Гипотензивное и кардиопротекторное действие динитрозильных комплексов железа как физиологических доноров оксида азота тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.01.02, кандидат биологических наук Дроботова, Диана Юрьевна
- Специальность ВАК РФ03.01.02
- Количество страниц 113
Оглавление диссертации кандидат биологических наук Дроботова, Диана Юрьевна
Введение.
Глава 1. Обзор литературы.
1.1. Оксид азота и его роль в организме.
1.2. Оксид азота в сердечно-сосудистой системе.
1.3.ДНКЖ с тиол-содержащими лигандами, как физиологические доноры N0.
1.4. Вазодилататорное и кардиопротекторное действия ДНКЖ.
1.5.Перспективы применения ДНКЖ в терапевтической практике.
Постановка задачи.
Глава 2. Материалы и методы.
2.1. Материалы исследования.
2.2. Приборы и оборудование.
2.3. Статистический анализ.
2.4. Методы исследования.
2.4.1. Исследование действия ДНКЖ в условиях естественного кровообращения
2.4.2. Исследование защитного действия ДНКЖ в условиях нарушения кровоснабжения миокарда.
2.4.3. Спектроскопия ЭПР.
Глава 3. Результаты исследований и их обсуждение.
3.1. Действие ДНКЖ с тиосульфатом в условиях естественного кровоснабжения.
3.1.1. Регистрация N0 в интерстиции ткани органов методом микродиализа.
3.1.2. Кинетика содержания ДНКЖ в крови после внутривенного введения.
3.1.3- Определение базалъного уровня N0 в ткани органов.
3.1.4. Влияние экзогенных доноров N0 на его содержание в интерстиции ткани органов.
3.2. Защитное действие ДНКЖ в условиях региональной ишемии миокарда.
3.2.1. Регистрация ишемических повреждений в зоне окклюзии и защитного действия ДНКЖ с глутатионом.
3.2.2. Исследование антиоксидантного эффекта ДНКЖ с глутатионом в условиях региональной ишемии миокарда.
3.3. Исследование содержания ДНКЖ в крови и ткани органов.
3.3.1. Сигналы ДНКЖ в крови и ткани органов в интактных условиях.
3.3.2. Содержание ДНКЖ в крови и ткани органов в условиях окислительного стресса.
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Биофизика», 03.01.02 шифр ВАК
Превращения динитрозильных комплексов железа в организме и их действие на сердечно-сосудистую систему2012 год, доктор биологических наук Тимошин, Александр Анатольевич
Метаболиты оксида азота в процессах свободнорадикального окисления в модельных системах и ткани миокарда2008 год, кандидат физико-математических наук Гудков, Леонид Леонидович
Оксид азота и его физиологические комплексы в системах, моделирующих карбонильный стресс и их динамику в организме2009 год, кандидат физико-математических наук Губкина, Светлана Александровна
Поведение экзогенных доноров NO в организме животных2004 год, кандидат химических наук Бражникова, Надежда Владиленовна
Динитрозильные комплексы железа, S-нитрозотиолы и коэнзим Q как антиоксиданты в системах, моделирующих окислительный стресс2006 год, кандидат физико-математических наук Губкин, Андрей Александрович
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Гипотензивное и кардиопротекторное действие динитрозильных комплексов железа как физиологических доноров оксида азота»
На протяжении десятилетий исследования свойств оксида азота (N0) показано, что это низкомолекулярное нестабильное соединение играет роль важного регулятора многих метаболических и физиологических процессов в организме. Выяснение биофизических и биохимических аспектов действия этого соединения является до сих пор актуальной и недостаточно исследованной проблемой.
Одним из важнейших вопросов остается роль N0 в работе и регуляции сердечно-сосудистой системы. Имеются многочисленные данные о проявлении вазодилататорной активности путем регуляции тонуса сосудов, а также уменьшения последствий ишемии органов и тканей, перехвата супероксидных радикалов, появляющихся во время реперфузии при насыщении ткани миокарда кислородом после продолжительного нарушения кровоснабжения.
Механизмы образования N0 (как ферментативные, так и неферментативные) в условиях нарушения и восстановления кровоснабжения органов активно исследуются в настоящее время. Кроме того, хорошо известно действие N0 на митохондриальную дыхательную цепь и на стенки сосудов. Имеются многочисленные доказательства дихотомического действия N0 при его различном содержании в ткани. В последнее время считается, что такие факторы, как продолжительность действия гипоксии, определяют — снижаются ли последствия ишемии после восстановления кровотока или произойдет стимуляция окислительного стресса.
В клинической практике дня лечения различных патологий сердечко-сосудистой системы используют препараты на основе доноров N0, которые быстро разлагаются в организме с выделением N0. В частности, к таким препаратам относятся широко известные лекарственные средства на основе органических нитратов, например, нитроглицерин и его аналоги. Однако в большинстве случаев при длительном использовании развивается привыкание и, как следствие, толерантность к определенной дозе, а вынужденное повышение дозы вводимого препарата может приводить к неблагоприятным последствиям.
