ВПЛИВ Са2+ НА ПРОЦЕСИ ДИХАННЯ ГЕПАТОЦИТІВ ЗА УМОВ СТРЕПТОЗОТОЦИНІНДУКОВАНОГО ЦУКРОВОГО ДІАБЕТУ

Анотація

Дослідження проведені на нелінійних щурах-самцях масою 180–220 г, які були поділені на дві групи – контрольну (введення фізіологічного розчину, 1 мл) та дослідну (внутрішньоочеревинне одноразове введення розчину стрептозотоцину, 50 мг/ кг). Дихання інтактних гепатоцитів реєстрували за окиснення ендогенних субстратів і додавання динітрофенолу (0,1 ммоль/л), а пермеабілізованих – за окиснення ендогенних і екзогенних субстратів – суміші пірувату, малату і глутамату (по 5 ммоль/л) чи сукцинату (5 ммоль/л), та додавання АДФ (750 мкмоль/л) і динітрофенолу (0,1 ммоль/л). Кінетичні параметри сукцинатстимульованого дихання досліджували, додаючи сукцинат у концентраціях від 0,1 до 5 ммоль/л до суспензії пермеабілізованих гепатоцитів, яка містила АДФ і ротенон. Встановлено, що на ранніх стадіях розвитку стрептозотоциніндукованого цукрового діабету відбувається інтенсифікація енергетичних процесів у мітохондріях клітин печінки. Так, швидкість дихання інтактних гепатоцитів діабетичних тварин є на 40,8% більшою, ніж у контролі. За додавання суміші пірувату, малату і глутамату (стан S4) спостерігали інтенсифікацію споживання кисню пермеабілізованими гепатоцитами контрольних щурів за всіх концентрацій Са2+ у середовищі (0,01, 0,1, 1 і 10 мкмоль/л) до практично одного і того ж рівня. У тварин із модельованим діабетом найбільша інтенсифікація дихання цією сумішшю спостерігається за 10 мкмоль/л Ca2+. Наступне внесення АДФ (стан S3) збільшує швидкість дихання у контролі лише за 0,01 і 0,1 мкмоль/л Ca2+ у середовищі. У діабетичних тварин АДФ-стимульоване дихання є максимальним за 1 мкмоль/л Ca2+. Подібна залежність швидкості субстрат- і АДФ-стимульованого дихання від концентрації Са2+ у середовищі спостерігається і за окиснення сукцинату. Крім того, за окиснення сукцинату максимальна функціональна здатність мітохондрій (відповідь на додавання АДФ і динітрофенолу) у контрольних тварин спостерігається, коли в середовищі 0,1 мкмоль/л Са2+, а у дослідних – коли в середовищі 1 мкмоль/л Са2+. За низької концентрації Са2+ (0,1 мкмоль/л) коефіцієнт Хілла h і Vmax сукцинатстимульованого дихання мітохондрій діабетичних тварин зменшуються. За 1 мкмоль/л Са2+ у середовищі ці параметри залишаються такими ж, як і в контролі, що теж зумовлено, очевидно, зменшенням чутливості мітохондрій до його токсичних концентрацій. Отже, на ранніх етапах розвитку стрептозотоциніндукованого діабету інтенсифікується дихання гепатоцитів завдяки, зокрема, підвищенню стійкості до токсичних кількостей Са2+ у матриксі мітохондрій.

Ключові слова: гепатоцити, клітинне дихання, Са2+, діабет, стрептозотоцин.