Автореферат и диссертация по медицине (14.03.04) на тему:Возрастные особенности реакции плазматическихмембран гепатоцитов и кардиомиоцитов на действие тироксина

Ч V

Ч съ %

1нститут геронтолог!! АМН Укра!ни

На правах рукопису

Соколова Ольга Вадентюйвна

В1К0В1 ОСОБЖВОСП РЕАКЦП ПЛАЗМАТИЧНИХ МЕМБРАН ГЕПАТ0ЦИТ1В ТА КАРД10МЮЦИТ1В НА ДШ ТИРОКСИНУ

14.03.04 - нормальна ф1з1олог1я

Автореферат дисертацП на здобуття наукового ступени кандидата б1огог1чних наук

КиТв - 1997

Дисертац1ею е рукопис

ДисертаШя виконана в 1нститут1 геронтологи АМН УкраI ни

Науков1 кер1вники доктор медичних наук,

академ!к HAH 1 АМН Укра1ни, професор ФР0ЛБК1С Володимир Вен1ам1нович

доктор медичних наук БЕЗРУКОВ Владислав Викторович

0ф1ц1йн1 опоненти доктор б!олог1чних наук

МШУН1НА Тамара Мар'ян1вна

доктор медичних наук ВЕРХРАТСЬКИЙ Нестор СерПйович

Пров1дна орган!зац1я 1нститут ендокринологП та обм1ну

речовин 1м. В.П.Ком1саренка АМН Укра!ни

Захист в1дбудегься " ¿^/■¿^ги^_ 1997 року

7

на зас1данн! спец1ал1зовано! Вчено! ради Л 50.15.01 при 1нститут1 геронтолог!!. ЛМН Укра!ни: 254114, Ки!в-114/ вул. Вишгородська, 67.

3 дисертац1ею можна ознайомитися у 01бл1отец1 1нституту геронтолог!! АМН Укра!ни.

Автореферат роз1сланий " 1997 року.

Вчений секретар спец1ад1зовано1 Вчено! ради кандидат медичних наук

- 3 -

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Акгуадьн1сть пробдеми. Широко в1дома. 1сготна роль тирео1д-них гор«он1в (ТГ) у регудяцП обм1ну та функц1й орган!зму. Серед важдивих орган!в-м1шеней ТГ е печ1нка та серце (Туракулов Я.Х. та 1н., 1995; Price D.E. et al.. 1991; Policar R., Albert G., 1993; Segal J. et al.. 1996). Надлшюк ТГ в орган!зм! приз-водить до п1двщення швидкост! поглинання кисню, активацП роз-паду гл1когену, зб1дыпення в1дношення НАД/НАДНг, посилення ка-табол1зыу холестерину. зм1н в обм1н1 фосфол1п1д1в та 1н. у пе-ч1нд1. Для серця тироксин (Т^Ындукованих тварин характер^ тах1кард1я, позитивна 1нотроп1я, посилення збудливост1 синусового вузла, зб1льшення систоличяого 1нтервалу, хвилинного оО'-ему KpoBi. Необх1дно зазначити, що в б1лыгаст! експеримент!в вивчаються довгостроков! ефекти ТГ на функц!ю серця та печ1нки з використанням ыодел! хрон!чного введения гормон1в, та дуле мало роб!т. в яких описуеться короткострокова д1я ТГ.

Синтез та вм1ст ТГ у кров1 та тканинах п1двицен1 у пер1од росту та стаб1льн! у дорослому орган1зм! (Ясенчак С.О. та 1н., 1982; Esther I. et al., 1991). Л1тература'про зы1ни тирео!дно! функцП при стар1нн1 вельми суперечлива, однак б1льш1сть авто-р1в визнають природного в1дносну г1пофункц1ю щитовидно! залози СШЗ) 3 в i ком ( Епштейн 6.В..1988; Frey Н., 1986; Walton J.. 1988). Ввахаеться. що при стар1нн1 в1дбуваються зм!ни у струк-тур1 ИЗ. падае вм1ст загальних Т4 та трийодтщхтну (Тз) у кро-в1 та тканях. Разом з тим, спостер1гаеться адаптащйне пгдви-щення чутливост1 г!поф1зу до рШз!нг-фактору, ЩЗ - до тиротро-п1ну. тканин та- г!поталамуса - до йодтиронШв (Szabolcs I. et al., 1981; Runnels В. et al., 1991). Bci ц1 зрушення е частиною

в1кових зм!н нейрогуморально! регуляцП, докладно описание у роботах Фрольк1са В.В. та 1н. (1981, 1989, 1990).

Зрушення, як1 в!д<5уваються з в1ком у систем! Ппогала-мус-г1поф1з-ЩЗ, поеднуються 1з зм1нами на кл1тинному р!вн1 гормонально! регуляцП, зокрема на piBHi плазматично! мембрани (Ш). Як в!доыо, Ш е одним з елеменг1в системи тирео'1дно! регуляцП (Туракулов Я.Х. та 1н., 1991). Встановлено, що при ста-plHHi зм1нююгься електроф1з1олог1чн! характеристики ПМ, П фос-фолШдний склад та в'язк!сть, активн1сть фермент1в, к1льк1сть рецептор!в, ioHmct канад!в та iH. (Фрольк!с В.В., 1984; Бо-гацька Л.Н. та iH., 1990; Кульчицький O.K. та 1н., 1991; Коб-зар Г.Л., 1992; Miyazawa Т. et al., 1990). Однак ряд питань, пов'язааих з ефектами ТГ на р1вн! плазмалеми при стар!нн!, потребу е подалыюго вивчення.

