Омега-3 поліненасичені жирні кислоти попереджують набухання субсарколемальної та інтерфібрилярної фракцій мітохондрій міокарда

В работе изучали влияние ω-3 полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК) на кальций-индуцированое набухание митохондрий. Выявлена разница в набухании между интерфибриллярной и субсарколеммальной фракциями митохондрий при влиянии ω-3 ПНЖК. В условиях контроля, такие фракции митохондрий проявляют одинаковую...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Published in:Таврический медико-биологический вестник
Date:2012
Main Authors: Панасюк, О.С., Шиш, А.М., Мойбенко, О.О.
Format: Article
Language:Ukrainian
Published: Кримський науковий центр НАН України і МОН України 2012
Subjects:
Online Access:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/44700
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:Омега-3 поліненасичені жирні кислоти попереджують набухання субсарколемальної та інтерфібрилярної фракцій мітохондрій міокарда / О.С. Панасюк, А.М. Шиш, О.О. Мойбенко // Таврический медико-биологический вестник. — 2012. — Т. 15, № 3, ч. 1 (59). — С. 254-256. — Бібліогр.: 10 назв. — укр.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-44700
record_format dspace
spelling Панасюк, О.С.
Шиш, А.М.
Мойбенко, О.О.
2013-06-03T16:19:41Z
2013-06-03T16:19:41Z
2012
Омега-3 поліненасичені жирні кислоти попереджують набухання субсарколемальної та інтерфібрилярної фракцій мітохондрій міокарда / О.С. Панасюк, А.М. Шиш, О.О. Мойбенко // Таврический медико-биологический вестник. — 2012. — Т. 15, № 3, ч. 1 (59). — С. 254-256. — Бібліогр.: 10 назв. — укр.
2070-8092
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/44700
577.115.3+576.311.347
В работе изучали влияние ω-3 полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК) на кальций-индуцированое набухание митохондрий. Выявлена разница в набухании между интерфибриллярной и субсарколеммальной фракциями митохондрий при влиянии ω-3 ПНЖК. В условиях контроля, такие фракции митохондрий проявляют одинаковую чувствительность к кальций-индуцированому набуханию. Показано, что при влиянии ω-3 ПНЖК интерфибриллярная и субсарколлемальная фракции митохондрий менее чувствительны к кальций-индуцированому набуханию, при этом защитное влияние ω-3 ПНЖК на интерфибриллярные митохондрии было более выраженным.
The influence of ω-3 polyunsaturated fatty acid (PUFA) on calcium-induced mitochondria swelling was studied. It has been established the difference in swelling between subsarcolemmal and interfibrillar mitochondria fractions after treatment with ω-3 PUFA. In the control group, there was no difference in Ca2+–induced swelling in these fractions. It has been shown what after treatment with ω-3 PUFA subsarcolemmal and interfibrillar mitochondria fractions are less sensible to calcium-induced swelling, but the protective effect of ω-3 PUFA is more pronounced for the interbrillar mitochondria.
uk
Кримський науковий центр НАН України і МОН України
Таврический медико-биологический вестник
Оригинальные статьи
Омега-3 поліненасичені жирні кислоти попереджують набухання субсарколемальної та інтерфібрилярної фракцій мітохондрій міокарда
Омега-3 полиненасыщенные жирные кислоты предупреждают набухание субсарколемальной и интерфибриллярной фракций митохондрий миокарда
Ω-3 polyunsaturated fattyacid prevents swelling of subsarcolemmal and interfibrillar mitochondria fractions of myocardium
Article
published earlier
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
title Омега-3 поліненасичені жирні кислоти попереджують набухання субсарколемальної та інтерфібрилярної фракцій мітохондрій міокарда
spellingShingle Омега-3 поліненасичені жирні кислоти попереджують набухання субсарколемальної та інтерфібрилярної фракцій мітохондрій міокарда
Панасюк, О.С.
Шиш, А.М.
Мойбенко, О.О.
