ПОШУК ОПТИМАЛЬНИХ КОМБІНАЦІЙ АЛАНІНУ, ПІРУВАТУ І ГЛУТАМАТУ ДЛЯ ДОСЯГНЕННЯ МАКСИМАЛЬНОЇ ШВИДКОСТІ РОЗ’ЄДНАНОГО ДИХАННЯ АЦИНАРНИХ КЛІТИН ПІДШЛУНКОВОЇ ЗАЛОЗИ

A. Abramovych, B. V. Manko, B. O. Manko, O. Ikkert


DOI: http://dx.doi.org/10.30970/VLUBS.2025.95.11

Анотація


Відомо, що такі субстрати окиснення як аланін, піруват і глутамат здатні здійснювати позитивний вплив на ацинарні клітини підшлункової залози, інтенсифікуючи проходження в них мітохондріальних процесів. Тому мета нашого дослідження – з’ясувати, чи буде використання різних комбінацій субстратів, а саме аланіну, глутамату і пірувату в середовищі інкубації, покращувати показники максимальної швидкості роз’єднаного дихання ацинарних клітин підшлункової залози сильніше, ніж вплив кожного субстрату окремо. Дослідження проводили на щурах-самцях масою 250–300 г. Ізолювання панкреатичних ацинусів проводили модифікованим методом Вільямса і співавторів. Швидкість споживання кисню клітинами визначали за допомогою полярографа RC650 6-cell respirometer (Strathkelvin). Ацинарні клітини підшлункової залози інкубували протягом 15 хв у розчині глюкози з окремими субстратами окиснення (аланіном, глутаматом, піруватом у концентраціях 2 ммоль/л) або їхніми комбінаціями. Після внесення ацинарних клітин у полярографічні комірки та реєстрації базального дихан - ня кожні 1–2 хв додавали протонофор FCCP у концентраціях 0,5; 1; 1,5 і 2 мкмоль/л. Максимальну швидкість дихання за окиснення пірувату досягали за дії FCCP у концентрації 1 мкмоль/л, а за окиснення глутамату – за дії FCCP у концентрації 1,5 мкмоль/л. Аланін підвищував швидкість дихання, порівняно з контролем, лише за наявності роз’єднувача у концентрації 2 мкмоль/л. За окиснення комбінації аланіну з піруватом максимальну швидкість дихання ацинарних клітин спостерігали за наявності FCCP у концентрації 1,5 мкмоль/л. Порівняно з контролем, комбінація аланіну з глутаматом найбільше підвищувала швидкість споживання кисню за дії FCCP у концентрації 2 мкмоль/л. Лише комбінація глутамату з піруватом зумовлювала суттєве статистично достовірне зростання швидкості клітинного дихання, порівняно з контролем.

Ключові слова


амінокислоти, клітинне дихання, панкреатичні ацинарні клітини

Повний текст:

