Генерация свободных радикалов кислорода в митохондриях нормального и ишемического миокарда тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.02, кандидат физико-математических наук Коркина, Ольга Виталиевна

• Коркина, Ольга Виталиевна
• кандидат физико-математических наук
• 2000

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Коркина, Ольга Виталиевна

Введение

Глава 1. Литературный обзор

1.1. Кислородные радикалы в биологических системах и некоторые их свойства

1.2. Ферментативные антиоксидантные системы

1.3. Митохондрии как основной источник кислородных радикалов в клетке

1.4. Ишемическое прекондиционирование

1.4.1. Ишемия: возникновение и развитие метаболических нарушений

1.4.2. Реперфузия: кислородный парадокс

1.4.3. Классическое ишемическое прекондиционирование: триггеры, сигнальные пути и конечные эффекторы

1.4.4. Вторая фаза индукции эндогенных защитных механизмов

Глава 2. Материалы и методы исследования

2.1. Перфузия изолированных сердец

2.2. Ход опытов с перфузируемыми сердцами

2.3. Получение изолированных митохондрий

2.4. Определение функциональной активности митохондрий

2.5. Регистрация спектров ЭПР

2.6. Генерация супероксидных радикалов в ксантиноксидазной реакции

Глава 3. Результаты и обсуждение

3.1. Генерация свободных радикалов кислорода митохондриями сердца: общие закономерности

3.2. Генерация свободных радикалов кислорода митохондриями сердца: влияние субстратов, ингибиторов и разобщителей дыхательной цепи

3.3. Разобщающее действие жирных кислот: эффект лаурата

3.4. Влияние ишемии и реперфузии на состояние дыхательной цепи митохондрий; эффект ишемического прекондиционирования

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Генерация свободных радикалов кислорода в митохондриях нормального и ишемического миокарда»

Образование активных форм кислорода в результате процессов жизнедеятельности является неотъемлемой составляющей аэробного метаболизма. Образование кислородных радикалов в биологических системах происходит постоянно и является как прямым результатом функционирования некоторых специальных ферментативных систем, так и следствием побочного процесса множества окислительно-восстановительных реакций. Значительный интерес в отношении короткоживущих кислородных радикалов обусловлен, прежде всего, их высокой химической активностью. Наличие неспаренного электрона на тг*2р-орбитали кислорода приводит к тому, что окисление практически любого клеточного компонента (в первую очередь, ДНК, мембранных липидов и белков) становится термодинамически выгодным процессом.

Основным потребителем кислорода в клетке является дыхательная цепь митохондрий - более 90 % всего потребляемого клеткой кислорода восстанавливается до воды с участием цитохромоксидазы митохондрий, поэтому способность митохондрий к одноэлектронному восстановлению кислорода представляет наибольшую опасность. В обычных условиях, когда скорость побочного образования активных форм кислорода относительно невысока, мощная антиоксидантная система клетки эффективно защищает от развития окислительного стресса. В условиях пониженного энергетического метаболизма, в 4-м состоянии дыхательной цепи, при существенном увеличении внутриклеточной концентрации кислорода, происходят также значительные сдвиги в редокс-потенциалах переносчиков дыхательной цепи, способствующие резкому возрастанию скорости генерации кислородных радикалов. Для выяснения молекулярных основ организации защитных механизмов клетки на уровне регуляции внутриклеточной концентрации кислорода, а также редокс-состояния переносчиков дыхательной цепи представляет большой интерес изучение действия эндогенных разобщающих факторов дыхательной цепи - жирных кислот. Применение ингибиторов дыхательной цепи, обладающих специфичностью по отношению к различным участкам цепи, позволяет установить расположение центров, наиболее активно генерирующих кислородные радикалы, а также оценить относительный вклад каждого из этих центров в суммарную величину скорости образования активных форм кислорода митохондриями. Возможность управления составом газовой среды в измеряемом образце обеспечивает стабильность условий проведения длительного эксперимента и достоверность полученных результатов.

Участие кислородных радикалов в развитии патологических состояний ткани после длительной ишемии в настоящее время можно считать доказанным. Ишемия характеризуется как неадекватное снабжение ткани кислородом и необходимыми метаболитами и обусловлена нарушениями в системе кровообращения. Вследствие энергетической недостаточности во время ишемии происходит активация анаэробного гликолиза, направленного на синтез АТР, запасов которого, тем не менее, оказывается недостаточно для обеспечения энергетических потребностей клеток. Как результат анаэробного гликолиза в клетках возникают множественные нарушения ионного равновесия, следствием которых, в свою очередь, является невозможность нормального функционирования ткани. Было обнаружено, что следующая за длительной ишемией реперфузия миокарда сопровождается значительными тканевыми повреждениями и нарушениями сократительной способности - появлением аритмий и временной механической дисфункции. Это явление, получившее название "кислородный парадокс", обусловлено резким усилением генерации активных форм кислорода при восстановлении нормального уровня внутриклеточного кислорода.

Ишемическое прекондиционирование (предпосылка) ~ краткая серия непродолжительных циклов ишемии-реперфузии, предшествующая длительной ишемии, привлекает внимание в силу оказываемого им защитного действия на миокард, его адаптации к ишемическому стрессу. Защитный эффект ишемического прекондиционирования выражается в задержке по времени развития необратимых клеточных повреждений, что приводит к уменьшению области инфаркта после длительной ишемии и сохранению сократительной активности миокарда. В силу того, что основным повреждающим фактором реперфузии являются кислородные радикалы, представляет большой интерес влияние ишемического прекондиционирования на активность генерации кислородных радикалов митохондриями. Кроме того, поскольку для восстановления условий нормального режима работы миокарда после длительной ишемии необходимо сохранение функциональной активности митохондрий, изучение влияния ишемического прекондиционирования на степень сопряженности процессов окисления и фосфориллирования в митохондриях представляется перспективным для выяснения цепи событий ишемического патогенеза.

