Электронный журнал открытого доступа Кардиометрия. Выпуск 16, Мая 2020

More documents

Recommendations

Info

зируемом органа во время перехода от нормоксиик аноксии [29]: в гипоксическом переходномсостоянии наблюдалось практически полное восстановлениепиридиннуклеотидов при сохранениидостаточно высокой степени окисленностифлавопротеидов. Как правило, в гипоксическихусловиях нарушается окисление NAD-зависимыхсубстратов, значительно прирастает отношениеNADН/NAD, создаются предпосылки для преимущественногоокисления сукцината [30]. Комплекс Iоказался высокочувствительным к действию множестваповреждающих факторов и ингибиторам,представленным различными липофильными соединениями[31,32]. Кроме того, комплекс I можеттерять простетическую флавинмононуклетотиднуюгруппу [33, 34]. Под действием образующихсяв клетке повышенных концентрациях монооксидаазота и других нитрозилирующих соединений прикислородном голодании комплекс I переходит изактивного состояния А в ингибированное D [35].Барбитураты, ацетальдегид и ротенон воспроизводятэту ситуацию и позволяют моделироватьее in vitro, нацело ингибируя комплекс I и потреблениекислорода при окислении NAD-зависимыхсубстратов, например, β-оксибутирата (рис.1). Оказалось, что при этом чрезвычайно важноприсутствие электронофильных метаболитов таких,как оксалоацетат, и протекание фумаратредуктазнойреакции, которые способствуют образованиюсукцината путем восстановительногообращения цикла Кребса. Благодаря функционированиюкомплексов II, III, IV [26, 27, 36] образованныйиз-за высокого уровня NADH сукцинаттут же окисляется (рис. 1А). Малонат – ингибиторСДГ – перекрывает как окисление сукцината, таки фумаратредуктащную реакцию. По регистрациималонат-чувствительного потребления кислородав присутствии ротенона и по генерации трансмембранногопотенциала ΔΨ (рис. 1В) можно вдинамике оценить вклад в образование сукцинатаNAD-зависимых субстратов, например, α-кетоглутаратаили смесей субстратов α-кетоглутаратас аспартатом, малата с пируватом и т.п..Преимущественное окисление сукцината пригипоксии (на фоне высокой степени восстановленностиNADH) обеспечивается наличием окисленныхфлавопротеидов и коэнзима Q и протокавосстановительных эквивалентов на терминальномучасткен дыхательной цепи. Интересно, чтоA [O 2]RLMng-AtB200mV100mV05004003002001000ΔΨTPP +0TPP +Рис.1 Внесение в суспензию дышащих МХ ротенона подавляетпотребления кислорода (А) при окислении β-оксибутирата(β-ОВ). Добавкой α-кетоглутарата (α-KG) можнолегко восстановить дыхание МХ печени (RLM при разобщенииокислительного фосфорилирования 2-4-динитрофенолом(ДНФ). Генерации трансмембранного потенциаланаблюдается, несмотря на ротеноновый блок (В) в присутствииα-кетоглутарата (α-KG) с аспартатом (ASP), малата спируватом или α-кетоглутарата с аммонием. Полноценнойтрансмембранный потенциал генерируется при окислениидобавленного сукцината. Инкубационная среда содержала250 мМ сахарозы, 10 мМ трис-HCl (pH 7,4), 10 мМ KCl, 3 мМMgCl2, 3 мМ KH2PO4. Концентрация МХ 3 мг на мл; t 26°С.Все субстраты добавляли в конечной концентрации 5 мМ.ДНФ – 30 мкм, ротенон -10 мкм, Потребление кислородарегистрировали полярографически. Трансмембранный потенциализмеряли с помощью селективного электрода поизменению концентрации липофильного катиона тетрафенил-фосфония(TPP+).β-OB DNPTPP +RLM+ NADsubstraterotenoneα -KGMalonate60 120 180 240 srotenoneαSuccinateSuccinate-KG+ASPαMalate + Pyr.-KG+NH4Clβ1 min-OB16 | Cardiometry | Выпуск 16. Май 2020
