Научный журнал
Успехи современного естествознания
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,736

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТОВ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ДОЗ ТИРОКСИНА НА АКТИВНОСТЬ НЕКОТОРЫХ ФЕРМЕНТОВ МИТОХОНДРИЙ ПРИ НЕЙРОГЕННОМ И РАДИАЦИОННОМ СТРЕССЕ

Тапбергенов С.О. 1 Ганн В. 2
1 Семипалатинский государственный медицинский университет, Семей
2 Helios Mariahilf Klinik
1. Тапбергенов С.О. Влияние тироксина на активость цитохром с-оксидазы и Mg-АТФ-азы митохондрий печени и сердца // Жур. Вопр. мед. химии. –1981 – т.4 – С. 450–453.
2. Тапбергенов С.О. Тиреоидные гормоны и активность митохондриальной цитохром-с-оксидазы // Жур.: Пробл. эндокринологии. – 1982. –№ 2. – С. 49–53.
3. Тапбергенов С.О. Функциональные и метаболитические эффекты гормонов щитовидной железы и катехоламинов и их взаимоотношения в регуляции энергетического обмена: автореф. д-ра дис. – Харьков, 1983.
4. Тапбергенов С.О. Тапбергенов Т.С. Ферменты метаболизма пуриновых нуклеотидов в оценке функциональной полноценности иммунитета // Биомедицинская химия. – 2005. – т. 51. – № 2. – С. 199–205.
5. Тапбергенов С.О. Тапбергенов Т.С. Ферменты метаболизма пуриновых нуклеотидов и иммунный статус при стрессорных состояниях разного происхождения // Успехи современного естествознания. – 2009. – № 7. – C. 92–93.

В сравнительном плане изучено влияние физиологических доз тироксина на активность Na+, K+-Mg-актируемой АТФ-азы, сукцинатдегидрогеназы (СДГ) и цитохромоксидазы в лимфоцитах, селезенке, печени и мозге при нейрогенном и радиационном стрессе. Установлено, что гормон щитовидной железы тироксин в физиологических дозах можно использовать для предупреждения негативных изменений активности митохондриальных ферментов обеспечивающих процессы биологического окисления и окислительного фосфорилирования, вызванных нейрогенным стрессом и радиацией.

Нашими исследованиям было установлено,. что тиреоидные гормоны усиливают активность и синтез АТФ-азного митохондриального комплекса, сукцинатдегидрогеназы, цитохромоксидазы (Tапбергенов С.О. 1981, 1982). При нейрогенном стрессе, вызванным трехчасовой электростимуляцией дуги аорты в митохондриях сердца почти вдвое возрастает активность сукцинатдегидрогеназы, фермента монополизирующего дыхательную цепь, активируется терминальный фермент дыхательной цепи цитохром с-оксидаза и фермент, ответственный за синтез и распад АТФ – Mg -активируемая АТФ-аза (Тапбергенов С.О., 1983,). Возрастает активность АМФ-дезаминазы, контролирующий уровень АМФ и аденозина, увеличивается активность моноаминоксидазы А и В-типа. В митохондриях печени нейрогенный стресс вызывает снижение активности сукцинатдегидрогеназы, цитохром с-оксидазы, АТФ-азы и моноаминоксидазы В-типа. В митохондриях мозга снижается активность цитохром С-оксидазы, АТФ-азы и моноаминоксидазы В-типа, возрастает активность АМФ-дезаминазы. В сыворотке крови резко активируется АМФ-дезаминаза. Эти данные свидетельствуют о том, что наряду с серьезными нарушениями энерготрансформирующих систем в сердце, при нейрогенном стрессе имеют место снижение биоэнергетики в мозге и печени, отражающих в какой-то степени адаптационные процессы в организме, направленные на сохранение энергообеспечения в самом чувствительном к нейрогенному стрессу органу – сердце. Так же нами ранее было показано, что пуриновые нуклеотиды включаются в регуляцию не только отдельно взятых клеток иммунной системы, но и обеспечивают адаптационные механизмы многих других клеток, тканей и органов (Тапбергенов С.О., Тапбергенов Т.С., 2005, 2009). Все эти данные свидетельствуют о том, что при стрессе имеет место значительное истощение биоэнергетики клетки и, следовательно, возможность коррекции метаболических биоэнергетических процессов и восстановление измененных функций клеток и органов при стрессе, стимуляции адаптационных процессов, может быть обеспечена естественными регуляторами энергетического обмена, в частности, тиреоидными гормонами.