Цель работы. Диссертация посвящена исследованию механизмов регуляции генерации активных форм кислорода в кардиомиоцитах -клетках сердечной мышцы в - в условиях окислительного стресса. Основной целью работы являлось изучение влияния ишемии и реперфузии миокарда на функциональную активность митохондрий и кинетику образования ими свободных радикалов кислорода.

Научная новизна. Основными результатами и положениями, которые составляют предмет диссертации, являются:

С помощью метода ЭПР-спектроскопии спиновых ловушек впервые проведено исследование генерации свободнорадикальных форм кислорода в изолированных митохондриях сердца в условиях непрерывной аэрации.

Получены новые данные о взаимосвязи между энергетическим состоянием мембран митохондрий сердца и прямым взаимодействием электронных переносчиков дыхательной цепи с кислородом.

Впервые с помощью ЭПР-спектроскопии спиновых ловушек изучены закономерности генерации активных форм кислорода митохондриями, выделенными из сердечной мышцы после аэробной перфузии, ишемии различной длительности и реперфузии.

Показано наличие взаимосвязи между усиленной генерацией активных форм кислорода митохондриями сердца и изменениями энергетического метаболизма и сократительной функции сердечной мышцы после длительной ишемии.

Изучено действие коротких периодов ишемии и реперфузии (ишемического прекондиционирования) на функциональную активность дыхательной цепи и кинетику образования свободных радикалов кислорода в митохондриях.

Показано, что защитный эффект процесса ишемического прекондиционирования на сократительную функцию и энергетический метаболизм сердца может быть связан с меньшей генерацией активных форм кислорода в кардиомиоцитах после длительной ишемии.

Научно-практическое значение работы. Представленные в работе экспериментальные данные могут быть использованы для выяснения молекулярных механизмов процессов, влияющих при патогенезе ишемической болезни на нарушения сократительной функции миокарда, на сопряжение процессов митохондриального дыхания и энергизации, а также на образование активных форм кислорода в клетках сердечной мышцы.

Заключение диссертации по теме «Биофизика», Коркина, Ольга Виталиевна

ВЫВОДЫ

1. Предложенная нами методика регистрации в условиях непрерывной аэрации супероксид-зависимого окисления спиновой ловушки TIRON в парамагнитные семихиноны является удобным и чувствительным методом измерения скорости генерации кислородных радикалов в митохондриях сердца.

2. Прямое взаимодействие электронных переносчиков митохондрий сердца с кислородом с образованием супероксидных радикалов зависит как от места ингибирования дыхательной цепи, так и от степени сопряжения процессов электронного транспорта и окислительного фосфориллирования.

3. Разобщающее действие жирной кислоты лаурата, существенно снижающее скорость образования супероксидных радикалов в состоянии 4 дыхательной цепи, опосредовано ATP/ADP антипортером в митохондриях сердца.

4. Длительная ишемия миокарда приводит к полной потере дыхательного контроля и значительному росту скорости генерации кислородных радикалов в митохондриях сердца.

5. Ишемическое прекондиционирование не вносит значимых изменений в сократительную функцию сердца, функциональную активность митохондрий и кинетику генерации ими свободных радикалов кислорода.

6. Митохондрии, выделенные из сердечной мышцы после ишемического прекондиционирования, характеризуются небольшим, однако статистически достоверным ростом скорости генерации свободных радикалов кислорода, что свидетельствует в пользу предположения об участии супероксидных радикалов в запуске защитных механизмов ишемического прекондиционирования.

7. Защитный эффект процесса ишемического прекондиционирования на сократительную функцию и энергетический

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Регистрация спектров ЭПР семихинонной формы спиновой ловушки TIRON в условиях непрерывной оксигенации образца является удобным и чувствительным методом определения свободных радикалов кислорода, генерируемых дыхательной цепью митохондрий сердца. Измерение скорости потребления кислорода митохондриями в среде инкубации, содержащей TIRON, показало, что спиновая ловушка не оказывает заметного влияния на функциональные характеристики дыхательной цепи в различных состояниях дыхания. Установление кинетики образования свободных радикалов (семихинонов) TIRON в системе с известной скоростью генерации супероксидных радикалов (ксантин-ксантиноксидаза) позволяет провести количественную оценку скорости образования кислородных радикалов митохондриями сердца.

