Ультраструктура митохондрий в условиях окислительного стресса

• Автор: Сапрунова, Валерия Борисовна
• Шифр специальности: 03.00.25
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 262 с. : ил. + Прил. (223 с.: ил.)

1. Развитие представлений о структуре митохондрий.

2. Структурнофункциональные особенности организации митохондрий.

3. Взаимосвязь ультраструктуры и функций митохондрий Динамика структуры митохондрий живых клеток слияние и
деление.

II. Молекулярные механизмы развития апоптоза.

1. Пути индукции апоптоза в клетке.

2. Механизмы выхода апоптогенныхбелков из митохондрий

3. Дальнейшие пути развития апоптоза в клетке Многообразие путей передачи сигнала

клеточной гибели.

5. Ингибиторы апоптоза.

III. Окислительный стресс

1. Генерация АФК в митохондриях
2. Митохондриальные системы удаления АФК.
3. Запрограммированная гибель митохондрий митоптоз. Роль окислительного стресса
в этиологии возрастзависимых патологий.
5. Антиоксидантная защита при окислительном стрессе.
V. Ультраструктурные признаки апоптоза в клетке.
1. Общие изменения морфологии клетки
при апоптозе
2. Изменения ультраструктуры
митохондрий при апоптозе.
V. Ультраструктурные исследования развития
апоптоза в организме. эо
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
I. Особенности ультраструктуры митохондрий при
развитии процесса алоптоза на клетках культуры тканей.
Изменения ультраструктуры митохондрий при развитии
1. апоптоза. вызванного перекисью водорода, на клетках культуры Не1а.
Изменения ультраструктуры митохондрий при развитии
2. апоптоза. вызванного перекисью водорода на клетках культуры фибробластов человека.
Изменения ультраструктуры митохондрий при развитии
апоптоза. вызванного ТИГа. на клетках культуры НеЬа.
Ультраструктура митохондрий кардиомиоцитов
кусочков ткани миокарда, инкубированных в условиях длительной гипоксии
Дыхание изолированных кусочков миокарда, инкубированных в условиях гипоксии
Анализ межнуклеосомной фрагментации ДНК на
2. изолированных кусочках миокарда после инкубации в условиях аноксии.
Ультраструктура кардиомиоцитов изолированных кусочков
миокарда, инкубированных часа в условиях гипоксии. Ультраструктура кардиомиоцитов кусочков миокарда при их
инкубации с фактором некроза опухолей ТИРа. Ультраструктура митохондрий, выделенных из ткани сердца, инкубированной в условиях гипоксии.
Выявление цитохром соксидазной активности в
6. митохондриях кардиомиоцитов изолированной ткани миокарда при длительном действии гипоксии.
Динамика изменений ультраструктуры митохондрий кардиомиоцитов кусочков изолированного миокарда крысы
при длительной инкубации в условиях аноксии
III. Ультраструктура митохондрий кардиомиоцитов миокарда спонтанногипертензивных крыс
iv ,
IV. Митоптоз в клетках культуры после длительного воздействия митохондриальными ядами.
V. Митопоз в летательной мышце i .
VI. Действие как митохондриального антиоксиданта на ультраструктуру клетки.
Действие 1 на ультраструктуру митохондрий клетки на модели клеток культуры
Исследование действия 1 как митохондриального
антиоксиданта на клетках культуры тканей.
v,, Действие 1 как геропротекторз на модели старения i
Действие 1 на ультраструктуру сетчатки глаза крыс линии X при развитии макулодистрофии.
,х Ультраструктура митохондрий кардиомиоцитов крыс линии X до и после лечения препаратом 1.
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
ЛИТЕРАТУРА
ВВЕДЕНИЕ


Существует еще одна модель формирования канала в наружной митохондриальной мембране, в которой Вах вызывает формирование пор липидами мембраны рис. С. В ряде работ показано, что Вах снижает линейную напряженность мембран свойство, которое может облегчить перестановку мембранных фосфолипидов в поры ипи подобные поре структуры Мономер Вах и i вместе или олигомер Вах могут вызывать образование пор во внешних митохондриальных мембранах и
липосомах, которые позволяют выход молекул, размером до 2 . Формирование в наружной митохондриальной мембране может вызвать выход незначительной части цитохрома с в цитозоль, однако этим процессом нельзя объяснить выхода большей его части из митохондрий в процессе развития в клетке апоптоза, поскольку лишь цитохрома с локализовано в межмембраином пространстве непосредственно между наружной и внутренней митохондриальными мембранами и способно к свободному выходу из митохондрий Остальная часть расположена внутри крист. Как уже говорилось выше рис. Манелла с соавторами, на основании трехмерной реконструкции электронномикроскопических срезов митохондрий гепатоцитов, показали, что кристы, образованные внутренней митохондриальной мембраной, являются относительно закрытыми отсеками, выход молекул в том числе и цитохрома с из которых ограничивает узкий канал у основания крист так называемые i i, рис. Эта система может объяснить, как разделенный на отсеки запас цитохрома с может выходить из митохондрий без набухания этих органелл в процессе запуска в клетке апоптоза. В работе, выполненной на выделенных митохондриях гепатоцитов 7 мышей . В своем исследовании авторы обнаружили, что молекулы i вызывают поразительные изменения ультраструктуры изолированных митохондрий печени. В норме, в присутствии субстрата дыхания, фракция состояла из митохондрий с электронноплотным матриксом, с многочисленными узкими кристами рис. А, формирующими в зоне их соединения с пространством между двумя митохондриальными мембранами узкие, трубчатые контакты рис. А Такие митохондрии с нормальной ультраструктурой были выделены в класс I рис. Рис. Электронномикроскопическая томография образцов митохондрий из гопатоцитов 7 мышей до и после обработки i. Электронномикроскопические фотографии образцов митохондрий А в норме класс В, С после i класс II и III, соответственно. А, В, С Трехмерная реконструкция структуры крист митохондрий, представленных на рис. А, В. С. соответственно. Наружная мембрана окрашена красным, внутренняя желтым, кристы зеленым цветом. А, В, С Трехмерная реконструкция, развернутая на г для анализа размеров i i показаны стрелкой . После обработки митохондрий i органеллы претерпевали ультраструктурные изменения Эти трансформированные митохондрии характеризовались увеличением объема межмембра ного пространства и электронноплотным матриксом и были отнесены авторами к классу II рис. В По мнению авторов, отдельные кристы сливаются в один, или, возможно, несколько крупных отсеков рис. В. Контакты, расположенные у основания крист, значительно расширяются. Их размеры после обработки митохондрий составляют 6 7. В некоторой части митохондрий, обработанных i, развивались другие изменения. Такие митохондрии обозначились авторами как класс III и характеризовались асимметричными обводненными полостями, образованными внутренней мембраной. Образование таких полостей приводило к локальным разрывам наружной мембраны митохондрий рис. С. К классу IV авторы отнесли полученные в эксперименте набухшие и разрушенные митохондрии с неразличимыми кристами. Авторы сравнили размеры контрольных митохондрий, отнесенных к классу I, с размерами митохондрий класса II и обнаружили, что митохондрии класса II не набухают, хотя и меняют свою ультраструктуру. В работе было показано, что переход митохондрий из класса I в класс II происходил за 2 мин после добавления i. Через 5 мин митохондрии класса II уже преобладали во фракции митохондрий. Этот процесс не сопровождается набуханием митохондрий рис. С, а связан с увеличением размеров i. Скоррано с соавт. ОРА1 участвует в поддержании целостности канала у основания крист посредством формирования олигомерного комплекса между молекулами ОРА1.