В этой связи, в работе поставлена цель в сравнительном плане изучить влияние физиологических доз тироксина на активность Na+, K+-Mg-актируемой АТФ-азы, сукцинатдегидрогеназы (СДГ) и цитохромоксидазы в разных тканях организма животных при нейрогенном и радиационном стрессе

Материал и методы исследования. Нейрогенный стресс вызывали плаванием мышей при температуре воды 30 °С в течение 60 минут. Радиационный стресс вызывали гамма облучением в дозе 6 Гр. Тироксин вводили в/б в дозе 5,2 мкг/г массы тела ежедневно в течение 6 дней до стрессорного воздействия. В качестве объекта исследований использовали митоходриальную фракцию клеток печени, селезенки и мозга крыс. Для удаления ядер и обрывов клеточных мембран гомогенаты этих тканей приготовленные в 0,25 М растворе сахарозы, центрифугировали (3000 обр./мин) при температуре 0–2 °С в течение 30 минут. В работе использовали лимфоциты селезенки, полученные из измельченной ткани селезенки. Активность Na+, K+– активируемой, Mg – зависимой АТФ-азы выражали в мкмолях неорганического фосфата на мг белка в час. Активность 5’-нуклеотидазы определяли по скорости гидролиза АМФ до аденозина и фосфорной кислоты и выражали в количестве нмоль Н3РО4 на 1 мг белка. Активность сукцинатдегидрогеназы (СДГ) определяли по скорости окисления сукцината в присутствии трифенилтетразолия хлорида и выражали в нмоль формазана на мг белка в час (Тапбергенов С.О. 1971). Активность цитохромоксидазы (ЦХО) определяли методом Р.С. Кривченковой (1974).

Результаты исследований и их обсуждение. Сравнительный анализ эффектов облучения и нейрогенного стресса позволяет заключить, что при этих видах стресса имели место однонаправленные изменения активности АТФ-азы и ЦХО в лимфоцитах, СДГ в селезенке и ЦХО в мозге. Обнаружены противоположные изменения активности ЦХО в селезенке.

При нейрогенном стрессе повышается активность АТФ-азы в лимфоцитах (табл. 1) и в селезенке (табл. 2). Тироксин, предварительно введенный животным, снимает активирующее действие нейрогенного стресса на АТФ-азу и в лимфоцитах, и в селезенке, но повышает активность этого фермента в печени и мозге (табл. 3, 4).

Таблица 1

Влияние предварительного введения тироксина на активность ферментов в лимфоцитах через 24 часа после стрессорного воздействия

Группа животных

Na+, K+-активир. Mg++-зависимая АТФ-аза

СДГ

ЦХО

Интактные

1,93 ± 0,43

56,08 ± 16,15

7,71 ± 1,05

Нейрогенный стресс

 

13,19 ± 0,29*↑

319,04 ± 31,88*↑

16,21 ± 2,90*↑

+Т4

1,43 ± 0,19**↓

68,85 ± 2,27**↓

4,05 ± 0,62**↓

Радиация

 

7,42 ± 1,06*↑

90,48 ± 12,94

13.85 ± 1,60*↑

+Т4

2,01 ± 0,03**↓

25,08 ± 1,26**↓

8,65 ± 0,45**↓

Примечание. * – достоверно относительно нормы; ** – достоверно относительно нейрогенного стресса или радиации.

Таблица 2

Влияние предварительного введения тироксина на активность ферментов митохондрий селезенки через 24 часа после стрессорного воздействия

Группа животных

Na+, K+-активир. Mg++-зависимая АТФ-аза

СДГ

ЦХО

Норма

4,00 ± 1,08

10,82 ± 4,58

14,60 ± 2,60

Нейрогенный стресс

 

12,02 ± 1,58*↑

74,24 ± 21,56*↑

21,28 ± 2,07*↑

+Т4

4,95 ± 0,50**↓

40,84 ± 5,77**↓

10,01 ± 0,66**↓

Радиация

 

4,88 ± 0,61

49,80 ± 7,19*↑

7,96 ± 1,09*↓

+Т4

5,07 ± 0,32

68,14 ± 5,41**↑

16,82 ± 1,26**↑

Примечание. * – достоверно относительно нормы; ** – достоверно относительно нейрогенного стресса или радиации.

