Динамика ткане-специфичного изменения концентрации АМФК при адаптации к гипобарической гипоксии

Аннотация

АМФ-активируемая протеинкиназа (АМФК) играет существенную роль при адаптации клеточного метаболизма к условиям гипоксии. При этом, выраженность и интенсивность АМФК-зависимых приспособительных механизмов зависят от продолжительности и силы воздействия гипоксического стимула, что можно использовать в ходе гипоксических тренировок.

Цель исследования: изучить динамику ткане-специфичное изменение концентрации АМФК в условиях кратковременной гипобарической гипоксии у мышей линии Balb/c.

Материалы и методы. Кратковременную гипобарическую гипоксию моделировали путем помещения животных в барокамеру с воздухом с насыщением кислорода 14% (эквивалентно высоте 4000 м над уровнем море). Продолжительность гипоксии составляла 120 сек., 240 сек., 360 сек., 480 сек., 600 сек. и 720 сек. Далее у мышей производили забор крови и внутренних органов (печени, скелетных мышц, головного мозга, подкожной жировой клетчатки) с получением сыворотки и супернатантов соответственно, в которых оценивали концентрацию АМФК. Содержание АМФК определяли методом твердофазного иммуноферментного анализа.

Результаты. Гипобарическая гипоксия продолжительность 120 сек. способствует уменьшению содержания АМФК в сыворотке крови, но приводит к изменению концентрации фермента в супернатантах внутренних органов. В дальнейшем было показано, что содержание АМФК находится в сильной корреляционной зависимости со временем гипоксии (для сыворотки крови R²=0,7519; печени R²=0,8873; подкожной жировой клетчатки R²=0,8479; скелетных мышц R²=0,9406; головного мозга R²=0,8516). Наиболее значимые изменение отмечены при длительности гипобарической гипоксии в 720 сек., когда содержание АМФК увеличилось относительно интактной группы мышей в супернатанте подкожной жировой клетчатки на 106,0%; супернатанте печени –115,2%; скелетных мышц –96,0% и головного мозга – 155,2% (все перечисленные показатели p<0,05).

Заключение. Кратковременная гипобарическая гипоксия длительностью от 4-х до 12-ти мин. способствует повышению уровня АМФК в головном мозге, скелетных мышцах, печени и подкожной жировой клетчатке, тогда как в сыворотке крови содержание АМФК достоверно уменьшалось. Полученные результаты могут использоваться при изучении механизмов адаптации организма к условиям гипоксии и оптимизации режима гипоксических тренировок, как на доклиническом, так и клиническом этапах исследовательской работы.