Начало >> Статьи >> Архивы >> Феномен адаптационной стабилизации структур и защита сердца

Роль HSP70 - Феномен адаптационной стабилизации структур и защита сердца

Оглавление
Феномен адаптационной стабилизации структур и защита сердца
Основные механизмы долговременной адаптации
Роль HSP70
Кардиопротекторные эффекты адаптации к стрессу
Динамика становления и обратного развития ФАСС коррелирует с изменением содержания hsp70 в миокарде
Формирование феномена адаптационной стабилизации структур
Роль инозитол-фосфатного цикла в кардиопротекторном эффекте адаптации к повторным стрессорным воздействиям
Феномен адаптационной стабилизации структур при адаптации организма к периодической гипоксии
Адаптация к гипоксии по сравнению с адаптацией к стрессу сопровождается меньшим накоплением стресс-белков
Биологическое значение белков теплового шока
Клеточная локализация и функции hsр70 в стрессированных клетках
Функции hsp 70, локализованных вдоль актиновых миофиламентов
Механизмы транскрипции и стресс-индуцированной активации синтеза hsp70
Роль hsp70 в адаптивных реакциях на примере развития термотолерантности и гипертрофии сердца
Компенсаторная гипертрофия и роль белков теплового шока в ее механизме
Механизм адаптационного накопления белков теплового шока
Роль белков теплового шока в механизме формирования феномена адаптационной стабилизации клеточных структур
Место защитной системы, связанной с hsp70 среди других клеточных систем защиты
Перспективы использования активации системы белков теплового шока в адаптационной медицине
Другие механизма феномена адаптационной стабилизации структур
Возможности воспроизведения ФАСС и его использование для защиты сердца
Механизмы ФАСС участвуют в повышении устойчивости организма к тяжелой гипоксии
Summary

Особое место среди различных форм долговременной адаптации занимает адаптация к неповреждающему кратковременному стрессу, а именно к эмоциональному, болевому или иммобилизационным стрессорным воздействиям. Каждое такое воздействие вызывает лишь стандартную стресс-реакцию, и, поскольку животные при этом поставлены в безвыходную ситуацию, это не сопровождается какой-либо специфической поведенческой реакцией организма. Тем не менее известно, что при повторном действии кратковременных стрессорных воздействий развивается своеобразная адаптация организма, которая повышает его устойчивость не только к тяжелому стрессу, но также обладает широким перекрестным защитным эффектом: а именно защищает организм от тяжелых ишемических (159), химических (225), холодовых (105,131) и даже радиационных повреждений (34). С помощью такой адаптации можно предупредить образование язв желудка, вызываемых действием 100%-ного этанола (105). Применительно к сердцу установлено, что животные, адаптированные к повторным иммобилизационным воздействиям, приобретают высокую устойчивость к ишемическим и реперфузионным аритмиям (158). Такая адаптация предупреждает нарушения электрической стабильности сердца при экспериментальном инфаркте миокарда (16) и устраняет нарушения электрической стабильности сердца при постинфарктном кардиосклерозе (17). Исследования показали, что защитный - кардиопротекторный эффект адаптации к стрессу обеспечивается активацией центральных стресс-лимитирующих систем: ГАМК-ергической (2), опиоидергической, серотонинергической, а также локальных стресс- лимитирующих систем: простагландиновой, антиоксидантной и т.д
(158). Один из главных вопросов, требующих изучения, состоит в том, в какой мере адаптационная защита сердца от многообразных повреждений зависит от центральных механизмов, а в какой она детерминирована механизмами, формирующимися на уровне самого сердца.

АДАПТАЦИЯ К СТРЕССУ ПРИВОДИТ К ПОВЫШЕНИЮ УСТОЙЧИВОСТИ ИЗОЛИРОВАННОГО СЕРДЦА И ВЫДЕЛЕННЫХ ИЗ НЕГО КЛЕТОЧНЫХ СТРУКТУР К ПОВРЕЖДАЮЩИМ ВОЗДЕЙСТВИЯМ

Наиболее простой подход к изучению локальной резистентности сердца в защитном эффекте адаптации состоял в том, чтобы выяснить, в каком мере кардиопротекторный эффект адаптации, который мы обычно наблюдали в условиях целого организма, сохраняется на изолированном сердце адаптированных животных, когда действие на орган нервных и гуморальных факторов отсутствует. Ниже представлены результаты, полученные при таком экспериментальном подходе.


