Клеточная нанобиотехнология

Клеточная нанобиотехнология
Показатель
Женщин
ы
Мужчин
ы
Концентрация
гемоглобина (Hb), г/л
крови
120-160
140-180
Гематокрит (фракция)
0,37-0,47
0,40-0,54
Число эритроцитов,
1012/л крови = 106/мкл
крови
4,2-5,4
4,6-5,9
Средняя концентрация
Hb в эритроцитах, г/л
эритроцитов
320-360
Средняя Hb-масса
одного эритроцита,
пг=10-12г
27-32
Средний объем 1
эритроцита (MCV),
фл=10-15л
80-100
Доля ретикулоцитов, %
0,5-2
Membrane proteins
Regulation of RBC volume,
shape and pH
Na+/H+-exchanger;
Na+/K+/Cl--co-transporter
Ca2+-ATPase
HCO-3/Cl--exchanger
Na+
Na+ K+
Cl-
Plasma
membrane
Erythrocyte
pathology as
a cellular level
of hypoxia
Lipids: membrane fluidity
RBC deformation provides their
orientation to the streamlines in
veins and arteries
RBC flowing in
an arteriole.
Picture from:
SchmidSchönbein, H., et
al., 1980
RBC deformation provides their
squeezing through capillaries
RBC in a
capillary
H+
ATP
ClCa2+
HCO3-
:
Hemoglobin
Alterations of Hb
conformation and its
affinity to O2
Genetic modifications
Effect of external modulators
(2,3-DPG, nitric oxide NO, pH)
Что является причиной клеточной гипоксии в норме и
при патологии?
•
•
Нарушения гемодинамики:
Дисфункция сердца
Изменения сосудов
Клеточная патология –
•
•
•
•
нарушения переносаr O2
эритроцитами:
Снижение проницаемости
плазматической мембраны
эритроцита для O2
Изменение сродства
гемоглобина к O2
Изменение проницаемости
плазматической мембраны
эритроцита для ионов натрия,
калия, кальция и протонов
Изменение активности
антиокислительной системы
Цель
оценка состояния эритроцитов при различных
сердечнососудистых заболеваниях и гипоксии
Основные направления исследования:
• оценка вязкости плазматической мембраны эритроцита;
• оценка способности гемоглобина связывать и отдавать O2
• оценка содержания комплексов гемоглобина (Hb) с оксидом
азота (N0)
• оценка проницаемости плазматической мембраны эритроцита
для ионов Ca, K, and H
• оценка изменений формы и объема эритроцитов
• оценка антиокислительного статуса крови
Исследуемые группы
•
больные ишемической болезнью сердца
• больные гипертонией
• больные с недостаточностью
кровообращения
• доноры в условиях высокогорной гипоксии
•космонавты
Методы исследования
•
Метод электронного парамагнитного резонанса(ЭПР):
для оценки вязкости плазматической мембраны с
помощью зондов (5-doxylstearinic (5-DS) and 16doxylstearinic acids (16-DS))
•
Спектроскопия комбинационного рассеяния (КР): для
регистрации изменений конфирмации порфирина и
содержания комплексов гемоглобина (d-Hb, ox-Hb и HbNO)
Электронная и интерференционная микроскопия:
исследование объема и формы эритроцита
Селективная потенциометрия: регистрация изменений
содержания ионов K, Ca и pH
Спектральные биохимические методы регистрации
активности супеорокиддисмутазы, гемоксидазы,
каталазы, уровня церулоплазмина и тиолов
•
•
•
Вязкость мембраны эритроцита при различной сердечнососудистой патологии
A
**
сердечно-сосудистая патология увеличивает вязкость
плазматической мембраны эритроцита
(O.V. Rodnenkov, et.al. International Journal Pathophysiology,v.11./4,2005)
B
Зависимость между вязкостью мембраны эритроцита и
содержанием холестерина в плазме крови человека при
ИБС и гипертонии
9
8
Chol (mmol/l)
7
6
5
Spearman rank 0.55
p<0.01
4
Контроль
3
0.650
0.666
0.657
*
0.688
0.680
0.710
0.700
S
ИБС
ЭГ
0.730
0.718
Увеличение содержания холестерина сопровождается увеличением
вязкости мембраны в областях близких к ее поверхности
Вязкость мембраны эритроцита людей , проживающих
в условиях высокогорья
A
B
Гипоксия высокогорья сопровождается увеличением вязкости мембраны в
областях близких к ее поверхности
(O.V. Rodnenkov, et.al. International Journal Pathophysiology,v.11./4,2005)
Состояние вязкости мембраны эритроцита человека
при длительном космическом полете
C. Correlation between
cholesterol amount in blood
plasma and fluidity of
erythrocyte plasma membrane
in the surface regions. Spearman
A. Fluidity of erythrocyte plasma membrane in
the surface regions is decreased after SF.
