Subpopulace mitochondrií v myokardu potkana - vliv chronické hypoxie

Abstract

Adaptace na chronickou hypoxii indukuje endogenní kardioprotekci a zvyšuje tak odolnost srdce vůči ischemicko/reperfúznímu poškození. Důležitou roli v těchto procesech hrají srdeční mitochondrie, které tvoří kromě ATP také reaktivní kyslíkové molekuly (ROS). ROS produkované v nadměrném množství při ischemii/reperfúzi poškozují buňky, ale v nižší koncentraci se účastní signálních drah kardioprotekce indukované chronickou hypoxií. V srdci byly pozorovány dvě subpopulace mitochondrií, subsarkolemání mitochondrie (SSM) a intermyofibrilární mitochondrie (IMFM), které se odlišují nejen lokalizací v buňce, ale také po morfologické a biochemické stránce. Cílem této práce bylo zavedení metody izolace SSM a IMFM v naší laboratoři a analýzy jejich antioxidační kapacity po adaptaci na chronickou hypoxii. Dospělí potkani kmene Wistar byli drženi v normoxických podmínkách nebo vystaveni intermitentní výškové hypoxii (IHA; 7000 m, 5 dní v týdnu/8 hod denně, celkem 25 expozic). Subpopulace mitochondrií byly izolovány z levé komory srdcí potkanů a jejich funkčnost byla ověřena měřením spotřeby kyslíku a enzymových aktivit. IMFM měly ve srovnání s SSM vyšší spotřebu kyslíku a aktivity citrátsyntázy (CS) a sukcinátdehydrogenázy (SDH) se mezi subpopulacemi nelišily. Analýzy proteinu plazmatické membrány Na+ /K+ -...

Adaptation to chronic hypoxia induces endogenous cardioprotection and increases the heart resistance to ischemia/reperfusion injury. The heart mitochondria, which produce reactive oxygen species (ROS) in addition to ATP, play an important role in these processes. During ischemia/reperfusion, ROS are produced in excessive amounts and damage the cells. However, in lower concentrations, ROS are involved in the signalling pathway of cardioprotection induced by adaptation to chronic hypoxia. In the heart, two mitochondrial subpopulations have been observed, subsarcolemmal mitochondria (SSM) and intermyofibrillar mitochondria (IMFM), which differ in cell localization as well as in morphological and biochemical properties. The aim of this work was to introduce the method of SSM and IMFM isolation in our laboratory and to analyse their antioxidative capacity after adaptation to chronic hypoxia. Adult male Wistar rats were kept either under normoxic conditions or exposed to intermittent high-altitude hypoxia (IHA; 7000 m, 5 days a week/8 hours a day, totally 25 exposures). Mitochondrial subpopulations were isolated from heart left ventricle and their functionality was verified by measuring oxygen consumption and enzyme activities. The IMFM had higher oxygen consumption in comparison with SSM and activities...