Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Литературный обзср
1.1. Транспорт катионов и метаболитов через мембрану митохондрий 8-11
1.3. Гормональная регуляция метаболизма.-митохондрий 13-31
1.4. Действие инсулина на метаболические, процессы в клетках-мишенях 31-37
1.5. Регуляция глюконеогенеза в гепагоци-тах инсулином и гормонамиантагонис-тами инсулина 38-40
Глава II. Материалы и методы исследований результаты собственных исследований 45-55
Глава III. Действие изр на митохондрии печеникрыс
3.1. Действие термостабильной фракциицитоплазмы печени крысы и очищенных препаратов ИЗР на транспорт ионов кальция в митохондриях печеникрысы 56-68
3.2. Зависимость действия ИЗР на митохондрии от восстановленности пири-диннуклеотвдов 68-72
Глава IV. Шсулиноподобное действие изр на клеточном уровне
4.1. Действие ИЗР на глюконеогенез в кусочках печени крысы... 73-74
4.2. Регуляция глюконеогенеза в почках ин-сулинзависимым цитоплазматическим регулятором и ионами кальция 74-83
4.3. Гипогликемическое действие ИЗР 83-87
Глава V . Регуляция активности изр и чувствительности митохондрий к изр гормонами-антагонистами инсулина
5.1. Действие СТГ на активность ИЗР в печении сердце крыс 90-94
5.2. Действие тиреоидных гормонов на активность ИЗР в печени и сердце 94-97
5.3. Активность ИЗР в органах-мишенях инсулина при голодании и аллоксановомдиабете 97-99
5.4. Действие глюкокортикоидов на активность ЮР и чувствительность митохон дрий печени крыс к действию ИЗР 99-111
Заключение 112-117
Выводы 118-119
Литература 120
- Гормональная регуляция метаболизма.-митохондрий
- Регуляция глюконеогенеза в гепагоци-тах инсулином и гормонамиантагонис-тами инсулина
- Зависимость действия ИЗР на митохондрии от восстановленности пири-диннуклеотвдов
- Действие тиреоидных гормонов на активность ИЗР в печени и сердце
Введение к работе
Общим принципом гормональной регуляции метаболизма является усиление сигнала гормона внутриклеточными медиаторами - посредниками действия гормонов (1-4). Универсальными посредниками действия гормонов являются циклический.З'5*АМФ и ионы кальция (1-4). Они участвуют в реализации действия глюкагона, целого ряда других пептидных гормонов, катехоламинов и некоторых других гормонов на метаболические процессы в клетках-мишенях (1-4). Вместе с тем, дискуссионным остается вопрос о том, какие медиаторы опосредуют действие инсулина в клетках-мишенях. В качестве возможных посредников действия инсулина в литературе обсуждались циклический 3'5'АМФ, ионы кальция, кинины, простагландины, пептидные факторы (5-14). Предполагается существование нескольких типов рецепторов инсулина на плазматической мембране (15) и, соответственно} нескольких цепей передачи сигнала инсулина в клетках-мишенях. Это обстоятельство существенно осложняет идентификацию последовательности посредников при действии инсулина.
