ДИНАМИКА КОНЦЕНТРАЦИИ КОЭНЗИМА Q10 В СЫВОРОТКЕ КРОВИ, МОЗГЕ И ПЕЧЕНИ КРЫС С РАЗЛИЧНОЙ ПОВЕДЕНЧЕСКОЙ АКТИВНОСТЬЮ В УСЛОВИЯХ ОСТРОГО МЕТАБОЛИЧЕСКОГО СТРЕССА

ДИНАМИКА КОНЦЕНТРАЦИИ КОЭНЗИМА Q10 В СЫВОРОТКЕ КРОВИ, МОЗГЕ И 
ПЕЧЕНИ КРЫС С РАЗЛИЧНОЙ ПОВЕДЕНЧЕСКОЙ АКТИВНОСТЬЮ В УСЛОВИЯХ 

ОСТРОГО МЕТАБОЛИЧЕСКОГО СТРЕССА

Н.Э. Шаранова*, Н.В. Кирбаева*, В.А. Батурина*, С.С. Перцов**,***, А.В. 

Васильев*

*ФГБНУ «НИИ питания»; **ФГБНУ «НИИ нормальной физиологии имени П.К. 
Анохина; ***ГБОУ ВПО МГМСУ имени А.И. Евдокимова Минздрава России, 

Москва, РФ

Ключевые слова: метаболический стресс, коэнзим Q10, крысы, поведение.
В основе многих патологических изменений, наблюдающихся при воздействии 
на организм экстремальных факторов внешней среды, лежат нарушения 
процессов обмена веществ и энергии. Выявлены выраженные различия 
устойчивости 
физиологических 
функций 
к 
негативным 
последствиям 

экстремальных нагрузок у особей с разными индивидуально-типологическими 
параметрами [2]. Показано, что применение ряда физиологически активных 
соединений
позволяет снизить выраженность функциональных нарушений у 

млекопитающих при стрессорных нагрузках [1]. Целью работы было изучение 
динамики содержания коэнзима Q10 у крыс разных типов поведения при 
остром метаболическом стрессе, а также на фоне дополнительного 
включения коэнзима Q10 в рацион питания.
Опыты выполнены на 180 крысах самцах Вистар. Моделью острого 
метаболического стресса являлось голодание в течение 5 суток. После 
тестирования в открытом поле крысы были разделены на поведенчески 
активных 
(n=90)
и 
пассивных 
(n=90) 
особей. 
Выделено 
18 

экспериментальных групп, состоящих из 10 животных каждая: интактные 
особи (контроль, пассивные и активные); голодание на протяжении 5 суток 
(метаболический 
стресс, 
пассивные 
и 
активные); 
5-суточный 

восстановительный период на общевиварном рационе после голодания 
(восстановление, пассивные и активные). Кроме этого, крысы ряда групп в 
ходе исследования получали дополнительно к стандартному рациону коэнзим 
Q10 в дозах 10 и 100 мг/кг. После декапитации животных выделяли пробы 
мозга, печени и сыворотки крови. Проводили подготовку образцов и 
хроматографическое 
определение 
коэнзима 
Q10 
[3]. 
Достоверность 

межгрупповых различий определяли с помощью t-критерия Стьюдента.
В условиях контроля содержания коэнзима Q10 в сыворотке крови 
поведенчески пассивных животных было достоверно больше, чем у активных 
особей (p<0,05). Острый метаболический стресс сопровождался повышением 
уровня коэнзима Q10 у крыс с разной поведенческой активностью, что 
приводило к нивелированию межгрупповых отличий этого показателя. При 
включении в состав рациона коэнзима Q10 (10 и 100 мг/кг) наблюдалось 
снижение концентрации коэнзима Q10 в крови как пассивных, так и 
активных животных. В отличие от крыс, не получавших данную добавку, 
уровень коэнзима Q10 у животных этих групп в период восстановления 
возвращался к нормальному значению.
Содержание коэнзима Q10 в головном мозге поведенчески активных крыс 
выражено возрастало после острого метаболического стресса (в 3,5 раза, 
p<0,05 по сравнению с исходным показателем), но постепенно снижалось до 
контрольного значения в период восстановления. У пассивных особей 
уровень коэнзима Q10 в тканях мозга незначительно снижался сразу после 

