ВВЕДЕНИЕ ...................................................................................................................... 6
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ .............................................................................. 16
1.1. ИЗМЕНЕНИЯ МЕТАБОЛИЗМА МИТОХОНДРИЙ КАК ПРИЧИНА И
СЛЕДСТВИЕ ОКИСЛИТЕЛЬНОГО СТРЕССА ..................................................... 16
1.1.1. Общие представления о митохондриях ...................................................... 16
1.1.2. Митохондриальные дисфункции ................................................................. 17
1.1.3. Характеристика отдельных ферментов и их участие в развитии
митохондриальных дисфункций ............................................................................ 18
1.1.4. Активные формы кислорода ........................................................................ 20
1.2. ОКСИД АЗОТА (II) И ЕГО БИОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ...................... 24
1.2.1. Синтез оксида азота (II) в биологических системах .................................. 24
1.2.2. Регуляция синтеза оксида азота (II) L-аргинином ..................................... 25
1.2.2.1. Другие источники NO ............................................................................. 26
1.2.2.2. Ингибирование синтазы оксида азота ................................................... 27
1.2.3. Эффекты оксида азота (II) на уровне субклеточных структур и целого
организма .................................................................................................................. 29
1.2.3.1. Активные формы азота ........................................................................... 30
1.2.3.2. Дефицит оксида азота (II) ....................................................................... 31
1.3. ДЕФИЦИТ КИСЛОРОДА И ЕГО БИОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ........... 32
1.3.1. Гипоксия: основные экспериментальные модели ...................................... 32
1.3.2. Механизмы адаптации к дефициту кислорода ........................................... 35
1.3.2.1. Реакция электрон-транспортной цепи на гипоксию ............................ 35
1.3.2.2. Фактор, индуцируемый гипоксией ........................................................ 37
1.3.2.3. Пути регуляции активности HIF ............................................................ 38
1.3.2.4. Эффекты гипоксией индуцируемого фактора ...................................... 39
1.3.3. Патогенез при гипоксии. Факторы, влияющие на патогенез .................... 41
1.3.3.1. Гипоксия и активные формы кислорода ............................................... 41
1.3.3.2. Окислительная модификация белков (ОМБ) ........................................ 43
1.3.3.3. Взаимное влияние гипоксии и продукции оксида азота (II) ............... 45
1.3.3.4. Участие сукцината в патогенезе и адаптации при гипоксии .............. 46
1.3.3.5. Участие лактата в патогенезе и адаптации при гипоксии ................... 49
1.3.3.6. Гиперкапния ............................................................................................. 50
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ...................................................................... 52
2.1. РАБОТА С ЛАБОРАТОРНЫМИ ЖИВОТНЫМИ .......................................... 52
2.1.1. Дизайн исследования: ................................................................................... 52
2.1.2. Экспериментальная модель гипоксии и схема введения препаратов ...... 54
2.1.2.1. Моделирование нормобарической острой гипоксии (НОГ) ............... 54
2.1.2.2. Моделирование нормобарической хронической гипоксии (НХГ) ..... 54
2.1.2.3. Введение экзогенного сукцината ........................................................... 55
2.1.2.4. Моделирование дефицита оксида азота (II) .......................................... 55
2.1.2.5. Введение экзогенного L-аргинина ......................................................... 55
2.2. ПОЛУЧЕНИЕ БИОЛОГИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА И ЛАБОРАТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ..................................................................................................... 56
2.2.1. Получение биологического материала ........................................................ 56
2.2.2. Методы исследования биологического материала .................................... 57
2.2.2.1. Определение концентрации общего белка ........................................... 57
2.2.2.2. Определение концентрации молочной кислоты .................................. 58
2.2.2.3. Определение концентрации сукцината ................................................. 58
2.2.2.4. Определение количества α-субъединицы гипоксией индуцируемого фактора (HIF1α) .................................................................................................... 59
2.2.2.5. Определение концентрации метаболитов оксида азота (II) ................ 59
2.2.2.6. Определение концентрации фруктозы .................................................. 60
2.2.2.7. Определение содержания тестостерона и эстрадиола ......................... 60
2.2.2.8. Определение содержания продуктов окислительной модификации белков (ОМБ) ........................................................................................................ 61
2.2.2.9. Определение активности α-глюкозидазы.............................................. 61
2.2.2.10. Определение активности сукцинатдегидрогеназы (СДГ) ................. 62
2.2.2.11. Определение активности цитохромоксидазы (ЦО) ........................... 62
2.2.2.12. Определение активности Н+/АТФ-синтазы ........................................ 62
2.2.2.13. Определение активности супероксиддисмутазы (СОД) ................... 63
2.2.2.14. Определение общей активности лактатдегидрогеназы (ЛДГ) ......... 63
2.2.2.15. Определение изоформ лактатдегидрогеназы...................................... 64
2.3. СТАТИСТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ .................................... 66
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ ................... 67
3.1. ХАРАКТЕРИСТИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ МОДЕЛЕЙ ..................... 67
3.2. ИЗМЕНЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ МЕТАБОЛИЗМА ПРИ ХРОНИЧЕСКОЙ ГИПОКСИИ И L-NAME-ОПОСРЕДОВАННОМ ДЕФИЦИТЕ ОКСИДА АЗОТА (II) ................................................................................................................................. 74
3.2.1. Изменение биохимических показателей при нормобарической хронической гипоксии ............................................................................................ 74
3.2.2. Изменение биохимических показателей при моделировании L-NAME-опосредованного дефицита оксида азота (II) ....................................................... 79
3.3. ИЗМЕНЕНИЕ СТЕПЕНИ КАРБОНИЛИРОВАНИЯ БЕЛКОВ ПРИ ГИПОКСИИ И L-NAME-ОПОСРЕДОВАННОМ ДЕФИЦИТЕ ОКСИДА АЗОТА (II) ................................................................................................................................. 89
3.3.1. Изменение степени карбонилирования белков при нормобарической хронической гипоксии ............................................................................................ 89
3.3.2. Изменение степени карбонилирования белков при моделировании L-NAME-опосредованного дефицита оксида азота (II) .......................................... 91
3.4. ИЗМЕНЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ МЕТАБОЛИЗМА ПРИ ХРОНИЧЕСКОЙ ГИПОКСИИ И В УСЛОВИЯХ НАЗНАЧЕНИЯ L-АРГИНИНА, КАК СУБСТРАТА ДЛЯ СИНТЕЗА NO ........................................................................... 96
3.5. ИЗМЕНЕНИЕ СТЕПЕНИ КАРБОНИЛИРОВАНИЯ БЕЛКОВ ПРИ ХРОНИЧЕСКОЙ ГИПОКСИИ И В УСЛОВИЯХ НАЗНАЧЕНИЯ L-АРГИНИНА, КАК СУБСТРАТА ДЛЯ СИНТЕЗА NO ........................................ 107
3.6. ИЗМЕНЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ МЕТАБОЛИЗМА ПРИ ХРОНИЧЕСКОЙ ГИПОКСИИ И В УСЛОВИЯХ НАЗНАЧЕНИЯ СУКЦИНАТА ......................... 111
3.6.1. Изменение биохимических показателей при назначении сукцината .... 111
3.6.2. Изменение биохимических показателей при назначении сукцината и при моделировании L-NAME-опосредованного дефицита оксида азота (II) ......... 120
3.6.3. Изменение биохимических показателей при назначении сукцината и L-аргинина.................................................................................................................. 127
3.7. ИЗМЕНЕНИЕ СТЕПЕНИ КАРБОНИЛИРОВАНИЯ БЕЛКОВ ПРИ ХРОНИЧЕСКОЙ ГИПОКСИИ И В УСЛОВИЯХ НАЗНАЧЕНИЯ СУКЦИНАТА .................................................................................................................................... 135
3.7.1. Изменение степени карбонилирования белков при назначении сукцината ................................................................................................................................. 135
3.7.2. Изменение степени карбонилирования белков при назначении сукцината и при моделировании L-NAME-опосредованного дефицита оксида азота (II) ................................................................................................................................. 138
3.7.3. Изменение степени карбонилирования белков при назначении сукцината и L-аргинина ........................................................................................................... 143
3.8. АНАЛИЗ ЗАВИСИМОСТИ УРОВНЯ ГОНАДОСТЕРОИДОВ В ПЛАЗМЕ КРОВИ, БИОХИМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ МЕТАБОЛИЗМА И МАРКЕРОВ СЕКРЕТА СЕМЕННЫХ ПУЗЫРЬКОВ И ЭПИДИДИМИСА ..... 147
3.8.1. Изменение уровня гонадостероидов в плазме крови и биохимических маркеров секрета семенных пузырьков и эпидидимиса .................................... 147
3.8.2. Анализ результатов исследования и оценка силы корреляционной связи между показателями семенных пузырьков ......................................................... 152
3.8.3. Анализ результатов исследования и оценка силы корреляционной связи между показателями головки эпидидимиса ....................................................... 158
3.8.4. Анализ результатов исследования и оценка силы корреляционной связи между показателями хвоста эпидидимиса .......................................................... 161
ГЛАВА 4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ ......................................................................................... 165
ГЛАВА 5. ВЫВОДЫ................................................................................................... 171
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ..................................................................... 174
ПЕРСПЕКТИВЫ ДАЛЬНЕЙШЕЙ РАЗРАБОТКИ ТЕМЫ .................................... 176
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ ......................................................................................... 178
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ........................................................................................... 180
