Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Структурно-функциональное состояние плазматических мембран гладкомышечных клеток аорты крыс при старении

ВАК РФ 03.00.04, Биохимия

Автореферат диссертации по теме "Структурно-функциональное состояние плазматических мембран гладкомышечных клеток аорты крыс при старении"

АКАДЕМИЯ НАУК РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ ИНСТИТУТ РАДИОБИОЛОГИИ

На правах рукописи

СЕЛЯВКО Владимир Владимирович

СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ ПЛАЗМАТИЧЕСКИХ МЕМБРАН ГЛАДКОМЫШЕЧНЫХ КЛЕТОК АОРТЫ КРЫС ПРИ СТАРЕНИИ

03.00.04 — Биохимия

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Минск — 1992

Работа выполнена в Институте радиобиологии АН РБ

Научный руководитель - доктор медицинских наук, профессор, акадег.кк Коноиде Е.Ф.

_ Официальные оппоненты: доктор химических-наук Кисзлёв H.A. доктор биологических наук Чещевик А.Б.

Ведущая организация - Институт геронтологии AIШ Украины

Защита состоится " ". 9 1992 г. в часов

на заседании специализированного совета Д 006.30.01 по защите диссертаций на соискание учёной степени доктора биологических наук в Институте радиобиологии по адресу: 220600, г. Минск, ул. Нодинская, 2.

С диссертацией мояно ознакомиться в библиотеке Института радиобиологии АН РБ.

Автореферат разослан " 3-" 1992 г.

Учёный се1фетарь специализированного совета

Ходосовская А.М.

ВВЕДЕНИЕ

: Актуальность темы. В процессе старения организма происходит существенное изменение функционирования всех органов и систем. Не является исключением в этом отношении и сердечно-сосудистая система (Фролькис, 1981). В старости значительные изменения претерпевают такие показатели гемодинамики, как системное артериальное давление, частота сердечных сокращений, минутный объём крови, общее периферическое сопротивление и др. Обшей тенденцией возрастных сдвигов в работе сердечно-сосудистой системы является уменьшение сократи; 1ьной способности миокарда и, следовательно, сердечного выброса, и рост общего периферического сопротивления сосудов (Фролькис, 1981; Лобанок, 1934). Однако необходимо отметить существование не только обших закономерностей в развитии старения сердечно-сосудистой системы, но и межвидовых особенностей изменения гемодинамики при старении. Например, артериальное давление растет в процессе старения у собак и не изменяется у крыс и кроликов (Фролькис, 1981). У этих животных поддержание постоянной величины системного артериального давления, по-видимому, обеспечивается за счёт других показателей гемодинамики. Сохранение постоянства кровяного давления в процессе старения организма у крыс на фоне падения минутного объйма крови, ударного объёма,' сердечного индекса и индекса сократимости происходит благодаря росту общего периферического сопротивления сосудов. В этом случае наблюдается, вероятно, реализация адаптаци-онно-регуляторных механизмов поддержания гомеостаза при старении (Фролькис, 1979; 1982). Однако молекулярные механизмы этого явления во многом не ясны.

Многочисленными экспериментальными работами показано, что общее периферическое сопротивление сосудов определяется, с одной стороны, собственными механизмами регуляции сократимости гладких мышц сосудов, с участием мембранной модуляции внутриклеточной концентрации Са2*. С другой стороны,- за счёт нейрогуморальних влияний, опосредуемых через действие специфических нейромедиато-ров и гормонов на рецепторы плазматической мембраны, что, в конечном счёте. и ведет к развитию физиологического ответа. Интересно отметить, что плазматическая мембрана является и основным звеном мембранных механизмов регуляции сократительной активности

гладкомишечних клеток (Орлов, 1936). Особенности старения этих клеток являются результатом интеграции собственник возрастных изменений и сдвигов средовых, внешних по отношению к ним, влияний, происходящих в процессе старения других органов и тканей (Фрольклс, 1981). Вместе с тем, возрастные особенности функциональна характеристик основных Са2*-транспортных систем гладкомишечних клеток сосудов, а также механизмов трансмембранной передачи гормональных сигналов и структурного состояния их мембран в настоящее время практически не изучены. Поэтому представляется важным для выяснения клеточных механизмов возрастных изменений в .работе сердечно-сосудистой системы изучение особенностей функционирования плазматических, мембран гладкомышечных клеток сосудов и структурных изменений, сопровождавших и/или определяющих эти особенности.

