CC BY
10
DOI 10.29254/2077-4214-2017-4-3-141-79-83 УДК 613-615.092.044:616.099.036 Кратенко Р. I.
Б1ОЛОГ1ЧН1 ЕФЕКТИ 15-КРАУН-5 ПРИ ДМ НА СТАН МЕМБРАН КЛ1ТИН ЩУР1В У П1ДГОСТРОМУ ЕКСПЕРИМЕНТ1
Харкiвський нацiональний педагогiчний унiверситет iMeHi Г.С. Сковороди (м. Харкiв)
royalspear@ukr.net
Робота е фрагментом НДР «Мехаызм бiологiчно,i дiI ксенобiотикiв на оргаызм теплокровних тварин» (№ державно! реестрацп 0111и011921).
Вступ. Отриманi данi про посилене утворення активних форм кисню в органiзмi експерименталь-них тварин за умов впливу 15-краун-5 дають пiдставу припустити, що у цих тварин можуть спостерiгатися змiни у фракцмному складi мембран, порушення !х-ньо! проникливост та функцiональноI активност [6].
Бiологiчнi мембрани вiдiграють значну роль у збе-реженнi гомеостазу оргаызму. Плазматичнi мембрани вщокремлюють одну кглтину вiд iншо,i, забез-печуючи кгмтинну iндивiдуальнiсть, мають вибiркову проникливють i дiють як бар'ер, який пщтримуе рiз-ницю у складi внутршньоклггинного та позакгмтинно-го середовища. Селективна проникливють мембран забезпечуеться специфiчними каналами для iонiв та субстра^в, а також с рецепторами для гормоыв та нейромедiаторiв. Бюлопчы мембрани формують органели клiтини, забезпечуючи компартменталiза-цiю кгмтинних метаболiчних процеЫв. Вiд структурно-функцiонального стану бюлопчних мембран в значнiй мiрi залежить ефективнють нейрогуморально! регу-ляцii, в них локалiзованi рецептори до медiаторiв та гормонiв, ферментнi системи, що приймають участь у метаболiзмi вторинних месенджерiв, бiлки, що формують юны канали [1,9].
Мета дослщження. Вивчити вплив 15-краун-5 на стан бюлопчних мембран клггин органiзму щурiв у пiдгострому експериментi.
Об'ект i методи дослiдження. Експеримент проводили на бiлих щурах-самцях лiнii Вiстар трим^ сячного вiку. 15-краун-5 вводили тваринам щоденно у виглядi водного розчину через зонд у шлунок про-тягом одного мiсяця у 1/100 1_О50, що становило 13,5 мкг/кг Контроль^ тварини отримували водопровщ-ну воду. По заюнченню пiдгострого експерименту щурiв обох груп забивали декапггащею гiльйотинним ножем, попередньо анестезуючи тюпенталом натрiю (50 мг/кг внутрiшньопорожнинно) [7].
Експерименти виконан з дотриманням вимог 6в-ропейсько! конвенцii про захист хребетних тварин, що використовуються для дослщних та iнших науко-вих цтей, (Страсбург 1986) та Закону Укра!ни «Про захист тварин вщ жорстокого поводження» (2006).
При вивченн фосфолiпiдного складу мембран еритроцитiв використовували еритроцити, вщмит вiд плазми 0,9% розчином №С! при 3-4-х кратному центрифугуваны. Наважку печiнки гомогенiзували в 0,9% розчин №С! у ручному гомогеызаторк Екстра-
кцiю лiпiдiв проводили за методом Кейтса [5]. Ви-паровування екстракпв лiпiдiв проводили у потоц рiдкого азоту. Для роздтення iндивiдуальних фосфо-лiпiдiв на фракцп використовували метод двомiрно,i мiкротонкошаровоI хроматографп [21]. 1дентифка-цiю фосфолiпiдiв проводили за стандартними роз-чинами фосфолт^в i за допомогою специфiчних реакцм на фосфолiпiди. Кiлькiсний вмiст загальних та Ыдивщуальних фосфолiпiдiв у лтщних екстрактах оцiнювали за кiлькiстю неоргаычного фосфору, який визначали за допомогою молiбденового реагенту [10]. Спiввiдношення фосфолтщних фракцiй розра-ховували у вщсотках фосфору фосфолiпiдiв кожно! фракцiI до фосфору загальних лт^в, прийнятих за 100%.