Скорость генерации супероксидных радикалов митохондриями определяется функциональным состоянием дыхательной цепи и проявляет субстратную зависимость. В отсутствие субстратов окисления не происходит образования кислородных радикалов, в количестве, достаточном для регистрации с помощью метода спиновых ловушек. В состоянии пониженного энергетического метаболизма, обусловленного исчерпанием субстрата фосфорилирования ADP (состояние 4), и, соответсвенно, при высоком значении трансмембранного потенциала митохондрий, скорость генерации кислородных радикалов значительно возрастает. Добавление ADP, также как и разобщителей окислительного фосфориллирования (СССР, жирной кислоты лаурата и др.), приводит к резкому снижению скорости образования супероксидных радикалов. Разобщающее действие лаурата частично подавляется ADP и почти полностью устраняется карбоксиатрактилатом - ингибитором ADP/ATP-антипортера, что позволяет сделать заключение об участии ADP/ATP-антипортера митохондрий в разобщающем действии жирных кислот. На основании ингибиторного анализа можно выделить два участка дыхательной цепи, принимающие активное участие в образовании кислородных радикалов: NADH-CoQ редуктазное звено и Ъс\ комплекс дыхательной цепи. Образование супероксидного радикала в Ьсх комплексе обусловлено прямым взаимодействием с кислородом нестабильной фракции убисемихинона, локализованного вблизи границы внутренней митохондриальной мембраны с межмембранным пространством. Скорость генерации кислородных радикалов в присутствии сукцината в качестве субстрата окисления превышает соответствующую величину в присутствии субстратов комплекса I (глутамата и малата), что связано с дополнительным образованием свободных радикалов кислорода при обратном переносе электронов от сукцината на комплекс I и NAD+. Ингибирование обратного переноса ротеноном приводит к снижению генерации супероксидных радикалов. Полученные результаты свидетельствуют о сравнимых скоростях образования кислородных радикалов в NADH-CoQ редуктазном звене и Ьс\ комплексе дыхательной цепи.

Скорость генерации кислородных радикалов в митохондриях, выделенных из сердечной мышцы после длительной ишемии, значительно превышала соответствующую величину в митохондриях из нормального миокарда. Длительная ишемия приводила также к полной потере дыхательного контроля митохондрий. Изменения в состоянии переносчиков дыхательной цепи митохондрий происходили параллельно с развитием ишемической контрактуры миокарда и значительным снижением величины развиваемого давления.

Митохондрии, выделенные из сердец группы ишемического прекондиционирования перед длительной ишемией, характеризовались несколько повышенной скоростью образования кислородных радикалов, однако, практически не отличались по величине дыхательного контроля от митохондрий из сердец контрольной группы. Длительная ишемия

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Коркина, Ольга Виталиевна, 2000 год

1. Владимиров Ю.А., Азизова O.A., Деев А.И., Козлов A.B., Осипов А.Н., Ращупкин Д.И. Свободные радикалы в живых системах. Итоги науки и техники // Биофизика 1991. Т. 29. С. 252.

2. Григолава И.В., Ксензенко М.Ю., Константинов A.A., Тихонов А.Н., Керимов Т.М., Рууге Э.К. Тайрон как спиновая ловушка для супероксидных радикалов, образуемых дыхательной цепью субмитохондриальных частиц // Биохимия 1980. Т. 45. С. 75-82.

3. Денисов Е.Т. Кинетика гомогенных реакций // Высшая школа. 1980. С. 180.

4. Левачев М.М., Мишукова Е.А., Сивкова В.Г., Скулачев В.П. Энергетический метаболизм морской свинки после гипотермии // Биохимия 1965. Т. 30. С. 864-874.

5. Леденев А.Н., Попова Е.Ю., Константинов A.A., Рууге Э.К. ЭПР измеренение скорости генерации супероксида с использованием тайрон // Биологические мембраны 1986. Т. 3. С. 360-367.

6. Скулачев В.П. Уменьшение внутриклеточной концентрации 02 как специальная функция системы клеточного дыхания // Биохимия 1994. Т. 59. С. 1910-1912.

7. Хаткевич А.Н., Дворянцев С.Н., Капелько В.И., Рууге Э.К. Защитный эффект ишемической предпосылки (прекондиционирования): влияние длительности ишемии//Кардиология 1998. Т. 38. С. 4-8.

8. Asimakis G.K., Inner-McBrideedellin G., Conti V.R. Ischemic preconditioning attenuates acidosis and postischemic dysfunction in isolated rat heart//Am. J. Physiol. 1992. V. 263. P. H887-894.

9. Auchampach J.A., Grover G.J., Gross G.J. Blockade of ischemic preconditioning in dogs by the novel ATP dependent potassium channel antagonist sodium 5-hydroxydecanoate // Cardiovasc. Res. 1992. V. 26. P. 1054-1062.

10. Baines C.P., Cohen M.V., Downey J. M. Protein tyrosine kinase inhibitor, genistein, blocks preconditioning in isolated rabbit hearts // Circulation 1996. V. 94. P. 661.

11. Baxter G.F., Goma F.M., Yellon D.M. Characterisation of the infarct-limiting effect of delayed preconditioning: timecouse and dose-dependency studies in rabbit myocardium // Basic Res. Cardiol. 1997. V. 92. P. 159-167.

12. Baxter G.F., Goma F.M., Yellon D.M. Involvement of protein kinase C in the delayed cytoprotection following sublethal ischemia in rabbit myocardium//Br. J. Pharmacol. 1995. V. 115. P. 222-224.

13. Baxter G.F., Marber M.S., Patel V.C., Yellon D.M. Adenosine receptor involvement in a delayed phase of myocardial protection 24 hours after ischemic preconditioning // Circulation 1994. V. 90. P. 2993-3000.

14. Becker L.C., Ambrosio G. Myocardial consequences of reperfusion // Prog. Cardiovasc. Dis. 1987. V. 30. P. 23-44.

15. Birincioglu M., Yang X.M., Critz S. D., Cohen M.V., Downey J.M. ST-segment voltage during sequential coronary occlusion is an unreliable marker of preconditioning // Am J Physiol 1999. V. 277. P. H2435-2441.

16. Blaustein A.S., Schine L., Brooks W.W.,et al. Influence of exogenously generated oxidant species on myocardial function // Am. J. Physiol. 1986. V. 250. P. H595-H599.