У роботах Фрольк1са В.В. 1з сп1вр. (1992-1995) було показано, що значну роль у в1кових зм!нах реагацй кл1тин печ1нки та серця на дно ряду гормон!в в1д!грають зрушення у синтез! внут-р1шньоы1тинних регулятор!в стану Ш (1нвертор1в). Разом з тим, роль !нвертор1в у механ1зм! дП ТГ на кл!тини печ!нки га серця, зокрема на агсгивн1сть Ыа.К-АТФази, в умовах стар1ння, до тепе-р!шнього часу не вивчена.

Мета досл1дження. Вивчити BiKOBi особливост1 впливу одноразового введения Т4 на величину мембранного потенЩалу (МП) гепатощт1в, функц!» серця, активн!сть Ма,К-АТФази плазматичних мембран гепатоцит!в та кард1ом!оцит!в. З'ясувати можливу роль !нвертор!в у механ!зм! д!1 Т4.

Завдання досл!дження.

1. Вивчити особливост! впливу Т4 на величину МП та актив-н1сть Na.K-АТФази плазматичних мембран гепатоцит1в щур1в р!зно-

го в1ку; з'ясувати механ!зм дП Т4 на ПМ кл1тин печ!нки.

2. Встановити в1ков! особливост! д1'1 Т4 на ритм1чну та скоротливу функц!ю !зольованого серця (1С) щур!в.

3. Вивчити ефекти Т4 на активн1сть Ыа,К-АТФази плазматич-них мембран кард1ом1оцит1в щур1в р1зного в1ку.

4. За допомогою модел! "плазматичн! мембрани + цитозоль гепатоцит!в (або плазма кров!)" щур1в, визначити можливу участь 1нвертор1в у механ1зм! д!'1 Т4 на Ма.К-АТФазу плазматичних мембран кл!тин печ1нки 1 серця щур1в р1зного в!ку.

5. Простежити зм1ни, як1 в1дбуваються у боковому склад! фрагаЦй плазматичних мембран, цитозолей гепатоцит!в та кард10-м!оцит!в, та плазми кров! щур1в р1зного в1ку пгд впливом Т4.

Наукова новизна роботи. В робот! вперше показано, що у ме-хан1зм! дП Т4 на гепатоцити та кард1ом!оцити 1стотне значения мае синтез 1нвертор1в, який страждае з в!ком. Здатн1сть плазма-тично'1 мембрани кл!тин печ!нки та серця щур1в реагувати на !н-вертори збер!гаеться при стар!нн1. Показано, що Т4 викликае г!-перподяризац!» ПМ гепатоцит1в, та актив1зуе На,К-АТФазу плазматичних мембран гепатоцит1в та кард!ом1оцит1в шур!в в ранн!й терм1н п1сля введения. Виявлено, що ефекти Т4 в!др1зняються у щур1в р1зного в1ку: введения гормону старим тваринам 1стотно не впливае на величину МП гепатощиЧв та активн1сть Иа.К-АТФази плазматичних мембран кл1тин печ1нки 1 серця. Встановлено зв'-язок м1ж д!ею гормону на ПМ кл1тин досл1джуваних орган!в та процесами б1осинтезу б1лка у кл1тинах. Показана наявн!сть !н-вертор!в у кров! дорослих щур1в, як1 отримали Т4. За допомогою методу дискелектрофорезу б!лк!в виявлено зб!льшення вм!сту 61л-ка з молекулярной масою близько 70 кДа у фракц1ях плазматичних мембран, цитозолю гепатоцит!в та кард!ом1оцит1в, 1 плазми кров1

- 6 -

дорослих шур1в, як1 отримали Т4.

Практична значим!сть досл!дження. Отриман! результати дос-л1дження ыають icTOTHe практичне значения для розум!ння меха-Hi3MiB, як! пояснюють моалив! порушення у процес! регуляцп функцП кл1тин гормонами ШЗ при стар1нн1. Виявлен1 BiKOBi особ-ливост! дП Т4 на кл!тини печ1нки та серця необх1дно враховува-ти при використанн1 цього гормону у гер^атричшй пракгид1.

Апробац1я роботи. Матер1али дисертавдйно! роботи допов1да-лись i обговорювались на XIV з'1зд1 Укра1нського ф!з1олог1чного товариства 1м. 1.П.Павлова (Ки1в, 1994), на II Нац1ональному конгрес1 геронтолог1в та гер1атр1в Укра'1 ни (Ки1в, 1995), на за-с!данн! в1дд1лу б1олог11 стар!ння 1нституту геронтологи АМН Укра'1 ни (1996), на зас1даннях лаборатор!'i ф!з1ологП 1нституту геронтологи АМН УкраТни (1992-1996).

