'

Моделирование гипоксического повреждения

Понравилась презентация – покажи это...





Слайд 0

Мембранные механизмы патологии клетки Моделирование гипоксического повреждения


Слайд 1

Кислородный конус в участке ткани Область аноксии Область нормоксии Поток крови Поток кислорода


Слайд 2

Условие повреждения митохондрий 20 мин инкубации при 37оС


Слайд 3

За степень повреждения принята обратная величина коэффициента дыхательного контроля, по отношению к исходной в %, минус 100 %. Условия повреждения выделенных митохондрий Степень повреждения


Слайд 4

Почему митохондрии повреждаются ионами Са2+ в анаэробных условиях?


Слайд 5

Накопление свободных жирных кислот (СЖК) и потеря дыхательного контроля (ДК) митохондриями при инкубации с ионами Ca2+


Слайд 6

Влияние ингибиторов фосфолипазы А2 на на накопление СЖК и итактность митохондрий (СИ) Митохондрии печени крысы инкубировались 20 мин в отсутствие кислорода воздуха, но в присутствии 35 мкМ CaCl2 (Инкубация). Там, где указано, к пробам добавляли ингибиторы фосфолипазы А2: 1 мМ ЕГТА, 1 мкМ Cu2+ или 20 мкМ местного анестетика совкаина.


Слайд 7

Влияние ингибиторов фосфолипазы А2 на на накопление Ca2+ и итактнссть митохондрий


Слайд 8

Корреляция между содержанием СЖК и интактностью митохондрий


Слайд 9

Токсические вещества Перекисное окисление липидов Тканевая гипоксия Активация мембранных фосфолипаз Снижение уровня АТФ Усиленная активация рецепторов Повреждение мембранных структур клетки Увеличение содержания Са2+ в цитоплазме Порочный круг в патологии клетки


Слайд 10

Быстрый расход АТФ в переживающей печени (Hems Brosnam) Rapid exhaustion of ATP in survived liver (Hems Brosnam) По абсциссе отложено время после прекращения доступа кислорода, по ординатам - концетрации АТФ, АДФ (слева) и лактата (справа).


Слайд 11

Изменение количества Ca2+ в митохондриях Время переживания органа при 24оС (мин) Флуоресценция зонда (отн. ед.) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 0 20 40 60 80 100 120 Кусочки ткани Выделенные митохондрии 1 4 3 2


Слайд 12

Последовательность нарушений в клетке при гипоксии Последовательность изменений в клетке в результате прекращения доступа кислорода (аноксии) одинакова для самых различных тканей. Это показали опыты со срезами тканей, изолированными клетками и изолированными клеточными органеллами, в частности митохондриями. В печени, находящейся в условиях аноксии при комнатной температуре, последовательность событий такова: О-5 мин аноксии: снижение уровня АТФ в клетке в 2-4 раза, несмотря на активацию гликолиза; 5-15 мин: появление Са+2 в цитоплазме клетки. Активация гидролитических ферментов, в том числе фермента фосфолипазы А2 митохондрий. Содержание Са+2 в митохондриях повышается, т. к. они еще не повреждены (стадия 1 на рис. 3). 15-30 мин: гидролиз митохондриальных фосфолипидов фосфолипазой A2 и нарушение барьерных свойств митохондриальной мембраны. Реоксигенация ткани на этой стадии приводит к активному набуханию митохондрий. Дыхательный контроль в митохондриях нарушен, окислительное фосфорилирование разобщено, способность митохондрий накапливать ионы кальция снижена (стадия 2 на рис. 3). 30-60 мин: частичное восстановление функций митохондрий, временное повышение дыхательного контроля, способности накапливать кальций. (стадия 3 на рис. 3) Механизм компенсаторных процессов, приводящих к временному улучшению функций митохондрий, неизвестен, но связан с функцией клетки в целом, так как при анаэробной инкубации изолированных митохондриий это явление не наблюдается; более 90 мин: необратимое повреждение митохондрий и полная гибель клеток (стадия 4 на рис. 3). При температуре тела человека все эти процессы протекают примерно в два раза быстрее; кроме того, в разных тканях они протекают с разной скоростью: быстрее всего в мозге, медленнее – в печени, еще медленнее – в мышцах.


Слайд 13

Порочный круг клеточной патологии Увеличение внутриклеточного содержания кальция и нарушение биоэнергетических функций митохондрий являются общими признаками для клеток, поврежденных в результате действия самых различных неблагоприятных факторов. Эти два события – не простое следствие других изменений в поврежденных клетках: они лежат в основе нарушения функций поврежденных клеток и могут рассматриваться как главные звенья в цепи событий, приводящих к развитию неспецифической реакции клеток на повреждение. Схематически, взаимоотношение между первичным повреждением клеточных структур, процессами биоэнергетики и содержанием кальция в цитоплазме приведены на рис. 4.


Слайд 14

Порочный круг клеточной патологии Согласно этой схеме, первичными мишенями действия повреждающих агентов служат мембранные структуры клетки, в которых может подвергаться разрушению липидный бислой, рецепторы, белковые переносчики ионов и молекул (каналы), а также встроенные в мембраны ферменты, включая ионные насосы. Увеличение проницаемости мембран и подавление работы насосов, непосредственное вызванное действием повреждающих факторов (токсических соединений, свободных радикалов и продуктов липидной пероксидации, недостаток источника энергии – АТФ), приводят к увеличению концентрации натрия и кальция в цитоплазме. Последнее сопровождается дисбалансом внутриклеточной регуляции и активацией деструктивных ферментов, таких как фосфолипаза А2 и эндонуклеазы. Гидролиз фосфолипидов мембран фосфолипазой приводит к дальнейшему нарушению барьерных свойств липидного бислоя, что приводит к еще большему росту уровня кальция в цитоплазме, набуханию митохондрий и их дальнейшему повреждению. Порочный круг замыкается и клетка скорее всего погибнет.


Слайд 15

Влияние ингибиторов фосфолипазы А2 на на накопление Ca2+ и итактнссть митохондрий


Слайд 16

Типичная кривая потребления кислорода митохондриями в различных состояниях 100 мкА О2 1 мин Добавили митохондрии Добавили сукцинат V2 V3 V4 V5 Время инкубации суспензии без доступа кислорода Концентрация кислорода Закончилась АДФ Исчерпан кислород 0


×

HTML:





Ссылка: