СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ ..................................................................................... 5
ВВЕДЕНИЕ .............................................................................................................. 8
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ...................................................................... 14
1.1 Митохондриальная дисфункция как мишень различных заболеваний .. 14
1.1.2 Сердечная недостаточность и митохондриальная дисфункция ........ 14
1.1.3 Роль окислительного стресса и митохондриальной дисфункции .... 18
1.1.4. Контроль качества митохондрий ........................................................ 19
1.2 Модели сердечной недостаточности .......................................................... 25
1.2.1. Электрически-индуцированное повреждение сердечной мышцы .. 26
1.2.2. Токсическое повреждение сердечной мышцы .................................. 26
1.2.3. Модели инфаркта миокарда при помощи перевязки коронарных артерий ............................................................................................................. 32
1.3. Астаксанин, природный антиоксидант ..................................................... 32
1.3.1 Астаксантин (структура, свойства, фармакокинетика) ..................... 36
1.3.2 Терапевтическое действие астаксантина на различные органы ....... 36
1.3.3 Влияние астаксантина на функции митохондрий .............................. 39
1.4. Прохибитины, локализация и функции. ................................................... 41
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ .............................................................. 46
2.1 Подготовка животных к эксперименту ...................................................... 46
2.2 Гистологический анализ ткани левого желудочка ................................... 46
2.3 Выделение митохондрий сердца крысы .................................................... 47
2.4 Оценка параметров, характеризующих митохондриальные функции ... 48
3
2.5 Синий нативный электрофорез (Blue Native Electrophoresis, BNE) и измерение активности комплексов цепи переноса электронов и АТФ-синтазы ................................................................................................................ 49
2.6 Жидкостная хроматография и масс-спектрометрия ................................. 50
2.7 Культура клеток и условия культивирования ........................................... 51
2.8 Тест на выживаемость (цитотоксический тест) ........................................ 51 2.9 Измерение содержания цитозольного кальция в кардиомиоцитах линии Н9с2 ..................................................................................................................... 52 2.10 Измерение мембранного потенциала митохондрий в кардиомиоцитах Н9с2 ..................................................................................................................... 52
2.11 Измерение продукции активных форм кислорода в кардиомиоцитах Н9с2 ..................................................................................................................... 53
2.12 Подготовка митохондриальных и клеточных образцов для электрофореза ..................................................................................................... 53
2.13 Электрофорез и Вестерн блот ................................................................... 54 2.14 Анализ морфологических изменений митохондрий в кардиомиоцитах Н9с2 ..................................................................................................................... 55 2.15 Статистический анализ .............................................................................. 55
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ .................................................... 57
3.1 Защитное действие АТ при ИЗО-индуцированной митохондриальной дисфункции сердца крыс. .................................................................................. 57
3.1.1 Влияние АТ на изменение структуры ткани левого желудочка при ИЗО- индуцированном повреждении миокарда. ......................................... 57
3.1.2 Влияние АТ на параметры окислительного фосфорилирования митохондрий сердца крыс при ИЗО-индуцированном повреждения миокарда. ......................................................................................................... 59
4
3.1.3 Выявление белка как потенциальной мишени для защитного действия АТ при ИЗО-индуцированной митохондриальной дисфункции. .............. 67
3.1.4 Влияние астаксантина на содержание белков-маркеров слияния, деления, митофагии в митохондриях сердца крыс при ИЗО-индуцированной митохондриальной дисфункции. ..................................... 74
3.2 Защитный эффект АТ при цитотоксическом действии пероксида водорода и доксорубицина на кардиомиоциты линии Н9с2. ........................ 77
3.2.1 Цитотоксический эффект АТ, Н2О2 и доксорубицина в клетках кардиомиоцитов линии Н9с2. ........................................................................ 77
3.2.2 Роль АТ в изменении содержания цитозольного Са2+, митохондриального мембранного потенциала и продукции АФК при Н2О2- и доксорубицин-индуцированной токсичности в кардиомиоцитах Н9с2. 81
3.2.3 Влияние АТ на изменение содержания прохибитина 2 и маркеров митофагии в кардиомиоцитах Н9с2 при Н2О2- и Докс-индуцируемой цитотоксичности ............................................................................................. 85
3.2.4 Влияние АТ на морфологические изменения в кардиомиоцитах Н9с2 при Н2О2- и Докс-индуцируемой гибели клеток ......................................... 88
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ..................................................................................................... 92
ВЫВОДЫ ............................................................................................................... 95
СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ .................................. 96
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ..................................................................................... 99
БЛАГОДАРНОСТИ ............................................................................................ 135