17. Bolli R., Bhatti Z.A., Tang X.L., Qiu Y., Zhang Q., Guo Y„ Jadoon A.K. Evidence that late preconditioning against myocardial stunning in conscious rabbits is triggered by the generation of nitric oxide // Circ. Res. 1997. V. 81. P. 42-52.

18. Bolli R., Marban E. Molecular and cellular mechanisms of myocardial stunning // Physiol. Rev. 1999. V. 79. P. 609-634.

19. Bolli R., McCay P. B. Use of spin traps in intact animals undergoing myocardial ischemia/reperfusion: a new approach to assessing the role of oxygen radicals in myocardial "stunning" // Free Rad. Res. Comms. 1990. V. 9. P. 169-180.

20. Bolli R. Oxygen-derived free radicals and myocardial reperfusion injury: an overview // Cardiovasc. Drugs and Therapy 1991. V. 5. P. 249-268.

21. Bolli R., Patel B.S., Jeroudi M.O., Lai E.K., McCay P.B. Demonstration of free radical generation in "stunned" myocardium of intactdogs with the use of the spin trap a-phenyl-/V-/re/-butil nitrone. // J. Clin. Invest. 1988. V. 82. P. 476-485.

22. Boveris A., Oshino N., Chance B. The cellular production of hydrogen peroxide//Biochem. J. 1972. V. 128. P. 617-630.

23. Brady A.J., Warren J.B., Poole-Wilson P.A., Williams T.J., Harding S.E. Nitric oxide attenuates cardiac myocyte contraction // Am. J. Physiol. 1993. V. 265. P. H176-182.

24. Braunwald E., Kloner R.A. The stunned myocardium: prolonged postischemic ventricular dysfunction// Circulation 1982. V. 66. P. 1146-1149.

25. Cave A.C. Preconditioning induced protection against postischamic contractile dysfunction: characteristics and mechanisms // J. Mol. Cell. Cardiol. 1995. V.27. P. 969-979.

26. Chance B., Saronio C., Leigh J.S. Functional intermediates in the reaction of membrane-bound cytochrome oxidase with oxygen // J. Biol. Chem. 1975. V. 250. P. 9226-9237.

27. Charlat M.L., O'Neill P. G.,Egan G.M., et al. Evidence for a pathogenetic role of xanhtine oxidase in the "stunned" myocardium // Am. J. Physiol. 1987. V. 252. P. H566-H577.

28. Cinca J., Worner F., Carreno A., et al. T-Q, S-T segment mapping and hyperemia in reperfused pig heart with ischemic preconditioning // Am. J. Physiol. 1992. V. 263. P. H1732-1738.

29. Cohen M.V., Liu G.S., Downey J.M. Preconditioning causes improved wall motion as well as smaller infarcts after transient corpnary occlusion in rabbits // Circulation 1991. V. 84. P. 341-349.

30. Cohen M.V., Walsh R.S., Goto M., Downey J. M. Hypoxia preconditions rabbit myocardium via adenosine and catecholamine release // J. Mol. Cell. Cardiol. 1995. V. 27. P. 1527-1534.

31. Dana A., Baxter G.F., Yellon D.M. Both protein kinase C and tyrosine kinase mediate adenosine induced delayed cardioprotection in rabbits // Circulation 1997.

32. Das D.K., Engelman R.M., Maulik N. Oxygen free radical signaling ischemic preconditioning // Ann. N. Y. Acad. Sci. 1999. V. 874 P. 49-65.

33. Dekker L R C. Toward the heart of ischemic preconditioning // Cardiovasc Res 1998. V. 37. P. 14-20.

34. Downey J.M., Cohen M.V. Signal trasduction in ischemic preconditioning//Z. Kardiol. 1995. V. 4. P. 77-86.

35. Eldar M., Hollander G., Schulhoff N., Ohlstein E., Greengart A., Lichstein E., Shani J. Bradykinin level in the great cardiac vein during balloon angioplasty of the left anterior descending coronary artery // Am. J. Cardiol. 1992. V. 70. P. 1621-1623.

36. Erikson J.M., Velasco C.E. Endothelin-1 and myocardial preconditioning//Am. Heart J. 1996. V. 132. P. 84-90.

37. Fallen E.L., Elliot W.C., Gorlin R. Apparatus for study of ventricular function and metabolism in the isolated perfused rat heart // J. Appl. Physiol. 1967. V. 22. P. 836.

38. Geltman E., Ehsani A.A., Campbell M.K., Schechtman K., Roberts R., Sobel B.A. The influence of location and extent of myocardial infarction on long-term ventricular dysrhythmia and mortality // Circulation 1979. V. 60. P. 805-814.

39. Gho B.C., Shoemaker R.G., van den Doel M.A., Duncker D.J., Verdouw P.D. Myocardial protection by brief ischemia in non-cardiac tissue // Circulation 1996. V. 94. P. 2193-2200.

40. Go L.O., Murry C.E., Richard V.J., et al. Myocardial neutrophil accumulation during reperfusion after reversible or irreversible ischemic injury //Am. J. Physiol. 1988. V. 255. P. H1188-H1198.

41. Goto M., Liu Y., Ardell J.L., Cohen M.V., Downey J.M. Role of bradikinin in protection of ischemic preconditioning in rabbit hearts // Circ. Res. 1995. V. 77. P. 611-621.

42. Gross G.J., Farber N.E., Hardman H.F., Warltier D.C. Beneficial actions of superoxide dismutase and catalase in "stunned" myocardium of dogs // Am. J. Physiol. 1986. V. 250. P. H372-H377.