Визначення активност рецепторних
мембранозв'язаних комплекЫв проводили у си-наптосомах неокортекса головного мозку. Визначали параметри рiвноважного зв'язування селек-тивних лiгандiв a1-адренорецепторiв - 3H-WB4101, ß1-адренорецепторiв - 3Н-дигiдроалпренололу; 5-НТ^серотоынових рецепторiв - 3Н-серотоншу й 5-НТ2-серотонiнових рецепторiв - 3Н-сптерону синаптосомами неокортекса. Для характеристики функцiонального стану рецепторiв розраховува-ли константу дисоцiацiI (Kd) i максимальну кiлькiсть мiсць зв'язування (Bmax). Синаптосоми отримували за методом F. Hajos [12].
Результати обробляли за допомогою граф^ ка Скетчарда з використанням ПЕОМ програ-ми „Л^анд-Сот" [19]. При вивченн параметрiв зв'язування селективних лiгандiв а1-, ß-адрено-, 5-НТ2-серотонiнорецепторiв графiк Скетчарда мав криволiнiйний характер, що могло свщчити: 1) про гетерогеннють, тобто наявнiсть декiлькох пулiв ре-цепторiв, що вiдрiзняються спорщненютю до лiганду; 2) про негативну кооперативнють у пулi рецепторiв.
Для оцЫювання наявностi кооперативностi використовували координати Хтла [13] - логарифм вщношення зв'язаного лiганду до рiзницi мiж мак-симальним зв'язуванням та щею величиною (lgB/ Bmax-B) проти логарифма ктькост вiльного лiганду (lgF). Значення коефiцieнта Хiлла n<1 свщчить про наявнiсть негативних взаeмодiй, n>1 - про позитивну кооперативнiсть, n=1 - про вiдсутнiсть кооператив-них взаемодм мiж рецепторами. Для дослщжуваних нами моделей рецепторiв коефiцieнт Хтла дорiв-нював 1, що свщчило про вiдсутнiсть кооперативних ефектiв. У зв'язку з цим, прийнявши альтернативне припущення про iснування декiлькох пугмв рецепто-
р|в, у подальшому анал131 матер1алу використовували метод Rosental [18], що дозволив в1докремити у гра-фку Скетчарда дв1 системи - низько- та високоафн ного зв'язування.
Визначення параметр1в зв'язування (Kd i Bmax) високоселективного лiганду a1-адренорецепторiв 3H-WB4101 проводили за методом U'Prichard et al. [20]. У ролi мiченого лканду використовували 3Н-WB4101 (0,55 або 1,48 ТБк/ммоль, "Amersham", Ве-ликобритаыя). Середовищем iнкубацiï був 50 мМ трис-НС1 буфер (рН 7,4), який мютив 10 мМ iпразиду. Вимiрювання радiоактивностi проводили на лiчиль-нику "Бета-2". Для розрахунку результатiв у DPM (decomposition per minute) використовували формулу: Х5(100/У), де Х - результати вимiру в СРМ (count per minute), У - ефективнють вимiру, знайдена за методом внутршньо!' стандартизации %. Вмют бiлка ви-значали за методом Lowry [16].
Визначення параметрiв зв'язування
3Н-дигщроалпренололу p-адренорецепторами проводили за методом Bylund, Snyder [11]. Як селектив-ний лiганд використовували 3Н-дигщроалпренолол (1,41 або 2,11 ТБк/ммоль, "Amersham", Великобри-танiя). Середовищем iнкубацiï був 50 мМ трис-НС1 буфер (рН 7,4); 10 мМ МдС12.
Визначення параметрiв зв'язування селективних лiгандiв 5НТ1- i 5НТ2-серотонiновими рецепторами неокортекса тварин проводили за методом Peroutka, Snyder [17].
