Registration Number
0824U000989, PhD dissertation
Status
Доктор філософії
Date
05-03-2024
popup.evolution
.
Title
Leptin-dependent mechanisms of mitochondrial dysfunction in the comorbid course of inflammation in the lungs and metabolic disorders.
Author
Rufat B. Aliiev, аспірант
popup.head Alla G. Portnichenko
popup.opponent Vitaliy O. Kostenko
popup.opponent Olena M. Radchenko
popup.review Iryna M. Mankovska
popup.review Yanko Roman V.
popup.rada
Bogomolets Institute of Physiology of the National Academy of Sciences of Ukraine
Description
Дисертація присвячена визначенню ролі лептинзалежної регуляції у порушеннях функції мітохондрій при ЛПС-індукованому запальному процесі в легенях на тлі експериментальних метаболічних розладів.
В експериментах на 144 дорослих щурах-самцях Вістар з використанням патофізіологічних (моделювання запального процесу та його коморбідного перебігу на тлі інсулінорезистентності та цукрового діабету 2 типу), фізіологічних (дослідження параметрів зовнішнього дихання та газообміну, полярографічне визначення функціональної активності мітохондрій), біохімічних (визначення параметрів вуглеводного та ліпідного обміну), морфологічних (ультраструктурні дослідження зразків тканин), молекулярно-біологічних (визначення експресії білків) та статистичних методів дослідження встановлено роль лептинзалежної регуляції у порушеннях функції мітохондрій при коморбідному перебігу ЛПС-індукованого запального процесу і експериментальних метаболічних розладів.
Одержані результати характеризуються науковою новизною. Розроблено експериментальну модель коморбідного перебігу у щурів ЛПС-індукованого запального процесу на тлі інсулінорезистентності, викликаної вживанням високожирової дієти, та цукрового діабету 2 типу (ЦД2). Вперше встановлено, що ЛПС-індуковане запалення в легенях на тлі інсулінорезистентності та цукрового діабету 2 типу характеризується прогресивними порушеннями ультраструктури аерогематичного бар’єру легень, газообміну, структури і функції мітохондрій, параметрів вуглеводного і ліпідного метаболізму.
Встановлено, що запальний процес в легенях супроводжується пригніченням мітохондріального дихання, зменшенням спряження окиснення і фосфорилювання, що може призводити до нестачі АТФ. При запаленні на тлі інсулінорезистентності відбувається компенсаторне відновлення процесів окиснення на комплексах І і ІІ електронтранспортного ланцюга (ЕТЛ) мітохондрій, однак для окисного фосфорилювання більш ефективно використовуються ліпідні субстрати та піруват. При коморбідному перебігу з ЦД2 запальний процес, навпаки, супроводжується поглибленням розладу енергетичного метаболізму.
Вперше охарактеризовано порушення лептинзалежних механізмів регуляції енергетичного метаболізму при ЛПС-індукованому запальному процесі в легенях на тлі метаболічних розладів. Встановлено гальмівну функцію лептину на мітохондріальне дихання в нормі і при моделюванні інсулінорезистентності при використанні різних метаболічних субстратів, яка опосередковувалася лептиновими рецепторами мітохондрій. Виявлено, що ЛПС-індуковане запалення супроводжується зростанням експресії лептину в легенях і печінці і водночас редукцією лептинзалежної регуляції швидкості окисного фосфорилювання на комплексі І ЕТЛ, а при інсулінорезистентності – на комплексах І і ІІ ЕТЛ, в останньому випадку виявлено також редукцію експресії лептину і лептинових рецепторів. Ці зміни обумовлюють порушення лептинзалежної регуляції у легенях і меншою мірою, у печінці, при коморбідному перебігу запального процесу і метаболічних розладів.
Одержані результати мають фундаментальне і практичне значення. Охарактеризовано роль лептинзалежної регуляції функції мітохондрій у патогенезі запального процесу в легенях та метаболічних розладів при їх коморбідному перебігу. Встановлено механізми, що сприяють нестачі енергетичного метаболізму і, внаслідок цього, обтяженню патологічного процесу при коморбідному перебігу цих захворювань. Це надає підстави для розробки патогенетичних методів лікування, спрямованих на компенсацію енергетичного метаболізму, зменшення мітохондріальної дисфункції і покращення прогнозу у пацієнтів з цією тяжкою коморбідною патологією. Одержані результати можуть використовуватися в науковій, освітній сфері, а також у клінічній медицині з метою доповнення патофізіологічних відомостей і покращення лікування хворих із вищезазначеними поширеними тяжкими захворюваннями.
Registration Date
2024-02-20
popup.nrat_date
2024-02-20 / 2026-07-01
