Прооксидантно-антиоксидантний баланс у печінці щурів після холодової ішемії в присутності 2,4-динітрофенолу та наступної реперфузії
The influence of the presence of an oxidative phosphorylation uncoupler 2,4-dinitrophenol (DNP) in a storage solution on the pro-oxidant/antioxidant balance in rat liver after 18-h cold ischemia and the following normothermic reperfusion is investigated. The presence of DNP on the cold ischemia stag...
Збережено в:
| Дата: | 2007 |
|---|---|
| Автори: | , , , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2007
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/3556 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Прооксидантно-антиоксидантний баланс у печінці щурів після холодової ішемії в присутності 2,4-динітрофенолу та наступної реперфузії / Д.В. Черкашина, О.М. Ткачова, О.Ю. Сомов, О.С. Лебединський, О.А. Семенченко, В.І. Грищенко, О.Ю. Петренко // Доповіді Національної академії наук України. — 2007. — № 10. — С. 168-173. — Бібліогр.: 15 назв. — укp. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-3556 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-35562017-11-27T09:56:36Z Прооксидантно-антиоксидантний баланс у печінці щурів після холодової ішемії в присутності 2,4-динітрофенолу та наступної реперфузії Черкашина, Д.В. Ткачова, О.М. Сомов, О.Ю. Лебединський, О.С. Семенченко, О.А. Грищенко, В.І. Петренко, О.Ю. Біохімія The influence of the presence of an oxidative phosphorylation uncoupler 2,4-dinitrophenol (DNP) in a storage solution on the pro-oxidant/antioxidant balance in rat liver after 18-h cold ischemia and the following normothermic reperfusion is investigated. The presence of DNP on the cold ischemia stage led to the partial mitochondrial uncoupling, which was confirmed by suppression of lipid peroxidation intensity with prevention of antioxidant enzyme activity decrease (catalase, GSH-peroxidase, GSH-reductase). After the DNP removal during the following normothermic reperfusion, the gradual recovery of oxidative phosphorylation coupling occurs. This fact results in the improvement of the pro-oxidant/antioxidant liver state: a low level of TBA-active products and a high activity of catalase, GSH-peroxidase, and G6PDH are preserved. Thus, the supplementation of a storage solution with DNP seems to be the perspective approach to the prevention of isolated liver ischemia-reperfusion injury. 2007 Article Прооксидантно-антиоксидантний баланс у печінці щурів після холодової ішемії в присутності 2,4-динітрофенолу та наступної реперфузії / Д.В. Черкашина, О.М. Ткачова, О.Ю. Сомов, О.С. Лебединський, О.А. Семенченко, В.І. Грищенко, О.Ю. Петренко // Доповіді Національної академії наук України. — 2007. — № 10. — С. 168-173. — Бібліогр.: 15 назв. — укp. 1025-6415 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/3556 577.352.5.085.2 uk Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Ukrainian |
| topic |
Біохімія Біохімія |
| spellingShingle |
Біохімія Біохімія Черкашина, Д.В. Ткачова, О.М. Сомов, О.Ю. Лебединський, О.С. Семенченко, О.А. Грищенко, В.І. Петренко, О.Ю. Прооксидантно-антиоксидантний баланс у печінці щурів після холодової ішемії в присутності 2,4-динітрофенолу та наступної реперфузії |
| description |
