Анотація до роботи:

Ткачова О. М. “Енергетичний та прооксидантно-антиоксидантний стан печінки щурів при гіпотермічному зберіганні та реперфузії.” – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.19 – кріобіологія. – Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України, Харків, 2008.

Дисертаційна робота присвячена проблемі підвищення ступеня збереженості ізольованої печінки щурів під час гіпотермічного зберігання (ГЗ) та наступної нормотермічної реперфузії (НР) шляхом підтримки енергетичного метаболізму та прооксидантно-антиоксидантного статусу за допомогою попередньої обробки тварин цитозолем фетальних тканин (ЦФТ) та модифікації консервуючого розчину.

Встановлено, що попереднє уведення тваринам ЦФТ запобігає зниженню вмісту АТФ і стимулює обмін вуглеводів у цитоплазмі клітин печінки, що проявляється у накопиченні субстратів і збільшенні швидкості їх окислення у дихальному ланцюзі мітохондрій після ГЗ органа. Показано, що модифікація сахарозо-вміщуючого розчину шляхом заміни альбуміну на ПЕГ-8000 дозволяє тією ж мірою зберігати енергетичний і прооксидантно-антиоксидантний стан печінки щурів при ГЗ/НР, а заміна трис-HCl буфера на фосфатний не впливає на збереженість органа. Зворотне роз'єднання окислювального фосфорилювання при ГЗ ізольованої печінки щурів за рахунок уведення до складу консервуючого розчину 2,4-динітрофенолу (ДНФ) запобігає порушенню прооксидантно-антиоксидантного стану печінки, що дозволяє зберегти рівень АТФ при НР. Комбіноване використання попередньої обробки тварин ЦФТ і доповнення консервуючого розчину ДНФ призводить до адитивного ефекту, який проявляється у нормалізації прооксидантно-антиоксидантної рівноваги та поліпшенні показників енергетичного стану печінки після ГЗ/НР.

В дисертаційній роботі наведено теоретичне й експериментальне узагальнення, а також нове розв’язання наукової проблеми, що стосується підвищення ступеня збереженості ізольованої печінки у ході гіпотермічного зберігання і реперфузії шляхом підтримки її енергетичного метаболізму і прооксидантно-антиоксидантного статусу за допомогою попередньої обробки тварин цитозолем фетальних тканин і модифікації консервуючого розчину.

1. Попереднє уведення тваринам цитозоля фетальних тканин призводить до збільшення швидкості окислення мітохондріями сукцинату у стані 3 і 4 та вмісту АТФ після короткострокового гіпотермічного зберігання печінки протягом 1 год.

2. Попередня обробка тварин цитозолем фетальних тканин стимулює у цитоплазмі клітин гліколіз і негліколітичні редокс-ферменти, про що свідчить активність окислювально-відновних ферментів, визначена за допомогою АlamarВlue-тесту в різних фракціях печінки у поєднанні з інгібіторним аналізом. Показано збільшення активності малатдегідрогенази і гліцеролкінази – ферментів, що приймають участь у переносі відновних еквівалентів у мітохондрії.

3. Порівняльний аналіз енергетичного і прооксидантно-антиоксидантного стану печінки засвідчив, що модифікація сахарозо-вміщуючого розчину шляхом заміни трис-HCl буфера на фосфатний буфер, а бичачого сироваткового альбуміну на ПЕГ-8000 забезпечує високий ступінь збереженості органа як при короткостроковому (1 год), так і тривалому (18 год) ГЗ.

4. Присутність у середовищі зберігання роз’єднувача окислювального фосфорилювання ДНФ на етапі тривалого ГЗ печінки спричиняє зниження базального рівня ТБК-активних продуктів, а також збільшення активності каталази і глутатіонпероксидази.

5. Після НР позитивний ефект ДНФ на прооксидантно-антиоксидантний стан печінки зберігається та додатково проявляється у зниженні іонної проникності внутрішньої мембрани мітохондрій (швидкості дихання V₄) і збільшенні ДК, що сприяє підвищенню рівня АТФ.

6. Комбіноване застосування попередньої обробки тварин ЦФТ і доповнення консервуючого розчину ДНФ спричиняє адитивний ефект, який проявляється у додатковому зниженні рівня ТБК-активних продуктів, підвищенні рівня GSH і АТФ у печінці як на етапі ГЗ, так і після НР.

Публікації автора:

1. Петренко О. Ю., Черкашина Д. В., Сомов О. Ю., Семенченко О. А., Ткачова О. М., Фуллер Б. Д. Експериментальне обґрунтування застосування консервуючих розчинів при трансплантації печінки // Трансплантологія. – 2004. – Т. 7, № 4. – С. 167 – 169.

2. Черкашина Д. В., Ткачёва Е. Н., Сомов А. Ю., Семенченко О. А., Петренко А. Ю., Фуллер Б. Дж. Перспективы применения биорегуляторов стволовых клеток при трансплантации печени // Проблемы криобиологии. – 2005. – Т. 15, № 3. – С. 389 – 392.

3. Petrenko Yu. A., Gorokhova N. A., Tkachova E. N., Petrenko A. Yu. The reduction of Alamar Blue by peripheral blood lymphocytes and isolated mitochondria // Укр. Біохім. журн. – 2005. – Vol. 77, № 5. – P. 100 – 105.

