Mechanisms of respiration intensification of rat pancreatic acini upon carbachol‐induced Ca²⁺ release

Abstract

Medium CCh dose (1 μm) intensifies respiration and oxidative phosphorylation of acinar pancreacytes by feedforward mechanism via Ca(2+) transport into mitochondria and activation of Ca(2+) /ADP-sensitive mitochondrial dehydrogenases. Prolonged action of high CCh dose (10 μm) might impair mitochondrial functions.

The Effects of Acetylcholine and Cholecystokinine on Mitochondrial Adaptive Capacity of Pancreatic Acinar Cells

“…Швидкість дихання мітохондрій різних клітин залежить, від різних чинників: інтенсивності гліколізу, циклу трикарбонових кислот та β-окиснення жирних кислот, процесів переамінування і дезамінування, вмісту проміжних сполук, які можуть залучатися до подальшого окиснення, від вмісту окиснених та відновлених форм НАД та ФАД, кількості та співвідношення різних компонентів дихального ланцюга та ферментів матриксу мітохондрій. Для ацинарних клітин підшлункової залози було показано, що Са 2+ відіграє не останню роль в активації процесів дихання [4,5,6,10], а також під час запуску секреторної відповіді генерація цитозольного Са 2+ -сигналу та інтенсифікація використання АТФ призводять до активації у матриксі мітохондрій НАД-залежних дегідрогеназ [2,4]. Але роль тих чи інших субстратів окиснення (і відповідних мета-болічних шляхів) у забезпеченні адаптацій ної здатності мітохондрій таких клітин під час функціонального навантаження залишається не до кінця з'ясованою.…”

“…За дії карбахоліну збільшується не тільки швидкість базального, але й FCCP-стимульованого дихання ацинарних клітин підшлункової залози, коли у середовищі була лише глюкоза [10]. У цих експериментах ми перевірили залежність впливу первинного антагоніста на швидкість FCCPстимульованого дихання ацинарних клітин від субстрату окиснення.…”

“…2. Швидкість дихання ацинарних клітин підшлункової залози у разі дії первинних агоністів залежно від субстрату окиснення: а -зменшення вмісту кисню у полярографічній комірці після внесення суспензії панкреатичних ацинусів (зверху) і розрахована миттєва швидкість дихання (знизу) за дії ацетилхоліну, коли у середовищі були монометилсукцинат та глюкоза; б, в -вплив на швидкість FCCP-стимульованого дихання панкреатичних ацинусів ацетилхоліну (4,5 мкмоль/л) та холецистокініну (0,5 нмоль/л) за окиснення різних субстратів: глюкози (10 ммоль/л), монометилсукцинату і диметил-α-кетоглутарату (2 ммоль/л); результати нормалізовані до швидкості дихання за окиснення лише глюкози без додавання FCCP (n = 6) Зростає також і швидкість дихання за стимуляції первинними агоністами, як це було показано для їхнього аналога -кар бахоліну [10]. В інших клітинах також ві домі факти підвищення максимальної швид кості FCCP-стимульованого дихання зі змі ною функціонального стану.…”

Adaptive respiratory response of rat pancreatic acinar cells to mitochondrial membrane depolarization

“…However, the mitochondrial membrane depolarization does not necessarily indicate a pathological process. For example, physiological stimulation of pancreatic acinar cells with secretagogues causes mitochondrial depolarization [5] as well as increased ATP synthesis [9] and uncoupled respiration rate [10]. The capacity of the cells to adequately respond to mitochondrial depolarization thus may determine the course of physiological or pathological processes.…”

Influence of Са(2+) on kinetic parameters of pancreatic acinar mitochondria in situ respiration

“…За дії агоністів холінорецепторів в ацинар них клітинах підшлункової залози вивільнення Са 2+ із депо супроводжується його транспор туванням у мітохондрії [14]. Паралельно з цим активація холінорецепторів спричиняє еКСПеримеНТальНІ рОбОТи інтенсифікацію клітинного дихання [15,16], короткочасне зниження мітохондріального мембранного потенціалу [17], підвищення рівнів NADH [14] і аТP [18]. І хоча ці зміни зазвичай пов'язують з активацією катіонами Са мітохондріальних дегідрогеназ, прямі підтвердження цієї гіпотези для ацинарних панкреацитів досі відсутні.…”