560 likes | 788 Views
Роль мітохондрій у розвитку програмованих патологічних процесів. В.Ф.Сагач Інститут фізіології ім. О.О.Богомольця НАН України. Дихальний ланцюг мітохондрій. АТФ-синтаза мітохондрій. Drugs/ Chemicals/Diseases. Death Receptors (e.g. Fas, TNF-R1). Radiation. Cell surface. Caspase 8
E N D
Роль мітохондрій у розвитку програмованих патологічних процесів В.Ф.Сагач Інститут фізіології ім. О.О.Богомольця НАН України
Drugs/ Chemicals/Diseases Death Receptors (e.g. Fas, TNF-R1) Radiation Cell surface Caspase 8 activation Bax Bcl-2 Mitochondria ROS (Oxidative stress) MPT, Ca2+ Release of AIF, Cyto C, Apaf-1, Caspases-2,-3,-9 into cytosol Caspase 3 Caspase 6 Caspase 7 NF-kB P53 AP-1 Gene activation and repression Degradation of DNA and other death substrates Nucleus APOPTOSIS
ISCHEMIA-REPERFUSION OF ISOLATED HEART LVP mm Hg dP/dt mm Hg/s s
Effect of mitochondrial permeability transition pore activators phenilarsine oxide and antimycin A on isolated heart function 100 mm Hg Phenilarsine oxideAntimycin A (10-5M) (10-6M) 100 mm Hg 0 0 2000 2000 mm Hg/s mm Hg/s 0 0 -2000 -2000 0 s 1000 s 0 1000
Absorption spectra of coronary effluents collected during various periods of reperfusion control pre-treatment with cyclosporin A (10-6 M) Reperfusion: 1 - 1st-min, 2 - 2th-min 3 - 5th-min, 4 - 40th-min 5 - before ischemia 1 - 1st-min, 2 – 1st-minwith CsA pre-treatment 3 - before ischemia
Correlation between changes in heart function, oxygen cost of myocardial work and the level of absorbance peaks LVP dP/dtmax CF 1 - reperfusion 40 min; 2 - reperfusion under the pre-treatment with Trolox (10-6 M); 3 - reperfusion under the pre-treatment with cyclosporin A 10-6 M); 4 - administration of antimycin A (10-6 M) Oxygen cost of myocardial work
Pre-treatment with troloxdecreased postreperfusion heart injuryand absorption spectra of coronary effluents LVP absorption spectra Control mm Hg Trolox mm Hg s 3000
Changes in contractile parameters and oxygen cost of myocardial work after 40 min reperfusion LVP CF dP/dtmax dP/dtmin Oxygen cost of myocardial work 1 - control, 2 - cyclosporin A 10-6 M, 3 - Trolox 10-6 M (10 min before ischemia)
Pre-treatment with melatonindecreased postreperfusion heart injury melatonin control LVP, mm Hg
Effect of hypoxic precondition on myocardial contraction in guinea pig hearts control preconditioning 15 min X 5, 7 days
Вплив блокади NO-синтази на гемодинамику, скорочувальну активність та кисневу вартість роботи литкового м’яза
Вплив нітропрусида Na на гемодинамику, силу скорочень та ефективність використання кисню литковим м’язом на фоні дії ФАО 8 Гц 40 Гц
Вплив норадреналіну на зміни тиску у лівому шлуночку ізольованого серця морської свинки Контроль Ішемія мм рт.ст. Норадреналін мм рт.ст.
