Tikslas: Ištirti dviskiaučių ginkmedžių lapų tinktūros (GT) poveikį žiurkės širdies mitochondrijų funkcijoms mechanizmą. Uždaviniai: 1) Ištirti GT poveikį žiurkės širdies mitochondrijų vidinės membranos laidumui. 2) Ištirti GT poveikį žiurkės širdies mitochondrijų kvėpavimui po girdymo GT. 3) Įvertinti laisvųjų deguonies junginių susidarymą žiurkės širdies mitochondrijose po girdymo GT. Tyrimo metodai: Eksperimentiniame darbe buvo tiriamas dviskiaučių ginkmedžių lapų tinktūros (GT) poveikis žiurkės širdies mitochondrijų funkcijoms. Tyrimams naudojami Wistar veislės žiurkių suaugę patinėliai. Eksperimentinis gyvūnėlis užmigdomas anglies dioksido dujomis ir nutraukiamas stuburo kanalas kaklo srityje (leidimo, atlikti laboratorinius bandymus su gyvūnais, Nr.0006). GT poveikio žiurkės širdies mitochondrijų funkcijų tyrimui buvo pasirinkti du eksperimentiniai modeliai: 1) Tyrimai in vitro. Žiurkės širdies mitochondrijos izoliuojamos diferencinio centrifugavimo būdu, GT poveikis žiurkės širdies mitochondrijų oksidacinio fosforilinimo sistemai buvo tiriamas naudojant spektrofotometrinį bei poliarografinį metodus; 2) Tyrimai in vivo. Wistar veislės žiurkių patinėliai 7 dienas buvo girdomi GT (54 ar 108 μl/parai). Po to izoliuojamos širdies mitochondrijos ir vertinamas GT poveikis širdies mitochondrijų kvėpavimo parametrams bei H2O2 susidarymui širdies mitochondrijose. Rezultatai: Tyrimuose in vitro, nustatėme, kad GT didina mitochondrijų vidinės membranos laidumą dėl protonoforinių... [toliau žr. visą tekstą] / Aim: To investigate the mechanism of the effect of Ginkgo leaves tincture (GT) on mitochondrias functions. The objectives: 1) To investigate the impact of GT on permeability properties of mitochondrial inner membrane; 2) To investigate GT effect on rat hart mitochondrial respiration after oral treatment with GT; 3) To evaluate reactive oxygen species production in rat harts mitochondrias after oral GT administration. Methods: In this research work we investigated the impact of Ginkgo leaves tincture (GT) on rat hart mitochondrial functions. Male adult Wistar rats were used. The experimental animal was taken to sleep by carbon dioxide gas and its spinal canal had been broken in the neck zone (number of permission of laboratory testing on animals, No. 0006). We chose two experimental models of research on GT effects on rat heart mitochondrial functions: 1) In vitro studies. Rat heart mitochondrias were isolated by differential centrifugation, the impact of GT on rat heart mitochondrial oxidative phosphorilation system was evaluated by spectrophotometric and oxygraphic methods. 2) In vivo studies. Male adult Wistar rats were given GT (54 or 108 μl/day) for 7 days. After that mitochondrias were isolated and GT effects on mitochondial respiration and H2O2 production were evaluated. Results: In vitro studies have shown that GT increases permeability of mitochondrial inner membrane, due to higher permeability of protons. This effect is related to impact on ADP/ATP translocator and... [to full text]

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.

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.