Cholesterol in blood plasma, mM
*p<0.05
A
B, D. The relative content of cholesterol and
sphingomyelin in plasma membrane of
erythrocytes is increased after SF. ** p<0.01
B
9
C
rank 0.55 p< 0.01
8
7
6
5
4
3
0.65
0.66
0.67
0.68
0.69
S
D
0.70
0.71
0.72
0.73
Изменения активности Na+ /H+- обмена (1), Ca2+ -ATPазы (2) и
Ca2+ зависимых K+ каналов (3) при первичной (EH)
гипертонии, вторичной гипертонии (SH) и ИБС
300
250
control
EH
SH
ischemia
200
150
100
50
0
1
2
3
Гипертония и ИБС увеличивает активность Na+/H+обмена и проницаемости Ca2+зависимых K+ -каналов и
снижает активность Ca2+ -ATPазы
(Maksimova et.el.,Cardiology,vol.5pp.45-45, 1999)
Зависимость между активностью
Na+/H+-обмена, Са2+-ATФазы
эритроцитов и содержанием
холестерина в плазме крови
больных
8.0
7.5
Spearman rank
p<0.001
0.85
6.5
6.0
8.0
5.5
7.5
Spearman rank
p<0.001
-0.78
7.0
5.0
4.5
180.8
248.8
224.4
282.8
268.8
314.2
294.8
µM H+/ l cells min
увеличение холестерина
в плазме
при ИБС сопровождается
активацией Na+/H+-обмена и
инактивацией Са2+ - ATФазы
Chol (mmol/l)
Chol (mmol/l)
7.0
6.5
6.0
5.5
5.0
4.5
4.0
105
110
115
120
125
130
2+
135
µM Ca / l cells min
140
145
150
155
Воздействие длительного космического полета на
транспорт ионов и морфологию эритроцитов
человека
Activity of Na+/H+-exchanger (A) and Kca-channel (B) is
increased after SF. ** p<0.01.
E. Correlations between cholesterol
content and activity of Na+/H+exchanger.
8.0
Spearman rank
E 0.85, p<0.05
A
Cholesterol, mM
7.5
6.5
6.0
5.5
5.0
4.5
160
B
C
7.0
180
200
220
240
260
280
M H (l cells) min
+
D
-1
300
-1
Amount of discocytes (C) is
decreased and amount of
echinocytes is increased (D)
after SF. Grey bars – before
SF, blue bars – after SF.
# p<0.02
320
Строение гемоглобина
В состав гемоглобина входит:
1. ГЛОБИН - 2 пары полипептидных цепей (α, β, γ, δ)
Строение гемоглобина
В состав гемоглобина входит:
2. ГЕМ - комплекс железа c протопорфирином
Спектроскопия комбинационного рассеяния:
исследование изменений конформации гемопорфирина
гемоглобина
I
O2
Hb
A
B
Fe2+
III
II
NO
IV
V
VI
I1355/I1564 – свидетельствует о способности
d-Hb связывать O2 и NO;
I1375/I1580 – свидетельствует о способности
ox-Hb отдавать O2
A: Гемопорфирин гемоглобина и лиганды: O2 and NO.
