Патологія Реабілітація Адаптація
Том 15 № 1
Повний текст журналу (pdf)

ОГЛЯДИ

Серебровська Т.В.
Розвиток ідей Миколи Сиротиніна про гіпоксичні тренування: погляд на останні досягнення і поточні проблеми (до 120-річчя від дня народження)
Інститут фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України, Київ

Наука завжди дивиться в майбутнє, однак тісно пов'язана з минулим. Знаменитий український вчений Микола Сиротинін (1896-1977) був одним з перших, хто приділив серйозну увагу конструктивним і лікувальним ефектам адаптації до гіпоксії. У цьому огляді коротко описані найбільш важливі досягнення сучасної науки в області впливу інтервального гіпоксичного тренування на організм людини, зазначені основні механізми позитивної дії інтервального гіпоксичного тренування, можливі негативні наслідки, вибір оптимальних режимів лікування/тренувань за допомогою інтервальної гіпоксії і поточні проблеми.
Ключові слова: інтервальна гіпоксія; режими інтервального гіпоксичного тренування; гіпоксично-гіпероксичні тренування; адаптація до гіпоксії

Повний текст статті (англ, pdf)



ОРИГІНАЛЬНІ СТАТТІ

А.В. Абрамов, В.А. Шаменко, Ю.М. Колесник
Вплив переривчастої гіпоксії на на функціональний стан паравентрикулярного ядра гіпоталамуса та експресію гена Hif1a та білка HIF-1α у щурів лінії Вістар
Запорізький державний медичний університет, Запоріжжя

Метою цього дослідження було встановити особливості експресії гена hif-1a, накопичення білка HIF-1α і РНК в нейронах паравентрикулярного ядра гіпоталамуса (ПВЯ) в умовах дії переривчастої гіпоксії та в постгіпоксичний період. Переривчасту гіпоксію відтворювали у барокамері щоденним 6 годинним перебуванням щурів на «висоті» 6000 м (рО2 = 75 мм рт.ст.) протягом 15 днів, постгіпоксичний період становив 10 днів. Встановлено, що переривчаста гіпоксія призводила до 13-кратного зростання рівня мРНК HIF-1α у медіобазальному гіпоталамусі, гіпертрофії нейронів медіального дрібноклітинного і задньолатерального великоклітинного суб'ядер ПВЯ, збільшенню в них площі імунореактивності до HIF-1α на 55-60% і концентрації білка HIF-1α на 80-100%. У постгіпоксичному періоді рівень мРНК HIF-1α і концентрація білка HIF-1α у гіпоталамусі знижувалися, але залишалися достовірно вище, ніж у контролі. Отримані результати свідчать про те, що переривчаста гіпоксія призводить до активації функціональної активності нейронів ПВЯ і її збереженні в постгіпоксичному періоді.
Ключові слова: переривчаста гіпоксія; паравентрикулярні ядра гіпоталамуса; фактор, що індукується гіпоксією

Повний текст статті (рос, pdf)


О.О. Гончар, І.М. Маньковська
Можливі шляхи корекції індукованого гострою гіпоксією окисного пошкодження мітохондрій мозку щурів
Інститут фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України, Київ

Досліджували вплив адаптаційних тренувань та препарату мексидол на інтенсивність окисного стресу та рівень індукції антиоксиданта першої лінії захисту Mn-супероксиддисмутази (MnСОД) в мітохондріях мозку щурів за умов гострої гіпоксії. Було показано, що і помірна гіпоксія/гіпероксія (Г/Г) під час сеансів інтервальних тренувань, і профілактичне введення мексидолу знижували інтенсивність процесів перекисного окиснення ліпідів, окисної модифікації білків, вміст пероксиду водню, підвищували активність аконітази, яка є маркером генерації супероксиданіону, а також посилювали ендогенний антиоксидантний захист в мітохондріях мозку щурів, які піддавали дії гострої гіпоксії. Порівнюючи результати застосування Г/Г та мексидолу, слід відмітити більш значну ефективність фармакологічної корекції стосовно попередження окисних порушень мітохондрій. При цьому відзначали різноспрямовані зміни активності та рівнів експресії білка MnСОД за різних дослідних станів. Так, за умов гострої гіпоксії значне підвищення активності MnСОД супроводжувалося зниженням рівня експресії білка цього антиоксидантного фермента, в той час як курс Г/Г призводив до його зростання. Застосування мексидолу не викликало значних змін в активності та кількості білка MnСОД. Показано, що застосовані підходи корекції окисних пошкоджень мітохондрій мозку значним чином відрізнялися за своїми механізмами дії. Г/Г тренування шляхом періодичного, помірного за інтенсивністю вільно-радикального сигналу викликали адаптивні генетично-обумовлені зміни в ендогенних системах антиоксидантного захисту, власне експресії білка MnСОД, в то час як ефекти мексидолу базувалися на його здатності впливати на перебіг клітинних метаболічних процесів.
Ключові слова: адаптаційні тренування, мексидол, мітохондрії мозку, MnСОД, окисний стрес

