Хімаза, тонін та кальпаїни за умов штучного гіпометаболічного стану у хом’яків
У хом’яків при штучному гіпометаболічному стані (ШГМС) (метод Анджуса-Бахметьєва-Джайя) у сироватці крові, без’ядерних фракціях гомогенатів тканин гіпоталамуса, кори і стовбура мозку, мозочка, легень, серця, печінки і нирок визначали активність ферментів альтернативних шляхів утворення ангіотензину...
Saved in:
| Published in: | Проблемы криобиологии и криомедицины |
|---|---|
| Date: | 2007 |
| Main Authors: | , , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України
2007
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/69102 |
| 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: | Хімаза, тонін та кальпаїни за умов штучного гіпометаболічного стану у хом’яків / Л.М. Самохіна, В.В. Ломако, О.В. Шило // Проблемы криобиологии. — 2007. — Т. 17, № 4. — С. 347-355. — Бібліогр.: 28 назв. — рос., англ. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860121927448788992 |
|---|---|
| author | Самохіна, Л.М. Ломако, В.В. Шило, О.В. |
| author_facet | Самохіна, Л.М. Ломако, В.В. Шило, О.В. |
| citation_txt | Хімаза, тонін та кальпаїни за умов штучного гіпометаболічного стану у хом’яків / Л.М. Самохіна, В.В. Ломако, О.В. Шило // Проблемы криобиологии. — 2007. — Т. 17, № 4. — С. 347-355. — Бібліогр.: 28 назв. — рос., англ. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Проблемы криобиологии и криомедицины |
| description | У хом’яків при штучному гіпометаболічному стані (ШГМС) (метод Анджуса-Бахметьєва-Джайя) у сироватці крові, без’ядерних фракціях гомогенатів тканин гіпоталамуса, кори і стовбура мозку, мозочка, легень, серця, печінки і нирок визначали активність ферментів альтернативних шляхів утворення ангіотензину II (хімази, тоніну) і кальційзалежних протеїназ (кальпаїнів) ферментативним (10–9–10–10 г) методом. Показано, що органами-мішенями при розвитку ШГМС і на етапі самовідігрівання є легені, серце, печінка і нирки, а також структури мозку, відповідальні за регуляцію функцій життєзабезпечення. Розвиток ШГМС може призводити до вазоконстрикторних змін за рахунок активації хімази та витрачення тоніну. Активація кальпаїнів може стимулювати розвиток клітинного та тканинного ушкодження, що обумовлює локальне зниження активності тоніну. Зазначені зміни нормалізуються переважно через 24 години після впливу.
У хомяков при искусственном гипометаболическом состоянии (ИГМС) (метод Анджуса-Бахметьева-Джайя) в сыворотке крови, безъядерных фракциях гомогенатов тканей гипоталамуса, коры и ствола мозга, мозжечка, легких, сердца, печени и почек определяли активность ферментов альтернативных путей образования ангиотензина II (химазы, тонина) и кальций-зависимых протеиназ (кальпаинов) ферментативным (10–9–10–10 г) методом. Показано, что органами-мишенями при ИГМС и на этапе самоотогрева являются легкие, сердце, печень и почки, а также структуры мозга, ответственные за регуляцию функций жизнеобеспечения. Развитие ИГМС может приводить к вазоконстрикторным изменениям за счет активации химазы и расхода тонина. Активация кальпаинов может стимулировать развитие клеточного и тканевого повреждения, что обусловливает локальное снижение активности тонина. Отмеченные изменения нормализуются преимущественно через 24 ч после воздействия.
The activity of enzymes of alternative ways of angiotensin II formation (chymase, tonin) and calcium-dependent proteinases (calpains) in hamsters serum, nuclear-free fractions of tissue gomogenates of cerebral cortex, brain stem, hypothalamus, cerebellum, lung, heart, liver and kidneys under artificial hypometabolic state (AHMS) (Andjus-Bakhmetev-Giaja method) with enzymatic (10–9–10–10 g) method have been studied. It has been shown that lung, heart, liver, kidneys and brain structures, which are critical for vital function were the most susceptible to AHMS development and at the self-rewarming stage. Increased chymase activity in liver and kidneys on the background of decreased tonin activity and elevated calpains activity may indicate vasoconstriction development and stimulation of cell and tissue damage, correspondingly. All the changes found were mainly normalized after 24 h.
|
| first_indexed | 2025-12-07T17:39:47Z |
| format | Article |
| fulltext |
347 PROBLEMS
OF CRYOBIOLOGY
Vol. 17, 2007, №4
ПРОБЛЕМЫ
КРИОБИОЛОГИИ
Т. 17, 2007, №4
УДК 577.156.5:616.379-008.9-056.7:591.2(076.5)
Л.М. САМОХіНА1, В.В. ЛОМАКО2, О.В. ШИЛО2*
Хімаза, тонін та кальпаїни за умов штучного
гіпометаболічного стану у хом’яків
UDC 577.156.5:616.379-008.9-056.7:591.2(076.5)
L.M. SAMOKHINA1, V.V. LOMAKO2, A.V. SHILO2*
Chymase, Tonin and Calpains under Artificial
Hypometabolic State in Hamsters
У хом’яків при штучному гіпометаболічному стані (ШГМС) (метод Анджуса-Бахметьєва-Джайя) у сироватці крові,
без’ядерних фракціях гомогенатів тканин гіпоталамуса, кори і стовбура мозку, мозочка, легень, серця, печінки і нирок визначали
активність ферментів альтернативних шляхів утворення ангіотензину II (хімази, тоніну) і кальційзалежних протеїназ (кальпаїнів)
ферментативним (10–9–10–10 г) методом. Показано, що органами-мішенями при розвитку ШГМС і на етапі самовідігрівання є
легені, серце, печінка і нирки, а також структури мозку, відповідальні за регуляцію функцій життєзабезпечення. Розвиток
ШГМС може призводити до вазоконстрикторних змін за рахунок активації хімази та витрачення тоніну. Активація кальпаїнів
може стимулювати розвиток клітинного та тканинного ушкодження, що обумовлює локальне зниження активності тоніну.
Зазначені зміни нормалізуються переважно через 24 години після впливу.
Ключові слова: хімаза, тонін, кальпаїни, гіпометаболічний стан, хом’яки.
У хомяков при искусственном гипометаболическом состоянии (ИГМС) (метод Анджуса-Бахметьева-Джайя) в сыворотке
крови, безъядерных фракциях гомогенатов тканей гипоталамуса, коры и ствола мозга, мозжечка, легких, сердца, печени и
почек определяли активность ферментов альтернативных путей образования ангиотензина II (химазы, тонина) и кальций-
зависимых протеиназ (кальпаинов) ферментативным (10–9–10–10 г) методом. Показано, что органами-мишенями при ИГМС и
на этапе самоотогрева являются легкие, сердце, печень и почки, а также структуры мозга, ответственные за регуляцию
функций жизнеобеспечения. Развитие ИГМС может приводить к вазоконстрикторным изменениям за счет активации химазы
и расхода тонина. Активация кальпаинов может стимулировать развитие клеточного и тканевого повреждения, что обусловливает
локальное снижение активности тонина. Отмеченные изменения нормализуются преимущественно через 24 ч после воздействия.
Ключевые слова: химаза, тонин, кальпаины, гипометаболическое состояние, хомяки.