В 1977 году было показано, что действие инсулина на транспорт ионов Са++ в митохондрии печени крыс опосредовано инсулин-зависимым термостабильным фактором цитозоля, который был выделен, очищен и идентифицирован как гликопептид (16-20). Этот фактор был назван ИЗР (инсулинзависимый цитоплазматический регулятор) (16-20). В экспериментах ш vitro ИЗР увеличивал кальциевую емкость митохондрий печени крыс и ингибировал транспорт метаболитов через мембрану митохондрий. Наличие корреляции между концентрацией инсулина в плазме и активностью ИЗР в цитозоле органов-мишеней инсулина является одним из основных доводов в пользу того, что ИЗР - один из внутриклеточных посредников действия инсулина на метаболизм (16). Позднее, в нашей лаборатории было показано,
что ИЗР осуществляет ряд инсулиноподобных эффектов in vivo и in vitro (16-20). Хорошо известно, что одной из основных составляющих гипогликемического действия инсулина является йнгибирование глюконеогенеза в печени (1,5 ). йнгибирование транспорта пирувата через мембрану митохондрий при добавлении ЙЗР (16-2() позволяло предполагать, что ИЗР может изменять интенсивность глюконеогенеза, регулируя, во-первых, транспорт пирувата из ци-тозоля в митохондрии, и, во-вторых, распределение ионов Са + между митохондриями и цитозолем, так как концентрация ионизированного Са + в цитозоле печени и почек регулирует глюконеогенез (1-2). В связи с этим основными задачами представленной работы явились:
1. Исследование действия ИЗР на системы транспорта ионов
Са в мембране митохондрий печени крысы. При этом основными являлись вопрос о возможной роли ИЗР как цитоплазматического регулятора СІ+/2Н+ обмена в митохондриях и вопрос о взаимоотношениях регуляции транспорта ионов Са2+ в ипохондрии ЙЗР и такими факторам, регулирующими транспорт Са*, как фосфат, рН, отношение
НАЖФ)Н в митохондриях. НАД(Ф)
Исследование действия ИЗР на глюконеогенез, опосредованного изменением транспорта метаболитов и кальция через мембрану митохондрий.
Исследование действия гормонов-антагонистов инсулина на активность ИЗР в цитозоле и на чувствительность митохондрий к действию ИЗР.
Основные положения, которые выносятся на защиту.
I. ИЗР является цитоплазматическим ингибитором активности Са /2Н* антипортера в митохондриях печени крыс, причем модуляторами действия ИЗР на транспорт ионов Са2+ являются концентра-
ция ионов фосфата, рН, отношение НАД(Ф/Н в митохондриях.
НАД(Ф)
ИЗР является посредником действия инсулина на глюконео-генез в печени крыс, причем ингибирование глюконеогенеза явля-ется следствием действия ИЗР на транспорт пирувата и ионов Са2+ через мембрану митохондрий, ИЗР обладает гипогликемическим действием, которое в основном обусловлено ингибированием глюконеогенеза.
Гормоны-антагонисты инсулина (Т/,., глюкокортикоиды, СІГ) могут оказывать свое действие на систему ИЗР-митохондрии по двум механизмам: а) изменения активности ИЗР в цитозоле; б) изменения чувствительности митохондрий к действию ИЗР на транспорт ионов Са и метаболитов.
Гормональная регуляция метаболизма.-митохондрий
По современным представлениям действие гормонов на митохондрии опосредовано изменением концентрации внутриклеточных посредников, либо индукцией синтеза белка (16-20, 53-66). Это положение отчасти остается дискуссионным в отношении действия тиреоидных гормонов на митохондрии, так как в митохондриях печени обнаружены рецепторы для трийодтиронина с достаточно высоким сродством к гормону (67). Для действия глюкагона на митохондрии печени показано, что вторым посредником гормона является ц 3 5 АМФ, так как при добавлении ц 3 5 АМФ к суспензии гепатоцитов с последующим4 Воздействие (добавление фосфата, снижение рН, увеличение нагрузки ионами кальция, увеличение окисленное ти митохондриальных пири-диннуклеотидов, снижение энерги-зации добавлением ингибиторов дыхательной цепи и т.д.) Увеличение активности Са2+/2Н+ антипортера - 15 выделением митохондрий проявляются те же эффекты, что и при введении гормона крысам или добавлении глюкагона к суспензии гепатоцитов (68-69). Так как ц 3 5 АМФ является вторым посредником при -адренергической регуляции метаболизма катехолами-нами, то очевидно, что функциональные изменения в митохондриях печени при связывании катехоламинов -адренорецепторами также обусловлены увеличением концентрации ц 3 5 АМФ в гепатоцитах (70). Тем не менее, в последние годы стало очевидным, что в действии катехоламинов на глюконеогенез, уреогенез и гликогено-лиз в гепатоцитах основное значение имеет гх-адренергическая регуляция (71-74), причем в этом случае ц 3 5 АМФ не принимает участия в реализации действия катехоламинов на метаболизм митохондрий гепатоцитов (54-55).
