Journal of New Medical TechnologiesJournal of New Medical TechnologiesВестник новых медицинских технологий1609-2163145210.12737/2740Клиника и методы лечения. Функциональная и инструментальная диагностика. Новые лекарственные формыClinical Picture and Methods of Treatment. Functional and Instrumental Diagnostics. New Medicinal FormsКлиника и методы лечения. Функциональная и инструментальная диагностика. Новые лекарственные формыMetabolic Activity of Multipotent Mesenchymal Stromal Cells by Means of Moification of Ph-Condition of Incubation and the L-Carnitine EffectsМетаболическая активность мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток при модификации рн среды инкубации и действии l-карнитина (краткое сообщение)ГоршковА. С.GorshkovA. С.ИсаеваИ. А.IsaevaI. А.БалашовВ. П.BalashovV. П.КосыхА. А.KosykhA. А.1012201310122013204100102https://zh-szf.ru/en/nauka/article/1452/view
Культуры клеточных линий традиционно используются для оценки лекарственной цитотоксичности. Целью нашей работы была оценка влияния L-карнитина на метаболическую активность мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток. Методы исследования. Объектом исследования служила культура мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток 6-го пассажа, полученные из адипоцитов крысы. Культивирование данной клеточной линии осуществляли при оптимальной рН среды (7,37) и в условиях модификации данного показателя (4,0; 5,5 и 9,0). МТТ-тест проводили по методу М. Niks и M.Otto в модификации. Результаты. На исследуемой культуре клеток, показано, что моделирование ацидоза (рН 4,0 и 5,5) и алкалоза (рН 9,0) сопровождается снижением интенсивности их метаболизма по тесту МТТ. Выраженность угнетения активности митохондриальных дегидрогеназ существенно зависела от величины отклонения рН от нормальных значений. Внесение в среду культивации L-карнитина в диапазоне концентраций 10"3-10"10 Моль/л повышает интенсивность образования солей фор-мазана во всем диапазоне рН среды инкубации. Оптимальный эффект L-карнитин проявляет в концентрациях 10"5-10"6 Моль/л и при наименьшем отклонении рН среды от нормальных значений. Обсуждение. Полученные результаты подтверждают гипотезу о способности L-карнитина поддерживать метаболизм клеток в условиях нарушения внутри- и внеклеточной рН, обусловленных стрессом, гипоксией, интенсивной физической нагрузкой и ишемией. В условиях и ацидоза и алкалоза L-карнитин стимулирует синтез АТФ благодаря участию в окислении свободных жирных кислот в митохондриях. Данное свойство препарата может объяснять ряд его фармакологических эффектов и представляет интерес для специалистов в области спортивной медицины.
Culture of cell lines have been used traditionally to evaluate medicinal cytotoxicity. The aim of this study was to evaluate the effect of L-carnitine on the metabolic activity of multipotent mesenchymal stromal cells. Research methods. The object of the study was the culture of multipotent mesenchymal stromal cells of the 6th passage derived from adipocytes in rat. Cultivation of this cell line was carried out at the optimum pH-condition (7.37) and at the modification of the values (4.0, 5.5 and 9.0). The MTT-test was performed by the method of M. Niks and M.Otto in modification. Results. The research culture of cells, it is shown that the simulation acidosis (pH 4.0 and 5.5) and alkalosis (pH of 9.0) accompanied by a decrease in the intensity of their metabolism by MTT test. The severity of oppression activity of mitochondrial dehydrogenases significantly depended on the magnitude of deviations from normal pH values. Introduction in the environment of cultivation L-carnitine in the range of concentrations 10-3-10-10 Mol/1 increases the intensity of formation of theformazan salts all over the pH range of incubation medium. The optimal effect of L-carnitine manifests in concentrations 10-5-10-6 Mol/1 and with the least deviation of the pH of the environment from the normal values.
The discussion. The obtained results confirm the hypothesis about the ability of L-carnitine to maintain the metabolism of cells in the failure of intra - and extracellular pH caused by stress, hypoxia, strenuous and ischemia. In the conditions and acidosis and alkalosis L- carnitine stimulates the synthesis of ATP through participation in the oxidation of free fatty acids into the mitochondria. This property of the drug may explain some of its pharmacological effects and is of interest for specialists in the field of sports medicine.
В настоящее время, в эпоху спортивных достижений остается наиболее актуальным вопрос о повышении адаптационных возможностей организма спортсменов к последствиям изнурительного тренировочного процесса. Для решения этой важной задачи предлагаются разные подходы, в том числе применение лекарственных средств из группы «препаратов метаболического типа действия». В частности одним из наиболее эффективных средств, по мнению ведущих специалистов в области спортивной медицины, является L-карнитин - недопинговое энергообеспечивающее средство [1,2]. L-карнитин (L-β-гидрокси-γ-N,N,N-триметиламиномасляная кислота, витамин Вт) выполняет важную роль в транспорте жирных кислот в митохондри-альный матрикс и регулирует метаболизм ацил-КоА [3,4,5]. В клинической практике L-карнитин успешно применяется в комплексной терапии широкого спектра заболеваний, таких как синдром хронической усталости, сердечнососудистая патология, гипогликемия и др. [6]. Учитывая механизм терапевтического действия L-карнитина (как в плане стимуляции работоспособности, так и коррекции дисфункций организма, вызванных интенсивной физической нагрузкой и стрессоррным перенапряжением) неко-
ISSN exercise and sport nutrition review: research and recommendations / R. Kreider [et al.] // Journal of the Society of Sports Nutrition.- 2010.- V. 7.- P.7.