Оригинальные статьи
title_short Омега-3 поліненасичені жирні кислоти попереджують набухання субсарколемальної та інтерфібрилярної фракцій мітохондрій міокарда
title_full Омега-3 поліненасичені жирні кислоти попереджують набухання субсарколемальної та інтерфібрилярної фракцій мітохондрій міокарда
title_fullStr Омега-3 поліненасичені жирні кислоти попереджують набухання субсарколемальної та інтерфібрилярної фракцій мітохондрій міокарда
title_full_unstemmed Омега-3 поліненасичені жирні кислоти попереджують набухання субсарколемальної та інтерфібрилярної фракцій мітохондрій міокарда
title_sort омега-3 поліненасичені жирні кислоти попереджують набухання субсарколемальної та інтерфібрилярної фракцій мітохондрій міокарда
author Панасюк, О.С.
Шиш, А.М.
Мойбенко, О.О.
author_facet Панасюк, О.С.
Шиш, А.М.
Мойбенко, О.О.
topic Оригинальные статьи
topic_facet Оригинальные статьи
publishDate 2012
language Ukrainian
container_title Таврический медико-биологический вестник
publisher Кримський науковий центр НАН України і МОН України
format Article
title_alt Омега-3 полиненасыщенные жирные кислоты предупреждают набухание субсарколемальной и интерфибриллярной фракций митохондрий миокарда
Ω-3 polyunsaturated fattyacid prevents swelling of subsarcolemmal and interfibrillar mitochondria fractions of myocardium
description В работе изучали влияние ω-3 полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК) на кальций-индуцированое набухание митохондрий. Выявлена разница в набухании между интерфибриллярной и субсарколеммальной фракциями митохондрий при влиянии ω-3 ПНЖК. В условиях контроля, такие фракции митохондрий проявляют одинаковую чувствительность к кальций-индуцированому набуханию. Показано, что при влиянии ω-3 ПНЖК интерфибриллярная и субсарколлемальная фракции митохондрий менее чувствительны к кальций-индуцированому набуханию, при этом защитное влияние ω-3 ПНЖК на интерфибриллярные митохондрии было более выраженным. The influence of ω-3 polyunsaturated fatty acid (PUFA) on calcium-induced mitochondria swelling was studied. It has been established the difference in swelling between subsarcolemmal and interfibrillar mitochondria fractions after treatment with ω-3 PUFA. In the control group, there was no difference in Ca2+–induced swelling in these fractions. It has been shown what after treatment with ω-3 PUFA subsarcolemmal and interfibrillar mitochondria fractions are less sensible to calcium-induced swelling, but the protective effect of ω-3 PUFA is more pronounced for the interbrillar mitochondria.
issn 2070-8092
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/44700
citation_txt Омега-3 поліненасичені жирні кислоти попереджують набухання субсарколемальної та інтерфібрилярної фракцій мітохондрій міокарда / О.С. Панасюк, А.М. Шиш, О.О. Мойбенко // Таврический медико-биологический вестник. — 2012. — Т. 15, № 3, ч. 1 (59). — С. 254-256. — Бібліогр.: 10 назв. — укр.
work_keys_str_mv AT panasûkos omega3polínenasičenížirníkislotipoperedžuûtʹnabuhannâsubsarkolemalʹnoítaínterfíbrilârnoífrakcíimítohondríimíokarda
AT šišam omega3polínenasičenížirníkislotipoperedžuûtʹnabuhannâsubsarkolemalʹnoítaínterfíbrilârnoífrakcíimítohondríimíokarda
AT moibenkooo omega3polínenasičenížirníkislotipoperedžuûtʹnabuhannâsubsarkolemalʹnoítaínterfíbrilârnoífrakcíimítohondríimíokarda
AT panasûkos omega3polinenasyŝennyežirnyekislotypredupreždaûtnabuhaniesubsarkolemalʹnoiiinterfibrillârnoifrakciimitohondriimiokarda
AT šišam omega3polinenasyŝennyežirnyekislotypredupreždaûtnabuhaniesubsarkolemalʹnoiiinterfibrillârnoifrakciimitohondriimiokarda
AT moibenkooo omega3polinenasyŝennyežirnyekislotypredupreždaûtnabuhaniesubsarkolemalʹnoiiinterfibrillârnoifrakciimitohondriimiokarda
AT panasûkos ω3polyunsaturatedfattyacidpreventsswellingofsubsarcolemmalandinterfibrillarmitochondriafractionsofmyocardium
AT šišam ω3polyunsaturatedfattyacidpreventsswellingofsubsarcolemmalandinterfibrillarmitochondriafractionsofmyocardium
AT moibenkooo ω3polyunsaturatedfattyacidpreventsswellingofsubsarcolemmalandinterfibrillarmitochondriafractionsofmyocardium
first_indexed 2025-11-25T21:00:22Z
last_indexed 2025-11-25T21:00:22Z
_version_ 1850544751530475520
fulltext 254 ТАВРИЧЕСКИЙ МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИЙ ВЕСТНИК2012, том 15, № 3, ч. 1 (59) УДК 577.115.3+576.311.347 © О.С. Панасюк, А. М. Шиш, О.О. Мойбенко, 2012. ОМЕГА-3 ПОЛІНЕНАСИЧЕНІ ЖИРНІ КИСЛОТИ ПОПЕРЕДЖУЮТЬ НАБУХАННЯ СУБСАРКОЛЕМАЛЬНОЇ ТА ІНТЕРФІБРИЛЯРНОЇ ФРАКЦІЙ МІТОХОНДРІЙ МІОКАРДА О.С. Панасюк, А. М. Шиш, О.О. Мойбенко Інститут фізіології ім. О.О.Богомольця, відділ загальної та молекулярної патофізіології (керівник – академік, д.м.н. О.О. Мойбенко), м. Київ. Ω-3 POLYUNSATURATED FATTYACID PREVENTS SWELLING OF SUBSARCOLEMMALAND INTERFIBRILLAR MITOCHONDRIA FRACTIONS OF MYOCARDIUM O.S. Panasiuk, A.M.Shysh, O.O. Moibenko SUMMARY The influence of ω-3 polyunsaturated fatty acid (PUFA) on calcium-induced mitochondria swelling was studied. It has been established the difference in swelling between subsarcolemmal and interfibrillar mitochondria fractions after treatment with ω-3 PUFA. In the control group, there was no difference in Ca2+–induced swelling in these fractions. It has been shown what after treatment with ω-3 PUFA subsarcolemmal and interfibrillar mitochondria fractions are less sensible to calcium-induced swelling, but the protective effect of ω-3 PUFA is more pronounced for the interbrillar mitochondria. ОМЕГА-3 ПОЛИНЕНАСЫЩЕННЫЕ ЖИРНЫЕ КИСЛОТЫ ПРЕДУПРЕЖДАЮТ НАБУХАНИЕ СУБСАРКОЛЕМАЛЬНОЙ И ИНТЕРФИБРИЛЛЯРНОЙ ФРАКЦИЙ МИТОХОНДРИЙ МИОКАРДА О.С. Панасюк, А. М. Шиш, О.О. Мойбенко РЕЗЮМЕ В работе изучали влияние ω-3 полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК) на кальций- индуцированое набухание митохондрий. Выявлена разница в набухании между интерфибриллярной и субсарколеммальной фракциями митохондрий при влиянии ω-3 ПНЖК. В условиях контроля, такие фракции митохондрий проявляют одинаковую чувствительность к кальций-индуцированому набуханию. Показано, что при влиянии ω-3 ПНЖК интерфибриллярная и субсарколлемальная фракции митохондрий менее чувствительны к кальций-индуцированому набуханию, при этом защитное влияние ω-3 ПНЖК на интерфибриллярные митохондрии было более выраженным. Ключові слова: мітохондрії, субсарколемальні, інтерфібрилярні, ω-3 поліненасичені жирні