Preview

Журнал анатомии и гистопатологии

Расширенный поиск

Оксидативный стресс и эндотелиальная дисфункция в развитии экспериментального радиоиндуцированного повреждения легких и их коррекция препаратом легочного сурфактанта

https://doi.org/10.18499/2225-7357-2020-9-1-35-42

Аннотация

Лучевое воздействие на органы грудной клетки, применяемое в комплексном лечении новообразований, нередко сопровождается развитием лучевых пневмонитов, фиброзов и дыхательной недостаточности.

Цель исследования – оценить оксидативный стресс и эндотелиальную дисфункцию при радиоиндуцированном повреждении легких и возможности их коррекции препаратом легочного сурфактанта.

Материал и методы. Изучены образцы легочной ткани от 82 самцов крыс породы Wistar. Однократное локальное облучение животных осуществляли аппаратом РУМ–17 в дозе 12 Гр. Определяли количественное содержание и фракционный состав фосфолипидов легочного сурфактанта. Оксидативный стресс диагностировали с помощью рамановской спектроскопии, эндотелиальную дисфункцию – иммуно-гистохимически.

Результаты. Оксидативный стресс и эндотелиальная дисфункция диагностируются, начиная с первых суток эксперимента, и проявляются повышенным содержанием свободных радикалов и снижением значений показателей эндотелиальной функции, подтвержденных при помощи прецизионных спектроскопического, иммуногистохимического методов и электронномикроскопически. На фоне применения препарата Сурфактант-БЛ проявления оксидативного стресса нивелируются к началу промежуточной стадии эксперимента, без коррекции сохраняются до его завершения.

Выводы. Троекратное интратрахеальное введение препарата легочного сурфактанта реализует антиоксидантное, иммуномодулирующее и заместительное действие, ослабляя альтеративный эффект оксидативного стресса и его инициирующее влияние на развитие эндотелиальной дисфункции. Нативный сурфактант, оказывая выраженное воздействие на все компоненты легочной ткани, включая альвеолоциты первого и второго типа и эндотелиоциты капилляров легкого, приводит к коррекции эндотелиальной дисфункции.

Лучевое воздействие на органы грудной клетки, применяемое в комплексном лечении новообразований, нередко сопровождается развитием лучевых пневмонитов, фиброзов и дыхательной недостаточности.

Цель исследования – оценить оксидативный стресс и эндотелиальную дисфункцию при радиоиндуцированном повреждении легких и возможности их коррекции препаратом легочного сурфактанта.

Материал и методы. Изучены образцы легочной ткани от 82 самцов крыс породы Wistar. Однократное локальное облучение животных осуществляли аппаратом РУМ–17 в дозе 12 Гр. Определяли количественное содержание и фракционный состав фосфолипидов легочного сурфактанта. Оксидативный стресс диагностировали с помощью рамановской спектроскопии, эндотелиальную дисфункцию – иммуно-гистохимически.

Результаты. Оксидативный стресс и эндотелиальная дисфункция диагностируются, начиная с первых суток эксперимента, и проявляются повышенным содержанием свободных радикалов и снижением значений показателей эндотелиальной функции, подтвержденных при помощи прецизионных спектроскопического, иммуногистохимического методов и электронномикроскопически. На фоне применения препарата Сурфактант-БЛ проявления оксидативного стресса нивелируются к началу промежуточной стадии эксперимента, без коррекции сохраняются до его завершения.

Выводы. Троекратное интратрахеальное введение препарата легочного сурфактанта реализует антиоксидантное, иммуномодулирующее и заместительное действие, ослабляя альтеративный эффект оксидативного стресса и его инициирующее влияние на развитие эндотелиальной дисфункции. Нативный сурфактант, оказывая выраженное воздействие на все компоненты легочной ткани, включая альвеолоциты первого и второго типа и эндотелиоциты капилляров легкого, приводит к коррекции эндотелиальной дисфункции.

