Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Состояние лизосомального аппарата клеток разных органов при гипоксии

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Состояние лизосомального аппарата клеток разных органов при гипоксии"

Рг' о,

АКАДЕМ1Я НАУК УКРАТНИ 1НСТИТУТ Ф1310Л0Г1Т ¡м. О. О. БОГОМОЛьця

На правах рукопису

АНТОНОВА 1рина 1вашвна

СТАН .ШЗОСОМАЛЬНОГО АПАРАГУ КЛ1ТИН Р13НИХ ОРГАН1В ПРИ ппокси

03.00.13—ф1зшлопя людини I тварнн

Автореферат диссртаци на здобуття наукового ступеня кандидат бшлопчннх наук

КШВ-1994

Дпсертащею е рукопис.

Робота виконана у в1дд1л1 по вивченню гшоксичвлх сташв 1нсти-туту ф^зюлогп ¡м. О. О. Богомольця АН Украши.

Науковий кер1вннк;

доктор медичних наук, професор М. М. Середенко

Офшнш опоневти;

. доктор медичних наук, професор Н. В. Лумна

доктор бюлопчних наук, професор С. Д. Гройсмаи

Провшш установа:

Кшвський университет ¡м. Тараса Шевченка

Захист дисертаци вщбудеться « ./!.■». -ЩъИМ . . 1994 р. о . . .-/у . год. на засшанш спещал13овано! вчено! ради при 1нсти-тут1 ф1з1олог11 ¡м. О. О. Богомольця АН УкраГни (252024, КиТв-24, вул. Богомольця, 4).

3 дисертащею можна ознаиоын.тися у б1блютеш 1нстнтуту фЫ-ологп ¡м. О. О. Богомольця АН Украпш.

Автореферат розюлано « > . 1994 р.

Вчемий секретар спец!ал1зованоТ вчено! ради, доктор бюлог!чиих наук

3. О. Сорекиш-Марша

ЗАГАЛЬНЛ ХАРАКТЕРИСТИКА РСбОТИ Актуальн!сть праол^гми. Ка молекулярному pisfti на.Я5!льш загальною al дпов! дною реакц!ею орган!зму на д1 *у р!знкх екстремальних (JjAKTopl а вважлстъ«-я зм!на струхтурн 1 Г5окюсливоет1 *л1тинниз: мембран 'Панин, Маянсхая» 1337/. Незважада*«» на. периламия 1нтерес досл!дник!в до анутр1^ньокл!тикного м«свн1зму адагггац! Лно1 в1дпов!д! орган!зму и» д1ю надзвичайких подразнякХв. ця проблема aft далека а1д свого зааершллъного р!шення-. до цього масу

не э'ясованиД молеку лярниЯ механ!зм захиснао—пг»#стосозних реакц!й, оОумовленнх м1но» фу нкщ анального стаму 3!оием5р«м 1 участю ферментних систем кл1 тин у пронес! адагпзди.!.

Эивчення активност1 л!зосомальнжх фермент! в та стану л1 зосамаяьних мвиОрак авлос соеою з&г&лъноа1алог1чниЯ интерес, тому що л1зосомн. иаючи високу реактив! ст*. одним» з перших серед кл!т:шиих органелл гтрнЯмають акттаяу участ* у розвитку адагггаи1 Яиизс реакц1Я. На пом1рн1 мтлияж лХ эосомальнил апарат *л1тин в!дг>ов1дае реакщею активацЦ, «на t*e сучроаоджуеться Лого пошсодхсенням 1 слромована на оптималъку адаптяцХю внутрныньо-хл1тнниого мета5ол!зму та структур д£> нозжх умов !снування. Проте иадм1рмий за силою 1 тривал!стю стргесорюш зг^пиэ. неадех— в&тнкй адаптивним можлиеостдм орган! зму. меже прмэести до розрн— ву л!зосомальних мембран та аиходу кисли* г! дролАЗ у цитоплазму к л! тики. внаел1дек чого нож* розвитиея ламюоговиП цитол!тнчниЯ процае -*Панин. Маямск&я, 1Q64S. Ло цього часу лиюасться нез'ясо-ванмм, ex! м*хах! зми лежать а основ! парушення реахи!Я

адаптаи! 1 1 втягнення л1 зоеомального а пара ту у процеси !н!и!ац!1 1 розаитку тханкнного псшкодж*ння.

ЕмликиЯ Хнт«р*с налое досл!джемня аятквмезе?! л! зос^змальнюс фермент! а П0к rinoiccil. оск!лыи стан. icacxcMl недостатноет! ротвмвжлться а орган! зм! при д! 1 Э*г*тьох ;лиир1з зовн! янього

- г -

середовища, до того ж практично кожне захворюванна так чи 1накше супроводжуетьса кисневою недостатн!стю. Наявн! у л1тератур! дан! про зм! ну активност1 л!зосомальних фермент! в у рХзних органах i тканинах в у ковах rlnoxcil пор! вняно недостатн! 1 ма.ють протилежний характер, 01льша частика досл!джень проведена у важкосп! вставимих умовах /Макарова, 1978; ТаОукашвили и др. , 1091; Loegerlng et al., 197S; Acosta et al., 1078; Frederiks, Marx. 1333; Wat ti aux, Wattiaux-de Coninck. 1ÖÖ4./.

Мета роооти:

Вивчити стан л1 зосомального апарату кл1тин plsrax орган! в 1 тканин орган1зму в умовах гостро! г1покс11 р!зного генезу 1 разного ступеню важкосП та з'ясувати деяк1 механХзми активам! ! л1 зосомального апарату.

