The elucidation of the molecular mechanism of the cell response to moderate heating is of importance for understanding the events that occur in the cell upon use of heating for therapeutic purpose or during illnesses that are associated with fever. The aim of this work was to investigate and to compare the effects of mild (fever) and severe hyperthermia on functional properties of oxidative phosphorylation system in normal tissue mitochondria. Modular kinetic analysis for the first time was applied to evaluate effects of hyperthermia on oxidative phosphorylation in rat heart and liver mitochondria. We demonstrated that changes in mitochondrial functions induced by mild hyperthermia (42 ºC) are reversible but more severe hyperthermia (45 ºC) causes partially irreversible uncoupling and inhibition of mitochondrial respiration in state 3, hyperthermia remarkably (3.6-2.1 fold) activates ROS generation in heart mitochondria and that maximal increase in rate of H2O2 production and lipid peroxidation is observed in the fever temperature range. We show that the response of liver mitochondria and hepatocytes to hyperthermia is to certain extent dependent on gender and temperature. Specific differences of male rat liver and heart mitochondrial components phase transitions have been revealed by DSC analysis. / Ląstelių atsako į nuosaikią hipertermiją molekulinio mechanizmo išaiškinimas yra labai svarbus norint suprasti procesus, kurie vyksta ląstelėse jas kaitinant gydymo tikslais ar organizmui karščiuojant. Šio darbo tikslas buvo nustatyti ir palyginti švelnios (karščiavimo) ir šiurkščios hipertermijos poveikį oksidacinės fosforilinimo sistemos funkcijoms normalių audinių mitochondrijose. Pirmą kartą panaudojome modulių kinetinę analizę hipertermijos poveikiui širdies ir kepenų mitochondrijų oksidacinio fosforilinimo sistemai tirti. Mes nustatėme, kad švelnios hipertermijos (42 ºC) poveikis širdies mitochondrijų funkcijoms yra grįžtamas, bet šiurkštesnė hipertermija (45 ºC) sukelia dalinai negrįžtamą kvėpavimo ir fosforilinimo atskyrimą bei mitochondrijų kvėpavimo greičio trečioje metabolinėje būsenoje slopinimą. Hipertermija didino ROS gamybos greitį ir lipidų peroksidaciją, kurie buvo didžiausi karščiavimo temperatūroje. Nustatėme, kad kepenų mitochondrijų ir hepatocitų atsakas į hipertermiją priklauso nuo žiurkės lyties ir temperatūros. Atlikome palyginamąjį širdies ir kepenų mitochondrijų sandų fazinių virsmų analizę diferencine skenuojamaja kalorimetrija ir nustatėme būdingus skirtumus.

Šiame darbe siekta išsiaiškinti riebalų rūgščių vaidmenį reguliuojant oksidacinį fosforilinimą saponinu permeabilizuotose žiurkės širdies raumens skaidulose. Pagrindiniai darbo uždaviniai: 1).Įvertinti įvairios struktūros riebalų rūgščių vaidmenį reguliuojant oksidacinį fosforilinimą saponinu permeabilizuotose žiurkės širdies raumens skaidulose;2) Naudojant egzogeninę ADP-suvartojančią piruvato kinazės ir fosfoenolpiruvato sistemą įvertinti, ar oksiduojantis riebalų rūgštims kinta išorinės mitochondrijų membranos laidumas ADP-ui; 3) Tirti, ar riebalų rūgščių oksidacija veikia funkcinę sąveiką tarp kreatino kinazės ir ADP/ATP nešiklio; 4).Nustatyti riebalų rūgščių oksidacijos poveikį mitochondrijų in situ morfologijai bei įvertinti dekstrano T70 poveikį mitochondrijų in situ kvėpavimo parametrams ir morfologijai. Mitochondrijose in situ oksiduojantis įvairios struktūros riebalų rūgštims, vienoms ar mišinyje su piruvatu+malatu, oksidacinio fosforilinimo tariamoji KmADP sumažėja panašiu laipsniu lyginant su piruvato+malato oksidacija. Šis poveikis yra grįžtamas, t.y. riebalų rūgščių oksidacija nedaro įtakos po jos vykstančiai neriebalinės kilmės substratų oksidacijai. Oksiduojantis riebalų rūgštims išsaugoma funkcinė sąveika tarp kreatino kinazės ir ANT, nepaisant ženklaus tar. KmADP reikšmės sumažėjimo. Elektroninės mikroskopijos metodu įvertinome, kad riebalų rūgščių sąlygotas KmADP sumažėjimas gali būti susijęs su mitochondrijų struktūros pokyčiais, kuriuos sukelia riebalų... [to full