Повний текст статті (pdf)


Н.Г. Грушка, Р.І. Янчій, С.І. Павлович, Н.В. Макогон
Захисний ефект інгібіторів полі(АДФ-рибозо)полімерази при ушкодженні ДНК та загибелі лімфоцитів мишей за умов дії оксидантів in vitro
Інститут фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України, Київ

Представники сімейства ензимів полі(АДФ-рибозо)полімераз (ПАРП) синтезують полімери АДФ-рибози. ПАРП-1, найбільш розповсюджена ізоформа, активується при розривах ДНК і здійснює посттрансляційну модифікацію білків, приєднуючи до них синтезовані полімери. Фермент відіграє важливу роль в багатьох клітинних процесах, однак його надмірна активація може бути задіяна в ушкодженні тканин, а пригнічення ПАРП демонструвало виражену протективну дію. Ефекти блокаторів ПАРП in vivo опосередковуються, головним чином, зниженням продукції прозапальних медіаторів, послабленням активації клітин вродженого імунітету та зменшенням некрозу клітин. Представляє інтерес дослідити in vitro прямий вплив інгібіторів цього фермента на життєздатність клітин при їх ураженні, індукованому оксидантами, зокрема, перекисом водню (H2O2) та гіпохлорит-аніоном (OCl-), які продукуються активованими клітинами вродженого імунітету і є бактерицидними, однак можуть також ушкоджувати власні клітини. Метою дослідження було визначити вплив інгібіторів ПАРП 4-гідроксиквіназоліну (4-ГК) та 3-амінобензаміду (3-АБА) на ушкодження ДНК, некроз та апоптоз клітин, виділених з лімфовузлів мишей, при їх інкубації з Н2О2 та ОСl-.
Як показано методом ДНК-комет, інкубація лімфоцитів в середовищі з H2O2 (0,5 ммоль/л) або NaOCl (100 мкг/мл) призводила до підвищення індексу ДНК-комет (ІДК) та до збільшення кількості клітин з високим рівнем розривів ДНК, що вказує на сильний генотоксичний стрес клітин. Методом прижиттєвого забарвлення барвниками Хехст 33342 та пропідіум йодид встановлено зменшення життєздатності лімфоцитів через посилення як апоптозу, так і некрозу. За умов преінкубації клітин з 3-АБА (2 ммоль/л) або 4-ГК (100 мкмоль/л) відбувалося зниження рівня індукованої оксидантами некротичної загибелі без суттєвих змін апоптозу. Обидва інгібітори значно зменшували ІДК та відсоток клітин з сильним ушкодженням ДНК. Таким чином, інгібування ПАРП мало цитопротективну дію та сприяло послабленню генотоксичного стресу, індукованого H2O2 або OCl-.
Отримані in vitro дані свідчать, що позитивні ефекти інгібіторів ПАРП можуть бути пов'язані як з послабленням імунозапальних процесів in vivo, так і з безпосереднім захистом клітин від оксидативного ушкодження ДНК і наступної некротичної загибелі.
Ключові слова: полі(АДФ-рибозо) полімераза, лімфоцити, перекис водню, гіпохлорит, ушкодження ДНК, клітинна загибель

Повний текст статті (pdf)


А.Г. Портниченко, М.І. Василенко, Т.Ю. Лапікова-Бригінська, В.І. Носар, М.Г. Колчева, В.В. Бабічева, В.І. Портніченко
Нові механізми ступінчастої адаптації до гіпоксії
Інститут фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України, Київ; Міжнародний центр астрономічних та медико-екологічних досліджень НАН України, Київ

Залишається актуальним пошук механізмів сприятливого впливу ступінчастої адаптації до гіпоксії, запропонованої М.М. Сиротиніним. Сучасним напрямком досліджень гіпоксії є метаболічна адаптація та молекулярні механізми адаптивних перетворень. З огляду на це, метою роботи було дослідити метаболічний вплив ступінчастої адаптації до високогірної гіпоксії, а також встановити можливу участь метаболічного регулятора адипокіна апеліна в адаптивних процесах у інтактних тварин та при експериментальному цукровому діабеті. Експерименти було проведено на неадаптованих щурах Вістар, яких піддавали 3-тижневому впливу умов середньогір’я (2100 м н.р.м.), або ступінчастій адаптації до високогірних умов (3100 м). У частини щурів кожної групи моделювали цукровий діабет введенням стрептозотоцину. Через 2 і 3 тижні адаптації визначали експресію апеліна в печінці та міокарді щурів методом імуноблотингу. Встановлено, що ступінчаста адаптація до гіпоксії пришвидшувала пристосувальні фазові перетворення вуглеводного та ліпідного метаболізму, що супроводжувалося індукцією апеліна в печінці. У щурів з діабетом спостерігали індукцію апеліна в печінці і міокарді, що посилювалася при ступінчастій адаптації до гіпоксії та супроводжувалася редукцією гіперглікемії. Таким чином, виявлено нові механізми ступінчастої адаптації до хронічної гіпоксії помірної інтенсивності, які можуть реалізуватися через індукцію в тканинах апеліна, що покращує метаболізм, функцію серцево-судинної системи і може посилювати потужність компенсаторно-пристосувальних механізмів при цукровому діабеті.
Ключові слова: гіпоксія, високогір’я, ступінчаста адаптація, метаболізм, цукровий діабет

