aktualizované: 10.07.2009 20:40:24

      Nasledujúci odborný článok sa zúčastnil 3. ročníka Drobnicovho memoriálu, konaného v roku 2005 v Makove.
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.