Рис. 4. Влияние адаптации к иммобилизационному стрессу на контрактуру, амплитуду сокращений и выход КК в перфузат изолированного сердца крысы при ишемии и последующей реперфузии
Ось абсцисс - время от начала эксперимента, мин; ось ординат - соответствующие показатели; 1 - контроль, n=7; 2 - адаптация к иммобилизационному стрессу, n=7. Все результаты представлены как М±м. Значимость различий между контролем и адаптацией к иммобилизационному стрессу: * - р<0,05; ** - р<0,01; *** - р<0,001

Адаптацию к стрессорным воздействиям производили путем кратковременной иммобилизации животных в положении на спине в течение 12 дней: 1-й день - 15 мин, 2-й день - 30 мин, 3-й день - 45 мин, остальные дни по 60 мин через день. Фиксация животных проводилась путем привязывания за 4 конечности без фиксации головы (158).
Оценку устойчивости изолированного сердца проводили в перфузионной системе по Лангендорфу. Механическую активность сердца оценивали при помощи изотонического датчика td-112s ("nihon kohden", Япония), чувствительный элемент которого присоединялся к верхушке сердца (103). В качестве повреждающих воздействий использовали реперфузию, действие больших концентраций катехоламинов, кальция и ’’кальциевый парадокс”. При этом степень повреждения изолированного сердца оценивали по депрессии амплитуды сокращения, контрактуре, нарушениям ритма и выходу в перфузат креатинкиназы (КК) - явления маркерного для поврежденной сарколеммы.

Кривые на рис.  4 показывают реакцию сердец в контроле и после адаптации к иммобилизационному стрессу на реперфузию после тотальной ишемии. При реперфузии сердца животных, адаптированных к иммобилизационному стрессу, характеризовались резко повышенной устойчивостью к повреждению. Наиболее определенно защитный эффект адаптации к иммобилизационному стрессу проявлялся на 5-й минуте реперфузии, когда амплитуда сокращений сердец адаптированных животных оказалась в 8,8 раз выше, чем в контроле. На рис.  4 видно, что ускоренное постишемическое восстановление амплитуды сокращений при адаптации к иммобилизационному стрессу обусловлено более быстрым исчезновением контрактуры.
Антиконтрактурный эффект адаптации к иммобилизационному стрессу при реперфузии сопровождался антиаритмическим действием. Так, суммарная длительность тахикардии и фибрилляции желудочков, в расчете на одно сердце, составляла в контроле 246+16 с, а при адаптации к повторным иммобилизационным стрессам 119+12 с (р<0,001). Далее кривые на рис.  4 показывают, что адаптация к стрессу приводила к защите сердца от реперфузионного повреждения по такому важному критерию, как выход в перфузат КК. В контроле активность КК в перфузате на 5-й минуте реперфузии достигала 719+34 мЕ/мин/г веса сердца, а при адаптации к иммобилизационному стрессу - 302+120 мЕ/мин/мг веса сердца.
Таким образом, адаптация к иммобилизационному стрессу обладает выраженным мембраннопротекторным действием и однозначно защищает сердце от реперфузионного повреждения.
В кардиологии вторым по значению после ишемии и реперфузии фактором, повреждающим сердце, является избыток катехоламинов. Показано, что в результате перфузии изолированного сердца адреналином в концентрации 5х10-5М, развивается контрактура, депрессия амплитуды сокращения и аритмии. Установлено, что в сердцах адаптированных животных эти повреждения были выражении существенно меньше, чем в контроле. Так, например, количество экстрасистол, возникших под влиянием адреналина, при адаптации было снижено в 6,5 раз, а длительность атриовентрикулярной блокады - в 2 раза по сравнению с контролем.
Существенно, что адренергическое повреждение сердца, так же как и реперфузионное, реализуется в значительной мере за счет возникновения в кардиомиоцитах избытка Са2+. Поэтому на следующем этапе мы изучили влияние адаптации на устойчивость сердца к кальциевой перегрузке.
На рис.  5 представлен типичный эксперимент, характеризующий влитие адаптации к стрессу на устойчивость изолированного сердца к контрактурному и аритмогенному эффекту высоких концентраций кальция. Видно, что увеличение концентрации Са2+ в 7 раз через 15-20с


