Na výskume obsiahnutom v tomto článku sa podieľala aj vedkyňa pôsobiaca na PriF UK.
Prof. Ing. Ľudovít Drobnica, DrSc.
- sa narodil 30. IX. 1930 v Trnave. Pôsobil na Katedre technickej mikrobiológie a biochémie Chemickej fakulty Slovenskej vysokej školy technickej v BA. Docentúru v odbore biochémia a fyziológia mikroorganizmov získal v roku 1964. Vedeckú hodnosť DrSc. získal na Ústave organické chemie a biochemie v Prahe. Profesorom sa za svojho života nestal hlavne z politických dôvodov. Prof. Drobnica bol popredným slovenským vedcom najmä v širokých oblastiach biochémie a mikrobiológie. Zaslúžil sa o podrobné preštudovanie problematiky mechanizmu účinku prírodných a syntetických látok a vzťahov medzi ich štruktúrou, účinnosť určujúcimi fyzikálno-chemickými vlastnosťami a biologickými aktivitami, a to s ohľadom na farmaceuticko-medicínske, chemicko-ekologické i poľnohospodársko-potravinárske aspekty aplikácie v praxi.
Prof. Drobnica bol nesmierne činorodý a dôsledný vedec s veľmi pozitívnymi povahovými črtami, v každom prípade však zmyslom i odkazom jeho života bola práca pre vedu a výchovu. Bola mu zdrojom potešenia pre seba a užitočnosti pre iných.
FUNKČNÉ ZMENY BIOCHEMICKÝCH A BIOFYZIKÁLNYCH
PARAMETROV MITOCHONDRIÁLNYCH MEMBRÁN V SRDCI
ZDRAVÝCH A DIABETICKÝCH POTKANOV
Miroslav Ferko1, Dana Habodászová2, Jana Mujkošová3
1Ústav pre výskum srdca SAV Bratislava, 2Oddelenie biomedicínskej fyziky,
fakulta matematiky fyziky a informatiky UK Bratislava, 3Prírodovedecká fakulta
UK Bratislava
Úvod:
V diabetickom srdci (DS) dochádza k remodelácii subcelulárnych
membránových systémov. Bolo dokázané, že v sarkoleme (SL) je to prejav
endogénnych ochranných mechanizmov, vedúcich k adaptácii na diabetes
mellitus (DM). O význame remodelácie mitochondriálnych (MIT) membrán
bolo doposiaľ málo spoľahlivých údajov. Cieľom našej práce bolo preto
vysvetliť a objasniť príčiny, mechanizmy a dôsledky remodelácie MIT
membrány v srdci potkana s akútnym DM.
Materiál a metódy:
Experimentálne zvieratá: Potkany Wistar, samci,
220±25 g. Indukcia DM: Streptozotocin (STZ) jednorázovo 55 mg/kg i.p., od 3
dňa glykozúria 5,5–25 mol/l. Experiment ukončený cervikálnou dislokáciou 8
dní po podaní STZ, rýchla kardektómia, izolácia MIT diferenciálnou
centrifugáciou s použitím proteáz. Biochemické a biofyzikálne metódy:
Stanovenie totálnej Mg závislej a DNP stimulovanej MIT ATPázy
spektrofotometricky pri 700 nm, na báze Pi uvoľneného štiepením ATP. Fluidita
MIT membrány určená spektrofluorometricky s použitím 1,6-difenyl-1,3,5-
hexatriénu ako sondy. Obsah konjugovaných diénov v MIT membránach bol
stanovený po extrakcii do chloroformu spektrofotometricky pri 230 nm.
Membránový potenciál MIT sme merali pomocou konfokálneho mikroskopu
(LSM 510 META, Zeiss) s použitím fluorescenčnej sondy – JC-1.
Výsledky:
Na rozdiel od SL, MIT v akútnom DS vykazovali signifikantné
(p<0,05) zvýšenie fluidity MIT membrán, totálnej Mg-ATPázy a podľa našich
predchádzajúcich nálezov aj maximálny nárast počtu pórov na prenos energie a
látok „mitochondrial energy transition pores” zvaných tiež MIT kontaktné
miesta, čo svedčí pre významné zvýšenie kapacity prenosu energie z MIT do
cytoplazmy. V predchádzajúcich štúdiách sme taktiež potvrdili, že v dýchacom
reťazci MIT zo sŕdc potkanov s akútnym DM sa síce vytvára zvýšené množstvo
radikálov, čo je spojené so znížením utilizácie kyslíka a zhoršením parametrov
oxidačnej fosforylácie, ale vytvorené množstvo radikálov sa však neukázalo
natoľko vysoké, aby spôsobilo aj oxidáciu membránových lipidov a znížilo ich
fluiditu. To naznačuje, že vytvorené radikály sa väčšinou vybijú na mieste a
v stave ich zrodu s komponentmi reťazca dýchania. Vzhľadom k tomu, že
vytváranie MIT kontaktných miest je asociované so zvýšením fluidity MIT
membrán, zamerali sme sa na objasnenie toho, akú úlohu a význam má v danej
situácii membránový potenciál. Výsledky ukázali, že MIT z diabetických sŕdc
majú nie len zvýšenú fluiditu, ale aj tendenciu vytvárať nižší a stabilnejší
membránový potenciál ako MIT zo zdravých sŕdc. Pomocou regresnej analýzy
sme došli k pôvodnému zisteniu, že v DS existuje signifikantná asociácia medzi
zvýšením fluidity membrán a poklesom membránového potenciálu MIT a to v
46% prípadoch variability s konfidenčným intervalom ± 5 %.
Záver:
Vyhodnotením sledovaných parametrov sme dospeli k záveru, že
diabetom vyvolaná remodelácia MIT membrány je súčasťou endogénnych
ochranných mechanizmov, slúžiacich na udržanie funkcií srdcových MIT (ako
producenta energie a pod.) v podmienkach DM. Remodelácia MIT membrány
sa teda môže podielať na adaptácii srdca s DM.
Mapa stránok