Аннотация:Перекисное окисление липидов (ПОЛ), индуцированное активными формами кислорода, играет ключевую роль в патогенезе многих заболеваний, в том числе, нейродегенеративных и сердечнососудистых болезней. ПОЛ может вызывать повреждения клеточных мембран как нарушая барьерную функцию липидного бислоя, так и модифицируя мембранные белки. Для защиты от ПОЛ в системах in vivo был предложен подход, основанный на использовании полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК), содержащих атомы дейтерия вместо протонов в бис-аллильных положениях (D-ПНЖК). Ранее мы продемонстрировали выраженное подавление ПОЛ, инициированного комбинацией железа и аскорбата в липосомах, при наличии в мембране около 20% липидов с D-ПНЖК. В настоящей работе мы изучили защитное действие D-ПНЖК в отношении фотодинамически индуцированного ПОЛ в модельных липидных мембранах с использованием освещения в присутствии трижды сульфированного фталоцианина алюминия (AlPcS3) в качестве фотосенсибилизатора. Для оценки изменений фотодинамического эффекта на липосомы при включении D-ПНЖК в структуру липидов мы измеряли: 1) вытекание сульфородамина В из липосом, детектируемое с помощью флуоресцентной корреляционной спектроскопии (FCS) как показатель нарушения целостности мембраны, 2) образование диеновых конъюгатов при ПОЛ в липосомальных мембранах, измеряемое по поглощению при 234 нм и 3) степень фотоинактивации ионных каналов, формируемых в плоской бислойной липидной мембране (БЛМ) пептидом грамицидином А. Освещение липосом, сформированных из липидов, не содержащих D-ПНЖК, уже после первой минуты вызывало резкое падение амплитуды автокорреляционной функции флуоресценции сульфородамина В, свидетельствующее о вытекании красителя, тогда как при включении в состав липосом 50% липидов с остатками D-ПНЖК освещение в течение одной минуты не приводило к вытеканию красителя. Следовательно, присутствие в структуре липидов D-ПНЖК предотвращает нарушение целостности мембраны при фотодинамическом воздействии. Интересно, что накопление диеновых конъюгатов в ходе фотодинамически индуцированного ПОЛ снижается при меньшем содержании дейтерированных липидов в мембранах липосом по сравнению с опытами по вытеканию красителя. В опытах на плоской БЛМ, не содержащей D-ПНЖК, после включения белого света в присутствии фотосенсибилизатора наблюдалось немедленное падение тока, индуцированного образованием в мембране каналов грамицидина А, что связано с окислением его триптофановых остатков. Присутствие в мембране 20% липида с D-ПНЖК приводило к появлению лаг-фазы в процессе фотоинактивации грамицидина А, при наличии же в мембране 50% липида с дейтерированной линолевой кислотой было обнаружено практически полное ингибирование фотоинактивации грамицидиновых каналов. Работа выполнена при поддержке Российского Научного Фонда (грант № 21-14-00062).