The activity of enzymes of alternative ways of angiotensin II formation (chymase, tonin) and calcium-dependent proteinases
(calpains) in hamsters serum, nuclear-free fractions of tissue gomogenates of cerebral cortex, brain stem, hypothalamus, cerebellum, lung,
heart, liver and kidneys under artificial hypometabolic state (AHMS) (Andjus-Bakhmetev-Giaja method) with enzymatic (10–9–10–10 g)
method have been studied. It has been shown that lung, heart, liver, kidneys and brain structures, which are critical for vital function were
the most susceptible to AHMS development and at the self-rewarming stage. Increased chymase activity in liver and kidneys on the
background of decreased tonin activity and elevated calpains activity may indicate vasoconstriction development and stimulation of cell
and tissue damage, correspondingly. All the changes found were mainly normalized after 24 h.
Key-words: chymase, tonin, calpains, hypometabolic state, hamsters.
* Автор, якому необхідно надсилати кореспонденцію:
вул. Переяславська, 23, м. Харків, Україна 61015; тел.:+38
(057) 372-74-35, факс: +38 (057) 373-30-84, електронна пошта:
cryo@online.kharkov.ua
* To whom correspondence should be addressed: 23, Pereyaslavskaya
str., Kharkov, Ukraine 61015; tel.:+380 57 372 7435, fax: +380 57
373 3084, e-mail: cryo@online.kharkov.ua
1Institute of Therapy named by L.T. Malaya of the Academy of
Medical Sciences of Ukraine, Kharkov, Ukraine
2Institute for Problems of Cryobiology and Cryomedicine of the
National Academy of Sciences of Ukraine, Kharkov, Ukraine
1Інститут терапії ім. Л.Т. Малої АМН України, м. Харків
2Інститут проблем кріобіології і кріомедицини
НАН України, м. Харків
У природі широко розповсюджені гіпометабо-
лічні стани (ГМС), які характеризуються зворот-
ним зниженням обмінних процесів. До тригерів
розвитку природних ГМС відносять зниження
температури, зміну газового складу навколишнього
середовища (гіпоксія, гіперкапнія), затемнення та
інш. [2]. Вивчення особливостей біохімічних
процесів при ГМС, а також на етапі відновлення є
однією з актуальних проблем кріобіології і має
практичне значення для медицини та ветеринарії.
Відомо, що адаптація до екологічно низьких
температур індукує зміни в продукції енергії і
концентрації реактивних форм кисню [13]. Останні
сприяють розвитку оксидативного стресу і пош-
In nature hypometabolic states (HMSs), charac-
terizing reversible reduction of metabolic processes,
are quite widely spread. Temperature reduction, change
of environmental gas composition (hypoxia, hyper-
capnia), darkness etc. are referred [2] to the triggers
of the development of natural HMSs. The studying of
peculiarities of biochemical processes at HMSs as well
as at the recovery stage is one of actual tasks of
cryobiology and is of practical value for medicine and
veterinary.
It is known that adaptation to ecologically low
temperatures induces the changes in energy production
and concentration of reactive oxygen forms [13]. The
latter contributes to the development of oxidative stress
348 PROBLEMS
OF CRYOBIOLOGY
Vol. 17, 2007, №4
ПРОБЛЕМЫ
КРИОБИОЛОГИИ
Т. 17, 2007, №4
кодженню клітинного гомеостазу, і ця реакція є
тканиноспецифічною. Розвиток оксидативного
стресу супроводжується активацією ферментів
альтернативних шляхів утворення вазоконстрик-
торного пептиду ангіотензину II (АII): хімази, тоніну
[6]. Один з найсильніших вазоконстрикторів АІІ
утворюється як з ангіотензину І (АІ) за допомогою
ангіотензин-перетворюючого ферменту, так і аль-
тернативними шляхами з АІ за участю хімотрип-
синподібної протеїнази – хімази, тканинного акти-
ватора плазміногену (ТАП), катепсину G, тоніну
або з ангіотензиногену за участю ТАП, катепсину
G, тоніну [4]. Активація альтернативних шляхів
утворення АII має місце у серці, нирках і може
призводити до реструктуризації цих органів-
мішеней з наступною органною дисфункцією [28].
Вивільнення ферментів утворення АII із клітин
при оксидативному стресі обумовлюють дією
вільних кисневих радикалів і пов’язують з окисною
модифікацією білків, лабілізацією мембранних
систем клітин [16]. Зростання концентрації АII
може у свою чергу стимулювати вивільнення реак-
тивного кисню і генетичну експресію різних суб-
одиниць білків NAD(P)H-оксидази [24].
Прояв активності хімази видоспецифічний: у
людини, приматів, собак та хом’яків хімаза утво-
рює АII з AI, у щурів і мишей вона частіше розщеп-
лює АII [16, 25], участь хімази в утворенні AII у
щурів і мишей відзначають лише при високих
концентраціях АI [19].
Тонін відрізняється від хімази тим, що здатний
утворювати АII не тільки з АI, але й з ангіотен-
зиногену. Тонін – калікреїнподібна серінова про-
теїназа, яка присутня в таких органах, як мозок,
нирки, інш. [14]. Його функціонування призводить
до зростання тиску крові з одночасним зростанням
серцевої активності [11] і не є видоспецифічним.
Дослідження, проведені на щурах, дозволили
виявити, що розвиток оксидативного стресу сприяє
активації кальційзалежних протеїназ – кальпаїнів
[3, 12]. Активні метаболіти кисню опосередковано
активують кальпаїни, які залучаються до процесів
деградації цитоскелету, пошкодження клітин, індук-
ції апоптозу. Крім того, показано, що при гіпоксії
кальпаїни залучаються до реалізації механізму клі-
тинної смерті за некротичним шляхом, а інгібування
кальпаїнів переключає його на апоптичний шлях.
Характер прояву активності хімази, тоніну та
кальпаїнів за умов ГМС не з’ясовано.
Мета роботи – визначити активність ферментів
альтернативних шляхів утворення АII (хімази,
тоніну) та кальпаїнів за умов штучного ГМС
(ШГМС) у хом’яків.
Матеріали і методи
Штучний ГМС викликали у дорослих хом’яків-
самців узимку за методом [5, 9] таким чином:
and damage of cell homeostasis and this reaction is
tissue-specific. The development of oxidative stress is
accompanied with activation of such enzymes of
alternative formation pathways of vasoconstrictor
peptide angiotensine II (AII) as chimase and tonin
[6]. One of the strongest vasoconstrictors AII is formed
both from angiotensin I (AI) by means of angiotensin-
transforming enzyme and by alternative ways with AI
due to participation of chemotrypsin-like proteinase,
chymase, tissue activator of plasmogen (TAP),
catepsine G, tonin or angiotensinogenesis with TAP
participation, catepsine G, tonine [4]. Activation of
alternative ways of AII formation takes place in heart,
kidneys and may lead to the restructuring of these
target organs with following organ dysfunction [28].
Release of enzymes of AII formation out of cells
at oxidative stress is stipulated by the action of oxygen
free radicals and associated with oxidative modification
of proteins, labialization of cell membrane systems
[16]. Increased concentration of AII may, in its turn,
stimulate a release of reactive oxygen and genetic
expression of different subunits of proteins NAD(P)H-
oxidase [24].
The manifestation of chymase activity is species-
specific: in humans, primates, dogs and hamsters
chymase forms AII with AI, in rats and mice it
frequently cleaves AII [16, 25], chymase participation
in formation of AII in rats and mice is found only under
high AI concentrations [19].
Tonin differs from chimase by the ability to form
AII not only from AI, but also from angiotensinogen.
Tonin is kallikrein-like serine proteinase, present in such
organs as brain, kidneys etc [14]. Its functioning results
in an increased blood pressure with simultaneous rise
in cardiac activity [11] and is not species-specific.
