zdorПроблемы здоровья и экологииHealth and Ecology Issues2220-09672708-6011Gomel State Medical University10.51523/2708-6011.2024-21-1-11zdor-2700Research ArticleЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ МЕДИЦИНА И БИОЛОГИЯEXPERIMENTAL MEDICINE AND BIOLOGYИзменения энергетического метаболизма миокарда крыс при воздействии ионизирующих излучений .Changes in energy metabolism of rat myocardium during exposure to ionizing radiationhttps://orcid.org/0000-0002-0797-6554КовальА. Н.KovalA. N.

Александр Николаевич Коваль, к. б. н., доцент

кафедра биологической химии

Гомель

Alexander N. Koval, Candidate of Biological Sciences., Associate Professor

Department of Biological Chemistry

Gomel

akovalj@ya.ruГомельский государственный медицинский университетGomel State Medical University2024310320242118992Copyright © Коваль А.Н., 20242024Коваль А.Н.Koval A.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journal.gsmu.by/jour/article/view/2700   Цель исследования

   Цель исследования. Изучить воздействие на энергетический метаболизм миокарда белых крыс инкорпорированного 137Cs.

   Материалы и методы

   Материалы и методы. Работа проведена на 8 самцах белых крыс, распределенных на 2 экспериментальные группы, которым скармливали загрязненную 137Cs продукцию в течение 7 суток. Методом полярографии исследовали скорость потребления кислорода тканевыми препаратами миокарда на эндогенных субстратах при внесении экзогенных янтарной и глутаминовой кислот и при добавлении разобщителя окислительного фосфорилирования 2,4-динитрофенола.

   Результаты

   Результаты. Отмечено увеличение скорости дыхания на эндогенных субстратах, вызванное разобщением окислительного фосфорилирования. При этом статистически значимого изменения количества эндогенных субстратов не обнаружено.

   Заключение

   Заключение. Выявленное нарушение энергообразования в миокарде экспериментальных животных вызвано разобщением окислительного фосфорилирования, что может объяснять развитие сердечно-сосудистой патологии при действии ионизирующих излучений.

   Objective

   Objective. To study the effect of incorporated 137Cs on the energy metabolism of the myocardium of white rats.

   Materials and methods

   Materials and methods. The work was carried out on 8 male white rats divided into 2 experimental groups, which were fed products contaminated with 137Cs for 7 days. Polarography was used to study the rate of oxygen consumption by myocardial tissue preparations on endogenous substrates, with the addition of exogenous succinic and glutamic acids, and with the addition of an uncoupler of oxidative phosphorylation, 2,4-dinitrophenol.Results. An increase in the rate of respiration on endogenous substrates caused by the uncoupling of oxidative phosphorylation was noted. At the same time, no statistically significant change in the amount of endogenous substrates was found.

   Conclusion

   Conclusion. The revealed violation of energy production in the myocardium of experimental animals is caused by the uncoupling of oxidative phosphorylation, and can be explained by a change in the operation of potassium channels, which can explain the development of cardiovascular pathology under the action of ionizing radiation.