Второй посредник при связывании катехоламинов с rt-адренорецепторами не идентифицирован окончательно, но совершенно очевидно, что в передаче сигнала катехоламинов внутри клетки принимают участие ионы кальция (71-74)« Поэтому предполагается, что ион кальция является вторым посредником в яС-адренергической регуляции метаболизма митохондрий гепатоцитов катехоламинами (54-55). Схематически регуляция функционального состояния митохондрий гепатоцитов представлена на рис.4. Эта схема предполагает, что при связывании адреналина Х адренорецептором стимулируется пассивный транспорт ионов Са2+ из межклеточного пространства в цитоплазму гепатоцитов, а увеличение концентрации ионизированного кальция в диапазоне—Я — (\10 -Ю М в цитозоле гепатоцитов приводит к именениям функционального состояния митохондрий (54-55). В литературе имеются сведения об увеличении концентрации ионизированного кальция в цитозоле гепатоцитов при 0(-адренергической активации их метаболизма, причем предполагается, что помимо усиления транспорта Са из межклеточников в гепатоциты имеет место и выход Са2+ из- 16 - \ Адреналин. Рис.4 Регуляция функционального состояния митохондрий гепатоцитов глюкагоном и адренажном внутриклеточных органелл, которыми могут быть митохондрии (72). доказательством того, что ион кальция является посредником действия катехоламинов на митохондрии может служить тот факт, что удаление ионов кальция из среды инкубации гепаюцитов инги-бирует функциональные изменения митохондрий, обусловленные добавлением катехоламинов (54-55). Сходным образом действуют rt-адреноблокаторы (54-55).
Какие же функциональные изменения вызывают глюкагон и ка-техоламины в митохондриях печени, и моделируются ли они добавлением ц 3 5 АМФ или ионов кальция суспензии митохондрий печени in vitro В 1969 году Адам и Хайнес показали, что при введении адреналина или глюкагона стимулируется карбоксилирование и декарбоксилирование пирувата в митохондриях печени крыс (75). На основании косвенных данных был сделан вывод о том, что карбоксилирование пирувата лимитируется транспортом пирувата из цитозоля в митохондрии и гормональная регуляция осуществляется на уровне транспорта пирувата (76), так как активность пируваткарбоксилазы в этих экспериментах не увеличивалась. Позднее стимуляция транспорта пирувата глюкагоном и адреналином была продемонстрирована и в прямых экспериментах с суспензией митохондрий, выделенных из печени контрольных крыс и крыс, которым вводили глюкагон или адреналин (62). Активность переносчика монокарбоксилатов в мембране митохондрий гепаюцитов чрезвычайно низка, и это определяет возможность гормональной регуляции глюконеогенеза увеличением или снижением активности этого переносчика (36-37). Известно, что лимитирующим этапом глюконеогенеза в гепатоцитах является превращение пирувата в фосфоенолпируват, которое осуществляется пиру-ваткарбоксилазой и ФЭП-карбоксикиназой (76,77). Пируваткарбокси-лаза, независимо от вида животных, локализована в матриксе митохондрий печени, хотя компартментализация ФЭП-карбоксикиназы видо специфична (77). В печени крысы ФЭП-карбоксикиназа локализована в цитозоле.