Структура та об'ем дисертацП. Дисертац1я викладена на 161 CTopiHtU малшнописного тексту i складаеться з вступу, огляду л1тератури, опису метод1в досл1дасення, двох роздШв власних досл1джень, заключения та висновк1в. Список л!тературних джерел м1стить 291 найменування. Дисертац1я м1стить 4 таблиц1, 4 фо-тографИ та 14 рисунк1в.

ПубликацП. За темою дисертацП опубл1ковано 13 роб1т.

Основн! положения, щр виносяться на захист.

Т4. в коротк1 строки п1сля введения, зд1йснюе пом!тний вплив на гепатодити та кард1ом1оцити дорослих щур!в. В механ!з-м1 цього впливу icTOTHe значения Mas стимулювання Na.K-АТФази плазматичних мембран. Д1я Т4 на кл1тини печ1нки та серця пов'-язана з утворенням 1нвертор1в.

Цитозоль гепатоцит1в та кард1ом1оцит1в, плазма кров! дорослих щур1в, як1 отримали Т4. актив!зують In vitro Иа.К-АТФазу

плазматичних мембран гепатоцит!в та кард1ом!оцит!в.

При CTapiHHi послаблюетъся реакц!я гепатоцит1в та кард1о-м1оцит1в на д!ю Т4, що пов'язано 1з зрушеннями у утворенн1 1н-вертор!в. Здатн1сть плазматичних мембран гепатоцит!в та кард1о-м1оцит1в реагувати на активуючий фактор при CTapiHHi не зм!ню-еться.

1нверторний механ!зм дП Т4 на гепатоцити та кард!ом!оцити мохе бути пов'язаний 1з п1двищенням в цих кл1тинах вм!сту б!лка з молекулярной масою близько 70 кДа.

Особистий внесок дисертанта у розробку наукових результата, що виносятъся на захист. Автором дисертац1йно1 роботи осо-бисто виконано yci ф!з!олог!чн1 та б1ох1м!чн! методики, проведено обчисленяя та анад!з усього отриманого матер!алу, сфор-мульован! положения та висновки роботи.

МАТЕР1АЛИ ТА МЕТОДИ Д0СЛ1ДЖЕННЯ

Експерименти проведен! на дорослих (6-8 м1с.) и старих (24-25 Mic.) щурах-самцях л!н!1 BicTap.

У робот! було використано: блокатор К+-канал!в - 2-ам!но-п!ридин (10 мг/кг ваги тварини), специф!чний !нг1б!тор Na,K-AT-Фази - оуабаТн (73 мкг/кг), !нг1б1тори бЮсинтезу б1лк!в на р!вн! транскрипцП - актином!цин D (50 мкг/кг) та на р!вн! трансляц!1 - циклогексим!д (250 мкг/кг). Колший з цих 1нг1б1то-р!в було введено тваринам за 50 хвилин до Т4. Доза L-T4 ("Hennin? Berlin QifiX", Н!меччина), яка викликада пом!тний ефект на р!вн! Ш гепатоцит!в, становила 330 мкг/кг ваги щура.

Вим1рювання МП зд!йснювали за допомогою м!кроелектродного методу (КостюкП.Г., I960).

Для вивчення функцП серцевого м'язу була обрана модель

1С, яка дозволяв виключити екстракард1альн1 впливи. Коронарну зерфуз!» проводили за методом Лангендорфа у модиф1кацП (Fallen Е. et al.. 1967) п1д пост1йним тиском. В експериментах з визна-ченням МП гепатоцит1в та функцИ 1С тварину присипляли за допомогою етам1налу Na з розрахунку 40 ыг на 1 кг ваги.

Фракц1ю 1зодьованих плазматичних мембран отримували за методикою Szego С., Pietras R. (1981) , ступ!нь очищения визнача-ли за збагаченням фракцп 5'-нуклеотидазою (Miche 11 R., Hamthorn J., 1965). ФракЩю 1зольованих плазматичних мембран и1окарду отримували за методом Сазонтово! Т.Г. (1986).

Активн1сгь Na, К-АТФази визначали як р1зницю ы1ж загальною та магн!евою активностями (Robinson J., Flashner М. ,1979; Капля A.A. та 1н.,1990). Концентрац1ю неорган1чного фосфату визначали за методом Rathburn W., Betlach V. (1969).

1нкубац1ю фракцП 1зольованих плазматичних мембран з цито-золеы гепатоцит1в (м1окард1оцит1в) та плазмою кров! проводили як описано у Кобзар Г.Л (1992). Концентращю б!лка у пробах визначали за методом Lowry 0. et al. (1951) та Bradford М. (1976).

Розпод1л б1лк1в проводили за допомогою дискелектрофорезу у розчин! додецилсульфату Na (Laeranli U., 1970). Було використано 3 Z кондентруючий та 13.5 Z розд1ляючий ПААГ. Як маркери були використан1: фосфорилаза В з молекулярной масою 92.5 кДа, бича-чий сироваточний альбум1н - 67 кДа, яечний альбум1н - 45 кДа, кар0он1канг 1 драза - 29 кДа. Гел1 фарбували за допомогою Кумасс! G-250. Сканування гел1в проводили за допомогою лазерного денситометра "6ALLAG TLС SCANNER II".