ИёИ. й исследования. В настоящей работе была постав-

лена цель: изучить структурно-функциональное состояние плазматических мембран, участвующих во вне- и внутриклеточной регуляции сократимости гладкомишечних клеток сосудов при старении.

При этом предусматривалось решение следующих конкретных задач:

1. Определить концентрацию альдостерона в плазме крови и оценить кинетические характеристики мембранных и цитозольных ре-цепторных структур для данного минералокортикоида у зрелых и старых животных.

2. Охарактеризовать состояние «<- и р-адренорецепторов и аде-нилатцйклазной системы гладкомишечних клеток сосудов.

3. Провести сравнительный анализ кинетических характеристик Саг*-транспортной активности плазматических мембран гладкомишечних клеток сосудов зрелых и старых животных.

4. Изучить физико-химические характеристики липидного бислоя мембран гладкомишечних клеток аорты животных указанных возрастных групп.

Научная новизна. Установлено, что в клетках аорты с возрастом наблюдается изменение структурно-функциональных свойств мембран, участвующих в регуляции их сократительной активности. Методом радиолигандного анализа впервые установлено существование рецепторных структур на плазматических мембранах клеток гладких мышц сосудов, специфически связывающих минералокортикоид альдо-

стерон. Установлено, что с возрастом происходит уменьшение числа мест связывания альдостерона на мембранах с одновременным увеличением их сидства к минералокортикоиду. Обнаружено, что содержание альдостерона в плазме крови и кинетические характеристики цитозолышх рецепторов для данного гормона не претерпевают возрастных изменений. Показано, что на поздних этапах онтогенеза увеличивается количество /?-адренорецепторов и остается постоянным их сродство к антагонисту дигндроальпренололу. В тоже время, эффективность стимуляции аденилатциклазной активности р-адрено-агонистом изопротеренолом с возрастом уменьшается. Альдостерон оказывает модулируьлве влияние на стимуляичю аденшатииклази ГТФ и изопротеренолом, более выраженное у старых животных. Обнаружено уменьшение в процессе старения АТФ-зависимого кальциевого транспорта в плазматических мембранах гладкоышаечних клеток сосудов. Аналогичный эффэкт бил получен и при модификации мембран .лизофосфатидилхолином, который, как показано, накапливается в. мембранах при старении. С помоцью флуоресцентных зондов впервые показано увеличение при старении текучести липидного бислоя плазматических мембран гладкомышечных клеток аорты. Альдостерон в физиологических концентрациях приводит к увеличению текучести анулярных липидов, не влияя при этом на свойства липидов бислоя мембраны.

Теоретическая и практическая значимость. Полненные данные о возрастной модификации структурно-функциональных свойств плазматических мембран гладкомышечных клеток аорты, участвующих в поддержании кальциевого обмена этих клеток, способствуют раскрытию молекулярных механизмов регуляции тонуса сосудов на поздних этапах онтогенеза, расширяют и углубляют теоретические основы возрастной физиологии. Обнаруженное влияние лизофосфатидилхолина на Са2"-транспортную функцию плазматических мембран гладкомышечных клеток аорты имеет практическое значение для исследования -патогенеза ряда сердечно-сосудистых заболеваний, при которых наблюдается заметное увеличение содержания этого фосфолипида в клеточных мембранах.

