О. В. Акопова, Л. I. Колчинська, В. I. Носар, А. Н. Смірнов, М. К. Малишева, I. M. Маньковська, В. Ф. Сагач

Інститут фізіології ім. О. О. Богомольця НАН України, Київ;
e-mail: luko@biph.kiev.ua

Досліджено вплив відкриття мітохондріальної пори (mitochondrial permeability transition pore, МРТР) на генерацію активних форм кисню (АФК) у мітохондріях мозку щурів. Показано, що в залежності від стаціонарних чи нерівноважних умов продукція АФК по-різному регулюється  швидкістю споживання кисню і мембранним потенціалом. За умов стаціонарної рівноваги, що відповідає постійній швидкості циклічного транспортування Са²⁺ та споживання кисню, продукція АФК є потенціалзалежною і знижується разом з пригніченням дихання і мітохондріальною деполяризацією. При цьому постійна швидкість утворення АФК прямо пропорційна швидкості споживання кисню. Порушення стаціонарного стану внаслідок вивільнення цитохрому с й поступового гальмування дихання призводить до експоненціального зростання в часі продукції АФК. Незалежно від стаціонарних чи нерівноважних умов, швидкість утворення АФК контролюється швидкістю потенціалзалежної акумуляції Са²⁺, яка є швидкістьлімітуючою стадією утворення АФК. Показано, що відкриття циклоспоринчутливої пори по-різному впливає на продукцію АФК залежно від концентрації Са²⁺. За дії низьких концентрацій Са²⁺ зниження швидкості утворення АФК корелює з частковою деполяризацією мітохондрій, незважаючи на циклоспоринчутливе прискорення дихання внаслідок одночасної роботи Са²⁺-уніпортера й МРТР як шляхів входу і виходу Са²⁺. Ефект відкриття циклоспоринчутливої пори за дії низьких концентрацій Са²⁺ близький до ефекту Са²⁺-іонофора А-23187. За дії високих концентрацій Са²⁺ відкриття пори призводить до швидкого порушення стаціонарного стану внаслідок вивільнення цитохрому с, блокування транспортування електронів і зростання продукції АФК. Отже, відкриття пори в умовах низького рівня внутрішньоклітинного Са²⁺ може пом’якшувати оксидативний стрес і ушкодження нейронів шляхом пригнічення продукції АФК у мітохондріях.

Ключові слова: активні форми кисню, кальцій, мітохондрії мозку, мітохондріальна пора