text] / The aim of this study was to investigate the influence of fatty acid oxidation on the regulation of oxidative phosphorylation in permeabilized rat cardiac fibers. The objectives of the study:1). To evaluate the influence of different fatty acids in the regulation of oxidative phosphorylation in fibers; 2). To evaluate the changes in outer mitochondrial membrane permeability for ADP during fatty acid oxidation by the means of exogenous ADP consuming system consisting of pyruvate kinase and phosphoenolpyruvate;3); To investigate the effect of fatty acid oxidation on the functional coupling between mitochondrial creatine kinase and adenine nucleotide translocase; 4). To investigate the effects of fatty acid oxidation and dextran T70 on the morphology and respiration of mitochondria in saponin-permeabilized rat cardiac fibers. The apparent Km of oxidative phosphorylation for ADP in saponin-permeabilized rat cardiac fibers is decreased several fold during oxidation of fatty acids alone or in the mixture with pyruvate compared to oxidation of pyruvate+malate. This effect is reversible, and fatty acid oxidation does not influence the subsequent oxidation of non-fatty substrates. The functional coupling between creatine kinase and adenine nucleotide translocase is not influenced by fatty acid oxidation and the efficiency of creatine kinase system does not depend on the nature of respiratory substrates. Analysis of electron microscopy images of fibres indicates that morphological... [to full text]

Ląstelių atsako į nuosaikią hipertermiją molekulinio mechanizmo išaiškinimas yra labai svarbus norint suprasti procesus, kurie vyksta ląstelėse jas kaitinant gydymo tikslais ar organizmui karščiuojant. Šio darbo tikslas buvo nustatyti ir palyginti švelnios (karščiavimo) ir šiurkščios hipertermijos poveikį oksidacinės fosforilinimo sistemos funkcijoms normalių audinių mitochondrijose. Pirmą kartą panaudojome modulių kinetinę analizę hipertermijos poveikiui širdies ir kepenų mitochondrijų oksidacinio fosforilinimo sistemai tirti. Mes nustatėme, kad švelnios hipertermijos (42 ºC) poveikis širdies mitochondrijų funkcijoms yra grįžtamas, bet šiurkštesnė hipertermija (45 ºC) sukelia dalinai negrįžtamą kvėpavimo ir fosforilinimo atskyrimą bei mitochondrijų kvėpavimo greičio trečioje metabolinėje būsenoje slopinimą. Hipertermija didino ROS gamybos greitį ir lipidų peroksidaciją, kurie buvo didžiausi karščiavimo temperatūroje. Nustatėme, kad kepenų mitochondrijų ir hepatocitų atsakas į hipertermiją priklauso nuo žiurkės lyties ir temperatūros. Atlikome palyginamąjį širdies ir kepenų mitochondrijų sandų fazinių virsmų analizę diferencine skenuojamaja kalorimetrija ir nustatėme būdingus skirtumus. / The elucidation of the molecular mechanism of the cell response to moderate heating is of importance for understanding the events that occur in the cell upon use of heating for therapeutic purpose or during illnesses that are associated with fever. The aim of this work was to investigate and to compare the effects of mild (fever) and severe hyperthermia on functional properties of oxidative phosphorylation system in normal tissue mitochondria. Modular kinetic analysis for the first time was applied to evaluate effects of hyperthermia on oxidative phosphorylation in rat heart and liver mitochondria. We demonstrated that changes in mitochondrial functions induced by mild hyperthermia (42 ºC) are reversible but more severe hyperthermia (45 ºC) causes partially irreversible uncoupling and inhibition of mitochondrial respiration in state 3, hyperthermia remarkably (3.6-2.1 fold) activates ROS generation in heart mitochondria and that maximal increase in rate of H2O2 production and lipid peroxidation is observed in the fever temperature range. We show that the response of liver mitochondria and hepatocytes to hyperthermia is to certain extent dependent on gender and temperature. Specific differences of male rat liver and heart mitochondrial components phase transitions have been revealed by DSC analysis.

