CC BY
12
ЭПР ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПРОДУКЦИИ ОКСИДА АЗОТА В СЕРДЦЕ И ПЕЧЕНИ КРЫС ПРИ 30-ДНЕВНОМ ОГРАНИЧЕНИИ ДВИГАТЕЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ И ПОСЛЕДУЮЩЕГО ВОССТАНОВЛЕНИЯ
Х.Л. Гайнутдинов1' 2, Т.Л. Зефиров2, В.В. Андрианов1' 2, Г.Г. Яфарова12, М.И.
9 1 9 1 9
Сунгатуллина , В.С. Июдин , Н.И. Зиятдинова , С.В. Юртаева , Ф.Г. Ситдиков
1 Казанский физико-технический институт КазНЦ РАН, Казань
2
Институт фундаментальной медицины и биологии Казанского (Приволжского) федерального университета, Казань
Abstract
By method of EPR spectroscopy were that the quantity of NO formed in heart and liver increases in 2-3 times after restriction of motor activity (MA) duration 30 days. It was found that after 2 weeks of recovery of MA the level of NO production in the tissues of the heart is reduced even more.
Key words: nitric oxide, heart, hypokinesia, electron paramagnetic resonance.
Методом ЭПР спектроскопии обнаружено, что количество оксида азота (NO) в сердце и печени увеличивается в 2-3 раза после 30-суточного ограничения двигательной активности (ДА). Было найдено, что через 2 недели после восстановления ДА уровень продукции NO в этих тканях снижается еще больше.
Ключевые слова: оксид азота, сердце, гипокинезия, электронный парамагнитный резонанс
Двигательная деятельность (ДА) является одним из необходимых условий поддержания нормального функционального состояния человека, его естественная биологическая потребность [5]. Гипокинезия (ограничение ДА) является одной из важнейших медико-социальных проблем, вызванной образом жизни, профессиональной деятельностью, длительным постельным режимом и т.д. [3, 7]. При этом происходит уменьшение нагрузки на мышечный аппарат, существенно уменьшаются потребление тканями кислорода и активность окислительных процессов, возникают изменения сократительной функции мышцы сердца [5]. Система оксида азота (NO) является одной из наиболее изучаемых систем организма. В жизнедеятельности позвоночных особо значима роль NO при функционировании сердечно-сосудистой и нервной систем [1, 2, 4]. NO играет важную роль при адаптации организма к различным изменениям внешней среды и внешних условий. Исходя из этого, целью исследования явилось изучение возможного изменения продукции NO в тканях сердца и
печени крыс, которые восстанавливались после длительного (30 суток) ограничения ДА.
Для экспериментов использовали белых беспородных крыс различного возраста. Ограничение ДА растущих крысят добивались помещением их в клетки-пеналы. Ограничение ДА начинали с 21-дневного возраста и к 25 дню ограничения ДА время пребывания животных в клетках-пеналах достигло 23 часов [3]. После 30-суточного ограничения ДА половину экспериментальных крыс на 2 недели переводили на режим неограниченной ДА. Изучали содержание NO в тканях сердца и печени крыс после 30-суточного ограничения ДА и крыс после восстановления от режима ограничения ДА с использованием метода спектроскопии электронного парамагнитного резонанса (ЭПР). Была применена методика спиновых ловушек, которая позволяет детектировать NO в малых концентрациях [8], использовали комплекс Fe2+ c диэтилдитиокарбаматом (ДЭТК). Регистрация спектров ЭПР приготовленных образцов проводилась на спектрометре ЭПР Х-диапазона ER 200 SRC фирмы Брукер при 77 К°. В качестве контроля тестировались интактные животные соответствующего возраста. Амплитуду спектров ЭПР всегда нормировали на вес образца и на амплитуду сигнала ЭПР эталонного образца (подробности методики описаны нами ранее [3,
6]. Количество NO оценивалось по интенсивности характерного сигнала ЭПР,
2+
принадлежащего комплексу (ДЭТК)2-Бе-ЫО. Нами было найдено, что количество NO, образующегося в тканях желудочков и предсердий сердца увеличивается после 30- суточного ограничения двигательной активности в 2-3 раза. Было найдено, что через 2 недели после восстановления ДА уровень продукции NO в тканях сердца снижается еще больше.
Таким образом, полученные результаты позволяют сделать вывод о наличии тесных связей уровня NO в организме с режимом двигательной активности. Поскольку рассмотрение данных литературы показывает, что ограничение двигательной активности вызывает значительные изменения в сердечнососудистой системе, во внутренних органах, в системе кровотока и снабжения организма кислородом, то можно предположить, что часть этих изменений вызвана стационарным увеличением продукции NO в ключевых для деятельности организма тканях.
Работа выполнена в рамках государственной программы повышения конкурентоспособности Казанского (Приволжского) федерального университета (№ 17.9783.2017/8.9)
Список литературы
1. Андрианов В.В., Ситдиков Ф.Г., Гайнутдинов Х.Л., Юртаева С.В., Обыночный А.А., Яфарова Г.Г., Муранова Л.Н., Каримов Ф.К., Чиглинцев В.М., Июдин В.С. Изменение содержания оксида азота в сердце интактных и десимпатизированных крыс в онтогенезе // Онтогенез. 2008. Т. 39, №6. С. 437442.
2. Ванин А.Ф. Динитрозильные комплексы железа и S-нитрозотиолы - две возможные формы стабилизации и транспорта оксида азота в биосистемах // Биохимия. 1998. Т. 63. С. 924-938.
3. Гайнутдинов Х.Л., Андрианов В.В., Июдин В.С., Юртаева С.В., Яфарова Г.Г., Файзуллина Р.И., Ситдиков Ф.Г. Исследование методом ЭПР-спектроскопии интенсивности продукции оксида азота в тканях сердца крыс при гипокинезии // Биофизика. 2013. Т. 58, №2. С. 276-280.
4. Реутов В.П., Охотин В.Е., Шуклин А.В. и др. Оксид азота и цикл в миокарде: молекулярные, биохимические и физиологические аспекты // Успехи физиол. наук. 2007. Т. 38, №4. С. 39-58.
5. Чинкин А.С. Механизмы саморегуляции сократительной функции миокарда при гипокинезии и мышечной тренировке // Успехи физиологических наук. 2012. Т. 43, №2. С. 72-82.
6. Gainutdinov Kh.L., Gavrilova S.A., Iyudin V.S., Golubeva A.V., Davydova M.P., Jafarova G.G., Andrianov V.V., Koshelev V.B. EPR study of the intensity of the nitric oxide production in rat brain after ischemic stroke // Applied Magnetic Resonance. 2011. V. 40, №3. P. 267-278.
7. Ling H., Massey L.A., Lees A.J., Brown P., Day B.L. Hypokinesia without decrement distinguishes progressive supranuclear palsy from Parkinson's disease // Brain. 2012. Vol. 135, №4. P. 1141-1153.
8. Vanin A.F., Huisman A., Van Faassen E.E. Iron dithiocarbamate as spin trap for nitric oxide detection: pitfalls and successes // Methods in Enzymology. 2003. Vol. 359. P. 27-42.
