BioScience Blog – Научный Биологический блог

Трудовишников А.С., Белослудцев К.Н.

Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН, Пущино (Россия). E-mail: idillviell@rambler.ru

Бислой фосфолипидов составляет основу всех клеточных мембран, определяя их барьерные и механические свойства. В процессе жизнедеятельности непрерывность бислоя может нарушаться с образованием структурных дефектов, таких как гидрофильные липидные поры. Это, в свою очередь, приводит к изменению всех функций мембраны, включая ее проницаемость и стабильность.

Недавно было показано, что пальмитиновая кислота и Ca2+, содержание которых в тканях может значительно увеличиваться при различных патологиях, способны индуцировать открытие липидной поры как во внутренней мембране митохондрий, так и в искусственных липидных мембранах. Было установлено, что образование пальмитат/Ca2+-активируемой поры происходит по механизму хемотропного фазового перехода. Также было показано, что открытие поры может наблюдаться и в цитоплазматической мембране эритроцитов.

Как известно, если радиус липидной поры не превышает некоего критического значения (для жидко-кристаллического бислоя это примерно 9нм), то липидная пора будет затекать, и целостность мембраны достаточно быстро восстановится. Это наблюдается в случае митохондриальной и липосомальной мембран. Целью настоящей работы являлось определить, происходит ли самопроизвольное закрытие пор и восстановление целостности эритроцитарной мембраны, или открытие поры приводит к лизису клеток.

Как показано в настоящей работе, открытие поры, индуцированное 20 мкМ пальмитиновой кислоты и 100 мкМ Ca2+ приводит к значительному сокращению числа эритроцитов (с 9.31±0.84* 106 до 0.89±0.44* 106 кл/мл). Это говорит о том, что, несмотря на один и тот же механизм образования липидной поры, результат открытия этой поры разный: в случае липосом и митохондрий происходит восстановление целостности мембраны, а в случае эритроцитов происходит лизис клеток. Вероятно, это связано с разным липидным составом изучаемых объектов.