Исследование механизмов регуляции митохондриальной циклоспорин А-нечувствительной поры, индуцированной жирными кислотами и Са2+, и физиологических аспектов ее функционирования

Целью проекта является поиск природных и синтетических модуляторов митохондриальной липидной циклоспорин А-нечувствительной поры, индуцированной длинноцепочечными насыщенными жирными кислотами и Са2+. В рамках проекта планируется показать, что одним из факторов, регулирующих образование в митохондриях такой липидной поры, может являться изменение поверхностного потенциала мембраны. Планируется исследовать влияние ионного состава и pH среды инкубации на открытие пальмитат/Са2+-индуцированной поры в митохондриях и однослойных липосомах. Предполагается изучить влияние на образование липидной поры в митохондриальных и липосомальных мембранах ряда липофильных катионов (цетилтриметиламмоний, додецил трифенилфосфоний, нонил акридиновый оранжевый) и анионов (додецилсульфат), которые являются модуляторами поверхностного мембранного потенциала и могут взаимодействовать с индукторами поры. Предполагается также исследовать параметры образования липидной пальмитат/Са2+-индуцированной поры в митохондриях печени млекопитающих с различной массой тела (мышь, крыса, суслик), а также находящихся в разных метаболических состояниях (суслик - спячка, пробуждение, бодрствование). Планируется продолжить исследование радиопротекторного действия ингибиторов фосфолипазы А2, начатое в предыдущем проекте (РФФИ № 12-04-00430а). Ожидаемые результаты будут иметь важное фундаментальное и практическое значение. Они позволят разработать рекомендации по защите клеток от действия стрессорных факторов различной этиологии.

Согласно поставленным задачам в проекте предполагалось провести поиск природных и синтетических модуляторов митохондриальной липидной циклоспорин А-нечувствительной поры, индуцированной пальмитиновой кислотой и Са2+ и определить физиологические аспекты функционирования этой митохондриальной поры. В проекте было исследовано влияние модуляторов поверхностного мембранного потенциала (ионный состав среды и липофльные заряженные молекулы) на открытие в митохондриях и липосомах липидной пальмитат/Са2+-индуцированной поры. Показано, что в митохондриях сердца и печени крыс, а также в лецитиновых липосомах образование липидной поры происходит легче в среде, тоничность которой определяется ионами К+ (и других одновалентных катионов в случае липосом), а не сахарозой/маннитолом. Показано, что экранирование поверхностного мембранного потенциала CTAB и С12TPP приводит к ингибированию пальмитат/Са2+-индуцируемой образования поры в митохондриях и липосомах. В то же время увеличение посредством SDS плотности отрицательных зарядов на мембране липосом и митохондрий приводит к стимуляции образования поры. Таким образом, установлено, что поверхностный мембранный потенциал является важным фактором, модулирующим образование липидной поры. Было показано, что С12ТРР вызывает мощный выброс из липосом флуоресцентного зонда сульфородамина Б. Вместе с тем, С12TPP способен вызывать набухание митохондрий печени крыс лишь в среде, тоничность которой поддерживается ионами К+, но не сахарозой. Показано. что модуляторы митохондриального АТФ-зависимого К+ канала (АТФ, глибенкламид) подавляют набухание митохондрий, индуцированное С12TPP. Показано, что деквалиниум или липофильный анион SDS были относительно не эффективны как пермеабилизующие липосомы агенты. Вместе с тем, деквалиниум вызывал образование MPT поры в митохондриях печени крыс. Установлено, что помимо митохондрий печени крыс, индуцировать образование липидной поры можно в митохондриях печени сусликов и мышей. Показано, что скорость пальмитат/Са2+-индуцированного набухания выше в митохондриях печени сусликов, находящихся в состоянии бодрствования, чем в митохондриях гибернирующих животных. Продемонстрировано, что скорость пальмитат/Са2+-зависимого набухания увеличивается с увеличением температуры инкубационного буфера. В проекте исследована роль фосфолипазы А2 и влияние ингибиторов фосфолипаз А2 различных классов в развитии общего окислительного стресса организма под действием ионизирующего излучения. Показано, что ингибиторы фосфолипазы A2 AACOCF3 и YM-26734, введенные мышам до облучения в дозе 7 Гр практически предотвращали развивающуюся лейкопению мышей.