Researches carried out in rats enables the revealing
of the contribution of developing oxidative stress to
activation of calcium-dependent proteinases – calpains
[3, 12]. Oxygen active metabolites indirectly activate
calpains, involved in the processes of cytoskeleton
degradation, cell impairments, apoptosis induction.
In addition, under hypoxia calpains are shown as
taking part in realization of the cell death mechanism
on a necrotic pathway, and inhibition of calpains switch
it to apoptotic path.
The manifestation character of the activities
chymase, tonin and calpains under HMS is not revealed.
The research aim was to examine the activity of
enzyme alternative pathways of AII formation
(chymase, tonin) and calpains under artificial HMS
(AHMS) in hamsters.
Materials and methods
Artificial HMS (AHMS) was induced in adult male
hamsters in winter by the method [5, 9] in such a way:
the animals were kept for 3 hrs in insulated closed
tank (2 dm2 volume), placed into a dark cold chamber
349 PROBLEMS
OF CRYOBIOLOGY
Vol. 17, 2007, №4
ПРОБЛЕМЫ
КРИОБИОЛОГИИ
Т. 17, 2007, №4
тварин тримали протягом 3 годин у герметично
закритій судині (об’ємом 2 дм3), яку поміщали в
темну холодову камеру при температурі 3–5°C. Під
впливом гіперкапнії, гіпоксії й в умовах низької
температури середовища у тварин розвивається
ШГМС, подібний за фізіологічними показниками
(нерухливість, нечутливість до тактильних і
болючих стимулів, зниження температури тіла, різ-
ке уповільнення частоти серцевих скорочень, приг-
нічення біоелектричної активності мозку) до
природної гібернації. Потім тварин вилучали із суди-
ни і переводили в умови з нормальним газовим
складом повітря і температурою 22–24°С.
Досліджено 4 групи тварин: контроль (n=8),
ШГМС, через 2 та 24 години після ШГМС (ранній
і пізній етапи відновлення) (в дослідних групах n=5).
Дослідження були проведені відповідно до
загальних принципів експериментів на тваринах,
схвалених ІII Національним конгресом з біоетики
(м. Київ, 2007) і узгоджених з положеннями Євро-
пейської конвенції про захист хребетних тварин, що
використовуються для експериментальних та інших
наукових цілей (Страсбург, 1985 р.).
Тварин декапітували. У сироватці крові,
без’ядерних фракціях гомогенатів тканин гіпота-
ламусу, кори мозку (КМ), стовбуру мозку (СМ),
мозочку, легень, серця, печінки і нирок визначали
активність хімази, тоніну, кальпаїнів високочут-
ливим (10–9–10–10 г активного ферменту) фермен-
тативним методом [9]. Принцип методу засновано
на використанні як субстрату протеолітичної реакції
іммобілізованого на поверхні полістиролу маркер-
ного ферменту (пероксидаза хрону), який наперед
кон’югований із субстратним білком.
Активність хімази визначали попередньо пригні-
чуючи такі трипсиноподібні ферменти, як трипсин,
сироватковий калікреїн, плазмін, частково тонін
(має трипсин- і хімотрипсинподібну активність)
доданням 1:1 за об‘ємом соєвого інгібітору трипси-
ну (СІТ) у концентрації 0,01 мкг/мл, інкубували 5 хв
при 37°С. Для визначення активності тоніну перед
протеолітичною реакцією пригнічували активність
калікреїнподібних ферментів в дослідних зразках
доданням 1:1 за об‘ємом апротиніну (20 мкг/мл) і
інкубували 5 хв при 37°С.
Як субстрат для визначення активності хімази
використовували фрагмент 4-8 АII, тоніну – про-
тамінсульфат.
Активність Са2+-залежних нейтральних про-
теїназ визначали як різницю між активністю
протеїназ з додаванням СаСl2 і цистеїну до отри-
мання кінцевої концентрації 5 мM та між актив-
ністю протеїназ з додаванням етилендіамінтетра-
ацетату (ЕДТА) до отримання кінцевої концентрації
10 мM.
at 3–5°C. Under the effect of hypercapnia, hypoxia
and under low temperature of the environment AHMS
developed in the animals, it was similar on physiological
indices (immobility, insensitivity to tactile and pain
stimuli, reduced body temperature, sharp slowing-down
of cardiac contractions, suppressed bioelectrical acti-
vity of brain) to natural hibernation. Afterwards the
animals were removed from the vessel and transferred
to the conditions with normal gas composition of air
and temperature of 22–24°C.
There were examined 4 groups of animals: control
(n=8), AHMS, in 2 and 24 hrs after AHMS (early and
late recovery stages) (in examination groups n=5).
Investigations were performed in accordance with
general principles of experiments in animals adopted
by the 3rd National Congress of Bioethics (Kyiv, 2007)
and approved with the statements of European Con-
vention on the protection of vertebrate animals used
for experimental and other scientific purposes (Stras-
bourg, 1985).
The animals were decapitated. In blood serum,
nucleus-free fractions of tissue homogenates of
hypothalamus, brain cortex (BC), brain stem (BS),
cerebellum, lungs, heart, liver and kidneys the activities
of chymase, tonin, calpains were examined with highly
sensitive (10–9–10–10 g of active enzyme) enzyme me-
thod [9]. The method principle is based on use as a
substrate of proteolytic fraction, immobilized on the
marker enzyme polystyrol surface (horse radish peroxi-
dase) conjugated with substrate protein.
Chymase activity was determined by preliminary
suppression of such trypsin-like enzymes as trypsin,
serum kallikrein, plasmin, partially tonin (has both
trypsin- and chemotrypsin-like activities) by adding 1:1
(v/v) soy trypsin inhibitor (STI) in concentration of 0.01
mg/ml, incubated for 5 min at 37°C.
For revealing the activity of tonin prior to proteolytic
reaction the activity of kallikrein-like enzymes was
suppressed in experimental samples by adding of 1:1
(v/v) aprotinin (20 g/ml) and incubated for 5 min at
37°C. As a substrate for examining the activity of
chymase the tonin fragment 4-8 AII, protamin sulphate
was used.
Activity of Ca2+-dependent neutral proteinases was
found as the difference between the one of proteinases
with adding CaCl2 and cystein up to reaching the final
concentrations of 5 mM and that with adding final
concentration of 10 mM.
The activity of calpains was revealed on proteolytic
reaction: the studied samples were introduced into
wells of polystyrol strip plates with immobilized
complex of horse radish peroxidase with bovine serum
albumin (BSA) in parallels, then to one CaCl2 and
cystein were added with approaching final concen-
trations of 5 mM, to another EDTA with approaching
350 PROBLEMS
OF CRYOBIOLOGY
Vol. 17, 2007, №4
ПРОБЛЕМЫ
КРИОБИОЛОГИИ
Т. 17, 2007, №4
Для визначення активності кальпаїнів проводили
протеолітичну реакцію: досліджувані зразки вноси-
ли в лунки полістиролової плашки з іммобілізо-
ваним комплексом пероксидази хрону з альбуміном
сироватки бика (БСА) в паралелях, потім до однієї
додавали СаСL2 і цистеїн з отриманням кінцевих
концентрацій 5 мM, до другої – ЕДТА з отриманням
кінцевої концентрації 10 мM. Активність кальпаїнів
визначали за різницею показників. Для контролю
вико-ристовували розчини трипсину. Інкубували при
37°С протягом 15 хв і після видалення продуктів
реакції визначали оптичну щільність маркерного
ферменту за допомогою фотометра-аналізатора
імуноферментного Humanreader, (“Human”, Німеч-
чина).