Eksperimentinėje dalyje buvo tiriamas kvercetino ir jo glikozidų (rutino, izokvercitrino, hiperozido) poveikis žiurkės inkstų mitochondrijų oksidacinio fosforilinimo sistemai. Tyrimams naudojome Wistar veislės žiurkes. Tyrimų pobūdis – in vitro. Kvercetinas ir jo glikozidai, t.y. rutinas, hiperozidas ir izokvercitrinas (3 - 48 nM), stimuliuoja žiurkės inkstų mitochondrijų kvėpavimo greitį antroje metabolinėje būsenoje (t.y. atskiria oksidacijos ir fosforilinimo procesus). Mitochondrijų kvėpavimo greitį trečioje metabolinėje būsenoje stimuliavo kvercetinas ir rutinas, kiti flavonoidai statistiškai reikšmingo poveikio neturėjo. / In this research work we investigated the effect of quercetin and its glycosides (rutin, hyperoside, isoquercitrin) on rat kidney mitochondrial oxidative phosphorylation system. In these studies we used Wistar rats. Eksperimental model – in vitro. Quercetin and its glycosides, i.e. rutin, hyperoside and isoquercitrin (3 - 48 nM) stimulated rat kidney mitochondrial respiration rate in the second metabolic state (uncoupled the mitochondrial respiration). Quercetin and rutin stimulates mitochondrial State 3 respiration rate, other tested compounds had no effect.

Pastaruoju metu daug mokslinių tyrimų atliekama su flavonoidų klasei priskiriamais antocianinais – augaliniais pigmentais, kurie aptinkami uogose, vaisiuose ir daržovėse ir suteikia jiems mėlyną, raudoną ir violetinę spalvas. Literatūroje aprašytas antocianinų poveikis, apsaugantis nuo širdies ir kraujagyslių ligų, siejamas su antocianinų antioksidaciniu veikimu. Mes iškėlėme hipotezę, kad antocianinai gali apsaugoti širdį redukuodami citozolyje esantį citochromą c. Šio darbo tikslas yra ištirti antocianinų poveikį žiurkės širdies mitochondrijų oksidacinio fosforilinimo sistemos efektyvumui bei nustatyti, kokius už ląstelės žūtį atsakingus viduląstelinius signalinius kelius reguliuoja šie junginiai. Iškelti uždaviniai: 1. Ištirti tiesioginį penkių dažniausiai gamtoje sutinkamų antocianinų poveikį žiurkės širdies mitochondrijų kvėpavimui skirtingose metabolinėse būsenose. 2. Nustatyti įvairių antocianinų gebėjimą redukuoti citochromą c in vitro. 3. Nustatyti, ar antocianinai – citochromo c reduktoriai – apsaugo nuo išemijos sukeltų oksidacinio fosforilinimo sistemos pažeidimų ir kaspazių aktyvacijos bei nuo išemijos/reperfuzijos sukeltos kardiomiocitų apoptozės ir nekrozės. 4. Ištirti, ar stipriu citochromą c redukuojančiu aktyvumu pasižymintys antocianinai gali atstatyti mitochondrijų oksidacinio fosforilinimo sistemos efektyvumą po išemijos. 5. Patikrinti, ar tirtųjų antocianinų poveikis širdies mitochondrijų funkcijoms bei apsauginis nuo išemijos ir išemijos/reperfuzijos. / A lot of research is carried out with anthocyanins, which are widely prevalent among colored berries, fruits, and vegetables and give them blue, red, violet, and purple colors. It is known that consumption of dietary plants and products rich in anthocyanins can reduce the risk of cardiovascular diseases. This protective effect is related to the antioxidant properties of anthocyanins. We have raised the hypothesis that anthocyanins could protect cardiomyocytes from ischemia/reperfusion-induced cell death reducing cytosolic cytochrome c. The aim of this work was to investigate the effect of anthocyanins on heart mitochondrial oxidative phosphorylation and determine what intracellular signaling pathways responsible for cell death are regulated by these compounds. The tasks of the study were: 1. To investigate the direct effect of anthocyanins on rat heart mitochondrial respiration rates; 2. To determine the ability of anthocyanins to reduce cytochrome c in vitro; 3. To determine whether anthocyanins – cytochrome c-reducing compounds – protect heart mitochondria from ischemia-induced mitochondrial dysfunction and ischemia/reperfusion-induced cardiomyocyte apoptosis and necrosis; 4. To examine whether anthocyanins with high cytochrome-c reducing activity can restore the efficiency of mitochondrial oxidative phosphorylation after ischemia; 5. To verify whether the effect of the investigated anthocyanins on cardiac mitochondrial function and their protective effect on... [to full text]