Карбоксилирование пирувата потребляет большую часть энергии, которая расходуется на синтез глюкозы, и поэтому целесообразна ее локализация в матриксе митохондрий. Благодаря этому, АТФ, синтезированный в процессе окислительного фосфорилиро-вания, расходуется на карбоксилирование пирувата в матриксе митохондрий, не транспортируясь через внутреннюю мембрану. Низкая скорость транспорта пирувата через мембрану митохондрий лимитируется карбоксилированием пирувата в матриксе, и поэтому стимуляция транспорта пирувата глюкагоном и адреналином приводит к активации карбоксилирования пирувата (76). Одновременно со стимуляцией карбоксилирования пирувата в матриксе митохондрий глюкагон и адреналин увеличивают активность ФЭП-карбоксикиназы в цитозоле печени крыс (77). Поэтому сделать выбор между двумя этапами превращения пирувата в ФЭП в отношении того, какой из них в большей степени лимитирует процесс, очень сложно.
Регуляция глюконеогенеза в гепагоци-тах инсулином и гормонамиантагонис-тами инсулина
Печень занимает ключевое место в регуляции углеводного обмена в организме (103). Во-первых, печень является основным органом, в котором происходит синтез глюкозы из неуглеводных предшественников (103). Поэтому в тех ситуациях, когда в организм не поступает экзогенная глюкоза, потребность организма в глюкозе поддерживается, в основном, за счет глюконеогенеза в гепатоцитах (77,103). Во-вторых, гликоген, который запасается в печени, также служит источником углеводов для периферических органов и мозга при дефиците глюкозы в организме (103). Глюконеоге-нез и гликогенолиз в гепатоцитах регулируются инсулином, который является мощным ингибитором глюконеогенеза и гликогенолиза, и гормонами, стимулирующими глюконеогенез, гликогенолиз (глюкагон, катехоламины, прессорные гормоны) или только глюконеогенез (глюкокортикоиды) (1,5,77,125-128). Между инсулином и гормонами-антагонистами инсулина существуют довольно сложные взаимоотношения при регуляции метаболизма гепатоцитов, нарушения которых играют важную роль в возникновении гипер- и гипогликемических состояний при патологии. Это обуславливает необходимость изучения тонких клеточных механизмов, регулирующих эти взаимоотношения.
Открытие ц 3 5 АМФ (3) положило начало исследованию гормональной регуляции на уровне внутриклеточных посредников действия гормонов. Было показано, что ц 3 5 АМФ является посредником действия глюкагона и на глюконеогенез, и на гликогенолиз (1,77, 128). ц 3 5 АМФ регулирует глюконеогенез и на уровне превращения пирувата в ФЭП, При этом ингибируется пируваткиназа и увеличивается активность ФЭП-карбоксикиназы (77). Как это уже рассматривалось выше, превращение пирувата в ФЭП стимулируется - 39 ц 3 5 АМФ как на уровне карбоксилирования пирувата в ЩУК в митохондриях печени, так и на уровне ФЭП-карбоксикиназы (77).
Долгое время считалось, что и стимуляция глюконеогенеза в гепатоцитах катехоламинами обусловлена увеличением концентрации ц 3 5 АМФ. Но в последние годы показано, что tf-адренергическая стимуляция глюконеогенеза является основной составляющей в действии катехоламинов на глюконеогенез (54-,71,73,74-,77,129), причем вторым посредником при этом является не ц 3 5 АМФ, а ион Са2+. Пересмотрены в настоящее время и прежние представления о механизме действия инсулина на глюконеогенез в гепатоцитах.
Инсулин ингибирует глюконеогенез как в экспериментах с перфузиро-ванной печенью, так и в экспериментах с суспензией изолированных гепатоцитов (5,77). В конце 60-х годов было показано, что при аллоксановом диабете увеличивается концентрация ц 3 5 АМФ в печени крыс, причем введение инсулина снижает концентрацию ц 3 5 АМФ до нормы (130). В экспериментах с перфузированной печенью крыс добавление инсулина снижало содержание ц 3 5 АМФ на фоне добавления субмаксимальных концентраций глюкагоне ).