Одновременно с тпироким использованием нитроглицерина в настоящее время изучаются свойства и возможности применения в клинической практике также других препаратов — доноров N0. К таким соединениям относятся динитрозильные комплексы железа (ДНКЖ) с различными лигандами (цистеин, глутатион, тиосульфат). Эти соединения с тиол-содержащими лигандами, характеризующиеся в растворе ионнои формой {(К^РелЫО'Ы , могут формироваться в организме по Ь-аргинин-зависимому пути и накапливаться в клетках. Наряду с другой формой эндогенных соединений N0 - Б-нитрозотиолами - ДНКЖ с тиол-содержащими лигандами обеспечивают защиту N0 в организме животных и человека от деструктивного действия на них анионов супероксида. Эта защита обеспечивает депонирование N0, а также его внутри- и межклеточный транспорт в организме. Вместе с тем, ДНКЖ как доноры N0 способны воздействовать на разнообразные физиологические процессы, вызывая гипотензию, расслабление кровеносных сосудов, подавление тромбообразования и т.д. Кроме того, эти комплексы способны сказывать антиоксидантное действие, нейтрализуя токсичные вторичные продукты перекисного окисления липидов. В результате спонтанного или индуцированного распада ДНКЖ в организме происходит высвобождение N0, ионов двухвалентного железа и 8-нитрозотиолов. Однако остается неясной реакция организма на экзогенное введение ДНКЖ с тиол-содержащими лигандами при нормальном кровоснабжении и его региональных нарушениях.
Эффективное терапевтическое действие таких соединений связано с их вызодилататорным и антиоксидантным эффектами, а также со способностью являться пролонгированным источником ионов железа. Комплексное исследование действия таких препаратов как в модельных системах, так и в организме, а также изучение механизмов транспорта, депонирования и распределения комплексов в ткани органов проводятся в данной диссертационной работе.
Цель исследования
Выяснение механизмов вазодилататорного и антиоксидантного эффектов разных форм ДНКЖ в организме млекопитающих в условиях естественного кровоснабжения, а также при региональной ишемии миокарда.
Задачи исследования
1. Изучение содержания N0 в ткани органов (сердце, лёгкое, печень, почка) крыс в условиях естественного кровоснабжения и его изменения в результате введения ДНКЖ и других доноров N0. Оценка интегрального гипотензивного эффекта ДНКЖ и его сравнение с действием других доноров N0.
2. Исследование фармакокинетики ДНКЖ в кровотоке крыс в условиях естественного кровоснабжения, перехода этих комплексов с низко- на высокомолекулярные лиганды (альбумин, гемоглобин), а также процессов их спонтанного или индуцированного распада
3. Изучение антиоксидантного и кардиопротекторного действия ДНКЖ на модели региональной ишемии миокарда крысы в условиях да л7/г/. Исследование влияния этих комплексов на уровни N0 и АФК в разных зонах миокарда в условиях окислительного стресса. Оценка накопления связанных с белками ДНКЖ в интактной и ишемизированной зонах миокарда.
Научно-практическая значимость работы
1» В диссертационной работе получены новые данные о влиянии ДНКЖ на уровни N0 в ткани миокарда в условиях нормального кровоснабжения и при его нарушениях, что может быть использовано при создании на основе этого вещества лекарственных препаратов, обладающих гипотензивным и кардиопротекторным действием.
2. Проведено сравнительное исследование влияния ДНКЖ на уровни N0 в различных органах животного, что позволяет делать оценки влияния этого комплекса на содержание N0 в интерстиции сердца, печени и почки на основании неинвазивной регистрации N0 в выдыхаемом воздухе.
Научная новизна диссертации
Е диссертационной работе впервые проведено комплексное исследование уровня N0 в интерстиции ткани органов (сердце, печень, почка) с помощью метода микродиализа, а также в лёгких крыс в условиях т
2. Установлено, что базальные уровни свободного N0 в интерстиции ткани сердца, печени и почки между собой достоверно не различаются. Впервые показано, что введение ДНКЖ вызывает длительное увеличение уровня N0 в ткани органов (сердце, легкое, печень и почка), при этом, специфичность действия этого препарата, как донора N0, на эти органы не обнаружена. Похожий эффект увеличения содержания N0 в интерстиции ткани органов был показан также в результате инфузии препарата Изокет (Изосорбитдинитрат), но наиболее заметный рост был установлен для сердца животного.
3. На модели региональной ишемии миокарда впервые показано, что ДНКЖ эффективно накапливаются в зоне риска ткани миокарда, что, вероятнее всего, отражает дополнительное образование этих комплексов в зоне окклюзии. Установлено, что в условиях постишемической реперфузии происходит существенное увеличение скорости распада связанных с белками ДНКЖ в миокарде в результате эффективного перехвата этими комплексами короткоживущих кислородных радикалов.
4. Впервые показано, что введение ДНКЖ в условиях региональной ишемии н реперфузии миокарда оказывает кардиопротекторное действие, подавляя гиперпродуцирование NO и высокотоксичных кислородных радикалов в окклюдируемой зоне.