Таблица 3

Влияние предварительного введения тироксина на активность ферментов митохондрий мозга через 24 часа после стрессорного воздействия

Группа животных

Na+, K+-активир. Mg++-зависимая АТФ-аза

СДГ

ЦХО

Норма

 

3,94 ± 0,19

9,94 ± 0,92

11,77 ± 1,26

Нейрогенный стресс

 

2,86 ± 0,09

5,06 ± 0,86*↓

1,83 ± 0,10*↓

+Т4

4,72 ± 0,25**↑

21,42 ± 0,57**↑

4,97 ± 0,08**↑

Радиация

 

7,00 ± 0,38*↑

11,11 ± 2,22

6,52 ± 1,35*↓

+Т4

2,29 ± 0,04**↓

29,50 ± 4,70**↑

4.31 ± 0,47

Примечание. * – достоверно относительно нормы; ** – достоверно относительно нейрогенного стресса или радиации.

Таблица 4

Влияние предварительного введения тироксина на активность ферментов митохондрий печени через 24 часа после стрессорного воздействия

Группа животных

Na+, K+-активир. Mg++-зависимая АТФ-аза

СДГ

ЦХО

Норма

0,95 ± 0,08

3,96 ± 0,34

5,57 ± 0,42

Нейрогенный стресс

 

0,85 ± 0,01

4,67 ± 0,99

1,08 ± 0,06*↓

+Т4

1,12 ± 0,04**↑

8,44 ± 0,50**↑

2,46 ± 0,30**↑

Радиация

 

1,90 ± 0,14*↑

6,38 ± 1,85*↑

5,45 ± 0,89

+Т4

0,54 ± 0,08**↓

5,77 ± 0,21

1,15 ± 0,06**↓

Примечание. * – достоверно относительно нормы; ** – достоверно относительно нейрогенного стресса или радиации.

Через 24 часа после облечения активность АТФ-азы повышается в лимфоцитах, в мозге и в печени. Предварительное введение физиологических доз тироксина снимает активирующее действие радиации на АТФ-азу в этих же органах – в лимфоцитах, в мозге и печени.

В следующих исследованиях установлено, что активность СДГ при нейрогенном стрессе повышается в лимфоцитах и селезёнке, снижается в мозге. Тироксин снимает изменения активности СДГ в этих органах.

При радиационном воздействии активность СДГ повышается в селезенке и в печени. Предварительное введение тироксина не снимает эти эффекты радиации и, напротив, повышает активность СДГ в селезенке и мозге и снижает в лимфоцитах.

Активность ЦХО при нейрогенном стрессе повышается в лимфоцитах и в селезенке, снижается в мозге и в печени. Тироксин снимает все эти изменения активности ЦХО в этих органах. Через 24 часа после радиационного облучения активность ЦХО повышается в лимфоцитах и снижается в селезенке и мозге. Предварительное введение тироксина снимает эффекты радиации в лимфоцитах и в селезенке

Заключение. Анализ полученных нами результатов исследований позволяет заключить, что гормон щитовидной железы тироксин в физиологических дозах можно использовать для предупреждения негативных изменений активности митохондриальных ферментов обеспечивающих процессы биологического окисления и окислительного фосфорилирования, вызванных нейрогенным стрессом и радиацией.


Библиографическая ссылка

Тапбергенов С.О., Ганн В. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТОВ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ДОЗ ТИРОКСИНА НА АКТИВНОСТЬ НЕКОТОРЫХ ФЕРМЕНТОВ МИТОХОНДРИЙ ПРИ НЕЙРОГЕННОМ И РАДИАЦИОННОМ СТРЕССЕ // Успехи современного естествознания. – 2013. – № 5. – С. 51-53;
URL: http://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=31666 (дата обращения: 22.10.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074