VII Съезд биофизиков России
Краснодар, Россия
17-23 апреля 2023 г.
Главная
О Съезде
Организаторы
Программный комитет
Программа Съезда
Место проведения Съезда
Проживание
Оргвзносы
Основные даты
Регистрация
Публикации материалов Съезда
Молодежный конкурс
Контакты
Тезисы
English version
Партнеры Съезда
Правила оформления докладов

Программа Съезда

Секции и тезисы:

Медицинская биофизика. Нейробиофизика

Исследование содержания NO в скелетных мышцах крыс при дефиците движений методом ЭПР-спектроскопии

Р.И. Зарипова1*, Г.Г. Яфарова 1, В.В. Андрианов 1,2, Х.Л. Гайнутдинов1,2, М.И. Сунгатуллина1, Н.И. Зиятдинова1, Т.Л. Зефиров1

1.Казанский (Приволжский) федеральный университет;
2.Казанский физико-технический институт – обособленное структурное подразделение ФИЦ КазНЦ РАН;

* ratno1992(at)mail.ru

В условиях производственной и городской среды жизнь современного человека предлагает организму форму жизнедеятельности его органов и систем далекую по уровню двигательной активности и безопасности от необходимых требований, заложенных эволюцией. О разрушительном действии, которое оказывает дефицит движений на органы и системы организма, свидетельствует обширный, убедительный экспериментальный и клинический материал. Происходит уменьшение нагрузки на мышечный аппарат, что приводит к изменениям функциональных и морфологических изменений до патологических состояний в зависимости от продолжительности и степени гипокинезии. Известно, что при дефиците движений задние конечности крыс недостаточно нагружены, и обнаруживаются значительные структурные изменения в мышцах в виде дистрофии. NO является важным модулятором клеточной активности во многих тканях у позвоночных и беспозвоночных животных. NO способен взаимодействовать с разнообразными веществами – тиолами, белками, сахарами, ионами металлов, гемами протеинов и т.д., локализованными в самых различных тканях и органеллах, что предполагает наличие NO и его комплексов в различных тканях. Система оксида азота, играющая роль в активации антиоксидантных ферментов, ограничивает стресс-реакцию.

Методом электронного парамагнитного резонанса было проведено исследование интенсивности продукции оксида азота путем анализа количества NO - содержащих парамагнитных комплексов в тканях икроножной мышцы крыс, растущих в условиях дефицита движений. Ограничение двигательной активности в клетках-пеналах составило 30 суток. Крысят контрольной группы содержали в условиях естественной двигательной активности по 4-5 животных в клетке.

Ввиду короткого времени жизни NO, что проявляется в его низкой концентрации в тканях, наиболее целесообразным методом обнаружения и количественного определения NO является метод электронного парамагнитного резонанса (ЭПР). Метод основан на реакции радикала (в данном случае NO) со спиновой ловушкой – мы применили комплекс Fe2+ c диэтилдитиокарбаматом (ДЭТК), который позволяет захватить NO и формировать устойчивый тройной комплекс (ДЭТК)2-Fe2+-NO в тканях животных. Продукция оксида азота оценивалось по интенсивности сигнала ЭПР, принадлежащего комплексу (ДЭTK)2-Fe2+-NO. Сигналы сравнивали по величине интегральной интенсивности, так как интегральная интенсивность сигнала ЭПР прямо пропорциональна концентрации парамагнитных комплексов. Для исследования забирали ткани икроножной мышцы животных. Регистрация спектров ЭПР приготовленных образцов проводилась на спектрометре ЭПР Х-диапазона ER-200E-SRC фирмы "Bruker" EMX/plus с температурной приставкой ER 4112HV при 77 К. Во всех экспериментах сохранялись постоянными следующие параметры: СВЧ мощность-30 мВт, модуляция-5 Гс, усиление- 4·104, постоянная времени-100 мсек., время записи спектра-50 секунд и число накоплений – 8.

Было обнаружено, что количество NO в скелетных мышцах крыс, растущих в условиях гипокинезии, не отличается от показателей контрольной группы.

The study of NO content in the skeletal muscles of rats in the deficit of movement by EPR-spectroscopy

R.I. Zaripova 1*, G.G. Jafarova 1, V.V. Andrianov1,2, Kh.L. Gainutdinov1,2, M.I. Sungatullina1, N.I. Ziyatdinova1, T.L. Zefirov1

1.Institute of Fundamental Medicine and Biology;
2.Kazan E. K. ZavoiskyPhysical -Technical Institute (KPhTI);

* ratno1992(at)mail.ru

In the conditions of the industrial and urban environment life of modern man offers the organism a form of vital activity of its organs and systems far from the level of motor activity and safety from the necessary requirements inherent in evolution. There is extensive and convincing experimental and clinical evidence about the destructive effect that the lack of movement has on the body's organs and systems. There is a decrease in the load on the muscular apparatus, which leads to changes in functional and morphological changes to pathological conditions depending on the duration and degree of hypokinesia. It is known that during movement deficit, the hind limbs of rats are under-loaded and significant structural changes in the muscles in the form of dystrophy are detected. NO is an important modulator of cellular activity in many tissues in vertebrates and invertebrates. NO is able to interact with a variety of substances - thiols, proteins, sugars, metal ions, heme proteins, etc., localized in a variety of tissues and organelles, which suggests the presence of NO and its complexes in various tissues. The nitric oxide system, which plays a role in the activation of antioxidant enzymes, limits the stress response.

The electron paramagnetic resonance method was used to investigate the intensity of nitric oxide production by analyzing the amount of NO-containing paramagnetic complexes in the tissues of calf muscle of rats growing under conditions of movement deficit. Restriction of motor activity in penile cells was 30 days. Rats of the control group were kept under conditions of natural motor activity, 4-5 animals per cage.

Due to the short lifetime of NO, which manifests itself in its low concentration in tissues, the method of electron paramagnetic resonance (EPR) is the most expedient to detect and quantify NO. The method is based on the reaction of a radical (in this case NO) with a spin trap - we applied the Fe2+ complex with diethyldithiocarbamate (DETC), which allows to capture NO and form a stable triple complex (DETC)2-Fe2+-NO in animal tissues. Nitric oxide production was evaluated by the intensity of the EPR signal belonging to the (DETC)2-Fe2+-NO complex. The signals were compared by the integral intensity value, since the integral intensity of the EPR signal is directly proportional to the concentration of paramagnetic complexes. Tissues of animal calf muscle were taken for the study. The EPR spectra of the prepared samples were recorded on an ER-200E-SRC Bruker EMX/plus X-band EPR spectrometer with an ER 4112HV temperature attachment at 77 K. The following parameters were kept constant in all experiments: microwave power of 30 mW, modulation of 5 G, amplification of 4 × 104 , time constant of 100 ms, spectrum recording time of 50 s, and number of accumulations of 8. It was found that the amount of NO in the skeletal muscles of rats growing under hypokinesia conditions did not differ from those of the control group.



Докладчик: Зарипова Р.И.
118
2023-01-09

Национальный комитет Российских биофизиков © 2022
National committee of Russian Biophysicists