Апробация работы
Основные положения диссертации доложены на следующих конференциях: VII Международной конференции «Биоантиоксидант» (Москва, 25-26 октября 2006 г); XV Международной конференции и дискуссионном научном клубе "Новые информационные технологии в медицине., биологии, фармакологии и экологии", (Украина, Крым, Лгга-Гурзуф, 31 мая-9 июня 2007 г); 5-ой Национальной научно-практической конференции с международным участием "Активные формы кислорода, оксид азота, антиоксиданты и здоровье человека", (Смоленск, 18-22 сентября 2007 г); Vffih International Workshop on EPR (ESR) in biology and Medicine, (October 3-6, 2007, Krakow, Poland); XVI Международной конференции и дискуссионном научном клубе "Новые информационные технологии в медицине, биологии, фармакологии и экологии", (Украина, Крым, Ялта-Гурзуф, 31 мая — 9 июня 2008 г); 4-й Крымской конференции "Окислительный стресс и свободнорадикальные патологии", (Украина, Крым, Судак, 31 мая - 9 июня 2008 г); Международной научной конференции и восьмом съезде белорусского общественного объединения фотобиологов и биофизиков (Минск, Беларусь, 25-27 июня 2008 г); 19th European Meeting on Hypertension (Milan, Italy, June 12-16,2009); 6th National Scientific Practical Conference with International Participation "Reactive Oxygen Species, Nitric Oxide, Antioxidants and human health" (Smolensk, September 14-18, 2009); 5-ой Международной крымской конференции "Окислительный стресс и свободно-радикальные патологии" (Судак, Крым, Украина, 21-30 сентября 2009 г.); 20th European Meeting on Hypertension (Oslo, Norway, June 18-21, 2010); in Евразийское Конгрессе по Медицинской Физике и Инженерии "Медицинская физика-2010" (Москва, 21-26 июня 2010 г.); 2nd International Conference RAHMS "Recent advances in health and medical sciences" (Paphos, Cyprus, 8-12 July, 2010).
Похожие диссертационные работы по специальности «Биофизика», 03.01.02 шифр ВАК
Роль динитрозильных комплексов железа в защите биомолекул и клеточных структур от окислительного, нитрозативного и карбонильного стрессов2010 год, доктор биологических наук Шумаев, Константин Борисович
Активные формы кислорода и азота в митохондриях сердца и модельных системах2004 год, кандидат физико-математических наук Заббарова, Ирина Валерьевна
NO-зависимые механизмы прямых и перекрестных эффектов адаптации к стрессу1999 год, кандидат биологических наук Маленюк, Евгений Борисович
Свободные радикалы кислорода и антиоксиданты в митохондриях сердца и модельных системах2008 год, кандидат физико-математических наук Свиряева, Ирина Владимировна
Взаимодействие сигнальной системы оксида азота со сфингомиелиновым циклом и пероксидным окислением при проведении токсического сигнала фактора некроза опухоли альфа в условиях ишемии-реперфузии печени2012 год, кандидат биологических наук Шупик, Мария Александровна
Заключение диссертации по теме «Биофизика», Дроботова, Диана Юрьевна
выводы
1. После внутривенного введения динитрозильных комплексов железа с низкомолекулярными лигандами происходит быстрый перенос Ре(Ж))г групп на белковые лиганды в крови и ткани органов. Последующий медленный распад этих комплексов происходит с выделением оксида азота, приводящего к появлению длительного гипотензивного эффекта.
2. Установлено, что базальные уровни свободного оксида азота в интерстиции ткани сердца, печени и почек между собой не различаются.
3. Введение динитрозильных комплексов железа вызывает длительное увеличение уровня N0 в ткани органов (сердца, легких, печени и почек). При этом специфичность действия препарата, как донора N0, на эти органы не проявляется.
4. На модели региональной ишемии миокарда показано, что ДНКЖ эффективно накапливаются в зоне риска. Это, вероятнее всего, отражает дополнительное образование этих комплексов в зоне окклюзии.
5. При реперфузии зоны окклюзии происходит существенное увеличение скорости распада динитрозильных комплексов железа в миокарде. Это может свидетельствовать об эффективном перехвате данными комплексами активных форм кислорода.
6. Установлено, что в результате введения динитрозильных комплексов железа происходит подавление вызванных ишемией гиперпродукции оксида азота и активных форм кислорода в окклюдируемой зоне.
ПУБЛИКАЦИИ АВТОРА
Статьи
1. Тимошин А.А., Цкитишвили О.В., Дроботова Д.Ю., Студнева И.М., Серебрякова Л.И., Рууге Э.К., Писаренко О.И. Взаимосвязь образования оксида азота с повреждениями кардиомиоцитов при региональной ишемии и репер фузии сердца крысы. // Биофизика. 2008. - Т.53, № 4. - С. 679-683.
2. Timoshin А.А., Drobotova D.Yu., Lakomkin V.L., Ruuge E.K., Yanin A.F. Estimation of nitric oxide level in vivo by microdialysis with water-soluble iron-N-methyl-D-dithiocarbamate complexes as NO traps: A novel approach to nitric oxide spin trapping in animal tissues. //Nitric Oxide: Biology and Chemistry. 2008. - V. 19, No 4. - P. 338-344.
3. Тимошин A.A., Дроботова Д.Ю., Цкитишвили O.B., Серебрякова JI.EL, Писаренко О.И., Рууге Э.К., Ванин А.Ф. Защитное действие динитрозильных комплексов железа с глутатионом в условиях региональной ишемии миокарда крыс: исследование методом микродиализа. // Доклады Академии Наук (Раздел "Биофизика"). 2010. -Т.432,№3.-С. 416-419.
4. АА.Тимопшн, О.И.Писаренко, О.В .Цкитишвили, Л.И.Серебрякова, И.М.Студнева, Д.Ю.Дроботова, Э.К.Рууге, А.Ф.Ванин Динитрозильные комплексы железа с глутатионом в ткани миокарда крысы в условиях регионального нарушения и восстановления кровоснабжения сердечной мышцы. // Биофизика. 2010 - Т.55, № 6. -С. 1099-1107.