4. 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 // Доповіді НАН України. – 2007. – № 10. – С. 168 – 173.

5. Черкашина Д. В., Петренко А. Ю., Ткачёва Е. Н., Сомов А. Ю., Семенченко О. А., Сосимчик И. А., Лебединский А. С. Сочетание различных экспериментальных подходов к продлению сроков гипотермического хранения печени для трансплантации // Трансплантология. – 2007. – Т. 9, № 1. – С. 306 – 308.

6. Ткачёва Е. Н., Семенченко О. А., Сомов А. Ю., Петренко А. Ю. Энергетическое состояние печени крыс при краткосрочном гипотермическом хранении // Проблемы криобиологии. – 2007. – Т. 17, № 1. – С. 38 – 43.

7. Патент № 10264, Україна, МПК7 AO1N1/02; Заявл. 01.04.2005.; Опубл. 15.11.2005. Бюл. №11. Спосіб гіпотермічного зберігання ізольованої печінки. Петренко О. Ю., Семенченко О. А., Черкашина Д. В., Сомов О. Ю., Ткачова О. М.

8. Petrenko A. Yu., Cherkashina D. V., Semenchenko O. A., Somov A. Yu., Tkacheva E. N. Fetal-specific factor pretreatment attenuates rat liver damage during organ hypothermic storage and following reperfusion // Abstracts of the 41^th Annual Meeting of the Society for Cryobiology. – Beijing, 2004. – Р. 147.

9. Ткачёва Е. Н., Сомов А. Ю., Петренко А. Ю. Использование функциональных параметров митохондрий для оценки сред гипотермического хранения печени // Тези доповідей І Української наукової конференції „Проблеми біологічної і медичної фізики” (20 – 22 вересня 2004). – Харків, 2004. – С. 170.

10. Tkachеva E. N. The mechanisms of ATP generation during short-term liver hypothermic preservation after rat preconditioning with fetal-specific factors // Матеріали конференції молодих учених ІПКіК НАН України „Холод у біології та медицині”. Проблеми кріобіології. – Харків. – 2005. – Т. 15, № 4. – С. 722.

11. Ткачёва Е. Н., Черкашина Д. В., Семенченко О. А., Петренко А. Ю. Влияние эмбриоспецифических факторов на энергетическое состояние печени при гипотермическом хранении // Матеріали ІХ Українського біохімічного з’їзду. – Харків. – 2006. – Т. 1. – С.185 – 186.

12. Petrenko A. Yu., Cherkashina D. V., Tkacheva E. N., Semenchenko O. A., Somov A. Yu., Lebedinsky A. S., Fuller B. J. Supplementation of medium with an uncoupler of oxidative phosphorylation reduces liver damage during hypothermic storage and reperfusion in a rat model // Abstracts of the 43^rd Annual Meeting of the Society for Cryobiology and Society for Low Temperature Biology. – Hamburg, 2006. – P. 119.

13. Semenchenko O. A., Cherkashina D. V., Tkacheva E. N., Lebedinsky A. S., Fuller B. J., Petrenko A. Yu. Sucrose-based preservation solution modified by PEG-8000 for cold storage of isolated rat liver // Abstracts of the 43^rd Annual Meeting of the Society for Cryobiology and Society for Low Temperature Biology. – Hamburg, 2006. – P. 121.

14. Cherkashina D. V., Tkacheva E. N., Semenchenko O. A., Somov A. Yu., Fuller B. J., Petrenko A. Yu. Pretreatment with fetal-specific factors positively affects rat liver metabolic activity after short-term cold storage // Abstracts of the 43^rd Annual Meeting of the Society for Cryobiology and Society for Low Temperature Biology. – Hamburg, 2006. – P. 129.

15. Горохова Н. А., Петренко Ю. А., Ткачёва Е. Н., Петренко А. Ю. Изучение активности метаболических процессов в клетках по восстановлению ресазурина // Матеріали ІХ Українського біохімічного з’їзду. – Харків, 2006 – Т. 1. – С.117.

16. Cherkashina D. V., Somov A. Yu., Tkacheva E. N., Semenchenko O. A., Lebedinsky A. S., Petrenko A. Yu. Combined effect of pretreatment and 2,4-dinitrophenol on liver pro-oxidant/antioxidant state during cold storage/warm reperfusion // Acta Biochimica Polonica. – 2007. – Vol. 54, Suppl. 2. – P. 38.

17. Petrenko A. Yu., Cherkashina D. V., Somov A. Yu., Tkacheva E. N. Two approaches to reduce cold ischemia-reperfusion liver damage // Abstracts of the 6^th Parnas conference “Molecular mechanisms of cellular signaling” (Krakow, Poland, May 30^th- June 2^nd // Acta Biochimica Polonica. – 2007. – Vol. 54, Suppl. 2. – P. 36.

18. Petrenko A. Yu., Cherkashina D. V., Tkacheva E. N., Somov A. Yu., Semenchenko O. A., Lebedinsky A. S., Fuller B. J. New approaches to reduce liver damage after hypothermic storage and reperfusion in rat model // Abstracts of the 44^th Annual Meeting of the Society for Cryobiology. – Canada, 2007. – P. 47.