Исследователи Марийского государственного университета пришли к важному выводу: ионы калия, широко распространенные в организме, значительно усиливают токсическое действие одной из желчных кислот на печеночные клетки. Результаты их исследования были опубликованы в научном журнале «Биологические мембраны».
При холестазе, который характеризуется нарушением оттока желчи, желчные кислоты накапливаются в гепатоцитах, нарушая их энергетический обмен, особенно влияя на митохондрии. Однако, как показали эксперименты, степень и характер этого токсического воздействия зависят от ионного состава окружающей среды.
В условиях отсутствия ионов калия желчная кислота умеренно активирует дыхание митохондрий и снижает трансмембранный потенциал. Эти изменения являются обратимыми и осуществляются посредством ADP/ATP-антипортера — известного белка-переносчика. Однако добавление хлорида калия даже в относительно низких концентрациях (20 мМ) меняет картину: стимуляция дыхания перестает быть линейной, что указывает на изменение механизма разобщающего действия.
Наиболее значительные изменения были зафиксированы при инкубации органелл в изоосмотическом растворе хлорида калия, который максимально приближен к физиологическим условиям организма. В таких условиях хенодезоксихолевая кислота вызвала полную деполяризацию мембраны, быстрое набухание митохондрий и выброс цитохрома с (ключевого компонента дыхательной цепи) в окружающую среду.
Авторы исследования предполагают, что в присутствии ионов калия молекулы желчной кислоты формируют димерные комплексы, обладающие детергентоподобными свойствами, что приводит к прямому повреждению внутренней мембраны митохондрий. Полученные результаты открывают новые горизонты для понимания патофизиологических механизмов поражения печени при холестазе и могут стать основой для разработки фармакологических методов защиты митохондрий от разрушительного действия желчных кислот в условиях, близких к реальным физиологическим.
Данное исследование было проведено при поддержке Российского научного фонда.