Electronic Library of Scientific Literature



BRATISLAVSKE LEKARSKE LISTY
BRATISLAVA MEDICAL JOURNAL



Volume 99 / No. 7 / 1998




DIETARY INFLUENCE ON THE URINARY EXCRETION OF POLYAMINES

VPLYV DIÉTY NA VYLUČOVANIE POLYAMÍNOV MOČOM

MARKO P., LÖSER CH., FLÜCKIGER H., DAVIES P.M.

The amino groups of amino acids, the constituents of proteins, are catabolized in the urea cycle. One intermediate of this cycle, ornithine, is a precursor molecule of polyamines. The influence of dietary protein intake on the production and excretion of polyamines in the urine is yet unclear. The aim of this study was to ivestigate the excretion of polyamines in the urine following three days of creatine-free, creatinine-free and low-polyamine diet in four persons. On the fourth day they were loaded with creatine-free,creatinine-free and low-polyamine high-protein diet (80 g/70 kg body weight). High-protein diet resulted in no increase of urinary polyamine excretion. The low-polyamine diet caused a non-significant decrease in urinary polyamine excretion (by 15 %). (Tab. 1, Ref. 30.)
Key words: polyamines, urine excretion, proteins diet.

Bratisl Lek Listy 1998; 99: 339-342

Aminokyseliny sú základné stavebné jednotky bielkovín. Ich aminoskupina sa odbúrava v cykle syntézy močoviny. Jedným z medziproduktov toho cyklu je ornitín, ktorý je zároveň východiskovou látkou pri syntéze polyamínov. Zatiaľ nie je objasnené, ako ovplyvňuje príjem bielkovín produkciu a vylučovanie polyamínov v moči. Cieľom tejto práce bolo sledovanie vylučovania polyamínov v moči po diéte bohatej na bielkoviny u dobrovoľníkov. Dobrovoľníkom počas troch dní sa podávala kaloricky vypočítaná strava, ktorá neobsahovala kreatín a kreatinín a prakticky ani polyamíny. Na štvrtý deň sa podala strava bohatá na bielkoviny (80 g/70 kg telesnej hmotnosti), znovu bez kreatínu, kreatinínu a polyamínov. Merania vylučovania polyamínov uskutočnené deň pred podaním stravy bohatej na bielkoviny a ďalšie dva dni po ňom slúžili ako kontrolné merania. Zistilo sa, že zaťaženie stravou bohatou na bielkoviny nezapríčinilo zvýšenie vylučovania polyamínov v moči. Počas stravy chudobnej na polyamíny kleslo ich vylučovanie močom nesignifikantne o 15 %. (Tab. 1, Ref. 30.)
Kľúčové slová: polyamíny, vylučovanie močom, proteínyová diéta.

Bratisl. lek. Listy, 99, 1998, č. 7, s. 339-342

Download full text in PDF format (105 kB)


EFFECT OF URIC ACID, CREATINE PHOSPHATE AND CARNITINE ON LIPOPEROXIDATION IN HOMOGENATES OF CEREBRAL CORTEX AND MYOCARDIUM

VPLYV KYSELINY MOČOVEJ, KREATÍNFOSFÁTU A KARNITÍNU NA LIPOPEROXIDÁCIU V HOMOGENÁTOCH MOZGOVEJ KÔRY A MYOKARDU

HALČÁK L., RENDEKOVÁ V., PECHÁŇ I., KUBASKÁ M.

