Úvod: Štrukturálne a funkčné zmeny srdcových mitochondrií sú dôležitým faktorom vedúcim k zachovaniu energetických funkcií myokardu ovplyvneného patologickým stimulom. Vďaka nim dochádza ku zvýšenej tolerancii srdca voči ischemicko-reperfúznemu poškodeniu. Cieľom tejto práce bolo prispieť k objasneniu procesov, akými sú srdcové mitochondrie zapojené do farmakologického preconditioningu, vyvolaného diazoxidom (DZX) - otváračom mitochondriových KATP kanálov, akútneho streptozotocínového diabetu, ako aj remote ischemického preconditioningu (RIPC).
Metodika: Samce potkanov kmeňa Wistar (9-11 týždňové) boli rozdelené do zdravej (n=49) a diabetickej skupiny (n=49). Model akútneho diabetu bol vyvolaný jednorazovou dávkou streptozotocínu (65mg.kg-1,i.p.). RIPC bol indukovaný tromi 5 minútovými oklúziami pravej zadnej končatiny. Izolované srdcové mitochondrie boli vystavené zvyšujúcej sa koncentrácii 200 μl DZX (0-7 μmol.l-1). Aktivita mitochondriovej Mg2+-ATPázy bola stanovená ako množstvo Pi uvoľneného pri štiepení ATP. Membránová fluidita mitochondrií bola stanovená fluorescenčnou anizotropiou s použitím sondy 1,6-difenyl-1,3,5-hexatriénu.
Výsledky: Pôsobením DZX (5; 6 and 7 μmol.l-1) došlo k signifikantnému (p<0,05) zvýšeniu aktivity mitochondriovej Mg2+-ATPázy v kontrolnej skupine. Rovnaké koncentrácie DZX spôsobili v diabetickej skupine len mierne nesignifikantné zvýšenie enzýmovej aktivity. Rovnako vplyv DZX (7 μmol.l-1) vyvolal len mierne nesignifikantné zvýšeniu membránovej fluidity v kontrolnej ako aj v akútne diabetickej skupine. Účinok samotného RIPC ako aj akútneho streptozotocínového diabetu indukoval signifikantné (p<0,05) zvýšenie membránovej fluidity v mitochondriách myokardu.
Záver: DZX interaguje s Mg2+-ATPázou priamo prostredníctvom nekompetitívnej stimulácie. Týmto spôsobom dochádza k zvyšovaniu aktivity mitochondriovej Mg2+-ATPázy. V diabetickej skupine je aktivita enzýmu ako aj fluidita mitochondriovej membrány zvýšená už prostredníctvom adaptačných procesov samotného akútneho diabetu. Keďže vplyv DZX nepreukázal významný vplyv na zmenu mitochondriovej membrány na rozdiel od RIPC, predpokladáme odlišný mechanizmus pôsobenia jednotlivých preconditioningov.
Granty: VEGA 2/0133/15, APVV 0102-11.