B: Спектр комбинационного рассеяния гемопорфирина в крови
Полосы I, III (1355 and1564 sm-1) соответствуют связям d-Hb;
Полосы II, IV (1375 and 1580 sm-1) – ox-Hb;
Полосы V, VI (1626 and 1668 sm-1) соответствуют комплексам Hb-NO
Спектроскопия комбинационного рассеяния:
исследование содержания комплексов «гемопорфиринлиганд»
I
Содержание
комплекса ox-Hb
определяют по
соотношению полос
I1375/I1355
Комплекс с оксидом
азота без нарушения
связи между белком и
гемопорфирином
(I1626/I1580)
Комплексы гемоглобина с O2 и NO:
1 – глобин, 2 – порфириновый макроцикл, 3-7 –
связи между атомом Fe и глобином, порфирин, O2 и
NO в комплексах I и II
Комплекс Hb с оксидом
азота при разрушении
связи между белком и
гемопорфирином,
регулирует способность
Hb отдаватьO2
(I1668/I1580 )
Effect of NO on Hb depends on pO2 in blood
Hb-NO (I)
Hb-NO (II)
Facilitation of O2
release from Hb
Изменения содержания комплексов гемоглобина при
сердечно-сосудистой патологии
При ИБС, гипертонии и недостаточности кровообращения
уменьшается содержание комплексов Hb-NO (II), что снижает
сброс O2
(O.V. Rodnenkov, et. al. International Journal Pathophysiology,v.11./4,2005)
Изменения содержания комплексов гемоглобина
эритроцитов людей, проживающих в условиях
высокогорья
Адаптация,
приводящая к
насыщению Hb
O2 и стимуляции
сброса O2
Горная гипоксия увеличивает содержание комплексов ox-Hb и Hb-NO
(II), что усиливает обмен O2 .
(O.V. Rodnenkov, et.al. International Journal Pathophysiology,v.11./4,2005)
Воздействие длительного космического полета на
свойства гемоглобина эритроцитов человека
A. Amount of Hb-O2 is decreased after
SF. Colors indicate results for astronauts
from three different ISS.
A
C. Total amount of Hb is decreased after
SF. ** p<0.01
C
**
**
**
B. Affinity of Hb to O2 is increased after
SF. Colors indicate results for astronauts
from three different ISS.
B
Decreased amount of O2 in tissues
Worsening of O2 release from
erythrocytes in tissue capillaries
Tissue hypoxia
Изменения конформации гемопорфирина, рО2 и SATO2 больных
ИБС при интервальной гипоксической тренировки
0 - контрольный период; 1 - после 10 процедур ИГТ; 3 - после 20 процедур; 4 - через 30 дней после курса ИГТ.
•
Интервальная гипоксия меняет связывание и снижает содержание O2 в крови
пациента .
Антиоксидантная система плазмы крови
НОН О2
Доноры
электронов
е-
ОО-*
О2
ОО-*
Fe3+
Каталаза
Супероксиддисмутаза
Fe2+
Хелаторы
НООН
Fe3+
НО*
Инициация
ПОЛ
Антиоксиданты могут предотвращать цепное окисление липидов,
реагируя с водорастворимыми радикалами или их
предшественниками; мы назовем их антиоксидантами водной фазы
(АВФ). Супероксиддисмутаза, каталаза и хелаторы ионов железа, а
также карнозин относятся к классу АВФ.
Супероксиддисмутаза
Супероксиддисмутаза(СОД) - единственный известный в
настоящее время фермент, субстратом которого являются
свободные радикалы.