Рис. 5. Влияние адаптации к стрессорным воздействиям на электрическую и механическую активность изолированного сердца крысы при действии высоких концентраций кальция

В верхней части записи - электрокардиограмма; в нижней - изменение апико-базальной длины сердца, обозначено как АС - амплитуда сокращения на сердце контрольного животного привело к появлению желудочковых экстрасистол. У адаптированных животных в этом эксперименте экстра- систолы отсутствовали. Оценка сократительной функции, которую регистрировали в изотонических условиях, показала, что под влиянием увеличения концентрации Са2+ диастолическое расслабление оказалось нарушенным и возникла большая транзиторная контрактура, сопровождавшаяся снижением амплитуды сокращений. У адаптированных животных контрактура в отличие от контроля оказалась незначительной, соответственно не было и депрессии амплитуды сокращений. Максимальная величина контрактуры для групп адаптированных животных была в 3 раза меньше, а количество экстрасистол в 5 раз меньше по сравнению с контролем.

Аналогичный защитный эффект адаптации к стрессу проявлялся и при другом способе кальциевой перегрузки, а именно при ’’кальциевом парадоксе”, воспроизводимом также на изолированном сердце.
Так на рис.  6 видно, что в контроле восстановление перфузии сердца с нормальной концентрацией Са2+ после периода перфузии с бес- кальциевым раствором ("кальциевый парадокс") приводило к депрессии амплитуды сокращений более чем на 70%, при этом контрактура составляла до 40% от исходной амплитуды сокращений и наблюдались нарушения сердечного ритма в виде экстрасистол и желудочковой тахикардии.


Рис. 6. Влияние адаптации к стрессорным воздействиям на электрическую и механическую активность изолированного сердца крысы при восстановлении нормальной концентрации кальция после периода бескальциевой перфузии
Обозначения те же, что и на рис.  5

Адаптация к стрессу эффективно ограничила эти нарушения. Амплитуда сокращений была выше в 1,5-2 раза, контрактура на 50% меньше по сравнению с контролем, количество экстрасистол было снижено в 2 раза, а желудочковая тахикардия в сердцах адаптированных животных вообще не развивалась.

Таким образом, предварительная адаптация организма к коротким стрессорным воздействиям многократно повышает резистентность изолированного сердца к контрактурному и аритмогенному эффектам кальциевой перегрузки.
В целом эксперименты на изолированном сердце свидетельствуют, что защитные эффекты адаптации реализуются не только на уровне организма, но и на уровне органов, в частности сердца.
Изучение биоэлектрической активности кардиомиоцитов и сократительной функции папиллярной мышцы при действии повреждающих факторов показало, что антиконтрактурный и антиаритмические эффекты адаптации имеют свой конкретный электрофизиологический эквивалент.
Папиллярные мышцы выделяли из правого желудочка сердец крыс и помещали в термостатируемую при 30 С камеру с раствором Кребса- Хензеляйта. Регистрацию сократительной функции папиллярных мышц проводили в изотоническом режиме Биоэлектрическую активность кардиомиоцитов изучали с помощью "плавающих" микроэлектродов, заполненных ЗМ kcl. Гипонатриевый раствор получали путем снижения концентрации NaCL в растворе до 9 мМ; недостаток натрия компенсировали сахарозой. Непосредственно перед заменой нормального раствора на гипонатриевый, мышцу стимулировали с частотой 3 Гц в течение 2 мин, затем стимуляцию прекращали, помещали мышцу в гипонатриевый раствор и в течение 10 мин наблюдали развитие контрактуры, регистрируя при этом изменения потенциала покоя (ПП). При изучении влияния адаптации к стрессу на параметры электрической и механической активности папиллярных мышц в условиях возраставших частоты стимуляции и концентрации Са2+, частоту стимуляции повышали с 0,5 до 1 и 3 Гц ступенчато. Такую серию повторяли последовательно при концентрации Са2+ 2,5 и 18 мМ.
Кривые на рис.  7 позволяют сравнить динамику развития контрактуры и депрессии потенциала покоя в кардиомиоцитах папиллярных мышц в покое после замены обычного перфузионного раствора на гипонатриевый раствор, который, как известно, индуцирует большое вхождение кальция в кардиомиоциты. Контрактура, закономерно развивающаяся под влиянием гипонатрийемии у адаптированных животных, оказалась в 6 раз меньше, чем в контроле. При этом депрессия потенциала покоя при адаптации была достоверно меньше и составляла 15 мВ против 25 мВ в контроле.
 