Perilla L. are significant for multi-pharmacological effect. The aim of this work is to study Perilla L. growth and develop¬ment tendencies, productivity; composition of biologically active compounds and their variations during the vegetation period, and the biological effect of the extracts; to select perspective plants for cultivation in Lithuania and for production of medicinal preparations. The objectives of the Study: To investigate and determine growth dynamics of Perilla L. species and varieties during the vegetation period and to assess the influence of climate conditions on the vegetation rhythmic. To assess the quantity dynamics of Perilla L. species and varieties herbal medicinal raw material and to compare the productivity of Perilla L. species and varieties. To determine the quantity of the essential oil in Perilla L. species and varieties and to identify the chemotypes of the plants. To determine the qualitative composition and variation dynamics of the phenolic acids in Perilla L. species and varieties. To determine the composition and variation dynamics of the flavone complex in Perilla L. species and varieties. To determine the composition and variation dynamics of antho¬cyanidines in Perilla L. species and varieties. To assess the radical scavenging activity of the extracts of Perilla L. species and varieties raw materials. To research the effect of Perilla L. extracts on the oxidative phosphorylation in the rat heart mitochondria. / Perilla L. genties vienmečiai vaistiniai augalai yra augaliniai imunomoduliatoriai, pasižymintys daugeliu farmakologinių poveikių. Darbo tikslas: Ištirti Vidurio Lietuvoje auginamų Perilla L. rūšių ir varietetų augimo ir vystymosi dėsningumus, biologiškai aktyvių junginių sudėtį ir jų įvai¬ravimą vegetacijos metu bei ekstraktų biologinį poveikį; atrinkti perspek¬tyvius augalus auginimui Lietuvoje. Uždaviniai: Ištirti ir nustatyti Perilla L. augimo dinamiką vegetacijos metu ir įvertinti klimatinių veiksnių įtaką augalų vegetacijai. Įvertinti Perilla L. vaistinės augalinės žaliavos kiekio dinamiką vege¬tacijos metu ir palyginti Perilla L. rūšių ir varietetų produk¬tyvumą. Nustatyti Perilla L. rūšių ir varietetų eterinio aliejaus kiekį auga¬luose vegetacijos metu ir identifikuoti augalų chemotipus. Nustatyti Perilla L. rūšių ir varietetų fenolinių rūgščių kokybinę sudėtį ir jų kitimo dėsningumus vegetacijos metu. Nustatyti Perilla L. rūšių ir varietetų flavonų komplekso sudėtį ir kitimo dinamiką vegetacijos metu. Nustatyti Perilla L. rūšių ir varietetų antocianidinų sudėtį bei kitimo dinamiką vegetacijos metu. Įvertinti Perilla L. rūšių ir varietetų žaliavų ekstraktų antiradikalinį aktyvumą. Ištirti Perilla L. rūšių ir varietetų ekstraktų poveikį žiurkės širdies mitochondrijų oksidaciniam fosforilinimui. Tyrimų rezultatai ir poveikiu pasižyminčių junginių identifikavimas atveria perspektyvas ateities tyrimams, kurie reikalingi kuriant preparatus iš perilių augalinių žaliavų.

Vieni populiariausių vaistinių preparatų Europoje yra dviskiaučių ginkmedžių (Ginkgo biloba L.) lapų preparatai. Nors Ginkgo biloba lapų ekstraktai pasižymi plačiu farmakologiniu pritaikymu, tačiau nėra daug duomenų apie jų poveikį mitochondrijoms. Todėl darbo tikslas buvo ištirti dviskiaučių ginkmedžių lapų ekstraktų poveikį žiurkės širdies ir kepenų mitochondrijų oksidacinio fosforilinimo sistemai. Darbo uždaviniai: 1. Ištirti dviskiaučių ginkmedžių lapų ekstraktų poveikį žiurkės širdies permeabilizuotų skaidulų bei izoliuotų širdies ir kepenų mitochondrijų kvėpavimui. 2. Ištirti dviskiaučių ginkmedžių lapų tinktūros poveikio oksidaciniam fosforilinimui širdies mitochondrijose mechanizmą. 3. Įvertinti dviskiaučių ginkmedžių lapų tinktūros poveikį izoliuotos žiurkės širdies elektromechaniniam aktyvumui ir nustatyti kaip greit tinktūros komponentai patenka į ląstelę ir mitochondrijas. 4. Ištirti ar dviskiaučių ginkmedžių lapų tinktūra apsaugo širdies mitochondrijas nuo žalingo išemijos/reperfuzijos poveikio. 5. Ištirti dviskiaučių ginkmedžių lapų tinktūros poveikį mitochondrijų oksidacinio fosforilinimo sistemai in vivo, įvedant ją per os. / Ginkgo biloba-derived preparations have become widely used in medical practice. Thougt extracts of Ginkgo biloba leaves have a wide pharmacological application, little is known about extract effects on mitochondria. Therefore, the aim of this study was to investigate the influence of extracts of Ginkgo biloba leaves on mitochondrial oxidative phosphorylation system. The tasks of the study were following: 1. To investigate the effects of extract of Ginkgo biloba leaves on the respiration of isolated heart and liver mitochondria and permeabilized heart fibers. 2. To analyze the mechanism(s) of extract of Ginkgo biloba leaves on mitochondrial oxidative phosphorylation system. 3. To determine the effect of extract of Ginkgo biloba leaves on perfused rat heart electromechanical activity and to analyze how GBE given to isolated perfused rat hearts readily can penetrate into the heart cells and mitochondria. 4. To test whether perfusion with Ginkgo biloba extract protects heart mitochondria against ischemia/reperfusion damage. 5. To investigate the effect of extract of Ginkgo biloba leaves on mitochondrial oxidative phosphorylation system in vivo.