Об авторах

Ю. А. Кириллов
ФГБНУ «Научно-исследовательский институт морфологии человека»
Россия

Кириллов Юрий Александрович.

ул. Цюрупы, 3, г. Москва, 117418, Российская Федерация.



И. А. Чернов
ФГБОУ ВО «Тюменский государственный медицинский университет» Минздрава России
Россия
Тюмень.


Е. М. Малышева
ФГБОУ ВО «Тюменский государственный медицинский университет» Минздрава России; ГБУЗ «Городская клиническая больница № 40 Департамента здравоохранения города Москвы»
Россия

Тюмень.

Москва.



С. Е. Тимофеев
ФГБОУ ВО «Тюменский государственный медицинский университет» Минздрава России; ГБУЗ «Городская клиническая больница № 40 Департамента здравоохранения города Москвы»
Россия

Тюмень.

Москва.



В. И. Кукушкин
ФГБНУ «Институт физики твердого тела» РАН
Россия
Черноголовка.


Н. В. Жарков
ГБУЗ «Городская клиническая больница № 40 Департамента здравоохранения города Москвы»
Россия
Москва.


О. А. Розенберг
ФГБНУ «Российский научный центр радиологии и хирургических технологий им. акад. А.М. Гранова» Минздрава России
Россия
Санкт-Петербург.


Список литературы

1. Александров Н.С., Авраамова С.Т., Кириллов Ю.А., Бабичева Т.О., Кукушкин В.И., Артемьев Д.Н. Использование метода раманфлуоресцентной спектроскопии для диагностики светлоклеточного почечно-клеточного рака. Клиническая и экспериментальная морфология. 2017;4(24):59–65 [Aleksandrov NS, Avraamova ST, Kirillov UA, Babicheva TO, Kukushkin VI, Artemyev DN. Application of raman-fluorescence spectroscopy for diagnostics of clear cell renal cell carcinoma. Clin. exp. morphology. 2017;4(24):59–65] (in Russian).

2. Ахминеева А.Х. Эндотелиальная дисфункция и оксидативный стресс в развитии респираторно-кардиальной коморбидности: автореф. дис. ... докт. мед. наук. Астрахань; 2015. 48 [Akhmineyeva AKH. Endotelial’naya disfunktsiya i oksidativnyy stress v razvitii respiratornokardial’noy komorbidnosti: avtoref. dis. ... dokt. med. nauk. Astrakhan; 2015. 48] (in Russian).

3. Неклюдова Г.В. Роль эндотелиальной дисфункции и ремоделирования сосудов легких в формировании легочной гипертензии у больных хронической обструктивной болезнью легких и идиопатическим легочным фиброзом: автореф. дис. ... докт. мед. наук. М.; 2010. 47 [Neklyudova GV. Rol’ endotelial’noy disfunktsii i remodelirovaniya sosudov legkikh v formirovanii legochnoy gipertenzii u bol’nykh khronicheskoy obstruktivnoy bolezn’yu legkikh i idiopaticheskim legochnym fibrozom: avtoref. dis. ... dokt. med. nauk. Moscow; 2010. 47] (in Russian).

4. Розенберг О.А. Препараты легочного сурфактанта и сурфактанттерапия ОРДС в условиях хирургической реанимации (обзор литературы). Креативная хирургия и онкология. 2019;9(1):50–65 [Rosenberg OA. Pulmonary Surfactant Preparations and Surfactant Therapy for ARDS in Surgical Intensive Care (a Literature Review). Creative surgery and oncology. 2019;9(1):50–65] (In Russian). doi: 10.24060/2076-3093-2019-9-1-50-65

5. Abadi SHMH, Shirazi A, Alizadeh AM, Changizi V, Najafi M, Khalighfard S, et al. The Effect of Melatonin on Superoxide Dismutase and Glutathione Peroxidase Activity, and Malondialdehyde Levels in the Targeted and the Non-targeted Lung and Heart Tissues after Irradiation in Xenograft Mice Colon Cancer. Curr Mol Pharmacol. 2018;11(4):326–35. doi: 10.2174/1874467211666180830150154

