Роль энергетичнеского потенциала клетки в её чувствительности к стрессовым воздействиям

Abstract

Изучение устойчивости клеток к стрессовым воздействиям является актуальной задачей современной биологии. Среди большого количества факторов, определяющих такую устойчивость, можно выделить энергетический статус клетки. Основным энергетическим источником в эритроцитах млекопитающих является АТР. Снижение концентрации АТР в эритроцитах приводит к изменению их вязко-эластичных свойств, динамического состояния липидного бислоя, функционирования ряда энзимных и транспортных систем. Целью работы было исследовать влияние истощения по АТР эритроцитов млекопитающих (человек, бык, лошадь) на их устойчивость к гипотоническому стрессу.

Истощение по АТР проводили путем инкубации эритроцитов с 2-дезокси-D-глюкозой – ингибитором гликолиза. Затем клетки подвергали действию гипотонического стресса. Концентрация NaCl в среде была подобрана таким образом, чтобы уровень гемолиза контрольных клеток млекопитающих составлял примерно 30%: для эритроцитов человека – 75–80 мМ, быка – 100–110 мМ, лошади – 80– 85 мМ. Уровень гемолитического повреждения контрольных и энергетически истощенных эритроцитов определяли спектрофотометрически. Скорость гемолиза определяли как тангенс угла наклона касательной гемолитической кривой. Полученные данные свидетельствуют о том, что в результате обработки клеток 2-дезокси-Dглюкозой уровень гипотонического повреждения эритроцитов человека снижается в 1,4 раза, клеток быка и лошади повышается в 2 и 3,6 раза соответственно. Значения максимальной скорости гипотонического гемолиза контрольных и истощенных по АТР эритроцитов человека достоверно не различаются. После истощения эритроцитов животных по АТР наблюдается рост скорости гипотонического гемолиза эритроцитов быка в 2,5, лошади – в 4,1 раза. Таким образом, метаболически истощенные эритроциты человека становятся менее чувствительными к стрессовому воздействию, а клетки животных – более чувствительными. В ряде работ исследовано влияние метаболического состояния эритроцитов человека на их вязкость и средний объём. Показано, что в процессе истощения клеток по АТР изменение данных параметров имеет нелинейный характер. Наряду с этим известно, что содержание метаболически активных веществ и активность гликолитических энзимов в эритроцитах млекопитающих характеризуются видоспецифичностью. Можно предположить, что истощение эритроцитов разных видов млекопитающих может характеризоваться разной скоростью уменьшения содержания АТР в клетке. При одинаковых экспериментальных условиях (продолжительность инкубирования с 2-дезокси-D-глюкозой) метаболический статус эритроцитов разных видов млекопитающих может быть различным, что и определяет характер их ответа на стрессовое воздействие.