Совокупность обнаруженных возрастных изменений физических характеристик липидов мембран гладкомышечных клеток аорты, а также функциональных свойств некоторых интегральных мембранных белков (Са2*-, Мд^-АТФазы плазматической мембраны, аденилатцик-

лазного комплекса) может быть использована при поиске новых гериатрических лекарственных препаратов.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. При старении происходит уменьшение АТФ-зависимого транспорта Са2* через плазматические мембраны гладкомышечных клеток аорты крыс с одновременным увеличением сродства кальциевого насоса к данным ионам. Присутствие лнзофосфатидилхолина, который накапливается с возрастом в составе мембранных липидов, оказывает аналогичное действие на препараты плазмалеммы гладкомышечных клеток аорты зрелых животных.

2. У старых животных увеличивается количество и /¡-адрено-рецепторов на плазматических мембранах гладкомышечных клеток аорты. В то же время, при отсутствии изменений в регуляции активности аденилатциклазы через нуклеотнд-связываюиие белки, обнаружено уменьшение степени активации фермента р-адреноагониста-ми. Минералокортикоид альдостерон в физиологической концентрации способен вызывать нивелирование возрастных различий в рецептор-опосредованной регуляции аденилатциклазы.

3. Плазматические мембраны гладкомышечных клеток аорты крыс, содержат специфические места связывания альдостерона, плотность которых с возрастом уменьшается, а их сродство к минералокорти-коиду увеличивается.

4. Старение экспериментальных животных сопровождается структурной реорганизацией плазматических мембран гладкомышечных клеток аорты, заключающейся в росте текучести мембранных липидов и степени погруженности белков в толщу мембран. Одной из причин этого является уменьшение в составе общих липидов мембран доли ненасыщенных тарных кислот и увеличение содержания короткоцепо-чечных насыщенных жирных кислот и лнзофосфатидилхолина.

Апробация работы. Основные результаты исследований доложены на V Всесоюзном съезде геронтологов и гериатров, Всесоюзном симпозиуме "Биохимия рецепторных систем", V Всесоюзной конференции "Физиология и биохимия медиаторных процессов", Всесоюзной конференции "Обмен кальция в физиологии и патологии сердечно-сосудистой системы". Всесоюзной конференции "Липиды клеточных мембран", 18-й и 19-й научных конференциях молодых учёных биологического факультета МГУ, VII съезде Белорусского физиологического общества им. И.П. Павлова.

. Объём и структура диссертации. Диссертация изложена на 155 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, описания методов исследования, 4 глав изложения результатов экспериментальных исследований, обсуждения результатов и заключения, выводов и списка литературы, включающего 62 отечественных и 214 иностранных источников. Работа иллюстрирована 18 рисунками и 11 таблицами.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования пр -едены на белых нелинейных крысах-самцах стадного разведения 12- и 24-26-месячного возраста, классифицирующихся как зрелые и старые животные (Западнюк, 1979). В процессе выполнения экспериментальной работы было использовано около 2500 животных.

В качестве объектов исследования использовали сыворотку крови и плазматические мембраны гладкомышечных клеток аорты крыс. Сыворотку применяла для изучения возрастной динамики изменения концентрации альдостерона. Животных декапитировали, кровь собирали в пластмассовые пробирки, извлекали аорты. После гомогенизации аорты на холоду плазматические мембраны или-цитозольную фракцию получали методом дифференциального центрифугирования. Концентрация аль'достерона в плазме крови крыс определялась при помощи коммерческих наборов "БСШН" (Франция). АТФ-зависимая аккумуляция Са2* исследовалась методом мембранной фильтрации (Орлов и др., 1980). Кинетические характеристики связывания альдостерона плазмалеммой и цитозолем, а также с<- и |3-адреноантаго-нистов специфическими рецепторами исследовали радиолигандным методом. Активность аденилатциклазы определяли по образованию неорганического фосфата, используя меченную 32Р АТФ. Фосфолипидный состав общих липидов плазмалемми изучали методом тонкослойной хроматографии (Кейтс, 1975), жирнокислотный состав - методом газовой хроматографии (Берчфилд, Сторрс, 1964). Физические свойства липидов плазмалеммы тестировали, используя флуоресцентный зонд пирен (Добрецов, 1967).