The influence of the presence of an oxidative phosphorylation uncoupler 2,4-dinitrophenol (DNP) in a storage solution on the pro-oxidant/antioxidant balance in rat liver after 18-h cold ischemia and the following normothermic reperfusion is investigated. The presence of DNP on the cold ischemia stage led to the partial mitochondrial uncoupling, which was confirmed by suppression of lipid peroxidation intensity with prevention of antioxidant enzyme activity decrease (catalase, GSH-peroxidase, GSH-reductase). After the DNP removal during the following normothermic reperfusion, the gradual recovery of oxidative phosphorylation coupling occurs. This fact results in the improvement of the pro-oxidant/antioxidant liver state: a low level of TBA-active products and a high activity of catalase, GSH-peroxidase, and G6PDH are preserved. Thus, the supplementation of a storage solution with DNP seems to be the perspective approach to the prevention of isolated liver ischemia-reperfusion injury. |
| format |
Article |
| author |
Черкашина, Д.В. Ткачова, О.М. Сомов, О.Ю. Лебединський, О.С. Семенченко, О.А. Грищенко, В.І. Петренко, О.Ю. |
| author_facet |
Черкашина, Д.В. Ткачова, О.М. Сомов, О.Ю. Лебединський, О.С. Семенченко, О.А. Грищенко, В.І. Петренко, О.Ю. |
| author_sort |
Черкашина, Д.В. |
| title |
Прооксидантно-антиоксидантний баланс у печінці щурів після холодової ішемії в присутності 2,4-динітрофенолу та наступної реперфузії |
| title_short |
Прооксидантно-антиоксидантний баланс у печінці щурів після холодової ішемії в присутності 2,4-динітрофенолу та наступної реперфузії |
| title_full |
Прооксидантно-антиоксидантний баланс у печінці щурів після холодової ішемії в присутності 2,4-динітрофенолу та наступної реперфузії |
| title_fullStr |
Прооксидантно-антиоксидантний баланс у печінці щурів після холодової ішемії в присутності 2,4-динітрофенолу та наступної реперфузії |
| title_full_unstemmed |
Прооксидантно-антиоксидантний баланс у печінці щурів після холодової ішемії в присутності 2,4-динітрофенолу та наступної реперфузії |
| title_sort |
прооксидантно-антиоксидантний баланс у печінці щурів після холодової ішемії в присутності 2,4-динітрофенолу та наступної реперфузії |
| publisher |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| publishDate |
2007 |
| topic_facet |
Біохімія |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/3556 |
| citation_txt |
Прооксидантно-антиоксидантний баланс у печінці щурів після холодової ішемії в присутності 2,4-динітрофенолу та наступної реперфузії / Д.В. Черкашина, О.М. Ткачова, О.Ю. Сомов, О.С. Лебединський, О.А. Семенченко, В.І. Грищенко, О.Ю. Петренко // Доповіді Національної академії наук України. — 2007. — № 10. — С. 168-173. — Бібліогр.: 15 назв. — укp. |
| work_keys_str_mv |
AT čerkašinadv prooksidantnoantioksidantnijbalansupečíncíŝurívpíslâholodovoííšemíívprisutností24dinítrofenolutanastupnoíreperfuzíí AT tkačovaom prooksidantnoantioksidantnijbalansupečíncíŝurívpíslâholodovoííšemíívprisutností24dinítrofenolutanastupnoíreperfuzíí AT somovoû prooksidantnoantioksidantnijbalansupečíncíŝurívpíslâholodovoííšemíívprisutností24dinítrofenolutanastupnoíreperfuzíí AT lebedinsʹkijos prooksidantnoantioksidantnijbalansupečíncíŝurívpíslâholodovoííšemíívprisutností24dinítrofenolutanastupnoíreperfuzíí AT semenčenkooa prooksidantnoantioksidantnijbalansupečíncíŝurívpíslâholodovoííšemíívprisutností24dinítrofenolutanastupnoíreperfuzíí AT griŝenkoví prooksidantnoantioksidantnijbalansupečíncíŝurívpíslâholodovoííšemíívprisutností24dinítrofenolutanastupnoíreperfuzíí AT petrenkooû prooksidantnoantioksidantnijbalansupečíncíŝurívpíslâholodovoííšemíívprisutností24dinítrofenolutanastupnoíreperfuzíí |