Сходное действие инсулина показано и в экспериментах с жировой тканью (5). На основании этих экспериментальных данных была выдвинута гипотеза о том, что ц 3 5 АМФ является посредником действия инсулина на метаболические процессы (б). Предполагалось, что многие метаболические эффекты инсулина являются следствием снижения концентрации ц 3 5 АМФ в клетках-мишенях. Целый ряд экспериментальных данных противоречит этой гипотезе: І) в мышцах при введении инсулина ц 3 5 АМФ не изменяется или увеличивается (5); 2) не обнаружено корреляции между ингибированием липолиза и снижением концентрации ц 3 5 АМФ в адипоцитах (5,235); 3) в перфузированной печени крысы инсулин не снижает содержания базального уровня ц 3 5 АМФ, хотя базальный глюконеогенез сильно 40 ингибируется (б). Инсулин ингибирует глюконеогенез, стимулированный катехоламинами по ц 3 5 АМФ-независимому механизму (0(-адренергическая регуляция) без изменения содержания ц 3 5 АМФ (132). В среде без Са сохраняется действие инсулина на глюконеогенез, хотя не проявляется действие инсулина на содержание ц 3 5 АМФ (132). Все это позволяет сделать вывод о том, что ин-гибирование глюконеогенеза в гепатоцитах может происходить без изменения содержания ц 3 5 АМФ в гепатоцитах (5). Следовательно, ц 3 5 АМФ не является вторым посредником действия инсулина на глюконеогенез. В нашей лаборатории в 1977 году показано, что в печени крыс инсулин увеличивает активность цитоплазматического гликолипопептида, который является ингибитором транспорта пиру-вата из цитозоля в митохондрии печени (95,97). Известно, что (-циано-4-гидроксициннамаш - специфический ингибитор переносчика пирувата через мембрану митохондрий, является эффективным ингибитором глюконеогенеза в гепатоцитах (36). Возможно, что ин-гибирование глюконеогенеза инсулином, по крайней мере частично, обусловлено увеличением активности цитоплазматического ингибитора в печени крыс.
Зависимость действия ИЗР на митохондрии от восстановленности пири-диннуклеотвдов
Таким образом, причиной увеличения сопряжения окисления сукцината и транспорта ионов кальция при добавлении ИЗР может быть снижение активности Са +/2Н+ антипортера, которое приводит к увеличению Са /0 и кальциевой емкости митохондрий. Тем не менее, открытым остается вопрос о том, почему при добавлении термостабильной фракции цитоплазмы в среде с KCI без добавления СаСІ2 снижается скорость окисления сукцината в состоянии V и (рис.10). Одной из возможных причин этого эффекта может быть уменьшение проницаемости внутренней мембраны митохондрий для ионов калия. Как показано на рис.ІбА, при добавлении каталитических концентраций термостабильной фракции цитоплазмы печени крысы ингибируется набухание митохондрий печени крыс в среде с ионами К+ и ацетатом, когда митохондрии энергизованы добавлеСреда инкубации та же, что и на риоДО А-гермостабильная фракция цитоплазмы - 0,05 мл в ячейку, Б-ИЗР - І ед. в ячейку (2,6 мл). растворимой форме в матриксе митохондрии. Поэтому усиление действия термостабильной фракции цитоплазмы при щелочных рН может быть следствием снижения реальной концентрации ионизированного фосфата в среде инкубации, так как при снижении концентрации фосфата увеличивается чувствительность митохондрий к действию ИЗР (рис,14А). Вместе с тем, следует отметить, что в экспериментах с очищенным препаратом ИЗР мы обнаружили только один рН оптимум (при рН 7,0). Это можно объяснить как наличием в цитоплазме помимо ИЗР еще одного фактора, увеличивающего л Са при щелочных рН, так и инактивирующим действием щелочных рН на очищенные препараты ИЗР (усиление агрегации и т.д.).
Резюмируя вышеизложенное, можно сделать вывод о том, что полученные нами экспериментальные данные в целом не противоречат предположению о том:, -Что действие ИЗР на транспорт ионов кальция является следствием стабилизирующего действия ИЗР на митохондрии. Тем не менее, стабилизация митохондрии при добавлении ИЗР специфична, так как она проявляется по отношению к повреждающему действию ионов кальция, но не проявляется по отношению к повреждающему действию высоких концентраций фосфата.
