Тканевой окислительный метаболизм и микрогемодинамика кожи у крыс, находящихся в условиях воздействия стресс-факторов разной продолжительности и их комбинаций
- Авторы: Раваева М.Ю.1, Черетаев И.В.1, Чуян Е.Н.1, Галенко-Ярошевский П.А.2, Джелдубаева Э.Р.1, Миронюк И.С.1
-
Учреждения:
- Крымский федеральный университет им. В.И. Вернадского
- Кубанский государственный медицинский университет
- Выпуск: Том 21, № 4 (2023)
- Страницы: 357-366
- Раздел: Оригинальные исследования
- URL: https://journal-vniispk.ru/RCF/article/view/251931
- DOI: https://doi.org/10.17816/RCF609553
- ID: 251931
Цитировать
Аннотация
Актуальность. Изменения тканевого окислительного метаболизма при действии стрессоров разной продолжительности не изучены. Остается открытым и вопрос о взаимосвязи коферментов НАДН и ФАД с микроциркуляторным руслом.
Цель — работа посвящена выявлению особенностей реакции микрогемодинамики кожи и тканевого окислительного метаболизма у крыс, находящихся в условиях воздействия острого и хронического стресс-факторов разной продолжительности и их комбинаций.
Материалы и методы. Эксперимент проводили на 100 крысах-самцах линии Wistar массой 200–220 г. Животных разделили на 5 групп по 20 крыс. Первая группа — контрольная, вторая и третья группы подвергались действию острого (ОС) и хронического гипокинетического стресса (ГК) соответственно; четвертая группа (ОС-ГК) подвергалась предварительному воздействию ОС (в первые сутки), а затем действию ГК (1–10-е сутки); пятая группа (в течение 10 сут ГК, затем воздействие ОС на 10-е сутки). На 10-е сутки проводили регистрацию показателей тканевого окислительного метаболизма и микрогемодинамики кожи.
Результаты. Показано, что ОС и ГК увеличивают потребность клеток в аденозинтрифосфате и способствуют преобладанию окислительного фосфорилирования над другими процессами, на что указывает увеличение FAD. ОС-ГК существенно изменяет окислительный метаболизм, разобщая окислительное фосфорилирование и активируя гликолиз. ГК-ОС не вызывает подобные изменения. Окислительное фосфорилирование увеличивает показатель микроциркуляции и снижает коэффициент вариации, ГК — снижает показатель микроциркуляции и увеличивает среднее квадратическое отклонение. ОС-ГК существенно повышает показатель микроциркуляции, а ГК-ОС — среднее квадратическое отклонение и коэффициент вариации, но снижает показатель микроциркуляции.
Заключение. ОС и ГК увеличивают потребность клеток в аденозинтрифосфате и способствуют преобладанию окислительного фосфорилирования над другими процессами. ОС-ГК изменяет окислительный метаболизм, разобщая окислительное фосфорилирование и активируя гликолиз, перестраивает метаболизм по пути гликолиза, защищая от стресс-факторов и предотвращая развитие оксидативного стресса. ГК-ОС истощает метаболические резервы организма. ОС приводит к гиперемии и стазу кровообращения в микрорусле, уменьшая вазомоторную активность сосудов. ГК угнетает уровень перфузии тканей, уменьшает приток в микроциркуляторном русле артериальной крови и отток венозной, приводя к спастическим, застойным явлениям и стазу. ОС-ГК снижает вазоконстрикцию, подготавливая микроциркуляторное русло к длительной гипокинезии. ГК-ОС нивелирует вазодилатацию и улучшает параметры микрогемодинамики кожи (среднее квадратическое отклонение и коэффициент вариации).
Полный текст
Открыть статью на сайте журналаОб авторах
Марина Юрьевна Раваева
Крымский федеральный университет им. В.И. Вернадского
Автор, ответственный за переписку.
