6) Умови досліду V3 V4 Дихальний контроль, V3/V4 АДФ/О, мкМ АДФ/ нг ат О АДФ/∆t, мкмоль АДФ/c на 1 мг білка нг ат О/ хв на 1 мгг білка Контроль Опромінення (2,59 мКл/кг) Опромінення і L-аргінін Опромінення і L-NNA 48,99±4,02 29,88±2,92* 53,47±5,43** 44,41±4,87** 11,22±0,18 11,12±0,92 16,30±1,06** 10,86±0,91 4,0±0,37 2,68±0,24* 3,28±0,31 4,09±0,37** 3,09±0,16 1,92±0,09* 1,07±0,09 1,41±0,13 2,40±0,16 0,96±0,06* 0,95±0,07 1,41±0,06** Контроль Опромінення (5,18 мКл/кг) Опромінення і L-аргінін Опромінення і L-NNA 39,02±3,48 37,82±3,07 27,21±2,01** 67,40±6,74** 17,03±2,32 11,74±1,07* 10,05±0,92 14,19±1,31 2,29±0,20 3,22±0,27* 2,71±0,25 4,75±0,42** 3,05 ±0,25 1,95±0,08* 1,27±0,11** 1,11±0,09** 1,98±0,18 1,22±0,05* 0,57±0,07** 1,25±0,09 Контроль Опромінення (7,77 мКл/кг) Опромінення і L-аргінін Опромінення і L-NNA 45,06±3,11 60,81±5,33* 50,30±4,50 45,02±3,27∗∗ 10,92±1,17 27,10±2,05** 9,09±0,70** 10,33±0,58** 3,21±0,28 2,24±0,19* 5,53±0,51** 3,39±0,29** 3,12±0,28 1,79±0,06 1,27±0,11* 1,26±0,12∗∗ 2,37±0,11 1,81±0,26 1,06±0,11** 0,95±0,07** ∗ Вірогідні зміни між опроміненням і контролем (Р<0,05). ∗∗ Ті ж самі зміни між опроміненням і введенням L-аргініну і L-NNA. У середні терміни дії іонізуючої радіації, зокрема при досягненні сумарної дози опромінення 5,18 мКл/кг за умов окиснення СК і КГЛ, досліджено вірогідне зниження величини АДФ/О та швидкості фосфорилювання. Отже, деструктивні процеси мітохондрі- ального енергозабезпечення, оцінювані за змінами функціонального стану МХ печінки щурів, продовжували поглиблюватись, засвідчуючи зниження ролі кисневого енергозабезпе- чення. Введення L-аргініну впродовж 20 діб опромінення і досягнення сумарної дози 5,16 мКл/кг викликає підвищення спряженості на 86 % (P<0,05), ефективності ОФ на 45,5 % (P<0,05) та швидкості фосфорилювання за умов окиснення СК порівняно з опроміненням. Вплив L-аргініну за зазначених умов супроводжується зниженням швидкості фосфорилю- ючого дихання на фоні підвищення АДФ/О. У середні терміни опромінення при введенні L-NNA досліджено вірогідне підви- щення дихання у стані V3 на 70,1 % (P<0,01) та інших величин фосфорилюючого дихання (інтенсивності, ефективності та швидкості процесу фосфорилювання) при окисненні СК. Аналогічні зміни активації фосфорилюючого дихання отримано нами також за умов окиснення КГЛ: фосфорилюючого дихання на 78,2 % (P<0,01), спряженості процесів дихання і фосфорилювання на 47,5 % (P<0,01), їх ефективності та швидкості. Отже, інгібування ролі NO-синтаз у ранні терміни після іонізуючого впливу можливе через зниження кисень-залежних процесів, сприяє посиленню кисень-незалежних метаболічних шляхів, що виступає одним з можливих шляхів корекції мітохондріального енергозабез- печення за умов іонізуючого опромінення. NO-ЗАЛЕЖНА КОРЕКЦІЯ ________________________________________________________________________________________________________________________ ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ ВИП. 3 Ч. 1 2005 157 У віддалені терміни опромінення (сумарна доза 7,77 мКл/кг) порівняно з середніми, що вже зазначалось нами як ефект посилення репараційних процесів організму у попередніх роботах [12, 13], досліджено активацію окиснення СК і КГЛ. Однак негативна дія опромінення пов’язується нами зі зниженням спряженості ОФ у випадку окиснення КГЛ, зменшенням величини