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]

Tyrimo tikslas: ištirti kavos rūgšties fenetilo esterio (CAFE) poveikį išemijos paveiktų žiurkės inkstų mitochondrijų funkcijoms. Uždaviniai: įvertinti tiesioginį in vitro CAFE poveikį inkstų mitochondrijų funkcijoms; CAFE poveikį išemijos (20 min) in vitro paveiktų inkstų mitochondrijų funkcijoms; kvėpavimo grandinės I komplekso aktyvumui; mitochondrijų gebėjimui kaupti Ca2+. Metodai. Wistar veislės žiurkių patinėliai buvo skirstomi į 4 grupes: kontrolinė grupė, 20 min trukmės išemijos, CAFE 22 mg/kg ir CAFE 34 mg/kg. CAFE buvo leidžiamas 1,5 h prieš sukeliant išemiją. Mitochondrijos buvo išskiriamos diferencinio centrifugavimo būdu. Mitochondrijų kvėpavimo greitis mitochondrijoms oksiduojant I ir II komplekso substratus buvo registruojamas poliarografiškai Klarko tipo elektrodu. Ca2+ sugėrimas buvo matuojamas fluorimetriškai. Mitochondrijų kvėpavimo grandinės I komplekso aktyvumas buvo tiriamas spektrofotometriškai. Rezultatai: CAFE (0,7 – 4,5 M) didina mitochondrijų kvėpavimo greitį 2-oje metabolinėje būsenoje nuo 15 % iki 34 % ir neveikė mitochondrijų kvėpavimo greičio 3-ioje metabolinėje būsenoje (VADP). Didesnės koncentracijos (5,2 - 6,5 µM) slopina mitochondrijų kvėpavimo greitį VADP (16 % ir 43 % atitinkamai). Tiriant CAFE poveikį 20 min išemijos in vitro paveiktų mitochondrijų funkcijoms, nustatyta, jog 22 mg/kg ir 34 mg/kg CAFE, intraperitonealinė injekcija 1,5 h prieš sukeliant inkstų išemiją, 20 % (p<0,05) pagerino mitochondrijų kvėpavimo greitį VADP bei... [toliau žr. visą tekstą] / The aim of investigation: to analyse the effect of caffeic acid phenethyl ester (CAPE) on kidney mitochodrial functions. Objectives: to evaluate direct in vitro effect of CAPE on kidney mitochondrial functions; the impact of CAPE on ischemia (20 min) in vitro affected kidney mitochondrial functions; on the mitochondrial respiratory chain complex I activity and on the mitochondria capability to accumulate Ca2+. Methods. Wistar rats were pretreated intraperitoneal with 22 mg/kg and 34 mg/kg of CAPE. Animals were divided into 4 groups: control group, 20 min of ischemia, CAPE 22 mg/kg group and CAPE 34 mg/kg group. Mitochondria were isolated by means of differential centrifugation. The mitochondrial respiration rate while oxidizing complex I and II dependent substrates was registered polarographically with Clark-type electrode. Ca2+ accumulation was measured fluorometrically. Activity of complex I was measured spectrophotometrically. Results: the results shown that CAPE 0,7 - 4,5 µM increases mitochondrial State 2 respiration rate by 15 - 34 % and has no effect on the State 3 respiration rate. Higher concentrations (5,2 - 6,5 µM) decreased mitochondrial State 3 respiration rate by 16% and 43%, respectively. Pretreatment with CAPE (22 mg/kg and 34 mg/kg) increased (by 20%) the ischemia suppressed mitochondrial State 3 respiration rate and respiratory control index. CAPE had no effect on succinate oxydation. Pretreatment with CAPE (22 mg/kg and 34 mg/kg) increased Ca2+... [to full text]