ГлюкозаПировиногр.ЯблочнаяИзолимоннаяα-КетоглутароваяГлутоминоваяβ-оксижирныеAФК-CO 2eO2H2IATP2eH + O H 0 +H2Рис. 2 На фоне гипоксического торможения окисленияNAD-зависимых субстратов [26, 27, 35] окисления сукцинатасохраняется. СДГ подает пару электронов в дыхательнуюцепь, независимо от степени восстановленности NADH ифункционирования комплекса I. Показано, что энергия,освобождаемая по ходу переноса пары электронов (2е)по дыхательной цепи к кислороду, трансформируется втрансмембранный электрохимический потенциал ΔμН+. Спомощью комплекса V – АТР-синтазы ΔμН+ обеспечиваетфосфорилирование ADP до АТР. Несмотря на уменьшениевеличины АТР/О высокая скорость окисления сукцинатапри сохранении функционирования комплексов II, III, IV и Vпозволяет сохранять достаточно высокую энергетическуюэффективность окислительного фосфорилирования. Показанатакже одноэлектронная утечка электронов, способствующаягенерации супероксида кислорода ó2 – родоначальникадругих активных форм кислорода (АФК).eV21 2 2→ 2EЯнтарнаядаже при нормоксии (реально при гипероксии винкубационной кювете) в 4 состоянии по Чансу-Вильямсу[36] вследствие увеличения степенивосстановленности NADH наблюдается преимущественноеокисление сукцината, регистрируемоепо убыли радиоактивной метки in vitro на интактныхМХ сердца кролика [37]. В 4 состояниивысокая величина отношения ATP/ADP по механизмудыхательного контроля тормозит потоквосстановительных эквивалентов, что и приводитк росту отношения NADH/NAD+. В ходе окислениямеченного пирувата в МХ обнаруживаетсянепропорциональное снижение концентрацииметки в сукцинате (вопреки теоретической стехиометрииЦТК) в состоянии 4. Напротив, в состоянии3, когда резко снижаются оба отношенияNADH/NAD+ и ATP/ADP, непропорциональновозрастает накопление метки в сукцинате при ееснижении в интенсивно окисляющихся NAD-зависимыхсубстратах [37].В качестве свидетельства преимущественногоокисления сукцината in vivo в условиях гипоксииможет быть расценено почти двукратное падениесодержания сукцината в печени крыс, находившихся30-минут в барокамере «на высоте 8000 м[23]. После пребывания крыс на такой же «высоте»в течение 2-х часов Н.А.Глотовым показанозначимое снижение концентрации сукцината вкрови, печени, сердце и почке, тогда как концентрацияNAD-зависимых субстратов возрасталавдвое [38]. Косвенным аргументом преимущественногоокисления сукцината при произвольнойкратковременной, в течение 40 сек, задержкедыхания является аномальное снижение величиныдыхательного коэффициента R=ΔСО 2/ΔО 2впервой порции выдыхаемого воздуха до 0,45÷0,55[39]. При спокойном дыхании величина R у добровольцевдостигала 0,95÷0,97. Мы полагаем, что такоепадение R отражает окисление субстратов, неподвергающихся декарбоксилированию (при отсутствиесколько-нибудь выраженного дыхательногоацидоза). К таким субстратам, прежде всего,можно отнести сукцинат. Окисление липидов сопровождаетсяснижением R до 0,7. Заметим, чтопри развитии дыхательного ацидоза величина Rможет превышать 1,0 вследствие прироста рСО 2.