Manko, В. O.     Adaptive respiratory response of rat pancreatic acinar cells to mitochondrial membrane depolarization [Текст] = Адаптаційна відповідь ацинарних клітин підшлункової залози щурів на деполяризацію внутрішньої мембрани мітохондрій / В. O. Manko, Ο. Ο. Bilonoha, V. V. Manko // The Ukrainian Biochemical Journal. - 2019. - Т. 91, № 3. - С. 34-45. - Bibliogr. at the end of the art. MeSH-головна: МОДЕЛИ НА ЖИВОТНЫХ -- MODELS, ANIMAL АЦИНАРНЫЕ КЛЕТКИ -- ACINAR CELLS (метаболизм, физиология) ПАНКРЕАТИН -- PANCREATIN (метаболизм) КИСЛОРОДА ПОГЛОЩЕНИЕ -- OXYGEN CONSUMPTION (физиология) МЕМБРАННЫЙ ПОТЕНЦИАЛ МИТОХОНДРИАЛЬНЫЙ -- MEMBRANE POTENTIAL, MITOCHONDRIAL (физиология) ГЛУБОКОГО ОКИСЛЕНИЯ БЕЛКОВ ПРОДУКТЫ -- ADVANCED OXIDATION PROTEIN PRODUCTS (анализ) ДИАГРАММЫ -- CHARTS Анотація: The dependence of uncoupled respiratory capacity of intact pancreatic acini on oxidative substrate supply and functional cell state has not yet been studied in detail. In this study, the respiratory responses of isolated pancreatic acini to FCCP were measured with Clark electrode and mitochondrial membrane potential was assessed with rhodamine123 fluorescence. The response of acini to FCCP was characteri­zed with maximal uncoupled respiration rate, optimal FCCP concentration, respiration acceleration and decele­ration. Maximal uncoupled respiration rate substantially increased upon the oxidation of glucose + glutamine (3.03 ± 0.54 r.u.), glucose + glutamine + pyruvate (2.82 ± 0.51 r.u.), glucose + isocitrate (2.71 ± 0.33 r.u.), glucose + malate (2.75 ± 0.38 r.u.), glucose + monomethyl-succinate (2.64 ± 0.42 r.u.) or glucose + dimethyl-α-ketoglutarate (2.36 ± 0.33 r.u.) comparing to glucose alone (1.73–2.02 r.u.) or no substrate (1.76 ± 0.33 r.u.). The optimal FCCP concentration was the highest (1.75 μM) upon glucose + glutamine + pyruvate combination and the lowest (0.5 μM) upon glutamate, combinations of glucose with isocitrate, malate, succinate or α-ketoglutarate. Respiration acceleration after FCCP application was the highest with dimethyl-α-ketoglutarate. Following the peak respiration, time-dependent deceleration was observed. It increased with FCCP concentration and depended on oxidative substrate type. Deceleration was the highest upon malate or isocitrate oxidation but was not observed in case of glutamine or dimethyl-α-ketoglutarate oxidation. Pyruvate alone or in combination with glutamine and glucose significantly decreased the depolarizing effect of FCCP on mitochondrial membrane potential and increased respiration elasticity coefficient with respect to the membrane potential change. Thus, in pancreatic acinar cells, the combination of pyruvate, glutamine and glucose enables the optimal adaptive respiratory response to membrane depolarization Залежність роз’єднаного дихання інтактних панкреатичних ацинусів від субстратів окислення та функціонального стану клітини не досліджено. У роботі реєстрували базальну швидкість та швидкість FCCP-стимульованого дихання ізольованих панкреатичних ацинусів за допомогою електрода Кларка і оцінювали мембранний потенціал мітохондрій за інтенсивністю флуоресценції родаміну 123. Відповідь ацинусів на внесення FCCP характеризували максимальною швидкістю роз’єднаного дихання, оптимальною концентрацією FCCP, прискоренням та сповільненням дихання. Максимальна швид­кість роз’єднаного дихання істотно збільшилася за окислення глюкози + глутаміну (3,03 ± 0,54 в.о.), глюкози + глутаміну + пірувату (2,82 ± 0,51 в.о.), глюкоза + ізоцит­рат (2,71 ± 0,33 в.о.), глюкози + малату (2,75 ± 0,38 в.о.), глюкози + монометилсукцинату (2,64 ± 0,42 в.о.) або глюкози + диметил-α-кетоглутарату (2,36 ± 0,33 в.о.) у порівнянні з максимальною швидкістю роз’єднаного дихання за окислення лише глюкози (1,73–2,02 в.о.) або за відсутності екзогенних субстратів окислення (1,76 ± 0,33 в.о.). Оптимальна концентрація FCCP виявилася найвищою (1,75 мкМ) за окислення суміші глюкози + глутаміну + пірувату та найнижчою (0,5 мкМ) – за окислення екзогенного глутамату або суміші глюкози з такими субстратами, як ізоцитрат, малат, сукцинат або α-кетоглутарат. Прискорення дихання після додавання FCCP було найвищим за окислення диметил-α-кетоглутарату. Після досягання піка швидкості дихання ацинарними клітинами підшлункової залози у багатьох експериментах спостерігалось часозалежне сповільнення швидкості дихання. Це сповільнення дихання збільшувалося за збільшення концентрації FCCP і залежало від субстрату окислення. Найістотнішим воно було за окислення малату та ізоцитрату. Піруват сам по собі чи його комбінація з глутаміном та глюкозою значно знижували деполяризацію внутрішньої мембрани мітохондрій, спричинену дією FCCP, а також підвищували коефіцієнт еластичності залежності дихання від зміни мембранного потенціалу. Отже, суміш пірувату, глутаміну та глюкози є оптимальною для підтримання адаптивної здатності мітохондрій панкреатичних ацинусів відповідати на деполяризацію їхньої внутрішньої мембрани Дод.точки доступу: Bilonoha, Ο. Ο. Manko, V. V. Вільних прим. немає