Она катализирует следующую реакцию:
O2*- + 2H+
O2 + H2O2
Фермент, обнаруженный МакКордом и Фридовичем имеет
молекулярную массу 32 кД и состоит из двух субъединиц,
каждая из которых содержит по одному атому Сu и одному
атому Zn:
Сu2+
Сu2+
Zn2+
Zn2+
Дисмутация О2*- супероксиддисмутазой
Реакция катализируемая СОД состоит из двух стадий и
заключается в переносе электрона с одного
супероксидного радикала на другой. Промежуточным
акцептором этого электрона служит атом меди, входящий в
активный центр СОД:
1. СОД-Сu2+ + O2*2. СОД-Сu+ + O2 + 2H+
СОД-Сu+ + O2
СОД-Сu2+ + Н2О2
Zn2+ не учавствует в каталитическом цикле, хотя и входит в
активный центр. Ионы металлов защищают молекулу СОД
от воздействий различных протеаз.
Деактивация перекиси водорода
Перекись водорода (Н2О2) - основной источник самых
токсичных радикалов в живых системах - НО* радикалов.
Следовательно, снижение уровня Н2О2 приведет к снижению
концентрации НО* радикалов.
Удаление Н2О2 осуществляют два класса ферментов:
каталаза
2Н2О2
каталаза
пероксидазы Н2О2 + АН2
2Н2О + О2
пероксидаза
2Н2О + А
Антиоксидантный статус крови у больных с
ишемической болезнью сердца (ИБС)
150
**
% от нормы
125
100
**
*
75
50
25
0
ЦП
СОД
Норма
НБТ
Каталаза
ИБС
Супероксиддисмутаза и церулоплазмин ответственны как за утилизацию
супероксид анион-радикала,так и регулируют содержание металлов переменной
валентности (меди и железа), каталаза и небелковые тиолы принимают участие
в утилизации перекиси водорода
Продукты окисления липидов в плазме крови
больных с ишемической болезнью сердца (ИБС) и
нарушением кровообращения (НК)
250
*
*
200
% от нормы
**
*
150
100
50
0
ГП
ТБК-АП
Норма
ИБС
НК
Уровни ТБК-активных продуктов и гидроперекисей липидов являются маркерами
наличия окислительного стресса.
Акцепторы радикалов
В качестве системы защиты организма от повреждающего
действия радикалов кислорода могут выступать
низкомолекулярные вещества, имеющие высокую
константу скорости взаимодействия с этими радикалами:
•Аскорбиновая кислота (витамин С)
•Сульфгидрильные соединения (глутатион, цистеин)
•Одно- и многоатомные спирты (этанол, рибоза, глюкоза)
•Мочевая кислота
•a -токоферол
Хелаторы ионов металлов
Основной механизм образования НО* радикалов - это
восстановление Н2О2 ионами Fe2+. Поэтому связывание
железа комплексообразователями должно привести к
снижению концентрации этих радикалов. Среди таких
соединений наиболее известны:
•ЭДТА (этилендиаминтетрауксусная кислота)
•Десферал
•Карнозин
“Заиливание” крови
ОТДЕЛЬНЫЕ
ЭРИТРОЦИТЫ
АГРЕГАЦИЯ
"BLOOD SLUDGE“
= “заиливание крови”
феномен
Агрегация эритроцитов в потоке
Кожа человека.
P.-I.Branemark. Rheological aspects of low
flow states (1968).
Microcirculation as Related to Shock. D.Shepro and G.P.Fulton, eds., Academic Press, Inc.,
New York.