43. Hagar J.M., Hale S.L., Kloner R.A. Effect of preconditioning ischemia on reperfusion arrithmias after coronary artery occlusion and reperfusion in the rat // Che. Res. 1991. V. 68. P. 61-68.

44. Halliwell B., Gutteridge J.M.C. Free radicals in biology and medicine // Clarendon Press. London. 2-nd ed. 1989. P. 508.

45. Harding E.A., Jaggar J.H., Squires P.E., Dunno M.J. Polymyxin B has multiple blocking actions on the ATP-sensitive potassium channel in insulin-secreting cells // Pflugers Arch. 1994. V. 426. P. 31-39.

46. Hearse D.J., Humphrey S.M., Bullok G.R. The oxigen paradox and the calcium paradox: two facets of the same problem? // J. Moll. Cell. Cardiol. 1978. V. 10. P. 641-668.

47. Hearse D.J. Ischemia, reperfusion, and the determinants of tissue injury // Cardiovasc. Drugs and Therapy 1990. V. 4. P. 767-776.

48. Hearse D.J. Reperfusion of the ischemic myocardium // J. Moll. Cell. Cardiol. 1977. V. 9. P. 605-616.

49. Heurteaux C., Lauritzen I., Widmann C., Lazdunski M. Essential role of adenosine, adenosine A1 receptors, and ATP-sensitive potassium channels in cerebral ischemic preconditioning // Proc. Nat. Acad. Sci. USA 1995. V. 92. P. 4666-4670.

50. Hoek T.L., Becker L.B., Shao Z.H., Li C.Q., Schumaker P.T. Preconditioning in cardiomyocytes protects by attenuating oxidant stress at reperfusion// 2000. Circ. Res. V. 86. P. 541-548.

51. Hogeboom G.H. Meth. Enzymol. 1995. V.l. P. 16.

52. Hoshida S., Kuzuya T., Fuji H., Yamashita N., Oe H., Hon M., Suzuki K., Taniguchi N., Tada M. Sublethal ishemia alters myocardial antioxidant activity in canine heart // Am. J. Physiol. 1993. V. 264. P. H33-39.

53. Iliodromitis E.K., Kremastinos D.T., Katritsis D.G., Papadopoulos C.C., Hearse D.G. Multiple cycles of preconditioning cause loss of of protection in open-chest rabbits // J. Mol. Cell Cardiol. 1997. V. 29. P. 915920.

54. Imagawa J., Baxter G.F., Yellon D.M. Genistein, a tyrosine kinase inhibitor, blocks the "second window of protection" 48 hours after ischemic preconditioning in the rabbit //J. Mol. Cell Cardiol. 1997. V. 29. P. 1885-1893.

55. Janse M.J., Wit A.L. Electrophysiological mechanisms of ventricular arrhythmias resulting from myocardial ischemia and infarction // Physiol. Rev. 1989. V. 69. P. 1045-1169.

56. Jennings R.B., Reimer K.A. Factors involved in salvaging ischemic myocardium. Effect of reperfusion of arterial blood // Circulation 1983. V. 68. P. 125-136.

57. Jerome S.N., Akimitsu T., Gute D.C., Korthius R.J. Ischemic preconditioning attenuates capillary no-reflow induced by prolonged ischemia and reperfusion // Am. J. Physiol. 1995. V. 268. P. H2063-2067.

58. Jeroudi M.O., Hartley C.J., Bolli R. Myocardial reperfusion injury: role of oxygen radicals and potential therapy with antioxidants // Am. J. Cardiol. 1994. V. 73. P. 2B-7B.

59. Jeroudi M.O., Triana F.J., Patel B., Bolli R. Effect of superoxide dismutase and catalase, given separately, on myocardial "stunning" // Am. J. Physiol. 1990. V. 259. P. H889-H901.

60. Joannidis M., Cantley L.G., Spokes K., Medina R., Pullman J., Rozen S., Epstein F.H. Induction of heat shock proteins does not prevent renal tubular injury following ischemia // Kidney Int. 1995. V. 47. P. 1752-1759.

61. Kang P., Narabacashi M., Sato T. Biochem. J. 1983. V. 94. P. 13011306.

62. Kaplinsky E., Ogawa S., Balke W., Dreifus L.S. Two periods of early ventricular arrhythmia in canine acute myocardial infarction model // Circulation 1979. V. 60. P. 397-403.

63. Kaszala K., Vegh A., Papp J.G., Parratt J.R. Time course of the protection against ischemia- and reperfusion-induced ventricular arrhythmias resulting from brief periods of cardiac pacing // J. Mol. Cell Cardiol. 1996. V. 28. P. 2085-2095.

64. Kitakase M., Weisman H.F., Marban E. Contractile dysfunction and ATP depletion after transient calcium overload in perfused ferret heart // Circulation// 1988. V. 72. P. 685-695.

65. Koning M.M., Simonis L.A., de Zeeuw S., Nieukoop S., Post S., Verdouw P.D. Ischemic preconditioning by partial occlusion without intermittent reperfusion// Cardiovasc. Res. 1994. V. 28. P. 1146-1151.

66. Konstantinov A.A., Kunz W.S., Kamensky Yu.A. Chemiosmotic proton circuit in biological membranes. Addison Wesley. New York. 1981. P. 123-146.

67. Kotylar A.B., Sled V.D., Burbaev D.S., Moroz I.A., Vinogradov A.D. Coupling state I and the rotenone-sensitive ubisemiquinone in tightly coupled submitochondrial particles // FEBS Lett. 1990. V. 264. P. 17-20.