Повний текст статті (pdf)


Блашків Т.В., Шкриль В.М.
Частота і параметри Са2+ -спарків в пермеабілізованих волокнах скелетних м'язів щурів
Інститут фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України, Київ

Вивчали частоту і параметри Са2+-спарків, що виникають в пермеабілізованих волокнах «швидких» (m. extensor digitorum longus) і «повільних» (m. soleus) м'язів щурів. Показано витягнутість спарків у волокнах m. soleus в напрямку, перпендикулярному T-тубулам. Отримано нові дані щодо ефекту прямого фосфорилювання SERCA в волокнах m. soleus: зменшення параметрів Са2+-спарків (амплітуди, часу наростання, ширини і тривалості) у волокнах м'язів, інкубованих з моноклональними антитілами до фосфоламбану (5 мкг/мл).
Ключові слова: спарки, волокна скелетних м'язів, фосфорилювання

Повний текст статті (pdf)


І.І. Заморський, С.П. Мельничук
Активність лактатдегідрогенази в плазмі крові щурів при рабдоміоліз-індукованому гострому пошкодженні нирок за умов переривчастої гіпобаричної гіпоксії
Вищий державний навчальний заклад України «Буковинський державний медичний університет», Чернівці

В експерименті вивчено вплив переривчастої гіпобаричної гіпоксії в динаміці її розвитку та рабдоміоліз-індукованого гострого пошкодження нирок на активність лактатдегідрогенази в плазмі крові дорослих самців білих щурів. Гіпоксичний вплив відтворювали в модифікованій проточній барокамері шляхом імітації підйому щурів на висоту 4000 м над рівнем моря на 2 год щоденно протягом 4-х тижнів. Гостре пошкодження нирок моделювали шляхом внутрішньом’язового введення 50% розчину гліцеролу у дозі 8 мл/кг. Встановлено, що активність лактатдегідрогенази за умов впливу переривчастої гіпоксії була істотно вищою від контрольних значень у інтактних щурів і стрімко наростала на 1-ому та 3-ому тижнях експерименту з деяким зниженням на 2-ому і 4-ому тижнях. Поряд з цим, виявлено виражене зростання активності лактатдегідрогенази при рабдоміоліз-індукованому гострому пошкодженні нирок за умов впливу переривчастої гіпобаричної гіпоксії, що вказує на декомпенсовані порушення енергетичного гомеостазу при цій моделі гострого пошкодження нирок за рахунок пошкоджувальної дії гіпоксії.
Ключові слова: гостре пошкодження нирок, переривчаста гіпобарична гіпоксія, лактатдегідрогеназа, щури.

Повний текст статті (pdf)


Р.В. Янко, М.І. Левашов, Л.М. Плотнікова, О.Г. Чака
Вплив дозованої нормобаричної гіпоксії на морфофункціональний стан підшлункової залози
Інститут фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України, Київ

Досліджували вплив дозованої нормобаричної гіпоксії (ДНГ) на морфофункціональний стан підшлункової залози молодих щурів лінії Wistar. Гіпоксичну газову суміш (12 % кисню в азоті) піддослідним тваринам подавали щодня протягом 28 діб в переривчастому режимі: 15 хвилин деоксигенація/15 хвилин реоксигенація протягом 2 годин. Інші 22 години щури дихали атмосферним повітрям. Виявлено, що ДНГ саногенного рівня по різному впливала на активність екзокринної та ендокринної частини підшлункової залози. У дослідних тварин після впливу ДНГ лінійні розміри екзокриноцитів та кількість ядерець в їхніх ядрах були вірогідно більше, а ширина міжчасточкової та міжацинусної сполучної тканини – менше, ніж у контрольних тварин. Зміна цих показників свідчить про підвищення функціональної активності екзокринної частини залози. Встановлено, що тривалий вплив ДНГ призводив до зниження функціональної активності ендокринної частини залози. Про це свідчила менша кількість острівців Лангерганса та щільність розміщення в них ендокриноцитів у дослідних щурів в порівнянні з контрольними.
Ключові слова: дозована нормобарична гіпоксія, підшлункова залоза.

Повний текст статті (pdf)