Анотація до роботи:

Рудик О. В. Роль чутливості мітохондріальної пори до індукторів її відкриття та експресії bax в розвитку функціональних змін серця при старінні. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.13 – Фізіологія людини та тварин. – Інститут фізіології ім.О.О. Богомольця НАН України. – Київ, 2006 р.

Дисертацію присвячено дослідженню залежних від віку змін чутливості мітохондріальної пори (МП) серця до індукторів її відкриття. Встановлено, що більш виражені порушення скоротливої функції ізольованого за Лангендорфом серця за умов ішемії-реперфузії при старінні є наслідком підвищеної чутливості мітохондрій серця старих щурів до індукторів МП – Са²⁺ та окислювачів і зростанням вихідного рівня експресії мРНК bax в серці. Це супроводжується зниженням активності конститутивної ізоформи NO–синтази і розвитком оксидативного стресу в мітохондріях серця старих щурів. Мелатонін запобігає відкриттю МП in vitro за умов моделювання оксидативного стресу. Двотижневе введення старим щурам мелатоніна сприяє більш вираженому відновленню функціональних показників ізольованого серця у відповідь на ішемію та реперфузію, знижує чутливість МП до Са²⁺ і феніларсиноксиду (ФАО), зменшує експресію мРНК bax в серці і вміст супероксидного радикала і дієнових кон’югатів, а також підвищує активність конститутивної ізоформи NO–синтази в мітохондріях. Показано, що інтервальні гіпоксичні тренування старих щурів знижують чутливість МП до ФАО та зменшують вміст пероксиду водню і гідроксильного радикала в серці. Протекторний щодо відкриття МП ефект мелатоніна може бути використаний для корекції функціональних порушень серця при старінні організму.

1. Вперше досліджено залежну від віку чутливість мітохондрій до індукторів відкриття МП та роль МП в розвитку змін скоротливої функції серця при старінні. Встановлена роль оксиду азоту, вільнорадикальних процесів та експресії bax у підвищенні проникності мітохондріальних мембран при старінні; продемонстрована здатність мелатоніна попереджати утворення МП за умов моделювання оксидативного стресу.

2. Встановлено, що зміни скоротливої функції ізольованого за Лангендорфом серця щурів за умов його ішемії-реперфузії при старінні носять більш виражений характер, супроводжуються відкриттям МП і, відповідно, збільшенням проникності мітохондріальних мембран. Показано, що в серці старих щурів вихідний рівень експресії мРНК bax підвищений.

3. Вперше встановлено, що мітохондрії серця старих щурів характеризуються підвищеною чутливістю до індукторів МП – Са²⁺, ФАО і t-BuOOH. Підвищення чутливості мітохондрій супроводжується зниженням активності сNOS і високим вмістом пероксиду водню, супероксидного радикала та дієнових кон’югатів в мітохондріях серця старих щурів.

4. Показано, що преінкубація in vitro мітохондрій серця дорослих і старих щурів та фібробластів людини з мелатоніном попереджає утворення МП за умов моделювання оксидативного стресу за допомогою ФАО та t-BuOOH. Попередня перфузія мелатоніном ізольованого серця дорослих і старих щурів сприяє прискоренню відновлення скоротливої функції серця у відповідь на ішемію-реперфузію.

5. Встановлено, що двотижневе курсове введення in vivo старим щурам мелатоніна сприяє більш ефективному відновленню роботи серця при його ішемії-реперфузії, нівелює порушення коронарного потоку, знижує чутливість МП до Са²⁺ і ФАО, зменшує вміст супероксидного радикала і дієнових кон’югатів та рівень експресії мРНК bax в міокарді, а також підвищує активність сNOS в мітохондріях серця.

6. Показано, що інтервальні гіпоксичні тренування старих щурів знижують чутливість МП до ФАО і зменшують вміст пероксиду водню та гідроксильного радикала в серці, але не впливають суттєво на експресію мРНК bax.

7. Зміни скоротливої функції міокарду за умов його ішемії-реперфузії при старінні є наслідком підвищеної чутливості мітохондрій серця старих щурів до індукції МП за дії Са²⁺ та окислювачів. Протекторний щодо відкриття МП ефект мелатоніна може бути використаний для корекції функціональних порушень серця при старінні організму.

Публікації автора:

СТАТТІ

1. Сагач В.Ф., Вавілова Г.Л., Рудик О.В., Струтинська Н.В. Вивільнення неідентифікованих речовин мітохондріального походження – показник відкриття РТР мітохондрій серця щурів // Фізіол. журнал. – 2003. – Т.49. - №5.