Email: ravaevam@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-6081-1628
SPIN-код: 2398-3901
Scopus Author ID: 6505646236
канд. биол. наук
Россия, СимферопольИгорь Владимирович Черетаев
Крымский федеральный университет им. В.И. Вернадского
Email: cheretaev86@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-1852-4323
SPIN-код: 4587-6492
Scopus Author ID: 57304417400
канд. биол. наук
Россия, СимферопольЕлена Николаевна Чуян
Крымский федеральный университет им. В.И. Вернадского
Email: elena-chuyan@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0001-6240-2732
SPIN-код: 8373-3871
Scopus Author ID: 9436061900
д-р биол. наук
Россия, СимферопольПавел Александрович Галенко-Ярошевский
Кубанский государственный медицинский университет
Email: galenko.yarochevsky@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-0873-284X
SPIN-код: 1575-6129
Scopus Author ID: 6603110151
д-р мед. наук, чл.-корр. Российской Академии наук
Россия, КраснодарЭльвиза Рашидовна Джелдубаева
Крымский федеральный университет им. В.И. Вернадского
Email: delviza@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-9472-2597
SPIN-код: 2521-8511
Scopus Author ID: 16028256100
канд. биол. наук
Россия, СимферопольИрина Сергеевна Миронюк
Крымский федеральный университет им. В.И. Вернадского
Email: psevdoallelizm@mail.ru
SPIN-код: 2611-9225
Scopus Author ID: 57226821698
канд. биол. наук
Россия, СимферопольСписок литературы
- Kurganova LN. Lipid peroxidation — one of the possible components of a rapid response to stress. Bulletin of N.I. Lobachevsky Nizhny Novgorod University. Series Biology. 2001;(2):74–76.
- Moskvin SV, Antipov EV, Zarubina EG, Ryazanova EA. Oxygen exchange effectiveness after application of different gels based on hyaluronic acid laser-phoresis. Vestnik Jesteticheskoi Mediciny. 2011;10(3):48–55.
- Mayevsky A, Rogatsky GG. Mitochondrial function in vivo evaluated by NADH fiuorescence: from animal models to human studies. Am J Physiol Cell Phisiol. 2007;292(2):615–640. doi: 10.1152/ajpcell.00249.2006
- Mokry M, Gal P, Harakalova M, et al. Experimental study on predicting skin flap necrosis by fliorescence in the FAD and NADH bands during surgery. Photochem Photobiol. 2007;83(5):1193–1196. doi: 10.1111/j.1751-1097.2007.00132.x
- Krupatkin AI, Sidorov VV. Laser Doppler flowmetry of blood microcirculation: a guide for doctors. Moscow: Medicine; 2005. 254 p. (In Russ.)
- Lukina MM, Shirmanova MV, Sergeeva TF, Zagaynova ЕV. Metabolical imaging for the study of oncological processes (review). Modern Technologies in Medicine. 2016;8(4):113–121. doi: 10.17691/stm2016.8.4.16
- Xie N, Zhang L, Gao W, et al. NAD+ metabolism: pathophysiologic mechanisms and therapeutic potential. Sig Transduct Target Ther. 2020;5(1):227. doi: 10.1038/s41392-020-00311-7
- Georgakoudi I, Quinn KP. Optical imaging using endogenous contrast to assess metabolic state. Annu Rev Biomed Eng. 2012;14: 351–367. doi: 10.1146/annurev-bioeng-071811-150108
- Chance B, Schoener B, Oshino R, et al. Oxidation-reduction ratio studies of mitochondria in freeze-trapped samples. NADH and flavoprotein fluorescence signals. J Biol Chem. 1979;254(11):4764–4771.
- Chance B. Optical method. Annu Rev Biophys Biophys Chem. 1991;20(1):1–30. doi: 10.1146/annurev.bb.20.060191.000245
- Wouters BG, Koritzinsky M. Hypoxia signalling through mTOR and the unfolded protein response in cancer. Nat Rev Cancer. 2008;8(11):851–864. doi: 10.1038/nrc2501
- Solaini G, Baracca A, Lenaz G, Sgarbi G. Hypoxia and mitochondrial oxidative metabolism. Biochim Biophys Acta. 2010;1797(6–7): 1171–1177. doi: 10.1016/j.bbabio.2010.02.011
- Zhang H, Bosch-Marce M, Shimoda LA, et al. Mitochondrial autophagy is an HIF-1-dependent adaptive metabolic response to hypoxia. J Biol Chem. 2008;283(16):10892–10903. doi: 10.1074/jbc.M800102200
- Zhang H, Gao P, Fukuda R, et al. HIF-1 inhibits mitochondrial biogenesis and cellular respiration in VHL-deficient renal cell carcinoma by repression of C-MYC activity. Cancer Cell. 2007;11(5):407–420. doi: 10.1016/j.ccr.2007.04.001
- Brand KA, Hermfisse U. Aerobic glycolysis by proliferating cells: a protective strategy against reactive oxygen species. Faseb J. 1997;11(5):388–395. doi: 10.1096/fasebj.11.5.9141507
- Lunt SY, Vander Heiden MG. Aerobic glycolysis: meeting the metabolic requirements of cell proliferation. Annu Rev Cell Dev Biol. 2011;27:441–464. doi: 10.1146/annurev-cellbio-092910-154237