Статистична об робка результат1в досл1джень проведена за допомогою однофакторного дисперс1йного анал1зу (AN0VA).

- 9 -

OCHOBHI РЕЗУЛЬТАТИ РОБОТИ 1. Вплив Г4 на плазиатичя! иеибрани гепавсципйв шур1в р1зного в1ку

В результат! проведених досл!джень було встановлено, що у дорослих щур!в через 20 хвилин п!сля внутр!шньочеревного введения Т4 в!дбуваеться п!двшцення величини МП гепатоцит1в (контроль - 34.3 ± 0.4 мВ; досл!д - 41.3 ± 1.2 ыВ; Р<0.05). У старих щур1в в аналог1чних умовах такого ефекту не спостер!гаеться (контроль - 38.4±0.2 мВ, Д0СЛ!Д - 39.6±0.4 мВ). Гормон1ндукова-не п1двщення величини МП у дорослих щ/piB не зн1маеться попе-редн1м до Т4 введениям блокатору К+-канал1в 2-ам!ноп!ридину. Таким чином. г1перполяризад!я не пов'язана з активац!ею К+-ка-нал!в. Розвиток г!перполяризацП попередхуеться специф!чним iH-ri6iTopoM Na.K-АТФази оуаба!ном, що вказуе на пров!дну роль Na.K-АТФэзи у ыехан!зм! розвитку Т4-1ндуковано! г1перполяриза-ц!1.

Цей висновок Шдтверджуеться результатами ceplï експери-мент!в з визначенням активност! Na.K-АТФази у фракцЛ 1золъова-них плазматичних мембран гепатоцшЧв щур1в р1зного в!ку. Встановлено, щр Т4 в!рог!дно п!двищуе активн!сть ферменту через 20 хвилин п!сля введения дорослим щурам (контроль - 11.1 ± 1.4, досл!д - 16.4 ± 0.9 нмоль Pi/мг б!лку за хв., Р<0.05), та !с-тотно не впливае на активн!сть Na.K-АТФази плазматичних мембран гепатоцит!в при введенн! старим тваринам (контроль - 9.1 ± 0.8, досл1д - 7.7 ± 0.9 нмоль Pi/мг б!лка за хв.). Виявлено, що Т4 не зыхнюе величину АТФ-азно! активност! in vitro, тобто при iH-кубацП гормону з фракц!езо плазматичних мембран гепатоцит1в 1н-тактних тварин. -Таким чином. Т4 впливае на фермент не беспосе-редньо, а через цитоплазму гепатоцит!в.

Подальш1 досл1ди показали, що Т4~1ндукован1 п1двищення ве-личини МП та активац!я Na.K-АТФази гепатоциИв не спостер!га-ються в умовах попереднього введения дорослим щурам актиномЩи-ну D (МП - 34.5+0.5 мВ, активн!сть Иа.К-АТФази - 11.5+0.3 нмоль Р1/мг б!дку хв). Все це св!дчить про наявну роль б!локсинтетич-ного апарату кл!тин печ!нки у механ1зм! дП Т4.

Таким чином, г1перполяризад1я плазматичних мембран гепато-цит1в дорослих щур1в пов'язана з Шдвищенням Na,К-АТФазно'1 ак-тивност!, що зумовлено зм!нами у процесах б!осинтезу б1лка ге-патоцит!в. Роботами Фрольк1са В.В. (1992,1995) було показано, до деяк1 гормони та фактори, як! викликають анабол1чний ефект, спроможн! впливати на стан ПМ кл1тин за допомогою внутр1шньок-л1тинних регулятор1в (1нвертор1в). 0ск1льки д!я Т4 на ПМ кл!тин печ!нки пов'язана 1з зм!нами у б1локсинтетичному апарат1 гепа-тоцит1в, припустили, що в основ1 описаних ефект1в Т4 лезшть !н-верторний механ1зм гормонально! регуляцП. Для перев!рки цього фракц!ю 1зольованих плазматичних мембран гепатоцит1в 1нтактних иур1в 1нкубували in vitro з цитозолем гепатоцит1в тварин р1зно-го в1ку: 1нтактних та тих. яким було введено гормон. Виявилось, шр цитозоль гепатоцит1в 1нтактних щур1в не вплквае на актив-н1сть ферменту, а цитозоль гепатоциг1в дорослих щур1в, як1 от-римали Т4, активуе Иа.К-АТФазу у фракцП 1нтактних плазматичних мембран гепатоцитхв дорослих та старих шур!в на 40.3Z та на 79.1 7. в1дпов1дно (рис. 1). При попередньому введенн! актино-м1цину D цитозоль гепатоцит1в гормон1н'екованих дорослих тварин сво! активуюч1 властивост1 втрачае. Цитозоль гепатоцит1в старих иур!в, як !нтактних, так i тих, як! отримали Т4, in vitro не вшивав на активн!сть Na.K-АТФази плазматичних мембран (рис. 1).