Результати дослщження та ïx обговорення. Вi-
домо, що мембрани еритроци^в i гепатоцитiв пщда-ються значним пошкодженням за умов впливу ряду ксенобютиюв, тому ïx розглядають як унiверсальнi моделi для вивчення бюлопчно!' активностi токсикан-тiв [3,4].
На 30-ту добу експерименту у фосфолтщних фракцiяx мембран еритроцитiв експериментально!' групи тварин визначали статистично достовiрне пщ-вищення рiвня фосфатидилxолiну (ФХ) на 27% та ю-тотне пщвищення рiвня лiзофосфатидилxолiну (ЛФХ) на 55%, за рахунок зниження фосфатидилетаноламi-ну (ФЕА), сфiнгомieлiну (СМ) та фосфатидилсерину (ФС) порiвняно з контролем. У печЫц спостерiгали статистично достовiрне зменшення вмiсту сфЫго-мieлiну на 31%. 15-краун-5 призводив також до пщвищення вмюту кардiолiпiну (КЛ) та лiзоформ фос-фолiпiдiв, а саме лiзофосфатидилxолiну (на 197%) i лiзофосфатидилетаноламiну (ЛФЕА) (на 85%).
Пщвищення вщсоткового вмiсту лiзоформ фосфоло-дiв пiд впливом 15-краун-5 можна пояснити посилен-ням перекисного окислення лтщв в органiзмi експери-ментальних тварин. Незва-жаючи на пщвищений вщсо-ток лiзоформ фосфолтщв, вiдсоток ФЕА не змiнювався, але пщвищувався вiдсоток ФХ як у мембранах еритро-цитiв, так i гепатоци^в. Це, iмовiрно, пов'язано зi збть-шенням швидкостi обмiну
зазначених фракцм фосфолiпiдiв у мембранах ери-троцитiв i гепатоцитов щурiв.
Вплив дослщжуваного краун-етеру на фосфо-лтщний склад гепатоцитiв, можливо, пов'язаний з особливою роллю печiнки в обм^ як лiпiдiв взагалi, так i фосфолiпiдiв зокрема. Бiосинтез фосфолiпiдiв у печЫц необхiдний не тiльки для забезпечення онов-лення структурних фосфолтщв у мембранних утво-реннях самоТ печiнки, але й для утворення фосфолi-пiдiв, якi транспортуються лтопротеТнами плазми до iнших тканин [8].
Слщ зазначити, що ФХ та СМ локалiзованi, голо-вним чином, у зовшшньому шарi фосфолiпiдiв, а ФС та ФЕА - у внутршньому. Наявнють змiн у концентра-цй' саме тих фосфолiпiдiв, що знаходяться у зовшшньому лтщному шар^ може вказувати на локалiзацiю процесу пiдвищеноТ генерацiТ активних форм кисню.
Оскiльки кардiолiпiни е основними лтщними компонентами мембран мтохондрм, змiна Тхнiх концен-трацiй, а в наслщок цього, i лтщного оточення фер-ментiв мiтохондриальних мембран може бути одыею з причин порушення бiоенергетики.
Виявленi змiни у стввщношенш фосфолiпiдних фракцiй (зокрема, накопичення ЛФХ i ЛФЕА) мембран еритроци^в i печiнки можуть бути причиною ТхньоТ дестабiлiзацiТ в результат безпосереднього впливу дослiджуваноТ сполуки та опосередненого через продукти бютрансформацп, а також наслщком iнтенсифiкацiТ процесiв втьнорадикального окислен-ня. У свою чергу, пщвищення рiвня лiзоформ фосфо-лтщв, iнтенсифiкацiя перекисного окислення лiпiдiв можуть призвести до ютотних змiн функцюнальних характеристик мембран - активностi зв'язаних фер-ментних, рецепторних, канальних бткових комплек-сiв, а також до дезЫтеграцп мембран [2].
Аналiз лкандного зв'язування 3H-WB4101 а1-адренорецепторами показав, що зв'язування проходило за типовим графком Скетчарда, який мав ви-гляд пперболи (рис. 1).
Розрахунок коефщента Хiлла (n=1) дозволив при-пустити наявнiсть декiлькох систем зв'язування. Ана-лiз у зв'язку з цим проводили за методом Rosental (рис. 2).
