Анотація до роботи:

Пушкарьов В.М. Біохімічні механізми регуляції стероїдогенезу в корі надниркових залоз іонами калію. Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора біологічних наук за спеціальністю 14.01.14 – ендокринологія. - Інститут ендокринології та обміну речовин ім. В.П.Комісаренка, АМН України, Київ, 2005.

Дисертація присвячена дослідженню біохімічних механізмів регуляції стероїдогенезу в корі надниркових залоз найменш вивченим агоністом – іонами калію. Показано, що іони К⁺ стимулюють синтез і мічення альдостерону, посилюють фундаментальні метаболічні процеси – синтез білка, РНК, ДНК. Продемонстрована участь калієвих та кальцієвих каналів в регуляції біосинтезу альдостерону калієм. Досліджена роль білкового синтезу в залежній від іонів калію регуляції стероїдогенезу. Вивчені основні месенджерні системи, що беруть участь в опосередкуванні ефектів К⁺ в адренокортикоцитах. Доведена участь фосфоліпідів, внутрішньоклітинних кальцієвих депо і протеїнкінази С в К⁺-залежній регуляції біосинтезу альдостерону. Показана стимуляція іонами калію цАМФ/ПКА месенджерної системи. Продемонстрована можливість гальмування стероїдогенезу при зниженні концентрації калію в середовищі. Сформульовані гіпотези щодо значення К⁺ в системі регуляції стероїдогенезу в корі надниркових залоз; участі основних месенджерних систем в механізмах регуляції стероїдогенезу головними агоністами.

У дисертації відповідно до поставленої мети роботи одержані нові дані щодо значення найменш вивченого агоніста - іонів калію в системі регуляції біосинтезу альдостерону. Іони К⁺ є основним та універсальним регулятором секреції альдостерону в корі надниркових залоз. Іони К⁺ є головним регулятором калієвого гомеостазу в організмі. Участь інших агоністів та систем в регуляції концентрації К⁺ в плазмі крові, очевидно, є допоміжною, резервною.

1. Дія іонів К⁺ на адренокортикоцити людини і тварин супроводжується активацією трьох основних месенджерних систем, а саме: цАМФ-залежної, Са²⁺/кальмодулін-залежної та Са²⁺/фосфоліпід-залежної.

2. Активація фосфоліпід-залежного месенджерного каскаду іонами К⁺ в адренокортикоцитах людини та морських свинок включає розпад поліфосфоінозитидів, накопичення інозитолфосфатів та мобілізацію Са²⁺ з внутрішньоклітинних депо.

3. Стимулюючий ефект калію щодо стероїдогенезу в корі надниркових залоз значною мірою опосередковується Са²⁺/фосфоліпід-залежною ПКС. ПКС також бере участь у гальмуванні стероїдогенезу в корі надниркових залоз при концентраціях К⁺ в середовищі, що нижчі від фізіологічних.

4. Іони К⁺ стимулюють в корі надниркових залоз фосфорилювання білка, близького за масою до білка-регулятора гострої фази стероїдогенезу (StAR), і цей процес залежить від Са²⁺ та кальмодуліну.

5. Іони К⁺ активують в тканині кори надниркових залоз цАМФ/ПКА-залежний сигнальний каскад. Зростання концентрації К⁺ у середовищі призводить до підвищення вмісту цАМФ та активності ПКА в мікросомах і цитозолі адренокортикоцитів.

6. Субстратами протеїнкіназ, активність яких зростає при підвищенні концентрації іонів калію в інкубаційному середовищі, крім білка, близького за масою до StAR і мітохондріальних білків, є рибонуклеопротеїди та білки асоційованих з ними мембран. Таким чином може здійснюватися залежна від іонів К⁺ модуляція трансляції.

7. Активований іонами К⁺ в корі надниркових залоз стероїдогенез залежить від білкового синтезу. Зменшення або збільшення концентрації іонів калію в інкубаційному середовищі відносно фізіологічної концентрації іона спричиняє посилення мічення різних білків в тканині кори надниркових залоз.

8. В регуляції біосинтезу альдостерону калієм в корі надниркових залоз беруть участь такі елементи цитоскелету, як мікрофіламенти та мікротрубочки.

9. Відхилення концентрації іонів калію від фізіологічних значень спричиняє посилення мічення РНК в тканині кори надниркових залоз. Інгібітор синтезу мРНК -аманітин пригнічує стероїдогенез, стимульований підвищенням концентрації іонів калію в середовищі.

10. Підвищення вмісту іонів К⁺ в інкубаційному середовищі стимулює мічення ДНК, що свідчить про можливі мітогенні та проліферативні ефекти іона в корі надниркових залоз.

11. Підвищення вмісту К⁺ в інкубаційному середовищі здійснює різні ефекти щодо апоптозу в умовно нормальній і пухлинній тканинах надниркових залоз людини: прискорює фрагментацію ДНК в умовно нормальній тканині і не впливає, або уповільнює апоптичні процеси в пухлинній тканині надниркових залоз людини.

12. В клітинах кори надниркових залоз морських свинок N-ацилетаноламіни послаблюють ефект калію щодо мічення кортикостероїдів. В пухлинних тканинах кори надниркових залоз людини NAE посилює стероїдогенез та послаблює дію о,п'-ДДД.

13. Процеси, що стимулюються іонами К⁺ в тканині надниркових залоз (синтез альдостерону, мічення білків, РНК, ДНК, транспорт кальцію в адренокортикоцити) пригнічуються о,п'-ДДД. Стійкість тканини надниркових залоз морської свинки до хлодитану не проявляється на клітинному рівні. о,п'-ДДД прискорює фрагментацію ДНК у пухлинах кори надниркових залоз людини.

14. Іони літію здійснюють модулюючий вплив на залежні від К⁺ біохімічні процеси в корі надниркових залоз. При низьких концентраціях іонів калію, Li⁺ часто посилює ефекти К⁺, імітуючи його дію. За високих концентрацій К⁺, літій пригнічує його ефект.

15. Інгібіторний вплив ДГП на К⁺-залежні процеси в адренокортикоцитах опосередковується через зміни транспорту Са²⁺ в клітини.