5. Тимошин А.А., Дроботова Д.Ю., Лакомкин В.Л., Рууге Э.К., Ванин АФ. Влияние экзогенных доноров на уровень оксида азота в органах животных in vivo: исследование методом микродиализа с использованием спиновых ловушек. // Сборник статей "Проблемы биологической физики" (Под ред. В.А.Твердислова). Издательство "УРСС", Москва. 2010. - С. 107 -124.
Тезисы докладов
1. Тимошин A.A., Орлова Ц.Р., Дроботова Д.Ю., Рууге Э.К., Ванин А.Ф. Изучение динитрозильных комплексов железа в организме млекопитающих методом ЭПР. // Тезисы докладов VII Международной конференции "Биоантиоксидант" (Москва, 2526 октября 2006 г). - С. 257 - 259.
2. Тимошин А А, Орлова Ц.Р., Дроботова Д.Ю., Ванин А.Ф., Рууге Э.К. Содержание оксида азота в нормальных условиях и при региональной ишемии миокарда. // Материалы XV Международной конференции и дискуссионного научногоклуба "Новые информационные технологии в медицине, биологии, фармакологии и экологии", (Украина, Крым, Ялта-Гурзуф, 31 мая - 9 июня 2007 г). - С.401 - 403.
3. Тимошин A.A., Цкитишвили О.В., Дроботова ДЮ., Ванин А.Ф., Рууге Э.К. Исследование содержания оксида азота в ткани миокарда крысы в условиях региональной ишемии. // Сборник трудов 5-й национальной научно-практической конференции с международным участием «Активные формы кислорода, оксид азота, антиоксиданты и здоровье человека» (г. Смоленск, 18-22 сентября 2007 г.). - С. 189 -191.
4. Timoshin A.A., Drobotova D.Yu., Gubkina S.A., Vanin AF., Ruuge EJL Effect of NO donors and acute regional cardiac ischemia on NO level in rat organs: an EPR study. // Abstracts of Vllth International Workshop on EPR(ESR) in Biology and Medicine (October 3-6,2007, Krakow, Poland). - P.76.
5. Тимошин A.A., Дроботова Д.Ю., Губкина CA., Цкитишвили O.B., Серебрякова О.В., Лакомкин B.JL, Рууге Э.К., Ванин А.Ф. Исследование динитрозильных комплексов железа в организме млекопитающих методом ЭПР. // Труды XVI Международной конференции и дискуссионного научного клуба "Новые информационные технологии в медицине, биологии, фармакологии и экологии", (Украина, Крым, Ялта-Гурзуф, 31 мая — 9 июня 2008 г). — С.384 - 386.
6. Тимошин А.А., Дроботова Д.Ю., Губкина С.А., Орлова ДР., Цкитишвили О.В., Серебрякова Л.И., Лакомкин В.Л., Рууте Э.К., Ванин А.Ф. Динитрозильные комплексы железа - доноры NO и антиоксидангы в организме млекопитающих. // Тезисы докладов 4-й Крымской конференции "Окислительный стресс и свободнорадикальные патологии", (Украина, Крым, Судак, 31 мая — 9 июня 2008 г). С.50.
7. Тимошин А.А., Дроботова Д.Ю., Губкина С.А., Орлова Ц.Р., Цкитишвили О.В., Серебрякова Л.И., Рууге Э.К., Ванин А.Ф. Парамагнитные динитрозильные комплексы железа в организме млекопитающих. // Сборник статей Международной научной конференции и восьмого съезда белорусского общественного объединения фотобиологов и биофизиков (Минск, Беларусь, 25 - 27 июня 2008 г). - 4.2. — С. 143 — 145.
8. Timoshin А.А., Lakomkin V.L., Tskitishvili О.V., Serebiyakova L.I., Drobotova D.Yu., Vanin A.F. Hypotensive and cardioprotective actions of Dinitrosyl-Iron Complexes with thiol-containing ligands. // Abstracts of the 19th European Meeting on Hypertension (Milan, Italy, June 12-16,2009). - P.S295 - S296.
9. Timoshin A.A., Drobotova D.Yu., Tskitishvili O.V., Serebryakova L.L, Lakomkin V.L., Ruuge E.K., Vanin A.F. Hypotensive and cardioprotective action of Dinitrosyl-Iron Complexes with thiol-containing ligands in animal organism. // Abstracts of the 6th National Scientific Practical Conference with International Participation "Reactive Oxygen Species, Nitric Oxide, Antioxidants and human health" (Smolensk, September 14 - 18, 2009). -P.73 - 74.
10. Тимошин А. А., Дроботова Д.Ю., Цкитшпвили О .В., Серебрякова Л.И., Рууге Э.К., Ванин А.Ф. Кардиопротекторное действие динитрозильных комплексов железа в условиях региональной ишемии миокарда. // Тезисы докладов 5-й Международной крымской конференции "Окислительный стресс и свободно-радикальные патологии" (Судак, Крым, Украина, 21 - 30 сентября 2009 г.). - С.62.
11. Timoshin A.A., Drobotova D.Yii., Lakomkin V.L., Tskitishvili O.V., Serebryakova L.L, Vanin A.F. Dinitrosyl-Iron Complexes as hypotensive and cardioprotective substances in mammalian organism. // Abstracts of the 20th European Meeting on Hypertension (Oslo, Norway, June 18-21, 2010). / Journal of Hypertension. 2010 June. V.28 e-Supplement A. P.el96.