п

Е Ч I

н к й

с

Е

Р Ц

Е

15

12

9

6

3

В 15

12

Э

6

3 + 8

ЦИТОЗОЯЬ ДОРОСЛИХ ЦИТОЗОЯЬ СТЯРИХ

1

I

I

плазматичн1 мембрани дорослих старих дорослих старих

Рис. 1. Вшшв цитозолю гепатоциПв та кард1ом!оцит1в щур! в на активн1сгь Ыа,К-АТФази плагматичних мембран гепатоцит1в (нмоль Р1/мг б1лка хв) та кард!ом1оцит1в (мкмоль Р1/мг б1дка год). | | - цитозоль 1нтактних щур1в;

- цитозоль ¡цур1в, як1 отримали Т4;

- цитозоль шур1в, як1 отримали до ?4 актином!цин Б.

- В1рОГ5.ДН1СТЪ р1энищ ПОр1ВНЯНО з контролем (Р < 0.05).

Анадог1чн1 результата були отриман1 в досл!дах з викорис-танням модел1 "плазматичн! мембрани гепатоцит1в + плазма кро-в1". Так, плазма кров1 дорослих Т4-1н'екованих тварин п1двищуе активн!сть Na.K-АТФази у фракцП плазматичних мембран дорослих та старих щур1в на 82.9 X та 72.3 7. в!дпов!дно. Плазма кров1 дорослих щур1в, якиы попередньо, за 50 хвилин до Т4 було введено актином1цин D, не впливае на активн!сть Na.K-АТФази плазматичних мембран гепатоцийв In vitro. 1нкуСування плазматичних мембран кл1тин печ!нки щур1в р1зного в1ку з плазмою кров1 старих mypiB, як 1нтактних, так i тих, як1 отримали Т4, не призво-дить до зм!н величини АТФ-азно! активности

Наведен! екпериментадьн1 дан! св!дчать, що у кл1тинах пе-ч!нки дорослих тварин п!д впливом Т4 синтезуеться фактор, я кий контролюе роботу Na.K-АТФази. Цей фактор, можливо, з'являбться у KpoBi. При стар!нн! в!дбуваються зм!ни у синтез! активуючого фактору у в!дпов!дь на вплив Т4. але здатн!сть мембрани реагу-вати на нього збер1гаеться.

3 метою з'ясування cyTi активуючого фактору була зд1йснена спроба його вид1лення за допомогою денатуруючого дискелектрофо-резу. Виявилось, що у фракцП !зольованих плазматичних мембран та цитозол! геватодит!в, а також у плазы1 кров! дорослих шур!в, яким було введено Т4, зростае вы!ст б1лка з молекулярного масою близько 70 кЛа. Актином!цин D в!двертае збШшення вм1сту цього б1лка у вс!х досл!джуваних фракц1ях. Описаних зрушень не спос-гер!гаеться у старих, Т4-1н'екованих тварин.

Таким чином, введения Т4 призводить до появи у кл!тинах печ!нки та кров1 дорослих щур!в активуючого фактора, який д1е на плазматичну мембрану гепатоцит!в. В1дсутн1сть у старих тварин реакцП плазмадеми на введения Т4 головним чином пов'язана

1з зрушеннями у процес1 утворення 1нвертора, а не 1з зм1нами у сам1й мембран1 кл1тин печ1нки.

2. Валив Та на функц1к> серця та активн!сть Иа. К-АТФази плазиашчних иеибран кард1ом1оцит1в щур1в р1зного в1ку Проведен! досд!дження по вивченню ритм1чно1 та скоротливо1 функц!! 1С, "яке скорочувалось спонтанно, св1дчать, що при ста-р!нн1 не в1дбуваеться в!рог!дних зм1н ЧСС, спостер!гаеться тен-денц!я до зменшення максимально розвинутого л!вим шлуночком тиску (Ртах) та швидкост! пад!ння (-¿Р/сИ) внутр1шньошлуночко-вого тиску. Разом з тим. спостер1гаеться в!рог1дне зменьшення швидкост! зростання С+йР/сИ) внутр1шньошлуночкового тиску (рис. 2). 90-хвилинна перфуз1я призводить до б!льш значних зм1н скоротливо! функц1! 1С дорослих щур1в, пор1вняно 1з старими. Так, Ртах 1С дорослих ¡цур1в знижуеться налрик1нц1 перфузП на 20.4 г, а старих щур!в на 15.9 7.\ -н!Р/сН; - на 33.3 7. та 18.9 X; -бР/йЬ - на 28.1 и 8.5 X, в!дпов1дно. Одним з пояснень виявле-но1 в1ково! р!зниц! у зм!нах скоротливо! функцП серця в умовах тривадо! перфузП е те, що у м1окард1 старих шур1в актив!зова-ний процес гл1кол1зу, що робить серце б1лыгст1йким до наванта-жень (Фрольк1с В.В. та 1н.,1984). Також можливо, щэ зниження скоротливо! функцП 1С дорослих шур1в може бути пристосуванням, спрямованим на зниження 1нтенсивност1 енерговитрат. 0кр1м того, 1С дорослих щур1в 01льш зазнав г1поксП, н1ж 1С старих тварин. Так, 1ндекс "час-напруга", який характеризуе 1нтенсивн1сть пог-линання м!окардом кисню (1ПМК) наприк!нц1 перфузП зменшуеться, а коефШент г1поксП п1двищуеться б!льш 1нтенсивно у дорослих щур1в, н1ж у старих. .Введения дорослим щурам Т4 за 20 хвилин до ^ початку перфуз!! зм1нюе характер ф!з1олог1чних реакц!й 1С. Т4

