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. 2011; 57(3): 3-9


The mitochondrial membrane potential and oxygenconsumption in spontaneously hypertensive rats

N. Dorofeyeva, Yu. Goshovska, V.F. Sagach.

    Ін-т фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України,Київ


Abstract

We investigated the mitochondrial membrane potential and processes of respiration and oxidative phosphorylation in sus­pension of cardiac mitochondria from 6 month old spontane­ously hypertensive rats (SHR) and Wistar (as a control) male rats. The mitochondrial membrane potential and the speed of oxygen consumption were measured using the method de­scribed by M.Brand (1995). Processes of respiration and oxi­dative phosphorylation in cardiac mitochondria were measured using Oxygraph (Hansatech instruments, Norfolk, England). It has been found that in SHR the mitochondrial membrane potential was lower (-113,76mV ±3,65 mV) compared to Wistar rats (AV = -152,85 mV±13,52mV, p<0,01). In SHR, the respiration rate in state V2 by Chance and V3 were increased compared to Wistar rats (p<0,001). The respiration control by Chance was depressed by 23,9% in SHR compared to Wistar rats. Our data demonstrate, that SHR have some features of functioning of cardiac mitochondria which distin­guish them from the Wistar rats. Our data suggest a functional link between mitochondrial energy supply and arterial hyper­tension.

Keywords: mitochondria, hypertension, membrane potential.

References

  1. Будников Е.Ю., Постнов А.Ю., Дорощук А.Д., Афанасьева Г.В., Постнов Ю.В. Сниженная АТФ-синтезирующая способность митохондрий печени спонтанно гипертензивных крыс (SHR): роль кальциевой перегрузки митохондрий // Кардио­логия. - 2002. -№12. -С. 47-50.
  2. Гогін Є.Є. Синдром артеріальної гіпертонії як ознака дезадаптаційних порушень // Клін. медицина. - 2002. -№ 11. – с 4-9.
  3. Дорощук А.Д., Постнов А.Ю., Афанасьева Г.В., Будников Е.Ю., Постнов Ю.В. Сниженная АТФ-синтезирующая способность митохондрий клеток головного мозга крыс со спонтанной гипертензией (SHR) // Кардиология. - 2004. - № 3. - С. 64-65.
  4. Емелина Л.П. Некоторые фосфорно-энергетические показатели крови у больных гипертонической болезнью // Врач. дело. - 1972. - №8. - C. 10-13.
  5. Костерин С.А., Браткова Н.Ф., Курсский М.Д. Роль сарколеммы и митохондрий в обеспечении кальцие-вого контроля расслабления миометрия // Биохимия. -1985. - 50, №8. -С. 1350-1361.
  6. Лукьянова Л.Д. Биоэнергетическая гипоксия: понятие, механизмы и способы коррекции // БЭБиМ. - 1997. -124,№9. -С.244-254.
  7. Нагорная Н.В., Пшеничная Е.В., Бордюгова Е.В. Артериальная гипертензия у детей. Современные подходы к диагностике, лечению, профилактике // Тавр. мед.-биол. вестн. -2009. - 12, №2 (46). -С.105-111.
  8. Писаренко О.П.,Студнева И.М.,Постнов А.Ю. Особенности энергетического состояния тканей при спонтанной гипертензии крыс // Кардиология. -1998. - 12, №37. - C. 37-40.
  9. 9. Постнов Ю.В. К развитию мембранной концепции патогенеза первичной гипертензии: нарушенная функция митохондрий и энергетический дефицит // Там же. - 2000. -№10. -С. 4-12.
  10. 10. Постнов Ю.В., Орлов С.Н., Будников Е.Ю., Дорощук А.Д., Постнов А.Ю. Нарушение преобра-зования энергии в митохондриях клеток с уменьше-нием синтеза АТФ как причина стационарного повышения уровня системного артериального давления // Там же. - 2008. - № 8. - С. 49-59.
  11. Ткаченко Г.М., Кургалюк Н. М. Вплив активатора KAT -каналів - пінацидину на функціонування мітохондрій печінки щурів із різною резистентністю до гіпоксії за стресу// Укр. біохім. журн. - 2004. -76, №1. -С 56-64.
  12. Фоміна И.Г., Дьякова Т.А. Гіпертрофія лівого шлуночка при артеріальній гіпертензії й ризик розвитку аритмій // Кардіовас. терапія й профі­лактика. - 2006. - №5(8). - С 83.
  13. Чернобривенко А.А. Ингибиторы ангиотензин-превращающего фермента и артериальная гипер-тензия // Новости медицины и фармации. - 2005. -№16. -С.13-14.
  14. Brand M.D. Measurement of mitochondrial proton-motive force. Bioenergetics: A Pactical Approach, IRL Press, Oxford. - 1995. - P. 39-62.
  15. Chance B.,Williams G. The respiratory Chain and Oxydative Phosphorylation //Adv. Enzymol. - 1956. -17. - P. 65-134.
  16. Duchen Michael R. Mitochondria in health and disease: perspectives on a new mitochondrial biology // Mol. Aspects Med. - 2004. - 25. - P. 365-451.
  17. Lowry O.H., Rosenbrough N.J., Farr A.L. Protein measurement with the Folling phenol reagent // J. Biol. Chem. - 1951. - 193, № 1. - P. 265-275.
  18. Nadtochiy S.M., Tompkins A., Brookes P.S. Different mechanisms of mitochondrial proton leak in ischaemia/ reperfusion injury and precondition: implications for pathology ancardioprotection // Biochem J. - 2006. -395. - P. 611-618.
  19. 19. Nicholls D.G. Mitochondrial membrane potential and aging // Aging Cell. - 2004. - № 3. - P. 35-40.
  20. 20. Resnick L.M., Gupta R.K., Barbagallo M., Laragh J.H. Is the higher incidence of ischemic disease in patients with hypertension and diabetes related to introcellular depletion of high energy metabolites?// Amer. J. Med. Sci. – 1994. - 307: Suppl 1. - P. 66-69.
  21. Ronquist G., Soussi D., Frithz G. Disturbed energy bal­ance in skeletal muscle of patients with untreated prima­ry hypertension // J. Intern. Med. - 1995. - 238. - P.167-174.

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