Оцінку активності досліджених протеїназ прово-
дили за залишковою активністю маркерного
ферменту по відношенню до ортофенілендіаміну в
присутності перекису водню, при цьому певній
концентрації досліджених протеїназ відповідала
певна кількість маркерного ферменту, що зали-
шився на полістиролі після розщеплення субстрат-
них комплексів. Активність хімази, тоніну розра-
ховували в Е (мкМ субстрату за 1 хв). Активність
кальпаїнів виражали в мікроеквівалентах задіяних
хімічних зв‘язків за хвилину (1 мкЕкв відповідає
активності 1 мг/л трипсину за 1 хв) [1].
В експериментах використовували СІТ вироб-
ництва “Reanal” (Угорщина), пероксидазу хрону,
фрагмент 4-8 АII, апротинін фірми “ICN’’ (США),
трипсин (“Spofa” (Чехія), хлорид кальцію, цистеїн,
БСА, протамінсульфат, ЕДТА, полістиролові
плашки стріпові (Росія).
Статистичну обробку отриманих даних прово-
дили за методом Стьюдента-Фішера з використан-
ням програмного забезпечення Excel.
Результати та обговорення
За умов ШГМС у хом‘яків виявлено вірогідне
зростання порівняно з контролем активності хімази
в печінці та нирках, яка досягає початкового рівня
після 2-х годин перебування тварин в нормальних
температурних умовах, при нормальному кис-
невому постачанні й освітленні (рис. 1). Щодо
активності тоніну відзначено її зниження за умов
ШГМС – вірогідно в нирках, через 2 години після
ШГМС – у СМ, через 24 години – в печінці і нирках
(рис. 2). Показано також, що активність тоніну при
ШГМС в більшості досліджених зразків має
тенденцію до зниження (окрім КМ, мозочку, СМ),
до того ж в гіпоталамусі та сироватці крові знахо-
диться на нульовому рівні. На ранньому етапі від-
новлення у мозочку активність тоніну має тен-
денцію до зростання. Активність кальпаїнів зростає
за умов ШГМС у СМ, через 2 години після
ШГМС – у СМ і легенях, через 24 години лишаєть-
to final concentration of 10mM was done. The activity
of calpains was examined on the differences of indices.
As the control trypsin solutes were used. The incuba-
tion was performed at 37°C for 15 min and after remo-
val of the reaction products an optical density of marker
enzyme was found by means of analyzing immune
enzyme photometer Humanreader (Human, Germa-
ny).
The activity of studied proteases was evaluated on
surplus activity of marker enzyme on the ratio of
orthophenylenediamine in hydrogen peroxide presence,
thereat to certain concentration of studied proteases
corresponded the certain amount of marker enzyme,
remained on polystyrol after cleavage of substrate
complexes. The activities of chymase, tonin was
counted in equivalents (µm of substrate per min). The
activity of calpains was expressed in microequivalents
of the involved chemical bonds per minute (1 mEquiva-
lent corresponds to the activity of 1 mg/l trypsin per
min) [1].
In the experiments there were used CIT (“Reanal”,
Hungary), horse radish peroxidase, fragment 408 AII,
aprotinin (ICN, USA), trypsin (Spofa, Czech Republic),
calcium chloride, cystein, BSA, protamin sulfate,
EDTA, polystyrol strip plates (Russia).
The obtained data were statistically processed by
Student-Fisher’s method using Excel software.
Results and discussion
Under AHMS in hamsters there was found a
statistically significant increase if compared with the
control of chimase activity in liver and kidneys,
approaching to initial level after 2 hrs’ staying of
animals under normal temperatures with normal oxygen
supply and light (Fig. 1). As for tonin activity its
reduction is noticed under AHMS, statistically
significant was found in kidneys, in 2hrs after AHMS
in BS, in 24 hrs in liver and kidneys (Fig. 2). It has
been also shown that tonin activity at AHMS in the
majority of studied samples has a tendency to reduction
(excluding BC, BS and cerebellum), in addition in
hypothalamus and blood serum its level is zero. At early
stage of recovery in cerebellum the tonin activity has
a tendency to an increase. The activity of calpains
enhances at AHMS in BS, in 2 hrs after AHMS in BS
and in lungs in 24 hrs it remains increased in lungs
(Fig. 3). It should be noted that activity of calpains at
recovery stage increases in heart if compared with
AHMS.
Thus, target organs during the formation of AHMS
and warming of animals are lungs, heart, liver, kidneys,
as well as brain structures, wherein the controlling links
of vitally important functions of an organism are
located.
Chymase increased activity in liver points to its pos-
sible synthesis or release. It may stipulate an increase
351 PROBLEMS
OF CRYOBIOLOGY
Vol. 17, 2007, №4
ПРОБЛЕМЫ
КРИОБИОЛОГИИ
Т. 17, 2007, №4
0
0,01
0,02
0,03
0,04
0,05
0,06
Рис. 1. Активність хімази при ШГМС у хом’яків: 1 – кора мозку; 2 – гіпоталамус, 3 – мозочок;4 – стовбур мозку; 5 –
сироватка крові; 6 – легені; 7 – серце; 8 – печінка; 9 – нирки; * – ступінь вірогідності відмінностей порівняно з
контролем, <0,05.
Fig. 1. Activity of chymase at AHMS in hamsters: 1 – brain cortex; 2 – hypothalamus; 3 – cerebellum; 4 – brain stem; 5 –
blood serum; 6 – lungs; 7 – heart; 8 – liver; 9 – kidneys; * – the probability of differences in respect of the control, < 0.05.
Ак
ти
вн
іс
ть
х
ім
аз
и,
Е
(м
кМ
с
уб
ст
ра
ту
з
а
хв
)
C
hy
m
as
e
ac
tiv
ity
, E
(µ
M
o
f s
ub
st
ra
te
p
er
m
in
)
ся підвищеною в легенях (рис. 3). Слід зазначити,
що активність кальпаїнів на етапі відновлення
зростає в серці порівняно з ШГМС.
Таким чином, органами-мішенями у процесі
формування ШГМС та відігрівання тварин є легені,
серце, печінка, нирки, а також структури мозку, в
яких розташовані ланки управління життєво
важливими функціями організму.
Зростання активності хімази в печінці вказує на
можливість її синтезу або вивільнення. Це може
обумовлювати підвищення її активності в інших
органах, а саме в нирках, де хімаза хом’яків здатна
приймати участь в утворенні АII з AI і призводити
до розвитку вазоконстрикторних ефектів [16, 25].
Відносне зростання середнього артеріального тиску
(АТ) спостерігали у хом’яків при холодовій
аклімації порівняно з гострим охолодженням, яке
викликало суттєве зменшення АТ [15]. Характер
змін при ШГМС після перебування в герметичній
камері на холоді 3 години вказує на можливу по-
тенційну близькість механізмів розвитку ШГМС
та холодової аклімації стосовно вазоконстрик-
торних ефектів.
Зростання активності хімази, яке сприяє роз-
витку вазоконстрикції, відбувається на фоні змен-
шення участі тоніну у формуванні вказаного ефек-
ту і може бути обумовлено витраченням тоніну без
включення синтетичних процесів або специфіч-
ністю прояву активності опасистих клітин, які
містять хімазу. Можна також припустити, що при
ШГМС відбувається активація альтернативного
шляху утворення АII не з ангіотензиногену, а з АI,
де саме хімаза проявляє свою активність.
