Preview

Журнал анатомии и гистопатологии

Расширенный поиск

Окислительный стресс и образование NO при церулеин-индуцированном панкреатите у крыс

https://doi.org/10.18499/2225-7357-2019-8-1-68-76

Аннотация

Взаимодействие оксида азота (NO) и супероксидных радикалов является важным механизмом развития панкреатита. В предыдущих исследованиях мы показали роль окислительного стресса и NO синтазы (NOS) в развитии хронического панкреатита человека на модели у крыс с перевязкой протока поджелудочной железы. Выявлено, что развитие окислительного стресса предшествует активации NOS. Это позволяет интерпретировать усиление продукции NO в ходе панкреатита в качестве адаптационного механизма, направленного на поддержание определенного уровня биологически активного NO в клетке. В статье представлены данные о состоянии NOS и маркеров окислительного стресса (нитротирозина и 8-гидроксигуанозина) при остром панкреатите у крыс, вызванном церулеином. Нами показано, что особенности взаимодействия супероксидных радикалов/NO в данной модели острого панкреатита аналогичным тем, которые наблюдаются при перевязке панкреатического протока, а также при хроническим панкреатите у человека. Таким образом, индуцированный церулеином пакреатит аналогичен последствиям воспаления поджелудочной железы при перевязке ее протока и является удобной моделью для дальнейших исследований патогенеза данного заболевания у человека.

Об авторах

К. Тиманн
Институт гематопатологии Гамбурга, г. Гамбург
Германия


Ю. Шнекенбургер
Центр биомедицинских технологий Университетской клиники Мюнстера, г. Мюнстер
Германия


В. Шик
Центр биомедицинских технологий Университетской клиники Мюнстера, г. Мюнстер
Германия


У. Демус
Биоэкологический центр, г. Галле
Германия


У. Мюллер-Вердан
Университетская клиника Шарите, г. Берлин
Германия


Д. А. Атякшин
ФГБОУ ВО «Воронежский государственный медицинский университет им. Н.Н. Бурденко» Минздрава России, г. Воронеж
Россия


В. Бекер
Институт гематопатологии Гамбурга, г. Гамбург
Германия


В. Е. Самойлова
Институт гематопатологии Гамбурга, г. Гамбург
Германия


И. Б. Бухвалов
Институт гематопатологии Гамбурга, г. Гамбург
Германия

Бухвалов Игорь Борисович

75А, Гамбург, 22547, 




Список литературы

1. Alm P, Ekström P, Henningsson R, Lundquist I. Morphological evidence for the existence of nitric oxide and carbon monoxide pathways in the rat islets of Langerhans: An immunocytochemical and confocal microscopical study. Diabetologia. 1999 Jul 29;42(8):978–86. doi: 10.1007/s001250051256

2. Andraus W, Jukemura J, Dutra F, Bechara E, Cunha JEM, Machado MCC. Oxidative stress is enhanced by hypothermia imposed on ceruleininduced pancreatitis in rats. Clinics. 2007;62(4):483–90. doi: 10.1590/s1807-59322007000400016

3. Ang AD, Adhikari S, Ng SW, Bhatia M. Expression of Nitric Oxide Synthase Isoforms and Nitric Oxide Production in Acute Pancreatitis and Associated Lung Injury. Pancreatology. 2009 Jan;9(1–2):150–9. doi: 10.1159/000178886

4. Beckman JS. Oxidative Damage and Tyrosine Nitration from Peroxynitrite. Chemical Research in Toxicology. 1996 Jan;9(5):836–44. doi: 10.1021/tx9501445

5. Buchwalow I, Samoilova V, Boecker W, Tiemann M. Non-specific binding of antibodies in immunohistochemistry: fallacies and facts. Scientific Reports. 2011 Jul 1;1(1). doi:101038/srep00028

6. Buchwalow I, Schnekenburger J, Atiakshin D, Samoilova V, Wolf E, Boecker W, et al. Oxidative stress and NO generation in the rat pancreatitis induced by pancreatic duct ligation. Acta Histochemica [Internet]. 2017 Apr [cited 2019 Mar 24];119(3):252–6. doi: 10.1016/j.acthis.2017.01.010

7. Buchwalow I, Schnekenburger J, Tiemann K, Samoilova V, Bankfalvi A, Poremba C, et al. Larginine-NO-cGMP signalling pathway in pancreatitis. Scientific Reports [Internet]. 2013 May 28 [cited 2019 Mar 24];3(1). doi: 10.1038/srep01899