Для досягнення гезставлено1 мети оуло неовх1дно вир! шити насту пн1 задач1 .-

вивчити активн1сть ключових л1 зосомальних фермент!в -катепсину D 1 кисло! фосфатази - у р1зних ткамтах орган1зму Слегень, серия, печ1нки, головного мозку} 1 у плазм! кров! при г1поксичн1П. . циркуляторно-гем1 чн! й та гем1чн1й г1 покс! 1 р1зного ступеню важкост1;

- провести електронно-мх кроскоп! чне досл1дження структурно-функщ ональних зм1н л1 зосомального апарату легень при тяжких ступенях Ппсксично! 1 циркулаторно-гем!чно1 rlnoKCil;

- вивчити активн1сть ключових л! зосомальних фермент!в -катепсину D 1 кисло1 фосфатази - у легенях, серШ, Печ1нц1, головному мозку 1 плазм! кров! при тяжких ступенях г1поксично1 цирку ляторно-гем1 чно1 та гем1чно1 rlnoxcil на фон! попереднього •иияш кверцетину;

- вивчити зм!ни р1вню цикл!чних куклеотид!в СцАМФ i ЦГМ40 у

_ з -

гтлаэм! кроз1. тканинах легень, леи! нки * еерця > головного мозху в уловах гем1чноХ 1 циркуляторно—гем! чно! г!покс!Х;

- виачити вплив адаптацХХ щур! в до переривч&то! г!поксичноХ г! локс! 1 на стан л! эоеомального агтарату у тканинах життево важливих орган! в 1 на рХвень активност1 кислих Пдролаз у плазм! кров!.

Наукоза новизна.

Встановлено. що зб!льшенна проникливост! л! зосома льних

I

мембран в умовах киеневоХ недостатноет! в! дбуваеться при розвитку в орган!зм! вторкнно1 тканинно! г! лохе! X неэалежно а!д характеру гХпоксичного впливу.

Показано, що у першу чергу на недостачу кисню реагують л1зосоми легень ! печ1нки. Р!вень ферментам!X кнелях г1дролаз вХдтверюе стугйнзь важкост! гХпоксичного впливу. Похазано, що при р!зних типах гХпоксХХ анееок фактор! а, дестаб! л1зуючих л!зосоналън1 мемерани, Ъути неоднаковим: при г!покеичн1Л

г!покс!Х лаа!л!зац!я лХзосомальних мембран э б1льш!я м!р! обумоалена активацХею ггроцес! а переписного окисления л! п! д! в, а при гем!чн!Я г!покс!1 та цирку/тоторних зрушеннях - з мл нею концемтрац!X цикл!«них нуклеотид!в.

Одержан! в експериментах по адаптац! 1 щур1» до переривистоХ д!Х гХпохеично! гХпоксХХ дан! про зростання стаОХльноет! л! зесомольних мембран дозволяоть припустити, що одним з механ!зм!в Щдвищвкня ст1 йкост! орган! зму до д!Х надэвичайних гзодраэникХэ при чдягтгачХХ до г! гюкс! X о захльшения реэистентност! л!зосомального апарату.

К! лькХсния аналХз результат! в угюрш» дозволяв одержати гюр! в-нольн! дан!, про осоОливост! асткв&ц!! л1эосом у ял! тинах р!зннх орган!а при г!локс!! р!зного типу ! р!зного стуганю вааиостА.

Теоретичые t прдстгччие »hcuomhs ровоти.

Одер жа»1 результаты гпривють С1 льш широкому роэум1нню малекулгрних механ1зм!в розвнтку rinoKcii р1зного походженна. Одержан! дан! розшкрюють -у^йлаина BÍ дносно генезу 1 механ1зк1в кокпеиcaaiX , пае' азьних з функц1ональним станом меиорак л1зосом i учаетк- кислим г1лролаэ у про u ^ с а ялат-аи!. I .вторинмоА тканинно! rlriüKCil при rinoKCHUHtix етанак, вихлиыккх зхиженням вк1сту а Сю парц1 ального тиску кисни у адгс-'уваному nasi тр1 1 гострХ я

*p02C£>rpaTi .

Пр&ктнчне значения досл1 д:к«ння оизнвиаетьсе можлив1 стк прогнозу aj:2S.nTani 1 i ouIhxh стену реэистегнтност1 орган!зму. а також розроохи sacoOiB профилактики i хорекцИ псрушень гомеостазу. Одержан! результата можуть Ьути корисними в

фармаколог! I для створеннс л! к! в, як1 дХ ють посередмьо через л1зосоки aOü с-езпосередньо Е них; для диференц* йно! Д1 агностики зах£орюзань, ci£¿ сулроводжуються розалтком is оргак1зм1

ri похсичиого стану, для ро^ро&ки нов«;: преугивозапальни* препарат!вt як1 1нг1Бують ективн1сть л1 зосомальних г1дролаз.

AnpoPüulfl роаоти. Ochobhí положения дисертац1 Ано! ройоти викладен1 на: XXII э'1здХ Уг-р. ф1зХол. товарнС1Еа ík. Т.П. Павлова СХарШв, 10305; 2-й Всесоюзн. хонференц: I "Фармакологиче-С7 кая коррекция гилоксических состояний" СГродно. 3.II

Ml жнародн. симлозхум! "Скстемно-антисистемная регуыция в живой и неживой природе"" С К Hi в, 1ввЗ>; кон{>ер«:н;и i "Актуальный проОле-иы патофизиологии экстремальных состояний", присвячем1п 100-р1ччю а дня народження акад. АМН СРСР I. Р. Петрова ССанкт-ПетерОург, 3 еВЭЗ ; зао! данк1 сектору в 1 сцеральни* систем 1 нсгигугу ф1зю-лог11 in О. О. Богомольце АН Ухра1ни C1&Q35 .

- S -

Структура та оО'ем роОоти. Дис®ртац1я зикладена на ISO стор. машинописного тексту i складаеться 1з встулу. огляду л1 Герату рк. 5 глав» зисновкХв та списку л1тератури. Список л1тератури май 312 дж^рел, рооота 1 люитрована 9 м&лтанками, 1S таблицами.

