Farmakologické a metabolické ovlivnění funkce jaterních mitochondrií

Abstract

Souhrn Jaterní mitochondrie hrají centrální úlohu v hlavních metabolických cestách lidského organismu. V této práci jsme studovali farmakologické ovlivnění jejich funkce in vitro pomocí dvou nových protinádorových léků: 3-brompyruvátu a α-tokoferylsukcinátu. Metabolické ovlivnění funkce jaterních mitochondrií bylo navozeno in vivo na potkanech krmených dietou s vysokým obsahem mastných kyselin a cholesterolu. Toxicita 3-brompyruvátu in vitro byla hodnocena v primárních kulturách hepatocytů potkana a myši. Účinek nových protinádorových léků na jaterní mitochondrie byl studován v suspenzi mitochondrií, homogenátu nebo permeabilizovaných buněk. Ke zhodnocení farmakologického a metabolického vlivu na mitochondriální funkce jater bylo využito respirometrie s vysokým rozlišením. 3-brompyruvát způsoboval morfologické i funkční postižení hepatocytů v kultuře. Toto poškození bylo doprovázeno zvýšenou tvorbou reaktivních forem kyslíku a poruchou mitochondriálních funkcí. 3-Brompyruvát snižoval konzumpci kyslíku mitochondrií energizovaných substráty pro komplexy I a II. α-Tokoferylsukcinát inhiboval sukcinát-dependentní respiraci jaterních mitochondrií. Stupeň inhibice byl závislý na použitém experimentálním modelu a na respiračním stavu. Nejvíce citlivé k účinkům α-tokoferylsukcinátu byly izolované mitochondrie v...

Liver mitochondria play a crucial role in intermediary metabolism and main metabolic pathways. We evaluated the pharmacological effect on liver mitochondria in vitro using two novel anticancer drugs: 3-bromopyruvate and α-tocopheryl succinate. Metabolic influence on liver mitochondria was performed in vivo by high fat and high cholesterol diet. Toxicity of both drugs was evaluated in cell cultures of hepatocytes isolated from rat and mouse liver. The effect of anticancer drugs on liver mitochondrial functions in vitro was studied on suspensions of isolated liver mitochondria, tissue homogenate and permeabilized hepatocytes. Mitochondrial respiration was measured using high-resolution respirometry. 3-bromopyruvate caused morphological and functional damage of primary rat and mouse hepatocytes in cell cultures; this toxic effect was accompanied by an increase of reactive oxygen species production and mitochondrial dysfunction. 3-bromopyruvate decreased the oxygen consumption of mitochondria energized by substrates for complex I and complex II. α-Tocopheryl succinate caused a decrease of succinate-dependent respiration in all experimental models both in coupled and in uncoupled states. The most pronounced effect of α-tocopheryl succinate was apparent in isolated mitochondria and the least pronounced...