Рис. 7. Влияние адаптации к стрессорным воздействиям на контрактуру покоющихся папиллярных мышц (А) и депрессию потенциала покоя (Б), вызываемых перфузией гипонатриевым раствором
А: по оси ординат - контрактура, % от исходной длины мышцы; по оси абсцисс - время от начала действия гипонатриевого раствора, мин; Б: по оси ординат - потенциал покоя, мВ; по оси абсцисс - время от начала действия гипонатриевого раствора, мин; 1 - контроль, n=8; 2 - адаптация к стрессу, n=7

На рис.  8 представлены изменения биоэлектрической активности и сократительной функции папиллярной мышцы при увеличении концентрации Са2+ и навязывании высокой частоты сокращений. В контроле увеличение внешней концентрации Са2+ с 2,5 до 18 мМ при частоте стимуляции 180 имп/мин приводило к значительному уменьшению длительности ПД кардиомиоцитов и почти полному подавлению сократительной функции папиллярной мышцы. У адаптированных животных при тех же условиях длительность ПД укорачивалась значительно меньше, и сократительная функция поддерживалась на более высоком уровне.
С большой долей вероятности антиконтрактурные, антиаритмические и электрофизиологические эффекты обусловлены тем, что адаптация каким то образом увеличила активность и устойчивость к повреждению мембранных механизмов, ответственных за удаление избытка ионов кальция из кардиомиоцитов. Имея это в виду, мы вместе с Ю. В. Архипенко и Т. Г. Сазонтовой исследовали влияние адаптации на функцию Са-насоса саркоплазматического ретикулума и главное на устойчивость Са-насоса СПР к автолизу при длительном хранении гомогенатов миокарда при 4°С.


Рис. 8. Влияние адаптации к стрессорным воздействиям на потенциал действия и сокращение папиллярной мышцы при сочетанном действии высокой концентрации кальция и изменении частоты стимуляции
Эксперименты проводили следующим образом. Сердца извлекали, промывали физиологическим раствором и измельчали гомогенизатором uitra-Turrox в среда, содержащей 100 мМ КСl, 20 мМ имидазол (pli=7.8) и 25% глицерин соотношение ткань/среда равнялось 1/4. Определение ПД - запись потенциала действия; калибровка - 20 мВ и 50 мс. На вставке - верхняя часть того же потенциала; калибровка - 20 мВ и 5 мс; С - запись изотонического сокращения. Пунктирная линия соответствует исходному полному диастолическому расслаблению. Момент смены исходного раствора (2,5 мМ Са2+) на гиперкальциевый (18 мМ Са2+) указан ступенькой транспорта Са2+ в саркоплазматическом ретикулуме проводили на ионометре Orion EA 940 с Са-селективным электродом по методу Madeira (153) при 37°С.