Kreider R, Wiiborn CD, Taylor L, Campbell B, Alma-da AL. ISSN exercise and sport nutrition review: research and recommendations. Journal of the Society of Sports Nutrition. 2010;7:7.
Балыкова, Л.А. Опыт применения метаболических кардиопротекторов в детской спортивной медицине / Л.А. Балыкова, С.А. Ивянский, А.Н. Урзяева // Российский кардиологический журнал-2011.- № 5 (91).-С. 52-57.
Balykova LA, Ivyanskiy SA, Urzyaeva AN. Opyt pri-meneniya metabolicheskikh kardioprotektorov v detskoy spor-tivnoy meditsine. Rossiyskiy kardiologicheskiy zhurnal. 2011;91(5):52-7. Russian.
Karlic, Н. Supplementation of L-carnitine in athletes: does it make sense? / H. Karlic, A. Lohninger // Nutrition - 2004- 20(7-8).- P. 709-715.
Karlic H, Lohninger A. Supplementation of L-carnitine in athletes: does it make sense? Nutrition. 2004;20(7-8):709-15.
Stephens, F.B. New insights concerning the role of car-nitine in the regulation of fuel metabolism in skeletal muscle / F.B. Stephens, D. Constantin-Teodosiu, P.L. Greenhaff // J. Phy-siol.- 2007.- 581(2).- P. 431^44.
Stephens FB, Constantin-Teodosiu D, Greenhaff PL. New insights concerning the role of carnitine in the regulation of fuel metabolism in skeletal muscle. J. Physiol. 2007;581(2):431-44.
Титов, B.H. Функция митохондрий, карнитин, коэн-зим-А, жирные кислоты, глюкоза, цикл рендла и инсулин (лекция) / В.Н. Титов // Клиническая лабораторная диагностика.- 2012.- №2.- С. 32^3.
Titov VN. Funktsiya mitokhondriy, karnitin, koenzim-A, zhirnye kisloty, glyukoza, tsikl rendla i insulin (lektsiya). Klinicheskaya laboratornaya diagnostika. 2012;2:32-43. Russian.
Monograph. L-carnitine. // Altern. Med. Rev- 2005 - V. 10.- № 1.- P. 42-50
Monograph. L-carnitine. Altern. Med. Rev. 2005;10(l):42-50.
Ивянский, С.А. Современные представления о ре-моделировании миокарда у юных спортсменов / С.А. Ивянский, Л.А. Балыкова, А.Н. Урзяева, Н.В. Щёкина // Наука и спорт: современные тенденции.- 2013- №1 - С. 80-88.
Ivyanskiy SA, Balykova LA, Urzyaeva AN, Shchekina NV. Sovremennye predstavleniya о remodelirovanii miokarda u yunykh sportsmenov. Nauka i sport: sovremen-nye tendent-sii. 2013;1:80-8. Russian.
Владимирская, Е.Б. Мезенхим альные стволовые клетки (МСК) в клеточной терапии / Е.Б. Владимирская // Онкогематология- 2007- № 1.- С. 4-16.
Vladimirskaya EB. Mezenkhimal´nye stvolovye kletki (MSK) v kletochnoy terapii. Onkogematologiya. 2007;1:4-16. Russian.
Горшков, А.С. Морфофункциональное состояние опухолевых и неопухолевых клеток под влиянием хориони-ческого гонадотропина и эмбихина: дисс. ... кандидата медицинских наук / А. С. Горшков- Киров, 2013.- 131 с.
Gorshkov AS. Morfofunktsional´noe sostoyanie opuk-holevykh i neopukholevykh kletok pod vliyaniem khorioni-cheskogo gonadotropina i embikhina [dissertation]. Kirov (Kirov region); 2013. Russian.
Метаболическая терапия L-карнитином при переднем остром инфаркте миокарда с подъемом сегмента ST: рандомизированное клиническое исследование / G. Та-rantini [и др.] // Российский кардиологический журнал - 2011.-№4.-С. 77-84.
Tarantini G, Scrutinio D, Bruzzi P. Metabolicheskaya terapiya L-karnitinom pri perednem ostrom infarkte miokarda s pod"emom segmenta ST: randomizirovannoe klinicheskoe issledovanie. Rossiyskiy kardiolo-gicheskiy zhurnal. 2011;4:77-84. Russian.
Балыкова, Л.А. Подходы к диагностике и коррекции патологических изменений сердца у юных спортсменов с использованием препаратов метаболического действия / Л.А. Балыкова, И.А. Маркелова // Практическая медицина.- 2010.- № 44.- С. 66-72.
Balykova LA, Markelova IA. Podkhody k diagno-stike i korrektsii patologicheskikh izmeneniy serdtsa u yunykh sportsmenov s ispol´zovaniem preparatov metabo-licheskogo deystviya. Prakticheskaya meditsina. 2010;44:66-72. Russian.
Новые аспекты применения L-карнитина в спортивной практике / С.А. Ивянский [и др.] // Ульяновский медико-биологический журнал.-2012- № 3 - С. 97-103.Ivyanskiy SA, Soldatov OM, Shchekina NV. Novye aspekty primeneniya L-karnitina v sportivnoy praktike. Ul´ya-novskiy mediko-biologicheskiy zhurnal. 2012;3:97-103. Russian.