Українська Русский English

ISSN 2522-9028 (Print)
ISSN 2522-9036 (Online)
DOI: https://doi.org/10.15407/fz

Fiziologichnyi Zhurnal

is a scientific journal issued by the

Bogomoletz Institute of Physiology
National Academy of Sciences of Ukraine

Editor-in-chief: V.F. Sagach

The journal was founded in 1955 as
1955 – 1977 "Fiziolohichnyi zhurnal" (ISSN 0015 – 3311)
1978 – 1993 "Fiziologicheskii zhurnal" (ISSN 0201 – 8489)
1994 – 2016 "Fiziolohichnyi zhurnal" (ISSN 0201 – 8489)
2017 – "Fiziolohichnyi zhurnal" (ISSN 2522-9028)

Fiziol. Zh. 2007; 53(4): 27-34


Ultrastructural changes inmyocard after hypoxical preconditioning and ischemia-reperfusion of isolated heart in rats:age-dependent differences

A.G.Portnychenko, K.V.Rozova, M.I.Vasylenko, O.O.Moybenko

    O.O. Bogomolets Institute of Physiology NAS of Ukraine;International Center for Astronomical, Medical andEcological research NAS of Ukraine


Abstract

Recently we evidenced the ability of acute systemic hypoxia to induce phenomenon of delayed cardioprotection in rats. Age-dependent peculiarities were studied in 6 and 12 month old rats exposed to hypoxical preconditioning (10% O2, 1 or 3 h). In 24 h isolated hearts were ischemized 30 min and then reperfuzed 40 min, with or without iNOS blocker 1,3-PBIT (50 nmol/l). It was shown that hypoxic preconditioning dosedependently injured myocardial ultrastructure, and induced delayed cardioprotection, strongly marked after 3 h preconditioning. Blockade of iNOS as mediator of delayed cardioprotection led to mitochondrial stimulation and attenuated protection. In mature aged rats, myocardial injury and protection had been individually variable, mitochondria were more damaged and stimulated to biogenesis, and incomplete autophagy was typical as distinct from young rats.

References

  1. Западнюк И.П., Западнюк В.И., Захария Е.А., Западнюк Б.В. Лабораторные животные. Разведение, содержание, использование в эксперименте. – К.: Вища школа, 1983. – 383 с.
  2. Карупу В.Я. Электронная микроскопия. – К.: Вища школа, 1984. – 208 с.
  3. Колчинская А.З., Цыганова Т.Н., Остапенко Л.А. Нормобарическая интервальная гипоксическая тренировка в медицине и спорте. – М.: Медицина, 2003. – 408 с.
  4. Портниченко А.Г., Василенко М.И., Мойбенко А.А. Влияние острой гипоксической гипоксии на индук- цию синтазы оксида азота у крыс // AstroEco-2002. Terskol, Russia, August 12-16, 2002. Abstracts. – Kyiv, 2002. – С. 74.
  5. Портниченко А.Г., Василенко М.И., Мойбенко А.А. Возрастные аспекты прекондиционирования миокарда при гипоксическом воздействии // Механизмы функционирования висцеральных систем: III Всеросс. конф. с междунар.участием, посвященное 175-летию со дня рожд. Ф.В.Овсян- никова, Санкт-Петербург, 29 сент. – 1 окт. 2003. Тез.докл. – СПб, 2003. – С.261.
  6. Портниченко А.Г., Василенко М.И., Портниченко В.И.,Мойбенко А.А. Острая гипоксическая гипоксия как индуктор отсроченной кардиопротекции у крыс // Гипоксия, автоматизированный анализ гипоксических состояний. Сб. трудов под ред. А.З.Колчинской. – М. –Нальчик, 2005. – Т.1. – С.185–190.
  7. Резников К.М. Общие механизмы формирования ответных реакций организма на воздействие факторов окружающей среды // Прикладные информационные аспекты медицины. Сб. научн. работ. – Воронеж, 1998. – Т. 1. – С. 4–9.
  8. Розова К.В., Назаренко А.І., Таволжанова Т.І. та ін.Взаємозв’язок тканинного дихання та деяких стереометричних характеристик мітохондрій у тканині легень при різних модифікаціях гіпоксичної гіпоксії // Фізіол. журн. – 2005. – 51, № 6. – С. 25–29.
  9. 9. Середенко М.М., Розова Е.В. О физиологической роли структурно-функциональных изменений аэрогематического барьера легких в обеспечении организма кислородом при действии экстремальных факторов // Физиол журн. им. И.М.Сеченова. – 1994. – 80, № 4. – С. 52–59.
  10. 10. Судакова Ю.В., Бакеева Л.Е., Цыпленкова В.Г. Энергозависимые изменения ультраструктуры митохондрий кардиомиоцитов человека при алкоголь- ном поражении сердца // Архив патологии. – 1999. – № 2. – С.15–20.
  11. Шахламов В.А. Капилляры. – М.: Медицина, 1971. – 200 с.
  12. Шахламов В.А., Сороковой В.И. Реакция клеток на гипоксию // Арх. анатомии, гистологии и эмбрио- логии. – 1983. – 85, № 7. – С. 12–25.
  13. Adler A, Messina E, Sherman B et al. NAD(P)H oxidase- generated superoxide anion accounts for reduced control of myocardial O2 consumption by NO in old Fischer 344 rats // Amer. J. Physiol. Heart Circulat. Physiol. – 2003. – 285(3), Sep. – P. H1015–H1022.
  14. Beltran B., Orsi A., Clementi E., Moncada S. Oxidative stress and S-nitrosylation of proteins in cells // Brit. J. Pharmacol. – 2000. – 129(5), Mar. – P.953–960.
  15. Bolli R. Late phase of preconditioning // Circulat. Res. – 2000. – 87. – P.972–983.
  16. Hoppler H., Fluck M. Plasticity of Skeletal Muscle Mitochondria: Structure and Function // Med. Sci. Sports Exerc. – 2003. – 35, № 1. – P. 95–104.
  17. Klionsky DJ, Emr SD. Autophagy as a regulated pathway of cellular degradation // Science. – 2000. – 290(5497), Dec. – P.1717–1721.
  18. Nisoli E., Falcone S., Tonello C. et al. Mitochondrial biogenesis by NO yields functionally active mito- chondria in mammals // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. – 2004. – 101(47), Nov. – P.16507–16512.
  19. 19. Terman A., Brunk U.T. The Aging Myocardium: Roles of Mitochondrial Damage and Lysosomal Degradation // Heart, Lung and Circulation. – 2005. – 14, №2. – P.107–114.
  20. 20. Xi L., Tekin D., Gursoy E. et al. Evidence that NOS2 acts as a trigger and mediator of late preconditioning induced by acute systemic hypoxia // Amer. J. Physiol. Heart Circulat. Physiol. – 2002. – 283(1), Jul. – P.H5–H12.
  21. Yan L., Vatner D.E., Kim S.J. et al. Autophagy in chronically ischemic myocardium // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. – 2005. – 102(39), Sep. – P.13807–13812.
  22. Zhang J., Gong G., Ye Y. et al. Nitric oxide regulation of myocardial O2 consumption and HEP metabolism // Amer. J. Physiol. Heart Circulat. Physiol. – 2005. – 288(1), Jan. – P. H310–H316.

© National Academy of Sciences of Ukraine, Bogomoletz Institute of Physiology, 2014-2019.