Изучение зависимости скорости транспорта Са2+ в СПР от концентрации этого катиона в среде показало, что как в контроле, так и при адаптации скорость поглощения Са2+ увеличивается по мере роста его концентрации. Однако в контроле эта величина достигает плато при концентрации Са2+ - 1-2х10~5М, а при адаптации она при тех же концентрациях продолжает нарастать. Скорость транспорта Са2+ в СПР у адаптированных животных повышена как при физиологических, так и при высоких концентрациях этого катиона. Очевидно, что это само по себе может играть роль в повышении устойчивости сердца к токсическим концентрациям кальция.
Главный результат этих экспериментов был получен при изучении влияния адаптации к стрессу на активность Са-насоса СПР при длительном хранении, т.е. фактически на устойчивость СПР к автолизу.
Кривые на рис.  9 отражают динамику падения активности транспорта Са в СПР, который хранили при 4°С. В контроле этот процесс линеен и к 4-му дню хранения остается приблизительно 20% первоначальной скорости. В серии ’’адаптация" скорость транспорта Са2+ при хранении снижается значительно медленнее, чем в контроле, и к 4-му дню хранения оказывается в 2,7 раза выше контрольного уровня.
Другим критерием состояния мембранных структур миокарда может служить динамика накопления в гомогенатах свободного Са2+ выходящего из СПР и митохондрий. В контроле через три дня хранения содержание Са2+поднимается на 62% от первоначального уровня. Адаптация к стрессорным воздействиям приводит к замедлению роста уровня Са2+, и содержание Са2+ через 4 дня хранения достоверно не отличалось от исходного. Этот факт практически полного отсутствия утечки Са2+ из внутриклеточных Са-депо свидетельствует о радикальном увеличении стабильности мембранных структур в процессе адаптации.
Для оценки обнаруженной нами адаптационной стабилизации мембран СПР целесообразно было выяснить, имеем ли мы дело с частным явлением, присущим только этим структурам, или с общей закономерностью, которой подчиняются и другие органеллы клетки.
Для решения этого вопроса была изучена динамика инактивации дыхания и фосфорилирования изолированных митохондрий при хранении суспензий этих органелл при 4°С.


Рис. 9. Влияние адаптации к иммобилизационному стрессу на динамику скорости транспорта Са2+ в СПР при длительном хранении гомогенатов миокарда при 4 С
А - динамика скорости транспорта Са2+ в течение четырех дней хранения гомогенатов миокарда; ось абсцисс - дни хранения; ось ординат - транспорт Са2+; 1 - контроль, п=4; 2 - адаптация к иммобилизационному стрессу, п=4; Б - скорость транспорта Са2+ через четыре дня хранения, % к исходной скорости, принятой за 100%; 1 - контроль; 2 - адаптация к иммобилизационным стрессам

Кривые на рис.  10,А показывают, что в условиях полного разобщения окисления с фосфорилированием потребление кислорода при окислении сукцината при адаптации к стрессорным воздействиям исходно не отличалось от контроля, однако при хранении митохондрий адаптированных животных потребление кислорода падало значительно медленнее, чем в контроле и через 2 сут оказалось на 50% выше контрольного. На рис.  10,Б кривые показывают, что аналогичным образом адаптация к стрессу влияла на динамику фосфорилирования и в результате через 2 сут хранения скорость фосфорилирования оказалась в 2 раза выше, чем в контроле.
Таким образом результаты однозначно свидетельствуют, что при адаптации к стрессорным воздействиям на уровне сердца реализуется механизм, обеспечивающий стабилизацию структур сарколеммы, саркоплазматического ретикулума, митохондрий, т.е. по существу основных структур кардиомиоцита.
Этот феномен, проявляющийся, как мы могли убедиться выше, на уровне целого сердца и выделенных из него органелл, был обозначен нами как ФЕНОМЕН АДАПТАЦИОННОЙ СТАБИЛИЗАЦИИ СТРУКТУР (ФАСС)
В дальнейшем возник вопрос, реализуется ли ФАСС только в цитоплазматических структурах, или он развивается также на уровне генетической матрицы - ДНК.
Для решения этого вопроса было оценено влияние адаптации к стрессу на резистентность изолированных ядер клеток миокарда к повреждающему действию однонитевой экзогенной ДНК. Показано, что однонитевые участки ДНК могут возникать в результате свободно-радикального повреждения ДНК при ишемии или сильном стрессе (4). Как известно однонитевая ДНК активирует ядерные протеазы (6,215) и в конечном счете может запускать процесс разрушения ДНК в клеточных ядрах.