Второе, альтернативное, объяснение сопрягающего действия ИЗР на транспорт ионов кальция в митохондрии предполагает, что при добавлении ИЗР снимется активность Са /гн антипортера в мембране митохондрии. В последние годы показано, что транспорт ионов кальция из митохондрий печени крыс осуществляется электронейтральным Са +/2Н+ антипортером, активность которого не снижается при добавлении рутениевого красного - ингибитора электрогенного транспорта ионов кальция через мембрану митохондрий печени (41,48).
Наличие в митохондриях печени крыс двух переносчиков ионов кальция, один из которых осуществляет электрофоре-тический транспорт ионов кальция в направлении: из внемитохонд - 63 риального пространства в митохондрии, движущей силой которого является мембранный потенциал, а второй - Са2+/2Н+ антипортер, функционирующий в направлении: из митохондрий во внемитохондри-альное пространство, создает возможность функционирования кальциевого цикла в мембране митохондрий (4-1,4-8). Интенсивность функционирования кальциевого цикла в митохондриях печени определяется активностью Са2+/2Н+ антипортера, так как в ингакгных митохондриях активность Са + унипортера намного выше активности Са2+/2Н+ антипортера (41),
Поэтому снижение активности Са2+/2Н+ антипортера должно приводить к снижению затрат энергии на ре-циклизацию кальция, увеличению отношения Са +/0 и к увеличению кальциевой емкости митохондрий. Все эти эффекты наблюдаются при добавлении ИЗР к суспензии митохондрий. Поэтому нами было исследовано действие ИЗР и термостабильной фракции цитоплазмы печени крыс на активность Са2+/2Н+ антипортера в митохондриях печени крыс. На рис.15 показано, что при добавлении рутениевого красного к суспензии митохондрий, аккумулирующих экзогенный кальций, происходит выход части ранее накопленного кальция из митохондрий. Так как рутениевый красный является специфическим ингибитором активности переносчика, осуществляющего электрофоретическии транспорт кальция в митохондрии (4-І), то выход ионов кальция при добавлении рутениевого красного можно объяснить функционированием рутенийнечуветвительного Са2+/2Н+ антипортера (4-1,4-8).
Действие тиреоидных гормонов на активность ИЗР в печени и сердце
Хорошо известно диабетогенное действие избытка тиреоидных гормонов на организм (140,143,186). Как показано на рис.28, через 24 часа после введения тироксина в дозе 200 мкг/100 г веса происходит снижение активности ИЗР в печени без заметного изменения активности ИЗР в сердце. Снижение активности ИЗР в печени может приводить к активации синтеза глюкозы из неуглеводных предшественников, так как, по нашим данным (глава ІУ), ИЗР является эндогенным ингибитором глюконеогенеза. in vivo не обнаруживается корреляции между действием тироксина на основной обмен и на активность ИЗР. Известно, что после однократной инъекции большой дозы тироксина усиление основного обмена "начинает проявляться
Условия эксперимента те же, что и на рис.24. Эксперименты проводились на сытых самцах крыс весом 200 г. А - печень, Б - сердце. I-контроль (п=12), 2-аллоксановый диабет (п=11). - 96 через одни сутки и линейно увеличивается с 1-го по 7-й день после введения гормона (109). Снижение активности ИЗР в печени было максимальным через 24 часа после введения тироксина и совершенно нивелировалось через 3 суток (рис.28). Следовательно, снижение активности ИЗР в печени не является следствием усиления основного обмена. Известно, что большие концентрации тиреоидных гормонов ингибируют секрецию инсулина /-клетками поджелудочной железы (186). Поэтому одним из возможных механизмов снижения активности ИЗР в печени является снижение концентрации инсулина в плазме. Отсутствие эффекта в сердце можно объяснить либо низкой чувствительностью миокарда к изменению концентрации инсулина в диапазоне гомеостатических концентраций инсулина (189), либо тем, что эффект снижения концентрации инсулина компенсируется увеличением концентрации СТГ в плазме, которое происходит в результате повышенной секреции СТГ гипофизом при увеличении концентрации тиреоидных гормонов в плазме (186), так как СТГ увеличивает активность ИЗР в сердце (рис.26).