голодания, но достоверно уменьшался в период восстановления. Введение 
коэнзима Q10 (10 мг/кг) в стандартный рацион приводило к нивелированию 
различий динамики концентрации этого соединения в мозге крыс с разными 
параметрами поведения. Выраженное повышение уровня коэнзима Q10 у 
животных в период острого стресса не выявлено. Увеличение дозы 
экзогенной добавки (до 100 мг/кг) в рационе сопровождалось значительным 
возрастанием содержания коэнзима Q10 в мозге в период стресса у 
пассивных особей (в 3,0 раза, p<0,05 по сравнению с контролем), но 
уменьшением этого показателя у активных животных (в 2,0 раза, p<0,05). 
В указанных условиях статистически значимых изменений концентрации 
коэнзима Q10 в период восстановления по сравнению с таковой, отмеченной 
при голодании, не выявлено.
Статистически значимых отличий содержание коэнзима Q10 в печени 
животных, получавших стандартный рацион без дополнительного включения 
экзогенного коэнзима Q10, на разных стадиях исследования не обнаружено. 
Наблюдалась лишь тенденция к увеличению концентрации коэнзима Q10 в 
период острого метаболического стресса, но снижение этого показателя до 
исходного уровня в восстановительный период. Включение в состав рациона 
коэнзима Q10 в дозах 10 и 100 мг/кг приводило к изменению динамики 
содержания коэнзима Q10 в печени как активных, так и пассивных особей. 
В отличие от животных, не получавших данную добавку, концентрация 
коэнзима Q10 у крыс этих групп при голодании снижалась до минимального 
значения.
Представленные данные иллюстрируют физиологичное повышение уровня 
коэнзима Q10 в крови, тканях головного мозга и печени крыс при остром 
метаболическом стрессе. Дополнительное введение коэнзима Q10 в рацион 
способствует 
уменьшению 
концентрации 
этого 
соединения 
в 
период 

голодания, что, по-видимому, имеет адаптивное значение. Указанные 
изменения 
наиболее 
выражены 
у 
поведенчески 
активных 
особей, 

прогностически 
устойчивых 
к 
негативным 
последствиям 
стрессорных 

воздействий.
ЛИТЕРАТУРА
1.
Васильев А.В., Мартынова Е.А., Шаранова Н.Э., Гаппаров М.М.Г. // 

Бюлл. экспер. биол. мед. 2010. Т.150, №10. С. 387-390.
2.
Перцов С.С., Алексеева И.В., Коплик Е.В. и др. // Бюлл. экспер. 

биол. и мед. 2014. Т. 157, №1. С. 14-18.
3.
Шаранова Н.Э., Батурина В.А., Васильев А.В., Гаппаров М.М.Г. // 

Бюл. экспер. биол. мед. 2011. Т. 151, № 6, С. 624-627.

DYNAMICS OF COENZYME Q10 CONCENTRATION IN BLOOD SERUM, BRAIN, 

AND LIVER OF RATS WITH DIFFERENT BEHAVIORAL ACTIVITY DURING 

ACUTE METABOLIC STRESS

N. E. Sharanova*, N. V. Kirbaeva*, V.A. Baturina*, S. S. Pertsov**,***, 

and A. V. Vasil’ev*

*Institute of Nutrition; **P.K. Anokhin Research Institute of Normal 

Physiology; ***Moscow State University of Medicine and Dentistry Named 

after A.I. Evdokimov, Moscow, Russia

Key Words: metabolic stress; coenzyme Q10; rats; behavior.
Many negative consequences of extreme environmental exposures are 
associated with disturbances in metabolic
processes and energy 

exchange. Previous studies revealed significant differences in the 
resistance of physiological functions to an adverse effect of extreme 
factors 
in 
specimens 
with 
various 
individual-and-typological 

characteristics [2]. It should be emphasized that the use of some 
physiologically active compounds allows us to reduce the severity of 
stress-induced dysfunction in mammals [1]. This work was designed to 
study the dynamics of coenzyme Q10 content in rats with various 
patterns of behavior during acute metabolic stress, as well as after 
dietary consumption of coenzyme Q10.
The study was performed on 180 male Wistar rats. Five-day starvation 
served as a model of acute metabolic stress. After the open-field test, 
the rats were divided into behaviorally active (n=90) and passive 
specimens (n=90). There were the following eighteen groups of 10 
animals each: intact specimens (control, passive and active rats); 
starvation for 5 days (metabolic stress, passive and active rats); and 
5-day recovery with a standard vivarium diet after starvation 
(recovery, passive and active rats). Moreover, the rats of some groups 
received a diet with coenzyme Q10 in doses of 10 and 100 mg/kg. The 
brain, liver, and blood serum were sampled after decapitation of 
animals. The preparation of samples and chromatographic assay of 
coenzyme 
Q10 
were 
performed 
as 
described 
elsewhere 
[3]. 
The 