кислоти З літературних джерел відомо, що в кардіоміоцитах є дві функціонально різні субпопуляції мітохондрій, локалізованих в різних регіонах клітини: субсарколемальні, розташовані під сарколемою та інтерфібрилярні, розташовані між міофібрилами [2, 6, 8]. Різниця між цими двома мітохондріальними субпопуляціями заключається в білковому і ліпідному складі, біохімічних властивостях та функціях [2]. Хоча інтерфібрилярна мітохондріальна фракція досягає 80% загального мітохондріального вмісту [2, 5], більшість досліджень на ізольованих мітохондріях, виконано на субсарколемальній субпопуляції. Як показано нами раніше та в інших роботах, щ- 3 поліненасичені жирні кислоти (ПНЖК) підвищують стійкість серця до патологічних впливів (ішемія- реперфузія, стрес та ін.) [1, 4]. Щодо зміни функцій органел кардіоміоцитів, зокрема мітохондрій під впливом щ-3 ПНЖК, то це питання і досі лишається нез‘ясованим. Існують лише поодинокі роботи [9], в яких показано, що збагачення раціону на ω-3 ПНЖК призводить до зміни жирнокислотного складу фосфоліпідів органел серця та збільшення співвідношенняω-3/щ-6 ПНЖК. Дані Pepe S. свідчать, що включенняω-3 ПНЖК в фосфоліпіди мітохондрій та саркоплазматичний ретикулюм серця запобігає перенавантаженню Са2+ мітохондрій та зменшує пошкодження серця після ішемії-реперфузії [10]. Однак, лишається нез‘ясованим питання впливу щ-3 ПНЖК на субсарколемальну та інтерфібрилярну фракцію мітохондрій серця за дії індуктора набухання. Мета роботи - виявити можливу різницю в чутливості до підвищеного вмісту в середовищі іонів кальцію між субсарколемальною та інтерфібрилярною фракціями мітохондрій в умовах контролю та за впливу щ-3 ПНЖК. МАТЕРІАЛИ І МЕТОДИ У роботі використовували 2 групи щурів: 1- контрольна, 2- тварини, яких годували щ-3 ПНЖК (0.1мл/100г маси тіла). Дві субпопуляції мітохондрій серця виділяли відповідно до методу описаного Palmer 1977[7]. Серця промивались льодовим 0.9% NaCl та подрібнювались в буфері А (цукроза 250, тріс-HCl 20, pH 7.2), який містив 1 ммоль/л EGTA, 0.5% BSA. Подрібнена тканина гомогенізувалась тефлоновим гомогенізатором. Гомогенат центрифугувався при 700 Ч g та 2°C, з супернатанту виділялись субсарколемальні мітохондрії методом диференційного центрифугування. Осад, що 255 О Р И Г И Н А Л Ь Н Ы Е С Т А Т Ь И залишився, ресуспендували в буфері А, і обробили Nagarse (Sigma Chemical Co., St. Louis, MO, США) в концентрації 2,5мг/г тканини і гомогенізували одразу. Гомогенат розводили в 2 рази буфером А і з нього виділяли інтерфібрилярні мітохондрії диференційним центрифугуванням. Дослідження набуханя мітохондрій проводили методом спектрофотометричної реєстрації, для цього мітохондрії поміщали в інкубаційне середовище ізотонічного складу (ммоль/л): KCl - 120, тріс-HCl -10, KH2PO4-10; pH 7,4, сукцинат натрію -10 з додаванням 5µM ротенону і реєстрували зниження оптичної густини суспензії мітохондрій при л=520нм за 5хв до і впродовж 10хв їх набухання за наявності індуктора мітохондріальної пори - кальцію. Зміну рівня набухання мітохондрій визначали як відношення між показником набухання мітохондрій на 15хв відносно вихідного значення. Набухання мітохондрій індукували додаванням CaCl2на 5тій хвилині інкубації в кінцевій концентрації 10–4 M. Концентрація білка становила 0,1мг/мл. Як контроль використовували суспензію мітохондрій в інкубаційному середовищі за відсутності індуктора з подальшою реєстрацією оптичної густини