Современные представления о клеточных механизмах адаптации к гипоксии

формирования адаптации к гипоксии
Выполнила: Чупрунова А.К.

И почему?
Что представляет собой адаптация к гипоксии?
Стадии формирования механизмов

адаптации?

2. Митохондрии как активные сигнальные органеллы адаптации к гипоксии.
Механизмы срочной адаптации? Роль митохондрий?
Функции митохондрий в клетке при адаптации к гипоксии?
Роль митохондрий в формировании механизмов долгосрочной адаптации?

1

энергии.
Поддержание условий функционирования энергозависимых процессов:
1. Ионная асимметрия
2. Синтетические функции
3. Возбудимость

мембран
4. Сократительная функция

2

СИНТЕЗА ЭНЕРГИИ

СИСТЕМНАЯ ОТВЕТНАЯ РЕАКЦИЯ, НАПРАВЛЕННАЯ НА ФОРМИРОВАНИЕ МЕХАНИЗМОВ, СПОСОБСТВУЮЩИХ ПОДДЕРЖАНИЮ И

СОХРАНЕНИЮ КИСЛОРОДНОГО ГОМЕОСТАЗА В УСЛОВИЯХ ДЕФИЦИТА КИСЛОРОДА.

4

недель (мобилизация регуляторных центров дыхательной и сердечно-сосудистой систем, транспорт О2,

внутриклеточных механизмов, связанных с синтезом энергии) - совокупность процессов, индуцируемых только определенным типом стрессовых воздействий; ЧСС, ЧДД, т.е.сначала адаптация на уровне физиологическо-рефлекторного приспособления;

Неспецифический механизм (экспрессия мРНК, специфических белков и генов) - включается в самых различных стрессовых ситуациях; «Мостик» между срочной и долговременной адаптациями.

5

и характеризуется увеличением толерантности к гипоксии;
Переход кислородного гомеостаза на новый

уровень регуляции ( вентиляции и температуры тела, скоростей дыхания, концентрации и сродства Hb к O2, ремоделирование сосудов – ангиогенез, усиление эритропоэза и т.д.);

6

СОБСТВЕННОГО ГЕНОМА
НАЛИЧИЕ МОБИЛЬНОСТИ

играет ведущую роль в формировании адаптации к гипоксии.
HIF-1 представляет

собой гетеродимерный редокс-чувствительный белок, состоящий из двух субъединиц: индуцибельно экспрессируемая кислородчувствительная HIF-1 и конститутивно экспрессируемая HIF-1b.

8

уровень HIF-1
В НОРМАКСИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ
9
 - кетоглутарат
Сукцинат
+
–

комплекса-2.
Обратимое подавление электротранспортной функции комплекса-1.

ФЕРМЕНТА ТЕРМИНАЛЬНОГО УЧАСТКА МИТОХОНДРИАЛЬНОЙ ДЫХАТЕЛЬНОЙ ЦЕПИ.
P.S. ЦИТОХРОМОКСИДАЗА ИМЕЕТ ОЧЕНЬ

ВЫСОКОЕ СРОДСТВО к О2 и НИЗКИЕ ЗНАЧЕНИЯ KMO2 (10-6 -10-8) => ФЕРМЕНТ МОЖЕТ СОХРАНЯТЬ АКТИВНОСТЬ В СРЕДЕ, СОДЕРЖАЩЕЙ СЛЕДОВЫЕ КОЛИЧЕСТВА О2
ПОЭТОМУ СЧИТАЕТСЯ СЕЙЧАС:
ПРИЧИНА СНИЖЕНИЯ СИНТЕЗА ЭНЕРГИИ ПРИ ГИПОКСИИ ЯВЛЯЮТСЯ ИЗМЕНЕНИЯ АКТИВНОСТИ МИТОХОНДРИАЛЬНЫХ ФЕРМЕНТОВ НЕ НА ТЕРМИНАЛЬНОМ, А НА СУБСТРАТНОМ УЧАСТКЕ ДЫХАТЕЛЬНОЙ ЦЕПИ .

12

в ядро
Гетеродимеризации HIF-1 с последующими конформационными изменениями
Образование транскрипционного активного комплекса

(HRE)
Экспрессия HIF-1 –зависимых генов-мишеней и синтез защитных адаптивных белков

14

адаптации
HIF-1, как известно, индуцирует транскрипцию более 60 генов, включая VEGF и эритропоэтин, участвующих

в биологических процессах, таких как ангиогенез и эритропоэз
Генерация нового спектра ферментов (в том числе и митохондриальных), способных в условиях низкой концентрации О2 и высокой восстановленности клетки поддерживать её стабильное энергоснабжение, жизнедеятельность и жизнеспособность
Комплекс устойчивости адаптивных признаков

15

Индукции транскрипционных процессов
Транскрипции HIF-1 в ядро
Гетеродинезация HIF-1 с последующими конффнационными

изменениями
Образование транскрипционного активного комплекса (HRE)
Экспрессия HIF-1 –зависимых генов-мишеней и синтез защитных адаптивных белков

16