3.2.6. Исследование влияния аммиака на активность дыхательной цепи митохондрий обонятельных клеток

На рис. 64 а, б, представлены данные по влиянию аммиака на окислительно-восстановительное состояние дыхательной цепи митохондрий (n=13). В 92% опытов при обдувании обонятельной выстилки аммиаком синее свечение усиливалось на 2 – 11%, что свидетельствует об увеличении флуоресценции восстановленных пиридиннуклеотидов. Своего максимума сигнал достигал через 98 с и длился более 3 минут. Следовательно, под влиянием аммиака нарастал митохондриальный пул НАДН.

В опытах было обнаружено, что аммиак в 61% случаев усиливал и желто-зеленое свечение. Реакция развивалась медленно, и через 194 с сигнал на 4% превосходил свое исходное значение, возвращение к которому занимало более 4 минут. Увеличение интенсивности собственной флуоресценции ФП в ответ на аммиак свидетельствует об одорант-зависимом повышение окисленных ФП.

Исходя из проведенных наблюдений, можно заключить, что аммиак в качестве пахучего вещества с острым запахом изменял окислительно-восстановительное состояние НАДН и ФП в митохондриях.

При сравнении кинетики реакций дыхательной цепи митохондрий, которые возникают под действием одорантов первой группы и аммиака, видно, что на аммиак реакция разворачивается гораздо медленнее, чем на одоранты первой группы. Так, например, реак ция НАДН на амиловый спирт своего максимального значения достигает в среднем за 29 с, а через 98 с возвращается в исходное состояние. На стимуляцию цинеолом эти времена были еще короче – соответственно 8 с и 37 с, тогда как на аммиак – 98 с и 3 минуты.

То же относится и к реакции флавопротеидов. Своего макисмальной значения при обдувании амиловым спиртом она достигала через 16 с, а через 62 с прекращалась, а под влиянием цинеола времена были равны соответственно 33 с и 67 с. Аммиаку же потребовалось 194 с, чтобы реакция стала максимальной и более 4 минут для ее прекращения. Такую существенную разницу в кинетике реакций митохондрий обонятельных клеток на одоранты первой группы и аммак можно, вероятно, объяснить различным механизмом действия этих одорантов на активность дыхательной цепи митохондрий.

В связи с этим важно было выяснить механизм действия аммиака на окислительно-восстановительное состояние митохондрий рецепторных клеток. С этой целью в опытах применялся ротенон, который является ингибитором клеточного дыхания, подавляющим перенос электронов с ФП на убихинон. Мы попытались оценить реакции митохондрий обонятельной выстилки на аммиак и ротенон.

В опытах было обнаружено, что ротенон в 100% случаев до 4% усиливал синее свечение, то есть увеличивал интенсивность собственной флуоресценции НАДН (рис. 65 а). Время достижения максимума составляло до 10 с, а длительность ответа достигала 50 с, но в отдельных опытах свечение не уменьшалось в течение более 5 минут. Полученные данные свидетельсвуют о ротенон-зависимом повышении митохондриального содержания восстановленных пиридиннуклеотидов.

Как показали результаты исследований, в 100% опытов интенсивность желто-зеленого свечения увеличивалась (рис. 65 б), что обусловливалось усилением собственной флуоресценции ФП. За 30 с под действием ротенона сигнал принимал максимальное значение (7%) , а к исходному уровню возвращался через 3,5 минуты и дольше. Приведенные данные свидетельствуют о том, что ротенон индуцировал повышение митохондриального содержания восстановленных пиридиннуклеотидов и окисленных флавопротеидов.

Таким образом, ротенон и аммиак индуцировали сходные реакции митохондриального дыхания обонятельных клеток – оба вещества повышали содержание НАДН и ФП. Вместе с тем кинетика ротенон-индуцируемых реакций была быстрее. Он скорее, чем аммиак, изменял окислительно-восстановительное состояние НАДН и ФП, и под его воздействием оно раньше возвращалось к исходному уровню.

Кроме того, реакции обонятельной выстилки на ротенон зависели от степени изменения окислительного метаболизма в обонятельных клетках под влиянием предварительного предъявления им аммиака. Оказалось, что если интенсивность собственной флуоресценции НАДН и ФП при обдувании аммиаком усиливалась (например, на 11% и 6%, соответственно), то ротенон в этой же области обонятельной выстилки вызывал увеличение их свечения всего на 0,5% и 0,6% от исходного уровня. Это означает, что повышение пулов НАДН и ФП, индуцируемое аммиаком, подавляло ротенон-зависимую реакцию.

Аммиак на фоне ротенона в 50% опытов усиливал интенсивность собственной флуоресценции НАДН, а в 25% - ФП. Однако эти изменения их окислительно-восстановительного состояния были меньше, чем ротенон-стимулируемые в том же участке ольфакторного эпителия. Так, например, если под влиянием ротенона уровень свечения восстановленных пиридиннуклеотидов повышался на 8%, а ФП – на 6%, то NH₃ на фоне ротенона вызывал усиление собственной флуоресценции НАДН только на 3%, а флавопротеидов – на 2%.

Эти факты, очевидно, говорят о том, что ротенон и аммиак конкурируют за влияние на окислительный метаболизм. Полученный результат, по-видимому, может свидетельствовать о сходном механизме их действия на митохондрии.

Таким образом, из полученных данных следует, что аммиак способен непосредственно воздействовать на окислительно-восстановительное состояние электрон-транспортной цепи митохондрий обонятельных клеток.