Анотація до роботи:

Йолкіна Н.М. Структурний стан гемоглобіну та метаболічні зміни в еритроцитах за умов посиленого перебігу окиснювальних реакцій за участю активних форм кисню. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.04 – біохімія. – Інститут біохімії ім. О.В. Палладіна НАН України, Київ, 2008.

Дисертацію присвячено вивченню структурного стану гемоглобіну, утворення його окремих форм, процесів утилізації глюкози, ферментної активності еритроцитів людини за умов ініціації окиснювальних реакцій за участю активних форм кисню in vitro, а також при патологіях, що супроводжуються розвитком окиснювального стресу.

Показано, що в модельних дослідах, за умов інкубації еритроцитів людини у середовищі Фентона (генерує активні форми кисню) протягом 2, 4 та 24 годин посилюється окиснювальна модифікація гемоглобіну А і метгемоглобіноутворення, зменшується внутрішньомолекулярна гідрофобність гемоглобіну, реалізується можливість його полімеризації.

Водночас, в еритроцитах зменшується інтенсивність гліколітичних реакцій, відбуваються різноспрямовані зміни активності окремих ферментів.

При захворюваннях, що супроводжуються розвитком окиснювального стресу (цироз печінки і жовчнокам’яна хвороба), в еритроцитах відбуваються метаболічні перебудови; зокрема інтенсифікуються гліколітичні реакції, змінюється ферментна активність, яка пов’язана з обміном глюкози, формуванням відновлювального потенціалу клітин і мембранним транспортом. Разом із цим, посилюється окиснювальна модифікація і зменшується внутрішньомолекулярна гідрофобність гемоглобіну А (цироз печінки).

Одержані дані свідчать про можливість реалізації в еритроцитах людини різноспрямованих компенсаторних механізмів, які включаються за умов окиснювального стресу.

1. За умов окислювального стресу в еритроцитах людини відбуваються зміни структурних властивостей гемоглобіну, співвідношення його окремих форм, а також зміни в метаболізмі глюкози, в стані ферментної активності, пов’язаної із забезпеченням формування відновлювального потенціалу еритроцитарних клітин. Це простежується як в модельних дослідах, при інкубації еритроцитів здорових людей у середовищі Фентона, що продукує АФК, так й за умов патології (цироз печінки і жовчнокам’яна хвороба).

2. При інкубації еритроцитів у середовищі Фентона підсилюється окиснювальна модифікація білкового компонента HbА, що тісно пов’язано зі зменшенням внутрішньомолекулярної гідрофобності даної фракції гемоглобіну та метгемоглобіноутворенням. За умов ініціації окиснювальних реакцій зменьшується вміст глікозильованого гемоглобіну та виникає можливість полімеризації HbА.

3. Зниження вмісту глюкози в еритроцитах, інкубованих у середовищі Фентона, супроводжується пригніченням гліколітичного шляху перетворення глюкози. Разом із цим, глюкозо-6-фосфатдегідрогеназна і глутатіонредуктазна активність еритроцитів змінюється в напрямку стабілізації їх відновлювального потенціалу. Водночас в еритроцитах знижується каталазна активність та підвищується активність мембранної K⁺, Na⁺ – АТФ-ази.

4. При захворюваннях, що характеризуються розвитком окиснювального стресу (цироз печінки і жовчнокам’яна хвороба) в еритроцитах посилюється метгемоглобіноутворення і глікозилювання гемоглобіну. Разом із цим, в еритроцитах хворих на цироз печінки посилюється окиснювальна модифікація HbА, що супроводжується зниженням рівня внутрішньомолекулярної гідрофобності гемоглобіну, але не призводить до його полімеризації.

5. Збільшення вмісту глюкози в еритроцитах хворих на цироз печінки та жовчнокам’яну хворобу супроводжується більш вираженим переходом еритроцитів на використання глюкози в гліколітичному шляху порівняно з контрольною групою донорів.

Зниження глюкозо-6-фосфатдегідрогеназної і глутатіонредуктазної активності в еритроцитах при відповідних захворюваннях супроводжується підвищенням каталазної активності, а також збільшенням активності мембранної K⁺, Na⁺ – АТФ-ази (в групі хворих на цироз печінки), що в цілому свідчить про компенсаторну перебудову внутрішньоеритроцитарного метаболізму як можливий механізм запобігання необоротного ушкодження еритроцитів.

6. Зміни низки показників, що виявлені в еритроцитах хворих на жовчнокам’яну хворобу та цироз печінки, є односпрямованими і більшою мірою виражені за цирозом печінки, що, перш за все, відображає загальну стратегію біохімічної перебудови еритроцитів при даних захворюваннях, а також вказує на зв'язок рівня зазначених змін з видом патології.

7. Характер змін окремих біохімічних показників, що спостерігається при інкубації еритроцитів у середовищі Фентона та за патологією, свідчить про можливість реалізації в еритроцитах людини різноспрямованих компенсаторних механізмів, дія яких пов’язана із розвитком окиснювального стресу.

Публікації автора:

Статті

1. Казакова В.В., Ёлкина Н.М. Окислительная модификация и изменения внутримолекулярной гидрофобности гемоглобина А при инкубации эритроцитов человека в среде Фентона / Укр. біохім. журн. – 2007. – Т. 79, № 4. – С. 34-37.

2. Йолкіна Н.М. Окиснювальна модифікація головної фракції гемоглобіну людини за умов генерування активних форм кисню в ізольованих еритроцитах та при патології // Експериментальна та клінічна фізіологія і біохімія. – 2005, № 4. – С. 28-32.