68. Krause S.M., Jacobus W.E., Becker L.C. Alterations in cardiac sarcoplasmic reticulum calcium transport in the postischemic "stunned" myocardium // Circ. Res. 1989. V. 65. P. 526-530.

69. Krishnamoorthy G., Hrnkle P.C.J. Biol. Chem. 1988. V. 263, P. 17566-17575.

70. Kuzuya T., Hoshida S., Yamashita N., Fuji H., Oe H., Hon M., Kamada T., Tada M. Delayed effects of sublethal ischemia on the acquisition of tolerance to ischemia // Circ. Res. 1993. V. 72. P. 1293-1299.

71. Lasley R.D., Anderson G.M., Mentzer R.M.Jr. Ischemic and hypoxic preconditioning enhance postischemic recovery of function in the rat heart // Cardiovasc. Res. 1993. V.27. P.565-570.

72. Ledenev A.N., Konstantinov A.A., Popova E., Ruuge E.K. A simple assay of the superoxide generation rate with tiron as an EPR-visible radical scavenger//Biochem. Int. 1986. V. 13. P. 391-396.

73. Light P.E., Sabir A.A., Allen B.G., Walsh M.P., French R.J. Protein kinase C-induced changes in the stoichiometry of ATP binding activate cardiac ATP-sensitive K channel //. Circ. Res. 1996. V. 79. P. 399-406.

74. Liu G.S., Thornton J., Van Winckle D.M., Stanley A.W.H., Olsson R.A., Downey J.M. Protection against infarction afforded by preconditioning is mediated by A1-adenosine receptors in rabbit heart // Circulation 1991. V. 84. P. 350-356.

75. Liu Y., Cohen M.V., Downey J.M. Chelerythrine, a highly selective ischemic preconditioning, blocks the anti-infarct effect of ischemic preconditioning in rabbit hearts letter. // Cardiovasc. Drags Ther. 1994. V. 8. P. 881-882.

76. Liu Y., Gao W.D., O'Rourke B., Marban E. Synergistic modulation of ATP-sensitive K current by protein kinase C and adenosine // Circ. Res. 1996. V. 78. P. 443-454.

77. Liu Y., Kato H., Nakata N., Kogure K. Protection of rat hippocampus against ischemic neuronal damage by pretreatment with sublethal ischemia//Brain Res. 1992. V. 586. P. 121-124.

78. Liu Y., Sato T., Seharaseyon J., Szewczyk A., O'Rourke B., Marban B. Mitochondrial ATP-dependent potassium channels. Viable candidate effectors of ischemic preconditioning // Ann. NY Acad. Sci. 1999. V. 874. P. 27-37.

79. Liu Y., Tsuchida A., Cohen M.V., Downey J.M. Pretreatment with angiotensin II activates protein kinase C and limits myocardial infarction in isolated rabbit hearts // J. Moll. Cell Cardiol. 1995. V. 27. P. 883-892.

80. Li Y., Kloner R.A. Cardioprotective effects of ischemic preconditioning are not mediated by prostanoids // Cardiovasc. Res. 1992. V. 26. P. 226-231.

81. Li Y., Kloner R.A. The cardioprotective effects of ischemic " preconditioning" are not mediated by adenosine receptors in rat hearts // Circulation 1993. V. 87. P. 1642-1648.

82. Li Y., Whittaker P., Kloner R.A. The transient nature of the effect of ischemic preconditioning on myocardial infarct size and ventricular arrhythmia // Am. Heart J. 1992. V. 123. P. 346-353.

83. Manning A.S., Hearse D.J. Reperfusion-induced arrhythmias: mechanisms and prevention//J. Moll. Cell Cardiol. 1984. V. 16. P. 497-518.

84. Marban E., Koretsune Y., Corretti M.,et al. Calcium and its role in myocardial cell injury during ischemia and reperfusion // Circulation 1989. V. 80. P. 17-22.

85. Marber M.S., Latchman D.S., Walker J.M., Yellon D.M. Cardiac stress protein elevation 24 hours after brief ischemia or heat stress is associated with resistance to myocardial infarction // Circulation 1993. V. 88. P. 12641272.

86. Maulik N., Watanabe M., Zu Y.L., Huang C.K., Cordis G.A., Schley J. A., Das D.K. Ischemic preconditioning triggers the activation of MAP kinases and MAPKAP kinase 2 in the rat hearts // FEBS Letters 1996. V. 396. P. 233237.

87. McCord J.M., Fridovich I. The utility of superoxide dismutase in studing free radical reactions. 1. Radicals generated by the interaction of sulfite, dimethyl sulfoxide, and oxigen // J. Biol. Chem. 1969. V. 244, P. 60566063.

88. Mei D.A., Gross G.J. Evidence for the involvement of the ATP-sensitive potassium channel in a novel model of hypoxic preconditioning in dogs // Cardiovasc. Res. 1995. V. 30. P. 222-230.

89. Millar C.G.M., Woolfson R.G., Unwin R.J., Neild G.H. Ischemic preconditioning does not protect the kidney from ischemia reperfusion injury // Nephrol. Dial. Transplant. 1995. V. 10. P. 736.

90. Miller R.W., Macdowall F.D. The tiron free radical as a sensitive indicator of chloroplastic photoautoxidation // Biochem. Biophys. Acta 1975. V. 387. P. 176-187.

91. Mitani A., Yasui H., Tokunga K. Effect of ischemic preconditioning on ischemia-induced contractile failure and accumulation of extracellular H+ and K+ // Jpn. Circ. J. 1994. V. 58. P. 894-902.

