Анотація до роботи:

Бойко М. М. Перетворення оксиду азоту в тканинах щурів за умов гіпоксії та дії дипептиду карнозину – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.04 – біохімія. Львівський національний університет імені Івана Франка, Львів, 2002.

Дисертація присвячена дослідженню процесів перетворення оксиду азоту (II) у нюхових цибулинах і крові щурів за умов гіпоксії та дії гістидиновмісних дипептидів карнозину і Zn²⁺-карнозину. Виявлено, що в умовах гіпоксії в тканинах щурів розвивається нітрозативний стрес, інтенсивність перебігу якого гальмується гістидиновмісними дипептидами. Досліджено, що карнозин і Zn²⁺-карнозин регулюють процеси перетворення оксиду азоту дезоксигемоглобіном за нітритредуктазним механізмом – збільшують швидкість відновлення нітрит-аніонів до оксиду азоту. Ці дані доповнюють механізми функціонування нітритредуктазної ланки циклу оксиду азоту, яка охоплює дихальні гемопротеїни – гемоглобін і міоглобін. Наведено експериментальні докази зв’язування дипептиду карнозину з молекулою гемоглобіну. З’ясовано, що в процесі такої взаємодії розщеплення карнозину не відбувається. Проаналізовано вплив карнозину та Zn²⁺-карнозину на характер електронних адсорбційних спектрів різних лігандних форм гемоглобіну. Zn²⁺-карнозин спричиняє гіперхромні ефекти в електронних адсорбційних спектрах дезокси- і нітрозогемоглобіну, гіпохромний ефект у видимій ділянці спектра оксигемоглобіну. Отже, потенційними ділянками зв’язування дипептиду з молекулою гемоглобіну можуть бути як гем, так і білковий компонент цього гемопротеїну.

У дисертації теоретично узагальнено і по-новому вирішено проблему пошкоджуючої дії нітрозативного стресу на організм ссавців, а саме:

1. За гіпоксії у тканинах щурів розвивається нітрозативний стрес, інтенсивність перебігу якого гальмується природними гістидиновмісними дипептидами карнозином та Zn²⁺-карнозином. Карнозин, взаємодіючи з молекулою гемоглобіну як компонентом нітритредуктазної ланки циклу оксиду азоту, регулює процеси перетворення NO в організмі ссавців.

2. Карнозин і Zn²⁺-карнозин сприяють адаптації щурів до гіпоксії, про що свідчить збільшення часу до зупинки дихання та швидше відновлення функцій руху і дихання після виходу тварин з гіпоксичних умов.

3. За умов гіпоксії у тканинах щурів виявлено кількісні зміни таких метаболітів: зростання вмісту лактату (на 131% у нюхових цибулинах та на 222% у плазмі крові); пірувату (на 64% у нюхових цибулинах та на 330% у плазмі крові); збільшення кількості аланіну на 130% та зменшення кількості аспартату, глутамату, аргініну (відповідно на 24%, 22%, 75%) у нюхових цибулинах головного мозку; збільшення вмісту нітрит- та нітрат-аніонів (на 98% і 13% у нюхових цибулинах та на 36% і 74% у плазмі крові відповідно). Отримані результати свідчать про розвиток нітрозативного стресу в цих тканинах.

4. Карнозин і Zn²⁺-карнозин викликають вірогідне зменшення концентрації нітрит- та нітрат-аніонів, вмісту лактату і пірувату у нюхових цибулинах головного мозку і плазмі крові щурів, які зазнали гіпоксії. Це свідчить про те, що ці дипептиди гальмують розвиток нітрозативного стресу і запобігають глибоким метаболічним порушенням у тканинах щурів за гіпоксії.

5. Карнозин спричиняє зростання швидкості відновлення нітрит-аніонів дезоксигемоглобіном in vitro.

6. Зниження у 2,3 раза концентрації карнозину після інкубації з гемоглобіном свідчить про зв’язування дипептиду з цим гемопротеїном. Під час такої взаємодії розщеплення карнозину не відбувається.

7. Zn²⁺-карнозин спричиняє гіперхромні ефекти в електронних адсорбційних спектрах дезокси- і нітрозогемоглобіну, гіпохромний ефект у видимій області спектра оксигемоглобіну in vitro. Отже, потенційними ділянками зв’язування цього дипептиду з молекулою гемоглобіну можуть бути як гем, так і його білковий компонент.

Публікації автора:

1. Бойко М. М., Крисько О. М., Федорович А. Н., Коробов В. М. Вплив карнозину на фізико-хімічні властивості гемоглобіну // Експерим. та клін. фізіол. біохім. – 1999. –№3. – С.30 – 34.

(Дисертант брала участь у проведенні досліджень впливу карнозину на спектральні характеристики різних лігандних форм гемоглобіну; провела хроматографію на пластинках; брала участь в аналізі експериментальних даних, написанні статті та оформленні рисунків. Обговорення результатів проведено разом із співавторами).