Дослщжуваний 15-краун-5 на 30-ту добу експерименту статистично достовiрно знижував константу дисо^ацп селективного лiганду 3H-WB4101 на 89% (для високоафЫного пулу рецепторiв) i на 73% (для низькоафiнного), а також й ктьюсть мiсць зв'язування
Рис. 1. Типовий графш Скетчарда зв'язування 3H-WB4101 а1-адре-норецепторами неокортекса щурiв (SB - специфiчне зв'язування (iMn/хв.); F - вiльний лiганд).
SB/F
SB/F
Високоафiнний пул Низькоафiнний пул
Лiганд Речовина константа максимальна кiлькiсть мiсць зв'язуванняь константа максимальна юльюсть мюць зв'язуванняь
дисощацпа дисощацпа
3H-WB 4101 Контроль 2,27+0,33 168,1+9,48 4,13+0,33 78,4+4,7
15-краун-5 0,26+0,03* 78,8± 1,08+0,08* 24,2±
3Н-дипдро- Контроль 0,33± 11,2 ± 0,760,03 9,1±
алпренолол 15-краун-5 0,26+0,03* 19,5 ± 0,58+0,03* 14,8 ±
3Н-спiперон Контроль 0,17+0,01 70,4+3,4 0,48+0,03 56,2+2,1
15-краун-5 0,13+0,01* 58,9+4,6* 0,41+0,03* 40,1+4,9*
SB
Рис. 2. Графiчний аналiз результатiв експериментiв з рецепторного зв'язування селективних лiгандiв у координатах Скетчарда: А — прямолшшна залежшсть; Б — криволiнiйна залежнiсть i3 розкладанням за Rosental; SB - специфiчно зв'язаний лiганд;
F — вiльний лiганд;-----апроксимащя результатiв дослiдження;
- • — • — I система зв'язування (високоафшний пул); - •• — •• — II система зв'язування (низькоафiнний пул).
рiв. Вiдомо, що адренергiчна регуляцiя функцiй органiв може модулюватися не тть-ки за рахунок змЫи числа або стввщношення адрено-рецепторiв, але i внаслщок iндукцii будь-яких процесiв спряження рецепторiв iз вну-трiшньоклiтинними структурами трансмiсii клiтинного сигналу.
Для 5-НТ1- рецепто-рiв графiк Скетчарда мав прямолЫмний характер, що являе собою одноцен-трову модель зв'язування. Для 5-НТ2-рецепторiв гра-фiк Скетчарда мав вигляд
Л^анд
Речовина
3H-WB 4101
Контроль
15-краун-5
лiганду з синаптосома-ми неокортексу щурiв вiдповiдно на 49% i 64%, порiвняно з контролем (табл.).
Типовий графк
Скетчарда зв'язування 3Н-дигщроалпренололу Р-адренорецепторами також був криволЫмним, що дозволило припусти-ти наявнють як мiнiмум двох пулiв рецепторiв (рис. 3).
Експерименти ре-естрували збтьшення
кiлькостi високо- та низькоафЫних рецепторiв за дii дослiджуваного 15-краун-5 на 72% i 59% вщповщно. Ця речовина також пiдвищувала спорщненють ви-
Таблиця.
Вплив 15-краун-5 на параметри зв'язування селективних лiгандiв рецепторами неокортексу головного мозку щурiв (M± m, n=10)
3Н-дипдро-алпренолол
3H-cninepoH
Контроль
15-краун-5
Контроль
15-краун-5
Високоафiнний пул
константа дисощацп3
2,27+0,33
0,26+0,03*
0,33±
0,26+0,03*
0,17+0,01
0,13+0,01
максимальна кшьюсть мiсць зв'язуванняь
168,1+9,48
78,8±
11,2 ±
19,5 ±
70,4+3,4
58,9+4,6
Низькоафiнний пул
константа дисощацп3
4,13+0,33
1,08+0,08
0,760,03
0,58+0,03
0,48+0,03
0,41+0,03'
максимальна кiлькiсть мiсць зв'язуванняь
78,4+4,7
24,2±
9,1±
14,8 ±
56,2+2,1
40,1+4,9"
Примггки: а - нМ, b - фмоль/мг бтка, * - р<0,05 в1дносно контролю.