У гібернаторів зниження активності ферментів,
що обумовлене впливом низької температури,
of its activity in other organs, namely in kidneys, where
chymase of hamsters is capable of taking part in the
formation of AII from AI and resulting, in the
development of vasoconstrictor effects [16, 25]. Rela-
tive increase in average arterial pressure (AP) was
observed during cold acclimation of hamsters if
compared with an acute cooling leading to significant
decrease of AP [15]. Character of changes at AHMS,
caused by maintenance in insulated chamber on cold
for 3 hrs, points to possible potential closeness of deve-
lopmental mechanisms of AHMS and cold acclimation
in respect of vasoconstrictor effects.
Increase of chymase activity, contributing to the
development of vasoconstriction takes place on the
background of reduced involvement of tonin in the
formation of the mentioned effect, that may be
stipulated by the loss of tonin without triggering of
synthetic processes or specific manifestation of the
activity of mass cells, containing chymase. It could be
also supposed that at AHMS there is the activation of
alternative pathway of AII formation not due to
angiotensinogen, but AI, where the chymase manifests
its activity.
In hibernators the reduced activity of enzymes,
resulted from the effect of low temperatures, is
associated to the decrease in intensity of protein
synthesis, proteolysis suppression [2]. Taking into
account, that reduced activity of tonin at AHMS found
by us in blood serum and inner organs of hamsters
being a facultative hibernators has no manifested
tissue-specific effect in contrast to chimase activity,
the mentioned changes of tonin activity may be referred
to the very effect of temperature in hibernators.
The found tendency to the increase of tonin activity
in cerebellum at early stage of recovery coincides with
*
*
Контроль
Control
ШКМЗ
AHMS
Через 2 години
In 2 hrs
Через 24 години
In 24 hrs
1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0
0,002
0,004
0,006
0,008
0,01
0,012
0,014
352 PROBLEMS
OF CRYOBIOLOGY
Vol. 17, 2007, №4
ПРОБЛЕМЫ
КРИОБИОЛОГИИ
Т. 17, 2007, №4
Ак
ти
вн
іс
ть
то
ні
ну
, Е
(м
кМ
с
уб
ст
ра
ту
за
х
в)
To
ni
n
ac
tiv
ity
, E
(µ
M
o
f s
ub
st
ra
te
p
er
m
in
)
Рис. 2. Активність тоніну при ШГМС у хом’яків: 1 – кора мозку; 2 – гіпоталамус, 3 – мозочок;4 – стовбур мозку; 5 –
сироватка крові; 6 – легені; 7 – серце; 8 – печінка; 9 – нирки; *, # – ступінь вірогідності відмінностей порівняно з
контролем, <0,05, <0,001 відповідно.
Fig. 2. Activity of tonin at AHMS in hamsters: 1 – brain cortex; 2 – hypothalamus; 3 – cerebellum; 4 – brain stem; 5 – blood
serum; 6 – lungs; 7 – heart; 8 – liver; 9 – kidneys; *, # – the probability of differences in respect of the control. <0.05,
<0.001, correspondingly.
пов’язують зі зменшенням інтенсивності синтезу
білка, пригніченням протеолізу [2]. Враховуючи, що
зниження активності тоніну при ШГМС, відзначене
нами у сироватці крові і внутрішніх органах
хом’яків, які є факультативними гібернаторами, не
має виразного тканиноспецифічного ефекту, на
відміну від активності хімази. Вказані зміни актив-
ності тоніну можна пов’язати саме з ефектом зни-
ження температури у гібернаторів.
Виявлена тенденція до зростання активності
тоніну в мозочку на ранньому етапі після ШГМС
співпадає з відновленням рухомої і поведінкової
активності, що може бути пов‘язано з відносною
нормалізацією АТ [15].
Підвищення активності кальпаїнів, можливо,
обумовлене розвитком гіпоксії і клітинного ушко-
дження [26]. Відомо, що протеоліз кальпаїнами і
катепсинами, як і мітохондріальна дисфункція,
збільшена генерація реактивних форм кисню, вис-
наження пулу аденозинтрифосфату, раннє пору-
шення плазматичної мембрани є ознаками конт-
рольованих процесів, які характеризують розвиток
некрозу [18]. Кальпаїни руйнують структуру Na+/
Ca2+-обмінника, що призводить до порушення го-
меостазу кальцію, затримки та перевантаження
кальцієм і потім до смерті клітин [10]. Таким чином,
зростання активності кальпаїнів за умов ШГМС
може бути пов’язане не тільки з індукцією апоптозу,
що обумовлено розвитком оксидативного стресу
[3, 13], але й з участю кальпаїнів у розвитку некрозу
[18].
Зростання активності кальпаїнів у СМ при
ШГМС може впливати на структури (пейсмекери)
that of motory and behavioral activities, probably
related to relative AP rise [15].
Rise in activity of calpains may be related to the
development of hypoxia and cell damage [26]. It is
known that proteolysis with calpains and cathepsines
as well as mitochondrial dysfunction, increased
generation of reactive oxygen forms, exhaustion of
adenosinetriphosphate pool, early impairment of plasma
membrane are the signs of controlled process, charac-
terizing necrosis development [18]. Calpains destroy
the structure of Na+/Ca2+-exchanger, that leads to
disorder in calcium homeostasis, delay and overloading
with calcium and afterwards to cell death [10]. Thus,
rise in activity of calpains at AHMS may be related
not only to induction of apoptosis, resulted from the
development of oxidative stress, but also to participation
of calpains in necrosis development [18].
Rise in activity of calpains in BS at AHMS may
affect the structures (pacemakers) of respiratory,
cardiovascular centers, ascending activating system,
responsible for organization of consciousness, the majo-
rity of sensor pathways, all motion paths, transmitting
the signals from regulators of brain cortex. The
mentioned changes in BS may affect the functions of
sympathetic and parasympathetic efferent fibers of
neurons of non-specific nervous centers, which code
the functions of all systems of an organism. The level
of activity of calpains in BS at late recovery stage in
comparison with the control may point to the fact that
24hrs’ staying of animals under normal temperatures
and oxygen supply are sufficient for normalization of
regulatory processes of functioning of organs (lungs,
heart) associated to the participation of calpains in the
*
* * #
Контроль
Control
ШКМЗ
AHMS
Через 2 години
In 2 hrs
Через 24 години
In 24 hrs
1 2 3 4
5
6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8
9 1
2 3 4 5 6 7 8 9 1
2
3
4
5 6 7 8 9
0
0,01
0,02
0,03
0,04
0,05
0,06
353 PROBLEMS
OF CRYOBIOLOGY
Vol. 17, 2007, №4
ПРОБЛЕМЫ
КРИОБИОЛОГИИ
Т. 17, 2007, №4
Ак
ти
вн
іс
ть
к
ал
ьп
аї
ні
в,
Е
(м
кМ
с
уб
ст
ра
ту
з
а
хв
)
C
al
pa
in
s
a
ct
iv
ity
, E
(µ
M
o
f s
ub
st
ra
te
p
er
m
in
)
Рис. 3. Активність кальпаїнів при ШГМС у хом’яків: 1 – кора мозку; 2 – гіпоталамус, 3 – мозочок;4 – стовбур мозку;
5 – сироватка крові; 6 – легені; 7 – серце; 8 – печінка; 9 – нирки; *, #, + – ступінь вірогідності відмінностей порівняно
з контролем, <0,05, <0,01, <0,001 відповідно.
Fig. 3. Activity of calpains at AHMS in hamsters: 1 – brain cortex; 2 – hypothalamus; 3 – cerebellum; 4 – brain stem; 5 –
blood serum; 6 – lungs; 7 – heart; 8 – liver; 9 – kidneys; *, #, + – the probability of differences in respect of the control.
< 0.05, < 0.01, 0.001, correspondingly.