| first_indexed |
2025-07-02T06:51:39Z |
| last_indexed |
2025-07-02T06:51:39Z |
| _version_ |
1836517006903345152 |
| fulltext |
УДК 577.352.5.085.2
© 2007
Д.В. Черкашина, О. М. Ткачова, О.Ю. Сомов,
О.С. Лебединський, О. А. Семенченко,
академiк НАН України В. I. Грищенко, О. Ю. Петренко
Прооксидантно-антиоксидантний баланс у печiнцi
щурiв пiсля холодової iшемiї в присутностi
2,4-динiтрофенолу та наступної реперфузiї
The influence of the presence of an oxidative phosphorylation uncoupler 2,4-dinitrophenol
(DNP) in a storage solution on the pro-oxidant/antioxidant balance in rat liver after 18-h cold
ischemia and the following normothermic reperfusion is investigated. The presence of DNP
on the cold ischemia stage led to the partial mitochondrial uncoupling, which was confirmed
by suppression of lipid peroxidation intensity with prevention of antioxidant enzyme activi-
ty decrease (catalase, GSH-peroxidase, GSH-reductase). After the DNP removal during the
following normothermic reperfusion, the gradual recovery of oxidative phosphorylation coupling
occurs. This fact results in the improvement of the pro-oxidant/antioxidant liver state: a low
level of TBA-active products and a high activity of catalase, GSH-peroxidase, and G6PDH are
preserved. Thus, the supplementation of a storage solution with DNP seems to be the perspective
approach to the prevention of isolated liver ischemia-reperfusion injury.
Розвиток внутрiшньоклiтинного оксидативного стресу є одним з основних ушкоджуючих
факторiв при iшемiї печiнки, у тому числi холодовiй, а також при наступнiй реоксигена-
цiї [1]. При перенесеннi електронiв у електрон-транспортному ланцюзi мiтохондрiй утво-
рюються активнi форми кисню (АФК), серед яких найбiльш реакцiйноздатними є супер-
оксиданiон O2−•, пероксид водню H2O2 та гiдроксильний радикал •OH [2]. Цi органели
щодо продукцiї АФК перебувають на першому мiсцi в низцi мiтохондрiї > мiкросоми >
ядра. Феномен розвитку оксидативного стресу при реоксигенацiї пiсля iшемiї — “кисневий
парадокс”, полягає в тому, що, з одного боку, поява молекулярного кисню необхiдна для
вiдновлення нормальної функцiї органа, а з iншого — саме реоксигенацiя є критичним фа-
ктором у стрiмкому розвитку вiльнорадикальних процесiв у iшемiзованих клiтинах [3]. При
цьому швидкiсть утворення АФК у мiтохондрiях безпосередньо залежить вiд ступеня сполу-
ченостi дихального ланцюга i рiзко зростає при його блокадi, що приводить до вiдновлення
переносникiв електронiв i посилення їхнього витоку [4]. Таким чином, роз’єднання проце-
сiв окиснювального фосфорилювання при iшемiї може обумовлювати пригнiчення процесiв
утворення АФК у мiтохондрiях, що, у свою чергу, може сприяти покращенню прооксидант-
но-антиоксидантного балансу при iшемiї та при реоксигенацiї.
2,4-динiтрофенол (ДНФ) — класичний роз’єднувач окиснювального фосфорилювання,
що легко проникає в клiтини й мiтохондрiї. На моделях фокальної церебральної [5] i тепло-
вої печiнкової [6] iшемiї показано, що ДНФ запобiгає iшемiчним ушкодженням, знижує iн-
тенсивнiсть вiльнорадикальних процесiв i полiпшує функцiю мiтохондрiй. Однак на моделi
довгострокової холодової iшемiї iзольованої печiнки подiбнi експерименти не проводилися.
Мета роботи — вивчення впливу ДНФ, внесеного в середовище гiпотермiчного зберiган-
ня (ГЗ), на прооксидантно-антиоксидантний баланс у печiнцi щурiв пiсля холодової iшемiї
й наступної нормотермiчної реперфузiї (НР).