Рис. 3. Типовий графш Скетчарда зв'язування 3Н-дигiдроалпре-нололу ß1-адренорецепторами неокортекса експериментальних тварин
Примггки: SB - специф1чне зв'язування Пмп/хв.); F - в1льний л1ганд.
соко- та низькоафЫного пулiв Р1-адренорецепторiв неокортексу головного мозку щурiв (табл.).
Отриман данi свiдчать про змiну адренерпч-но! регуляцii пiд впливом 15-краун-5, що виявило-ся у бтьшм активацii a1-адренорецепторiв, нiж Р1-адренорецепторiв.
Це, у свою чергу, може супроводжуватись змЫою ефектiв, опосереднених даними пщтипами рецепто-
гiперболи, що дозволило щентиф^вати два пули зв'язування - високо- та низькоафЫний. Параметри зв'язування селективних лiгандiв 5-НТ1- та 5-НТ2-серотонiнових рецепторiв у тварин, що пщлягали впли-ву 15-краун-5, в^^знялися вiд аналогiчних показникiв контрольно! групи. Досли джувана речовина призво-дила до однотипних змЫ характеру зв'язування селективних лiгандiв як 5-НТ1-, так i 5-НТ2-серотонiновими рецепторами, збтьшуючи спорiдненiсть рецепторiв до лiганду на 37% та зменшуючи кiлькiсть мюць зв'язування на 23%, порiвняно з контролем для 3Н-серотошну. Для високоафЫного та низько-афiнного пулiв 5-НТ2-рецепторiв характерним було зниження константи дисо^ацп за дii 15-краун-5 на 22%, та кшькост мiсць зв'язування на 15%, порiвняно з контролем.
Визначен змiни функцiонального стану рецепто-рiв неокортекса у тварин, що пщлягали токсичному впливу 15-краун-5 (враховуючи мембранну лока-лiзацiю серотонiнергiчних рецепторiв) свiдчать на
користь нашо|' ппотези про мембранотропн власти-BOCTi дослiджуваних ксенобiотикiв i також поясню-ють появу ^MnTOMÎB порушень з боку центральноï нервово'|' системи, шлунково-кишкового тракту, ди-хально'|' та серцево-судинноï системи у токсикова-них тварин [14,15]. Однотипнiсть змЫ властивостей функцiонально рiзних рецепторiв свщчить про неспе-цифiчний характер впливу краун-етерiв на мембран-нi рецептори, ферменты комплекси. В основi такого впливу ксенобютиюв може бути посилення втьно-радикальних процесiв перекисного окислення лтщв клiтинних мембран, змiна проникност мембран для метаболiтiв, сигнальних молекул, як здатнi модулю-вати синаптичну передачу.
Таким чином, дослщжуваний макрогетеро-циклiчний краун-етер здатнi впливати на стан мембранозв'язаних рецепторних комплекЫв, що може бути одыею з ланок структурно-метаболiч-них порушень в органiзмi тварин. ЗмЫи параметрiв зв'язування мембранних рецепторiв i3 селективними лiгандами свщчать про можливий вплив краун-етеру на конформацмний стан глiкопротеïнових рецепторних молекул. Дiя макроциклiчних етерiв на рецепторы комплекси може реалiзуватися через змЫи у фосфо-лiпiдному оточены рецепторiв, а також через ефекти солюбiлiзацi,i, iнтерналiзацi,i рецепторних комплексiв.
Висновки
1. Дiя 15-краун-5 призводить до змЫ фракцiйного складу фосфолiпiдiв мембран еритроци™ та гепато-
цитiв щурiв, пiдвищуючи вiдсоток фосфатидихолiну i лiзофосфатидилхолiну в еритроцитах та знижуючи вщсоток сфiнгомieлiну, фосфатидилiнозитолу i пщви-щуючи - фосфатидилхолiну, лiзофосфатидилетано-ламiну i лiзофосфатидилхолiну в печiнцi.
