Пользовательский поиск

Гепатоциты как модель для изучения биотрансформации веществ

Механизмы функционирования редокс-цепи, локализованной в эндоплазматическом ретикулуме клеток печени, исследовались дол­гое время на изолированной полиферментной системе микросом. Однако в последние годы произошла серьезная ревизия методиче­ских подходов в этом вопросе, основанная на том соображении, что получаемые результаты ни количественно, ни качественно в полной мере не отражают ситуацию, имеющую место in vivo. Дейст­вительно, имеются серьезные аргументы в пользу того, что функ­циональные аспекты биотрансформации ксенобиотиков могут и должны изучаться в условиях сохранения интегрированности внутриклеточных процессов и интактности клетки.

Продолжение ниже

Метаболические параметры оценки жизнеспособности изолированных гепатоцитов

... адениннуклеотидов, отношение АТФ/АДФ и концентрация АТФ в изолированных гепатоцитах как критерии их жизнеспособности Параметры адениловой системы ... ... качестве биологической модели для изучения специфических особенностей метаболизма печени. Так, например, инкубация гепатоцитов с бромбензеном,...

Читать дальше...

всё на эту тему


Так, например, процесс гомогенизации, сопровождающийся освобождением лизосомальных энзимов, вследствие деструкции мембранных компонентов и потери кофакторов может приводить к артефактным метаболическим изменениям, активации или ингиби­рованию различных энзимов. В частности, показано, что функцио­нальное состояние митохондрий в гомогенате резко изменено, в ре­зультате чего бифенил-2 и бифенил-4-гидроксилазная активности подавлены. Гомогенизация сопровождается нарушением компартментализации эндогенных ингибиторов, их высвобождением и выходом из клетки, а также изменением свойств фосфолипидного комплекса.

Последний играет существенную роль в связывании ксенобио­тиков с цитохромом Р-450. Микросомальные ферменты монооксигеназной системы защищены липидным «барьером», и окислительно­му метаболизму субстратов этой системы обязательно предшест­вует этап проникновения их через липидный матрикс мембраны эндоплазматического ретикулума. Динамика мультифазного липид­ного компонента может модулировать конформацию цитохрома Р-450, влияя тем самым на биотрансформацию и определяя, по-видимому, связывание цитохрома Р-450 с субстратами с образованием спектров I и II типа, а также направление его действия в оксигеназных реакциях: либо как оксидаза, либо как пероксидаза. Изменение свойств разделительной липидной фазы может влиять на связыва­ние цитохрома Р-450 с другими электронтранспортными системами, локализованными в мембранах эндоплазматического ретикулума на некотором расстоянии от последнего. Наконец, липиды, по-види­мому, могут принимать участие в образовании текучего окружения ферментов, которое облегчает транспорт электронов от НАДФН к цитохрому P-450. Поэтому потеря контроля некоторых функций эндоплазматического ретикулума при его выделении может влиять на активность системы биотрансформации.

При работе с изолированными субклеточными системами концентрации кофакторов, используемые для инкубации, обычно не соответствуют их физиологическим уровням в клетке. Поэтому может идти непредвиденное образование метаболитов, не имеющее место in vivo. Примером является образование токсических продуктов в нитроредуктазных реакциях, когда используются очень высокие концентрации кофакторов. В интактной клетке промежуточные ме­таболиты, в том числе и токсические, могут связываться с белками или вступать в реакции конъюгации и выводиться из нее.

Следует учитывать также, что метаболизм одного вещества в целой клетке может быть связан с различными компартментами, в которых реализуются отдельные звенья целого процесса. Так, на­пример, начальные этапы метаболизма этанола протекают в цито­золе, а промежуточные продукты окисляются в митохондриях. Сходная ситуация имеет место при метаболизировании антидепрес­санта имипрамина. В эндоплазматическом ретикулуме происходит N-окисление, N-деметилирование и ароматическое гидроксилирование этого соединения. Промежуточный продукт имипрамин-N-оксид может быть восстановлен снова в имипрамин либо подвергнут N- деметилированию в цитозоле. Это N-деметилированное производное вступает в реакцию конъюгации. Примеры могут быть продолжены.

В интактной клетке в отличие от изолированных полиферментных систем сохраняется возможность взаимодействия различных субклеточных структур, например митохондрий и эндоплазматического ретикулума, благодаря чему осуществляется направленное регулирование процесса биотрансформации ксенобиотиков, обеспе­чивающее либо усиление, либо ослабление активности микросомального окисления. Естественно, что такое взаимодействие невозможно в изолированной микросомальной фракции.

Наконец, метаболизм ксенобиотиков в интактной клетке зависит от проницаемости клеточной мембраны и от характера поступления ксенобиотиков. Многие из них проникают через плазматическую мем­брану путем простой диффузии. Наряду с этим имеются вещества, например метотрексат, накопление которых в клетке связано с активным транспортом.

Преимущества использования свежеизолированных гепатоцитов млекопитающих для изучения процессов биотрансформации состо­ят в возможности комплексного и последовательного изучения всех их стадий и звеньев, а именно: проницаемости клеток как для само­го ксенобиотика, так и для его метаболитов, продуцируемых пе­ченью и другими органами; взаимодействия между преконъюгацией и конъюгацией вещества; взаимодействия ксенобиотиков и их ме­таболитов с клеточными органеллами — высвобождения свободных и связанных метаболитов из клетки во внеклеточное пространство и т.д.