168 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2007, №10
Органи для моделювання гiпотермiчного зберiгання печiнки отримували з бiлих безпо-
родних щурiв-самиць масою 200–250 г (n = 16), якi утримувалися в стандартних умовах
вiварiю. Манiпуляцiї з тваринами проводили вiдповiдно до правил “Європейської конвенцiї
по захисту хребетних тварин, використовуваних для експериментальних i iнших наукових
цiлей” (м. Страсбург, 1985 р.). Усi манiпуляцiї з тваринами виконували пiд наркозом iз
використанням дiетилового ефiру.
Печiнки були роздiленi на двi групи: 1 — контрольна, органи зберiгали в середовищi
без внесення ДНФ, 2 — дослiдна, до середовища зберiгання органiв вносили ДНФ (кiнцева
концентрацiя — 100 мкМ).
Як консервуюче середовище використано сахарозо-фосфатний розчин, розроблений у на-
шiй лабораторiї [7], доповнений 1% полiетиленглiколем (ПЕГ-8000).
Пiсля анестезiї черевну порожнину тварин розтинали, до v. сava уводили гепарин
(100 Од), пiсля чого накладали лiгатуру пiд v. porta i вводили до неї голку. Одразу пiс-
ля початку перфузiї надсiкали v. cava inf. для забезпечення вiдтоку перфузата з печiнки.
Орган вiдмивали вiд кровi 25–40 мл охолодженого розчину Хенкса. Потiм консервуючий
розчин (50 мл), охолоджений до 0 oС, прокачували за допомогою перистальтичного насоса
з перфузiйним потоком 20–30 мл/хв. Пiсля перфузiї до v. porta уводили катетер, печiнку
iзолювали, переносили в пластиковi бюкси з консервуючим розчином i зберiгали в побуто-
вому холодильнику при 4 ◦С протягом 18 год.
Пiсля холодового зберiгання орган вiдмивали сольовим розчином, що мiстив 1% бича-
чого сироваткового альбумiну у вiдкритiй системi (для видалення роз’єднувача), а потiм
перфузували в рециркулюючiй системi. Загальний час реперфузiї становив 60 хв, T = 37 ◦C.
Перед початком реперфузiї середовище насичували повiтрям протягом 5 хв i доповнювали
глюкозою (1 мг/моль). Швидкiсть потоку пiдтримували в дiапазонi 3–4,5 мл/(г тканини·хв.)
при гiдростатичному тиску 30–40 мм вод. ст. Перед початком i наприкiнцi реперфузiї вiд-
бирали зразки тканини печiнки (1 г) для подальших дослiджень.
Для вивчення бiохiмiчних показникiв печiнку гомогенiзували в 50 мМ трис-HCl буферi,
що мiстив 50 мМ NaCl (pH 7,4).
Базальний рiвень ТБК-активних продуктiв у лiпiднiй фракцiї гомогенатiв печiнки, що
екстрагується бутанолом, визначали за методом, що грунтується на колориметричному ви-
значеннi iнтенсивностi поглинання комплексу продуктiв пероксидного окиснення лiпiдiв
(ПОЛ) з тiобарбiтуровою кислотою (ТБК) [8]. Iнтенсивнiсть iндукованого ПОЛ визначали
за швидкiстю накопичення ТБК-активних продуктiв протягом iнкубацiї алiквот гомогенату
в прооксидантному буферi, що мiстив 50 мМ трис-НСl, 50 мМ NaCl, 0,25 мМ аскорбату та
12 мкМ FeSO4 (T = 37 ◦C, час iнкубацiї — 10 хв) [9].