Background: Uric acid as the product of purine nucleotide degradation is an integrate component of blood plasma. This metabolite is considered to be one of the important naturally occuring antioxidants building up the antioxidation system of the organism. Creatine phosphate and carnitine are important substances participating in energy metabolism of the cells. Energy production is closely related to the level of reduction systems and thus also to the antiradical ability of the cell. By this mechanism could creatine phosphate and carnitine improve the antioxidative capacity of the cell.
Methods: In homogenates of rat brain cortex and myocardium was the production of oxygen radicals stimulated by mixture of Fe2+ ions and ascorbate. Oxygen radicals may induce lipid peroxidation by the means of the reaction with lipid structures. We tried to inhibit the process of lipid peroxidation by addition of uric acid, creatine phosphate and carnitine into the incubation medium. Intensity of lipoperoxidation was measured by detection of substances giving positive reaction with thiobarbituric acid (TBA) in homogenates of brain cortex and myocardium.
Results: Uric acid in concentrations of 1 andĂť-1 markedly inhibits the production of compounds reacting with TBA. This effect was not found in 0.05 mmol.l-1 concentration. Creatine phosphate and carnitine in 1 mmol.l-1 concentrations also decreased the value of lipid peroxides in homogenates of brain cortex, but their effect was lower than the effect of uric acid. This effect was not seen in myocardium homogenates. (Fig. 4, Ref. 14.)
Key words:
uric acid, creatine phosphate, carnitine, inhibition of lipid peroxidation, brain cortex, myocardium.

Bratisl Lek Listy 1998; 99: 343-346

Pozadie problému: Kyselina močová ako produkt degradácie purínov je stálou súčasťou krvnej plazmy. Tento metabolit sa v súčasnosti pokladá za jeden s dôležitých prirodzených antioxidantov, ktoré tvoria antioxidačný systém organizmu. Kreatínfosfát a karnitín sú zasa významné látky, ktoré sa zúčastňujú na energetickom metabolizme buniek. Tvorba energie úzko súvisí s hladinou redukčných systémov bunky, a teda aj s protiradikálovou schopnosťou bunky. Preto kreatínfosfát i karnitín môžu zlepšovať antioxidačnú kapacitu bunky.
Metódy: V homogenáte mozgovej kôry a myokardu potkana sme pomocou zmesi dvojmocných iónov železa a kyseliny askorbovej stimulovali tvorbu kyslíkových radikálov, ktoré reakciou s lipidickými štruktúrami navodzujú ich lipoperoxidáciu. Proces lipoperoxidácie sme sa pokúsili inhibovať pridávaním kyseliny močovej, kreatínfosfátu, alebo karnitínu do inkubačnej zmesi. Intenzitu lipoperoxidácie sme merali cez stanovenie množstva látok pozitívne reagujúcich s kyselinou tiobarbiturovou.
Výsledky: Kyselina močová v koncentráciách 1 a 0,5 mmol.l-1 v homogenáte mozgovej kôry i myokardu významne inhibovala produkciu látok pozitívne reagujúcich s kyselinou tiobarbiturovou, tento účinok sa neprejavil pri koncentrácii 0,05 mmol.l-1. Aj kreatínfosfát i karnitín v koncentrácii 1 mmol.l-1 znižovali množstvo lipoperoxidov v homogenáte mozgovej kôry, aj keď ich inhibičný efekt bol nižší ako pri kyseline močovej. Tento efekt nebol v homogenáte myokardu. (Obr. 4, lit. 14.)
Klúčové slová:
kyselina močová, kreatínfosfát, karnitín, inhibícia lipoperoxidácie, mozgová kôra, myokard.

Bratisl. lek. Listy, 99, 1998, č. 7, s. 343-346

Download full text in PDF format (130 kB)


THE USEFULNESS OF CEREBROSPINAL FLUID PROTEINS IN THE DIAGNOSIS OF BLOOD-CEREBROSPINAL FLUID BARRIER DISTURBANCES IN VARIOUS CENTRAL NERVOUS SYSTEM DISORDERS

BIELKOVINY LIKVORU V DIAGNOSTIKE PORÚCH HEMATOLIKVOROVEJ BARIÉRY PRI NIEKTORÝCH OCHORENIACH CNS

TURECKÝ L., KALINA P., UHLÍKOVÁ E., PROCHÁZKOVÁ L.

