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

Кардиопротекторные эффекты адаптации к стрессу - 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

КАРДИОПРОТЕКТОРНЫЕ ЭФФЕКТЫ АДАПТАЦИИ К СТРЕССУ СОПРОВОЖДАЮТСЯ АКТИВАЦИЕЙ СИНТЕЗА. ИЗМЕНЕНИЕМ СУБКЛЕТОЧНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ И ИЗОФОРМНОГО СОСТАВА HSP70 В СЕРДЦЕ
При оценке содержания, изоформного состава и субклеточного распределения hsp70 использовали двумерный электрофорез по O'Farrell (97). Электрофорез во втором направлении проводили в 10% ПААТ по Laemmli (133). Гели окрашивали азотнокислым серебром по методу mоrrisey (171). Идентификацию и характеристику изоформ hsp70 осуществляли по молекулярному весу и изоэлектрической точке. Кроме того, проводили сопоставление гелей, полученных от органов контрольных и адаптированных животных с гелями от органов животных, подвергшихся тепловому шоку, в которых индуцибельная фракция заведомо относится к белкам теплового шока (81,187,229). Для воспроизведения теплового шока сначала крыс наркотизировали нембуталом (50 мг/кг, в/б), затем животных помещали в специальный термостат при температуре 80°С на 20 мин. При таком режиме у большинства крыс через 5 мин ректальная температура достигала 42 и сохранялась на этом уровне остальные 15 мин. Эксперименты по определению белков теплового шока проводили совместно с д-ром Замотринским А.В.
Типичная двумерная электрофореграмма белков цитозоля сердца представлена на рис.  14,А. Адаптация к иммобилизационным стрессам приводила к накоплению в миокарде не менее пяти полипептидов с молекулярной массой около 72 кДа и изоэлектрическими точками в диапазоне от 6,3 до 5,7 (рис.  14,Б, фрагмент 3). В контроле все эти фракции не выявлялись (рис.  14,Б, фрагмент 1).
Далее мы последовательно проанализировали влияние адаптации к стрессу на спектр ядерных белков теплового шока, на спектр белков теплового шока, связанных с хроматином и ядерными мембранами, и на спектр белков теплового шока нуклеоплазмы.
Общая картина распределения полипептидных ядерных фракций на электрофоре граммах представлена на рис.  15, А. При адаптации к иммобилизационным стрессам выявляется не менее двух индуцибельных белков (рис.  15,Б, фрагменты 1 и 2), отсутствующих в контрольных ядерных экстрактах. Их молекулярная масса составляла 70-72 кДа, а изоэлектрическая точка была около 6.2-6.3.
Электрофоретический анализ белков, связанных с хроматином и ядерными мембранами, показал, что фракция, соответствующая белкам с молекулярной массой около 72 кДа, ни в контроле, ни при адаптации не обнаруживается. С учетом этого обстоятельства мы предположили, что основным местом накопления индуцибельных белков теплового шока в ядре при адаптации к иммобилизационным стрессам является нуклеоплазма.
На рис.  16,А представлена типичная электрофореграмма белков нуклеоплазмы сердечных клеток, а на рис.  16,Б видно, что при адаптации

Рис. 14. Влияние адаптации к стрессу на содержание белков теплового шока в цитозоле сердечных клеток


А - типичная электрофоре грамма белков цитозоля сердечных клеток крысы. Горизонтальной стрелкой показано направление изоэлектрофокусирования. Прямоугольником обозначена область, где локализуется hsp70; Б - фрагмент электрофоре граммы, соответствующий области, обозначенный на рис.  14,А прямоугольником; 1 контроль; 2 - тепловой шок; 3 - адаптация к стрессу. Стрелками указана локализация изоформ hsp70

Рис. 15. Влияние адаптации к стрессу на содержание белков теплового шока в ядерных экстрактах сердечных клеток А - типичная электрофореграмма белков ядерных экстрактах сердечных клеток крысы. Горизонтальной стрелкой показано направление изоэлектрофокусирования прямоугольником обозначена область, где локализуются hsp>70; Б - фрагмент электрофореграммы, соответствующий области, обозначенный на рис 15,А прямоугольником; 1 - контроль; 2 - адаптация к стрессу.

Рис. 16. Влияние адаптации к стрессу на содержание белков теплового шока в нуклеоплазме сердечных клеток

А - типичная электрофореграмма белков нуклеоплазмы сердечных клеток крысы. Горизонтальной стрелкой показано направление изоэлектрофокусирования. Прямоугольником обозначена область, где локализуются hsp70; Б - фрагмент электрофореграммы, соответствующий области, обозначенный на рис.  16, А прямоугольником; 1 - контроль; 2 - тепловой шок; 3 - адаптация к стрессу. Окружностью указана локализация изоформ hsp70
Стрелками указана локализация изоформ hsp70 к иммобилизационным стрессам в нуклеоплазме, так же как и в ядерных экстрактах в области 71-72 кДа и pi 6.2-6.3, появляются полипептиды, которые отсутствуют в нуклеоплазме контрольных образцов (рис.  16,Б, фрагменты 1,3).
При сравнении характеристик индуцибельных белков, накапливающихся при адаптации с высокоиндуцибельными белками hsp70-72, оказалось, что сравниваемые белки имеют примерно одинаковую молекулярную массу - около 72 кДа, значение pi и в том, и другом случае также примерно одинаково - 5,8-6,3, кроме того, синтез и тех, и других белков значительно увеличивается после теплового шока (рис.  14, фрагмент 2, рис. 16, фрагмент 2 (151,224). Таким образом, предположительно индуцибельные белки с молекулярной массой 72кД, накапливающиеся при адаптации в миокарде крыс, можно отнести к индуцибельным hsp70-72 ИЗ семейства hsp70.
Важно также отметить, что однократное иммобилизационное воздействие не приводило к появлению hsp70 ни в цитоплазме, ни в нуклеоплазме. Следовательно, речь идет именно об адаптационном накоплении этих стресс-белков.
Таким образом, результаты настоящего исследования свидетельствуют, что адаптация к стрессу сопровождается накоплением в миокарде hsp70, в цитоплазме накапливаются 5 изоформ hsp70, а в нуклеоплазме 2 изоформы. Одновременно с этим происходит выраженное повышение устойчивости сердца и выделенных из миокарда цитоплазматических и ядерных структур к повреждающим факторам. Это уже само по себе позволяет сделать предположение о важной роли hsp70 в развитии ФАСС.



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