12. Тимошин A.A., Дроботова Д.Ю., Цкитшпвили О .В., Серебрякова Л.И., Рууге Э.К, Ванин А.Ф. Защитное действие динитрозильных комплексов железа в условиях региональной ишемии и реперфузии миокарда крыс. Исследование методом ЭПР. // Материалы Ш Евразийского Конгресса по Медицинской Физике и Инженерии "Медицинская физика-2010" (Москва, 21 - 26 июня 2010 г.). - С. 365 - 367.
13. Дроботова Д.Ю., Тимошин А.А., Лакомкин В.Л., Рууге Э.К., Ванин А.Ф. Динитрозильные комплексы железа, как природные физиологические формы оксида азота. Исследование методом ЭПР. // Материалы Ш Евразийского Конгресса по Медицинской Физике и Инженерии "Медицинская физика-2010" (Москва, 21—26 июня 2010 г.). - С. 229-230.
14. Timoshin А.А,, Drobotova D.Yu., Tskitishvili O.V., Serebryakova L.L, Ruuge E.K., Vanin A.F. Cardioprotective action of Dinitrosyl-Iron Complexes with glutathione in mammalian organism. // Abstracts of 2nd International Conference RAHMS "Recent advances in health and medical sciences" (Paphos, Cyprus, 8-12 July, 2010). - P. 52.
15. Drobotova D.Yu , Timoshin A.A., Lakomkin V.L , Ruuge E.K-, Vanin A.F. Effect of DN1C injection on NO level in rat organs during native blood circulation. // Abstracts of 2nd International Conference RAH MS "Recent advances in health and medical sciences" (Paphos, Cyprus, 8-12 July, 2010). - P. 66.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
На основании полученных результатов представляется целесообразным оценить роль ДНКЖ, как природных форм депонирования N0 при различных физиологических состояниях организма.
Так, в условиях естественного кровоснабжения введение ДНКЖ приводит к увеличению уровня N0 в интерстиции ткани органов. Необходимо отметить, что степень увеличения уровня N0 в результате введения ДНКЖ была практически одинаковой для всех исследованных органов (сердце, лёгкое, печень, почка), что говорило в пользу того, что этот препарат, как донор N0, оказывает приблизительно одинаковое действие на эти органы. Величина эффекта увеличения содержания N0 в этих органах достаточно хорошо соответствовала данным, полученным ранее авторами работы (БегегЬепкоу е! а1., 2008) на основании анализа аддуктов N0 в моче животного с использованием спиновой ловушки Ре^-МГДг, не проникающей через клеточную мембрану. В то же время, при регистрации аналогичного эффекта ДНКЖ с помощью липофильной спиновой ловушки Ре2+-ОЕТС2 был получен существенно больший эффект увеличения содержания аддукта в результате введения ДНКЖ (Лакомкин и др., 2009), что, вероятнее всего, говорит о том, что липофильная ловушка могла взаимодействовать в клетке не только с N0, но также с ДНКЖ. Таким образом, исходя из результатов оценки уровня N0 с помощью спиновых ловушек с применением трёх различных методик регистрации аддуктов, следует, что впервые использованная в диссертационной работе система регистрации N0 с помощью метода микродиализа - наиболее адекватная, позволяющая регистрировать именно уровень низкомолекулярного N0 в течении длительного времени при минимальном воздействии на организм. Кроме того, полученные в работе данные могут свидетельствовать о том, что в результате введения ДНКЖ эффект увеличения депонированных форм N0 существенно больше, чем рост свободного N0. Это означает, что после инъекции этого донора N0 происходит главным образом депонирование N0 в физиологических формах, позволяя избежать при этом токсичного действия на организм, вызванного гиперпродукцией свободного N0.
В другой части работы в результате исследования действия ДНКЖ в условиях регионального нарушения и восстановления кровоснабжения сердечной мышцы, установлено, что ДНКЖ является уникальным природным соединением, способным оказывать защитное действие в условиях окислительного стресса, предохраняя ткань от избытка кислородных радикалов и N0. Кроме того, в условиях ишемии происходит эффективное накопление и/или образование новых ДНКЖ. Поэтому в результате таких процессов происходит увеличение содержания этих комплексов в зоне с нарушенным кровоснабжением, где они оказывают вазодилататорное и антиоксидантное действия, предохраняя ткань от повреждений, вызванных окислительным стрессом. Необходимо также отметить, что увеличение скорости распада этих комплексов во время реперфузии может являться маркёром генерации избытка активных форм кислорода и их перехватом молекулами ДНКЖ в данной области организм
Полученные в работе данные позволяют рассматривать ДНКЖ, обладающие вазодилататорными и антиоксидантными свойствами, как эффективное средство для профилактики и лечения патологий, связанных с ишемическими нарушениями в организме.
Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Дроботова, Диана Юрьевна, 2011 год
1. Ванин А.Ф. Оксид азота в биологии: история, состояние и перспективы исследований // Биохимия. 1998. — Т. 63. С. 867 - 869.
2. Ванин А. Ф. Динитрозильные комплексы железа и S-нитрозотиолы — две возможные формы стабилизации и транспорта оксида азота в биосистемах // Биохимия. 1998. Т. 63, № 7. - С. 924 - 938.