Активностi ферментiв системи антиоксидантного захисту в гомогенатах печiнки вимi-
рювали при постiйному термостатуваннi й перемiшуваннi. Умови визначення для кожного
з них були такi:
каталаза — 0,01 M K-фосфатний буфер (pH 7,4), 0,5 мМ ЕДTA, 15 мМ H2O2; T = 37 ◦C,
довжина хвилi 240 нм [10];
GSH-пероксидаза — 0,3 M KH2PO4 (pH 7,0), 3 мМ ЕДTA, 1,5 мМ NaN3, 32,5 мМ GSH,
7,5 мМ H2O2; T = 23 ◦C, довжина хвилi 260 нм [11];
GSH-редуктаза — 0,1 M K-фосфатний буфер (pH 7,4), 0,1 мМ НAДФН, 0,5 мМ ЕДTA,
1 мМ GSSG; T = 37 ◦C, довжина хвилi 340 нм [12];
Г6ФДГ — 0,13 M трис-HCl (pH 7,6), 80 мМ MgCl2, 3,5 мМ НАДФ+, 7,5 мМ глюко-
зо-6-фосфату; T = 37 ◦C, довжина хвилi 340 нм [13].
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2007, №10 169
Рис. 1. Базальний рiвень (а) i швидкiсть накопичення (б ) ТБК-активних продуктiв у печiнцi пiсля 18 год
холодового зберiгання та наступної реперфузiї.
∗ — p < 0,05 вiдносно контролю; ∗∗ — p < 0,05 вiдносно зберiгання
Вмiст бiлка визначали бiуретовим методом.
Вимiри iнтенсивностi поглинання зразкiв проводили на спектрофотометрi “Cary-50” (Ав-
стралiя).
Отриманi результати обробляли статистично за допомогою пакета програм “Statistiсa
v.5.5” i “Origin 6.0”. Данi оцiнювали, використовуючи параметричний критерiй Стьюдента–
Фiшера, виражали у виглядi M ± m. Достовiрно вiдмiнними вважали результати при p <
< 0,05.
Ефективну концентрацiю ДНФ у середовищi зберiгання було визначено в серiї попе-
реднiх експериментiв, у яких печiнку щурiв насичували середовищем, що мiстило рiзнi
концентрацiї ДНФ, зберiгали протягом 1 год за умов гiпотермiї, а потiм вiдмивали. Крите-
рiєм ефективностi вважали пригнiчення iнтенсивностi процесiв ПОЛ. Мiнiмальна ефектив-
на кiнцева концентрацiя ДНФ у консервуючому середовищi становила 100 мкМ. За такої
концентрацiї ДНФ вiдбувалося стiйке дворазове зниження рiвня ТБК-активних продуктiв
у печiнцi як на етапi зберiгання, так i пiсля наступної реперфузiї. У зв’язку з цим у подаль-
ших дослiдженнях у середовище ГЗ вносили ДНФ у кiнцевiй концентрацiї 100 мкМ.
Пiсля 18 год ГЗ печiнки базальний рiвень ТБК-активних продуктiв у контрольнiй групi
становив (471,8±52,3) пмоль МДА/мг бiлка. Пiсля реперфузiї iстотних змiн цього показни-
ка не спостерiгалося. Внесення ДНФ у середовище ГЗ приводило до зниження в 1,7 раза
базального рiвня ТБК-активних продуктiв як пiсля консервування, так i пiсля реперфузiї
(p < 0,05) (рис. 1, а).
Щодо швидкостi накопичення ТБК-активних продуктiв спостерiгалася iнша динамiка.
Пiсля ГЗ було виявлено досить низьку iнтенсивнiсть iндукованого ПОЛ в обох групах — на
рiвнi 10–14 пмоль МДА/(мг бiлка·хв). Пiсля НР вiдбувалося 5-разове збiльшення показника;
внесення ДНФ не запобiгало цьому пiдвищенню (p < 0,001) (див. рис. 1, б ).
Для розумiння механiзмiв часткового пригнiчення вiльнорадикальних процесiв необ-
хiдно було оцiнити стан системи антиоксидантного захисту. В експериментах вивчалися
активностi основних ферментiв цiєї системи — каталази, GSH-пероксидази, GSH-редукта-
зи, Г6ФДГ.