протягом 15хв. Статистичну обробку отриманих результатів проводили з використанням тест-критерію Стьюдента, значення Р<0,05 розглядали як достовірне. РЕЗУЛЬТАТИ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ В результаті наших досліджень було виявлено, що в контрольній групі, інтерфібрилярні та субсарколемальні мітохондрії проявляють однакову чутливість до кальцію. Так, в безкальцієвому середовищі, хід зниження світлопоглинання, що відповідає набуханню мітохондрій, не відрізнявся між субсарколемальною та інтерфібрилярною фракціями в контрольній групі (до 0,81±0,01 та 0,80 ± 0,02 на 15хв, відповідно) (табл.1). Також виявлено, що при відсутності iонів Ca2+, субсарколемальні мітохондрії з контрольної та експериментальної груп не мали суттєвої різниці в набуханні (табл.1). На відміну від цього в інтерфібрилярній фракції мітохондрій, застосування ω-3 ПНЖК призводить до зменшення набухання мітохондрій в безкальцієвому середовищі на 13,75% (зниження світлопоглинання до 0,91±0,02), порівняно з контрольною групою (0,80±0,02 (P<0,05)(табл.1). Тобто ω-3 ПНЖК попереджують набухання інтерфібрилярної фракції мітохондрій на відміну від субсарколемальної в умовах контролю. Нами показано, що після додавання CaCl2 (100 µM) підвищується величина набухання мітохондрій як субсарколемальної (до 0,63±0,05) так і інтерфібрилярної (до 0,65 ± 0,06) фракцій контрольної групи. За умов застосування щ-3 ПНЖК реакція субсарколемальних мітохондрій на присутність iонів Ca2+ була меншою на 12,6% порівняно з групою без застосування ω-3 ПНЖК (табл.1). Також і в інтерфібрилярній фракції мітохондрій за цих же умов величина набухання мітохондрій була на 27,6% нижче ніж в контролі (табл.1). Слід зазначити, що інтерфібрилярна фракція мітохондрій виявилася менш чутливою до кальцій- індукованого набухання порівняно до субсарколемальної фракції мітохондрій в умовах застосування ω-3 ПНЖК. Так, показник набухання інтерфібрилярної фракції мітохондрій був на 16,9% нижчим ніж субсарколемальної, що вказує на зменшену чутливість до перенавантаження Са2+ інтерфібрилярної фракції після застосування ω-3 ПНЖК. Таблиця 1 Набухання субсарколемальної та інтерфібрилярної фракцій мітохондрій в умовах контролю та за впливу щ-3 поліненасичених жирних кислот Оптична щільність суспензії мітохондрій, D520Фракції мітохондрій середовище без Ca2+ середовище з додаванням Ca2+ субсарколемальна 0,81±0,01 0,63 ± 0,05 субсарколемальна + ω-3 ПНЖК 0,810,01 0,710,06* інтерфібрилярна 0,80±0,02 0,65 ± 0,06 інтерфібрилярна+ ω-3 ПНЖК 0,910,02 *# 0,83 ± 0,01*# Примітка: *вірогідно у порівнянні з контрольною групою; # вірогідно у порівнянні з субсарколемальними мітохондріями зω-3 ПНЖК ; p<0,05. Набухання мітохондрій у відповідь на CaCl2 попереджувалось додаванням циклоспорину А (данні не представлені), вказуючи на те, що кальцій індуковане набухання мітохондрій вірогідно відображає відкриття мітохондріальної пори змінної проникності. Виявлена нами різниця в чутливості до кальцій- індукованого набухання під впливомω-3 ПНЖК може залежати саме від різних субпопуляцій мітохондрій. Вважаеться, що дія ω-3 ПНЖК зумовлена вбудовуванням ейкозапентаєнової та докозагексаєнової кислот в клітинну і мітохондріальну мембрани [10]. 