Динамика пространственной организации ультраструктуры клеток печени малых сусликов (Spermophilus pygmaeus Pall.) при зимней спячке и пробуждениитезисы доклада
Аннотация:Малые суслики во время зимней спячки периодически проходят холодную (торпор) и теплую(пробуждение) фазы. В период гибернации черезкаждые 1-2 недели суслики спонтанно пробуждаются, бодрствуют в течение нескольких часов (12-24),а затем снова входят в спячку. В торпидном состоянии температура тела животных снижается почти до температуры окружающей среды (до 1-5 °С). Физиолого-биохимические параметры сусликов призимней спячке и после пробуждения изучены достаточно подробно, в то время как исследования состояния ультраструктуры тканей практически отсутствуют.Нами проведён сравнительный анализ ультраструктуры клеток печени гибернирирующих животных в торпидной фазе и во время пробуждения при температурах тела (Тт) 15°С, 25°С, 37°С. Торпидное состояние характеризовалось резкими изменениями шероховатого эндоплазматического ретикулума: набухание, утрата значительного количества рибосом. Митохондрии были представлены мелкими шаровидными органеллами с незначительно уплотненным матриксом. Во время пробуждения изменения затрагивали как общую организацию структуры клеток,так и все органеллы. В каждой клетке присутствовали обширные зоны заполненные исключительнобольшим количеством жировых капель, в то времякак основная часть цитоплазмы с органеллами быласмещена к ядру. Митохондрии отличались электронноплотным матриксом и незначительно обводнённым межмембранным пространством. Восстанавливалось нативное состояние структуры эндоплазматичекого ретикулума, однако рибосомы практически отсутствовали. Далее, начиная с Тт 25° С, ультраструктура клеток восстанавливалась, обширные скопления жировых капель исчезали, структура шероховатого эндоплазматического ретикулума полностью восстанавливалась. Митохондрии посвоей ультраструктуре соответствовали контролю.Необходимо отметить появление большого количества аутофагосом при Тт 25 °С.Наряду с исследованиями ультраструктурной организации митохондрий печени сусликов вцикле спячка-пробуждение были изучены их биоэнергетические характеристики и кальций аккумулирующая способность. Спячка сопровождается существенным подавлением глутамат- и сукцинатзависимого дыхания митохондрий, снижениемдыхательного контроля и чувствительности митохондрий к ионам кальция. Согревание, начиная с Тт 25°C способствует резкому повышению скоростейдыхания при всех метаболических состояниях митохондрий, однако даже при полной нормализациитемпературы тела дыхательные контроли митохондрий и их кальций-аккумулирующая способность недостигают контрольных уровней. Полученные данные свидетельствуют о существенных измененияхактивности комплекса I (НАДН-коэнзим-Qоксидоредуктазы) и комплекса II (сукцинатдегидрогеназы). ЭТЦ митохондрий печени в цикле спячкапробуждение. Существенное снижение чувствительности митохондрий гибернирующих сусликов к ионам кальция может быть связано с обратимымингибированием кальций-транспортирующих систем митохондрий (Са+2-унипортера, Са+2/Н+ иNa+/Ca2+обменников, МРТР) или изменением площади контактов эндоплазматического ретикулума ивнешней мембраны митохондрий (МАМ-контактов),в которых Ca2+, высвобождаемый из ЭР, может бытьлегко поглощен митохондриями.Исследование выполнено в рамках государственного задания МГУ имени М.В. Ломоносова.