Анализ специфического связывания проводили в координатах Скэтчарда. Концентрацию белка определяли по методу 1.оыгу еЪ а1. (1951) И ПО методу Магк1<7е11 ег а1. (1978).

Влияние возраста на кинетические характеристики АТФ-зависи-Уй£о транспорта Са2* плазмалеммой гладкомышечных клеток аорты. Для изучения возрастных изменений путей регуляции тонуса гладких мышц стенки артериальных сосудов в качестве объекта исследований был избран механизм активного удаления свободных ионов Са2* из миоплазми - кальциевый насос сарколеммы (Са2*,Мд2*-АТФаза). Кроме того, в рамках поставленных задач, было исследовано влияние физиологической концентрации альдостерона на работу кальциевого насоса.

Было установлено, что накопление *5Са2* микросомами гладких мышц аорты крыс достигает максимума к 10 минуте инкубации. Величина АТФ-зависимого накопления кальция микросомами росла при увеличении концентрации свободных ионов Са2" в среде инкубации. Как видно из табл. 1, старение ведёт к падению максимальной скорости аккумуляции 45Са2* микросомами из аорты крыс и росту сродства Са2*-АТ<1'аз^ к ионам кальция.

Таблица 1.

Величины кинетических характеристик АТФ-эависимого транспорта ионов 45Са2* через плазматическую мембрану гладкомышечных клеток аорты крыс разного возраста

Возраст п Константа Михазлиса Максимальная ско-

животных, (Кв). рость аккумуляции

мае. Саг+(У) ,нмоль/мг

белка за 10 мин.

12 8. 2,70*0,15 22', 0*1.05

24 6 ' 1,77*0,15 * 14,25*0,95 *

Примечание: * - различия достоверны по сравнению с предыдущим возрастом при Р«£1,05.

Влияния физиологической концентрации альдостерона на работу кальциевого насоса и на пассивное связывание ионов кальция пла:; малеммой не было обнаружено.

Возрастные особенности взаимодействия альдостерона с плазма леммой и цитозолем гдалкошшечны& клеток аорты. Исследовались

кинетические параметры связывания альдостерона с плазматическими мембранами и цитозолем гладкомышечных клеток аорты крыс разного возраста. Кроме того, было проведено измерение концентрации альдостерона в плазме крови животных разных возрастных групп.

Содержание гормона у зрелых животных составило 0,67±0,20 нмоль/л и не изменялось при старении. Достоверные различия обнаруживаются лишь между цифрами, полученными для 2-мес. и 12-мес. животных.

При изучении взаимодействия микросом из гладкомышечных клеток аорты с альдос-троном было обнаружено наличие специфического насыщаемого связывания лиганда со связывающими участками единственного типа, расположенными на плазмалемме (рис. 1).

Рисунок 1. Зависимость величины специфического связывания альдостерона плазматическими мембранами аорты крыс разно- ' го возраста () от концентрации (С) лиганда

Величина .удельного связывания достигала максимума за 5 мин. инкубации, а также в присутствии 0,5 моль/л КС1,- как при 4°С, так и при 30°С, как в случае зрелых животных, так и в случае старых.

В таблице 2 приведены величины кинетических характеристик связывания альдостерона с препаратами плазматических мембран гладкомышечных клеток аорты зрелых и старых животных. Как видно из таблицы, параметры связывания альдостерона достоверно различаются у животных изученных возрастов. В процессе старения наблюдается рост сродства связывающих мест к лиганду и снижение плотности этих мест на мембране.

Исследование связывающих свойств цитозоля гладкомышечных КЛ'-Л'^К ЭОрТЬ' ПО!\Ч5йЛО ЧТО Пг,11'у;'ГТБ''' 7'^' ТЯГ!

Таблица 2.

Количество- ¡В ) и сродство (К ) мест связывания 3Н-альдо-

ш х (1

стерона с плазматическими мембранами гладкомышечных клеток аорты крыс разного возраста

Возраст животных, мес. К <1 В шах

12 ; 26-28 2, 3±0,2x10"9 моль/л * 1,6±0,2x10"9 моль/л 303+21x10" 15моль/мг * 200±23х10"15моль/мг

Примечание: * - различия достоверны по сравнению с преды-душим возрастом при Р<0,05.