92. Morris S.D., Yellon D.M. Angiotensin-Converting Enzyme inhibitors potentiate preconditioning through bradykinin B2 receptor activation in human heart//JACC 1997. V. 29. P. 1599-1606.

93. Mounsey R.A., Pang C.Y., Boyd J.B., Forrest C. Augmentation of skeletal muscle survival in the latissimus dorsi porcine model using acute ischemic preconditioning // J. Otolaringol. 1992. V. 21. P. 315-320.

94. Mullane K., Bullough D. Harnessing an endogenous cardioprotective mechanism: cellular sources and sites of action of adenosine // J. Moll. Cell Cardiol. 1995. V. 27. P. 1041-1054.

95. Murry C.E., Jennings R.B., Reimer K.A. Preconditioning with ischemia: a delay of lethal cell injury in ischemic myocardium // Circulation 1986. V. 74. P. 1124-1136.

96. Murry C.E., Richard V.J., Reimer K.A., Jennings R.B. Ischemic preconditioning slows energy metabolism and delays ultrastructural damage during a sustained ischemic episode // Circ. Res. 1990. V. 66. P. 913-931.

97. Oberley L.M., Oberley T.D. Free radicals, aging and degenerative diseases. Ed. Johnson J. E., Walford R., Harman D., Miquel J., Alan R. Liss Inc. 1986. P. 325-372.

98. Ohnishi T., Salerno J.C. Iron-sulfur proteins. John Wiley & Sons, Inc. New York 1982. V. 4. P. 285-327.

99. Oshino N., Chance B., Sies H., Buchner T. The role of generation H202 in perfused rat liver and the reaction of catalase compound T and hydrogen donors//Arch. Biochem. Biophys. 1973. V. 154. P. 117-131.

100. Ovize M, Aupetit JF, Rioufol G, Loufoua J, Andre Fouet X, Miniare Y, Faucon G. Preconditioning reduces infarct size but accelerates time to ventricular fibrillation in ischemic pig heart // Am. J. Physiol. 1995. V. 269. P. H72-79.

101. Ovize M., Kloner R.A., Przyklenk K. Stretch preconditions canine myocardium //Am. J. Physiol. 1994. V. 266. P. H137-146.

102. Ovize M., Przyklenk K., Hale S.L., Kloner RA. Preconditioning does not attenuate myocardial stunning // Circulation 1992 V. 85. P. 22472254.

103. Ovize M., Przyklenk K., Kloner R.A. Partial coronary stenosis is sufficient and complete reperfusion is mandatory for preconditioning the canine heart//Circ. Res. 1992. V. 71. P. 1165-1173.

104. Papa S., Skulachev V.P. Reactive oxygen species, mitochondria, apoptosis and aging // Mol. And Cell Biochem. 1997. V.174. P.305-319.

105. Parrat J.R. Endogenous myocardial protective (antiarrhythmic) substances // Cardiovasc. Res. 1993. V. 109. P. 592-599.

106. Pasceri V., Lanza G.A., Patti G., Pedrotti P., Maseri A. Preconditioning by transient myocardial ischemia confers protection against ischemia-induced ventricular arrhythmias in variant angina // Circulation 1996. V. 94. P. 1850-1856.

107. Przyklenk K., Bauer B., Ovize M., Kloner R.A., Whittaker P. Regional ischemic "preconditioning" protects remote virgin myocardium from subsequent sustained coronary occlusion // Circulation 1993. V. 87. P. 893899.

108. Przyklenk K., Kloner R.A. Superoxide dismutase plus catalase improve contractile function in the canine model of the "stunned" myocardium //Circ. Res. 1986. V. 58. P. 148-156.

109. Przyklenk K., Sussman M.A., Simkhovich B.Z., Kloner R.A. Does ischemic preconditioning trigger translocation of protein kinase C in the canine model? // Circulation 1995. V. 92. P. 1546-1557.

110. Reimer K.A., Murry C.E., Yamasawa I., Hill M.L., Jennings R.B. Four brief periods of ischemia cause no cumulative ATP loss or necrosis // Am. J. Physiol. 1986. V. 251. P. H1306-1315.

111. Rosen C.M., Finkelstein E., Rauchman E.J. Arch. Biochem. 1982. V. 215. P. 367-378.

112. Roubaud V., Sankarapandi S., Kuppusamy P., Tordo P., Zweier J.L. Quantitative measurement of superoxide generation using the spin trap 5-(Diethoxyphosphoryl)-5-methyl-l-pirroline-N-oxide // Anal. Biochem. 1997. V. 247. P. 404-411.

113. Sato T., O'Rourke B., Marban E. Modulation of mitochondrial ATP-dependent potassium channels by protein kinase C // Circ. Res. 1998. V. 83(1). P. 110-114.

114. Schini V.B., Boulanger C., Regoli D., Vanhoutte P.M. Bradykinin stimulates the production of cyclic GMP via activation of B2 -kinin receptors in cultured porcine aortic endothelial cells // J. Pharmacol. Exp. Ther. 1990. V. 252. P. 581-585.

115. Schultz J.E., Hsu A.K., Gross G.J. Morphine mimics the cardioprotective effect of ischemic preconditioning via a glibenclamide-sensitive mechanism in the rat heart// Circ. Res. 1996. V. 78. P. 1100-1104.

116. Schulz R„ Post H„ Sakka S„ Wallbridge D.R., Heusch G. Intraischemic preconditioning: Increased tolerance to sustained low-flow ischemia by a brief episode of no-flow ischemia without intermittent reperfusion // Circ. Res. 1995. V. 76. P.9 42-950.