3. Зотова И.В., Затейщиков Д.А., Сидоренко Б.А. Синтез оксида азота и развитие атеросклероза//Кардиология. 2002. -№ 4. С. 58 - 67.
4. Лакомкин В.Л., Тимошин A.A., Ванин А.Ф., Капелько В.И., Чазов Е.И. Длительный гипотензивный эффект стабильных динитрозильных комплексов железа у бодрствующих нормогензивных и гипертензивных крыс // Кардиологический вестник. 2006. Т. 1, №1. — С. 42 - 47.
5. Ланкин В.З., Тихазе А.К., Беленков Ю.Н. Свободнорздикальные процессы в норме и при патологических состояниях // Пособие для врачей. 2001. Р. 78.
6. Лобышева И.И., Сереженков В.А., Ванин А.Ф. Взаимодействие динитрозильных тиолсодержащих комплексов железа с пероксинигритом и перекисью водорода. //Биохимия. 1999. Т.64, № 2. - С. 194 - 200.
7. Меньшикова Е.Б., Ланкин В.З., Зенков Н.К., Бондарь И.А., Круговых Н.Ф., Труфакин В.А. Окислительный стресс. Прооксиданты и антиоксиданты // М.: Слово. 2006.-556 с.
8. Метелица В.И. Справочник по клинической фармакологии сердечнососудистых лекарственных средств // М.: Бином. 2002. 926 с.
9. Осипов А.Н., Борисенко Г.Г., Владимиров Ю.В. Биологическая роль нитрозильных комплексов гемопротеинов. //Успехи биологической химии. 2007. Т.47. - С.259 - 292.
10. Писаренко О.И., Серебрякова Л.И., Цкитишвили О .В., Студнева И.М., Ванин А.Ф. Ремоделирование инфаркта миокарда у крыс динитрозильным комплексом железа с глутатионом // Российский физиологический журнал им. Сеченова. 2009. Т. 95, №5. - С.465 - 475.
11. Писаренко О.И., Студнева И.М., Серебрякова Л.И., Цкитишвили О.В., Тимошин A.A. Защита миокарда крыс селективным ингибитором Na+/H+ -обмена и шпемическим прекондиционированием // Кардиология. 2005. Т.45, №2. -С.37 - 44.
12. Писаренко О.И., Серебрякова Л И., Цкитишвили О.В., Студнева И.М., Ванин А.Ф., Чазов Е.И. Кардиопротекторная активность динитрозильного комплексажелеза с цистеином у крыс in vivo. // Известия Академии Наук. Сер. Биолог. 2008.-№ 1. — С.110 — 114.
13. Ремизова М.И., Кочетыгов Н.И., Гербут К.А., Ванин А.Ф. Влияние динитрозильного комплекса железа с глутатионом как донора оксида азота на кровообращение у здоровых животных /7 Биофизика. — 2008. — Т. 53, №5. — С. 867 873.
14. Реутов B.IL Цикл оксида азота в организме млекопитающих и принцип цикличности. // Биохимия. 2002. Т.67, №3. — С.353-376.
15. Тимошин A.A., Орлова Ц.Р., Рууге Э.К., Ванин А.Ф. Регистрация уровня радикала оксида азота в организме млекопитающих с использованием водорастворимых комплексов трехвалентного железа с дигиокарбаматом // Биофизика. 2005. Т.50, №3. - С.537 - 543.
16. Тимошин А.А, Цкитишвили O B., Серебрякова Л.И., Кузьмин А.И., Медведев О.С., Рууге Э.К. Образование гидроксильных радикалов при локальной ишемии сердца собаки // Биофизика. 1994. Т39, № 3. — С.502 — 506.
17. Шумаев КБ., Губкин A.A., Губкина С.А., Гудков Л.Л., Свиряева И.В., Тимошин A.A., Топунов А.Ф., Ванин А.Ф., Рууге Э.К. Взаимодействие динитрозилыых комплексов железа с интермедиатами окислительного стресса. // Биофизика. 2006. Т.51, № 3. - С.472 - 477,
18. Bates Т.Е., Loesch A., Bumstock G., Clark J.B. Mitochondrial nitric oxide synthase: a ubiquitous regulator of oxidative phosphorylation? // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1996. V.218.-P.40 - 44.
19. Bian K., Ke Y., Kamisaki Y. Murad F. Proteomic modification by Nitric Oxide // J. Pharmacol. Sei. 2006. V. 101, № 4. - P.271-279.
20. Bolli R. Cardioprotective function of inducible nitric oxide synthase and role of nitric oxide in myocardial ischemia and preconditioning // J.Mol.Cell.Cardiol. 2001. — V. 33.-P.1897— 1918.
21. Bosworth C.A., Toledo J.C., Zmijewski J. W., Li Q., Lancaster J.R. Dinitrosyliron complexes and the mechanism(s) of cellular protein nitrosothiol formation from nitric oxide //Proc.Nat.Acad.Sci.USA. 2009. V.106, №12. -P.4671-4676.
22. Bryan N.S. Nitrite in nitric oxide biology: Cause or consequence? A systems-based review // Free Radic. Biol. Med. 2006. V.41, № 5. - P.691- 701.
