Az intermedier anyagcsere és a szabadgyökképzés kapcsolata izolált idegvégkészülékekben és mikroglia sejtekben. = Correlation between intermediary metabolism and free radical formation in isolated nerve endings and in microglial cells

Tretter, László and Ádám, Veronika and Dóczi, Judit and Sipos, Ildikó and Törőcsik, Beáta (2009) Az intermedier anyagcsere és a szabadgyökképzés kapcsolata izolált idegvégkészülékekben és mikroglia sejtekben. = Correlation between intermediary metabolism and free radical formation in isolated nerve endings and in microglial cells. Project Report. OTKA.

Preview

PDF 46567_ZJ1.pdf Download (62kB)

Abstract

Izolált idegvégkészülékeken végzett kísérleteink alapján valószínűsítettük, hogy citrát-kör alfa-ketoglutarát dehidrogenáz enzimének szerepe lehet a reaktív oxigénszármazékok (ROS) képzésében. Ezt a feltételezést izolált enzimen végzett vizsgálatokkal megerősítettük. Megállapítottuk, hogy a ROS képzést a hipoxiás körülmények között észlelhető NADH/NAD arány növekedés erősen stimulálja. Vizsgáltuk a NADH-t termelő citrát-köri szubsztrátokkal, illetve a szukcináttal légző mitokondriumok ROS-képző tulajdonságait, a mitokondrium membránpotenciál és a ROS termelés közötti összefüggést. Rámutattunk, hogy a kvalitatíven is különböző irodalmi eredmények oka a preparátumok eltérő membránpotenciál-ja. Karakterizáltuk a mitokondrium-citoszól kapcsolatban fontos szerepet játszó glicerofoszfát inga működése során az alfa-glicerofoszfát (a-GP) mitokondriális oxidációja során képződő hidrogén peroxid keletkezési mechanizmusát, és megállapítottuk, hogy az a-GP ROS-képzése történhet mind reverz elektron transzporttal, mind pedig magán az alfa-glicerofoszfát dehidrogenáz (a-GPDH) enzimen. Kimutattuk, hogy az a-GPDH-n történő ROS-képzés jelentősen stimulálható a citoplazmatikus [Ca2+] fiziológiás tartományban történő emelésével. Megállapítottuk, hogy az idegvégkészülékekben "in situ" elhelyezkedő mitokondriumok ROS képzése a membránpotenciál csökkentésével nem befolyásolható, mely eredmény nem támasztja alá a membránpotenciál csökkentésére alapozott neuroprotekció elméletét. | Our group demonstrated that Krebs cycle enzyme alpha-ketoglutarate dehydrogenase (a-KGDH) was able to generate H2O2 and thus, could be a source of reactive oxygen species (ROS) in mitochondria. ROS production was stimulated by the high NADH/NAD ratio mimicking hypoxic conditions. Relationship between ROS formation and mitochondrial membrane potential (mMP) was studied in isolated mitochondria respiring on NADH-linked substrates and succinate. The rate of H2O2 formation with NADH-linked substrates was sensitive to changes in mMP only in highly polarized mitochondria, while mMP could determine both the mechanism and the intensity of ROS generation in succinate-supported mitochondria. Alpha-glycerophosphate (a-GP) shuttle has a role in the oxidation of cytosolic NADH in mitochondria. We suggest that oxidation of a-GP leads to ROS generation both by reverse electron transport (RET), and by the direct ROS formation on the a-GP-dehydrogenase (a-GPDH) enzyme. In a-GP-supported mitochondria activation of a-GPDH by Ca2+ leads to an accelerated RET-mediated ROS generation as well as to a stimulated ROS production on the a-GPDH. In nerve terminals we tested whether ROS generation by "in situ" mitochondria, functioning in a normal cytosolic environment and oxidize glucose-derived substrates, is also dependent on changes in mMP. Basal ROS generation by "in situ" mitochondria is not sensitive to changes in mMP, challenging the rational of the "mild uncoupling" theory for neuroprotection.

Actions (login required)

Edit Item