ОЗ'СКТ X МЕТОДИ ДОСЛ1ДЖЕНЬ

Досл1 д-лення проведен!, на £32 01лнх лаоораторних щура.::-самцах rtlHil В1стар, Електроннок! ypocKoni чм! дос/ii дж^мня зиконан! сгс!льно 1з старшим науковкм cniöpoöiтником К Э. розовою. Ехсп-риненти вихонан! в1дпоа1дно плану науксзо-досл!. дно! роОоти 1нстятуту <51з1олог11 1и О. О. Богомольца АН Укра!ни.

Досл1дя йияснан! ni д хлоралоэо-урстаноЕим наркозом CS мг хлоралоэи та SO мг уретану на ЮО г маси тзаринЭ, Наркотичну су Mi ш одноразово вводили внутр1вньаиеревинно у ьяглсл! nlAirpi-roro до 37" С розтану.

Були аикористан! сл1дую«1 експерикектальи1 ке>двл1: г1покенчна г1гтокс1я - иурн дихали протягом 30 хзнлкн газовими еум1и>ами з концентрацию кисню 14 X. 12 Я, 7 Н а азот1;

цирку ляторно-гем! чну rinoccira створговали. випусхлючн 1 з загально! сонно! артерИ. на пратя»1 15-10 хвилкм 10-13, 13-20 та 25—ЗО Я оО'^ку циркулюючо1 scposi СОЦКЭ /Головин, Полгурская. 1974; Кочетья-'JB, 1981; Наяорн, 1985; Сервденко и др. , 1987/;

rfrt-tlMHy rinoaclю моделюзали, замХшуючи оО'ам випуи:ено1 кроз! р1вним оо'емок кровезам1 нника геосену, яхии не м! стить формених влвмент!а та г»могло61ну кроп!.

В ус! х екегариментальних моделях rl покс± я тривала ЗО хз. Тривал! сть rl поксично1 експсяицИ в ЗО хв Пула ооумовлвна тим, то, як показано ран1шв у наш!« лаооратор! 1 /Лауер и др. . 1073/,

- в -

за цей Пйр1 од основк! показники киснееого режиму i кисенътранспортних систем орган!зму п!слз короткочасного иерех1дного nepi аду, икий тривье в1д S-12 хв при менш pi3id.fi c'ld.,4 У. киснюП г1 токсично! ri покс11 до 12-20 xs при ri пакс.11 01льш тяжкого ступеню С7,8 >; киснюЭ , еже виходять на порхвняно стаО!льний pi вень стану ст!йко1 р!вноваги.

Кверцетин вводили щурам внутр! шньочеревинно у доз! 1 мг/ЮО г каси тварик. КонтрольнХ досл!дження !з використанням кверцетину проводили через 60 хвилин п!сля введения препарату. тому то максимум Ail кверцетину спостер!гався через 60 хвилин nic/ш «ого введения /Колчин, 1S91/. Ростру г!покс!ю на фон! введения кверцетину моделювали через 30 хвилин ni сля введения препарату. Г!покс!я також трив&ла 30 хвилин.

Ад&птаШб mypiв до переривчато1 rinoKCil проводилась у оарокамер! в умовах "п1дйому" на "висоту" S000 м на протаз1 6 тижн1в шодооово по 6 годин.

Для оцХнки стану зосом у р1зних тканинах готу вали

гомогенати печ1нки. леген!в, серцево—м' язовий та головного мсззку за стандегггною методикою у 0,23 М роз ч и Hi сахарози, в яких виявляли в! льну. неосаджену C10S000 д, 60 хвЭ та загальну Су присутност1 0,1 Я тритону Х-1003 активн1еть мархернк»: л1зоеомальних фермент1в: кисло1 фосфатаэи ! катепсину D. Паралельно активн1сть цих же фермент!в виявляли у плазм! кров! /Панин. Маянскаа, 1987; 1632/. .

Актквк!сть кисло! фосфа тали виявляли колориметричним модиф! кованим методом Боданського /Ткгкровский, 1069/-' за прир±стом фосфату, який утворювався у результат1 ферментативного розчинення р-гл1 церофосфату натр!ю ф!рми "Merck". СН!меччина>.

Актион! сть катепсину D вим!рювали на спектрофотометр! СФ-46

С "Ломо". СРСРЭ за методом Варрет i. XiT /1980/, у акост! субстрату використовували гемоглоа!н ф1 рми "Reanal " СУгорщинаЭ.

bmíct цикл1чних нуклеотид! а у тканинах i у гслазм1 кров! сияв ляли рад!с!мун*.им методом з використанням стандартних набор! в ф1рми "Amersham" С Англ1 гО .

Взятта ткании леген!з для електронном! кроскоп! чних досл1джень зд! йснювали за загальноприйнятими методами Суикли. 1973} з ф1ксад!сю глутаральдег1дом та чотириокисом ocmíso та насту пною заливкою з епон-аралдит. Дссл1дження ультратонких эр1з!а проводили на електронному Mi кроскап! "JEM—iÛO CX" СЯпон!я:>.

Статистичну сбробку одерясаних результат!в проводили з використанням критерАю Стькэдента.

РЕЗУЛЬТАТА Д0СЛ1ДЖЕНЬ ТА IX 0ВГОВОРЕНИЯ

Для з'ясу ванна рол! л! зосом в адаптац! йних рвакШях при розвитку в орган!зм! г!поксично! г!локс!! нами Сули проведен! досл!дження л!зосомального апарату в умовах Ппоксичного впливу pi зно1 i нтенсианоет1.

При зниж.*нн1 парщального тисху кисн» у вдихуааному пов!тр1 до 14 И ClOO мм рт. ст. 3 актизк!стъ кателсину Ь та кисло! фосфатази у гканинах леген!в, серия, головного мозху 1 печ!мхи достов! рна не зм! нмяалась у пор! вняннХ з контролем .