Рис. 10. Адаптация к стрессорным воздействиям предупреждает падение скорости потребления кислорода при разобщении дыхания и фосфорилирования динитрофенолом (А) и скорости фосфорилирования (Б) в митохондриях при длительном хранении препаратов
По оси абсцисс - время хранения суспензии митохондрий, сут; 1 контроль; 2 адаптация к стрессу
Устойчивость ядерной ДНК оценивали с помощью метода проточной цитофkуориметрии ДНR (226). Этот метод предусматривает окрашивание выделенных ядер специфично-связывающимся с ДНК флуоресцентным красителем бромистым этидием (10мкг/мл). При этом количество связавшегося красителя будет соответствовать количеству ДНК в ядре. Данный метод позволяет регистрировать ядра с нормальным диплоидным содержанием ДНК в виде пика флуоресценции, который при нашей методике находился в диапазоне с 48 по 112 канал анализатора интенсивности флуоресценции. Соответственно распад ядерной ДНК при действии повреждающих агентов количественно оценивали по уменьшению амплитуды этого пика. Выделение кардиомиоцитов проводили с помощью обычной методики (155) с использованием коллагеназы тип 1 (121 u/мг, sigma). Дальше клетки обрабатывали 0,1%-ным Triton х-100, что приводило к лизису цитоплазматической мембраны. Ядра при этом оставались стабильными. Полученные ядра сначала подвергались повреждающему воздействию однонитевой экзогенной ДНК и затем фиксировались в 0,5%-ном глютаровом альдегиде.


Рис. 11. Влияние адаптации к иммобилизационному стрессу на резистентность ядерной ДНК сердечных клеток к повреждающему действию однонитевой экзогенной ДНК:

Рис. 12. Влияние адаптации к иммобилизационному стрессу на устойчивость ядерной ДНК сердечных клеток к повреждающему действию однонитевой экзогенной ДНК
Ось абсцисс - концентрация однонитевой ДНК, μг/мл; ось ординат - амплитуда пика флуоресценции ядер с нормальным содержанием ДНК, %. Амплитуда пика без добавки однонитевой ДНК принята за 100%; 1 - контроль, n=5; 2 - адаптация к иммобилизационному стрессу, n=5. Все результаты представлены как М±м. Значимость различий между контролем и адаптацией к иммобилизационному стрессу: * - Р<0,05; ** - р<0,01; *** - р<0,001