мест, способных специфически взаимодействовать с альдостероном, причем связывание является насыщаемым. Возрастные различия исследованных кинетических параметров отсутствуют.

Таким образом, у гладкомшечных клеток аорты крыс обнарухи ваются, помимо цитозольных рецепторов альдостерона, специфические места связывания на плазматической мембране с высоким сродством к этому гормону. Старение приводит к изменению кинетических характеристик только мембранных рецепторных структур, не затрагивая цитозольных рецепторов и концентрации гормона в крови.

Функциональное состояние адренорецепторного аппарата глалко-мыаечных клеток зрелых и старых животных. Оценивались кинетические характеристики связывания и р-адренорецепторами плазматических мембран гладкомышечных клеток аорты 3Н-дигидроэргокрипти-на и 3Н~дигидроальпренолола соответственно, а также работа аде-нилатциклазной системы этих клеток при старении и при действии минералокортикоида альдостерона.

Было установлено, что при старении происходит увеличение количества р-адренорецепторов на плазматических мембранах при сохранении постоянным их сродства к лиганду (см. табл. 3). Как можно заключить из таблицы 4, с возрастом наблюдалось достоверное увеличение плотности а-адренорецепторов и уменьшение их сродства к 3Н-дигидроэргокриптину.

э

Таблица 3.

Влияние возрлта на кинетические характеристики взаимодей-'вия 3Н-дигидроальпренолола с /?-адренорецептораш! плазматичес-(х мембран гладкомышечних клеток аорты крыс

Возраст животных, К 4 В та х

мес.

12 1 ,Ь0,1хЮ"9моль/л 90±8х10" 15моль/мг

26 1,4±0,2х10~9моль/л 117±11х10~15 моль/мг

Таблица 4. Влияние возраста на кинетические характеристики аимодействия 3Н-дигидроэргокригшша с ^-адренороцепторами [азматических мембран гладкомышечных клеток аорты крыс

Возраст животных, мес. В та л

12 .24 3,3±0,4х10"9моль/л '2,0±0,4ХЮ~9моль/Л* 158±17хЮ~15мо ЛЬ/МГ -15 * ПСЫ 4x10 моль/мг

Примечание: * - различия достоверны по сравнению с дыдушим возрастом при Г><0,05.

Можно предположить, что однонаправленные изменения в коли-стве обоих типов адренорецепторон будут способствовать сохранив равновесия регуляторных воздействий на тонус сосудов.

В то'же время, для правильной оценки адрензргической регуля и сократимости гладких мышц сосудов важно знать функциональна,-стояние аденилатниклазной системы. В табл. 5 представлены ро льтати экспериментов по изучению базалыюй активности адени-тциклазы и активации аденилатциклазной системы в гомогенате рты зрелых и старых крыс тремя различными эффекторами, лей-

1П

Таблица 5

Активация аденилатциклазы плазматических мембран гладкомы-вечных клеток аорты крыс разного возраста эффекторами, х1СГ12

моль цАМФ/мг белка в минуту (Х±з_)

Возраст животных.

Эффекторы мес.

12 24

— 0,35*0,04 0,34+0,03

НаР, 10"2 моль/л 2,Ю±0,15* 2,00±0,09*

ГТФ, 10"5 мо ль/л 0,45+0,04* 0,43+0,04*

Изопротеренол, 10~4моль/л 0,78+0,03* 0,62*0,07*

> Примечание: * - статистически достоверные изменения по отно шению к базалыюму уровню каждого возраста при Р<0,05.

ствующими на отдельные компоненты системы. Указанные возрастные группы не различались по уровню Сазальной активности аденилат-циклазы. Однако необходимо отметить, что аденилатциклазная система зрелых животных обладала большей способностью реагировать на присутствие изопротеренола, чем старых.