170 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2007, №10
Пiсля 18 год ГЗ у контрольнiй групi каталазна активнiсть становила (76,1±18,7) мкмоль
H2O2/(мг бiлка · хв), 60-хвилинна реперфузiя печiнки не впливала на цей показник. У до-
слiднiй групi активнiсть ферменту достовiрно перевищувала контроль в 1,5 раза як пiсля
ГЗ, так i пiсля реперфузiї (p < 0,05) (табл. 1).
Подiбна динамiка спостерiгалася i у вiдношеннi GSH-пероксидазної активностi, однак
на етапi ГЗ достовiрних вiдмiнностей мiж контрольною й дослiдною групою не виявлено,
що може бути обумовлено високою гетерогеннiстю значень у дослiднiй групi. Пiсля НР
активнiсть ферменту за умов внесення в середовище зберiгання ДНФ була в 1,4 раза вищою,
нiж у контролi (p < 0,05) (див. табл. 1).
Як пiсля 18 год ГЗ печiнки, так i пiсля НР (див. табл. 1) у контрольнiй групi спостерiга-
лися низькi значення GSH-редуктазної активностi на рiвнi 4–5 нмоль НАДФН/(мг бiлка·хв).
Внесення ДНФ частково (на 25%) запобiгало зниженню GSH-редуктазної активностi лише
на етапi ГЗ (p < 0,05), наступна реперфузiя нiвелювала цi змiни.
Щодо Г6ФДГ активностi виявлено, що достовiрне її збiльшення в дослiднiй групi вiд-
носно контрольної вiдбувалося тiльки пiсля 18 год ГЗ i наступної НР (p < 0,05). Однак
пiсля ГЗ спостерiгалась тенденцiя до її пiдвищення, невiрогiднiсть якого, як i у випад-
ку GSH-пероксидазної активностi, може бути обумовлена високою гетерогеннiстю значень
у дослiднiй групi (див. табл. 1).
Таким чином, внесення до консервуючого середовища 100 мкМ ДНФ дозволило покра-
щити прооксидантно-антиоксидантний стан печiнки пiсля ГЗ, головним чином за рахунок
попередження пригнiчення активностi антиоксидантних ферментiв та зменшення iнтенсив-
ностi вiльнорадикальних процесiв. Можливим поясненням може бути попередження утво-
рення супероксиданiона в мiтохондрiях при їхньому частковому роз’єднаннi, що, у свою
чергу, перешкоджає розвитку внутрiшньоклiтинного оксидативного стресу.
Слiд вiдзначити, що каталаза є ферментом, що може бути прямо iнактивований про-
дуктами ПОЛ [14]. Таким чином, при зберiганнi печiнки в присутностi ДНФ, iмовiрно,
вiдбувається саме запобiгання зниженню активностi ферменту, а не її вiдновлення. Бiльш
важливим фактором у запобiганнi розвитку внутрiшньоклiтинного оксидативного стресу
мiтохондрiального походження є нормалiзацiя активностi GSH-пероксидази, що вiдповiдає
за утилiзацiю пероксиду водню, утвореного в ходi роботи електрон-транспортного ланцюга
мiтохондрiй, у нашому випадку роз’єднаних ДНФ, тому що каталаза в цих органелах вiд-
сутня. Неповна кореляцiя мiж GSH-пероксидазною i редуктазною активностями має свої
пояснення. Вiдомо, що поповнення пула вiдновленого глутатiону можливе двома шляхами:
Таблиця 1. Активнiсть антиоксидантних ферментiв у гомогенатах печiнки пiсля гiпотермiчного зберiгання
й нормотермiчної реперфузiї (M ± m, n = 5–7)
Показник
Контроль Дослiд
ГЗ ГЗ + НР ГЗ ГЗ + НР
Каталазна активнiсть,
мкмоль H2O2/(мг бiлка · хв) 76,1 ± 18,7 78,6 ± 13,0 110,7 ± 29,2
∗
110,0 ± 16,6
∗
GSH-пероксидазна активнiсть,
мкмоль GSSG/(мг бiлка · хв) 0,176 ± 0,03 0,189 ± 0,02 0,240 ± 0,07 0,274 ± 0,07
∗
GSH-редуктазна активнiсть,
нмоль НАДФН/(мг бiлка · хв) 5,0 ± 0,7 4,5 ± 0,6 6,8 ± 1,0
∗
5,7 ± 1,6
Г6ФДГ активнiсть,
нмоль НАДФН/(мг бiлка · хв) 13,0 ± 3,3 12,7 ± 2,3 17,9 ± 6,2 20,6 ± 3,6
∗
∗
p < 0,05 вiдносно контролю.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2007, №10 171
вiдновленням у глутатiонредуктазнiй реакцiї й бiосинтезом de novo за допомогою ключового
ферменту гамма-глутамiлцистеїнiлсинтетази. Нормальнi значення GSH-редуктазної актив-
ностi на етапi ГЗ можуть бути обумовленi низьким рiвнем пероксидних процесiв i пов’яза-
ним iз цим нормальним функцiонуванням GSH-залежної системи, без її перенавантаження.
