DOI: https://doi.org/10.14739/2310-1210.2016.3.77007

Жирнокислотный состав общих липидов и фосфолипидов мышечной ткани и головного мозга крыс под влиянием вибрационных колебаний

N. M. Kostyshyn, M. R. Grzegotsky, J. F. Rivis

Аннотация


Жирные кислоты являются важными структурными компонентами биологических мембран, энергетическим субстратом клетки, участвуют в фиксации белков фосфолипидного бислоя, а также выполняют роль регуляторов и модуляторов ферментативной активности. Под действием вибрационных колебаний могут возникать изменения в соотношении различных групп жирных кислот и изменяться степени их ненасыщенности. Дисбаланс между насыщенными, мононенасыщенными и полиненасыщенными жирными кислотами, который возникает в клеточной стенке, нарушает текучесть и вязкость липидной фазы и приводит к нарушению клеточного метаболизма.  

Цель работы – исследование влияния вибрации на уровень жирных кислот общих липидов мышечной ткани и жирнокислотного состава фосфолипидов мышц и головного мозга экспериментальных животных, которые подвергались воздействию вертикальных вибрационных колебаний с разной частотой в течение 28 дней.   

Материалы и методы. Фрагменты тканей четырёхглавой мышцы бедра и головного мозга крыс использовали для получения метиловых эфиров жирных кислот, которые впоследствии исследовали методом газожидкостной хроматографии.

Результаты. Содержание липидов, соотношение их отдельных фракций и жирнокислотный состав в мышечной ткани и мозге животных под воздействием вибрационных колебаний существенно изменяется. С увеличением виброускорения наблюдается тенденция к увеличению абсолютного количества жирных кислот общих липидов за счёт роста уровня насыщенных и мононенасыщенных. Эти процессы обусловлены активацией механизмов самозащиты организма в условиях отклонения от стабилизированной физиологической нормы, поскольку адаптация требует от организма определённых структурно-энергетических затрат. Прослеживается увеличение относительного количества насыщенных и мононенасыщенных жирных кислот в фосфолипидах мышц и головного мозга и одновременное снижение концентрации полиненасыщенных жирных кислот.

Выводы. Такие изменения свидетельствуют об ухудшении структурно-функциональной организации клеточных мембран мышц и головного мозга крыс вследствие увеличения вязкости липидов и изменения их внутримембранной динамики. 


Ключевые слова


жирные кислоты; фосфолипиды; вибрация; мышечная ткань; головной мозг

Полный текст:

PDF (Українська)

Литература


Hzhehotskyi, M. R., Fedorenko, V. I., & Shtabskyi, B. M. (2008). Narysy profilaktychnoi medytsyny [Essays of prophylactic medicine]. Lviv, Medytsyna i pravo [in Ukrainian].

Hopanenko, O. O., Rivis, Yu. F. (2013). Zhyrnokyslotnyi sklad fosfolipidiv plazmy krovi i tkanyn za hostroho arhininovoho pankreatytu ta yoho korektsii [Fatty acid composition of phospholipids of the blood plasma and tissues of rabbits with acute arginine pancreatitis and it`s correction]. Eksperymentalna ta klinichna fiziolohiia ta biokhimiia, 2, 22‒27. [in Ukrainian]

Gubskyi, Yu. I., Yanitska, L. V., & Briuzhina, T. S. (2005). Zhyrnokyslotnyi sklad lipidiv holovnoho mozku shchuriv pry toksychnomu urazhenni 1,2-dykhloretanom ta vvedennya nikotynamidu [Fatty acid composition of lipids in the rat brain lesions toxic 1,2-dichloroethane and the introduction of nicotinamide]. Suchasni problemy toksykolohii, 1, 19‒22. [in Ukrainian]

Cherniuk, V. I., Nazarenko, V. I., Karnaukh, M. H., et al. (2000) Derzhavni sanitarni normy vyrobnychoi zahalnoi ta lokalnoi vibratsii: DSN3.3.6.038-99 [Public health standards of industrial general and local vibration: PHS 3.3.6.038-99]. Kyiv [in Ukrainian]

Dotsenko, O. I., & Mischenko, A. M. (2011). Vplyv nyzkochastotnoi vibratsii na kyslotnu rezystentnist erytrotsytiv [Influence of low-frequency vibration on the erythrocytes acid resistance]. Visnyk Dnipropetrovskoho universytetu, 19(1), 22–30. [in Ukrainian]

Dlyaboha, Yu. Z., & Rivis, Y. F. (2011). Zhyrnokyslotnyi sklad fosfolipidiv plazmy krovi, pechinky i skeletnykh miaziv shchuriv za eksperymentalnoi hiperkholesterynemii ta vplyvu rybiachoho zhyru [Fatty acids composition of blood plasma, liver and skeletal muscules of rats with experimental hypercholesterinemia and under influence of fish oil]. Biolohichni studiyi, 2, 73‒84. [in Ukrainian]

Gula, N. M., & Margitich, V. M. (2009). Zhyrni kysloty ta yikh pokhidni pry patolohichnykh stanakh [Fatty acids and their derivatives in pathologic states]. Kyiv: Naukova dumka. [in Ukrainian]

Rivis, Y. F., & Fedoruk R.S. (2010). Kilkisni khromatohrafichni metody vyznachennya okremykh lipidiv i zhyrnykh kyslot u biolohichnomu materiali [Quantitative chromatographic methods for determining individual lipids and fatty acids in biological material]. Lviv. [in Ukrainian]