2. Пщвищення вщсоткового вмiсту лiзоформ фос-фолтщв пiдтверджуe активацiю перекисного окислення лтщв мембран органiзму експериментальних тварин пщ впливом продуктiв бiотрансформацiï кра-ун-ефiрiв.
3. 15-краун-5 односпрямовано впливае на ре-цепторну ланку дискримЫацп клiтинного сигналу, знижуючи константи дисо^аци та пiдвищуючи або знижуючи максимальну ктькють мiсць зв'язування селективних лiгандiв a-, ß,-, 5-НТ, та 5-НТ2-рецепторiв синаптосом неокортексу щурiв.
4. Односпрямован змiни рецепторного апарату доводять неспецифiчний модуляторний вплив 15-краун-5 насамперед на фосфолтщне мiкрооточення, як частину рецепторних комплекЫв.
Перспективи подальших дослщжень. В по-дальшому було б цiкаво дослiдити вплив краун-спо-лук на пострецепторну ланку трансмiсiï внутршньо-клiтинного сигналу в органiзмi теплокровних тварин.
^iTepaTypa
1. Balli M.B. Tekuchest' membrany v biologii: koncepcii membrannyh struktur / M.B. Balli, B. Besterling, Dzh.D. Brejlsford. - Kiev: Naukova dumka, 1989. - 312 s.
2. Baraboj V.A. Okislitel'no-antioksidantnyj gomeostaz v norme i patologii / V.A. Baraboj, D.A. Sutkovoj. - K.: Naukova dumka, 1997. - 420 s.
3. Djatlovickaja Je.V. Lipidy kak biojeffektory / Je.V. Djatlovickaja, V.V. Bezuglov // Biohimija. - 1998. - T. 63. - Vyp. 1. - S. 3-5.
4. Zacepina D.N. Membrannye potencialy i adaptacionnye sposobnosti limfocitov i jeritrocitov v razlichnyh sostojanijah zhiznedejatel'nosti mlekopitajushhih / D.N. Zacepina, G.V. Vengrus, N.N. Gorjunov // Biofizika. - 1993. - T. 38. - № 6. - S. 10981103.
5. Kejts M. Tehnika lipidologii / M. Kejts. - M.: Mir, 1975. - 322 s.
6. Kratenko R.I. Biologichni efekti 15-kraun-5 pri diy na aktivnist' sistemi mikrosomal'nogo okislennja ta vil'no-radikal'ni procesi u pid gostromu eksperimenti / R.I. Kratenko // Visnik problem biologii i medicini. - 2017. - Vip. 3, t. 1. - S. 82-88.
7. Lang S.M. Laboratornaja krysa / S.M. Lang, R.P. Uilson // Laboratornye zhivotnye. - 1993. - № 2. - S. 101-110.
8. Mak-Mjurej U. Obmen veshhestv u cheloveka / U. Mak-Mjurej. - M.: Mir, 1980. - 340 s.
9. Findlej Dzh.B. Biologicheskie membrany / Dzh.B. Findlej, U. Jevans. - M.: Mir, 1990. - 424 s.
10. Brockhuse R.M. Phospholipids structure of erythrocytes and hepatocytes / R.M. Brockhuse // Clin. Biochem. - 1974. - № 3. -P. 157-158.
11. Bylund D.B. Beta-adrenergic receptor binding in membrane preparations from mammalian brain / D.B. Bylund, S.H. Snyder // Mol. Pharmac. - 1979. - Vol. 12. - P. 68-580.
12. Hajos F. An improved method for preparation of synaptosomal fractions in high purity / F. Hajos // Brain Res. - 1975. - Vol. 93. -P. 485-489.
13. Hill A.V. The combinations of hemoglobin with oxygen and with carbon monoxide I / A.V. Hill // Biochem. J. - 1913. - Vol. 7, № 5. - P. 471-480.
14. Kratenko R.I. Crown-ethers toxicity parameters and their cumulative properties in short-term experiments / R.I. Kratenko // Bionoria Ta Baneonoria. - 2016. - № 18. - P. 38-43.
15. Kratenko R.I. Crown-ethers - xenobiotics which possess membranotropic activity / R.I. Kratenko // Bionoria Ta Ba.neo.nona. -2014. - № 16. - P. 21-28.