Использование интегрированных систем с сохраненной внутри­клеточной структурой желательно и для изучения функциональных аспектов активности системы микросомального окисления. А это, в свою очередь, требует специального изучения свойств изолирован­ных клеточных систем в интересующем направлении.

Свежеизолированные гепатоциты, полученные из печени взрос­лых животных и инкубируемые в виде суспензии, активно метаболизируют чужеродные соединения и сохраняют способность к биотрансформации веществ, сходную с перфузируемой печенью, печенью in situ, и существенно выше, чем в срезах.

К настоящему времени по этому вопросу накоплен обширный материал, основанный на испытании большого круга (несколько де­сятков) самых разнообразных веществ, свидетельствующий о том, что гепатоциты с успехом могут быть использованы для изучения различных реакций обеих стадий биотрансформации ксенобиотиков в условиях in vitro.

Среди изученных веществ можно назвать этилморфин, анилин, бензо(а)пирен, амидопирин, дифенилгидантоин, бен­зойную кислоту, фенол, бифенил, этоксикумарин, гексобарбитал, нафталин, хинин, антипирин, n-нитрофенол, n-нитроанизол и мно­гие другие. Проведенные в этом направлении исследования показы­вают, что изолированные гепатоциты способны к реализации многих реакций I стадии биотрансформации — преконъюгации, как, напри­мер, ароматического гидроксилирования, N- и О-деметилирования, гидроксилазных реакций. Одновременно с этим в гепатоцитах осуществляется и II ста­дия биотрансформации ксенобиотиков — конъюгация с эндогенны­ми кислотами и углеводами, а также реакции ацетилирования.

Метаболизирование субстратов I и II стадий биотрансформации гепатоцитами идет, как правило, с линейной скоростью, по крайней мере, в первые 30-60 минут.

Ответственными за метаболизм ксенобиотиков в суспензии гепа­тоцитов являются исключительно паренхиматозные клетки. В настоящее время точно установлено, что непаренхиматозные (купферовские) клетки обладают этой способ­ностью в очень слабой степени.

Существуют также значительные различия в ферментном соста­ве между гепатоцитами различных участков печеночных долей. Это связано с тем, что биотрансформация веществ локализована преи­мущественно в гепатоцитах центролобулярной (околовенозной) зоны. Именно в них сосредоточена большая часть гладкого эндоплазматического ретикулума, с которым связывается активность НАДФН-зависимых монооксигеназ. НАДФН-генерирующие фер­риты также сосредоточены в этой области. Индукция ферментов системы микросомального окисления и эндоплазматического ретикулума барбитуратами выражена преимущественно в этой области. Гепатоциты околовенозной зоны особо чувствительны к электрофильной атаке токсических метаболитов, образованных системой цитохрома Р-450 из таких ксенобиотиков, как бромбензоат. Скорость образования токсических продуктов в них благодаря более высокой активности монооксигеназ вообще намного больше, нежели в околопортальных клетках. В то же время центролобулярные гепатоциты менее защищены от токсических продуктов, так как глутатионпероксидаза и глутатион локализованы преимущественно в околопортальных клетках.




© Авторы и рецензенты: редакционный коллектив оздоровительного портала "На здоровье!". Все права защищены.


 
Текст сообщения*
Защита от автоматических сообщений
Загрузить изображение
 

nazdor.ru
На здоровье!

Пользовательский поиск

Узнайте больше:

Метаболические параметры оценки жизнеспособности изолированных гепатоцитов


Роль восстановленного глутатиона при индукции ПОЛ в гепатоцитах


Функционально-метаболические свойства изолированных гепатоцитов


Дыхание как показатель функционального состояния изолированных гепатоцитов


Дыхание изолированных гепатоцитов, сопряженное с активностью митохондриальной дыхательной цепи


Биотрансформация этанола в изолированных гепатоцитах


Инкубирование изолированных гепатоцитов


Транспорт кальция через плазматическую мембрану


Изолированные гепатоциты как биологическая модель для изучения печени


Оценка состояния плазматической мембраны гепатоцитов


Всё на тему гепатоциты, метаболизм



Большинство диет для похудения просто крадут ваши деньги

Логин:

Пароль:



Забыли свой пароль?
Регистрация
войти / регистрация

Беременность | Лечение | Энциклопедия | Статьи | Врачи и клиники | Сообщество


О проектеКарта сайта β На здоровье! © 2008—2015
nazdor.ru, nazdor.com
Контакты Наш устав

Рекомендации и мнения, опубликованные на сайте, являются справочными или популярными и предоставляются широкому кругу читателей для обсуждения. Указанная информация не заменяет квалифицированную медицинскую помощь, основанную на истории болезни и результатах диагностики. Обязательно проконсультируйтесь с врачом.

Размещенные на сайте информационные материалы, включая статьи, могут содержать информацию, предназначенную для пользователей старше 18 лет согласно Федеральному закону №436-ФЗ от 29.12.2010 года "О защите детей от информации, причиняющей вред их здоровью и развитию".