Rivis, Y. F., & Yanovych, N. E. (2014). Obmin zhyrnykh kyslot u pechintsi ta rist koropiv za riznoho rivnia tsynku ta midi u kombikormi [Fatty acids metabolism in liver and carps growth at different zinc and copper level in combined feed]. Naukovyi visnyk LNUVMBH im. Gzhytskoho, 3(60), 264‒273. [in Ukrainian]

Shtabskyi, B. M., & Hzhehotskyi, M. R. (1991) Ksenobiotyky, homeostaz i khimichna bezpeka liudyny [Xenobiotics, chemical homeostasis and human security]. Lviv: Nautilus [in Ukrainian]

Calder, P. (2012). Mechanisms of action of (n-3) fatty acids. J. Nutr., 142, 592‒599. doi: 10.3945/ jn.111.155259

Calder, P. C. (2013). Omega-3 polyunsaturated fatty acids and inflammatory processes: nutrition or pharmacology? Br. J. Clin. Pharmacol. 75, 645‒62. doi: 10.1111/j. 1365- 2125.2012.04374.x

Draeger, A., Monastyrskaya, K., & Babiychuk, E. B. (2011). Plasma membrane repair and cellular damage control: the annex in survival kit. Biochem. Pharmacol. 81(6), 703–712. doi: 10.1016/j.bcp.2010.12.027

Siasos, G., Tousoulis, D., Oikonomou, E., Zaromitidou, M., Verveniotis, A., Plastiras, et al. (2013). Effects of omega-3 fatty acids on endothelial function, arterial wall properties, inflammatory and fibrinolytic status in smokers: a cross over study. Int. J. Cardiol., 166, 340–346. doi: /10.1016/j.ijcard.2011.10.081

Schwenk, R. W., Holloway, G. P., Luiken, J. J., Bonen , A., & Glatz, J. F. (2010). Fatty acid transport across the cell membrane: regulation by fatty acid transporters. Prostaglandins Leukot. Essent. Fatty Acids, 82(4‒6), 149‒154. doi: 10.1016/j.plefa.2010.02.029

Levitan, I. B. & Kaczmareck, L. K. (1991). The Neuron, Cell and Molecular Biology. New York: Oxford Univ. Press.

Mallampalli, R. K., Ryan, A. J., Carroll, J. L., Osborne, T. F., & Thomas, C. P. (2002). Lipid deprivation increases surfactant phosphatidylcholine synthesis via a sterol-sensitive regulatory element within the CTP: phosphocholine cytidylyltransferase promoter. Biochem. J., 362, 81‒88. doi: 10.1042/bj3620081

Levy, B. D., Clish, C. B., Schmidt, B., Gronert, K., & Serhan, C. N. (2001). Lipid mediator class switching during acute inflammation: signals in resolution. Nature Immunol., 2, 612–619. doi: 10.1038/89759

Jump, D. B., & Clarke, S. D. (1999). Regulation of gene expression by dietary fat. Annu. Rev. Nutr., 19, 63‒90. doi: 10.1146/annurev.nutr.19.1.63

MacDonald, J. I., & Sprecher, H. (1991). Phospholipid fatty acid remodeling in mammalian cells. Biochim. Biophys. Acta., 1084, 105‒121. doi: 10.1016/0005-2760(91)90209-Z

(2001). Mechanical Vibration - Measurement and evaluation of human exposure to hand transmitted vibration, Part 1: General Requirements Medicine. Mechanical Vibration and Shock. London (British standart). International Organization for Standardization (ISO) 5349-1.

(1997). Mechanical Vibration and Shock-Evaluation of Human Exposure to Whole-Body Vibration ‒ Part1: General Requirements. Geneva, Switzerland. International Organization for Standardization (ISO) 2631–1: 1985 (E).

(1997). Mechanical Vibration and Shock-Evaluation of Human Exposure to Whole-Body Vibration ‒ Part2: Continuous and shock induced vibration in buildings (1 to 80 Hz). Geneva, Switzerland. International Organization for Standardization (ISO) 2631–2: 1985 (E).

Nakamura, M. T., & Nara, T. Y. (2004). Structure, function, and dietary regulation of delta 6, delta 5, and delta 9 desaturases. Annu. Rev. Nutr., 24, 345‒376. doi: 10.1146/annurev.nutr.24.121803.063211

Innis, S. M. (2007). Dietary (n-3) fatty acids and brain development. J. Nutr., 137, 855‒859.

Stein, W. D. (1986). Transport and diffusion across cell membrane. Orlando, MA: Academic Press.

Choi, Y. K., Cho, H., Seo, Y. K., Yoon, H. H., & Park, J. K. (2012). Stimulation of sub-sonic vibration promotes the differentiation of adipose tissue-derived mesenchymal stem cells into neural cells. Life Sci., 91, 329‒337. doi: 10.1016/j.lfs.2012.07.022

Wehland, M. A., Ma, X. M., Braun, M. C., Hauslage, J. D., Hemmersbach, R, Bauer, J, et al. (2013). The impact of altered gravity and vibration on endothelial cells during a parabolic flight. Cell Physiol. Biochem., 31, 432‒451. doi: 10.1159/000343380

Pre, D., Ceccarelli, G., Gastaldi, G., Asti, A., Saino, E., Visai, L., et al. (2011). The differentiation of human adipose-derived stem cells (hASCs) into osteoblasts is promoted by low amplitude, high frequency vibration treatment. Bone, 49, 295‒303.

doi: 10.1016/j.bone.2011.04.013


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


Запорожский медицинский журнал   Лицензия Creative Commons
Запорожский государственный медицинский университет