256 ТАВРИЧЕСКИЙ МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИЙ ВЕСТНИК2012, том 15, № 3, ч. 1 (59) Зміни жирнокислотного складу мітохондріальних мембран може змінювати не тільки фізичні характеристики мембрани, але і модифікувати активність мітохондріальних іонних каналів, що ймовірно веде до захисту мітохондрій при кальцій- індукованому пошкодженні. Наслідком застосування ω-3 ПНЖК можуть бути змінені мітохондріальні Ca2+ чи K+ струми. Відомо, що активація мітохондріальних АТФ-залежних калієвих каналів веде до інгібування мітохондріальної пори [3]. Так як активація K+ каналів веде до кардіопротекції, ефектω-3 ПНЖК може бути зумовлений зміною активності чи експресії цих каналів. Також на нашу думку ефектω-3 ПНЖК може бути зумовлений впливом на регуляторні механізми мітохондріальної пори. Таким чином, отримані нами результати свідчать, що інтерфібрилярна та субсарколемальна фракції мітохондрій в умовах контролю проявляють однакову чутливість до кальцій-індукованого набухання. Доведено, що застосування ω-3 ПНЖК захищає обидві мітохондріальні фракції від кальцій- індукованого набухання. Встановлено, що протекторний ефект ω-3 ПНЖК значно більш виражений для інтерфібрилярної ніж для субсарколемальної фракцій мітохондрій, вказуючи на те, що ступінь мітохондріальної функціональної гетерогенності може зростати при патологічних умовах, таких як кальцієве перенавантаження. ЛІТЕРАТУРА 1. Шиш А. М., Кукоба Т. В., Кириленко О. Є., Мойбенко О. О. Вплив препарату "Епадол" на серцево-судинну систему при гострій ішемії- реперфузії міокарда. // Вісник Вінницького Національного медичного університету - 2007. - Т. 11, № 2/1. - с. 496-499. 2. Adhihetty P.J., Ljubicic V., Menzies K.J., Hood D.A. Differential susceptibility of subsarcolemmal and intermyofibrillar mitochondria to apoptotic stimuli. // Am J Physiol Cell Physiol. - 2005. - Vol. 289. - P.C994-C1001. 3. Costa A.D., Jakob R., Costa C.L., Andrukhiv K., West I.C., Garlid K.D. The mechanism by which the mitochondrial ATP-sensitive K+ channel opening and H2O2 inhibit the mitochondrial permeability transition. // J Biol Chem. - 2006. - Vol. 281. - P.C20801-C8. 4. Demaison L., Moreau D., Vergely-Vandriesse C., Gregoire S., Degois M., Rochette L. Effects of dietary polyunsaturated fatty acids and hepatic steatosis on the functioning of isolated working rat heart under normoxic conditions and during post-ischemic reperfusion. // Mol Cell Biochem. - 2001. - Vol. 224. - P.C103-C16. 5. Hoppeler H. Exercise-induced ultrastructural changes in skeletal muscle. // Int J Sports Med. - 1986. - Vol.7. - P.C187-C204. 6. O'Shea K.M., Khairallah R.J., Sparagna G.C., Xu W., Hecker P.A., Robillard-Frayne I., Des Rosiers C., Kristian T., Murphy R.C., Fiskum G., Stanley W.C. Dietary omega-3 fatty acids alter cardiac mitochondrial phospholipid composition and delay Ca2+-induced permeability transition. // J Mol Cell Cardiol. - 2009. - Vol. 47. - P.C819-C27. 7. Palmer J.W., Tandler B., Hoppel C L. Biochemical properties of subsarcolemmal and interfibrillar mitochondria isolated from rat cardiac muscle. // J Biol Chem. - 1977. - Vol. 252(23). - P.C8731-C9. 8. Palmer J.W., Tandler B., Hoppel C.L. Heterogeneous response of subsarcolemmal heart mitochondria to calcium. // Am J Physiol. - 1986. - Vol. 250. - P.C741-C8. 9. Pepe S. Effect of dietary polyunsaturated fatty acids on age-related changes in cardiac mitochondrial membranes. // Exp Gerontol. - 2005. - Vol. 40(8-9). - P.C751-C8. 10. Pepe S. Mitochondrial function in ischaemia and reperfusion of the ageing heart. // Clin Exp Pharmacol Physiol. - 2000. - Vol.27. - P.C745-C50.