Background: Many neurological diseases are connected with the dysfunction of blood-CSF barrier. The quantitative determination of CSF proteins has already been used in the diagnosis of barrier impairments and inflammatory diseases of the central nervous system.
Patients: Serum and CSF, totaling 264 samples, were obtained from 15 controls and 117 patients with various diseases of the nervous system. Laurell's electroimmunoassay was used for estimation of albumin and IgG levels in serum and CSF. CSF-protein profile was evaluated according to Reiber's graph for the evaluation of the CSF-protein profile.
Results: The graph for the protein profile can be divided into 5 functionally different parts (1 - normal range, 2, 3, 4 - different types of barrier dysfunction and 5 - local humoral response in CNS without any barrier impairment). There was a good correlation of CSF-protein profiles and neurological diseases in our group of patients.
Conclusions: According to our results, Reiber's graph was helpfull for the diagnosis of blood-CSF-barrier dysfunctions. The graph has the following advantages: a) possibility of simultaneous assesment of the functional state of blood-CSF-barrier and the inflammatory response of the CNS, b) sensitivity for the determination of pathological local IgG-production in CNS and c) minimal number of protein assays necessary. (Fig. 2, Ref. 8.)
Key words:
blood-CSF barrier dysfunctions, CSF-protein profile, neurochemical diagnosis.

Bratisl Lek Listy 1998; 99: 347-350

Pozadie problému: Pri mnohých neurologických ochoreniach dochádza ku poruchám hematolikvorovej bariéry. Jednou z možností diagnostiky týchto porúch je vyšetrenie profilu bielkovín cerebrospinálneho likvoru.
Pacienti a metódy: Vyšetrovaný súbor tvorilo 117 pacientov s rôznymi neurologickými ochoreniami a 15 kontrol. Hladiny albumínu a imunoglobulínu G v sére a v likvore sme vyšetrovali pomocou Laurellovej elektroimunodifúzie. Získané výsledky sme vyhodnocovali podľa Reiberovho grafu pre vyšetrovanie porúch hematolikvorovej bariéry.
Výsledky: Reiberov grafický model vyhodnotenia likvorového bielkovinového profilu rozdeľuje pacientov do piatich zón (1 - norma, 2, 3, 4 - rôzne poruchy permeability hematolikvorovej bariery, 5 - intratekálna syntéza IgG bez poruchy permeability bariery). Výsledky získané v našom súbore a vyhodnotené metódou podľa Reibera dobre korelovali s neurologickou diagnózou.
Závery: Na základe našich výsledkov sa ukazuje, že metóda vyhodnotenia porúch hematolikvorovej bariery podľa Reibera by sa mohla dobre uplatniť v klinickej praxi. Výhodou vyhodnocovania bielkovinového profilu likvoru podľa tejto schémy je: a) možnosť simultánneho sledovania funkčného stavu hematolikvorovej bariéry a zápalovej odpovede CNS, b) zistenie patologickej lokálnej tvorby IgG v CNS, c) relatívne malá technická náročnosť (vyšetrenie albumínu a IgG v sére a v likvore). (Fig. 2, lit. 8.)
Kľúčové slová:
dysfunkcie hematolikvorovej bariéry, bielkoviny cerebrospinálneho likvoru, neurochemická diagnostika.

Bratisl. lek. Listy, 99, 1998, č. 7, s. 347-350

Download full text in PDF format (148 kB)


TOXICOLOGIC IMPORTANCE OF IRON AND COPPER ATOMS AND THEIR RELATION TO REACTIVE OXYGEN METABOLITES

TOXIKOLOGICKÝ VÝZNAM ATÓMOV ŽELEZA A MEDI A ICH VZŤAH K REAKTÍVNYM METABOLITOM KYSLÍKA

ĎURAČKOVÁ Z.

Free radicals are, on the one hand, necessary for the physiological function of some systems but, on the other had, they play an important pathologic role. The formation of free radicals can be the result of various conditions and can initiate various diseases. Their formation may also be a consequence of certain pathological state of the organism. In this way generated free radicals can cause in the secondary to the damage organism.
The metabolism of free radicals is significantly influenced by transition metals. These metals are present in the organism at given oxidative state chelated in the proteins. In this form the metalloproteins to have unique catalytical and redox properties. The transition metals are a part of an active centre of many enzymes. Iron and copper are the predominant transition metals in human organism. These metals are vitally important, but if present in high concentration, in unsuitable oxidative state and at inproper site, they can catalyse the formation of highly toxic reactive metabolities of oxygen, for example hydroxyl radicals. The toxic damage may be direct if the metals are present in high oxidative state Fe(IV) or Fe(V). These "ferryl" compounds are strong prooxidants.
The organism maintains the iron metabolism in equilibrium. If the iron plasma concentration reaches 40 µmol/L, it is a sign, that iron is released from physiological protein structures and forms so called "catalytically active iron". In this form iron can be involved in Fenton reaction in which hydroxyl radical is formed.
The article discussed the toxic effect of "catalytically" active iron at a given oxidative state with its influence on some diseases. (Tab. 2, Fig. 3, Ref. 30.)
Key words: iron, copper, toxicology, oxidative reactive metabolities.