23. Butler A.R., Megson I.L. Non-heme iron nitrosyls in biology // Chem.Rev. 2002. -V.102, №4. P.l 155 - 1166.
24. Cooper C. E. Nitric oxide and iron proteins // Biochim. Biophys. Acta. 1999. — V. 1411. — P.290 309.
25. Davidson S.M., Duchen M.R. Effects of NO on mitochondrial function in cardiomyocytes: Pathophysiological relevance. // Cardiovascular Reseach. 2006. — V.71,№1.-P.1G
26. Dawson V.L., Dawson T.M., BarUey D.A., Uhl G.R., Snyder S.H. Mechanisms of nitric oxide-mediated neurotoxicity in primary brain cultures // J. Neurosci. 1993. — V.13. — P.2651 -2661.
27. Depre C., Fierain L., Hue L. Activation of nitric oxide sinthase by ischaemia in the perfused hearts 11 Cardiovasc.Res. 1997. Y.33. - P.82 - 87.
28. Ferdinandly P., Schulz R. Nitric oxide, superoxide, and peroxynitrite in myocardial ischemia-reperfiision injury and preconditioning // British Journal of Pharmacol. 2003. V. 138, №4. - P.532 - 543.
29. Franchi A.M., Chaud M., Rettori V., Suburo A., McCann S.M., Gimeno M. Role of nitric oxide in eicosanoid synthesis and uterine motility in estrogen-treated rat uteri. //Proc. Natl. Acad. Sei. USA. 1994. -V.18, №91(2). -P.539 543.
30. Gross G.J., Fryer RJM Mitochondrial KATP channels. Triggers of distal effectors of ischemic or pharmacological preconditioning // Circ.Res. 2000. V.87. P.431 - 433.
31. Han X., Shimoni Y., Giles W.R. An obligatory role for nitric oxide in autonomic control of mammalian heart rate //J. Physiol. (London). 1994. V.476. -P.309-314.
32. Hayward C.S., Macdonald P.S., Keogh A.M. Inhaled nitric oxide in cardiology // Expert Opin. Investing Drugs. 2001. V.10, №11,- P.1947 - 1956,
33. Jones S.P., Bolli R. The ubiquitous role of nitric oxide in cardioprotection I I J.Mol.Cell.Cardiol. 2006. V.40. - P. 16 - 23.
34. Joshi M.S., Ponthier J.L., Lancaster J.R. Cellular antioxidant and pro-oxidant actions of nitric oxide //Free Radic.Biol.Med. 1999. V.27. - P.1357 - 1366.
35. Kanner J., Harel S., Granit R. Betalains — a new class of dietary cationized antioxidants //Arch.Biochem.Biophys. 1991. V.289. - P. 130 -136.
36. Krumenacker J.S., Murad F. NO cGMP signaling in development and stem sells Ji Mol. Genet. Metab. 2006. V.87, №4. - P.311- 314.
37. Kudei R.K., Depre C. NO with no NOS in ischemic heart // Cardiovascular Research. 2007. V.74, №1. - P.l - 3.
38. Lalu M.M., Wang W., Schulz R. Peroxynitrite in myocardial ischemia-reperfusioii injury // Heart Fail Review. 2002. V.7, №4 - P.359 - 369.
39. Mailman D., Guntuku S., Bhuiyan M.B.A, Murad F. Organ sites of lipopolysaccharide-induced nitric oxide production in the anesthetized rat // Nitric Oxide: BioL Chem. 2001. V.5. - P.243 -251.
40. Mahler A.R., Milsom A.B., Gunaruwan P., Abozguia K., Ahmed I., Weayer R.A., Thomas P., Ashrafian H., Born G., James P., Frenneaux M. Hypoxic modulation ofexogenous nitrite-induced vasodilation in humans // Circulation. 2008. — V.117. — P.670 677.
41. Megson LL., Miller M.R. NO and sGC-stimulating NO donors, in cGMP, Generators, Effectors and Therapeutic Implications, H.H.H. Schmidt (ed.) // Handbook of Experimental Pharmacology, Springer Verlag, Berlin-Heidelberg. 2009. -V.247-P.248-280.
42. Muller B., Kleschyov A.L., Alencar J.L., Vanin A., Stoclet J.C. Nitric oxide transport and storage in 1he cardiovascular system // Ann. N.Y. Acad. Sei. 2002. -V.962. — P.131—139.
43. Nagano T., Yoshimura T. Bioimaging of nitric oxide // Chem. Rev. 2002. V. 102. -P. 1235- 1270.
44. Pain T., Yang X.-M., Critz S.D., Yue Y., Nakano A., Liu G.S., Heusch G„ Cohen M.V., Downey J.M Opening of mitochondrial KAtp channels triggers the preconditioned state by generating free radicals // Circ.Res. 2000. V. 87. - P.460 -466.
45. Rakhit R.D., Marber M.S. Nitric Oxide: an emerging role in cardioprotection // Heart. 2001. V.86. - P.368 -372.
46. Sasaki N., Sato T., Ohler A., O'Rourke B., Marban E. Activation of mitochondrial ATP-dependent potassium channels by nitric oxide // Circulation. 2000. V.101. -P.439 — 445.
47. Schechter AN., Gladwin M.T. Hemoglobin and the paracrine and endocrine functions of nitric oxide // New Eng. J. Med. 2003. V.348. - P. 1483 - 1485.
48. Schulz R., Kelm M., Heusch G. Nitric Oxide in myocardial ischemia/ reperfusion injury // Cardiovascular research. 2004. V.61. - P.402 - 413.