Типичные формы эритроцита
e
h
y
n
o
c
y
t
e
discocyte
spherocyte
s
t
o
m
a
t
o
c
y
t
e
Исследование структуры цитоплазмы эритроцита с
помощью интерференционной микроскопии
Оптическое изображение, интерференционное изображение, фазовый профиль
дискоцита (A) и сфероцита (B)
A
B
5 mkm
5 mkm
дискоцит
стоматоцит
∆H, µm
Интерферометрия эритроцита при ИБС
µm
Фазовый профиль
20 µm
Фазовое изображение
20 µm
3D-изображение
Реальное оптическое изображение
Различные формы эритроцита при ИБС
дискоцит
стоматоцит
эхиноцит
Оптическое
изображение
Фазовое
изображение
Erythrocyte shape
Control, %
CHD, %
Discocyte
91
78
Echinocyte
6
9
Stomatocyte
3
13
При ИБС обнаружено снижение числа дискоцитов и увеличение стоматоцитов и эхиноцитов
Распределение цитоплазмы в эритроците в норме (А)
и при недостаточности кровообращения (Б)
А
Б
Гистограмма распределения высоты, площади и объема эритроцитов
при ИБС
control
CHD
Дополнительные
пики на
гистограмме
соответствуют
увеличению уровня
агрегации клеток
mean height, µm
Увеличение
площади
эритроцита
area, µm2
volume, µm3
Возможные механизмы регуляции состояния эритроцита
Ca2+
Na+
o-
+
E
m
Hb
?
+
в
од
а
Cl-
Клеточные механизмы гипоксии
Выводы
• Гипоксия
при сердечно-сосудистой патологии
сопровождается увеличением вязкости плазматической
мембраны, активности Na+/H+- обмена, Ca2+ зависимых K+
-каналов, а также снижением активности Ca 2+-ATPазы и
числа комплексов Hb-NO, регулирующих сброс O2
• Гипоксия в условия высокогорья сопровождается
увеличением вязкости плазматической мембраны и
увеличением числа комплексов Hb-NO, регулирующих
сброс O2
Нейродегенерация и модели экспериментального исследования
патологических процессов в нейрональных клетках
Модели нейродегенерации:
•Глутаматная эксайтотоксичность
•Окислительный стресс
•Депривация трофических факторов
•Аксотомия и микротравмы
Механизмы аксональной
дегенерации
Волны кальция могут проводить сигнал к ядру
нейрона, приводящий к изменению
экспрессии генов
Объект исследования
Органотипичная культура
спинномозговых ганглиев эмбрионов
курицы, желатиновая подложка
Нейроны диссоциированной
культуры спинномозговых
ганглиев эмбрионов курицы,
полиорнитин –ламининовая
подложка
Локальная аппликация глутамата к соме вызывает
ретракцию нейритов. Со временем длина отростка
восстанавливается
Распространение медленной
кальциевой волны в нейрите
Структура миелинового нервного волокна
перехват Ранвье
межперехватный
сегмент
миелин
Миелин содержит
до 200 мембранных слоев
Шванновская клетка
аксон
насечка Шмидта-Лантермана
сома Шванновской клетки
паранодальные петли
микровилли
миелин
аксон
межперехватный сегмент
перехват Ранвье
Визуализация нервного волокна. Флуоресцентная микроскопия.
(а)
М
(б)
А
нШ-Л
10 мкм
нШ-Л
10 мкм
Рис. 1 Миелиновые нервные волокна. (а) - световая микроскопия, (б) – флуоресцентная
микроскопия, нервные волокна окрашены ХТЦ. На рис.: А – аксон, М – миелин, нШ-Л – насечка
Шмидта-Лантермана.
Визуализация нервного волокна. Лазерная интерференционная микроскопия.
ПР
210
210
180
180
150
120
90
60
2
30
3
(б)
нШ-Л
ПР
(г)
0
5
10
210
150
120
90
60
20
25
30
(д)
35
150
120
90
3
60
1
4
0
0
15
2
180
30
30
1
0
240
ОРХ, нм
нШ-Л
Ш-Л
240
ОРХ, нм
ПР
ОРХ, нм
240
(a)
270
270
270
0
5
10
15
20
25
30
35
-5
(е)
5
10
15
20
25
30
35
Скан-линия, мкм
Скагн-линия, мкм
Скан-линия, мкм
0
вдоль нервного волокна
300
ОРХ, нм
насечка
250
4
1
(в)
ПР
200
150
10 мкм
2
3
100
(ж)
50
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100 110
Скан-линия, мкм
Рис. 15. Характерное изображение миелинового нервного волокна. Световое изображение (а), 3D- и 2D-фазовое
изображение (б и в, соответственно). На в: 1 - скан-линия, проведенная через перехват Ранвье (1), насечку ШмидтаЛантермана (2), межперехватный сегмент (3) и вдоль нервного волокна (4). Профиль ОРХ вдоль скан-линии 1, 2, 3 и 4 (г,
д, е, ж, соответственно).