Bratisl Lek Listy 1998; 99: 351-358

Voľné radikály sú na jednej strane nevyhnutné pre správnu funkciu niektorých systémov, ale na druhej strane majú aj významnú toxikologickú úlohu. Voľné radikály sa môžu v organizme tvoriť rôznymi príčinami a vyvolávať mnohé ochorenia. Ich tvorba môže byť aj dôsledok určitého patologického stavu organizmu. Takto tvorené voľné radikály a reaktívne metabolity kyslíka spôsobujú sekundárne poškodenia organizmu.
Do metabolizmu voľných radikálov významne zasahujú prechodné prvky. Tieto kovy sa v organizme vyskytujú v určitom oxidačnom stupni chelátovo viazané v proteínoch, ktorým týmto dávajú jedinečné katalytické a redoxné vlastnosti. Sú súčasou aktívneho centra mnohých enzýmov. Ľudský organizmus z prechodných kovov obsahuje najviac železa a medi. Tieto prvky sú na jednej strane životne dôležité, ale ak sú prítomné vo zvýšenej koncentrácii, v nevhodnom oxidačnom stupni a na nesprávnom mieste, môžu katalyzovať tvorbu vysokotoxických reaktívnych metabolitov kyslíka, napr. hydroxylového radikálu. Môžu toxicky poškodzovať aj priamo, ak sa vyskytujú vo vyšších oxidačných stupňoch, napr. Fe(IV) alebo Fe(V). Tieto ferylové zlúčeniny sú silno prooxidačné.
Organizmus veľmi starostlivo udržuje rovnováhu v metabolizme železa. Ak koncentrácia železa v plazme stúpne na 40 µmol/L plazmy, môže sa predpokladať, že sa v organizme vyskytuje železo uvoľnené z fyziologických proteínových štruktúr a tvorí tzv. katalyticky účinné železo, ktoré môže vstupovať do Fentonovej reakcie a tvoriť hydroxylový radikál.
V práci sa diskutuje o toxikologickom účinku katalyticky účinných atómov železa v danom oxidačnom stupni s jeho vplyvom na niektoré ochorenia. (Tab. 2, obr. 3, lit. 30.)
Kľúčové slová: železo, meď, toxikológia, reaktívne metabolity kyslíka.

Bratisl. lek. Listy, 99, 1998, č. 7, s. 351-358

Download full text in PDF format (154 kB)


CHANGES OF PHOSPHOLIPIDS INDUCED BY REPEATED SUBLETHAL ISCHAEMIA OF SPINAL CORD IN A RABBIT

ZMENY FOSFOLIPIDOV PO OPAKOVANOM NAVODENÍ SUBLETÁLNEJ ISCHÉMIE MIECHY KRÁLIKA

LUKÁČOVÁ N., JALČ P., MARŠALA J.