При BMicTl кисню у сум!и!. uto дор!внював lâ X C6S мм рт. ст. 3 у легенях зв!льшувалась в! льна актизн! стъ катепеяиу D ! кисло! фосфатаэи призлизно у 3 рази, у г»ч!нц! э росла в! льна ахтквн!сть т! лыси кисло! фосфатази С приОлизно у !» S раз»О. У езгрц! та головному мозку ахтивн1сть л! зосомальних фермент! в не

эмл нюв&лась. У кров! ыгтивн1сть кисло1 фосфатази Оула Влизька до контрольного значения C0,0S±0.01 ммоль/год *л Р>0,25. а актив-Hi сть к<?тепсину D cnocrepi галася лише у сл1довкх к!лькостях.

Подальше зниження вм!сту кисн» у вдихуван1й сум!ш1 до 7 Я С 52 мм рт. ст. 3 спостер! галась активац1я л1зосом у ttcix доел! дж&них тканинах ексгзериментальних тв&рин, супроводжуючись зЫльшенням ycix вид! в активное?! катепсину 0. Звгьлька ¿.¡:тивн!сть кисло! фосфатази знижувалась у scix тканинах, при иьому в1дСувалося значне зо!льивння в1льно1 активноет1 при паралельному зниженн! зв'озано!. Зм1на активное» i катепсину D И&П01 льцк? Оула вираже-на у легенех, а кисло! фосфатази - у печ!нЦ!. Про стан л1зоеомальних меморан у певн1й «ipi межна судити за зм1нами в1дношення в!льно! активност1 фермент!в до загально!. Для катепсину D цей гюказник майже не в1др1энагея в1д контрольного р1вню, т!льки в летенях це в!дношення зЫльшилоея привлизно в 1,8 рази. В1дношення в1льно! активное т! кисло! фосфатази до загальноХ зО! льшувалося у вс!х ткаккн-ах у 3-4. рази. Ус! ц1 зк!нк супроводжувалксо подвою у плазм! крое! активност1 катепсину D С О, £8x0,001 ^^ВО/Т^ та з01лыиенням активност! кисло1 фосфатази С 0, 3в±0, 02 ммоль^год-"'. л""1; Р<0,0015 .

При крововтрат1 Ю-15 >; ОЦК достов1рких зм1н активност! л! зосомальних фермент! в у вивчаемкх органах та у rposi не зкайдеко. 301льшення оО'еку ЕИпущено1 кров! до 1 5-S0 % ОЦК приводило до зменшеннэ загально1 активноет! кисло! фосфатази у печ1кц! та легенях приолизьо на 10 V., при цьому в!льна активн1сть зросла у печ!нц1 приолизно в 1.6 раза, а У легенях - у 2.9 рази. В1лька активн1сть катепсину D достов1рно зм!кювалася т1льки у легенях, де иона зросла на S0 ■'■>'., одночасно з01лъшилаеь загальна С прийлизно на Э0 Ю i з1 азана активн! сть ' С на £8 >£i. У

- g -

пем!нц1 зк1нилоея сп!вв!дношення о!льно! та зв'язаио! актианост! катепсину D: в!льна зО!льшиласа приблизно ка 32 а зв'язана

зменшнлася на 25 X У серц! i головному мозку достоз1рних зм!н актиэност! хислих г!дролаз не виявлялося. У хров! 3Diльшилася актиан!сть кисло! фосфатази СО, 4.5±0> 03 ммоль/год tn 1;P<0,001D.

При кроэоатрат! в ©Vcm! 2S-3Q У* СЦК спостер!галися зн!нн актиэмоет! кателсину D та кисло! фосфатазк а уci х длоел! дягуэлних тканинах: з51льшувалася э!льна ахтивн1с*гь С катепсину D - у 1.5 -3 рази, кисло! фос-фатаэи у 2,5 - 3»3 р&знЗ i зменшувалася зв'язана актизн!сть. При цьому загальна а5гтивн!сть фермент!в aöo зменцгувалась» aöo Оула олизька до контрольных значень, • В! днонь^нна зв'дзано! активкост! до загально! р!зко зроста/ю Су 2 - 4 рази пор!вияно з контролем}. У плазм! кроз! з!д5увалося подальше З01льшення активное?! хисло! фосфатази C0»9d±Q»04. ммоль/год»'1'л Р < 0,001Э i вияэлялася актизн!сть катепсину D £0,в9±0,001 AE^^^D. Сл! д в! дм! тити ► що крозовтрата с зм! шаною формою г! покс!! • тому що у результат! згсекшекни ОЦК ми маемо харастерк! признаки як тем! чно! г! покс! 1 - зменшення вм! сту геноглоО! ну та KicHewoi смкост! кроо! , так ! цирхуляторно! - знизхеннд хвилинного о5 * ему кро?>! та швидкост! маеопереносу кисню /Середенко и др. > 1087/. У тих випа дках » холи СЦК ni сля хроеозтрати в! дновлюеться якимось крояозам! ннихом, що не м1стить эритроцит! в та гемоглоС1 ну. усуэаетъса иирхуляторний компонент», про*ге у результат! розведення частини кров!, яка лишиласа у су данному русл!» знижуютьед хоицентрац!я гемоглос! ну,. киснева емх!сть xpoal 1 винмкае посггрансфуз! «на гем! чна г! покс! я

/Климанський» 1SQ3; Ploueha, 1031/. 3 умоэах гем!чно! г!локс1! активао!я кислих г! д рол аз в! дОуваетьса при крововтрат!