За умов НР видалення ДНФ вiдбувається поступово, отже, мембранний потенцiал, що
був знижений або розсiяний у процесi ГЗ, також повiльно вiдновлюється. За вiдсутностi
ДНФ у консервуючому розчинi при реперфузiї печiнки вiдновлення мембранного потенцi-
алу вiдбувається значно швидше, що приводить до утворення мiтохондрiями АФК, iнiцiа-
цiї процесiв ПОЛ з можливим вивiльненням вiльних жирних кислот. Подальше окиснення
останнiх може спричинити утворення агресивних сполук, здатних ушкоджувати мiтохон-
дрiальну ДНК, аконiтазу й iншi важливi матрикслокалiзованi компоненти мiтохондрiй [15].
На етапi реперфузiї, iмовiрно, дiють iншi механiзми, якi дозволяють запобiгти збiльшен-
ню базального рiвня ТБК-активних продуктiв, але не в змозi вплинути на iнтенсивнiсть
iндукованого ПОЛ. Повернення органа до фiзiологiчних температур сприяє оптимiзацiї ро-
боти антиоксидантних ферментiв. Таким чином, незважаючи на iнтенсивну реоксигенацiю
клiтин, що сприяє запуску процесiв ПОЛ, включаються додатковi захиснi механiзми, що
реалiзуються ферментативною системою антиоксидантного захисту. А видалення з печiнки
роз’єднувача при реперфузiї, що дозволяє повноцiнно функцiонувати мiтохондрiям, може
приводити до пiдвищення реактивностi прооксидантної системи, але не впливати на сукуп-
ну кiлькiсть вiльних радикалiв.
Що стосується глутатiонзалежної системи, то на етапi реперфузiї поповнення пула глу-
татiону можливе шляхом бiосинтезу, що обумовлюється, зокрема, полiпшенням роботи мiто-
хондрiй, передчасному ушкодженню яких запобiгає ДНФ. Активнiсть GSH-редуктази бага-
то в чому залежить вiд наявностi вiдновного еквiвалента НАДФН, що генерується в Г6ФДГ
реакцiї.
Деяка невiдповiднiсть у динамiцi GSH-залежних ферментiв i Г6ФДГ може свiдчити про
те, що пул НАДФН перерозподiляється у зв’язку зi змiненими потребами клiтини в оки-
снювально-вiдновних еквiвалентах. Крiм того, не варто нехтувати тим фактом, що НАДФН
є молекулою, яка стабiлiзує структуру каталази, тому, iмовiрно, що на тлi пiдвищення швид-
костi утворення ТБК-активних продуктiв пiсля реперфузiї висока активнiсть каталази об-
умовлена достатньою кiлькiстю НАДФН, а пул GSH поповнюється за рахунок бiосинтезу
de novo.