Background: Degradation of membrane bound phospholipids in CNS during ischaemia begins with extreme rapidity. Sublethal ischaemia influences ischaemic tolerance in the affected neurons and is stressful enough to induce neuronal changes such as postischaemic hypoperfusion, transient suppression of protein synthesis and induction of stress (HSP) proteins. It seems, that the nature of factors responsible for ischaemic tolerance may involve the activation of multiple different systems.
Main purpose: The aim of this study was to investigate the changes of phospholipids in gray matter regions of spinal cord following sublethal ischaemia repeated in long intervals of reperfusion.
Methods: Male rabbits, weight range 2.5-3.5 kg were used in the experiment. They were divided in following groups : 1. control animals; 2. animals subjected to 25 min ischaemia; 3. animals subjected to 25 min ischaemia and 3 h of reperfusion; 4. animals subjected to sublethal (8-8-9 min) ischaemia repeated in long-lasting (8-8-24 h) intervals of reperfusion. Phospholipids were separated by thin layer chromatography, lipidic phosphorus was assessed spectrophotometrically.
Results: Sublethal ischaemia repeated in long-lasting intervals of reperfusion increased the concentration of phospholipids to control levels in all gray matter regions. The resynthesis of PC, PE, PS and SM significantly prevailed control values in the dorsal horns, of PC and PE in the ventral horns and of PC in the intermediate zone.
Conclusions: An excessive renewal of phospholipids after sublethal ischaemia repeated in longer intervals of reperfusion was most pronounced in the dorsal horns of the spinal cord and can be the result of many defensive cellular mechanisms. (Fig. 1, Tab. 2, Ref. 30.)
Key words: phospholipids, sublethal ischaemia, gray matter regions, spinal cord.

Bratisl Lek Listy 1998; 99: 359-363

Úvod do problematiky: Degradácia membránovo viazaných fosfolipidov v CNS počas ischémie sa začína mimoriadne rýchlo. Subletálna ischémia vplýva na vývoj ischemickej tolerancie a zároveň môže podmieňovať neurónové zmeny, ako sú postischemická hypoperfúzia, prechodné potlačenie syntézy proteínov a aktivácia stresových (HSP) proteínov. Zdá sa, že faktory podmieňujúce ischemickú toleranciu môžu zahŕňať aktiváciu mnohých rozdielnych systémov.
Cieľ práce: Cieľom tejto práce bolo sledovať zmeny fosfolipidov v regiónoch sivej hmoty miechy po navodení subletálnej ischémie opakovanej v dlhých intervaloch reperfúzie.
Metódy: V experimente sa použili králiky (samce) s hmotnosťou 2,5-3,5 kg. Zvieratá boli v experimente usporiadané do nasledujúcich skupín: 1. kontrola, 2. 25 min ischémia, 3. 25 min ischémia a 3 h recirkulácia, 4. subletálna (8-8-9 min) ischémia opakovaná v dlhých (8-8-24 h) intervaloch reperfúzie. Fosfolipidy boli separované tenkovrstvovou chromatografiou, lipidický fosfor sa meral spektrofotometricky.
Výsledky: Subletálna ischémia opakovaná v dlhých intervaloch reperfúzie zvýšila koncentráciu fosfolipidov na úroveň kontrolných hodnôt vo všetkých regiónoch sivej hmoty. Obnova PC, PE, PS a SM signifikantne prevýšila kontrolné hodnoty v zadných rohoch, PC a PE v predných rohoch a PC v zona intermedia.
Závery: Nadmerná obnova fosfolipidov po subletálnej ischémii opakovanej v dlhých intervaloch reperfúzie bola najvýraznejšia v zadných rohoch miechy a môže byť výsledkom aktivácie mnohých obranných mechanizmov v bunke. (Obr. 1, tab. 2, lit. 30.)
Kľúčové slová: fosfolipidy, subletálna ischémia, štruktúry sivej hmoty, miecha.

Bratisl. lek. Listy, 99, 1998, č. 7, s. 359-363

Download full text in PDF format (121 kB)


INHIBITION OF ERYTHROCYTE LIPID PEROXIDATION IN DIABETIC RATS BY AMINOGUANIDINE, RESORCYLIDENEAMINOGUANIDINE AND THEIR OXYGEN AND SULPHUR ANALOGS

INHIBÍCIA PEROXIDÁCIE LIPIDOV V ERYTROCYTOCH DIABETICKÝCH POTKANOV AMINOGUANIDÍNOM, REZORCYLIDÉNAMINOGUANIDÍNOM A ICH KYSLÍKOVÝMI A SÍRNYMI ANALÓGMI

HRNČIAROVÁ M., ČÁRSKY J., JAKUŠ V., ZLATOŠ L., KUCHARSKÁ J., GVOZDJÁKOVÁ A.