у оО'ем! 1S - 20 X ОЦК !з зам!щенкям. Прк цьому слоетер! галоеа

здш&ыня з^гально! лктивност! катепсину Г- приОлизно в 1,3 рази у вс!х ДОСЛ1 джуваних тканинах. окр1м серцевого м-язу, при паралельному 3DÍ льшенн! в1льно1 1 зв'язано! пого фракц!й. Заг&льна активк!сть кисло! фосфатаэи у bcíx тканинах Сула Олизька да контрольного р!вню, але у легенях та печ!кц1 зО!льшилася Ыльна fcKTMSHicTb цього ферменту (у легенях приОлизно у 2,А рази, а у печ1ни1 - в 1.4 рази).

При крововтрат! 23-30 Я ОЦК 1з замещениям спостер1г&лось эЫ льшенна загальна! i зв' язако! активност! катепсину D у легенях 1 серц1 (приОлизно s 1,5 рази). ВХлька &ктивн1сть катепсину D зросла у легенях у 1, S рази, а у головному мозку приОлизно в Ú. в рази, у серцевому м'яз! цей пок&зник достав!рно не в1др1анявся BÍ д контрольного 'рХвкя, але мала Ki сие текдекц!в до Лого зшикення, a у печ!нц! ei льна активн! сть катепсину D зменшхлася в 1,3 рази. Загальна активнХсть кисло! фосфатази достов1рно не в!др! зналась в1д контролю, т1льки у легенях цей пок&зник незначно зменшувався (в 1,£ рази). Але спостер!гався перерозпод! л eí льна1 í зв'язано! активност! кисло! фосф&тази у вс1х досл1 джусмих тканинах. В!льна активн!сть зШльшилаея в 2-2.5 рази, а эв'азана. навпаки. змекшил&ся приолизио в 1,5 рази.

При гем!чн!а г*1покс1! актиан!еть кисло! фосфатази у плазм! кров i Вула 30! лишена пор1вняно з контролем 1 складала 0,2±0,03 ммоль/год ,3 л * CP <0,001). при середньому ступеню важкост1 г!покеичного впливу i O.B2iO,OS ммоль/Тод * л ^ СР<0,001) при важкому ступеню г!покс! 1. Дктивн1сть катепсину D

спостер!галасо у сл! дових к1лькостях. С\

При електронном! кросхоп! чних доел! дженнях ткакини легень в уновях г!поксично1 та гем!чно! rlnoxcll в1дм1чалося з01льшення загального числа л! зосом, як первинних, так 1 вторя.нних, йсоОливо аутофог!«ного типу. При цирку ляторних порушеннях, навпаки.

характерним Оупо зменшення числа л1 aocíjM. Поряд з цим в1дм1чалося эначме зо!льшенмя к!лькост! м!тохомдр!й, як1 знаходилксь у р.>нкх функц1ональних станах, як нових, так i э явнимн ознн'-ами дегенерацИ. При ycix вивчасмих типах ri покс} I л!госоми, як; можна Вуло споетер! гати у електронному ni хроскол!, By ли розм! щ-*м: у 0езпосередн1 п Влизкозьт! в!д м!тохондр!п, эовиХшня меморана котрих найчаст1ше не мала ч1тких окреслень. Як вважае ряд автор! в /Фролов, 1В73; Víelssmann, 1SS5; Vasder. Kako. 1Q60.'. л1зосоми с лу жать пусковим механ!змом, якия дае поштовх посиленному лод!ленню 1 синтезу м1тсхондр1й. зв!льшук>чи тим самим енергопродукч! ю клХтини, ! до зволяе 1й справлятися з ni двищен;-.л Фу нкц! ональним навантаженням.,

1з одержанкх результа-Хв видно, що г!покс!.я легкого ступени важкост! не чинила впливу на ахтивн1еть л1 зосомайьних

фврмент1в. Г1Покс!я еереднього етупеню важкост! викликала активац!ю л1 зосомального апарату хл!тин. Ця реакц!а у р1зних тканинах проявлялась no-pi зному • що може ■ Оути пов' язано з осозливостями 1х функц1оналъно! спец! ал1 зац11. Ступ!нь активацИ л!зосом в yclx вивчасмих тканинах зале жила в!д 1 нтенсивност! г!поксичного впливу, при цьому активн!сть фермент!в ni двищувалась поступово, паралельно з! зВ1льшенням важкост! г!лохеичиого ' вплнву на орган! зм. Cnocrepi галась вив! рков1 сть у -зм1н! активност! кисло! фосфатази i катепсину D- Неосаджувлна активн!сть энвчаемих фермент! в у наших досл!дженнзх не - перевищув&ла контрольних значень i становкла в-7 X в! д загально! ахтивност!. Ус! и! факт» св!дчать про те, шо зВ!лыиенНя ПР0НИ1:ЛИЕ0СТ1 . л! зосома льннх мемВран в1д0увале>ся Оез порушення íx' uiл!сност! i мали оСоротнчл характер /Панин, Маянская, 1037/.

Анал!з даних л!тератури дае можлие!сть припустити, ццз при

г1покс!1 у рол! фактор! в. як! спричинають актиаац! ю л!зосом, можуть виступати; нахопичения лактату, зм!щення рН у кислид 01 к, активац1я процес1в в1льнораднкального окисления, эм1 на

хонцентрацИ цикл!чних нуклеотид!в /1_е!д^у еЪ а1. . 1Э07; Wat.ti.i-их, Ча1Л!аих- а® Соп!пс>с, 1вЭА/.

Доел! дженнями. проведеними у нашому в1дд1л1 на лк же моделях г!поксячних стан! о 1 цьому ж вид! тварин, з'ясовано, що при знинсенн! концентрац!! кисню у вдихуван1я сум!ш! до 12 ^ 1 при кроьовтрат! в ем1 13-20 'Л ОЦК 1 0!льша, в орган!зм!