АДФ/О при збереженні високої швидкості фосфорилювання. Зазначені процеси супроводжуються підвищенням інтенсивності процесів ліпопероксидації. Ефекти L-аргініну викликають зниження процесів мітохондріального дихання у двох випадках, проте за умов окиснення КГЛ зростає спряженість дихання і фосфорилювання. Дія L-NNA впродовж 30 діб опромінення супроводжується зниженням процесів ОФ, їх спряженості і швидкості при окисненні СК і КГЛ. Особливо ефекти інгібуючого впливу L- NNA пов’язані з окисненням КГЛ порівняно з впливом на систему окиснення СК. Отже, упродовж тривалого терміну опромінення коригувальний ефект системи оксиду азоту [14] пов’язаний з роллю попередника біосинтезу оксиду азоту L-аргініну, при введенні якого підвищується роль НАД-залежних субстратів окиснення і системи ацетилхоліну. Установ- лено, що в усі терміни експерименту (2,58, 5,18 та 7,77 мКл/кг) хронічне рентгенівське опромінення призводить до нагромадження в крові вмісту ТБК-активних продуктів (рисунок). Зокрема, уже найменша доза іонізуючого впливу обумовлює нагромадження в крові щурів вмісту ТБК-продуктів. Зокрема, їх рівень в опромінених тварин підвищується на 46 % (Р<0,05) щодо рівня контролю. В інші терміни досліджень аналогічні показники також значно перевищують відповідні значення в неопромінених тварин. * * * * * * * * * * ** * * * * * 0 0 ,5 1 1 ,5 2 2 ,5 3 3 ,5 4 2 ,5 9 м К л /к г 5 ,1 8 м К л /к г 7 ,7 7 м К л /к г н м о л ь /г 1 2 3 4 5 6 Вміст ТБК-активних продуктів (нмоль/г) у печінці за умов щоденного іонізуючого опромінення і досягнення сумарних доз опромінення 2,59, 5,18 та 7,77 мКл/кг та введення L-аргініну і L-NNA: 1 - контроль; 2 - опромінення; 3 - L-аргінін і опромінення; 4 - L-NNA і опромінення; 5 - опромінення і L-аргінін; 6 – опромінення і L-NNA. * Вірогідні зміни між опроміненням і контролем. ** Те ж між опроміненням і введенням препаратів. Зростання вмісту ТБК-активних продуктів установлено також у тканинах травних залоз, (печінка, тонка кишка). Це свідчить про інтенсифікацію процесів ліпопероксидації на 54 % (Р<0,01) щодо величин контролю при досягенні сумарної дози опромінення 7,77 мКл/кг. СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ 1. Кузин А.М. Действие атомной радиации в малых дозах на биоту // Радиобиология. - 1991. - Т. 31, № 2. - С. 175 - 179. 2. Sun Y. Free radical antioxidant enzymes, and carcinogenesis // Free Radicals Biology & Medicine. - 1990. - Vol. 8. - P. 583 - 599. Н. М. КУРГАЛЮК. Г. М. ТКАЧЕНКО _______________________________________________________________________________________ ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ ВИП. 3 Ч.1 2005 158 3. Костеша Н.Я. Роль вегетативной нервной системы в регуляции секреторной функции желудка облученных собак // Радиобиология. - 1989. - Т. 24, № 4. - С. 569 - 571. 4. Кургалюк Н.М., Горинь О.В. Стан мітохондріального дихання та окислювального фосфори- лювання у печінці білих щурів за умов рентгенівського опромінення та введення альфа- кетоглутарату натрію // Фізіол. журн. - 2000. - Т. 46, № 5. - С. 63 - 70. 5. Доліба М.М., Кургалюк Н.М., Музика Ф.В. та ін. Синергізм дії α-кетоглутарату і ацетилхоліну на енергетичний обмін в мітохондріях // Фізіол. журн. - 1993. - Т. 39, № 5-6. - С. 65 - 70. 