Вплив норадреналіну та Са2+ на зміни тиску у лівому шлуночку ізольованого серця морської свинки Норадреналін ішемія 20 хв. Рлш мм рт.ст. МФ Е, од. мм рт.ст. Кальцій 5 ммоль
Вплив норадреналіну та високої концентрації Са2+на показники роботи серця киснева вартість роботи серця % 1 2 3 контроль - 1 норадреналін - 2 кальцій - 3
Вплив Са 2+ (5*10-3М) та норадреналіну на активність NOS і arginaseу мітохондріях кардіоміоцитів * NOS * NO2 контроль норадреналін Са 2+ О2. * * Uric acid * * * * * * Arginase
Effects NO on heart oxygen consumption I -L-arginineII - Sodium nitroprussideIII - L-NMMA • - control • - agents
Зміни кисневої вартості роботи ізольованого cерця при блокаді NO-синтази в контрольнихумовах та після введення циклоспорину А
Відкриття пори під дією Са2+ у мітохондріях Активація мітохондріальної пори іонами Са Пригнічення РТР іонами Са Акумуляція Са2+ у мітохондріях в умовах відкриття пори Пригнічення РТР донором NO Стрілкою показано внесення RR (2) та CsA (3)Добавка Са2+ 60 мкМ
РольNO в регуляції проникності мітохондріальної мембрани
Вплив норадреналіну на тлі попередньої блокади NO на показники скоротливої активності серця Перфузія норадреналіном норадреналін ішемія ішемія Рлш, мм рт.ст. dP/dt, мм рт.ст./с Перфузія блокаторами NO
Реперфузійні зміни та експресія м-РНК bax в серці дорослих і старих щурів Рлш ішемія фактор 1 - дорослі 2 - старі bax, 487 п.н. Дорослі Старі M 1 1 2 2 3 3 M 1 1 2 2 3 3 1 – до ішемії, 2 – 5 хв реперфузії, 3 – 40 хв реперфузії
Вплив Са2+ та ФАО на набухання мітохондрій серця щурів 1, 3 - дорослі щурі; 2, 4 - старі щурі
Поріг чутливості мітохондрій до Са2+ - індуктора відкриття МП - у дорослих та старих щурів набухання вивільнення фактора 1 – дорослі щури; 2 – старі щури
Вміст О2-, H2O2та ДК в тканині та мітохондріях серця щурів О2- H2O2 ДК 1 - дорослі щури 2 - старі щури
Вплив блокади NOS на Са2+-індуковане відкриття МП в серці щурів контроль L-NAME+НП-Na+Са2+ Са2+ L-NAME+Са2+ 1, 2 - дорослі щури; 3, 4 - старі щури
Вплив інтервальних гіпоксичних тренувань на зміни ФАО-індукованого набухання мітохондрій серця старих щурів Контроль Інтервальні гіпоксичні тренування 1 – контроль 2 – ефект ФАО (10-5моль/л); 3 – преінкубація з циклоспорином А (10-5моль/л), ефект ФАО (10-5моль/л).
Вплив гіпоксичного прекондиціювання на вміст Н2О2, О2- та ОН.в тканинах серця щурів ОН. Н2О2 О2- 1 – дорослі щури 2 – старі щури
Вплив курсового введення мелатоніну на реперфузійні зміни функціонального стану ізольованого серця старих щурів РЛШ 1 2 dP/dt 1 - контроль 2 - мелатонін Рлш КП 1 2
Вплив курсового введення мелатоніну на Са2+ та ФАО-індуковане відкриття МП в серці старих щурів Контроль Са2+ або ФАО мелатонін + Са2+ або ФАО
Експресія м-РНК bax в серці та активність NO-синтаз в мітохондріях серця старих щурів після курсового введення мелатоніну 487 п.н. bax мелатонін 1 2 3 4 1 – дорослі 2 – старі 3 – старі щури після гіпоксичного тренування 4 – старі щури після введення мелатоніну
Попередження дегенерації клітин дофамінергічної мезостріатної системиіндукованої 6-гідроксидофаміном
Кореляція величини мітохондріального фактора з біохімічними маркерами міокардіального пошкодження у пациентів під час операції протезування клапанів серця Коефіціент кореляції Вивільнення фактора
Вплив гіпоксії / реоксигенації на скорочувальні реакції попередньо активованих ГМ ізольованих препаратів грудної аорти спонтанно гіпертензивних щурів супероксиддисмутаза (150 од/мл) мелатонін (2·10-5моль/л) 1 – контроль 2 - після преінкубації в розчині мелатоніну або супероксиддисмутази
Ендотелій-залежне розслаблення аорти і коронарних судин щурів контроль діабет 1 - контроль 2 - гіперглікемія 3 - l - NAME 4 - t(BOOH) 5 -діабет 6 - діабет+мелатонін 7 - діабет + l-аргінін * - p<0,05 щодо контролю + - p<0,05 щодо діабету
Киснева вартість роботи міокарда та гладеньких м’язів судин щурів 1 - контроль 2 - гіперглікемія 3 - l - NAME 4 - t(BOOH) 5 -діабет 6 - діабет+мелатонін 7 - діабет+ l-аргінін контроль діабет
Залежність Рлш та КДТ лівого шлуночка від навантаження об’ємом Рлш Рлш КДТ КДТ
Вплив ін`єкції індуктора мітохондріальних пор у парамедіанне ретикулярне ядро на рівень САТ мелатонін (10–12 М) ФАО (10-12 М) Ін`єкція ФАО (10–12 М) після попереднього внутрішньовенного введення L-аргініну