Введение к работе
Актуальность проблемы. Обратимая, продолжительная остановка сердца или длительное снижение его функции является одной из важных задач для кардиохирургии. В настоящее время основным методом снижения работы сердца в медицине является гипотермия (Литасова и др., 1997). Однако применение гипотермии имеет целый ряд ограничений и осложнений (Покровский и др., 1984, Иванов, 1999), поэтому поиск новых средств снижения метаболизма остается по-прежнему актуальным.
Гипотермия - один из способов снижения потребления клетками кислорода. Добиться такого эффекта теоретически можно и другими методами, например, с помощью ингибирования дыхательной цепи. Действие ингибиторов дыхательной цепи на жизнедеятельность клетки до настоящего времени рассматривается на внутриклеточном уровне, их действие на целый орган, например па сердце, изучено мало, а возможная роль как эндогенных регуляторов гипобиоза неизвестна.
В то же время показано, что естественный гипобиоз - гибернация или зимняя спячка контролируется рядом физиологически активных веществ, содержащихся во фракциях из тканей и плазмы крови животных гибернантов (Swan et al, 1977, Зиганшин и др., 1994). Состав этих фракций, обладающих гипометаболическим действием, до конца не изучен. Ранее исследовали эффекты суммарных фракций и их пептидных компонентов (Кокоз и др., 1987 Игнатьев и др., 1989 Сухова и др 1990) Роль нуклеотидов и АДФ-рибозы (ингибитора 1-го.комплекса дыхательной цепи) обнаруженных в мозге и сердце зимоспящих в поддержании гипобиоза ив обратимом ингибировании работы сердца неизучена Выяснение полного состава этого комплекса и механизмов действия
гибернации, та*: иводїл^вш іісус^нш^обио^
Цель настоящей работы состояла, в изучении возможности применения ингибиторов 1-го комплекса дыхательной цепи для обратимого ингибирования работы сердца и исследовании кардиотропной активности нуклеотидных компонентов экстрактов тканей зимоспящих животных.
В работе были поставлены следующие задачи:
-
исследовать возможность применения ингибиторов 1-го комплекса дыхательной цепи АДФ-рибозы и ротенона для обратимого торможения работы сердца;
-
изучить эффект АДФ-рибозы на сердце на уровне ткани и органа в сравнении с действием ее предшественников и метаболитов;
-
сравнить кардиотропное действие на изолированное сердце лягушки нуклеотидных фракций, выделенных из мозга сусликов, находящихся в разных физиологических состояниях (летний активный, зимний активный, засыпающий, просыпающийся и гибернирующий);
-
исследовать действие некоторых нуклеотидов и их смесей на изолированное сердце лягушки;
Научная новизна полученных результатов.
В работе впервые было рассмотрено действие АДФ-рибозы на работу изолированного сердца лягушки. Установлено, что АДФ-рибоза обладает прямым действием на изолированное сердце. Ингибиторное действие на изолированное сердце лягушки частично опосредовано Араденозиновыми рецепторами и изменяется в присутствии изопротеренола. Во второй части работы было показано различие в действии нуклеотидных составляющих суммарных низкомолекулярных фракций, полученных из мозга сусликов находящихся в разных стадиях гибернации на изолированное сердце лягушки На примере смеси АМФ+ГМФ установлено изменения кардиотропного действия отдельных нуклеотидных составляющих Г вдисутствии других Высказано SSnL о пептидно^уклеоых и нуклеоїидно-нуклеотидньгх вз»ейсЇЇиях с^лїїцТ^^п^ фрвдй и S^o
Теоретическая и практическая значимость работы.
В теоретическом аспекте работа представляет интерес как для расшифровки биологической активности отдельных компонентов низкомолекулярных фракций из тканей животных-гибернантов, так и для понимания механизмов естественного гипобиоза, реализующихся у зимоспящих млекопитающих. Результаты работы могут быть применены в будущем для моделирования состояний искуственного гипобиоза, в криобиологии и медицине.
Апробация работы. Основные результаты работы были представлены на Втором Российском национальном конгрессе "Человек и лекарство" (Москва 1995); Международном симпозиуме "Геронтологические аспекты пептидной регуляции функций организма" (Санкт-Петербург, 1996); Городской научной конференции молодых ученых (Пущино, 1996); IV международном симпозиум по сравнительной электрокардиологин (Сыктывкар, 1997 г.); II симпозиуме "Физиологические механизмы природных адаптации" ("Санкт-Петербург 1998); конференции молодых ученых России с международным участием "Фундаментальные науки у прогресс клиническоймедицины" (Москва 1998) XXVIth International Congress on Electrocardiology, (Syktyvkar, 1999); Международное
конференции, посвященная 150-летию И.П. Павлова, "Механизмы функционирования висцеральных систем", (Санкт-Петербург 1999); на заседании кафедры физиологии человека и животных Биологического факультета МГУ, 2000.
Структура работы. Диссертация изложена на///страницах и состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, экспериментальной части, обсуждения результатов, выводов, списка цитируемой литературы (/?/ наименований). Иллюстрирована 2 таблицами и 3/ рисунками.