ЧСС 400тУй/хв *

—■ 300: _

ЧСС

200-' Рпах 15ткПа

Рпах

* *

------+•

300т кПа/с

209 Г^4-

100210 т кПа/с

I_■_ "т.------

5-

+<1Р/(Н 300т кПа/с 2004«

♦ар/<н

100210-* кПа/с

ЙР/(И

20 30 40 50 60 ?0 80 90

20 30 40 50 60 ?0 80 90

Рис. 2. вшшв Т4 на ритм1чну та скоротливу функЩю 1С дорослих (А) та старих (В) ¡цур1в.

_ 1нтактн1 щури, _._._. шут, яю отримали Т4; а - в1рогз.дн1сть ргэнищ поргвняно а контролем

(р<0.05). # - в1рог1дн1сть в1ково"1 р1зниц! (Р<0.05).

зд1йснюб. зокрема, позитивний хронотропнш ефект (рис. 2а). Протягои всього пер!оду перфуз11 ЧСС 1С Т4-1н'екованих дорослих щур1в у середньому на 16.4% вища, н!ж 1нтактних. Рщах л1вого шлуночка 1С дорослих щур1в, як1 отримали Т4, на 19.4% вшций, н!ж у 1нтактних. Швидк1сн1 характеристики скоротливо! функцП л1вого шлуночка п!д впливом Т4 зм1нюються не дуже значно. У старих шур1в, як1 отримали Т4, незначне зниження ЧСС поеднуеть-ся з тендещцею до п1двищення Ртах. зб!лыпенням +йР/сИ и -<ЗР/<И (рис. 2в). Треба зазначити, що як у дорослих, так 1 у старих шур!в, як1 отримали гормон, спостер1гаеться тенденц1я до п!двищення 1ПМК та зниження коеф1ц1енту г1покс11. Таким чином, серце щур!в, як1 отримали Т4, б1льш ст!йке до г1покс11, н!ж 1С 1нтактних тварин.

Отже, Т4 у вказан1й вице дозг викликае зм1ни ритм!чно! та скоротливо! функцП серця у дорослих та старих щур1в. Необх1дно зазначити, що при використанн1 1нпшх доз гормону можлив1 р!зн1 вар1ац1! зм1н д1яльност1 серця. Ефекти Т4 на функц1ю 1С щур1в можуть бути пов'язан! з особливостями впливу гормону на Иа.К-АТФазу сарколемм, а також на Са2+-АТФази саркоплазматично-го ретикулума та сарколемм, щр потребуе подальшого вивчення.

Як виявили подальш! досл!дження, Т4 здатний в означений пер1од часу активувати Ма.К-АТФаеу сарколемм дорослих щур1в (контроль - 8.4 ± 0.6. досл1д - 15.5 ± 1.4 мкмоль Р1/мг б1лка за год., Р<0.05), та не викликае зрушень активност! у старих (контроль - 7.9 ± 0.8, досл!д - 7.8 ± 0.8 мкмоль Р^/мг б1лка за год.). Т4-1ндуковане п1двищення активност! Ыа.К-АТФази сарколемм у дорослих щур1в запо01гаеться попередн1м введениям актино-м1цину Б. Таким чином, описаний ефект гормону пов'язаний з про-цесами б!осинтезу б!лку в кард!ом1оцитах. 0кр1м того, .Т4 не

впливае на активн1сть Na.K-АТФази плазматичних мембран дорослих mypiB у досл1дах in vitro, тобто гормон-залежна активац1я Ма.К-АТФази плазматичних мембран кард1ом!оцит!в е не прямою, а опосередкована через цитоплазму кд!тин.

Експерименти по !нкубуванню in vitro фракцП плазматичних мембран кард1ом!оцит1в дорослих 1нтактних mypiB з цитозолем кард!ом1оцит!в щур!в р!зного в!ку засв!дчили, що цитозоль кар-д1омЮцит!в дорослих тварин, як! отримали Т4, активуе Na.K-АТФззу у фракцП плазматичних мембран дорослих щур1в на 53 X, а цитозоль кд1тин серця старих 1нтактних та Т4-1н'екова-них щур1в не впливае на активн!сть ферменту (рис. 1). Можливо припустити, що п!д впливом Т4 у цитозол! кард1ом1оцит1в дорослих mypiB з'являеться сполука, ака активуе Na.K-АТФазу. Цитозоль кард!ом1оцит1в дорослих, Т4-1н'екованих mypiB, п1двищуе активнЮть Иа.К-АТФази плазматичних мембран старих 1нтактних тварин на 42 X, а цитозоль кард!ом1оцит1в старих щур1в в анало-г1чних умовах не впливае на фермент (рис. 1). Отже, мембрани кард!ом1оцит!в старих тварин збер!гають здатн1сть реагувати на д1в цитозоля кл1тин м!окард/, який м!стить активуючий фактор.

