Bulletin physiology and pathology of respiration Bulletin physiology and pathology of respiration Бюллетень физиологии и патологии дыхания 1998-5029 12109 10.12737/20048 ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ORIGINAL RESEARCH ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ MITOCHONDRIAL DYSFUNCTION IN CHRONIC OBSTRUCTIVE PULMONARY DISEASE К ВОПРОСУ О МИТОХОНДРИАЛЬНОЙ ДИСФУНКЦИИ ПРИ ХРОНИЧЕСКОЙ ОБСТРУКТИВНОЙ БОЛЕЗНИ ЛЕГКИХ Антонюк Марина Владимировна Antonyuk Marina Vladimirovna antonyukm@mail.ru Виткина Татьяна Исааковна Vitkina Tatyana Isaakovna tash30@mail.ru

доктор биологических наук;

doctor of sciences in biology;

 Новгородцева Татьяна Павловна Novgorodtseva Tatyana Павловна nauka@niivl.ru

доктор биологических наук;

doctor of sciences in biology;

 Денисенко Юлия Константиновна Denisenko Yuliya Konstantinovna karaman@inbox.ru

доктор биологических наук;

doctor of sciences in biology;

 Жукова Наталья Владимировна Zhukova Natalya Владимировна nzhukova35@list.ru Владивостокский филиал Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания» – Научно-исследовательский институт медицинской климатологии и восстановительного лечения Россия Владивостокский филиал Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания» – Научно-исследовательский институт медицинской климатологии и восстановительного лечения Russian Federation Научно-исследовательский институт медицинской климатологии и восстановительного лечения Владивосток Россия Научно-исследовательский институт медицинской климатологии и восстановительного лечения Vladivostok Russian Federation Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания RU Far Eastern Scientific Center of Physiology and Pathology of Respiration RU Научно- исследовательский институт медицинской климатологии и восстановительного лечения Владивосток Россия Научно- исследовательский институт медицинской климатологии и восстановительного лечения Vladivostok Russian Federation 15 06 2016 15 06 2016 1 60 28 33 https://zh-szf.ru/en/nauka/article/12109/view

Цель исследования – изучить структурно-функциональное состояние митохондриального аппарата клеток по оценке мембранного потенциала (МПМ) и состава жирных кислот (ЖК) мембран митохондрий клеток крови у больных ХОБЛ разной степени тяжести, установить значение митохондриальной дисфункции в патогенезе ХОБЛ. Проведено обследование 27 больных ХОБЛ легкой степени тяжести, 21 пациента с ХОБЛ средней степени тяжести стабильного течения, 20 здоровых лиц. МПМ лейкоцитов оценивали методом проточной цитофлуориметрии. Состав ЖК мембран митохондрий изучали методом газожидкостной хроматографии. В результате исследования установлено, что утяжеление заболевания (ХОБЛ средней степени тяжести) приводит к увеличению количества лейкоцитов со сниженным МПМ, появлению дефицита насыщенных, моноеновых и n-3 полиненасыщенных ЖК в мембране митохондрий. Выявленные изменения в структурно-функциональном состоянии митохондрий свидетельствуют о нарушении энергетической активности, мембранной проницаемости и транспорта веществ, что является признаком формирования митохондриальной дисфункции и развития клеточной гипоксии при заболеваниях органов дыхания.

The aim is to study structural and functional condition of cell mitochondrial apparatus for evaluating the mitochondrial membrane potential (MMР) and the fatty acids (FA) composition of mitochondrial membranes of blood cells in patients with COPD; to establish the role of mitochondrial dysfunction in the mechanism of COPD. The study involved 27 patients with mild COPD, 21 with moderate COPD of a stable course, and 20 healthy people. MMР of leukocytes was assessed with cytofluorimetry. The composition of FA of mitochondrial membranes was studied with gas-liquid chromatography. As a result of the study it was found out that the worsening of the disease (moderate COPD) leads to the increase of the number of white blood cells with reduced MMP and appearance of deficit of the saturated monoenic and n-3 polyunsaturated fatty acids in the membrane of mitochondria. The revealed changes in the structural and functional state of mitochondria show a violation in energetic activity, membrane permeability and transport of substances, which is a sign of the formation of mitochondrial dysfunction and cell hypoxia development at respiratory diseases.

 хроническая обструктивная болезнь легких митохондрия жирные кислоты. chronic obstructive pulmonary disease mitochondria fatty acids.

