The comparison of respiratory rates of rat liver and brain mitochondria at normothermic and hyperthermic conditions

Mitochondrijos yra svarbios organelės, kuriose sintetinama ATP, todėl esant hiperterminei pažaidai vienas iš taikinių galinčio lemti ląstelės mirtį yra mitochondrijos. Tačiau iki šiol nėra išaiškinti molekulinio atsako į hipertermiją mechanizmai ląstelėse, taip pat trūksta žinių apie hipertermijos poveikį sveikiems audiniams. Šio tyrimo metu siekta įvertinti hipertermijos poveikį skirtingų sveikų audinių mitochondrijų funkcijoms. Atlikus skirtingų metabolinių būsenų kvėpavimo greičių palyginimus tarp žiurkės kepenų ir smegenų mitochondrijų, priklausomai nuo oksiduojamo substrato ir inkubavimo temperatūros, nustatyta, kad oksiduojant P+M, karščiavimo temperatūra nežymiai aktyvina žiurkės patinų smegenų ir slopina kepenų mitochondrijų kvėpavimą trečioje metabolinėje būsenoje. Esant 47 ºC temperatūrai nepriklausomai nuo audinio mitochondrijose substratų oksidacija yra visiškai atskirta nuo fosforilinimo ir negali fosforilinti ADP. Kvėpavimo greičio sumažėjimas hipertermijos sąlygomis mitochondrijoms oksiduojant P+M būsenoje, kai substratų oksidacija yra atskirta nuo fosforilinimo rodo kvėpavimo posistemės slopinimą. Lyginant kvėpavimo greičius trečioje ir atskirtoje metabolinėse būsenose nustatyta, kad glutamato oksidacijos fermentinė sistema yra jautresnė hipertermijai nei piruvato, nustatyta, kad glutamato oksidacijoje dalyvaujančios fermento - glutamato dehidrogenazės aktyvumas buvo jautrus hipertermijai, esant 40 ºC hipertermijai jo aktyvumas sumažėjo 22 % - 34 % patinų ir patelių kepenų mitochondrijose, o esant 47 ºC aktyvumas sumažėjo apie 5 kartus.Mitochondries are very important organelles, which synthesizes ATP, thats why mitochondries can be one of the reasons for the death of the cell with a hipertermy defect. There are no defiened mechanisms of the cell molecules‘ response to hipertermy, there are not enough knowledges on hipertermy‘s impact on healthy cells. The goal of this research was to asses hipertermy‘s impact on functions of variuous healthy mitohondries. While ivaluating different breathing speeds of various metabolic modes between rats brain and liver mitochondries, depending on incubate temperature and oxidated substrate, there was determined that oxidating P+M heating temperature marginally activates male rat brain and deactivates liver mitohondries breathing in the third metabolic mode. At temperature 47 ºC independently of tissues oxidation of substrate in mitochondries is isolated from fosforility and can not fosforilate ADP. Decrease of breathing speed during hipertermy and mitohondries oxidation P+M mode, when oxidation of substrates is isolated from fosforility, shows deactivation of breathing subsystem. Comparing breathing speed in third and isolated metabolic mode, there was determined that ferment system of glutamat oxidation is more sensitive to hipertermy that the one of piruvat. Also was determined that activity of ferment- glutamat dehydrogenaze, that is taking part in oxidation of glutamat, was sesitive to hipertermy, at temperature 40 ºC its activity to hypertermy decreased in 22 % - 34 % male and female liver mitochondries, at temperature 47 ºC activity decreased 5 times.Vytauto Didžiojo universiteta