6. Кургалюк Н. Стан мітохондріального дихання та окиснювального фосфорилювання у печінці білих щурів за умов рентгенівського опромінення, введення L-аргініну та блокатора синтази оксиду азоту L-NNA // Вісник Львів. ун-ту. Сер. біол. - 2002. - Вип. 31. - С. 233 - 240. 7. Moncada S., Palmer R., Higgs E. Nitric oxide: physiology, pathophysiology, and pharmacology // Pharmacol. Rev. - 1991. - Vol. 43. - P. 109 - 142. 8. Szewczyk A., Wojtczak L. Mitochondria as a pharmacological target // Pharmacol. Rev. - 2002. - Vol. 54. - P. 101 - 127. 9. Руководство по изучению биологического окисления полярографическим методом. - М.: Наука, 1973. - 221 с. 10. Lowry O.H., Rosenbrough N.H., Farr A.L., Randall R.J. Protein measurement with Folin protein reagent // J. Biol. Chem. - 1951. - Vol. 193. - Р. 265 - 275. 11. Тимирбулатов Р.А., Селезнев Е.И. Метод повышения интенсивности свободнорадикального окисления липидсодержащих компонентов крови и его диагностическое значение // Лаб. дело. - 1981. - № 4. - С. 209 - 211. 12. Горинь О.В., Кургалюк Н.М. Вплив альфа-кетоглутарату на показники периферичної крові, перекисного окиснення ліпідів і активність ферментів антиоксидантного захисту опромінених щурів // Фізіол. журн. - 2000. - Т. 46, № 3. - С. 57 - 66. 13. Кургалюк Н.М., Іккерт О.В., Ткаченко Г.М. та ін. Радіотерапевтичні та радіопротекторні ефекти впливу екзогенного L-аргініну на мітохондріальне енергозабезпечення та інтенсивність процесів ліпопероксидації у щурів // Тези доп. ІІІ з’ їзду Українського біофізичного товариства 8 - 11 жовт. 2002 р., м. Львів. - С. 200 14. Palumbo A., Astarita G., Ischia M. Inhibition of neuronal nitric oxide synthase by 6-nitrocatecho- lamines, putative reactions products of nitric oxide with catecholamines under oxidative stress conditions // Biochem. J. - 2001. - Vol. 356. - P. 105 - 110. Надійшла до редакції 25.10.04, після доопрацювання - 04.04.05. NO-ЗАЛЕЖНА КОРЕКЦІЯ ________________________________________________________________________________________________________________________ ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ ВИП. 3 Ч. 1 2005 159 5 NO-ЗАВИСИМАЯ КОРРЕКЦИЯ МИТОХОНДРИАЛЬНЫХ ДИСФУНКЦИЙ ПРИ ИОНИЗИРУЮЩЕМ ОБЛУЧЕНИИ КРЫС В МАЛЫХ ДОЗАХ Н. Н. Кургалюк, Г. М. Ткаченко В опытах на крысах исследованы эффекты парентерального введения предшественника биосинтеза оксида азота L-аргинина (600 мг/кг) и ингибитора синтазы оксида азота L-NNA (35 мг/кг) на величины АДФ-стимулированного дыхания митохондрий печени при использовании субстратов дыхания 0,35 мМ сукцината и 1 мМ α-кетоглутарата. Показано корригирующее влияние L-аргинина, связанное с повышением сопряжения энергетических реакцій с одновременным снижением интен- сивности процессов свободнорадикального окисления. 5 NO-DEPENDENT CORRECTION OF MITOCHONDRIAL DYSF UNCTIONS AT IONIZING IRRADIATION IN SMALL DOZES N. N. Kurhalyuk, G.M. Tkachenko In experiences on rats effects of introductions of the predecessor of biosynthesis nitric oxide of L- arginine (600 mg/kg) and inhibitor biosyntesis nitric oxide L-NNA (35 mg/kg) on parametres of ADP- stimulation mitochondrial respiration in liver at use of substratates of respirates 0,35 mm succinate and 1 mm α-ketoglutarate. It is shown correction influence of L-arginine connected to increase of interface energetic metabolism with simultaneous decrease of intensity processes of lipoperoxidation.

Схожі ресурси