розвиваеться вторинна тканинна г!покс!я. яка супроаоджуеться нахопиченням молочно! кислоти 1 розвитком декомпенсованого лактат-ацндозу, що веде до активац!1 в1 льнораднкального окисления 1 накопичення продукт!© перекисного окисления л!п!д!а в ус!х доел! джу ванних органах ! у кров! /ЖпуаНегЛо еЪ а1. , 1е91. Маньковська та !н. , 1933/.

Беспосередн!м фактором, ахия викликас деетаО! л! эац! ю л1зосомальних мемвран, < в!льний г!дроксил-радикал Урапд а!.,

1973/, в!рог!дн!сть ■ утгерення якого значно 30!льшуеться а умовах вторинноХ тканинно! гкпоксИ. Сл1д в!дм!тити, що а орган!зм! Не !снуе н! ф!з!олог!чного захисту, и! ферментативной системи для нейтрал! зац! ! надлиихово! к!лькост! г!дроксильних радикал! а /СЗигЬпег е1 а1. , 1837/. V зв'язку з ним, у настулн!|"< сер!! експеримент!в перед г!гюксичним вплизом щурам попаредньо ваодили кверцетин - представгигк групп о! офлавоно! д! в, який мае виражей! апткоксидантн1 властиоост1 1 с епромояшим вилоэлювати "агресивк!" супгроксидан!они /Яковлев. Денисов. 1037; КоЬак. Сгуд1амзк!, 1933/. З'ясувалоев, во а у козах важко! г!поксично1 г! покс! 1 С7 'л хленкД кверц атин д1сско гжрвшкодмуваа зм!нам проник лив ост! л1зосоиальних мемвран . ! . сприао зОвреженню фунад! ональио!

активиост1 л!зосом у вивч&емих тканинах. О. тайне виража лося« пон&д усе. у эниженн! р1 ©ню активност! кислих г1 дролаз у п • .1зм1 кров! у пор1вндн1 а "•чистою" _г1покс1ею. Заг&льна актит. I ст* катепсину О так о» з01 льшуяалась у ас! х ■ вивчасних тканинах, вх при "чист1 я" г! локс11, але це з01 льшенна трнвало ' зягдлон ^ г рахунок зв*сзано! активност!, яка лишаеться функц!скальни латентно». Загалъна ыггнвнАсть кисло! фосфатами у тварин, аким вводили кверцетин» зроста.ль по в! дношеннк» до контролю в легенях, серцА А печАнцА» тодА » як при "чистАй" гАпсксАА» спосте-рАгалось знюкення дього показниха. Однак при кроьсвтратА С з замАщенням та Без зам!ще-ннсЭ попередньо введений кверцег! н практично не впливав на проникливАсть лАзосома льни>: мекОран А акти^н! сть кислих г1дрола:, Таким чином» »еоваэааючи на його виражекА властисоетХ гюпер«джувати активацА ю процесА в перекисмого окисления лАлАдАв та накопичення новостворених 1х продукт! в /Лукьснчук» Сааченкова, 1993/» иього виавилося недостатньо для пАдтриманна стаОАлъностА лАзосомальних кемСрен при циркулаторыих порушокнях та гемАчнАй ппоксАх.

Б! доно такогк, що лА зосональн1 некСрани знаходать-са п1 д контролем проте!нк1наз» с*А за лежать вАд наявносгА цикл! чних нукл&отнл! в /Федоров ► 1 в7ВУ. АьгтивацА я проте! нг1 цикл 1 чкими

нуклеотидами с одним з головних механАзнА» Ах * регуляторно! дАА» результатом ско1 с змАна проникливс^стА хлАтинних мемОран, А зокрема» лА зосомальних мем&рлн. СлАд вАдмАтити» то цАМФ 1 иГЖ» чинят ь протилежну ДА ю на менОрани -зосом /Федоров» 1Ивяиоэ и др. » А ©90; ОоА^агЬ,- СЦ«*пп» 1983/: високиЯ рАве-яь цГМФ еприяв лаБАлАзацА1 л1 эоеомальних мемСран А зС-Альшуе вихАд кис л их гАдролаз у цитоплазму клАтини. Н&апакн. шиш ля с В1гра:1:е-ну

ст&СА л1зуючу д!к> на меморани лХэоеом. Кр1к' того. здрдитер.

- -

н/клеотид1 в при р!зних екстремальних впливах /Kali пег. Auster, 1073/ визначае 1нтенсивн!сть процес!в лерекисного окислення л!п!д!в. При вивченн! концентрац! 1 иАЖ> i иГМФ у легенях," серц! , головному мозку, печ!нц1 та кров! п!ддоел!дних тварин нами Оуло вияалено. uto при важя!й г!поксичн!й ririQKeil С7 Sí киснхО pi вонь цикл1чних нуклеотид!В в ycix доел! джуваних тканинах i в кров! достов!рно не в!др!знявся в!д контролю. При кровоатрат1 25-30 'Л ОЦК, одначе, спостер! галося ч!тке зниження концентрацИ цАМ4> в ус! х внвчаемих тканинах i в кров! - У пек1 нц! га головному мозку паралельно эростала концентрац!я цГМФ Сна SS i 90 54 в!дпов1дноЭ. При усуненн! цирку латорних зрушень зниження концентрац!! чАМч1 в!дм1чалося у cepul i печ!нц! Сприолизно на 30-40 МЭ, а р1зке зростання концентрацИ цШ - у легенях i печ!нц! СприОлиэно на ВО 1 110 'Л в!Апаеi дно}.

Огрнман! результата у певн!Л м1р! дають пояснения, чому кверцетин практично не? виявляв валиву на ступ!нь ла01л1заи1£ л! зосом&льких мемеран пр Л кроаовтрат1. Очевидно, при тем! чн! й та циркулаторно~гем!чн!й г! покс! 1 пронихлка! сть л!зосомальних мембран у 0!льшому ступе к! контролоетьея цикл1чними нуклеотидами. Hl ж перекысними рад1здламн. До того ж, сп!вв!дношемня циял!чних нуклеотид!в у *л!тин1 , зк!нюючись при р!зних eiccTpt-мальних впливах, визначас 1 1 нтенсивн! сть процес!» лерекисного о...1СЛ«ння л!п!д!в 1 n&r. Austen. 1 (373/. Таким чином, при

rirraxcll проник.mal сть л! зосомальних мембран залежить в!д сполучения р1зних фактор!в, однак ix осоонстия внесок зм!нюсться в1дносно типу г!поксичного вплиау.