PDF

Посилання


1. Antonucci L., Fagman J. B., Todoric J. et al. Basal autophagy maintains pancreatic acinar cell homeostasis and protein synthesis and prevents ER stress // Proc. Natl. Acad. Sci. U S A. 2015. Vol.112. P. 6166-6174.
https://doi.org/10.1073/pnas.1519384112
2. Araya S., Kuster E., Gluch D. et al. Exocrine pancreas glutamate secretion help to sustain enterocyte nutritional needs under protein restriction // Am. J. Physiol. Gastroint. Liver Physiol. 2018. Vol. 314. P. 517-536.
https://doi.org/10.1152/ajpgi.00135.2017
3. Fukushima D., Doi H., Fukushima K. et al. Glutamate exocrine dynamics augmented by plasma glutamine and the distribution of amino acid transporters of the rat pancreas // J. Physiol. Pharmakol. 2010. Vol. 61 (3). P. 265-271.
4. Gyorgy Biczo, Eszter T. Vegh, Shalbueva N. et al. Mitochondrial dysfunction, through impaired autophagy, leads to endoplasmic reticulum stress, deregulated lipid metabolism, and pancreatitis in animal models // Gastroenterol. 2017. Vol. 154 (3). P. 689-703.
https://doi.org/10.1053/j.gastro.2017.10.012
5. Habtezion A., Gukovskaya A. S., Pandol S. J. Acute pancreatitis: a multifaceted set of organelle and cellular interactions // Gastroenterol. 2019. Vol. 156 (7). P. 1941-1950.
https://doi.org/10.1053/j.gastro.2018.11.082
6. Jacques Matone, Ana Iochabel Soares Moretti et al. Ethyl-pyruvate reduces lung injury matrix metalloproteinases and cytokines and improves survival in experimental model of severe acute pancreatitis // Acta. Cir. Bras. 2013. Vol. 28 (8). P. 559-567.
https://doi.org/10.1590/S0102-86502013000800002
7. Kosowski H., Schild L., Kunz D., Halangk W. Energy metabolism in rat pancreatic acinar cells during anoxia and reoxygenation // Biochim. Biophys. Acta. 1998. Vol. 1367. P. 118- 126.
https://doi.org/10.1016/S0005-2728(98)00143-1
8. Manko B. O., Bilonoha O. O. Voloshyn D. et al. Pyruvate and glutamine define the effects of cholecystokinin and ethanol on mitochondrial oxidation, necrosis and morphology of rat pancreatic acini // Pancreas. 2021. Vol. 50. P. 972-981.
https://doi.org/10.1097/MPA.0000000000001864
9. Manko B. O., Bilonoha O. O., Manko V. V. Adaptive respiratory response of rat pancreatic acinar cells to mitochondrial membrane depolarization // Ukr. Biochem. J. 2019. Vol. 91. P. 34-45.
https://doi.org/10.15407/ubj91.03.034
10. Mariame Selma Kane, Aurelien Paris, Codron P. et al. Current mechanistic insights into the CCCP-induced cell survival response // Biochem. Pharmacol. 2018. Vol. 148. P. 100-110.
https://doi.org/10.1016/j.bcp.2017.12.018
11. Ping Xue, Li-Hui Deng, Zhao-Da Zhang et al. Impact of alanyl-glutamine dipeptide on severe acutу pancreatitis in early stage // World J. Gastroenterol. 2008. Vol. 14 (3). P. 474-478.
https://doi.org/10.3748/wjg.14.474
12. Rooman I., Lutz C., Pinho A. V. et al. Amino acid transporters expression in acinar cells is changed during acute pancreatitis // Pancreatol. 2013. Vol. 13 (5). P. 475-485.
https://doi.org/10.1016/j.pan.2013.06.006
13. Shi Dong, Zhenjie Zhao, Xin Li et al. Efficacy of glutamine in treating severe acute pancreatitis: A systemic review and meta-analysis // Front. Nutr. 2022. Vol. 9.
https://doi.org/10.3389/fnut.2022.865102
14. Shuang Peng, Gerasimenko J. V., Tsugorka T. M. et al. Galactose protects against cell damage in mouse models of acute pancreatitis // J. Clin. Invest. 2018. Vol. 128 (9). P. 3769- 3778.
https://doi.org/10.1172/JCI94714
15. Williams J. A., Korc M., Dormer R. L. Action of secretagogues on a new preparation of functionally intact, isolated pancreatic acini // Am. J. Physiol. 1978. Vol. 235 (5). P. 517- 524.
https://doi.org/10.1152/ajpendo.1978.235.5.E517
16. Zub A. M., Manko B. O., Manko V. V. Screening of amino acids as a safe energy source for isolated rat pancreatic acini // Pancreas. 2024. Vol. 53 (8). P. 662-669.
https://doi.org/10.1097/MPA.0000000000002350
17. Zub A. М., Manko B. V., Manko B. O. et al. Uncoupled respiration stability of isolated pancreatic acini as a novel functional test for cell vitality // Studia Biologica. 2023. Vol. 17 (3). P. 243-252.
https://doi.org/10.30970/sbi.1703.735


Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.