2. Boyko M. M., Korobov V. M., Veliky M. M. Effect of carnosine and Zn-carnosine on the level of free amino asids in olfactory bulb of rats during hypoxic hypoxia // Нейрофизиология. – 2000. – Т.32, – №3. – С.277 – 278.

(Дисертант брала участь у проведенні досліджень вмісту вільних амінокислот у нюхових цибулинах головного мозку, статистичному опрацюванні та аналізі експериментальних даних, написанні і перекладі статті. Обговорення результатів проведено спільно з наук. співроб. Інституту біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України О. І. Солодовою).

3. Крисько О., Бойко М., Коробов В., Козак О., Великий М., Федорович А. Вплив карнозину, Zn-карнозину, таурину на вміст лактату і пірувату у мозку щурів за умов гіпоксичного стресу // Вісник Львів. ун-ту. Сер. біол. – 2000. – вип. 25. – С.23 – 27.

(Дисертант провела дослідження, статистичне опрацювання експериментальних даних, брала участь в аналізі результатів досліджень, написанні статті).

4. Бойко М., Крисько О., Коробов В., Федорович А., Зегжда Г., Великий М. Вплив карнозину та його комплексу з цинком на утворення оксиду азоту в головному мозку щурів за умов гіпоксичної гіпоксії // Вісник Львів. ун-ту. Сер. біол. – 2000. – вип. 26. – С.27 – 33.

(Дисертант брала участь у проведенні досліджень, статистичному опрацюванні результатів, аналізі експериментальних даних, написанні статті).

5. Коробов В. Н., Крысько О. М., Кащак Н. И., Бойко М. Н., Игнатенко Ю. В. О возможном участии карнозина в превращении нитрита натрия // Тез. докл. междун. симп. “Аминокислоты и их производные”. – Гродно (Беларусь). – 1996. – С.63.

(Дисертант брала участь у проведенні досліджень, статистичному опрацюванні результатів, аналізі експериментальних даних, написанні та перекладі тез доповіді).

6. Дудок К. П., Федорович А. М., Бойко М. М. Исследование антиоксидантных свойств карнозина в системе транспорта кислорода // V Междун. конф. “Биоантиоксидант”. – Москва. – (Россия). – 1998. – С.128 – 129.

_{(Дисертант брала участь у проведенні досліджень, статистичному опрацюванні результатів, аналізі експериментальних даних, написанні та перекладі тез доповіді).}

7. Korobov V., Krys’ko O., Bojko M. Role of carnosine in NO-cycle functioning in animals // 2^nd-Parnas conf. – Gdansk (Poland). – 1998. – Р.18.

(Дисертант брала участь у проведенні досліджень, статистичному опрацюванні результатів, аналізі експериментальних даних, написанні та перекладі тез доповіді).

8. Кука О. Б., Крисько О. М., Бойко М. М., Коробов В. М. Функціональні особливості кисневоутилізуючої та кисневотранспортної систем високо- та низькорезистентних до гіпоксичної гіпоксії щурів // Матеріали XV з’їзду Укр. фізіол. товариства. – Фізіол. журн. – Т.44, №3.–Донецьк. – 1998. – С.164.

(Дисертант брала участь у проведенні досліджень, статистичному опрацюванні результатів, аналізі експериментальних даних, написанні тез доповіді).

9. Токарева Л. В., Великий Н. Н., Коробов В. Н., Зегжда Г. Д., Сибирная К. А., Голубий Е. М., Бойко М. Н., Крысько О. М. Антигипоксический эффект комплекса карнозина с цинком // Междун. конф. “Свободнорадикальные процессы: экологические, фармаколо-гические и клинические аспекты”. – Санкт-Петербург (Россия). – 1999. –С.45.

(Дисертант брала участь у проведенні досліджень, статистичному опрацюванні результатів, аналізі експериментальних даних, написанні та перекладі тез доповіді).

10. Korobov V., Krys'ko O., Boyko M., Sokolyk N. Role of nitriс oxide in oxygen transport at hypoxic stress // 3-Parnas conf. – Lviv – 2000. – Р.120.

(Дисертант брала участь у проведенні досліджень, статистичному опрацюванні результатів, аналізі експериментальних даних, написанні та перекладі тез доповіді).

11. Boyko M. M., Krys’ko O. M., Biront N. V., Kashchak N. I., Fedorovich A. M., Korobov V.M., Veliky M. M. Carnosine decreases the level of nitric oxide in rat’s blood under hypoxia // Proc. International Symp. “Intracellular Signalling in Plant and Animal Systems”. – Kyiv – 2001. – P.54.

(Дисертант брала участь у проведенні досліджень, статистичному опрацюванні та аналізі експериментальних даних, написанні та перекладі тез доповіді).