Orate. активац!я л!зосом с одним а ранн!х проза! в peaxail орган! ему на г!пскс!к. MoiíHa , вважати, що активац! я л1 зосомального

«•'»S -

аларату у наших досл1дженнях. Су л а 01 олоП ч_чс ц! леслрзмованою 1 направлению на адаптивну переОулову ме-та£ол1 зму 1 ультраструк.тури кл!твни. Однак, надзвичайний за тривал1стм i силою Ппокеичннй вплив иоие викликати значн1 лошкодження t иав!ть розриг. л1 зосомальних мембран. у результат! чого 1ИСЛ1 Пдролаз:! лавиногюдЮно з»1льнюмться у цитоплазму 1 вже сам! можуть виступати як гюшкоджуючий фактор тканин i орган! в. У зв'язку з цим луже важлиео р1шення проСлеми: як п!двиидити резиетентн! сть кл!тин. орган! в i систем до зм1н, як1 в1 дОуваються у навколишньо-му середови«!. ДоОре в!домо, «о при адаптйцИ до rlnoKC.il в1дСувасться гйдвищення cTiftKOCTi орган!зну до д11 ^!зиомаи1т1:.«с екстремальних фактор1в /-tfeepeoH, 1вйв; Стрелков и др. . 10!:J; Радинкин и др. , ISSax.

ШоО з'ясувати деяк! механ1зми 1 роль л!зосом* та л1зоеомальних ферментв у вдаптац1йн1й пересудовi кл1тин при гостр1й rinoKcil i трену вання до не1, нами Оула використана експериментальна модель тривало1 переривчато! д11 ri покс11.

Трквале С 40—45 д165 тренування до г1поке11 в умовах Барокамера приводило до з01льшення загально! активност! к&тепсину D та кисло1 фосфатази Су легенях, головному мозку та гтеч1нц1 — на 20-30 X а у серц1 - на 50 % в1д контрольного р1внк>Э за ряхунок зростання зв'язано1 активнаст1. яка ли шает^ся фушлД онально латентною. В!льна активн1сть фермент1в п1сля тренуваныя достов!рно не в!др!знялася а1д контрольного значения &0о нав1ть дето зменшувалася.

При eni ветавленн! впливу гостро! rirjOKCii С 7 Я кнснюЭ на л1зосомальн1 ферменти у тренованих' 1 нетренованих до г1покс11 тваркн, виявилося. що загальна актиЕн1сть жнелс1 фосфатази у тренованнх до rlnoKcli тварин знижувалась у некчязму ступай!, н!ж.

у летренованих. Так, у легенях це зкиження у нетреноааних тэари>' становило 32 >£» а у тр^нооаних - ВО Ч . у серцевому м'сз! - 14?< i 7 в! дпов! дно, у головному мозку - 7 % i 05-í bj. дпов1 дно , у пйгч1нц1 - 53 V. i £1 íí Bi^noaiдно. Дал1 можяа в!дм!тити, Що неншг зниженна загально! активност! кисло! фосфатами у тр«%н зваиих тьарин оОумовлено тим. що при луже великому зниженн! за'ззано! активност! в i льна актявнЮть знатно зростала. Зм!ни активност1 катепсину D носили !нший характер. У нетренов-лних тварин загальна актиш-Цсгь йула pisxo п!двии;ена у BClx доел! джуемих тканинах. В легенях ue ni д&ищ&ння станоаило 70 %ч а 1кцшх тканинах -привлизно 25 Це п1дэ»щення в!дОувалося за рахунох зростання як у!льно1. так i зз'дзано! актквноет!. У тренованих ТЕарин при вггли&! гостро! rinoxcit загальна актиенХсть катепсину D щдзищу-валась у н-еншому ступок!: в легендх - на 18 Н, в серц! i лач!но!~ ла 10 X, в головному мозху - на в Я. Б! льна актизн!сть досто-о1рно не в!др!зналась в1д контрольного значение. ГПдзищекил загально1 активност! в!,г.£увалосй за рахунок зростаннд зв'язано! активност!, В кров! ахтиЕн1сть кисло! фосфатази тренованих щур! в Сула вище ^контрольного значения приОлизно у £ рази* а н^тренованих - 4 рази» актквк!сть катепсину D у требовании wypis видвляласи у сл1доыис к!лысосгах.

Одержан! результат« с в! дчать про вираже и ил егхлиа тривало! г! гюксА 1 на активн! стъ л! аосомальних фермент! в. Пер i одкчне £«ти&ования г!покс !ск> л! зосональний апарат стае бХльш ре^истентним, тоСто наЬувай адЮност! 0!льш м!цно утримувати кис л i г!дролД1и у латентному стан!.

Таким чином» л!зосомм» ох! е структурною 1 фу нкц! она льною одинмдею к л! тики • приймаюп» актив ну участь у адаптативних peaxulax организму у в! дпов..дь ,на недостачу кисню.

виеновки '

1 3 * ясовано. и; о зкА на проникливостА /ii зосомальних мемв..1н . .¡ктивац! а лАзосомальних. ферментАв - катепсину D х ь; ~ло1 :^*>сфатаги в клд. тинах /ieri?Hifi, серця, печАкки i головного ь^и ri поксичному ьплие.*! вА д&уваеться при posmnvy в орган! эк! г - "7 о р и н riO I ткдниннсА rAnorcil незале-жно в!д II гекезу.