Таким чином, у роботi вперше показано, що внесення в середовище зберiгання роз’єд-
нувача мiтохондрiального окиснювального фосфорилювання 2,4-динiтрофенолу забезпечує
захисний ефект, що реалiзується, зокрема, завдяки позитивним змiнам прооксидантно-ан-
тиоксидантного балансу в iзольованiй печiнцi.
1. Jassem W., Fuggle S. V., Rela M. et al. The role of mitochondria in ischemia/reperfusion injury //
Transplantation. – 2002. – 27, No 73. – P. 493–499.
2. Grace P.A. Ischemia-reperfusion injury // Brit. J. Surg. – 1994. – 81. – P. 637–647.
3. Myers C. L., Weiss S. J., Kirsh M.M. et al. Involvement of hydrogen peroxide and hydroxyl radical in the
“oxygen paradox”: Reduction of creatine kinase release by catalase, allopurinol or deferoxamine, but not by
superoxide dismutase // J. Mol. and Cell. Cardiol. – 1985. – 17. – P. 675–684.
4. St-Pierre J., Buckingham J.A., Roebuck S. J. et al. Topology of superoxide production from different sites
in the mitochondrial electron transport chain // J. Biol. Chem. – 2002. – 277, No 47. – P. 44784–44790.
5. Korde A. S., Pettigrew L.C., Craddock S. D., Maragos W.F. The mitochondrial uncoupler 2,4-dinitrophenol
attenuates tissue damage and improves mitochondrial homeostasis following transient focal cerebral ische-
mia // J. Neurochem. – 2005. – 94, No 6. – P. 1676–1684.
172 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2007, №10
6. Okuda M., Lee H.C., Kumar C., Chance B. Comparison of the effect of a mitochondrial uncoupler, 2,
4-dinitrophenol and adrenaline on oxygen radical production in the isolated perfused rat liver // Acta
physiol. scand. – 1992. – 145, No 2. – P. 159–168.
7. Kravchenko L. P., Petrenko A.Yu., Somov A.Yu. et al. Respiratory activity of isolated rat hepatocytes
following cold storage and subsequent rewarming: a comparison of sucrose-based and University of Wis-
consin solutions // Cryobiology. – 2001. – 42, No 3. – P. 218–221.
8. Ohkawa H., Ohishi N., Yagi K. Assay for lipid peroxides in animal tissues by thiobarbituric acid reaction //
Anal. Biochem. – 1979. – 95, No 2. – P. 351–358.
9. Buege J.A., Aust S. D. Methods of Enzymology / Ed. S. Fleisher, I. Packer. – New York: Academic Press,
1978. – P. 302–310.
10. Aebi H. Catalase in vitro // Methods Enzymol. – 1984. – 105. – P. 121–127.
11. Rotruck J. T., Pope A.L., Ganther H. E. et al. Selenium: biochemical role as a component of glutathione
peroxidase // Science. – 1973. – 179, No 73. – P. 588–590.
12. Carlberg I., Mannervik B. Glutathione reductase // Methods Enzymol. – 1985. – 113. – P. 484–490.
13. Rudack D., Chisholm E.M., Holten D. Rat liver glucose 6-phosphate dehydrogenase // J. Biol. Chem. –
1971. – 246. – P. 1249–1254.
14. Pigeolet E., Corbisier P., Houbion A. et al. Glutathione peroxidase, superoxide dismutase, and catalase
inactivation by peroxides and oxygen derived free radicals // Mech. Ageing Dev. – 1990. – 51, No 3. –
P. 283–297.
15. Jin Y., McEwen M.L., Nottingham S.A. et al. The mitochondrial uncoupling agent 2,4-dinitrophenol
improves mitochondrial function, attenuates oxidative damage, and increases white matter sparing in the
contused spinal cord // J. Neurotrauma. – 2004. – 21, No 10. – P. 1396–1404.
Надiйшло до редакцiї 16.04.2007Iнститут проблем крiобiологiї
i крiомедицини НАН України, Харкiв
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2007, №10 173
|