This study examined the effect of aminoguanidine (AG) and its structural analogs semicarbazide (SK) and thiosemicarbazide (TSK), as well as their condensation products with 2,4-dihydroxybenzaldehyde - resorcylidene aminoguanidine (RAG), resorcylidene thiosemicarbazone (RTSKon), and resorcylidene semicarbazone (RSKon) on erythrocyte lipid peroxidation in rats with diabetes mellitus induced by hydrogen peroxide. All of the tested compounds at concentrations 1 mmol.l-1 in incubation mixture significantly inhibited the formation of malondialdehyde (MDA), an end product of lipid peroxidation, as assessed by its thiobarbituric acid reactivity. AG and RAG were the most effective inhibitors of lipid peroxidation (90 %). It was also found, that RSKon and RTSKon were more potent inhibitors of lipid peroxidation (70 and 80 %) compared to SK and TSK (50 %). We suppose that this increase of inhibitory effect by compounds with resorcylidene group may be due to the formation of quinone structure. (Fig. 1, Schemas 3, Ref. 24.)
Key words: lipid peroxidation, erythrocytes, diabetes mellitus, aminoguanidine, resorcylideneaminoguanidine, Schiff's bases.

Bratisl Lek Listy 1998; 99: 364-367

Sledovali sme účinok aminoguanidínu (AG) a jeho štruktúrnych analógov semikarbazidu (SK) a tiosemikarbazidu (TSK), ako aj ich kondenzátov s 2,4-dihydroxybenzaldehydom - rezorcylidénaminoguanidínu (RAG), rezorcylidéntiosemikarbazónu (RTSKon) a rezorcylidénsemikarbazónu (RSKon) na peroxidom vodíka indukovanú peroxidáciu lipidov v erytrocytoch potkanov s diabetes mellitus. Zistili sme, že všetky testované látky s koncentráciou 1 mmol.l-1 v inkubačnej zmesi významne inhibovali tvorbu malóndialdehydu (MDA), koncového produktu lipoperoxidácie kvantifikovaného jeho TBA-reaktivitou, pričom AG a RAG boli najúčinnejšie (90 %). Ďalej sa zistilo, že RSKon a RTSKon boli efektívnejšie inhibítory peroxidácie lipidov (70 a 80 %) ako SK a TSK (50 %). Výrazný príspevok rezorcylidénového zoskupenia na inhibíciu peroxidácie vysvetľujeme možnosťou tvorby oxidačnej chinoidnej štruktúry. (Obr. 1, schémy 3, lit. 24.)
Kľúčové slová: peroxidácia lipidov, erytrocyty, diabetes mellitus, aminoguanidín, rezorcylidénaminoguanidín, Schiffove zásady.

Bratisl. lek. Listy, 99, 1998, č. 7, s. 364-367

Download full text in PDF format (131 kB)


THE IMPORTANCE OF ADVANCED GLYCATION END PRODUCTS - AGEs

VÝZNAM KONCOVÝCH PRODUKTOV POKROČILEJ GLYKÁCIE - AGE-PRODUKTOV

JAKUŠ V., ČÁRSKY J., HRNČIAROVÁ M.

Recent experimental findings suggest that free oxygen radicals and AGEs may be significantly involved in the onset and development of chronic diabetic complications and Alzheimer's disease. The presented review summarizes knowledge on structure and rise of these products in vitro and in vivo and the chemical and biological properties of advanced glycation end-products are discussed. Strategy of influencing development and prevention of diabetic complications in the near future involves a potentionally promising antiglycation therapy and supplementation by antioxidants. (Tab. 2, Ref. 82.)
Key words: nonenzymatic glycation, AGEs, aminoguanidine, captopril, Schiff's bases, antioxidants.

Bratisl Lek Listy 1998; 99: 368-375

Najnovšie závery experimentálnych výskumov naznačujú, že voľné kyslíkové radikály a AGE-produkty majú významný podiel na vzniku a rozvoji chronických diabetických komplikácií a Alzheimerovej choroby. Uvedený prehľad je súhrnom poznatkov o štruktúre a vzniku týchto produktov v podmienkach in vitro a in vivo a diskutuje sa aj o chemických a biologických vlastnostiach AGE-produktov. Stratégia ovplyvnenia vývoja a prevencie diabetických komplikácií v blízkej budúcnosti zahŕňa potencionálne sľubnú antiglykačnú terapiu a suplementáciu antioxidantmi. (Tab. 2, lit. 82.)
Kľúčové slová: neenzýmová glykácia, AGE-produkty, aminoguanidín, captopril, Schiffove zásady, antioxidanty.