2. Сагач В.Ф., Вавілова Г.Л., Струтинська Н.А., Рудик О.В. Старіння підвищує чутливість до індукторів мітохондріальної пори в серці щурів // Фізіол. журнал. – 2004. – Т.50., №2. - С. 49-63.

3. Г.Л. Вавілова, Н. А Струтинська, О.В. Рудик, В. Ф. Сагач. Вивчення чутливості феніларсиноксид-індукованого відкриття мітохондріальної пори в серці старих щурів та за умов впливу на них інтервальних гіпоксичних тренувань.// Клін. і експ. патологія, - 2004. – T.3, №2, част 1, С.67-69.

4. Рудик О.В., Вавілова Г.Л., Струтинська Н.А., Коцюруба А.В., Сагач В.Ф. Чутливість феніларсиноксид-індукованого відкриття мітохондріальної пори в серці старих щурів та за умов впливу на них інтервальних гіпоксичних тренувань.// Фізіол.журнал. – 2004. – Т.50, №5. – С.29-37.

5. Рудык Е.В., Вавилова Г.Л., Сагач В.Ф., Коцюруба А.В. Интервальные гипоксические тренировки снижают некоторые показатели оксидативного стресса и чувствительность к индукторам митохондриальной поры в сердце старых крыс. // Сб.трудов «Экспертные системы интегральной оценки состояния организма здоровых и больных» (Нальчик-Москва). – 2005. - Т.ІІ. – C.43-46.

ТЕЗИ

1. Rudyk O.V., Sagach V.F. Expression of Bcl-2 family proteins and MPT-pore opening in cardiomyocytes of old rats // in book: Conference for young scientists and PhD students of molecular biology and genetics (dedicated to the golden jubilee of the double helix of the DNA and 30 anniv. of IMBiG, NASU (Kyiv). – 2003. – P.256.

2. Е.В. Рудык, Н.А. Струтинская, Г.Л. Вавилова, В.Ф. Сагач. Повышение чувствительности митохондриальной поры к индукторам и усиление экспрессии мРНК bax в сердце старых крыс. // В кн. «Третья Всероссийская с международным участием школа-конференция по физиологии кровообращения. Тезисы докладов» (Москва). – 2004. - C.92.

3. OV. Rudyk, VF. Sagach, GL. Vavilova. m-RNA bax expression and increased sensitivity of the mitochondrial permeability transition pore in old rat heart. // In book: Workshop in Cardiovascular Physiology “Signal transduction in cardio-vascular system” (Warsaw). – 2004. – P.93.

4. Рудик О.В., Струтинська Н.А. Вплив мелатоніна на чутливість до індукторів відкриття мітохондріальної пори в серці дорослих та старих щурів. // Тези VI конф. мол. вчених “Актуальні проблеми старіння”. – 2005. – C.146-147.

5. Rudyk O.V., Sagach V.F., Vavilova G.L., Strutyns’ka N.A. Increased sensitivity of MPT-opening in old RAT heart. // J Mol Cell Cardiol. – 2005. – Vol.38. – P.1062.

6. VF Sagach, OV Rudyk, GL Vavilova, NA Strutynska // Increased sensitivity of MPT-pore opening in old rat heart. in book “Mitochondrial physiology. The many faces and functions of an organelle”, MIP 2005, 4-th Conference on Mitochondrial Physiology, Schroecken, Vorarlberg, Austria, P.111.

7. Г.Л.Вавилова, Е.В. Рудык, Т.В.Серебровская и др. Влияние разных режимов интервальных гипоксических тренировок на чувствительность ФАО-индуцированного открытия митохондриальной поры в сердце взрослых и старых крыс // Тезисы в сб.трудов “Механизмы функционирования висцеральних систем” (Санкт-Петербург). – 2005. – С.49-50.

8. Е.В.Рудык, В.Ф. Сагач. Влияние ишемии-реперфузии на функциональное состояние сердца, открытие митохондриальной поры и экспрессию мРНК bax при старении. // Тезисы в сб.трудов “Системная биология и биоинженерия” (Москва). – 2005. – С. 157-158.

9. Рудик О.В. Протекторний ефект мелатоніна щодо зміни експресії мРНК bax і чутливості мітохондіальної пори до індукторів її відкриття при старінні. // Тези VIІ конф. мол. вч. “Акт. проблеми геронтології та геріатрії”. – 2006. – с.164-165.

10. OV Rudyk, GL Vavilova, VF Sagach. Heart ischemic intolerance with aging: role of the mitochondrial permeabіlіty transition, NO and bax expression // Acta Physiologica. – 2006. – Vol.186., Suppl. – P. 202.