Ученые Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН обнаружили в печени крыс с хроническим алкоголизмом особую систему митохондрий, которая подвергается изменению под воздействием этанола. Это позволило им предположить возможность нового варианта терапии при алкогольной интоксикации.

В ходе исследования самцов крыс одного возраста и веса, разделенных на пары, содержали в отдельных клетках, оборудованных специальными поилками, без доступа к воде и твердой пище. Грызуны, получавшие алкогольную диету, имели свободный доступ к поилкам в течение дня; контрольные крысы получали точно такое же количество еды, что и «выпивающие» собратья. Потребление пищи измеряли ежедневно. В течение 10-дневного периода привыкания животным из первой группы постепенно увеличивали количество этанола (0, 1, 2, 3, 4 и 5%) с пищей, а затем в течение восьми недель давали корм, содержащий 5% этанола. После этого исследователи выделяли митохондрии из печени крыс и изучали различия в их состоянии контрольной и алкогольной групп.

Исследуя воздействие этанола на организм крыс, ученые также изучали реакции на добавки препаратов, потенциально применимых для лечения последствий алкоголизма. В результате выяснилось, что два вещества — PK 11195 и Протопорфирин-IX являются лигандами — веществами, которые способны специфически связываться с активным центром белка TSPO. Этот белок находится на внешней мембране митохондрий и отвечает за перенос холестерина с внешней мембраны митохондрий на внутреннюю.

Протопорфирин-IX является эндогенным веществом, то есть он синтезируется в организме, а PK 11195– экзогенным. Оба они показывали эффективность в исследованиях различных заболеваний, в том числе онкологических, и входят в состав некоторых фармацевтических препаратов, но для лечения последствий алкогольной интоксикации не применялись.

На фотографии коллектив авторов: Юлия Бабурина,...

На фотографии коллектив авторов: Юлия Бабурина, Ольга Крестинина, Ирина Одинокова. Фото пресс-службы ИТЭБ РАН

«В нашем исследовании эти вещества добавлялись непосредственно к выделенным митохондриям крыс в контрольной и алкогольной группах, после чего мы смотрели, как изменялось их функциональное состояние, уровни белков и другие параметры, — рассказывает один из авторов работы, старший научный сотрудник лаборатории фармакологической регуляции клеточной резистентности ИТЭБ РАН Юлия Бабурина. — В результате мы обнаружили значительное усиление действия данных препаратов в митохондриях, выделенных из крыс с хроническим алкоголизмом. Например, при добавлении Протопорфирина в митохондриях пристрастившихся к спиртному крыс дыхание не угнеталось, набухание митохондрий замедлялось, а неспецифическая пора во внутримитохондриальной мембране (mitochondrial permeability transition pore) открывалась медленнее. Тогда как митохондрии контрольных крыс реагировали на эту же добавку противоположным образом: наблюдалось угнетение митохондриального дыхания, открытие неспецифической поры, ускорение набухания митохондрий».

Все это позволило ученым предположить наличие особой системы в митохондриях, действующей при возникновении патологий, связанных с алкоголизмом. Протопорфирин и PK 11195 участвуют в регуляции этой системы. По словам Юлии Бабуриной, механизм данного действия станет предметом дальнейших исследований. Тем не менее, эти результаты уже сейчас открывают перспективы применения Протопорфирина IX и PK 11195 для лечения заболеваний, связанных с хронической алкогольной интоксикацией.

Источник: Yulia Baburina, Irina Odinokova, and Olga Krestinina. The Effects of PK11195 and Protoporphyrin IX Can Modulate Chronic Alcohol Intoxication in Rat Liver Mitochondria under the Opening of the Mitochondrial Permeability Transition Pore. Cells. 2020 Aug; 9(8): 1774. doi: 10.3390/cells9081774  https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7463720/

Материал подготовила: Наталья Быкова

Пресс-служба ИТЭБ РАН, iteb-press@yandex.ru