3. Коношенко С.В., Йолкіна Н.М. Характеристика деяких показників еритроцитарного метаболізму в нормі та за жовчнокам’яної хвороби // Експериментальна та клінічна фізіологія і біохімія. – 2004, № 1. – С.65-68.

4. Йолкіна Н.М., Казакова В.В., Коношенко С.В. Характеристика окремих показників внутрішньоеритроцитарного метаболізму за умов генерування активних форм кисню in vitro // Експериментальна та клінічна фізіологія і біохімія. – 2005, № 3. – С. 50-54.

5. Ёлкина Н.М. Изменения отдельных биохимических показателей эритроцитов человека в условиях генерирования активных форм кислорода in vitro // Ученые записки Таврического национального университета им. В.И. Вернадского. – Симферополь. – 2005. – Серия «Биология и химия». – Т. 18(57), № 3. – С. 31-34.

6. Ёлкина Н.М., Казакова В.В. Метаболические изменения в эритроцитах больных циррозом печени // Ученые записки Таврического национального университета им. В.И. Вернадского. – Симферополь. – 2006. – Т. 19(58), № 1. – С. 40-42.

7. Ёлкина Н.М. Влияние активных форм кислорода на метаболическое и функциональное состояние эритроцитов // Тематический сборник научных трудов Таврического национального университета им. В.И. Вернадского "Экосистемы Крыма, их оптимизация и охрана". - Симферополь. – 2006. – Вып. 16. – С. 193-196.

8. Йолкіна Н.М., Казакова В.В., Коношенко С.В. Внутрішньомолекулярна гідрофобність і можливість полімеризації головної фракції гемоглобіну людини за умов генерування активних форм кисню в ізольованих еритроцитах // Експериментальна та клінічна фізіологія і біохімія. – 2007, № 1. – С. 52-55.

9. Сургай Е.Г., Коношенко С.В., Ёлкина Н.М., Бекшанская С.В. Метаболическое состояние эритроцитов при воздействии интенсивной физической нагрузки и при патологии // Труды Крымского государственного медицинского университета им. С.И. Георгиевского "Проблемы, достижения и перспективы развития медико-биологических наук и практического здравоохранения". – Симферополь, КГМУ. – 2003. – Т. 139. – С. 146-148.

Матеріали наукових конференцій, з’їздів, тези:

1. Ёлкина Н.М., д.б.н. Коношенко С.В., Ямполь Н.В. Метаболические изменения в эритроцитах при жёлчнокаменной болезни и циррозе печени // Матеріали III Міжнародної науково-практичної конференції "Динаміка наукових досліджень" -2004, м. Дніпропетровськ, 21-30 червня 2004 р: Тези доп. – Дніпропетровськ, 2004. – С. 72-73.

2. Коношенко С.В., Йолкіна Н.М. Метаболічні зміни в еритроцитах в умовах окиснювального стресу за жовчнокам’яної хвороби // Матеріали Установчого з'їзду Українського товариства клітинної біології. м. Львів, 25-28 квітня 2004 р.: Тези доп. – Львів. – 2004. – С. 220.

3. Ёлкина Н.М. Уровень метгемоглобина и активность отдельных внутриэритроцитарных ферментов в условиях генерирования активных форм кислорода in vitro // Матеріали VIII Міжнародної науково-практичної конференції "Наука і освіта 2005", м. Дніпропетровськ, 7-21 лютого 2005 р.: Тези доп. – Дніпропетровськ, 2005, Біологія. – Т. 10. – С. 76-78.

4. Ёлкина Н.М. Изменения в обмене глюкозы в эритроцитах в условиях генерирования активных форм кислорода in vitro // Матеріали II Міжнародної науково-практичної конференції "Науковий потенціал світу – 2005" м. Дніпропетровськ, 19-30 вересня 2005 р.: Тези доп. – Дніпропетровськ, 2005. – Т. 1. – С. 28-30.

5. Ёлкина Н.М. Изменения уровня глюкозы и гликозилированного гемоглобина в эритроцитах человека в условиях генерирования активных форм кислорода //

Материалы 77-й научно-практической конференции молодых ученых и студентов Крымского государственного медицинского университета им. С.И. Георгиевского, г. Симферополь, апрель, 2005 г. Тези доп. – Симферополь. – 2005. – С. 21.

6. Ёлкина Н.М. Окислительная модификация гемоглобина в условиях интенсивного генерирования активных форм кислорода // Матеріали IV Міжнародної науково-практичної конференції "Динаміка наукових досліджень – 2005". – м. Дніпропетровськ, 20-30 червня 2005 р.: Тези доп. - Дніпропетровськ. – 2005. – С. 57-59.

7. Ёлкина Н.М. Состояние отдельных показателей внутриэритроцитарного метаболизма в условиях интенсивного генерирования активных форм кислорода // Материалы XIV Международного симпозиума "Нетрадиционное растениеводство. Эниология. Экология и здоровье". – г. Алушта, 3-11 сентября 2005 г.: Тези доп. – Симферополь. – 2005. – С. 808-809.

8. Йолкіна Н.М. Активність окремих ферментів еритроцитів хворих на цироз печінки // Матеріали II Міжнародної наукової конференції студентів та аспірантів "Молодь та поступ біології". – м. Львів, 21-24 березня 2006 р.: Тези доп. – Львів. – 2006. – С. 51-52.

9. Йолкіна Н.М., Казакова В.В., Коношенко С.В. Внутрішньомолекулярна гідрофобність та окиснювальна модифікація головної фракції гемоглобіну людини за умов генерування активних форм кисню в ізольованих еритроцитах // Матеріали IX Українського біохімічного з'їзду. – м. Харків, 24-27 жовтня 2006 р. Тези доп. – Харків. – 2006. – С. 61.