С точки зрения поиска возможных путей реализации влияния ui нералокортикоида альдостерона на сосудистый тонус было интерес опеделить степень чувствительности процесса образования цАМФ к присутствию этого гормона. Табл. 6 содержит результаты экспериментов по исследованию действия альдостерона на работу аденилат циоазной системы зрелых и старых животных. Из сравнения этой таблицы с предыдущей видно, что альдостерон в концентрации 2 нмоль/л (физиологическая концентрация гормона) вызывает увелич< ние образования иАМФ в гомогенате аорты при стимуляции изопрот< ренолом и ГТФ, но не Влияния альдостерона на Сазальную 'активность не отмечено.

Увеличение образования цАМ1\ вызнанное присутствием альдо-

Таблица 6.

Активация адерлатциклазы плазматических мембран гладкомы-шечных клеток аорты крыс разного возраста эффекторами в присутствии 2x10"9 моль/л альдостерона, хЮ"'2 моль цАМФ/мг белка в

минуту (Х+3_)

Эффекторы Еозраст животных, мес.

12 24

— 0,37i0,04 0,34±0,04

NaF, xlO"2 моль/л 2,33t0,20* 2,20i0,39*

ГТФ, х10~5 моль/л 0,&5-i0,04* 0,52±0,04*

Изопротеренол, х10~4моль/л 0,D0±0,08* 0,80±0,07*

Примечание: * - статистически достоверные изменения по отношению к Оазалыюму уровню каждого возраста при Р«:0,05.

стерона, в условиях стимуляции изопротеренолом и ГТФ, несколько выше в случае старых животных, чем зрелых. Благодаря .этому, в присутствии альдостерона сходят на нет возрастные различия в чувствительности аденилатциклазной системы к использовавшимся эффекторам. Важно отметить, что влияние альдостерона на (ь-адрен-е[ ¡ческий механизм развивается быстро и, по-видимому, обходится без синтеза белка de novo,

Физическое состояние и химический состав пдааММШЖ Z&Mitz. мышечных клеток аодты животных разного возраста... Исследовалось физическое состояние Оислоя и анулярных липидов сарколеммы глад-комыиечных клеток аорты крыс при старении, а также при взаимодействии этой мембраны с альдостероном, жирнокислотный и фосфо-липидный состав общих липидов плазматических мембран при старении.

Как можно заключить из табл. 7, фосфолипидный состав сарколеммы гладкомышечных клеток характеризуется в первую очередь

тем. что отношение фосфагидилхолин/фосфатидилзтаноламин очень низкое. Старение вызывает увеличение удельного количества лизо-фосфатидилхолина от следового до 2,1%, не влияя на долю других классов фхфолипидов. Принимая во внимание это обстоятельство, било проанализировано влияние искусственного введения лизофосфа тидилхолина в сарколемму на работу кальциевого насоса. Включени пальмитоилфосфатидилхолниа контролировалось хроматографически и достигало 2%. Появление лизофосфатидилхолина в составе мембранных лшшдов зрелых животных привело к сдвигам кинетических характеристик работы кальциевого насоса. Эти сдвиги имеют то же направление, что и обнаружение нами возрастные изменения характеристик этого фермента.

Таблица 7

Фосфолипидный состав плазматических мембран- гладкомышечных клеток аорты крыс разного возраста, моль % Р , (Х±Э )

Возраст животных

Фосфолипиды 12 мес. 24 мес.

Лизофосфатидилхолин следы • 2,1+0,5*

Фосфагидилхолин 38,9*4,0 3б,4±3,7

Сфингомиелин 7 ,4±0,9 7,0±0,Э

Фосфатидилсерин 2,9±0,5 3,4±0,6

Фосфатидилэтаноламин 34,6±3,5 38,0±3,9

Примечания: 1. * - различия достоверны при уровне значи мости Р<0,05;

2. для всех экспериментов п=6.

В сост^ молекул фосфолипидов входят жирнокислотные остатк качественное разнообразие и количественный состав которых влия на физические свойства мембран. Из 11 жирных кислот, обнаружен пых в липидах сарколеммы, на долю б из них приходится основная доля как у зрелых, так и у старых животных. Старение сопровожд ется увеличением удельного количества насыщенных жирнокислотны

остатков за счёт снижения количества моноеновнх и полиеиосшх ос татков. С возраст^ растет и доля короткоцепочечных (С10 - С16) жирных кислот.