дихального, серцево-судинного центрів, на висхідну
активуючу систему, відповідальну за організацію
свідомості, більшість сенсорних шляхів, усі рухові
шляхи, що передають сигнали управління від
регуляторів півкуль головного мозку. Вказані зміни
у СМ можуть впливати на активність симпатичних
і парасимпатичних еферентних волокон нейронів
неспецифічних нервових центрів, які кодують функ-
ції усіх систем організму. Рівень активності каль-
паїнів у СМ на пізньому етапі відновлення порівняно
з контролем може вказувати на те, що 24 години
перебування тварин в нормальних умовах темпера-
тури і кисневого постачання достатні для нормалі-
зації регуляторних процесів функціонування внут-
рішніх органів (легень, серця), пов’язаних з участю
кальпаїнів у розвитку апоптогенних та/або некро-
тичних змін, які виникають при ШГМС.
Зростання активності кальпаїнів у легенях після
ШГМС на ранньому та пізньому етапах віднов-
лення обумовлене, скоріше за все, тим, що гіпоксія
може призводити до напруженості в діафрагмі. Як
наслідок, може змінюватися сила дихальних м’язів,
розвиватися втома при збільшеній їх активації [20].
Слід відзначити, що з порушеннями функцій
кальпаїнів пов’язують наявність мускульних дист-
рофій [27], а з активацією кальпаїнів – пошкодження
м’язових тканин, спричинене оксидативним
стресом [7, 22].
Зростання активності кальпаїнів у серці на ран-
ньому та пізньому етапах відновлення, порівняно з
ШГМС, може бути обумовлено участю кальпаїна
1, який необхідний для деградації багатьох білків і
залучається до протеосомної деградації міокар-
development of apoptogenic and/or necrotic changes
appearing at AHMS.
Increased activity of calpains in lungs after AHMS
at early and late stages of recovery is stipulated rather
the fact that hypoxia may lead to the tension in dia-
phragm. As a result the strength of respiratory muscles
may alter, fatigue develops at their activation [20]. It
should be emphasized that the presence of muscular
dystrophies is associated with damaged functions of
calpains [27], and impaired tissue of muscles is due to
oxidative stress with calpain activation [7, 22].
Enhanced activity of calpains in heart at early and
late stages of recovery in comparison with AHMS may
be stipulated by the participation of calpain 1 being
necessary for degradation of numerous proteins and
is involved into proteosome degradation of myocardial
proteins [17]. Their abnormal accumulation result in
the creation of autophagosomes and degeneration of
cardio-myocytes with functional decompensation,
resulting in the development of cardiovascular dysfunc-
tion [23].
Conclusions
Development of AHMS in hamsters results in
multidirectional changes of activity of enzymes with
alternative pathways of AII formation, chymase, tonin.
Chymase activity increases in liver and kidneys on the
background of reducing tonin activity, moreover the
alterations of tonin activity have no manifested tissue-
specific effect. These changes are partially normalized
after 2hrs’ staying of animals under normal tempe-
rature, oxygen supply and light. The activity of cal-
cium-dependent proteinases (calpains) increases due
*
+
+
#
Контроль
Control
ШКМЗ
AHMS
Через 2 години
In 2 hrs
Через 24 години
In 24 hrs
1 2 3 4 5
6
7 8
9
1 2 3 4 5 6 7
8 9
1 2 3 4 5 6 7
8 9
1 2 3
4
5 6 7
8 9
354 PROBLEMS
OF CRYOBIOLOGY
Vol. 17, 2007, №4
ПРОБЛЕМЫ
КРИОБИОЛОГИИ
Т. 17, 2007, №4
діальних білків [17]. Їх аномальна акумуляція при-
водить до утворення аутофагосом і дегенерації кар-
діоміоцитів з функціональною декомпенсацією, в
результаті чого розвивається серцево-судинна
дисфункція [23].
Висновки
Розвиток ШГМС у хом‘яків призводить до різно-
спрямованих змін активності ферментів альтер-
нативних шляхів утворення АII – хімази, тоніну.
Активність хімази зростає в печінці і нирках на фоні
зниження активності тоніну, до того ж зміни актив-
ності тоніну не мають виразного тканино-специ-
фічного характеру. Ці зміни частково нормалізу-
ються після 2 годин перебування тварин в
нормальних температурних умовах, при достатньо-
му кисневому постачанні й освітленості. Актив-
ність кальційзалежних протеїназ (кальпаїнів) зрос-
тає за умов ШГМС у СМ і нормалізується через
24 години; активність кальпаїнів залишається
підвищеною в легенях через 2 години і в серці через
24 години відновлення.
References
Vinogradova R.P. Units of measuring enzyme activity// Ukr.
Biochim. Zhurn.– 1999.– Vol. 71, N2.– P. 96-99.
Kalabukhov N.I. Mammal’s hibernation.– Moscow: Nauka,
1985.– 264 p.
Kaliman P.A., Samokhin A.A., Samokhina L.M. Activity of
Ca2+-dependent neutral proteinases in rat’s organs when
introducing of cobalt and mercury chlorides to them // Ukr.
Biochim. Zhurn.– 2003.– Vol. 71, N2.– P. 96-99.
Malaya L.T., Gorb Yu.G. Chronic cardiac insufficiency:
achievements, problems, perspectives.– Kharkov, 2002.–
768 p.
Melnichuk S.D., Melnichuk D.O. Hypobiosis of animals
(molecular mechanisms and practical value for agriculture
and medicine).– Kyiv, 2007.– 220 p.
Samokhina L.M., Samokhin A.A. Chimase, tonin and elastase
in rats at oxidative stress caused by introduction of cobalt
chloride // Ukr. Biochim. Zhurn.– 2001.– Vol. 73, N5.– P. 47-51.
Sologub L.I., Pashkovska I.S., Antonyak G.L. Proteases of
cells and their functions.– Kyiv: Naukova dumka, 1992.–
194 p.
Timofeev N.N., Prokopyeva L.P. Neurochemistry of hypobiosis
and limit of organism cryoresistance.– Moscow: Meditsina,
1997.– 208 p.
Patent of Ukraine N 34208 G01N33/48, A61B19/02. Kit for
testing chimase activity in biological fluids/ L.M. Samokhina,
Applied 15.06.99. Publ. 15.12.2003. Bul. 12.
Araujo I.M., Carreira B.P., Pereira T. et al. Changes in
calciumdynamics following the reversal of the sodium-calcium
exchanger have a key role in AMPA receptor-mediated
neurodegeneration via calpain activation in hippocampal
neurons // Cell. Death. Differ.– 2007.– Vol. 14, N 9.– P. 1635-
1646.
Araujo R.C., Lima M.P., Lomez E.S. et al. Tonin expression
in the rat brain and tonin-mediated central production of
angiotensin II // Physiol. Behav.– 2002.– Vol.76, N2.–
P. 327-333.
Berlett B.S., Stadtman E.R. Protein oxidation in aging, disease
and oxidative stress // J. Biol. Chem.– 1997.– Vol. 272, N33.–
P. 20313-20316.
Blagojevic D.R. Antioxidant systems in supporting
environmental and programmed adaptations to low tem-
peratures // Cryo Letters.– 2007.– Vol. 28, N3.– P. 137-150.
Borges J.C., Silva J.A., Gomes M.A. et al. Tonin in rat heart
with experimental hypertrophy // Am. J. Physiol. Heart Circ.
Physiol.– 2003.– Vol. 284, N6. – Р. H2263-H2268.
Deveci D., Egginton S. Effects of acute and chronic cooling
on cardiorespiratory depression in rodents // J. Physiol. Sci.–
2007.– Vol. 57, N1.– P. 73-79.