117. Schulz R., Rose J., Heusch G. Involment of activation of ATP-dependent potassium channels in ischemic preconditioning in swine // Am. J. Physiol. 1994. V. 269. P. H1341-1352.

118. Shiki K., Hearse D.J. Preconditioning of ischemic myocardium: reperfusion-induced arrhythmias // Am. J. Physiol. 1987. V. 253. P. H1470-1476.

119. Simpson P.J., Lucchesi B.R. Free radicals and myocardial ischemia and reperfusion injury // J. Lab. Clin. Med. 1987. V. 110, P. 13-30.107.

120. Skulachev V. P. Role of uncoupled and non-coupled oxidation in maintenance of safely low levels of oxygen and its one-electron reductants // Quart. Rev. of Biophys. 1996. V. 29. P. 169-202.

121. Slater T. F. Recent advantages in biochemical pathology: toxic liver injury // Pion Press. 1976. P. 1-283.

122. Steenbergen C., Murphy E., Levy L., London R.E. Elevation in cytosolic free calcium concentration early in myocardial ischemia in petfused rat heart // Circ. Res. 1987. V. 60. P. 700-707.

123. Steenbergen C., Perlman M.E., London R.E., Murphy E. Mechanism of preconditioning: Ionic alterations // Circ. Res. 1993. V. 72. P. 112-125.

124. Sun J.Z., Tang X.L., Park S.W., Qiu Y„ Turrens J.F., Bolli R. Evidence for an essential role of reactive oxygen species in the genesis of late preconditioning against myocardial stunning in conscious pigs // J. Clin. Invest. 1996. V. 97. P. 562-576.

125. Stiles G. Adenosine receptors: physiological regulation and biochemical mechanisms //News in Physiological Sciences 1991. V. 6. P. 161164.

126. Takashi E., Wang Y., Ashraf M. Activation of mitochondrial K(ATP) channel elicits late preconditioning against myocardial infarction via PKC signalling pathway//Circ. Res. 1999. V. 85(12). P. 1146-1153.

127. Takeshige R., Minakami S. NADH-NADPH-dependent formation of superoxide anion by bovine heart submitochondrial particles and NADH-ubiquinone-reductase preparations //Biochem. J. 1979. V. 180. P. 129-135.

128. Thornton J.D., Liu G.S., Downey J.M. Preatreatment with pertussis toxin blocks the protective effects of preconditioning: evidence for G-protein mechanism // J. Mol. Cell Cardiol. 1993. V. 25. P. 311-320.

129. Thornton J., Striplin S., Liu G.S., Swafford A., Stanley A.W., Van Winkle D.M., Downey J.M. Inhibition of protein synthesis does not block myocardial protection afforded by preconditioning // Am. J. Physiol. 1990. V. 259. P. H1822-1825.

130. Vahlhaus C., Schulz R„ Post H., Onallah R., Heusch G. No prevention of ischemic preconditioning by protein kinase C inhibitor staurosporine in swine // Circ. Res. 1996. V. 79. P. 407-414.

131. Vegh A., Komori S., Szekeres L., Parratt J.R. Antiarrhythmic effects of preconditioning in anaesthetised dogs and rats // Cardiovasc. Res. 1992. V. 26. P. 487-495.

132. Vercesi A., Reynafarje B., Lehninger A. L. Stoichiometry of H+ ejection and Ca2 uptake coupled to electron transport in rat heart mitochondria.//J. Biol. Chem. 1978. V. 253. P. 6379-6385.

133. Wang Y., Hirai K., Ashraf M. Activation of ATP-sensitive K channel for cardiac protection against ischemic injury is dependent on protein kinase C activity// Circ. Res. 1999. V. 85(8). P. 731-741.

134. Weiner J.M., Apstein C.S., Arthur J.H., et al. Persistence of myocardial injury following brief periods of coronary occlusion // Cardiovasc. Res. 1976. V. 10, P. 678-686.

135. Weiss H., Friedrich T., Hofhaus G., Preis D. The respiratory chain NADH dehydrogenase (complex I) of mitochondria // Eur. J. Biochem. 1991. V. 197. P. 563-576.

136. Yagi T. Inhibition of NADH-ubiquinone reductase activity by N,N -dicyclohylcarbodiimide and correlation of this inhibition with the occurence of energy-coupling site I in various organism // Biochemistry 1987. V. 26. P. 2822-2828.

137. YamashitaN., Kuzuya T., Hoshida S., Nishida M., Igarishi J., Hori M., Kamada T., Tada M. A "second window of protection" occurs 24 hours after ischemic preconditioning in rat heart // J. Moll. Cell Cardiol. 1995. V. 27. P. A517.

138. Yao Z., Gross G.J. Acetylcholine mimics ischemic preconditioning via a glibenclamide-sensitive mechanism in dogs // Am. J. Physiol. 1993. V. 264. P. H2221-2225.

139. Yao Z., Gross G.J. Activation of ATP-sensitive potassium channels lowers threshold for ischemic preconditioning in dogs // Am. J. Physiol. 1994. V. 267. P. H1888-1894.

140. Yao Z., Gross G.J. Effects of KATP channel opener bimakalim on coronary blood flow, monophasic action potential duration, and infarct size in dogs // Circulation. 1994. V. 89. P. 1769-1775.

141. Yrehus K, Liu Y, Downey JM. Preconditioning protects ischemic rabbit heart by protein kinase C activation // Am. J. Physiol. 1994. V. 266. P. HI 145-1152.