Естественно предположить, что зарегистрированные изменения в химическом составе липидов сарколеммы могут найти свое отражение в сдвигах физических свойств этой мембран«. Для оценки текучести липидов сарколеммы был использован флуоресцентный зонд пирен, широко применяющийся в исследованиях как искусственных, .так и природных мембран. Были изучены следуюсше параметры флуоресценции пирена в препаратах плазматических мембран гладкомыиечных клеток аорты: 1. параметр эксимеризации пирена при \ а=338 им и а =393 нм для мономера и л =470 нм для аксимера; 2. эф-

ре г £ ре г . с

фективность индуктивно-резонансного переноса энергии при = 2С0 нм и а - 330 нм (что соответствует длинам вола возбуждения и эмиссии, триптофашлов); 3. параметр экеимеризации зонда при а =280 нм и а =393 нм для мономера и а -470 нм для экси-

во5 <3 per ь per

мера.

В результате анализа данных, полученных при исследовании указанных параметров флуоресценции пирена в препаратах сарколеммы крыс разного возраста, можно заключить следующее. Старение зедёт к увеличению текучести липидного бислоя. Взаимодействие !елков с гидрофобной толщей липидов у старых животных более тес -юе, чем у зрелых. Альдостерон в физиологической концентрации не называет влияния на физические свойства липидного бислоя и на [нтенсивность белок-липидного обмена энергией, в то же время ■величивая текучесть анулярних липидов у животных обеих возраст-ых групп.

Подводя итоги приведённым в настоящей работе результатам ис-...дований влияния старения на мембранные механизмы вне- и вну-риклеточной регуляции сократимости гладкомыпечной стенки аорты, эжно заключить следующее. Изменения нейрогормональной регуляции онуса сосудов обусловлены, в первую очередь, структурной реор-анизацией плазматических мембран. Механизм модификации струк-урно-функциональных свойств мембран с возрастом включает в себя жопление лизофосфолипидов, влекущее за собой разрыхление мем->анних структур. Это, в свою очередь, приводит к изменению кон-»рмационного состояния (а следственно,- и функциональных харак-фистик) мембраносвязанных рецепторов и ферментов, участвующих регуляции уровня внутриклеточного кальция. Установленная нами

возможность коррекции возрастных изменений трансмембранной пере дачи неирогормональных сигналов в гладкомышечных клетках сосудов с помощью физиологический концентрации альдостерона позволяет предположить, что в поддержании постоянства артериального давления у крыс при старении может участвовать данный гормон.

Выводы

1. Установлено, что при старении происходит уменьшение величины АТФ-зависямого транспорта Саг* через плазматические мембраны гладкомышечных клеток аорты крыс с одновременным увеличением сродства кальциевого насоса к данным ионам. Аналогичные изменения максимальной скорости транспорта кальция наблюдаются у зрелых животных при модификации мембран гладкомышечных клеток аорт лизофосфатидилхолином, который Накапливается в мембранных липи-дах при старении.

2. Показано, что при старении увеличивается количество ы- и /?-адренорецелторов на плазматических мембранах гладкомышечных клеток аорты крыс. При этом сродство к специфическим антагонистам л-адренор'ецепторов уменьшается, а /г-адренорецепторов - осте ется без изменений.

3. Обнаружено, что при отсутствии изменений базальной актш ности аденилатциклазы сарколеммы клеток аорты при старении специфический р-адреноагонист изопротеренол активирует фермент в меньшей степени у старых животных, по сравнению со зрелыми. Ал: достерон в физиологической концентрации способен увеличивать степень активации аденилатциклазы изопротеренолом. Этот эффект более выражен у старых животных, что приводит к нивелировке во растных различий в рецептор-опосредованной активации фермента.