16. Lowry O.H. Protein measurement with the Folin phenol reagent / O.H. Lowry, N.J. Rosenbrough, A.L. Farr, R.J. Randall // J. Biol. Chem. - 1951. - Vol. 193. - P. 265-275.
17. Peroutka S.J. Multiple serotonin receptors: differential binding of 3H-5-hydroxytryptamine, 3H-5-lysergic acid diethylamide and 3H-spiroperidol / S.J. Peroutka, S.H. Snyder // Mol. Pharmacol. - 1979. - Vol. 16. - P. 687-699.
18. Rosenthal H.E. A graphic method for the determination and presentation of binding parameters in a complex system / H.E. Rosenthal // Analytical Biochem. - 1967. - Vol. 20. - P. 525-532.
19. Scatchard G. The attractions of proteins for small molecules and ions / G. Scatchard // Ann. N.Y Acad. Sci. - 1949. - V. 51. -P. 660-672.
20. U'Prichard D. Binding characteristics of a radiolabeled agonist and antagonist of central nervous system alpha-noradrenergic receptors / D. U'Prichard, D. Greenberg, S.H. Snyder // Molec. Pharmac. - 1977. - Vol. 13. - P. 454-473.
21. Vashovsky V.E. UPTL of phospholipids micstures containing phosphotidyl glycerol / V.E. Vashovsky, T.A. Terekkive // J. High Res. Chromatogr. - 1979. - № 11. - P. 671-672.
Б1ОЛОГ1ЧН1 ЕФЕКТИ 15-КРАУН-5 ПРИ ДМ НА СТАН МЕМБРАН КЛ1ТИН ЩУР1В У П1ДГОСТРОМУ ЕКСПЕ-РИМЕНТ1
Кратенко Р. I.
Резюме. В статт представлен результати бiологiчноi дИ 15-краун-5 на фосфолiпiдний склад мембран ери-троцитiв та гепатоцитiв та стан мембранно-зв'язаних рецепторiв синаптосом головного мозку. Експеримент проводили на бiлих щурах-самцях лiнii Вiстар тримiсячного BiKy. 15-краун-5 вводили тваринам щоденно у виглядi водного розчину через зонд у шлунок протягом одного мiсяця у 1/100 LD50, що становило 13,5 мкг/кг Контроль-нi тварини отримували водопровщну воду. Дiя 15-краун-5 призводила до змЫ фракцiйного складу фосфолтщв мембран, пiдвищyючи вiдсоток фосфатидихолiнy i лiзофосфатидилхолiнy в еритроцитах та знижуючи вщсоток сфiнгомieлiнy, фосфатидилiнозитолy i пщвищуючи - фосфатидилхолiнy, лiзофосфатидилетаноламiнy i лiзофос-фатидилхолiнy в печiнцi. Пiдвищення вщсоткового вмюту лiзоформ фосфолiпiдiв пiдтверджye активацю перекисного окислення лiпiдiв мембран оргаызму експериментальних тварин пiд впливом продукпв бiотрансформацii краyн-ефiрiв. 15-краун-5 односпрямовано впливав на рецепторну ланку дискримЫацп кглтинного сигналу, знижуючи константи дисо^ацп та пiдвищyючи або знижуючи максимальну ктькють мюць зв'язування селективних лiгандiв а-, Р1-, 5-НТ1 та 5-НТ2-рецепторiв синаптосом неокортексу щyрiв. Односпрямован змiни рецепторного апарату доводять неспецифiчний модуляторний вплив 15-краун-5 насамперед на фосфолодне мiкрооточення, як частину рецепторних комплекЫв.
Ключовi слова: 15-краун-5, фосфолтщи, адренорецептори, серотонiновi рецептори.
БИОЛОГИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ 15-КРАУН-5 ПРИ ДЕЙСТВИИ НА СОСТОЯНИЕ МЕМБРАН КЛЕТОК КРЫС В ПОДОСТРОМ ЭКСПЕРИМЕНТЕ
Кратенко Р. И.
