ВЛИЯНИЕ ПОЛИФЕНОЛА ГЕТАСАН НА МИТО К+АТФ-КАНАЛ И mPTP СЕРДЦА КРЫСЫ

АННОТАЦИЯ

В данной статье изучена влияние полифенола гетасана на митоK_АТФ-канал и mPTP сердца крысы. Установлено, что гетасан при низких концентрациях эффективно ингибируют открытие mPTP и увеличивают активность митоК_АТФ –канала.

ABSTRACT

In this article the effaect of hetasan on the mitoK⁺-channel and mPTP of the rat heart. It was established that all polyphenol hetasan have been shown to effectively inhibit the opening of mPTP and increase the activity of mitoK _ATF-channel.

Ключевые слова: полифенольные соединения гетасан, митохондрия, митоК_АТФ –канала, mPTP .

Keywords: polyphenolic compounds hetasan, mitochondria, mitoK⁺-channel, mPTP.

Введение. mPTP и митоК_АТФ –каналы играют особую роль в регуляции метаболизма, ионного гомеостаза и физиологии клеток [4, 5]. В последнее время этых каналы рассматривается как «мишень» для действия патогенов и фармакологических агентов. МитоК_АТФ-канал является селективным по отношению к ионам K⁺, участвует в регуляции объема митохондрий, при изучении механизмов действия БАВ на организм на молекулярном уровне [2, 3]. Очевидно, что в условиях открытия mPTP, мембраны митохондрий становятся проницаемым для ионов и других незаряженных веществ, в результате снижается мембранный потенциал, разобщается окислительное фосфорилирование и развивается дефицит АТФ в клетке [7]. В развитии патологических процессов различного генеза, в системе защиты миокарда в условиях ишемии и гипоксии, в формировании механизмов адаптации организма к различным экстремальным условиям ведущую роль играют mPTP и митоК_АТФ-каналы [6, 7, 5].

В связи с этим, в экспериментах in vitro изучалось влияние полифннола гетасана состояние mPTP и митоК_АТФ –канала сердца крыс.

Материалы и методы. Анализы проводили на митохондрий печены крыс. Митохондрии выделяли из печени крыс массой 150-200 гр. методом диффе-ренциального центрифугирования [9]. Методом фотометрии определяли проницаемость mPTP и активность митоК_АТФ-каналов[1, 8]. Структурные формулы фенольных соединений приведены в рисунок 1.

Рисунок 1. Структурные формулы полифенола гетасана (Geranium sanguineum)

Полученные результаты обрабатывали статисти-чески с помощью программы “Origin 6.1”. Данные оценивали, используя параметрический t-критерий Cтьюдента, выражали в виде M±m. Достоверными считали результаты при р<0,05.

Результаты и их обсуждение. Нами было изучено действие полифенольных соединения гетасана на мито на митоK_АТФ-канал и mPTP сердца крысы в экспериментах in vitro (рис.2).

Обнаружено, что гетасан в концентрациях 10 мкМ, 20 мкМ и 30 мкМ увеличивал функциональную активность митоК_АТФ-канала сердца, по сравнению с АТФ-ингибированном состоянии, на 38±1,1%, 48±1,3% и 58±1,6% соответственно (рис. 2), что свидетельствует полифенол действует как активатор канала.

Рисунок 2. Влияние полифенола гетасана на активность митоK_АТФ-канала сердца крыс.

Примечание: приведены по оси ординат – активность митоК_АТФ-канала %, по оси абсцисс – концентрации полифенолов. Р<0.001; n=6.

Таким образом, гетасан оказывают на митоК_АТФ-канал сердца крысы как его активатор. Так, как полифенолы обладают антиоксидантными и мембраноактивными свойствами, можно прогнозировать, что в перспективе на их основе будут разрабатываться эффективные лекарственные средства. На основе коррекции полифенола гетасан дисфункции митоК_АТФ-каналов, вызванные ишемической болезнью сердца, могут быть созданы эффективные кардиопротекторы.

В следующих экспериментах изучали влияние гетасан на состояние mPTP митохондрий сердца крысы (рис.3). Гетасан в концентрациях 10 мкМ, 20 мкМ, 30 мкМ, 40 мкМ и 50 мкМ эффективно влиял на состояние mPTP , ингибируя открытие mPTP по сравнению с контролем на 35±1,7%, 56±2,4%, 75±2,9%, 84±2,4% и 88±2,3% соответственно.

Рисунок 3. Влияние полифенола гетасана на состояние mPTP сердца крыс

Примечание: приведены по оси ординат – ингибирования mPTP %, по оси абсцисс – концентрации полифенолов. Р<0.001; n=6.

Таким образом, полифенол гетасан оказывали ингибирующее действие на проницаемость mPTP митохондрий сердца крыс, снижая уровень пермеабилизации мембран.

Заключение. mPTP сердца является “мишенью” для кардиопротекторных средств, которые оказывают ингибирующее влияние на открытые мегапоры, и таким образом могут стабилизировать мембраны митохондрий. Исходя из логики вышеизложенного, можно предположить, что гетасан в перспективе могут быть использованы как основы эффективных цито-, гепато- и кардиопротекторов.

Список литературы:

1. Вадзюк О.Б., Костерин С.А. Индуцированное диазоксидом набухание митохондрий миометрия крыс как свидетельство активации АТР-чувствительного К + -канала // – Укр. биохим. журн. – 2010. – Т. 80(5). – C. 45-51.
2. Миронова Г.Д. Использование модуляторов ионных каналов как возможный путь лечения сердечно-сосудистых заболеваний, окислительного стресса и нейродегенеративных нарушений //– Патогенез: мат. VI Росс. конф. смеждунар. уч. «Гипоксия: механизмы, адаптация, коррекция». – М., – 2011. – С. 47-52.
3. Мураков С. В., Воспельников Н. Д. Митохондриальные мегапоры в жизни клетки // – Вопр. биол., мед. и фарм. химии. — 2006. — № 2. — С. 44–50.
4. Bernardi and A. Rasola Calcium and cell death: the mitochondrial connection// – Subcell.Biochem. –2007. –P. 481-506.
5. Bernardi., Forte M. The mitochondrial permeability transition pore//– Novartis. Found.Symp. – 2007. –P. 157-164.
6. Garlid K.D., Paucek P., Yarov-Yarovoy V. et al. Cardioprotective effect of diazoxide and its interaction with mitochondrial ATP-sensitive K⁺ channels: possible mechanism of cardioprotection// – Circ. Res. – 2003. –P. 1072-1082.
7. Green D.R., Kroemer G. The pathophysiology of mitochondrial cell death //– Science. – 2012. – V. 305. – P. 626–629.
8. He L., Lemasters J.J. Heat shock suppresses the permeability transition in rat liver mitochondria // –J. Biol. Chem. – 2003. – V. 278(19). – P. 16755-16760.
9. Schneider W.C., Hogeboom G.H. Cytochemical Studies of Mammalion Tissues: the Isolation of Cell Components by Differential Centrifugation// – Cancer. Res. – 1951. – V. 11. – P. 1-22.