21 февраля 2014

Количественная оценка флуоресцентных ответов зонда

Количественно оценить флуоресцентные ответы зонда в клетке при деэнергизации митохондрий можно, либо измеряя флуоресценцию в митохондриях на микроскопе-флуориметре, либо путем сканирования и денситометрии изображения клетки на фотопленке. По данным цитофлуорометрии, предварительная инкубация живых клеток (например, тетрахимены, лимфоцита) с разобщителем дыхательного фосфорилирования 2,4-динитрофенолом (в концентрации 1 мМ) приводит к снижению интенсивности флуоресценции ДСМ в митохондриях клеток более чем в 100 раз и к увеличению интенсивности флуоресценции АНС в лимфоцитах почти в 2 раза. При этом цвет флуоресценции ДСМ в митохондриях меняется от ярко-желтого до зеленого. Ингибитор дыхания цианид вызывает аналогичные флуоресцентные эффекты в клетках, но только при более высокой концентрации (5 мМ). Таким образом, зонды ДСМ и АНС противоположным образом реагируют на «деэнергизацию» митохондрий.

Сопоставление экспериментальных результатов с литературными данными, проведенное Г. И. Морозовой (1984), показало, что зеленый сдвиг флуоресценции ДСМ в деэнер-гизованных митохондриях отражает не только уменьшение концентрации свободных катионов внутри ДСМ, но и обезвоживание их матрикса: в результате резко снижается доля молекул ДСМ, флуоресцирующих в «красной» форме.

Анализ теоретической модели изучаемого явления флуоресценции ионных зондов в живой клетке, проведенный в цитируемой работе, показал возможность определения в подобных экспериментах суммы потенциалов электростатических полей на плазматической и митохондриальной мембранах 1 + ϕ2) и изменение потенциала на митохондри-альной мембране (Δϕ2). Таким образом, метод определения энергизованности митохондрий непосредственно в живых клетках, при котором используют катион-анионную пару зондов, позволяет выносить качественные суждения о действии ХС на митохондрии на основании изменения цвета флуоресценции и по резкому изменению интенсивности свечения, а также проводить количественную оценку этого действия по изменению величины свечения и величин потенциалов 1 + ϕ2; Δϕ2), которые определяются на основании калибровочных графиков или соответствующих аналитических выражений. В упрощенной модификации метода (соответственно с меньшим объемом информации) может использоваться только зонд ДСМ.

Проникнув в цитоплазму живой клетки, заряженный ксенобиотик может изменить характеристики внутриклеточных мембран, связываясь с ними. Так, например, из этих экспериментальных данных следует, что аминазин, трифтазин, диоксидин проникают внутрь живых клеток и связываются преимущественно с митохондиями. Это связывание должно отражаться на интенсивности флуоресценции в митохондриях заряженных зондов ДСМ и АНС.


«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…