Fukami H., Okunishi H., Miyazaki M. Chymase: its
pathophysiological roles and inhibitors // Curr. Pharm. Des.–
1998.– Vol. 4, N6.– P. 439-453.
Galvez A.S., Diwan A., Odley A.M. et al. Cardiomyocyte
degeneration with calpain deficiency reveals a critical role in
protein homeostasis // Circ. Res.– 2007.– Vol. 100, N7.–
P. 1071-1078.
Golstein P., Kroemer G. Cell death by necrosis: towards a
molecular definition // Trends. Biochem. Sci.– 2007.– Vol. 32,
N1.– P. 37-43.
Inoue K., Nishimura H., Kubota J. et al. Alternative
angiotensin II formation in rats arteries occurs only at very
high concentrations of angiotensin I // Hypertension.– 1999.–
Vol. 34, N3.– P. 525-530.
Литература
Виноградова Р.П. Одиниці вимірювання активності
ферментів // Укр. біохім. журн.– 1999.– Т. 71, №2.–
С. 96-99.
Калабухов Н.И. Спячка млекопитающих. – М.: Наука,
1985.– 264 с.
Калиман П.А., Самохин А.А., Самохина Л.М. Активность
Са2+-зависимых нейтральных протеиназ в органах крыс
при введении им хлоридов кобальта и ртути // Укр. біохім.
журн.– 2003.– Т. 75, №1.– С. 104-106.
Малая Л.Т., Горб Ю.Г. Хроническая сердечная недоста-
точность: достижения, проблемы, перспективы.–
Харьков, 2002.– 768 с.
Мельничук С.Д., Мельничук Д.О. Гіпобіоз тварин
(молекулярні механізми та практичне значення для
сільського господарства і медицини).– Київ, 2007.– 220 с.
Самохина Л.М., Самохин А.А. Химаза, тонин и эластаза
у крыс при окислительном стрессе, вызванном введе-
нием хлорида кобальта // Укр. біохім. журн.– 2001.– Т. 73,
№5.– С. 47-51.
Сологуб Л.І., Пашковська І.С., Антоняк Г.Л. Протеази
клітин та їх функції. – Київ: Наук. думка, 1992.– 194 с.
Тимофеев Н.Н., Прокопьева Л.П. Нейрохимия гипобиоза
и пределы криорезистентности организма.– М.: Меди-
цина, 1997.– 208 с.
Пат. України №34208 G01N33/48, A61B19/02. Набір для
визначення активності хімази в біологічних рідинах /
Л.М.Самохіна; Заявлено 15.06.99; Опубл. 15.12.2003; Бюл.
№ 12.
Araujo I.M., Carreira B.P., Pereira T. et al. Changes in calcium
dynamics following the reversal of the sodium-calcium
exchanger have a key role in AMPA receptor-mediated
neurodegeneration via calpain activation in hippocampal
neurons // Cell. Death. Differ.– 2007.– Vol. 14, N9.–
P. 1635-1646.
Araujo R.C., Lima M.P., Lomez E.S. et al. Tonin expression
in the rat brain and tonin-mediated central production of
angiotensin II // Physiol. Behav.– 2002.– Vol.76, N2.–
P. 327-333.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
to AHMS in BS normalizes in 24 hrs; activity of
calpains remains increased in lungs in 2 hrs and in
heart in 24 hrs of recovery.
355 PROBLEMS
OF CRYOBIOLOGY
Vol. 17, 2007, №4
ПРОБЛЕМЫ
КРИОБИОЛОГИИ
Т. 17, 2007, №4
Berlett B.S., Stadtman E.R. Protein oxidation in aging, disease
and oxidative stress // J. Biol. Chem.– 1997.– Vol. 272, N33.–
P. 20313-20316.
Blagojevic D.R. Antioxidant systems in supporting
environmental and programmed adaptations to low tem-
peratures // Cryo Letters.– 2007.– Vol. 28, N3.– P. 137-150.
Borges J.C., Silva J.A., Gomes M.A. et al. Tonin in rat heart
with experimental hypertrophy // Am. J. Physiol. Heart Circ.
Physiol.– 2003.– Vol. 284, N6. – Р. H2263-H2268.
Deveci D., Egginton S. Effects of acute and chronic cooling
on cardiorespiratory depression in rodents // J. Physiol Sci.–
2007.– Vol. 57, N1.– P. 73-79.
Fukami H., Okunishi H., Miyazaki M. Chymase: its
pathophysiological roles and inhibitors // Curr. Pharm. Des.–
1998.– Vol. 4, N6.– P. 439-453.
Galvez A.S., Diwan A., Odley A.M. et al. Cardiomyocyte
degeneration with calpain deficiency reveals a critical role in
protein homeostasis // Circ. Res.– 2007.– Vol. 100, N7.– P.
1071-1078.
Golstein P., Kroemer G. Cell death by necrosis: towards a
molecular definition // Trends. Biochem. Sci.– 2007.– Vol. 32,
N1.– P. 37-43.
Inoue K., Nishimura H., Kubota J. et al. Alternative
angiotensin II formation in rats arteries occurs only at very
high concentrations of angiotensin I // Hypertension.– 1999.–
Vol. 34, N3.– P. 525-530.
Khoury E.R., O’Halloran K., Bradford A. Effects of chronic
hypobaric hypoxia on contractile properties of rat sternohyoid
and diaphragm muscles // Clin. Exp. Pharmacol. Physiol.–
2003.– Vol. 30, N8.– Р. 551-554.
Kim M.J., Oh S.J., Park S.H. et al. Hypoxia-induced cell
death of HepG2 cells involves a necrotic cell death mediated
by calpain // Apoptosis.– 2007.– Vol. 12, N4.– P. 707-718.
Kishimoto S., Sakon M., Umeshita K. et al. The inhibitory
effect of prostaglandin E1 on oxidative stress-induced
hepatocyte injury evaluated by calpain-mu activation //
Transplantation.– 2000. – Vol. 69, N11.– P. 2314-2319.
McCollum A.T., Jafarifar F., Lynn B.C. et al. Inhibition of
calpain-mediated cell death by a novel peptide inhibitor // Exp.
Neurol.– 2006.– Vol. 202, N 2.– P. 506-513.
Miyazaki M., Takai S. Tissue angiotentin II generating system
by angiotensin-converting enzyme and chymase // J.
Pharmacol. Sci.– 2006.– Vol. 100.– P. 391-397.
Shimizu M., Tanaka R., Uchida M. et al. Effect of Angiotensin
II Type 1 receptor blocker on cardiac angiotensin-converting
enzyme and chymase-like activities, and cardiac fibrosis in
cardiomyopathic hamsters // J. Vet. Med. Sci.– 2006.– Vol. 68,
N3.– P. 227-233.
Tamada Y., Walkup R.D., Shearer T.R., Azuma M. Contribution
of calpain to cellular damage in human retinal pigment epithelial
cells cultured with zinc chelator // Curr. Eye. Res.– 2007.–
Vol. 32, N6.– P. 565-573.
Tidball J.G., Spenser M.J. Calpains and muscular
dystrophies // Int. J. Biochem. Cell Biol.– 2000. – Vol. 32, N1.–
P. 1-5.
Weir M.R., Dzau V.J. The renin-angiotensin-aldosterone
system: a specific target for hypertension management //
Am. J. Hypertens.– 1999.– Vol.12, N3.– P. 205-213.
Надійшла 24.09.2007
Khoury E.R., O’Halloran K., Bradford A. Effects of chronic
hypobaric hypoxia on contractile properties of rat sternohyoid
and diaphragm muscles // Clin. Exp. Pharmacol Physiol.–
2003.– Vol. 30, N8.– Р. 551-554.