Bratisl. lek. Listy, 99, 1998, č. 7, s. 368-375

Download full text in PDF format (161 kB)


NEUROCHEMIC CHANGES IN CONNECTION WITH ISCHAEMIC-REPERFUSION CNS DAMAGE

NEUROCHEMICKÉ ZMENY SPOJENÉ S ISCHEMICKO-REPERFÚZNYM POŠKODENÍM CNS

RAČAY P., KAPLÁN P., MÉZEŠOVÁ V., LEHOTSKÝ J.

Ischaemia-repefusion injury of the central nervous system is the third leading cause of death in the European countries. Since nerve cells are exclusively dependent on glucose oxidation, reduction of the glucose and oxygen delivery to the neurons affects all cellular metabolic pathways. Decrease of ATP production and its concentration as well as activation of ionic channels and receptors, leading to the dissipation of ionic gradients, seems to be a primary process. Several degrading cellular enzymes, as lipases, phospholipases, proteases and endonucleases, are activated, in contrast to the severe inhibition of protein and phospholipid synthesis. Signal transduction pathways, playing a role in the regulation of cellular metabolism, are depressed due to the energy deprivation. After certain time of ischaemia, reperfusion does not lead to restoration of normal cell metabolism and intracellular situation could be even worsen, depending on the neuron type and duration of ischaemic period. Inhibition of glucose oxidation, decrease of ATP concentration, inhibition of proteosynthesis and signal transduction disturbances were observed during the period of reperfusion. Despite of proteosynthesis inhibition, several proteins, especially transcription and growth factors are overproduced. The loss of intracellular homeostasis, as the consequence of the above mentioned processes, could lead to neuronal death. (Tab. 3, Ref. 166.)
Key words: neurochemical changes, ischaemia-reperfusion injury, CNS.

Bratisl Lek Listy 1998; 99: 376-385

Ischemicko-reperfúzne poškodenie centrálneho nervového systému je treťou najčastejšou príčinou smrti ľudí v európskych krajinách. Keďže nervové bunky kryjú svoje energetické potreby najmä oxidáciou glukózy, prerušenie dodávky kyslíka a glukózy do mozgu vedie k hlbokým zmenám v metabolizme buniek. Primárnym procesom sa javí rapídny pokles tvorby a koncentrácie ATP, ako aj aktivácia rôznych iónových kanálov a receptorov vedúca k úplnému narušeniu iónových gradientov. V bunke dochádza k aktivácii rôznych degradačných enzýmov, lipáz, fosfolipáz, endonukleáz a proteáz, na druhej strane je výrazne inhibovaná syntéza bielkovín a fosfolipidov. V dôsledku straty energetického potenciálu bunky sú paralyzované signálne dráhy zúčastňujúce sa na koordinácii a regulácii vnútrobunkového metabolizmu. Po uplynutí určitej doby ischémie, obnovenie prietoku krvi v tkanive - reperfúzia nevedie k zlepšeniu vnútrobunkových pomerov a situácia sa v závislosti od typu nervovej bunky a dĺžky trvania ischémie často zhoršuje. Počas reperfúzie môžeme pozorovať pokles rýchlosti oxidácie glukózy, pokles koncentrácie ATP, výraznú inhibíciu proteosyntézy a rôzne poruchy prenosu signálov. Napriek inhibícii proteosyntézy dochádza k nadprodukcii rôznych bielkovín najmä transkripčných a rastových faktorov. Uvedené procesy majú za následok stratu vnútrobunkovej rovnováhy, čo môže viesť k smrti nervových buniek. (Tab. 3, lit. 166.)
Kľúčové slová: neurochemické zmeny, ischemicko-reperfúznym poškodenie, CNS.