полярографияокислительное фосфорилированиемиокардионизирующие излученияpolarographyoxidative phosphorylationmyocardiumionizing radiationИсследование проведено без спонсорской поддержкиThe study was conducted without sponsorshipReferencesStewart JR, Fajardo LF. Radiation-induced heart disease: an update. Progress in Cardiovascular Diseases. 1984;27(3):173-194. doi: 10.1016/0033-0620(84)90003-3Stewart JR, Fajardo LF. Radiation-induced heart disease: an update. Progress in Cardiovascular Diseases. 1984;27(3):173-194. doi: 10.1016/0033-0620(84)90003-3Грицук А.И., Коваль А.Н., Грицук Н.А. Ионизирующая радиация как фактор риска развития сердечно-сосудистых заболеваний. Радиобиология: минимизация радиационных рисков : материалы Международной научной конференции, Гомель, 29–30 сентября 2016 года. Гомель: Институт радиологии. 2016;63-66. [дата доступа 2022 Сентябрь 20]. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/wlxmflGritsuk AI, Koval AN, Gritsuk NA. Ionizing radiation as a risk factor for the development of cardiovascular diseases. Radiobiology: minimizing radiation risks : Proceedings of the International scientific conference, Gomel, September 29–30, 2016. Gomel: Institute of Radiology. 2016;63-66. [date of access 2022 September 20]. Available from: https://www.elibrary.ru/wlxmflHausenloy DJ, Schulz R, Girao H, et al. Mitochondrial ion channels as targets for cardioprotection. Journal of Cellular and Molecular Medicine. 2020;24(13). doi: 10.1111/jcmm.15341Hausenloy DJ, Schulz R, Girao H, et al. Mitochondrial ion channels as targets for cardioprotection. Journal of Cellular and Molecular Medicine. 2020;24(13). doi: 10.1111/jcmm.15341Kulawiak B, Bednarczyk P, Szewczyk A. Multidimensional Regulation of Cardiac Mitochondrial Potassium Channels. Cells. 2021;10(6):1554. Published 2021 Jun 19. doi: 10.3390/cells10061554Kulawiak B, Bednarczyk P, Szewczyk A. Multidimensional Regulation of Cardiac Mitochondrial Potassium Channels. Cells. 2021;10(6):1554. Published 2021 Jun 19. doi: 10.3390/cells10061554Wester PO. Concentration of 17 elements in subcellular fractions of beef heart tissue determined by neutron activation analysis. Biochem. Biophys. Acta. 1965;109(1):268-283. doi: 10.1016/0926-6585(65)90111-1Wester PO. Concentration of 17 elements in subcellular fractions of beef heart tissue determined by neutron activation analysis. Biochem. Biophys. Acta. 1965;109(1):268-283. doi: 10.1016/0926-6585(65)90111-1Li C, Chen H, Yang X, Wang K, Liu J. An ion transport switch based on light-responsive conformation-dependent G-quadruplex transmembrane channels. Chem Commun (Camb). 2021;57(66):8214-8217. doi: 10.1039/d1cc03273aLi C, Chen H, Yang X, Wang K, Liu J. An ion transport switch based on light-responsive conformation-dependent G-quadruplex transmembrane channels. Chem Commun (Camb). 2021;57(66):8214-8217. doi: 10.1039/d1cc03273aJana J, Vianney YM, Schröder N, Weisz K. Guiding the folding of G-quadruplexes through loop residue interactions. Nucleic Acids Research. 2022;50(12):7161-7175. doi: 10.1093/nar/gkac549Jana J, Vianney YM, Schröder N, Weisz K. Guiding the folding of G-quadruplexes through loop residue interactions. Nucleic Acids Research. 2022;50(12):7161-7175. doi: 10.1093/nar/gkac549Balasubramanian S, Hurley LH, Neidle S. Targeting G-quadruplexes in gene promoters: a novel anticancer strategy? Nature Reviews Drug Discovery. 2011;10(4):261-275. doi: 10.1038/nrd3428Balasubramanian S, Hurley LH, Neidle S. Targeting G-quadruplexes in gene promoters: a novel anticancer strategy? Nature Reviews Drug Discovery. 2011;10(4):261-275. doi: 10.1038/nrd3428Vianney YM, Weisz K. First Tandem Repeat of a Potassium Channel KCNN4 Minisatellite Folds into a V-Loop G-Quadruplex Structure. Biochemistry. 2021;60(17):1337-1346. doi: 10.1021/acs.biochem.1c00043Vianney YM, Weisz K. First Tandem Repeat of a Potassium Channel KCNN4 Minisatellite Folds into a V-Loop G-Quadruplex Structure. Biochemistry. 2021;60(17):1337-1346. doi: 10.1021/acs.biochem.1c00043Грицук А.И., Коваль А.Н. Роль гуаниновых квадруплексов как возможной мишени воздействия на митохондриальную ДНК при инкорпорации 137Cs. Радиобиология: актуальные проблемы. Матер. Междунар. науч. конференции (27-28 сентября 2018 г.). Гомель, 2018;50-53.Gritsuk AI, Koval AN. The role of guanine quadruplexes as a possible target for influencing mitochondrial DNA during 137Cs incorporation. Radiobiology: actual problems. Mater. Intl. scientific conference (September 27-28, 2018). Gomel, 2018;50-53.Моисеев А.А., Иванов В.И. Справочник по дозиметрии и радиационной гигиене. М.;1990. 252 с.Moiseev AA., Ivanov VI. Reference book on dosimetry and radiation hygiene. М.;1990. 252 p.Грицук А.И., Вернер А.И., Матюхина Т.Г. [и др.] Влияние инкорпорированных радионуклидов цезия на ультраструктуру и процессы тканевого дыхания митохондрий кардиомиоцитов. Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия медицинских наук. 2002;(2):63-70.Gritsuk AI, Werner AI, Matyukhina TG, et al. Effect of incorporated cesium radionuclides on ultrastructure and processes of tissue respiration of mitochondria of cardiomyocytes. Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus, Medical series. 2023;20(1):42-57. 2002;(2):63-70.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.