Том 14, № 1 (2016)

В обзоре представлен анализ современных научных исследований о роли митохондриального АТФ-зависимого калиевого канала (митоКАТФ) в регуляции метаболических процессов клетки. Рассматриваются механизмы адаптации клетки к состояниям гипоксии и ишемии с участием митоКАТФ. Обсуждается возможность фармакологической модуляции активности митоКАТФ с целью стимулирования процессов адаптации клетки к воздействию повреждающих факторов. Такой подход представляется перспективным направлением в разработке эффективной фармакотерапии заболеваний, в генезе которых имеют место состояния гипоксии и ишемии.

Целью работы явилось экспериментальное изучение активности системы энергопродукции сердца, печени и почки кролика при неблагоприятном действии общей вибрации с частотой 8 и 44 Гц. Изучение функциональных состояний нативных митохондрий в составе гомогенатов тканей проводили полярографическим методом с помощью закрытого кислородного датчика гальванического типа в термостатируемой кювете объемом 1мл в солевой среде инкубации. Метаболические состояния митохондрий миокарда, печени и почки экспериментальных животных моделировали in vitro при окислении эндогенных субстратов (до и после введения ингибиторов разных звеньев дыхательной цепи), при варьировании экзогенных энергетических субстратов (до и после введения в ячейку 2,4-ДНФ). В целях обеспечения синхронности измерений в сжатые сроки использовали неполный цикл метаболических состояний «эндогенное дыхание → покой → активность». Скорость окисления митохондриями эндогенных субстратов определялась тканевой принадлежностью и у интактных животных составила 16,3 ± 4,3; 5,2 ± 0,6; 8,13 ± 1,4 в нг • атом О мин-1мг-1 белка для сердца, печени и почки соответственно. В сердце после высокочастотной вибрации падение скорости окисления НАД-зависимых субстратов в покое и «активном» метаболическом состоянии митохондрий составило 43 % (р ≤ 0,05) и 30 % (р ≤ 0,01), тогда как скорость окисления эндогенной янтарной кислоты возрастала к 21-му сеансу на 77 % (р ≤ 0,05), постепенно снижаясь к завершению воздействия. Аналогичные, но в меньшем диапазоне колебания показателей были отмечены для печени и почки. Системы энергопродукции сердца и паренхиматозных органов, вовлекаясь в ответную реакцию на воздействие вибрации, претерпевали качественно однотипные изменения функциональной активности по типу низкоэнергетического сдвига с гиперактивацией системы окисления янтарной кислоты и торможением НАД-зависимого звена дыхательной цепи митохондрий. Изучение биоэнергетических механизмов гипоксии различных тканей позволяет определить точку-мишень для фармакологического воздействия субстратными антигипоксантами.

Обзор литературы посвящен исследованиям in vitro и in vivo, в которых продемонстрировано изменение функционирования гликопротеина Р (Pgp) под воздействием гипоксии различных видов. В большинстве научных работ показано усиление экспрессии и функциональной активности транспортера, что авторы связывают с активацией транкрипционных факторов HIF-1 и Sp1, которые описаны более подробно. Однако ряд исследований опровергает заключение об однозначной индукции активности Pgp в условиях гипоксии, что свидетельствует о сложных, характеризующихся видо- и тканеспецифичностью механизмах, вовлеченных в регуляцию работы Pgp, об их зависимости от вида гипоксии, уровня кислородного дефицита и его продолжительности, окислительно-восстановительного статуса и других параметров.