 А - гистограмма распределения ядерной ДНК в контроле; Б - то же после адаптации к иммобилизационным стрессам; на гистограммах: ось ординат - количество ядер, тыс.; ось абсцисс - интенсивность флуоресценции ДНК- связывающегося красителя в относительных единицах, каналах анализатора; слева от стрелки - гистограммы распределения суспензии ядер в контроле и адаптации без добавки однонитевой ДНК; справа от стрелки - гистограммы после добавления однонитевой ДНК в концентрациях - 50, 100, 200, 400 μг/мл (указано под гистограммами)
Гистограммы, зарегистрированные в типичном эксперименте (рис.  11), отражают влияние адаптации к иммобилизационным стрессам на величину пика флуоресценции ядер миокарда с нормальным диплоидным содержанием ДНК. Видно, что до введения в суспензию ядер однонитевой ДНК высота пика флуоресценции в контроле такая же, как и при адаптации, следовательно, число ядер с нормальным диплоидным содержанием ДНК было также одинаковым. Добавление к суспензии ядер одно- нитевой ДНК в концентрации 50 мкг/мл, в контроле приводило к существенному уменьшению амплитуды пика флуоресценции ядер. Это свидетельствует о значительном распаде ядерной ДНК при действии экзогенной однонитевой ДНК.
На рис.  11,Б представлен такой же эксперимент на суспензии ядер клеток, выделенных из сердца адаптированного к иммобилизационным стрессам животного. Видно, что явления распада ДНК начинают отчетливо проявляться только с концентрации однонитевой ДНК 200 мкг/мл, тогда как в контроле выраженный распад ДНК происходил уже при 50.
Количественно зависимость распада ДНК от концентрации экзогенной ДНК представлена рис.  12.
Видно, что при добавлении экзогенной ДНК в концентрации 50 мкг/мл в контроле деградировало 43% ядерной ДНК, тогда как после адаптации к стрессу - всего лишь 8%. При увеличении концентрации однонитевой ДНК этот защитный эффект сохранялся (рис.  12).
Таким образом, ФАСС может формироваться не только на цитоплазматическом уровне, но и на уровне генетической матрицы - ДНК.
При изучении механизма ФАСС следует иметь в виду, что при адаптивных реакциях, и в частности при повторных стрессах в сердце возрастает активность антиоксидантных ферментов (35), количество аденозиновых рецепторов (46), наконец фосфолипидный состав мембран меняется в сторону уменьшения ненасыщенных жирных кислот (107). Не исключено, что все эти факторы вносят какой-то вклад в ФАСС. Однако наиболее интересная возможность объяснения обнаруженного нами феномена может быть связана с белками теплового шока из семейства hsp70.
Известно, что после стрессорного воздействия эти белки накапливаются как в цитоплазме, так и в ядре. Установлено также, что hsp обладают замечательной способностью связываться с аномальными белковыми агрегатами и участвовать в их дисагрегации и ренатурации белков (187,229), ограничивая и устраняя повреждения клеточных структур. Совокупность этих данных позволяет предположить, что hsp могут играть определенную роль в механизме адаптационной стабилизации как цитоплазматических органелл, так и ядерной ДНК.
Для того, чтобы подойти к проверке этого предположения необходимо было, во-первых, выяснить, происходит ли при адаптации к стрессу увеличение термостабильности сердца, которое может косвенно свидетельствовать об увеличении содержания белков теплового шока в миокарде; во-вторых, осуществить прямое определение изоформ hsp70 в миокарде адаптированных животных и в-третьих, необходимо было выяснить, коррелирует ли динамика развития и "угасания" феномена адаптационной стабилизации структур в ходе адаптации к повторным стрессам и после нее с изменением содержания и изоформного состава hsp70.


Рис. 13. Влияние адаптации к иммобилизационному стрессу на контрактуру, амплитуду сокращений и выход КК в перфузат изолированного сердца крысы при высокой температуре (42 С)
Ось абсцисс - время от начала эксперимента, мин; ось ординат - соответствующие показатели; 1 - контроль, п=6; 2 - адаптация к иммобилизационному стрессу, п=6. Все результаты представлены как М±м. Значимость различий между контролем и адаптацией к иммобилизационному стрессу: * - р<0,05; ** - р<0,01; *** - р<0,001

Результаты экспериментов свидетельствуют, что в процессе адаптации организма сердце приобретает повышенную устойчивость к термическому повреждению. Кривые на рис.  13 отражают этот факт. Видно, что 15-минутная перфузия раствором, нагретым до 42°С, вызывает в контроле большую депрессию амплитуды сокращений, с 2,40+0,06 до 0,44+- 0,15 мм, контрактуру до 36% от исходной амплитуды сокращений, а главное приводит к массированному выходу КК в перфузат, активность которой достигает 295+110 мЕ/мин/мг. Адаптация к стрессу эффективно ограничивает депрессию амплитуды сокращения, контрактуру и выход ферментов (рис.  13). Так. например, на 15-й минуте действия горячего раствора выход КК в перфузат для сердец адаптированных к иммобилизационным стрессам животных был в 37 раз меньше по сравнению с контролем.

Весьма существенно, что увеличение термостабильности сердца, как и повышение устойчивости миокарда к реперфузионному повреждению, никогда не возникало после однократного иммобилизационного воздействия, а всегда развивалось после серии таких воздействий, т.е. формировалось как результат адаптации. Это позволило предположить, что при ФАСС происходит накопление белков теплового шока.



 
« Фармакотерапия сердечной недостаточности у детей   Физико-биологические основы лучевой терапии »