4. Методом радиолигандного анализа установлено, что на пла магических мембранах гладкомышечных клеток существуют участки единственного типа, способные специфически, с высоким сродствс связывать альдостерон. Изучение связывания альдостерона на лле матичееких мембранах и в цитозоле клеток аорты показало, что г старении снюхается плотность связывающих участков на мембрана; не изменяется - в цитозоле. Сродство мембранных участков связ! вания к альдостерону с возрастом увеличивается, а цитозольных не изменяется. Указанные возрастные изменения отмечается на ф постоянства концентрации гормона в крови.

5. При старении происходит структурная реорганизация плаз тичеекпх мембран гладкомышечных клеток аорт« крыс, заключаема

в уменьшении доли ненасыщенных жирных кислот в общих липидах и увеличении содержания короткоцепочечних и насыиешшх жирных кислот и лизофосфатидилхолина. Это приводит .к росту текучести мембранных липидов и степени контакта белков и липидов мембран.

6. Предположено, что накопление лизофосфатидилхолина может являться одной из причин возрастной реорганизации плазматической мембраны гладкомышечных клеток аорты, затрагивающей ей функциональные характеристики и приводящие к сдвигу нейрогормональной регуляции сократимости сосудистой стенки, который может' корректироваться альдостероном в физиологической концентрации. Присутствие этого гормона вызывает увеличение текучести прибелкових липидов у животных обеих возрастных групп, причем у старых большее, чем у зрелых.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Селявко В.В. Кинетические характеристики взаимодействия 3Н-альдостерона с плазматическими мембранами гладкомышечных клеток аорты крыс разного возраста // 17 науч. конф. мол. учёных

б иол. фак. МГУ: Тез. докл.- М., 1987.- 4.1, С. 103-107.- Деп. ВИНИТИ 14.09.37. It В87.

2. Селявко В,В. Влияние возраста на кинетические характеристики взаимодействия эН~альдостерона с плазматическими мембранами гладкомшечных клеток аорты крыс // vii съезд Белорус, физиолог, зб-ва им. И.П. Павлова: Тез. докл.- Витебск, 1987.- С. 215.

3. Селявко В,В. Кальций-транспортная функция плазматических мембран гладкомышечных клеток аорты крыс разного возраста // 06-лен кальция в физиологии и патологии сердечно-сосудистой системы: Тез. докл.'-Всесоюзной конф.: Томск, 1988.'- С. 175.

4. Конопля Е.Ф., Детинкин О.Н., Ластовская Т.Г., Лукша Г.Л., |{онтик В.И., Науменко В.К., Наумов А.Д., Попов Е.Г., Саватеев ;.К., Селявко В.В., '1ильченков Г.Н. // Еозрастные особенности (ействия стероидных гормонов в организме // V Всесоюзный съезд ■еронтологов и гериатров: Тез. докл.'- Тбилиси, 1988.- Ч. 1, С. '.49-250.

5. Милютин A.A., Селявко В.В. Возрастная модификация адрен-ргической регуляции тонуса магистральных сосудов крыс // Физио-огия и биохимия медиаторных процессов: Тез. докл. V Всесоюзной онф,- М., 1990.- С. 259.

6. Конопля Е.Ф., Лукша Г.Д., Гаврилин М.А., Монтик В.И., Се-

ляько Б.В. Внутриклеточный цикл кортикостероидных рецепторов // Биохимия рсцепторных систем: Тез. докл. Всесоюзного симпозиума.-Таллинн, 19ÜU.- С. 30-31.

7. Милютин A.A., Селявко В.В. Влияние альдостерона на работу аденилатииоазнпй системы плазке леммы гладкомышечных клеток аорты крыс разного возраста // Биохимия рецепторных систем: Тез. докл. Всесоюзного симпозиума.- Таллинн, 1990.- С. 59-60.

Подписано я печам Ь.С3.92>-г Формат 60x84 1/дг.

Усл. печ.л. i,C Тира* lOP экз. Бесплатно, Заназ ППП БелНЙИНТИ. 220004, кивок, пр. Нашерова, 23.