Таблица 1а. Параметры миелинового нервного волокна, определенные методом ЛИМ
Parameter
ПР
Интернодаль
нШ-Л
(n=12)
(n=12)
(n=9)
Диаметр нервного волокна, мкм
6±0,6
9±0,4
9±0,5
Диаметр аксона, мкм
4±0,5
7±0,3
6±0,7
ОРХ структуры, окружающей аксон, нм
47±6
(микровилли)
166±9
(миелин)
181±16
(миелин)
ОРХ аксона под миелином (и/или ШК), нм
12±2
113±14
82±14
Данные представлены в виде “среднее ± стандартная ошибка среднего”
Визуализация нервного волокна. КР-микроскопия.
в)
б)
г)
1170
а)
Интенсивность, отн. ед.
80
Ranvier node
internode
2920
70
60
1350
50
1530
40
30
20
10
0
-10
д)
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
Частотный сдвиг, см
-1
Распределение каротиноидов в миелиновом нервном волокне. а - Фотография миелиновых нервных волокон. Белым
квадратом выделена область (б) 38×38 мкм, в которой проводилась регистрация сигнала КР от молекул каротиноидов
(в). 2D- и 3D- распределение интенсивности пика 1170 см-1, присущего молекулам каротиноидов, в миелиновом
нервном волокне (в и г). Поле 38×38 мкм. д – спектр комбинационного рассеяния нерва в перехвате Ранвье (красный)
и в межперехватном сегменте (черный). Отмечены пики: 1170 и 1530 см-1 – характерны для молекул каротиноидов,
2920 – характерен для молекул липидов, 1350 см-1 характерен для молекул воды.
Изменение спектров КР миелинового нерва при изменении температуры
1350
nerve 24oC
nerve 30oC
nerve 35oC
nerve 40oC
700
1530
1170
Интенсивность, отн. ед.
600
2920
1530
500
400
300
200
100
0
-100
0
1000
2000
3000
4000
5000
Частотный сдвиг, см-1
Интенсивность, отн. ед.
500
400
300
200
100
nerve 24oC
nerve 30oC
nerve 35oC
nerve 40oC
2920
500
Интенсивность, отн. ед.
nerve 24oC
nerve 30oC
nerve 35oC
nerve 40oC
1530
1170
400
300
200
100
0
0
-100
600
800
1000
1200
1400
1600
Частотный сдвиг, см
-1
1800
2000
2200
-100
2200
2400
2600
2800
3000
3200
Частотный сдвиг, см-1
3400
3600
Какие биофизические характеристики можно получить, визуализируя нервное
волокно различными методами?
Изменение упорядоченности ЖК-остатков при действии проназы
проназа Е
*
1,10
*
1,02
1,06
1,04
1,02
16-ДС, отн. ед.
I1530/I1160 –
пропорционально
упорядоченности ЖКостатков ФЛ
*
1,00
0,98
0,96
4
6
8
10
12
14
0,96
0
б
Время,
Время,
мин мин
6
12
18
Время,
мин
Время,
мин
КР-спектроскопия
I1270/I1300 – пропорционально
колебаниям С-Н связей при двойных
С=С связях ЖК-остатков
0,85
H
H
H
H
H
в
0,80
*
0,75
0,70
0,0
1270/1300
I1445/I1300 – пропорционально
отношению ножничных к крутильным
колебаниям СН2 групп ЖК-остатков
контроль 1445/1300
проназа
8,5
7,5
7,0
6,5
6,0
5,5
5,0
4,5
4,0
г
*
8,0
0
Проназа
5 мин
2
0,98
Проназа
5 мин
0
-пропорционально
упорядоченности
ЖК-остатков ФЛ
1,00
Контроль
1,08
*
I1445/I1300, отн. ед.
1,12
контроль
1,04
Контроль
а
1,14
ЭПР-спектроскопия
контроль
проназа Е
I1270/I1300, отн. ед.
I1530/I1160, отн. ед.
КР-спектроскопия
5 мин
Исследование морфологии и структуры (распределения ОРХ) миелина и
цитоплазмы при действии проназы
нШ-Л ПР
200 нм
нШ-Л
нШ-Л
200 нм
200 нм
ОРХ, нм
контроль
проназа Е, 10 мин
проназа Е, 25 мин
0
г
Диаметр МНВ в ПР
в
Диаметр МНВ в МПС
80
* *
перехват Ранвье
100
120
ОРХ аксона
ОРХ миелина
диаметр аксона
диаметр нервного волокна
*
длина перехвата
Ранвье
4.0
3.8
3.6
3.4
3.2
3.0
2.8
2.6
2.4
2.2
2.0
1.8
1.6
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
ОРХ микровилли
Длина ПР
Диаметр аксона
в МПС
Значение параметра, отн. ед.
Нервное волокно.
Микроскопия в отраженном свете (вверху) и
лазерная интерференционная микроскопия (внизу).
ПР – перехват Ранвье,
нШ-Л – насечка Шмидта-Лантермана,
МПС – межперехватный сегмент (или интернодаль)
ОРХ – оптическая разность хода лучей
60
Действие проназы Е на профиль ОРХ вдоль сканлинии, проведенной вдоль нервного волокна.
ОРХ аксона
а
40
Скан-линия, мкм
диаметр нервного волокна
б
20
*
интернодаль
Изменение параметров нервного волокна в перехвате Ранвье и
межперехватном сегменте при действии проназы.
Гипотеза
Гидролиз пептидных связей
каротиноид
мембраносвязанный Са2+
Увеличение
упорядоченности
ЖК-остатков
активированный фермент
Изменение взаимодействия
ацильных цепей липидов
Изменение морфологии и
внутренней структуры нерва
Изменение амплитуды и скорости
проведения ПД
проназа
Упорядоченность ЖК-остатков ФЛ
1,04
1,02
1,00
0,98
0,96
10 12 14 16 18 20 22
1.2
1.0
Количество мембраносвязанного Са2+
1,1110
пХМБ
пХМБ
105
1,05
1100
0,9595
0,990
0,8585
0,880
0,7575
-5
0
0
5
5
10
Время, мин
10
15
15
20
Время, мин
ОРХ аксона
1.4
диаметр аксона
Значение параметра, отн. ед.
в
1.6
диаметр нервного волокна
Время,
Время,мин
мин
1.8
115
1,15
б
длина перехвата
Ранвье
8
ОРХ микровилли
6
ОРХ аксона
а
4
диаметр нервного волокна
2
ОРХ миелина
I1524/I1151, отн. ед.
1,06
Интенивность флуоресценции
ХТЦ, отн. ед.
контроль
пХМБ
1,08
Интенсивность флуоресценции ХТЦ, %
Изменение упорядоченности ЖК-остатков (а), количества мембрано-связанного Са2+
(б) и структуры миелина при инкубации нерва с пХМБ
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
перехват Ранвье
интернодаль
Изменение параметров нервного волокна в перехвате Ранвье и межперехватном сегменте при действии пХМБ.
Гипотеза
каротиноид
мембраносвязанный Са2+
пХМБ
Блокирование SH-групп
(препятствие образованию S-S
мостиков)
Уменьшение количества
мембраносвязанного Ca2+
Упорядоченность
ЖК-остатков не
изменяется
Нет изменений морфологии и
внутренней структуры нерва
Изменение амплитуды и
скорости проведения ПД