Глобальная стратегия диагностики, лечения и профилактики хронической обструктивной болезни легких (пересмотр 2014 г.): пер. с англ. / под ред. А.С.Белевского. М.: Российское респираторное общество, 2015. 93 с. Global Strategy for the Diagnosis, Management and Prevention of COPD. Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease (GOLD). 2016. Available at: http://www.goldcopd.org. Денисенко Ю.К., Виткина Т.И., Новгородцева Т.П., Кондратьева Е.В., Жукова Н.В., Борщев П.В. Спектр жирных кислот мембран митохондрий тромбоцитов больных хроническим необструктивным бронхитом // Бюллетень физиологии и патологии дыхания. 2013. Вып.50. С.34-38. Denisenko Yu.K., Vitkina T.I., Novgorodtseva T.P., Kondratʹeva E.V., Zhukova N.V., Borshchev P.V. Fatty acid spectrum of mitochondrial thrombocytes membranes in patients with chronic non-obstructive bronchitis. Bûlleten´ fiziologii i patologii dyhaniâ 2013; 50:34-38 (in Russian). Денисенко Ю.К., Новгородцева Т.П., Кондратьева Е.В., Жукова Н.В., Антонюк М.В., Кнышова В.В., Минеева Е.Е. Морфофункциональное состояние митохондрий клеток крови при бронхиальной астме // Клиническая медицина. 2015. Т.93, №10. С.47-52. Denisenko Yu.K., Novgorodtseva T.P., Kondratʹeva E.V., Zhukova N.V., Antonyuk M.V., Knyshova V.V., Mineeva E.E. Morpho-functional characteristics of blood cell mitochondria in bronchial asthma. Klinicheskaya meditsina 2015; 93(10):47-52 (in Russian). Лобанова Е.Г., Кондратьева Е.В., Минеева Е.Е., Караман (Денисенко) Ю.К. Мембранный потенциал митохондрий тромбоцитов у пациентов с хронической обструктивной болезнью легких // Клиническая лабораторная диагностика. 2014. Т.59, №6. С.13-16. Lobanova E.G., Kondratyeva E.V., Mineeva E.E., Karaman (Denisenko) Y.K. The membrane potential of mitochondria of thrombocytes in patients with chronic obstructive disease of lungs. Klinicheskaya labjratornaya diagnostika 2014; 59(6):13-16 (in Russian). Aravamudan B., Thompson M.A., Pabelick C.M., Prakash Y.S. Mitochondria in Lung Diseases // Expert Rev. Respir. Med. 2013. Vol.7, №6. P.631-646. Aravamudan B., Thompson M.A., Pabelick C.M., Prakash Y.S. Mitochondria in Lung Diseases. Expert Rev. Respir. Med. 2013; 7(6): 631-646. Bligh E.G., Dyer W.J. A rapid method of total lipid extraction and purification // Can. J. Biochem. Physiol. 1959. Vol.37, №8. Р.911-917.. Bligh E.G., Dyer W.J. A rapid method of total lipid extraction and purification. Can. J. Biochem. Physiol. 1959; 37(8):911-917. Carreau J.P., Dubacq J.P. Adaptation of a macro-scale method to the micro-scale for fatty acid methyl transesterification of biological lipid extract // J. Chromatogr. 1978. Vol.151, Iss.3. Р.384-390. Carreau J.P., Dubacq J.P. Adaptation of a macro-scale method to the micro-scale for fatty acid methyl transesterification of biological lipid extract. J. Chromatogr. 1978; 151(3):384-390. Hattab Y., Alhassan S., Balaan M., Lega M., Singh A.C. Chronic Obstructive Pulmonary Disease // Crit. Care Nurs. Q. 2016. Vol.39, №2. Р.124-130. Hattab Y., Alhassan S., Balaan M., Lega M., Singh A.C. Chronic Obstructive Pulmonary Disease. Crit. Care Nurs. Q. 2016; 39(2):124-130. Novgorodtseva T.P., Karaman (Denisenko) Yu.K., Zhukova N. V., Lobanova E.G., Antonyuk M.V., Kantur T.A. Composition of fatty acids in plasma and erythrocytes and eicosanoids level in patients with metabolic syndrome // Lipids Health Dis. 2011. №10. P.82. doi:10.1186/1476-511X-10-82 Novgorodtseva T.P., Karaman (Denisenko) Yu.K., Zhukova N.V., Lobanova E.G., Antonyuk M.V., Kantur T.A. Composition of fatty acids in plasma and erythrocytes and eicosanoids level in patients with metabolic syndrome. Lipids Health Dis. 2011; 10:82. doi:10.1186/1476-511X-10-82 Novgorodtseva T.P., Denisenko Yu.K., Zhukova N.V., Antonyuk M.V., Knyshova V.V., Gvozdenko T.A. Modification of the fatty acid composition of the erythrocyte membrane in patients with chronic respiratory diseases // Lipids Health Dis. 2013. №12. Р.117. doi: 10.1186/1476-511X-12-117 Novgorodtseva T.P., Denisenko Yu.K., Zhukova N.V., Antonyuk M.V., Knyshova V.V., Gvozdenko T.A. Modification of the fatty acid composition of the erythrocyte membrane in patients with chronic respiratory diseases. Lipids Health Dis. 2013; 12:117. doi: 10.1186/1476-511X-12-117 Poyton R.O., Ball K.A., Castello P.R. Mitochondrial generation of free radicals and hypoxic signaling // Trends Endocrinol. Metab. 2009. Vol.20, №7. Р.332-340. Poyton R.O., Ball K.A., Castello P.R. Mitochondrial generation of free radicals and hypoxic signaling. Trends Endocrinol. Metab. 2009; 20(7):332-340. Tait S.W., Green D.R. Mitochondria and cell death: outer membrane permeabilization and beyond // Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 2010. Vol.11, №9. Р.621-632. Tait S.W., Green D.R. Mitochondria and cell death: outer membrane permeabilization and beyond. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 2010; 11(9):621-632.