49. Shafer F.Q., Wang P.H., Kelley, Cueno K.L., Martin S.M., Buetter G.R. Comparing beta-carotine, vitamin E and nitric oxide as membrane antioxidants. //J. Biol. Chem. 2002. V.383. - P.671 - 681.
50. Shumaev K.B., Kosmachevskaya O.V., Timoshin A.A., Vanin A.F., Topunov A.F. Dinitrosyl iron complexes bound with haemoglobin as markers of oxidative stress // Methods in Enzymology. 2008. V.436, Part A. - P.445 - 461.
51. Stone J.R., Marietta M.A. The ferrous iron heme of soluble guanylate cyclase; formation of hexacoordinate complexes with carbon monoxide andnitrosomethane // Biochem. J. 1995. V.34, №5. -P.16397 -16403.
52. Thomas D.D., Liu X., Kantrow S.P., Lancaster J.R. The biological lifetime of nitric oxide: Implications for the perivascular dynamics of NO and 02 // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2001. V.98. - P. 355-360.
53. Timoshin A.A., Tskitishvili O.V., Serebryakova L.I., Kuzmin A.I., Medvedev O.S., Ruuge E.K. Microdialysis study of ischemia-induced hydroxyl radicals in tha canine heart // Experientia. 1994. V.50. - P.677 - 679.
54. Tiravanti E., Samouilov A., Zweier J.L. Nitrosyl-heme complexes are formed in the ischemic heart//J.Biol.Chem. 2004. V.279. -P.11065 - 11073.
55. Vanin A.F. Dinitrosyl-iron complexes with thiolate ligands: Physico-chemistry, biochemistry and physiology // Nitric Oxide: Biology and chemistry. 2009. V.21. -P.l-13.
56. Vanin A.F., Kleschyov A.L. EPR detection and biological implications of nitrosyl nonheme iron complexes. In: Nitric Oxide in transplant rejection and anti-tumor defens // Basel. Kluwer Academic Publishers. 1998. P.49 - 82.
57. Vanin A.F., Muller B., Alencar J.L., Lobysheva I.I., Nepveu F., Stoclet J-C, Evidence that intrinsic iron but not intrinsic copper determines S-nitrosocysteine decomposition in buffer solution // Nitric Oxide. 2002. V.7. - P. 194 - 209.
58. Vanin A.F., Poltorakov A.P., Mikoyan V.D., Kubrina LN., Burbaev D.S. Polynuclear ware-soluble dinitrosyl iron complexes with cystein or glutathione ligands: Electron paramagnethic resonance and otical studies //Nitric Oxide. 2010, -V.23. -P.136-149.
59. Vanin A.F., Serezhenkov V.A., Mikoyan V.D., Genkin M.V. The 2.03 signal as an indicator of dinitrosyl-iron complexes with thiol-containing ligands // Nitric Oxide. Biol. Chem. 1998. V.2. -P.224 -234
60. Vanin A.F., Varich V.Ja. Nitrosyl non-heme iron complexes in animal tissues // Studia biophysica. 1981. V.86.-P.175- 185.
61. Vegh A., Papp J.G., Szekeres L., Parratt J.R. Prevention by an inhibitor of the L-arginine-nitric oxide pathway of the antiarrhythmic effects of bradykinin in in anaesthetized dogs // Br.J.Pharmacol. 1993. V. 110. - P. 18 - 19.
62. Ueno T., Suzuki Y., Fujii S., Vanin A, Yoshimura S. In vivo distribution and behavior of paramagnetic dinitrosyl dithiolato iron complex in the abdomen of mouse // Free Rad. Res. 1999. V.3L - P.525 - 534.
63. Webb A, Bond R, McLean P., Uppal R, Benjamin N., Ahluwalia A Reduction of nitrite to nitric oxide during ischemia protects against myocardial ischemia-reperfusion damage // PNAS. 2004. -V. 14. P. 13683 - 13688.
64. Woolum J.C., Commoner B. Isolation and identification of a paramagnetic complex from livers of carcinogen-treated rats //Biochim. Biophys. Acta. 1970, -V.201.-P.131 140.
65. Zafiriou O.C., McFarland M Determination of trace levels of nitric oxide in aqueous solution // Anal. Chem. 1980. V. 52. - P. 1662 - 1667.
66. Zhang Z., Naughton. D.P., Blake DR., Benjamin N., Stevens CJL, Winyard P.G., Symons M.C., Harrison R Human xanthine oxidase converts nitrite ions into nitric oxide (NO) // Biochem. Soc.Trans. 1997. V.25. -P.524S.
67. Zveier J.L., Wang P., Kuppusamy P. Direct measurement of nitric oxide generation in the ischemic heart using electron paramagnetic resonance spectroscopy // J.Biol.Chem. 1995. -V.270. — P.304 — 307.
68. Zwejer J., Samouilov A, Kuppusamy P. Non-en2ymatic nitric oxide synthesis in biological systems//Biochim. etBiophys.Acta. 1999. -V.1411. -P.250-262.1. БЛАГОДАРНОСТИ
69. Отдельно хочу поблагодарить своего научного руководителя д.ф.-м.н. профессора Рууге Энно Куставича и научного консультанта к.ф.-м.н. с.н.с. Тимошина Александра Анатольевича за помощь в работе и ценные советы.
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.