Исследование механизмов действия митохондриально-направленных антиоксидантов при острой почечной недостаточности

• Автор: Янкаускас, Станисловас Стасисович
• Шифр специальности: 03.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 171 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
СОДЕРЖАНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
Е ВВЕДЕНИЕ
2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
2Л Классификация острой почечной недостаточности (ОПН)
2.1.1 Постренальная ОПН
2.1.2 Преренальная ОПН
2.1.3 Ренальная ОПН
2.2 Экспериментальные модели ОПН
2.3 Патофизиология ишемической ОПН
2.3.1 Патология сосудистого русла
2.3.2 Патология канальцев нефрона
2.3.3 Воспаление
2.3.4 Нарушения цитоскелета
2.3.5 Изменения внутриклеточной концентрации кальция
2.4 Патофизиология аминогликозидной нефротоксичности
2.4.1 Патология канальцев нефрона
2.4.2 Патология гломерулярного аппарата
2.4.3 Патология сосудистого русла
2.4.4 Воспаление
2.5 Роль митохондрии в патогенезе ОПН
2.5.1 Свидетельства митохондриальной дисфункции при ОПН
2.5.2 Окислительный стресс
2.5.3 Нитрозильный стресс
2.5.4 Апоптоз и неспецифическая проницаемость митохондрии
2.6 Митохондрия как мишень новых терапевтических подходов к лечению ОПН
2.6.1 Гипотермия
2.6.2 Ишемическое прекондиционирование
2.6.3 Эритропоэтин и фармакологическое прекондиционирование
2.6.4 Митохондриально-направленные антиоксиданты
3. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
3.1 Используемые реактивы:
3.2 Моделирование ишемии/реперфузии почки
3.4 Изучение кровотока при помощи высокочастотной допплеровской техники
3.5 Моделирование аминогликоизидной токсичности
3.6 Изучение глубины гипотермии
3.7 Определение продукции активных форм кислорода
3.8 Определение малонового диальдегида (МДА) в ткани почки
3.9 Определение концентрации белка
3.10 Гистологические исследования
3.11 Иммуноблотинг

3.12 Иммуногистохимическое окрашивание срезов почки
3.13 Определение суммарного карбонилирования белков
3.14 Статистическая обработка результатов
4. РЕЗУЛЬТАТЫ
4.1 Влияние SkQRl на ОПН
4.1.1 Влияние SkQRl и гипотермии на 90-мин ишемию почки
4.1.2 Влияние SkQRl на 40-мин ишемию почки
4.1.3 Влияние SkQRl на гентамициновую токсичность
4.2 Влияние ишемического прекондиционирования на ОПН
4.2.1 SkQRl активирует сигнальные пути ишемического прекондиционирования
4.2.2 Нефропротекторное действие ишемического
прекондиционирования при 40-мин ишемии почки
4.2.3 Нефропротекторное действие фармакологического прекондиционирования при гентамициновой токсичности
4.3 Влияние разобщения дыхания и окислительного фосфорилирования на ишемию/реперфузию почки
4.4 Изменения почечного кровообращения при ишемии/реперфузии почки
5. ОБСУЖДЕНИЕ
5.1 Антиоксидантное действие SkQRl
5.2 Нефропротекторный эффект гипотермии
5.3 Нефропротекторный эффект активации сигнальных путей ишемического прекондиционирования
5.4 Нефропротекторный эффект разобщения дыхания и окислительного фосфорилирования
5.5 Механизмы нефропротекции при аминогликозидной токсичности
5.6 Патология почечного кровообращения
6. ВЫВОДЫ
7. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
AIF - апоптоз-индуцирующий фактор GSK - киназа гликогенсинтазы eNOS — эндотелиальная синтаза оксида азота iNOS - индуцибельная синтаза оксида азота nNOS - нейрональная синтаза оксида азота HIF-1 - фактор, индуцируемый гипоксией HSF-1 - фактор-1 теплового шока HSP-70 - белки теплового шока JNKs - Янус-киназы
МРТР - пора, отвечающая за неспецифическую проницаемость митохондрии
PARP - поли-(АДФ-рибозо)-полимераза
SAPKs - стресс-активируемые киназы
TEMPO - 4-гидрокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксил
XIAP - Х-связанный ингибитор апоптоза
АД - артериальное давление
АПФ - ангиотензин-превращающий фермент
АТФ - аденозинтрифосфат
АФК - активные формы кислорода
в/б - внутрибрюшинно
в/в — внутривенно
в/м - внутримышечно
ДНК - дезоксирибонуклеиновая кислота
ДНФ - 2,4-динитрофенол
ДЦ - дыхательная цепь
ИЛ - интерлейкин
ИГЖ - ишемическое прекондиционирование И/Р - ишемия/реперфузия ИФНу - интерферон у

органеллы, приводит к запуску процессов, крайне опасных для клетки и
грозящих развитием как некроза, так и апоптоза. Эти процессы будут детально

обсуждаться в разделе 2.5. В ряде работ был показан нефропротекторный потенциал антиокеидантных подходов при моделировании аминогликозидной ОПН in vivo (Walker P.D., Shah SW. 1988; Cuzzocrea S. et al., 2002; Stojiljkovic N. et al., 2012; Morales A.I. et al., 2010).
Потеря эпителиоцитов проксимальных канальцев приводит к резкому снижению реабсорбирующей способности нефрона, так как именно в этой его части происходит реабсорбция 2/3 натрия, профильтровавшегося в клубочках. Уменьшение реабсорбции натрия влечёт за собой увеличение его концентрации в дистальном отделе нефрона и, как следствие, значительное падение почечного кровотока в результате активации системы канальцево-клубочковой обратной связи. Интенсивная гибель канальцевого эпителия может становиться причиной нарушения непрерывности стенки нефрона и возникновения обратной утечки ультрафильтрата. Определённую роль в падении СКФ при аминогликозидной ОПН, скорее всего, играет и обструкция дистальных канальцев и собирательных трубочек мёртвыми клетками и клеточным дебрисом, спущенным в просвет нефрона (Neugarten J. et al, 1983). Увеличение давления в просвете канальца будет не только снижать фильтрацию в клубочке, но и способствовать увеличению обратной утечки ультрафильтрата.
В тоже время гентамицин может нарушать работу проксимальных канальцев, оказывая нелетальное действие на эпителиоциты. Так, в ряде экспериментов in vitro была показана способность антибиотика напрямую ингибировать мембранные транспортёры (для обзора см. Mingeot-Leclercq М.Р.,
Tulkens P.M. 1999; Lopez-Novoa J.M. et al., 2011). He менее важным является и

прямое действие гентамицина на митохондрии. Ингибирование окислительного фосфорилирования (Simmons C.F. et al, 1980), а так же десеквестрация ионов железа из митохондриальных ферментативных комплексов под действием Н2С>2 (Ueda N. et al., 1993), приводит к падению продукции АТФ. Важным
потребителем АТФ в эпителиоцитах проксимальных канальцев является Na/K-
V »** >ь <
" * 1 i а V» *