У подадьших досдХдах !нкубуваяи In vitro фракШю 1нтактних плазматичних мембран кард1ом1оцит!в дорослих та старих щур!в з плазмою кров! 1нтактних та Т4-1н'екованих щур!в р!зного в!ку. Виявилось, що плазма кров! дорослих щур!в, як! отримали Т4, в умовах 1нку0ац11 активуе Ма,К-АТФазу плазматичних мембран дорослих та старих щур1в на 35 1 44 7. в1дпов!дно, а плазма кров! старих, як 1нтактних, так й Т4-!ндукованих шур!в не зм1нюе ак-тивн1сть ферменту.

ЦитозолЬ кард1ом1оцит!в та плазма KpoBi дорослих щур!в, яким попередньо до Т4, вводили актином!цин D, сво! активуюч!

властивост1 втрачають. Таким чином, можна припустити,. щр в м!о-кард1 та плазм! кров1 дорослих щур!в п1д впливом Тд синтезуется сполука, яка активуе №,К-АТФазу сарколеми.

При електрофоретичному розпод1ленн1 б1лк1в фракц1й плазма-тичних мембран, цитозолю кард!ом1оцит1в, а такал плазми кров1 щур!в р1зного в1ку виявилось, що введения гормону дорослим щурам викликае п1двищення в!дсоткового вм1сту быка з молекулярной мае сю близько 70 кДа у вс1х вказаних фракц!ях. У старих шу-р1в Тд такого ефекту не викликае. У фракц!ях, як! були отриман1 в!д дорослих тварин з попередн!м до Т4 введениям актинсм1щшу Б, зм!ни п1ку, в!дпов1дного б!лку з молекулярною масою близько 70 кДа, незначн!. Таким чином, Т4 викликае збШшення вм1сту б!лку з молекулярною масою близько 70 кДа в кард1ом1оцитах та

кров1, 1 цей ефект е геном-залежним.

* * *

Таким чином, ефекти Т4 на шгётини печ1нки та серця неодна-ков1 у щур1в р1зного в!ку. У дорослих тварин внасл1док введения Т4 в1дбуваеться п1двидення МП гепатоциПв, ЧСС та Ртах 1С, ак-тивност1 Иа.К-АТФази плазматичних мембран гепатоцит!в та кард!-ом!оцит1в. У старих тварин п1д впливом Т4 Ютотно не зм!нюеться МП гепатоцит1в, ЧСС мае тенденд1ю до зниження, дек1лька п!дви-щуються +с1Р/с1Ъ та -dP/dt 1С, а активя!сть Ма,К-АТФази плазматичних мембран гепатоцит!в та кардЮм1оцит1в не в1др!знявться в!д активност! дорослих. Досл1ди з використанням модел! "1н-тактн! плазматичн! меыбрани гепатоцит!в (кард1ом!одит1в) + ци-тозоль кл1тин (плазма кров1) щур!в, як! отримали Т4", св1дчать. ша короткостроков! ефекти Т4 на р1вн1 ПМ гепатоцит1в та кард1о-м!оцит!в пов'язан! з угворенням внутр1шньокл1тинних регулятор1в стану ПМ - 1нвертор1в. Зрушення у процес! утворення 1нвертор1в

мохуть бути причиною послабления реакцП плазматичних мембран кл!тин печ1нки та серця на д!ю Т4 з в!ком. Шд вшивом Т4 у кл1тинах печ1нки та серця, а також у кров! шур1в р1зного в1ку в!дбуваються неоднаков! зм!ни вм1сгу б!лку з молекулярною масою близько 70 кДа: у дорослих вм!ст цього б1лку зб!лыпубться, у старих не зм1нюеться. Можливо припустити, що саме цей б1лок е 1нвертором 1 активуе Иа.К-АТФазу. Однак це припущення потребуе подалыйх дослШв у цьому напрямку.

ВИСНОВКИ

1. Т4 викликае г!перполяризац1ю та активац!» Иа, К-АТФази плазматичних мембран гепатоцит!в у дорослих щур1в 1 не викликае такого ефекту у старих.

2. Д1я Т4 на ПМ гепатоцит1в пов'язана з процесами б1осин-тезу б1лка та опосередкована через цитоплазму кд1тин.

3. Т4 викликае наявний позитивний хроно1нотропний ефект на серце дорослих та позитивний 1нотропний ефект на серце старих щур1в в ранн1 строки п1сля введения. Серце щур1в, як1 отримали Т4, б!льш ст1йке до г1покс11, н1ж серце 1нтактних тварин.

4. П1д впливои Т4 в!дбуваеться акгиваЩя Ыа.К-АТФази плазматичних мембран кард1ом1оциг1в у дорослих щур1в, але у старих тварин такий ефект не спостер1гаеться.

5. Д1Я Т4 на ПМ кл1гин м!окарду пов'язана з процесами б!о-синтезу б1лка й опосередкована через цитоплазму кард!ом1оцит!в.

6. Цитозоль гепатоцит1в та кард!ом1оцит1в, а також плазма кров! дорослих щур1в, як! отримали Т4, м1стить активуючий Ма,К-АТФазу фактор.

7. У фракц1ях 1зольованих плазматичних мембран, цитозолей гепатоцит!в та кард!ом1ацит!в, а також в плазм! кров! дорослих

щур!в, щр отримади Т4. зб1льшубться в!дсотковий bmIct б1лка з молекулярное масою блиаько 70 кДа. Актином1цин D послаблюе цей ефект Т4.

8. У старих щур1в введения Т4 не вшшвае на в1дсотковий выiст б1лка с молекулярной масою близько 70 кДа у фракц1ях 1зольованих плазматичних мембран, цитозолей гепатоцит!в та кар-д1ом1оцит1в, а також плазми 1фов1.

СПИСОК 0ПУБЛ1К0ВАНИХ НАУКОВИХ ПРАЦЬ ПО TEMI ДИСЕРТАЦП

1. Соколова О.В. Влияние тироксина на мембранный потенциал и активность Na.K-АТФазы гепатоцитов крыс разного возраста. // Проблемы старения и долголетия. - 1993. - 3, N 2. - С. 105-108.

2. Соколова О.В. Влияние тироксина на активность Ыа,К-АТФазы миокардиоцитов крыс разного возраста.// Проблемы старения и долголетия. - 1993. - 3, N 4. - С. 326-331.

3. Соколова О.В. Возрастные особенности влияния тироксина на плазматические мембраны гепатоцитов крыс.// ДАН Украины.-1995,- N 3. - С. 132-135.

4. Кобзар Г.Л. Соколова О.В. BíkobI особливост1 впливу 1нсул1ну та тироксину на стан плазматично! мембрани гепатоцит1в щур!в. // Журнал АМН Укра1ни. - 1995. - 1. N - С.140-145.

5. Фролькис В.В., Кобзарь А.Л., Соколова О.В. Инверторкый механизм гормональной регуляции Na.K-АТФазы// БЮлл. зкеперим. биол. и медицины. -1996. - 122, N 7. - С. 9-11.

6. Соколова О.В. Возрастные особенности влияния тироксина на ритмическую и сократительную функции сердца крыс. - Матер1али М1жнародн. симпоз1уму "Б1олог1чн1 механ1зми стар1ння", Харьк1в, 15-17 травня 1996 р.- С. 120.

Соколова O.B. Возрастные особенности реакции плазматических мембран гепатоцитов и кардиомиоцитов на действие тироксина.

Диссертация на соискание учёной степени кандидата биологических наук по специальности 14.03.04 - нормальная физиология. Институт геронтологии АМН Украины. Киев. 1997.

Защищается б научных работ, которые содержат теоретические сведения об особенностях влияния тироксина на плазматические мембраны клеток печени и сердца. Введение тироксина вызывает гиперполяризацию плазматических мембран гепатоцитов у взрослых крыс линии Вистар. В результате введения тироксина происходят различные изменения ритмической и сократительной функции сердца ьрыс. Эти эффекты обусловлены активацией Иа.К-АТФазы мембран гепатоцитов и кардиомиоцитов. Активация фермента является быстрой и наблюдается у взрослых, но не у старых животных. Тироксин вызывает появление активирующего Ма.К-АТФазу фактора в цитозоле гепатоцитов и кардиомиоцитов. а также в плазме крови взрослых крыс. В клетках печени и сердца, а также крови взрослых, но не старых крыс, получивших тироксин, увеличивается содержание белка с молекулярным весом около 70 кДа. Предварительное, до тироксина, введение актиномицина D предотвращает увеличение содержания белка 70 кДа у взрослых крыс.

Sokolova O.V. The age peculiarities of reaction of hepatocyte and cardiomyocyte plasmatic membranes on the action of thyroxine.

Dissertation on the scientific degree of Candidate of Biological Sciences, Normal Physiology (14.03.04), Institute of Gerontology of Academy of Medical Sciences of Ukraine, Kiev,' 1897.

6 scientific works concerning the peculiarities of Influences of thyroxine on the hepatocyte and cardiomyocyte plasmatic membranes are defended. Thyroxine Injection provokes the hyperpolarlzation of hepatocyte plasmatic membrane in the adult Wistar rats. Various changes of chronotropic and inotropic activity of the heart of the rats are the result of influence of thyroxine. These effects correlate with the increase of hepatocyte and cardiomyocyte plasmatic membranes Na,K-ATPase activity. The activation of enzyme is rapid and is observed in the adult rats but not in the old animals. Thyroxine provokes the appearance of Na,K-ATPase activating factor in the hepatocyte and cardiomyocyte cytosol and blood plasma of adult rats. The synthesis of activating factor is reduced with age. The level of protein with molecular mass 70 kDa increases in the liver and heart cells and the blood in the adult rats but not in the old animals treated with thyroxine. The previous to thyroxine, administration of actlnomycin D prevents the increase of the level of 70 kDa protein in adult rats.

Ключов! слова: тироксин, Ыа.К-АТФаза, гепатоцити, м!окар-д!оцити, 1нвертор.