Search academic texts

Registration Number

0421U100289, Candidate dissertation

Title

The effect of phospholipid components on the functional state of the endothelium and heart mitochondria

Author

Panasiuk Olga S,

popup.head Moybenko Oleksiy Oleksiyovich
popup.head Bondarenko Oleksandr I.
popup.opponent Manko Volodymyr V
popup.opponent Soloviyov Anatoliy I.

Status

Кандидат біологічних наук, 03.00.13, Фізіологія людини і тварин

Date

09-02-2021

Description

Дисертація присвячена дослідженню впливу омега-3 поліненасичених жирних кислот (омега-3 ПНЖК) та лізофосфоліпідів (ЛФЛ) на функціональний стан мітохондрій міокарда та судиних ендотеліальних клітин та визначенню ендогенних механізмів, які обумовлюють кардіопротекторний вплив цих сполук. В роботі виявлено особливості впливу терапії омега- 3 ПНЖК на чутливість мітохондріальної пори до кальцієвого перенавантаження двох функціонально та структурно гетерогенних фракцій мітохондрій міокарда. Результати дослідження свідчать, що інтерфібрилярна (ІФ) та субсарколемальна (СС) фракції мітохондрій в умовах контролю проявляють однакову чутливість до кальцій-індукованого набухання. Встановлено, що терапія щурів препаратом «Епадол», шо містить омега-3 ПНЖК, впродовж 4 тижнів, зменшує чутливість мітохондріальної пори до кальцій-індукованого відкриття обох мітохондріальних фракцій міокарда. Встановлено, що протекторний ефект терапії омега-3 ПНЖК значно більш виражений для інтерфібрилярної, ніж для субсарколемальної фракції мітохондрій, вказуючи на те, що функціональна роль мітохондріальної гетерогенності зростає при патологічних станах, які супроводжуються кальцієвим перенавантаженням. В роботі також дослідженно вплив омега-3 ПНЖК на функціонування інтерфібрилярної та субсарколемальної фракцій мітохондрій міокарда щурів за умов ізопротереноліндукованого ураження міокарда. Показано, що за таких умов, застосування омега-3 ПНЖК запобігає набуханню мітохондрій серця, зокрема більш виражений їх вплив на ІФ фракцію мітохондрій. Виявлено захисний вплив омега-3 ПНЖК при ізопротереноліндукованому пошкодженні серця. Зокрема, при реєстрації мітохондріального дихання було встановлено, що швидкість дихання в стані 3, дихальний контроль та ефективність фосфорилювання достовірно відновлювались у щурів з ізопротереноловим пошкодженням при застосуванні омега-3 ПНЖК. Підтверджено, що ін’єкції ізопротеренолу змінюють показники дихання мітохондрій при окисненні сукцинату; швидкість дихання в стані 4 за таких умов не змінювалась. Також відновлювалась здатність мітохондрій реагувати на додавання іонів кальцію при реєстрації світлопоглинання суспензії у групі з омега-3 ПНЖК. Для з’ясування механізмів, що забезпечують захисну дію омега-3 ПНЖК на функцію міокарда і судин, було досліджено їх вплив на електричні властивості ізольованих мітохондрій та ендотеліальних клітин. В експериментах на ізольованих мітопластах за домомогою методу петч-кламп продемонстрована поодинока активність кальційзалежних калієвих каналів великої провідності (ВКСа) (~300 пС), яка підсилювалась після додавання 3 мкМ докозагексаєнової кислоти (ДГК) (ПНЖК класу омега-3). Амплітуда поодиноких каналів при цьому не змінювалась. Подальше додаваня паксиліну, селективного блокатора ВКСа каналів, та хелатування іонів Са2+ в зовнішньому розчині призводило до значного пригнічення активності поодиноких каналів, що свідчить про залучення ВКСа каналів внутрішньої мітохондріальної мембрани в реалізацію ефекта ДГК. Концентраційнозалежне підсилення активності поодиноких ВКСа каналів продемонстровано при додаванні ДГК до внутрішньої поверхні плазматичної мембрани ендотеліальних клітин лініі EA.hy926. Підсилення активності відбувалося при позитивних та негативних підтримуючих потенціалах. ДГК викликала гіперполяризацію ендотеліальних клітин, що свідчить про стимуляцію кальцій-залежних процесів, зокрема, до збільшення синтезу оксида азоту ендотеліальними клітинами. Після видалення мембранного холестерину за допомогою метилциклодекстрину, додавання ДГК не призводило до стимуляції активності ВКСа каналів. Досліджено вплив складових фосфоліпідів на функціональну активність ВКСа каналів ендотеліальних клітин лініі EA.hy926. Продемонстровано, що лізофосфатидилхолін (ЛФХ) та лізофосфатидилінозитол (ЛФІ) мають пряму модулюючу дію на активність BKCa каналів, гіперполяризуючи ендотеліальні клітини. Крім того, ЛФХ та ЛФІ пригнічують гіперполяризацію ендотеліальних клітин, індуковану дією ендотелійзалежних вазодилататорів гістаміна та ацетилхоліна (Ац). Такий ефект спостерігається за рахунок пригнічення натрій-кальцієвого обмінника.