Bratisl. lek. Listy, 99, 1998, č. 7, s.376-385

Download full text in PDF format (141 kB)


INFLUENCE OF ISCHAEMIA AND ISCHAEMIA-REPERFUSION ON ION TRANSPORT SYSTEMS

VPLYV ISCHÉMIE A ISCHÉMIE-REPERFÚZIE NA IÓNOVÉ TRANSPORTNÉ SYSTÉMY

RAČAY P., MATEJOVIČOVÁ M., DRGOVÁ A., DOBROTA D., KAPLÁN P., LEHOTSKÝ J., MÉZEŠOVÁ V.

Interruption of cerebral blood flow leads to dissipation of ionic gradients as the consequence of ionic channel overstimulation and ionic pump failure. The aim of this work was to study the possible effects of ischaemia and ischaemia followed by reperfusion on biochemical properties of endoplasmic calcium pump and synaptosomal sodium pump and sodium/calcium exchanger. The results presented in this study showed that 15 minute ischaemia led to the inhibition of all three ionic transport systems, however in different degrees. 60 minute reperfusion following 15 minute ischaemia led to partial recovery of calcium pump and sodium/calcium exchanger. The activity of sodium pump was still significantly depressed. Ischaemia and ischaemia followed by reperfusion did not affect kinetic parameters of calcium pump. On the other side, both ischaemia and ischaemia-reperfusion led to an increase of sodium pump affinity to ATP and a decrease of the enzyme affinity to potassium. The possible causes of the changes, as the alteration of membrane structure or altered enzymes phosphorylation are discussed in the study. In addition to the inhibitory effect of ischaemia-reperfusion injury, intracellular water accumulation, as the possible consequence of altered ion homeostasis, is documented by nuclear magnetic resonance (imaging). (Tab. 3, Fig. 4, Ref. 43.)
Key words: ischaemia, ischaemia-reperfusion, ionic transport systems.

Bratisl Lek Listy 1998; 99: 386-394

Prerušenie prietoku krvi centrálnym nervovým systémom vedie po určitom čase k narušeniu iónových gradientov v dôsledku aktivácie iónových kanálov a poklesu aktivity iónových púmp. V tejto práci sme sledovali možný vplyv ischémie a ischémie-repefúzie na biochemické vlastnosti vápnikovej pumpy endoplazmatického retikula a synaptozomálnej sodíkovej pumpy a sodíkovo-vápnikového výmenníka. Naše výsledky ukázali, že ischémia vedie k inhibícia všetkých troch iónových transportných systémov, no v rôznom rozsahu. Jednohodinová reperfúzia nasledujúca po 15-minútovej ischémii viedla k čiastočnému nárastu aktivity vápnikovej pumpy a sodíkovo-vápnikového výmenníka. Aktivita sodíkovej pumpy bola stále významne znížená. Ischémia a ischémia-reperfúzia nemali vplyv na kinetické parametre vápnikovej pumpy. Ischémia a ischémia-reperfúzia na druhej strane zvyšovali afinitu sodíkovej pumpy voči ATP a znižovali afinitu enzýmu voči draslíku. V práci sa diskutuje o možných príčinách, zmenách v zložení membrán, či zmenách na úrovni fosforylácie enzýmov, ktoré by mohli viesť k nameraným rozdielom vo vlastnostiach sledovaných transportných systémov. Akumuláciu vody v ischemickom tkanive, ako dôledok porušenej iónovej homeostázy, dokumentuje metóda zobrazovania pomocou magnetickej rezonancie. (Tab. 3, obr. 4, lit. 43.)
Kľúčové slová: ischémia, ischémia-reperfúzia, iónové transportné systémy.

Bratisl. lek. Listy, 99, 1998, č. 7, s. 386-394

Download full text in PDF format (365 kB)


PROF. MUDr. VILIAM MÉZEŠ, DrSc., ZAKLADATEĽ KATEDRY LEKÁRSKEJ CHÉMIE A BIOCHÉMIE NA LEKÁRSKEJ FAKULTE V MARTINE, 70-ROČNÝ

VEDECKÉ A ODBORNÉ INFORMÁCIE PREDNESENÉ NA SPOLKU SLOVENSKÝCH LEKÁROV V BRATISLAVE

Bratisl. lek. Listy, 99, 1998, č. 7, s. 395-403

Download full text in PDF format (246 kB)