significance of between-group differences was evaluated by Student’s t
test.
Under control conditions, serum coenzyme Q10 content in behaviorally 
passive animals was much higher than in active specimens (p<0.05). 
Acute metabolic stress was accompanied by an increase in the level of 
coenzyme Q10 in rats with various behavioral patterns, which reduced 
the between-group differences in this parameter. Blood coenzyme Q10 
concentration in passive and active animals was shown to decrease after 
dietary 
consumption 
of 
coenzyme 
Q10 
(10 
and 
100 
mg/kg). 
As 

differentiated from the rats not receiving this additive, coenzyme Q10 
level in animals of study groups returned to normal during the recovery 
period.
Coenzyme Q10 content in the brain of behaviorally passive rats 
increased significantly after acute metabolic stress (by 3.5 times, 
p<0.05 compared to the baseline), but decreased progressively and 
reached the control level during recovery. Brain coenzyme Q10 level in 
passive specimens decreased slightly after starvation. A significant 
decrease in this parameter was observed during the recovery period. 
Differences in the dynamics of coenzyme Q10 concentration in the brain 
of rats with various behavioral parameters were abolished after the 
addition of this compound (10 mg/kg) to the standard diet. A pronounced 
increase in the level of coenzyme Q10 during acute stress was not 
observed under these conditions. Increasing the dose of an exogenous 
additive to 100 mg/kg was accompanied by a significant increase in 
coenzyme Q10 content in the brain of stressed passive specimens (by 3.0 
times, p<0.05 compared to the control). By contrast, this parameter was 
shown to decrease in active animals (by 2.0 times, p<0.05). Under these 

conditions, 
statistically 
significant 
changes 
in 
coenzyme 
Q10 

concentration during the recovery period (as compared to that in 
starvation) were not revealed.
Statistically significant differences in coenzyme Q10 content in the 
liver of animals receiving the standard diet without exogenous coenzyme 
Q10 were not found at various stages of the study. Coenzyme Q10 
concentration tended to increase during acute metabolic stress, but 
decreased to the baseline in the recovery period. Dietary consumption 
of coenzyme Q10 in doses of 10 and 100 mg/kg was followed by a change 
in the dynamics of liver coenzyme Q10 content in active and passive 
specimens. As differentiated from the animals not receiving this 
additive, coenzyme Q10 concentration in rats of study groups was shown 
to decrease to the minimal level.
These data illustrate a physiological increase in the level of coenzyme 
Q10 in the blood, brain, and liver tissue of rats during acute 
metabolic stress. Dietary consumption of coenzyme Q10 contributes to a 
decrease in the concentration of this compound during starvation, which 
probably plays an adaptive role. The observed changes are more typical 
of behaviorally active specimens, which exhibit high resistance
to 

negative consequences of stress loads.
REFERENCES
1.
A. V. Vasilev, E. A. Martynova, N. E. Sharanova, and M. M. G. 

Gapparov, Byull. Eksp. Biol. Med., 150, No. 10, 387-390 (2010).
2.
S. S. Pertsov, I. V. Alekseeva, E. V. Koplik, et al., Byull. Eksp. 

Biol. Med., 157, No. 1, 14-18 (2014).
3.
N. E. Sharanova, V. A. Baturina, A. V. Vasilev, and M. M. G. 

Gapparov, Byull. Eksp. Biol. Med., 151, No. 6, 624-627 (2011).
DOI:10.12737/12490

АТОМНО-СИЛОВАЯ МИКРОСКОПИЯ ДЛЯ ОЦЕНКИ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО 

СОСТОЯНИЯ НЕЙТРОФИЛОВ ПОСЛЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ НАНОЧАСТИЦ ДИОКСИДА 

ТИТАНА

Л.А. Шарафутдинова1, В.В. Гайнитдинова2, И.М. Камалтдинов1,

З.Р. Хисматуллина1, С.А. Башкатов1, В.Г. Шамратова1

1 Башкирский государственный университет, Уфа

2 Башкирский государственный медицинский университет, Уфа

sharafla@yandex.ru

Резюме: изучены наномеханические свойства мембраны нейтрофилов крови 
методом атомно-силовой микроскопии (АСМ) после воздействия наночастиц 
диоксида титана (НЧ TiO2).
Показано, что АСМ позволяет оценить 

воздействие наночастиц на молекулярную структуру мембраны нейтрофилов 
крови. Выявлено увеличение жесткости мембран нейтрофилов (модуля Юнга) 
после воздействия НЧ TiO2. 
Ключевые слова: нейтрофилы, жесткость мембраны, наночастицы TiO2.
Изучение влияния наноматериалов на организм человека, метаболические 
процессы и разработка методов, позволяющих получать эту информацию, в 
настоящее время являются важными и актуальными задачами. Атомно-силовая