Добірка наукової літератури з теми "Мітохондріальний потенціал"

Відомо, що сурамін є агоністом ріанодинчутливих Са2+-каналів ендоплазматичного ретикулуму (RyRs). Ми припустили, що він може бути агоністом і мітохондріальних ріанодинчутливих Са2+-каналів (mRyRs). Для перевірки цього припущення досліджено зміни мембранного потенціалу мітохондрій гепатоцитів під впливом сураміну. Сурамін у концентрації 1 мкмоль/л додавали до середовища інкубації, після цього вносили суспензію ізольованих мітохондрій та реєстрували їхній мембранний потенціал. Вимірювання мембранного потенціалу мітохондрій здійснювали з використанням метилтрифенілфосфоніум броміду (ТРМР+) і чутливого до нього електрода. Для ініціації дихання вносили субстрати окиснення сукцинат, піруват або α-кетоглутарат у концентраціях 5 ммоль/л, а для стимуляції окисного фосфорилювання – 320 нмоль АДФ. Установлено, що ефект сураміну на мембранний потенціал мітохондрій залежить від наявності в середовищі інкубації субстратів окиснення та фосфорилювання. За окиснення екзогенного сукцинату під впливом сураміну мембранний потенціал мітохондрій у стані S4 за Чансом і Вільямсом (1955) зменшився на 5,88 % відносно контролю, що, можливо, спричинено використанням енергії мембранного потенціалу мітохондрій на транспортування іонів Са2+ у матрикс мітохондрій. За окиснення α-кетоглутарату сурамін спричиняв збільшення мембранного потенціалу мітохондрій у стані S4 на 15,2 %, а за окиснення пірувату – на 39,1 %, порівняно з контролем. Збільшення мембранного потенціалу мітохондрій у стані S4 під впливом сураміну за окиснення α-кетоглутарату й пірувату пов’язане, мабуть, з активацією α-кетоглутаратдегідрогеназного чи піруватдегідрогеназного комплексів, які, на відміну від сукцинатдегідрогенази, є Са2+-залежними ферментами. Отже, сурамін у концентрації 1 мкмоль/л, активуючи мітохондріальні ріанодинчутливі Са2+-каналів гепатоцитів щура, спричиняє збільшення надходження Са2+ у матрикс мітохондрій, активацію Са2+-залежних дегідрогеназ і збільшення мембранного потенціалу мітохондрій.

Вступ. Запальні захворювання пародонта є однією з найактуальніших проблем стоматології, які мають соціальну значимість. Поряд з відомими концепціями їх патогенезу значну увагу приділяють активації пероксидного окиснення ліпідів, що може порушувати окиснення субстратів дегідрогеназами і транс­порт електронів по дихальному ланцюгу, спричиняючи роз’єднання дихання та окисного ­фосфорилювання. Мета дослідження – вивчити процеси енергозабезпечення нейтрофілів крові в щурів з пародонтитом без супутньої патології і на тлі гіпер- та гіпотиреозу. Методи дослідження. Дослідження проведено на білих щурах-самцях, в яких моделювали пародонтит, пародонтит на тлі гіпертиреозу та пародонтит на тлі гіпотиреозу. В мітохондріальній фракції популяції нейтрофілів крові визначали сукцинатдегідрогеназну та цитохромоксидазну активність. Кількість нейтрофілів крові зі зниженим трансмембранним мітохондріальним потенціалом встановлювали методом проточної цитофлуориметрії за допомогою набору реактивів “MitoScreen” (“BD Pharmigen”, США). Результати й обговорення. Сукцинатдегідрогеназна активність у мітохондріях нейтрофілів крові щурів із змодельованим пародонтитом зменшилася на 16,3 % (р<0,001), із змодельованим пародонтитом на тлі гіпертиреозу – на 40 % (р<0,001), із змодельованим пародонтитом на тлі гіпотиреозу – на 26,7 % (р<0,001) відносно контрольної групи. Що стосується кінцевого ензиму дихального ланцюга мітохондрій – цитохромоксидази, то за умови пародонтиту без супутньої патології його активність у мітохондріях нейтрофілів крові тварин достовірно не змінилася. Експериментальний пародонтит на тлі гіпертиреозу супроводжувався зниженням цитохромоксидазної активності на 15,2 % (р<0,01), а в гіпотиреоїдних щурів – на 16,2 % (р<0,001) відносно контрольної групи. Дослідження мітохондріального трансмембранного потенціалу (ΔΨm) нейтрофілів крові показало, що у тварин із змодельованим пародонтитом відсоток нейтрофілів крові зі зменшеним ΔΨm збільшився на 51,6 % (р<0,001), із змодельованим пародонтитом на тлі гіпертиреозу – в 2,4 раза (р<0,001), із змодельованим пародонтитом на тлі гіпотиреозу – в 1,8 раза (р<0,001) щодо контрольної групи. Висновок. Моделювання пародонтиту на тлі тиреоїдної дисфункції супроводжується достовірним інгібуванням процесів енергозабезпечувального окиснення, на що вказує зниження сукцинатдегідрогеназної та цитохромоксидазної активності в мітохондріях нейтрофілів крові як за умови гіпертиреозу, так і при гіпотиреозі.