Kim M.J., Oh S.J., Park S.H. et al. Hypoxia-induced cell
death of HepG2 cells involves a necrotic cell death mediated
by calpain // Apoptosis.– 2007.– Vol. 12, N4.– P. 707-718.
Kishimoto S., Sakon M., Umeshita K. et al. The inhibitory
effect of prostaglandin E1 on oxidative stress-induced
hepatocyte injury evaluated by calpain-mu activation //
Transplantation.– 2000. – Vol. 69, N11.– P. 2314-2319.
McCollum A.T., Jafarifar F., Lynn B.C. et al. Inhibition of
calpain-mediated cell death by a novel peptide inhibitor // Exp.
Neurol.– 2006.– Vol. 202, N2.– P. 506-513.
Miyazaki M., Takai S. Tissue angiotentin II generating system
by angiotensin-converting enzyme and chymase // J.
Pharmacol. Sci.– 2006.– Vol. 100.– P. 391-397.
Shimizu M., Tanaka R., Uchida M. et al. Effect of Angiotensin
II Type 1 receptor blocker on cardiac angiotensin-converting
enzyme and chymase-like activities, and cardiac fibrosis in
cardiomyopathic hamsters // J. Vet. Med. Sci.– 2006.– Vol. 68,
N3.– P. 227-233.
Tamada Y., Walkup R.D., Shearer T.R., Azuma M. Contribution
of calpain to cellular damage in human retinal pigment epithelial
cells cultured with zinc chelator // Curr. Eye. Res.– 2007.–
Vol. 32, N6.– P. 565-573.
Tidball J.G., Spenser M.J. Calpains and muscular
dystrophies // Int. J. Biochem. Cell Biol.– 2000. – Vol. 32, N1.–
P. 1-5.
Weir M.R., Dzau V.J. The renin-angiotensin-aldosterone
system: a specific target for hypertension management //
Am. J. Hypertens.– 1999.– Vol.12, N3.– P. 205-213.
Accepted in 24.09.2007
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-69102 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0233-7673 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-07T17:39:47Z |
| publishDate | 2007 |
| publisher | Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Самохіна, Л.М. Ломако, В.В. Шило, О.В. 2014-10-04T19:05:02Z 2014-10-04T19:05:02Z 2007 Хімаза, тонін та кальпаїни за умов штучного гіпометаболічного стану у хом’яків / Л.М. Самохіна, В.В. Ломако, О.В. Шило // Проблемы криобиологии. — 2007. — Т. 17, № 4. — С. 347-355. — Бібліогр.: 28 назв. — рос., англ. 0233-7673 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/69102 577.156.5:616.379-008.9-056.7:591.2(076.5) У хом’яків при штучному гіпометаболічному стані (ШГМС) (метод Анджуса-Бахметьєва-Джайя) у сироватці крові, без’ядерних фракціях гомогенатів тканин гіпоталамуса, кори і стовбура мозку, мозочка, легень, серця, печінки і нирок визначали активність ферментів альтернативних шляхів утворення ангіотензину II (хімази, тоніну) і кальційзалежних протеїназ (кальпаїнів) ферментативним (10–9–10–10 г) методом. Показано, що органами-мішенями при розвитку ШГМС і на етапі самовідігрівання є легені, серце, печінка і нирки, а також структури мозку, відповідальні за регуляцію функцій життєзабезпечення. Розвиток ШГМС може призводити до вазоконстрикторних змін за рахунок активації хімази та витрачення тоніну. Активація кальпаїнів може стимулювати розвиток клітинного та тканинного ушкодження, що обумовлює локальне зниження активності тоніну. Зазначені зміни нормалізуються переважно через 24 години після впливу. У хомяков при искусственном гипометаболическом состоянии (ИГМС) (метод Анджуса-Бахметьева-Джайя) в сыворотке крови, безъядерных фракциях гомогенатов тканей гипоталамуса, коры и ствола мозга, мозжечка, легких, сердца, печени и почек определяли активность ферментов альтернативных путей образования ангиотензина II (химазы, тонина) и кальций-зависимых протеиназ (кальпаинов) ферментативным (10–9–10–10 г) методом. Показано, что органами-мишенями при ИГМС и на этапе самоотогрева являются легкие, сердце, печень и почки, а также структуры мозга, ответственные за регуляцию функций жизнеобеспечения. Развитие ИГМС может приводить к вазоконстрикторным изменениям за счет активации химазы и расхода тонина. Активация кальпаинов может стимулировать развитие клеточного и тканевого повреждения, что обусловливает локальное снижение активности тонина. Отмеченные изменения нормализуются преимущественно через 24 ч после воздействия. The activity of enzymes of alternative ways of angiotensin II formation (chymase, tonin) and calcium-dependent proteinases (calpains) in hamsters serum, nuclear-free fractions of tissue gomogenates of cerebral cortex, brain stem, hypothalamus, cerebellum, lung, heart, liver and kidneys under artificial hypometabolic state (AHMS) (Andjus-Bakhmetev-Giaja method) with enzymatic (10–9–10–10 g) method have been studied. It has been shown that lung, heart, liver, kidneys and brain structures, which are critical for vital function were the most susceptible to AHMS development and at the self-rewarming stage. Increased chymase activity in liver and kidneys on the background of decreased tonin activity and elevated calpains activity may indicate vasoconstriction development and stimulation of cell and tissue damage, correspondingly. All the changes found were mainly normalized after 24 h. uk Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України Проблемы криобиологии и криомедицины Теоретическая и экспериментальная криобиология Хімаза, тонін та кальпаїни за умов штучного гіпометаболічного стану у хом’яків Chymase, Tonin and Calpains under Artificial Hypometabolic State in Hamsters Article published earlier |
| spellingShingle | Хімаза, тонін та кальпаїни за умов штучного гіпометаболічного стану у хом’яків Самохіна, Л.М. Ломако, В.В. Шило, О.В. Теоретическая и экспериментальная криобиология |
| title | Хімаза, тонін та кальпаїни за умов штучного гіпометаболічного стану у хом’яків |
| title_alt | Chymase, Tonin and Calpains under Artificial Hypometabolic State in Hamsters |
| title_full | Хімаза, тонін та кальпаїни за умов штучного гіпометаболічного стану у хом’яків |
| title_fullStr | Хімаза, тонін та кальпаїни за умов штучного гіпометаболічного стану у хом’яків |
| title_full_unstemmed | Хімаза, тонін та кальпаїни за умов штучного гіпометаболічного стану у хом’яків |
| title_short | Хімаза, тонін та кальпаїни за умов штучного гіпометаболічного стану у хом’яків |
| title_sort | хімаза, тонін та кальпаїни за умов штучного гіпометаболічного стану у хом’яків |
| topic | Теоретическая и экспериментальная криобиология |
| topic_facet | Теоретическая и экспериментальная криобиология |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/69102 |
| work_keys_str_mv | AT samohínalm hímazatoníntakalʹpaínizaumovštučnogogípometabolíčnogostanuuhomâkív AT lomakovv hímazatoníntakalʹpaínizaumovštučnogogípometabolíčnogostanuuhomâkív AT šiloov hímazatoníntakalʹpaínizaumovštučnogogípometabolíčnogostanuuhomâkív AT samohínalm chymasetoninandcalpainsunderartificialhypometabolicstateinhamsters AT lomakovv chymasetoninandcalpainsunderartificialhypometabolicstateinhamsters AT šiloov chymasetoninandcalpainsunderartificialhypometabolicstateinhamsters |