Ряд исследователей считает, что именно возможностьсохранения окисления сукцината способствуетподдержанию окислительного фосфорилированияпри гипоксии [8, 23, 28, 30, 36, 37, ].Схематическое резюме: торможение при гипоксииокисления NAD-зависимых субстратов на уровнекомплекса I и преимущественное окисление сукцината,- представлено на рис. 2.Представленный материал дает основание полагать,что в условиях гипоксии функциональноенарушение связи NAD-зависимых дегидрогеназЦТК с дыхательной цепью и избирательное преимуществоокисления сукцината существеннымобразом изменяют течении редокс реакций в ЦТК.Таким образом, в случае кислородного дефицитасукцинат поддерживает энергопродукцию в МХ.Анаэробное образование сукцината вмитохондрияхВ анаэробных условиях в суспензии изолированныхМХ также, как и в отключенном от кровотокаоргане, уже через несколько секунд легкоопределяется 10-50-кратное накопление сукцина-II2eH2ΔμH +VΔμH +АскорбиноваяIII2eIVO2H2OВыпуск 16. май 2020 | Cardiometry | 17
Page 1 and 2: Выпуск 16. май 2020 | Card
Page 3 and 4: Дорогой читатель!К
Page 5 and 6: Dr. Hong LeiЧунцинская Ш
Page 7 and 8: 76 Исследование гем
Page 9 and 10: В память об учёном
Page 11 and 12: вызывает образован
Page 13 and 14: Почему важно сочет
Page 15 and 16: Таблица 1.Весовые п
Page 17: клеточной энергети
Page 21 and 22: BANAD + NADH4ΔμH+NADH NAD+FADH2 F
Page 23 and 24: диапазоне концентр
Page 25 and 26: опьянения и алкого
Page 27 and 28: 59. Гривенникова В.Г.
Page 31 and 32: все еще требуют бол
Page 33 and 34: Рис. 2. Демонстрация
Page 35 and 36: стимулами с помощь
Page 37 and 38: ОРИГИНАЛЬНОЕ ИССЛЕ
Page 39 and 40: Таблица 2. Зависимо
Page 41 and 42: Рис. 4Рис. 5Рис. 6 Рис.
Page 43 and 44: шает значение, 4 - по
Page 47 and 48: С другой стороны, н
Page 49 and 50: 2. Сосудистые харак
Page 51 and 52: нении аускультатив
Page 53 and 54: затель — податливо
Page 55 and 56: гипертонии, охвате
Page 59 and 60: тах, которые ассоци
Page 61 and 62: Таблица 7Собственн
Page 63 and 64: Особого внимания з
Page 67 and 68: троль основных био
Page 69 and 70:
6. Кормен, Томас Х., Л
Page 71 and 72:
лочной железы, а к ч
Page 73 and 74:
а)б)в)г)Рис. 2. Фрагме
Page 75 and 76:
а)б)в)г)в)г)Рисунок 4.
Page 77 and 78:
кардиотоксичности
Page 79 and 80:
2. Параметры метабо
Page 81 and 82:
ОРИГИНАЛЬНОЕ ИССЛЕ
Page 83 and 84:
Рис. 1. Форма импуль
Page 85 and 86:
реализовать только
Page 87 and 88:
ОТЧЕТ Подача: 25.02.2020
Page 89 and 90:
свойства фильтра у
Page 91 and 92:
Рассчитанные непре
Page 93 and 94:
jω jω jωZe ( ) = Xe ( ) H1( e )
Page 95 and 96:
Рис. 4. Фильтрация ш
Page 97 and 98:
порождаемой различ
Page 99 and 100:
электрокардиосигн
Page 101 and 102:
Выпуск 16. май 2020 | Card
Page 103 and 104:
ной области активн
Page 105 and 106:
ких систем являютс
Page 107 and 108:
− социальный конте
Page 109 and 110:
В общем, многие МРС
Page 111 and 112:
for predicting and identifying hear
Page 113 and 114:
частности средств
Page 115 and 116:
что дало возможнос
Page 117 and 118:
ОРИГИНАЛЬНОЕ ИССЛЕ
Page 119 and 120:
торах, влияющих на
Page 121 and 122:
Таблица 1Динамика к
Page 123:
Вклад авторов в раб
show all

Электронный журнал открытого доступа Кардиометрия. Выпуск 16, Мая 2020

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?