Вивчення показників раннього та пізнього апоптозу, окисного стресу та мітохондріальної дисфункції, з᾽ясування їх зв᾽язку з когнітивними розладами сприяють удосконаленню діагностичних підходів та оптимізації прогнозування перебігу захворювання. Мета – вивчення показників раннього та пізнього апоптозу, окисного стресу та мітохондріальної дисфункції у хворих із хронічною ішемією головного мозку (ХІМ) у поєднанні з гідроцефалією (ГЦ). Матеріал і методи. Проведено комплексне обстеження 140 пацієнтів з ХІМ та ГЦ. Враховували локалізацію ГЦ, дані Монреальського когнітивного тесту. Дослідження показників апоптозу, мітохондрільної дисфункції, внутрішньоклітинного окисного стресу здійснено цитофлуориметричним методом за допомогою проточного цитофлуориметра EpicsXL (Beckman Coulter, CША). Оцінювали дані комп᾽ютерної томографії головного мозку з подальшим визначенням морфометричних показників та індексів. Для статистичної обробки результатів користувались програмами Microsoft Excel 2011, Statistica. Результати. Встановлено, що у хворих із ХІМ з ГЦ достовірно (p<0,05) вищий вміст лейкоцитів у стадії апоптозу та некрозу і лейкоцитів із підвищеним вмістом внутрішньоклітинних АФК та зі зниженим мітохондріальним потенціалом, порівняно з пацієнтами без ГЦ. Установлено достовірно вищий відсоток клітин у стадії раннього апоптозу, АФК+- та Мito+-клітин при помірному та тяжкому ступенях ГЦ, порівняно з хворими з легкою ГЦ (p<0,001). Установлено достовірно відмінні значення вмісту АNV+-, АФК+-клітин (p<0,001) у хворих 1А та 1В груп, порівняно з пацієнтами 1Б групи (p<0,001), особливо у 1А групі хворих з переважним розширенням передніх рогів БШ (20,84±0,54) %. Вміст клітин у стадії апоптозу у 1 та 2 групах становив, відповідно, (18,35±1,12) % та (14,49±0,59) %, у стадії некрозу – (1,40±0,09) % та (1,14±0,10) %, АФК+-клітин – (20,50±1,41) % та (16,94±1,29) %, Мito+-клітин – (8,63±0,23) та (10,19±0,20) %. Установлено достовірно вищі показники АNV+-, РІ+-, АФК+- та Мito+-клітин за наявності ГЦ (р<0,05). Висновки. Виявлена залежність між морфометричними показниками, які свідчать про підкіркову та кіркову церебральну атрофію, вираженням когнітивного дефіциту, формою ГЦ та маркерами раннього та пізнього апоптозу.

