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

Динамика становления и обратного развития ФАСС коррелирует с изменением содержания hsp70 в миокарде - 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

На рис.  17 и 18 отражена динамика формирования и обратного развития ФАСС в течение и после адаптации к стрессу.
При этом в качестве повреждающих факторов использовали реперфузионный парадокс (рис.  17) и тепловой шок (рис.  18), воспроизводимый на изолированных по Лангендорфу сердцах. Защитные эффекты ФАСС и в том, и другом случае оценивали по трем параметрам: 1. по степени ограничения депрессии амплитуды сокращении, 2. по степени ограничения контрактуры и 3. по ограничению выхода креатинкиназы в перфузат. При реперфузионном парадоксе защитный эффект дополнительно оценивали по антиаритмическому действию.
Видно, что в процессе адаптации формирование повышенной устойчивости сердца к реперфузионным повреждениям характеризуется определенной латентной фазой, в нашем случае - 10 дней (рис.  17). На 14-й день формировался выраженный кардиопротекторный эффект, проявляющийся ограничением депрессии амплитуды сокращения на 31%, уменьшением контрактуры на 78%, уменьшение длительности аритмий на 60% и снижением выхода креатинкиназы в перфузат на 58% (рис.  17). После прекращения адаптации этот защитный эффект быстро исчезал и уже через 4 дня устойчивость сердца к реперфузионному парадоксу была такая же, как в контроле (рис.  17).
Развитие адаптационной устойчивости сердца к термическому повреждению также происходило после латентного периода - через 6-10 дней после начала адаптации животных (рис.  18). Далее видно, что по параметру ’’ограничение депрессии амплитуды сокращения” максимальный защитный эффект был выражен на 4-й день после окончания курса адаптации. По двум другим параметрам - ’’ограничение контрактуры” и ’’ограничение выхода креатинкиназы” - максимальное повышение устойчивости сердца к тепловому шоку происходило на 10-й день адаптации и поддерживалось на таком уровне в течение 4 дней. В этот период в сердцах адаптированных животных контрактура, вызванная тепловым шоком, была снижена примерно на 50%, а выход ферментов уменьшен почти на 80% (рис.  18). После прекращения курса адаптации, термопротекторный эффект сохраняется значительно дольше, чем повышенная устойчивость к реперфузионным повреждениям (рис.  17 и 18). Так, даже через 6 дней после курса адаптации сердца адаптированных животных отличались от контрольных более высокой устойчивостью к тепловому шоку.
Далее мы оценили изменение содержания hsp70 в ходе и после курса адаптации и сопоставили эту динамику с динамикой ФАСС. При этом обнаружены следующие интересные закономерности.


Рис. 17. Динамика развития и исчезновение повышенной устойчивости изолированного сердца к реперфузионному повреждению в ходе курса адаптации к иммобилизационному стрессу и после его прекращения. (Сопоставление с динамикой содержания hsp70 в миокарде.)
По оси ординат: А - снижение депрессии амплитуды сокращения в сердцах адаптированных животных, % по отношению к контролю; Б - снижение контрактуры в сердцах адаптированных животных, % по отношению к контролю; В - снижение длительности аритмий в сердцах адаптированных животных, % по отношению к контролю; Г- содержание hsp70 в сердцах адаптированных животных, %. За 100% принято максимальное накопление после полного курса адаптации; цифры на графиках обозначают цифровое значение параметра; по оси абсцисс - общий отсчет дней от начала адаптации и после ее прекращения. Звездочки указывают дни, в которые проводились иммобилизационные стрессы


Рис. 18. Динамика развития и исчезновение повышенной устойчивости изолированного сердца к термическому повреждению в ходе курса адаптации к иммобилизационному стрессу и после его прекращения. (Сопоставление с динамикой содержания hsp70 в миокарде)
По оси ординат: А - снижение депрессии амплитуды сокращения в сердцах адаптированных животных, % по отношению к контролю; Б - снижение контрактуры в сердцах адаптированных животных, % по отношению к контролю; В - снижение выхода В цитоплазме изоформы hsp70 начинали появляться с 6-го дня адаптации (рис.  19, фрагмент 4) и соответственно этому кардиопротекторные эффекты начинают обнаруживаться не раньше, чем через 6 дней адаптации к иммобилизационным стрессам (рис.  17 и 18). Максимальное накопление пяти индуцибельных стресс-белков с молекулярной массой около 72 кДа и pi от 5,7 до 6,3 происходило на второй день после полного 12-дневного курса адаптации животных к иммобилизационным воздействия (рис 19, фрагмент 6). Именно к этому времени формировались наиболее мощные защитные эффекты - повышение устойчивости
изокреатинкиназы в перфузат сердец адаптированных животных, % по отношению к контролю; Г- содержание hsp70 в сердцах адаптированных животных, %. За 100% принято максимальное накопление после полного курса адаптации. Цифры на графиках обозначают цифровое значение параметра. По оси абсцисс - общий отсчет дней от начала адаптации и после ее прекращения. Звездочки (*) указывают дни, в которые проводились иммобилизационные стрессы

В цитоплазме изоформы hsp70 начинали появляться с 6-го дня адаптации (рис.  19, фрагмент 4) и соответственно этому кардиопротекторные эффекты начинают обнаруживаться не раньше, чем через 6 дней адаптации к иммобилизационным стрессам (рис.  17 и 18). Максимальное накопление пяти индуцибельных стресс-белков с молекулярной массой около 72 кДа и pi от 5,7 до 6,3 происходило на второй день после полного 12-дневного курса адаптации животных к иммобилизационным воздействия (рис 19, фрагмент 6). Именно к этому времени формировались наиболее мощные защитные эффекты - повышение устойчивости  изолированного сердца к реперфузии, тепловому шоку (рис.  17, 19) и т.д. Прекращение адаптации животных приводило к постепенному исчезновению изоформ hsp70 и через 6 дней после курса адаптации в цитоплазме их содержание было сильно уменьшено, хотя и оставалось выше, чем до адаптации (рис.  19, фрагмент 8). К этому дню достоверно определялся лишь термопротекторный эффект адаптации, а устойчивость сердца к реперфузии была такая же, как до адаптации (рис.  18 ).


Рис. 19. Динамика содержания и изменение изоформного спектра белков теплового шока в цитоплазме сердечных клеток в ходе адаптации к иммобилизационному стрессу и после ее прекращения
1 - контроль; 2 - тепловой шок; 3 - 2-й день адаптации; 4 - 8-й день адаптации; 5 - 10-й день адаптации; 6 - 2-й день после прекращения курса адаптации; 7 - 4-й день после адаптации, 8 - 6-ой день после адаптации. Изоформы hsp70 указаны стрелками
В ядре динамика содержания индуцибельных белков с молекулярной массой 72 кДа была несколько иной. В процессе адаптации в ядре происходило накопление только двух изоформ из пяти выявляемых в цитозоле. Они появлялись на 10-й день адаптации, а исчезали на 6-й день после курса периодических иммобилизационных воздействий.
Таким образом, динамика изменения содержания белков теплового шока в миокарде в течение и после адаптации оказалась очень похожей на динамику развития и исчезновения защитных эффектов ФАСС, а именно: и в том, и другом случае существует определенный латентный период, после которого происходит очень быстрая активация синтеза стресс-белков и формирование защитных эффектов. После прекращения адаптации содержание стресс-белков быстро уменьшается и примерно с такой же скоростью угасают защитные эффекты. Это еще раз свидетельствует в пользу важной роли стресс-белков в механизмах адаптационной стабилизации структур.



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