15 января 2014

Полярографическая регистрация потребления кислорода изолированными митохондриями

Контроль за влиянием ХС на митохондрии можно осуществлять на различных уровнях организации этих структур: на изолированных митохондриях в составе изолированных клеток, тканей, органных фрагментов и органов, наконец, на уровне целостных организмов при наличии экспериментальной техники, позволяющей «заглянуть» в клетки (например, с помощью контактной микроскопии). Во всех этих случаях контроль за жизнедеятельностью митохондрий может осуществляться по характеристикам дыхания (например, потребления кислорода), по скорости синтеза АТФ, по величине электрического потенциала митохондрий, по выходу ионов кальция, по морфометрическим показателям (дыхание связано с изменением размера и формы митохондрий) и т. д.

В работах Ю. С. Ротенберга и его коллег использовалась взвесь нативных изолированных митохондрий, дыхание которых контролируется по потреблению кислорода, полярографически (Ротенберг, 1973, 1974, 1978; Ротенберг, Кельман, 1975). В качестве субстратов окисления используется янтарная кислота и один из НАД-зависимых субстратов (например, оксибутират). Взвесь титруется раствором тестируемого ХС.

В конечном итоге эксперимента определяется концентрация тестируемого ХС, подавляющая на 50% дыхание изолированных митохондрий (Сi,50). Эта величина биологической активности в свою очередь эмпирически связывается с традиционными параметрами фармакологической (токсической) активности ХС для целостного организма, получаемыми в опытах на животных, такими, как доза ХС, вызывающая гибель 50% животных при введении внутрь (ЛД50), концентрация ХС в воздухе, вызывающая гибель 50% животных при двухчасовой экспозиции (ЛК50), максимально-разовая (пороговая) доза лекарственных препаратов при введении внутрь (Дmах), предельно-допустимая концентрация (ПДК) и др.

В общем виде зависимость между величинами, получаемыми в опытах in vitro и in vivo, описывается следующим регрессионным уравнением:

lg(l/Y) = a+blg(l/Gi,50)

где Y — соответствующий показатель фармакологической активности, а и b — коэффициенты регрессии, Сi, 50 — концентрация в молярных единицах. Для примера на рис. приведены некоторые из конкретных зависимостей, полученных Ю. С. Ротенбергом.

Смотрите рисунок: Зависимость фармакологической активности ХС in vivo [Y] от ингибиторной биологической активности ХС in vitro (Ci, 50) (по Ротенбергу, 1973, 1974, 1978)


«Биологически активные вещества»,
Г.М.Баренбойм, А.Г.Маленков



Моделирование состояний — задача, которую для большинства случаев еще предстоит решать. Только АСК ХС обладает достаточной производительностью, чтобы установить характер и степень адекватности состояний модели in vitro и состояний in vivo в отношении большого массива ХС. Поэтому мы вынуждены ограничиться пока лишь кратким упоминанием основных способов создания моделей состояний. Первый способ состоит в том, что…

2- й пример. Пусть энергетика клетки является той системой, которую требуется представить параметрически. Набор состояний порожден в ходе морфогенетических процессов (нормальных и патологических) на основе, например, ткани печени. Самой экономной (а именно к наиболее экономному, но полному представлению всегда и следует стремиться) системой параметров будет в этом случае, вероятно, следующая: отношение активности суммарной гексокиназы к…

Рассмотрим на примерах, как можно определить систему представительных характеристик и параметров для спектра состояний и моделировать эти состояния: 1-й пример. Пусть межклеточный контакт является той биофизической системой, которую надо описать параметрически. Пусть объектами являются эпителиальные ткани лабораторных животных (или человека) во всем их разнообразии, порождаемом морфогенетическими, физиологическими и генетико-популяционными процессами. В качестве основной характеристики межклеточного…

Активность этого фермента существенно детерминируется генетически. В распределении популяции людей по активности этого фермента существуют два максимума, соответствующие низкой и высокой активности фермента; это можно рассматривать как отражение «генетически определенных состояний». Определив у ХС способность образовывать комплексы с медью, можно предсказать опасность того, что при длительном употреблении этот препарат может вызвать лекарственную волчанку у лиц…

Учет всех подобных особенностей реакций организма на ХС с определенным видом активности в зависимости от состояния, даже в форме вероятностного предсказания, имеет очень большое практическое значение. Такое предсказание может сделать гораздо более содержательными и одновременно дешевыми последующие испытания на животных, более безопасными клинические испытания и дальнейшее клиническое использование. Вместе с тем очевидно, что в общем…