Резюме. В статье представлены результаты биологического действия 15-краун-5 на фосфолипидный состав мембран эритроцитов и гепатоцитов и состояние мембранно-связанных рецепторов синаптосом головного мозга. Эксперимент проводили на белых крысах-самцах линии Вистар трехмесячного возраста. 15-краун-5 вводили животным ежедневно в виде водного раствора через зонд в желудок на протяжении одного месяца в 1/100 LD50, что составляло 13,5 мкг/кг Контрольные животные получали водопроводную воду. Действие 15-краун-5 приводило к изменениям фракционного состава фосфолипидов мембран, повышая процентное содержание фосфатидихолина и лизофосфатидилхолина в эритроцитах снижая процент сфингомиелина, фосфатидилино-зитола и повышая - фосфатидилхолина, лизофосфатидилэтаноламина и лизофосфатидилхолина в печени. Повышение процентного содержания лизоформ фосфолипидов подтверждает активацию перекисного окисления липидов мембран организма экспериментальных животных под влиянием продуктов биотрансформации краун-эфиров. 15-краун-5 однонаправлено влиял на рецепторное звено дискриминации клеточного сигнала, снижая константы диссоциации и повышая или снижая максимальное количество мест связывания а-, Р1-, 5-НТ1 та 5-НТ2-рецепторов синаптосом неокортекса крыс. Однонаправленные изменения рецепторного аппарата доказывают неспецифическое модуляторное влияние 15-краун-5, прежде всего на фосфолипидное микроокружение, как часть рецепторных комплексов.
Ключевые слова: 15-краун-5, фосфолипиды, адренорецепторы, серотониновые рецепторы.
BIOLOGICAL EFFECTS OF 15-CROWN-5 WHEN ACTIONG ON RATS CELLULAR MEMBRANES STATE AT SUBACUTE EXPERIMENT
Kratenko R. I.
Abstract. The paper represents the experimental results of 15-crown-5 biological action on phospholipids composition of erythrocytes and hepatocytes membranes, as well as, on the state of membrane-bound neurotransmitter receptors of brain synaptosomes.
Objective. Investigation of 15-crown-5 influence upon cellular biological membrane state of rat organism at sub-acute experiment.
Object and methods. The experiment was performed with the usage of three-months-old Vistar line white male rats. The experimental animals were administered with 15-crown-5 (water solution) within one month (daily) per orally in 1/100 LD50 (13.5 mkg/kg). The control group of animals was given water. Lipid extraction was performed by the Cates method. Evaporation of micro-thin-layer chromatography was used as a method for separation of individual phospholipids factions. Determination of membrane-bound receptors complexes activity was investigated in rat brain synaptosomes. The experiment used 3H-WB4101, 3H-dihydroalprenolole, 3H-serotonin and 3H-spiperone, as selective ligands for а1-, P1-adreno-, 5-НТ1-, 5-HT2-serotonin receptors, correspondently. The characteristics of the receptors functional state implied the calculation of dissociation constant (Kd), and binding sites maximal quantity (B ).
Results. The action of 15-crown-5 resulted in alterations of membrane phospholipids faction composition. The compound increased percentage contents of phosphatidyl choline and lisophosphatidyl choline in erythrocytes, decreasing sphyngomyelin and phosphatidyl inositole percentage. In the liver, the chemical increased phosphatidyl choline, lisophosphatidyl ethanole amine and lisophosphatidyl choline percentage. The increase in phospholipids lysoforms percentage verifies lipid peroxidation of experimental animals organism membranes at the influence of crown-ethers biotransphor-mation products. 15-crown-5 unidirectionally influenced the receptory link of cellular signal discrimination, decreasing dissociation constants, and increasing or decreasing binding sites maximal quantity of а-, P1-, 5-НТ1 and 5-HT2-receptors of rat neocortex synaptosomes. Unidirectional changes of receptory apparatus prove non-specific modulatory influence of 15-crown-5, first of all, on phospholipid microsurrounding, as a part of receptory complexes.
Keywords: 15-crown-5, phospholipids, adrenoreceptors, serotonin receptors.
Рецензент - проф. Непорада К. С.
Стаття надшшла 02.10.2017 року
