Ukr.Biochem.J. 2015; Том 87, № 6, листопад-грудень, c. 76-85

doi: http://dx.doi.org/10.15407/ubj87.06.076

Дія комплексів хлориду алюмінію з кверцетином на Са(2+),Mg(2+)-АТPазну активність та динамічні параметри скорочення m. tibialis anterior жаби Rana temporaria

Д. М. Ноздренко1, О. М. Абрамчук2, В. М. Сорока1, М. С. Мірошниченко1

1ННЦ «Інститут біології», Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Україна;
2Східноєвропейський національний університет імені Лесі Українки, Луцьк,Україна;
e-mail: ddd@univ.kiev.ua

Проведено ензиматичні та тензометричні дослідження функціонування пучків волокон скелетного м’яза tibialis anterior, жаби Rana temporaria за дії розчинів хлориду алюмінію з кверцетином. Встановлено, що комплекси кверцетину з алюмінієм інгібували процеси м’язового скорочення. Показано лінійне зниження Са2+,Mg2+-АТPазної активності саркоплазматичного ретикулума за дії всіх досліджуваних концентрацій кверцетину та хлориду алюмінію.  Встановлено, що кверцетин змінює свої властивості щодо впливу на функціонування м’язових волокон скелетних м’язів під час утворення комплексів із алюмінієм, що супроводжується посиленням його інгібіторної дії. У досліджених діапазонах концентрацій (AlCl3 – 10-4–10-2 моль/л та кверцетин 10-6–10‑5 моль/л) використані речовини пригнічували генерацію сили та діапазон вкорочення м’язових волокон жаби. Зниження показників генерації сили та вкорочення м’язових волокон у часовому інтервалі спостереження та протягом кожного окремого перебігу відбувалося постійно і у більшості випадків мало лінійний характер. Найменш виражені зміни сили м’язового скорочення під впливом досліджуваних комплексів спостерігались впродовж дотетанічної фази скорочення, а найвираженіші зміни досліджуваного параметра відбувались на кінцевій фазі активності м’яза. Зменшення динамічних параметрів скорочення та зниження Са2+,Mg2+-АТPазної активності саркоплазматичного ретикулума за використання розчинів вказаних концентрацій було мінімальним на  початку силової відповіді м’яза і до моменту виходу м’язової сили на стаціонарний рівень скорочення.

Ключові слова: , , , ,


Посилання:

  1. Middleton E Jr, Kandaswami C, Theoharides TC. The effects of plant flavonoids on mammalian cells: implications for inflammation, heart disease, and cancer. Pharmacol Rev. 2000 Dec;52(4):673-751. Review. PubMed
  2. Sosa T, Chaves N, Alias JC, Escudero JC, Henao F, Gutiérrez-Merino C. Inhibition of mouth skeletal muscle relaxation by flavonoids of Cistus ladanifer L.: a plant defense mechanism against herbivores. J Chem Ecol. 2004 Jun;30(6):1087-101. PubMedCrossRef
  3. Stephenson EW. Excitation of skinned muscle fibers by imposed ion gradients. II. Influence of quercetin and ATP removal on the Ca2+-insensitive component of stimulated 45Ca efflux. J Gen Physiol. 1985 Dec;86(6):833-52. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  4. Hidalgo C, González ME, García AM. Calcium transport in transverse tubules isolated from rabbit skeletal muscle. Biochim Biophys Acta. 1986 Jan 29;854(2):279-86. PubMed, CrossRef
  5. Bohuts’ka KI, Pryluts’kyi IuI, Nozdrenko DM. The use of aluminum and its compounds for the biomedical purposes. Fiziol Zhurn. 2014;60(1):91-7. Ukrainian. PubMed
  6. de Souza RF, De Giovani WF. Synthesis, spectral and electrochemical properties of Al(III) and Zn(II) complexes with flavonoids. Spectrochim Acta A Mol Biomol Spectrosc. 2005 Jul;61(9):1985-90. PubMed, CrossRef
  7. Pathak D, Pathak K, Singla A. Flavonoids as medical agents. Fitoterapia. 1991; 62: 371.
  8. Nozdrenko DM, Bogutska KI, Prylutskyy YuI, Ritter U, Scharff P. C60 fullerene effect on the dynamics of fatigue processes in rat soleus muscle after ischemia-reperfusion. Biotechnol Acta. 2014; 7(3): 43-51. CrossRef
  9. Nozdrenko DN, Bogutska KI. About molecular mechanisms of fiber muscle contraction at transition to new equilibrium state: Analysis of experimental data using three-componential electrical stimulating signal. Biopolym Cell. 2005; 21(3): 285-286. CrossRef
  10. Scalbert A, Manach C, Morand C, Rémésy C, Jiménez L. Dietary polyphenols and the prevention of diseases. Crit Rev Food Sci Nutr. 2005;45(4):287-306. Review.
    PubMed, CrossRef
  11. Nozdrenko DN, Shut AN, Prylutskyy YuI. The possible molecular mechanism of the nonlinearity muscle contraction and its experimental substantiation. Biopolym Cell. 2005; 21(1): 80-83.  CrossRef
  12. Khoma OM, Zavodovs’kyi DA, Nozdrenko DN, Dolhopolov OV, Miroshnychenko MS, Motuziuk OP. Dynamics of ischemic skeletal soleus muscle contraction in rats. Fiziol  Zhurn. 2014; 60(1): 34-40. Ukrainian.  PubMed
  13. Hemmings SJ. New methods for the isolation of skeletal muscle sarcolemma and sarcoplasmic reticulum allowing a comparison between the mammalian and amphibian beta(2)-adrenergic receptors and calcium pumps. Cell Biochem Funct. 2001 Jun;19(2):133-41. PubMed, CrossRef
  14. Bradford MM. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Anal Biochem. 1976 May 7;72(1-2):248-54. PubMed, CrossRef
  15.  Fiske CH, Subbarow Y. The nature of the “inorganic phosphate” in voluntary muscle. Science. 1927 Apr 22;65(1686):401-3. PubMed, CrossRef
  16. Nozdrenko D, Prylutskyy Yu, Ritter U, Scharff P. Protective effect of water-soluble pristine C60 fullerene in ischemia-reperfusion injury of skeletal muscle. Int J Phys Pathophys. 2014; 5(2): 97-110.  CrossRef
  17.  Nouri S, Sharif MR, Panahi Y, Ghanei M, Jamali B. Efficacy and safety of aluminum chloride in controlling external hemorrhage: an animal model study. Iran Red Crescent Med J. 2015 Mar 20;17(3):e19714. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  18. Davidovskaya TL, Tsimbalyuk OV, Miroshnichenko MS, Prylutskyy YI, Kosterin SA. On the role of mitochondria in the regulation of contractile activity in smooth muscle. Biopolym Cell. 2001; 17(6): 522-5.  CrossRef
  19. Solaro RJ, Moss RL.  Molecular control mechanisms in striated muscle contraction. Advances in muscle research. Springer, 2002. 468p.   CrossRef
  20. Kosterin SO, Miroshnychenko MS, Pryluts’kyi IuI, Davydovs’ka TL, Tsymbalyuk OV. Mathematical model of trans-sarcomere exchange of calcium ions and Ca2+-dependent control of smooth muscle contractile activity. Ukr Biokhim Zhurn. 2002 Mar-Apr;74(2):128-33. Ukrainian. PubMed
  21. Kosterin SO, Miroshnychenko MS, Davydovs’ka TL, Tsymbalyuk OV, Pryluts’kii IuI. Phenomenologic mechanokinetic model of Ca2+-dependent contraction-relaxation of smooth muscle. Ukr Biokhim Zhurn. 2001 Nov-Dec;73(6):138-42. Ukrainian. PubMed
  22. Nozdrenko DM, Bogutska KI, Prylutskyy YuI, Korolovych VF, Evstigneev MP, Ritter U, Scharff P. Impact of C60 fullerene on the dynamics of force-speed changes in soleus muscle of rat at ischemia-reperfusion injury. Fiziol Zhurn. 2015; 61(2): 48-59. PubMed
  23. Nozdrenko DM, Korchinska LV, Soroca VM. Activity of Ca2+, Mg2+-ATPase of sarcoplasmic reticulum and contraction strength of the frog skeletal muscles under the effect of organophosphorus insecticides. Ukr Biochem J. 2015 Jul-Aug;87(4):63-9. PubMed, CrossRef
  24.  Nozdrenko DM, Abramchuk O., Soroca VM, Miroshnichenko NS. Aluminum chloride effect on Ca2+,Mg2+-ATPase activity and dynamic parameters of skeletal muscle contraction. Ukr Biochem J. 2015 Sep-Oct;87(5):38-45. PubMed, CrossRef

Creative CommonsThis work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.