2. Ступ1нъ активац!I кисло! фос£атази i патепсину D ^леэки^ь в! л в&гглостА гАпоксичного нгливу: 6! льш вира:сс-нА зтки .1 ю стер! гаються при важному с ту пен! г!локс!1 С 7 кислгм А

> рововтрат! в об'ек! - 30 "л 0ЦК5 , К1ж при ппоксичглй

> ¿.пеке!! середнього ступеню чажкост! С12 г:искюЭ ; провоз трс.т А

к ОЦК.

2кАна аг.тивностА ::исло1 фосфатази i кзтелсину D у сАзних тканинах при yeix типах гА лсг.сАА ва дОуздстьсо

«еодиаково. БАдьи ЕираагенА зггАни ферП€?нтативно! активнгст* -^постер! гаються у легенях А печАнцА, нА»: в голсвнску иозку А серц!.

4. Шдвищекня аг.тивностА кисло! фосфатззи i кзтепснну D з «лаги! прев! г.орелюе ? важкостю гАпоксичного впливу на грганА зи.

5. Показано, що гАпогсичнз А гекАчнз гАпск-САя приводить до >5Альшенна загально! пАлькостА лАзосоп А активацАА проц^сА» 4 у тофагоиитозу у г.л!тинах легенА в, .тодА як при циркулятсршп; норуш&ннях вАдОуваеться змрногэнннд числз лАзосон пероннни* , : ак i зториниих. Для усАэс типАр гАпок.сАА хзрзхгернА чзс:т1 виплдки TiCHoro контакту л!зосом э и!тохондрАяян.

6. При гАпоксАА л!двищення' лрочнкливостА л!посеяальних яеябран, яке су проводку еться 3«iJiow активност! ¿сислих гАдролз^» оОумовлено сукупнАстю рАзних фактор!», вклеен ехпх ноже

-1В -

эмХнюватися шлежно вхд типу г1гюке11: при ПпоксичнХй ПпоксИ ведучим деста61лХзуючим механАзмом с активация процесАв

пересисного окислении л1пАд!а. а при геиичнАй ПпоксИ та при цирку латорних зрушеннях — зп1ни концентрац! I циклАчннх нуклеотидАв.

7. При розвмтку в орган!э«1 гАпоксичного стану одмим !з пехай!зп!в нолекулярних зп!н. як! а! дауваються на к л! тинному р!вн!, е зм1ни проиикливост! л1зосопальних кембран 1 активац1я К.ИСЛИХ гАдролаэ, що сприае переходу орган1зпу иа ноа^Ч рАвень гомеостазу.

8. При адаптаи!! тварин до тривало! переривчато! Д11 г!поксично1 г!пакс!1 одним 1з механ1зн!в п!даищення ст!йкост! организму до дА1 екстрепальних фактор!в може Оути зСНлыаення стаб!льност! л!зосональних накВран.

ПЕРЕЛ1К ЯУБЛ1КЛЦ1И ПО TEMI ДИСЕРТлЦП

1. Розова E.B. , Антонова И.И.. Некоторые клеточные кояген-саторно-приспособителькые реакции азрогепатического барьера дм— ких при геиической и гипоксической "гипоксии /' Конпенсатэр-но-приспособительные реакция организма при гипоксии. Со. науч. е трудов, Куйбышев: Б. И. , 1839.- С. S5-57.

2. Розова К.В., Антонова I.X., Середенко М. И. ®1з1олог1чна характеристика зм!н вм1сту цикл1чних нуклеоТия1в за унов зпен-тення киснево! еикост1 кров1 // Розвиток ф1з!олог11 в Укр. PCP за 1933-1990 pp. : 351рник натер. XIII з'1зду Укр. ф!з1ол. т-ва in. I. П. Павлова. Харк1е, 17-21 вересня 1090 р., К«1в: Наук, думка, íeso. т. г., с. еэ-эе.

3. Середенко M. М. , Антонова И. И. ■ Коваль С. Б. . ГачковскиЙ П. В. Активность кислой фосфатазы в сыворотке крови у крыс-' при гипоксии различного происхождения SS Фнзиол. жури. - 1031.'- т. 37. N 3.- С. 11S-118. ~

4. Середенко M. М. . Антонова I.I.. Коваль С.Б. Стан л!зосо-нального апарату деяких тканин орган1зму в умовах rlnoKcil, вик-ликано! крововтратою Ф1з1о-я. журн. - 1BS2. - т. 33, N О.- С. 20-25.

5. Антонова И. И. Стабилизирующее и а'нтистабклмзируккиее действие циклических нуклеотидов на функциональное состояние лизосомальных мембран при гипоксии ./V Системно-антнеистенная регуляция в норие и патолог:««. Науч. труд" Сдохлады и иатериальй третьего не;кдунар. сивпоз. , Киев, 10-13 ноября 1993,- Киев: Б.И. 1993.- С. 80—81. '

в. Середенко M. М. , Антонова И. И. , Розова Е. В. Ооэдность и специфичность реакция лизосонального аппарата организма при острой гипоксии различного • генеза // Arтуальм. проблемы.

патофизиологии екстрекальн. : состояний. Тез. локл. конф.. паев; 100-летию со дня ражд. акал. АМН СССР И. Р. Петрова. Санкт-Петербург. 23-24 дак. 1993 г. - Санкт-Петербург, 1993.- С.63.

7. Антонова I. I. , Розова К. В. . Середенко М. М. <Ц зоеом»льний апарат тканин при р1эних функц1оналъних станах орган! эму I з"1зд Укр. 4>1з1ол. товарнства. тези доп.. Ки1в, ворееень 1934.- Ки1в. 1Э94 Су друц!Э.

Подписано к печати С), Объем / Формат 60X84'/.,. Заказ /с ¿4 Тираж ¿£> Типография ВА ПВО СВ.