6. Carter CL, Jones JW, Farese AM, MacVittie TJ, Kane MA. Lipidomic dysregulation within the lung parenchyma following whole-thorax lung irradiation: Markers of injury, inflammation and fibrosis detected by MALDI-MSI. Sci Rep. 2017 Sep 4;7(1):10343. doi: 10.1038/s41598-017-10396-w

7. Hawkins PG, Sun Y, Dess RT, Jackson WC, Sun G, Bi N, Tewari M, et al. Circulating microRNAs as biomarkers of radiation-induced cardiac toxicity in non-small-cell lung cancer. J. Cancer. J Cancer Res Clin Oncol. 2019 Jun;145(6):1635–43. doi: 10.1007/s00432-019-02903-5

8. Judge JL, Lacy SH, Ku WY, Owens KM, Hernady E, Thatcher TH, et al. The Lactate Dehydrogenase Inhibitor Gossypol Inhibits Radiation-Induced Pulmonary Fibrosis. Radiat Res. 2017 Jul;188(1):35–43. doi: 10.1667/RR14620

9. Panikkanvalappil SR, James M, Hira SM, Mobley J, Jilling T, Ambalavanan N, et al. Hyperoxia Induces Intracellular Acidification in Neonatal Mouse Lung Fibroblasts: Real-Time Investigation Using Plasmonically Enhanced Raman Spectroscopy. J Am Chem Soc. 2016 Mar 23;138(11):3779–88. doi: 10.1021/jacs.5b13177

10. Pence I, Mahadevan-Jansen A. Clinical instrumentation and applications of Raman spectroscopy. Chem Soc Rev. 2016 Apr 7;45(7):1958–79. doi: 10.1039/c5cs00581g

11. Qian K, Wang Y, Hua L, Chen A, Zhang Y. New method of lung cancer detection by saliva test using surface-enhanced Raman Spectroscopy. Thorac Cancer. 2018 Nov;9(11):1556–61. doi: 10.1111/1759-7714.12837

12. Smith TA, Kirkpatrick DR, Smith S, Smith TK, Pearson T, Kailasam A, et al. Radioprotective agents to prevent cellular damage due to ionizing radiation. J Transl Med. 2017 Nov 9;15(1):232. doi: 10.1186/s12967-017-1338-x

13. Vaskovsky VE, Kostetsky VY, Vasendin IM. A universal reagent for phospholipid analysis. J Chromatography. 1975;114(1):129–41.

14. Yin Z, Yang G, Deng S, Wang Q. Oxidative stress levels and dynamic changes in mitochondrial gene expression in a radiation-induced lung injury model. J Radiat Res. 2019 Mar 1;60(2):204–14. doi: 10.1093/jrr/rry105


Рецензия

Для цитирования:


Кириллов Ю.А., Чернов И.А., Малышева Е.М., Тимофеев С.Е., Кукушкин В.И., Жарков Н.В., Розенберг О.А. Оксидативный стресс и эндотелиальная дисфункция в развитии экспериментального радиоиндуцированного повреждения легких и их коррекция препаратом легочного сурфактанта. Журнал анатомии и гистопатологии. 2020;9(1):35-42. https://doi.org/10.18499/2225-7357-2020-9-1-35-42

For citation:


Kirillov Yu.A., Chernov I.A., Malysheva E.M., Timofeev S.E., Kukushkin V.I., Zharkov N.V., Rozenberg O.A. Oxidative Stress and Endothelial Dysfunction in the Development of Simulated Radio-Induced Lung Damage and their Correction with Pulmonary Surfactant. Journal of Anatomy and Histopathology. 2020;9(1):35-42. (In Russ.) https://doi.org/10.18499/2225-7357-2020-9-1-35-42

Просмотров: 468


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2225-7357 (Print)