Резюме. Генералізований пародонтит (ГП) є мультифакторним захворюванням, що характеризується хронічним перебігом. Прогресування деструктивних явищ у пародонтальних тканинах залежить від багатьох факторів, у тому числі й супутніх загальносоматичних патологій, однією з яких є синдром гіпергомоцистеїнемії (ГГЦ). Мета дослідження – встановити можливі кореляційні взаємодії між показниками кісткового метаболізму та кількістю нейтрофілів крові з підвищеною генерацією активних форм оксигену (АФО), зниженим трансмембранним мітохондріальним потенціалом (ΔΨm) та ознаками апоптозу/некрозу в щурів із ліпополісахарид (ЛПС)-індукованим пародонтитом на тлі хронічної тіолактонової ГГЦ. Матеріали і методи. Досліди виконано на 48 статевозрілих білих щурах, яких поділили на такі групи: перша – контрольна група (n=12); друга – тварини з ЛПС-індукованим пародонтитом (n=12); третя – щури з хронічною тіолактоновою ГГЦ (n=12); четверта – тварини з ЛПС-індукованим пародонтитом на тлі ГГЦ (n=12). Показники кісткового метаболізму – активність лужної фосфатази (ЛФ) та кислої фосфатази (КФ) визначали біохімічним методом. Генерацією АФО, ΔΨm та ознаки апоптозу/некрозу нейтрофілів крові визначали на проточному цитометрі Epics XL. Взаємозв’язок між досліджуваними показниками встановлювали за результатами проведеного кореляційного аналізу з використанням коефіцієнта кореляції Пірсона. Результати досліджень та їх обговорення. У щурів із ЛПС-індукованим пародонтитом на тлі хронічної тіолактонової ГГЦ встановлено пряму взаємодію високої сили між активністю КФ у сироватці крові й кількістю нетрофілів із гіперпродукцією АФО; пряму взаємодію помірної сили між активністю КФ у сироватці крові й кількістю нетрофілів із зниженим ΔΨm; пряму взаємодію помірної сили між активністю КФ у сироватці крові та кількістю нетрофілів з ознаками апоптозу; пряму взаємодію помірної сили між активністю КФ у гомогенаті пародонта і кількістю нетрофілів з гіперпродукцією АФО; пряму взаємодію високої сили між активністю КФ у гомогенаті пародонта і кількістю нетрофілів із зниженим ΔΨm; пряму взаємодію помірної сили між активністю КФ у гомогенаті пародонта і кількістю нетрофілів з ознаками апоптозу. Висновки. У щурів із ЛПС-індукованим пародонтитом на тлі хронічної тіолактонової ГГЦ виявлено низку вірогідних кореляційних взаємодій високої та помірної сили між активністю КФ як у сироватці крові, так і в гомогенаті пародонта та кількістю нейтрофілів крові з гіперпродукцією АФО, зниженим ΔΨm та ознаками апоптозу, що ймовірно свідчить про зв’язок між ушкодженням тканин пародонта й ініціацією програмованої загибелі нейтрофілів за умови супутньої ГГЦ, що потребує подальшого вивчення.

Розглядаючи механізми реалізації апоптозу клітини, важливе місце приділяється мітохондріям, які утворюють складну систему, являючись як мішенями, так і продуцентами активних форм кисню. Проведені в останні роки дослідження показали чіткі докази центральної ролі мітохондрій в інтеграції більшості внутрішньоклітинних сигнальних шляхів, що ведуть клітину до загибелі. Метою нашого дослідження було встановити роль мітохондрій в ініціації апоптозу як одного з механізмів гострого ушкодження легень.Матеріали і методи дослідження. Для дослідження шляхів ініціації апоптозу встановлювали кількість нейтрофільних гранулоцитів, рівень активних форм оксигену, кількість нейтрофілів із зниженим трансмембральним потенціалом мітохондрій, апоптозу з набору реагентів “ANNEXIN V FITC” (“Beckman Coulter”, США).Результати дослідження та їх обговорення. Проведене дослідження показало істотний вплив мітохондріально-опосередкованого шляху апоптозу в патогенезі гострого ушкодження легень, яке відтворювалось шляхом інтратрахеального введення гідрохлоридної кислоти. При цьому у першу добу експерименту більше інформаційне значення мають зміни у бронхоальвеолярному змиві, ніж у крові.Висновки. Сигнальним шляхом реалізації апоптозу за умови гострого ушкодження легень у щурів є мітохондріальний (позитивний взаємозв’язок між зниженням трансмембранного потенціалу мітохондрій (r=0,61; p<0,01) і накопиченням активних форм кисню (r=0,64; p<0,01) та збільшенням анексин-позитивних нейтрофілів через 2 години), що веде до необоротних змін у клітині.

Дисертаційна робота присвячена дослідженню механізмів впливу редоксактивних наночастинок (НЧ) на основі рідкісноземельних елементів (РЗЕ) на біоенергетичні процеси в мітохондріях (МХ). Отримані дані вказують на існування значних відмінностей у біологічної активності НЧ на основі РЗЕ в механізмах впливу на функцію МХ. Ці особливості визначаються фізико- хімічними параметрами, розмірами частинок, параметрами мікрооточення і вихідними характеристиками редокс-процесів в біосистемах. Здатність НЧ впливати на інтенсивність генерації радикалів узгоджується з їх здатністю порушувати процеси в МХ: виявлено найбільшу чутливість мітохондріального потенціалу (ΔΨm) клітин і процесів дихання і окислювального фосфорилювання до дії всіх, і, особливо, малих НЧ, виключаючи діоксид церію розміром 8-10 нм. Показано, що характер відповіді ΔΨm на вплив НЧ має вікові особливості і відрізняється за динамікою, ступенем змін і чутливістю до супресії при однакових концентраціях частинок. Знайдені особливості дії НЧ на мітохондріальну активність є підставою і важливим кроком для наступних етапів дослідження частинок з метою їх застосування в якості діагностичних агентів або терапевтичних препаратів.