Ранее в нашей лаборатории было показано, что снижение активности ИЗР в печени может происходить при введении крысам адреналина (182). Поэтому еще одним возможным механизмом обсуждаемого эффекта является увеличение чувствительности гепатоцитов к действию адреналина, так как тиреоидные гормоны увеличивают чувствительность клеток-мишеней к действию катехоламинов.
Как уже обсуждалось выше, нами не обнаружено корреляции во времени между действием тироксина на активность ИЗР в печени и
на основной обмен (109). Действие тироксина на активность ИЗР проявляется быстрее и быстрее нивелируется. В литературе описаны быстрые эффекты тиреоидных гормонов на функцию печени (193). По-видимому, одним из этих быстрых эффектов является снижение активности ИЗР в печени.- 97 5.3. Активность ИЗР в органах-мишенях инсулина при голодании и аллоксановом диабете
При голодании и аллоксановом диабете происходит снижение концентрации инсулина в плазме (140,190). При аллоксановом диабете причиной снижения концентрации инсулина является повреждение /-клеток поджелудочной железы при введении аллоксана (140), а при голодании секреция инсулина -клетками ингибируется вследствие снижения концентрации глюкозы в плазме и ингибирующе-го действия катехоламинов при их связывании tf-адренорецепшорами клеток (190). Метаболические изменения, имеющие место при голодании и аллоксановом диабете, в основном, обусловлены дефицитом инсулина. И при голодании, и при аллоксановом диабете происходит стимуляция глюконеогенеза (77). В связи с тем, что ИЗР является цитоплазматическим ингибитором глюконеогенеза (глава ІУ), можно было предположить, что, по крайней мере частично, активация глюконеогенеза в печени при голодании и аллоксановом диабете происходит из-за снижения активности ИЗР. Действительно, как показано на рис.29,30, при кратковременном голодании и аллоксановом диабете происходит снижение активности ИЗР в печени крыс. ИЗР - ингибитор транспорта пирувата из цитозоля в митохондрии печени (97,99). Поэтому снижение его активности должно приводить к стимуляции транспорта пирувата из цитозоля в митохондрии, которая в свою очередь должна приводить к активации глюконеогенеза, так как интенсивность глюконеогенеза лимитируется скоростью транспорта пирувата из цитозоля в митохондрии (36). Отсутствие стимуляции транспорта пирувата в митохондриях, выделенных из печени крыс с аллоксановым диабетом (62), на наш взгляд, объясняется тем, что в процессе выделения и инкубации митохондрий происходит их отмывание от ИЗР.
Нами была исследована сравнительная динамика влияния голодания на активность ИЗР в печени, сердце и диафрагме крыс. Как показано на рис.30, быстрее всего происходит снижение активности ИЗР в печени, с заметной лаг-фазой снижалась активность ИЗР в диафрагме и при гораздо более длительном голодании наблюдалось снижение активности ИЗР в сердце крыс. Хорошо известно, что чувствительность гепатоцитов к инсулину значительно выше чувстви инсулина гельности мышц и особенно миокарда к деЙсгвикГЧ " Х189). Поэтому
различия в действии голодания на активность ИЗР в печени и сердце можно объяснить различной чувствительностью печени и сердца к изменению концентрации инсулина в плазме в диапазоне низких, гомеостатических по Ньюсхольму (15) концентраций инсулина. Вместе с тем, возможно, что в миокарде снижение концентрации инсулина на ранних стадиях голодания компенсируется увеличением концентрации СТГ, так как в наших экспериментах СТГ увеличивал активность ИЗР в миокарде. Увеличение же концентрации СТГ при кратковременном голодании описано в литературе (103).