8. Buchwalow IB, Böcker W. Immunohistochemistry: Basics and Methods. Berlin Springer Berlin; 2014.

9. Buchwalow IB, Cacanyiova S, Neumann J, Samoilova VE, Boecker W, Kristek F. The role of arterial smooth muscle in vasorelaxation. Biochemical and Biophysical Research Communications. 2008 Dec;377(2):504–7. doi: 10.1016/j.bbrc.2008.10.019

10. Buchwalow IB, Minin EA, Müller F-U, Lewin G, Samoilova VE, Schmitz W, et al. Nitric oxide synthase in muscular dystrophies: a re-evaluation. Acta Neuropathologica. 2006 May 9;111(6):579–88. doi: 10.1007/s00401-006-0069-5

11. Buchwalow IB, Podzuweit T, Bocker W, Samoilova VE, Thomas S, Wellner M, et al. Vascular smooth muscle and nitric oxide synthase. The FASEB Journal. 2002 Apr;16(6):500–8.

12. Buchwalow IB, Schulze W, Kostic MM, Wallukat G, Morwinski R. Intracellular localization of inducible nitric oxide synthase in neonatal rat cardiomyocytes in culture. Acta Histochemica. 1997 Jun;99(2):231–40. doi: 10.1016/s0065-1281(97)80046-3

13. Burrell MA, Montuenga LM, García M, Villaro AC. Detection of nitric oxide synthase (NOS) in somatostatin-producing cells of human and murine stomach and pancreas. Journal of Histochemistry & Cytochemistry. 1996 Apr;44(4):339–46. doi: 10.1177/44.4.8601693

14. Cattley RC, Glover SE. Elevated 8-hydroxydeoxyguanosine in hepatic DNA of rats following exposure to peroxisome proliferators: relationship to carcinogenesis and nuclear localization. Carcinogenesis. 1993;14(12):2495–9. doi: 10.1093/carcin/14.12.2495

15. Chvanov M, Petersen O., Tepikin A. Free radicals and the pancreatic acinar cells: role in physiology and pathology. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences. 2005 Dec 29;360(1464):2273–84. doi: 10.1098/rstb.2005.1757

16. Esrefoglu M. Experimental and clinical evidence of antioxidant therapy in acute pancreatitis. World Journal of Gastroenterology. 2012;18(39):5533. doi: 10.3748/wjg.v18.i39.5533

17. Fleming I, Busse R. Molecular mechanisms involved in the regulation of the endothelial nitric oxide synthase. American Journal of PhysiologyRegulatory, Integrative and Comparative Physiology. 2003 Jan;284(1):R1–12. doi: 10.1152/ajpregu.00323.2002

18. Giordano A, Tonello C, Bulbarelli A, Cozzi V, Cinti S, Carruba MO, et al. Evidence for a functional nitric oxide synthase system in brown adipocyte nucleus. FEBS Letters. 2002 Jan 18;514(2–3):135–40. doi: 10.1016/s0014-5793(02)02245-7

19. Gomez-Cambronero L, Camps B, de La Asuncion JG, Cerda M, Pellin A, Pallardo FV, et al. Pentoxifylline ameliorates cerulein-induced pancreatitis in rats: role of glutathione and nitric oxide. J Pharmacol Exp Ther. 2000 May;293(2):670-6.

20. Hyun JJ, Lee HS. Experimental Models of Pancreatitis. Clinical Endoscopy. 2014;47(3):212. doi: 10.5946/ce.2014.47.3.212

21. Kim H. Cerulein Pancreatitis: Oxidative Stress, Inflammation, and Apoptosis. Gut and Liver. 2008 Sep 30;2(2):74–80. doi: 10.5009/gnl.2008.2.2.74

22. Lajoix A-D, Reggio H, Chardès T, Péraldi-Roux S, Tribillac F, Roye M, et al. A Neuronal Isoform of Nitric Oxide Synthase Expressed in Pancreatic β-Cells Controls Insulin Secretion. Diabetes. 2001 Jun;50(6):1311–2. doi: 10.2337/diabetes.50.6.1311

23. Lerch MM, Adler G. Experimental animal models of acute pancreatitis. Int J Pancreatol. 1994;15:159–70.

24. Martin E, Berka V, Tsai AL, Murad F. Soluble guanylyl cyclase: the nitric oxide receptor. Methods Enzymol. 2005;396:478–92.

25. McCord JM. Superoxide dismutase in aging and disease: an overview. Methods Enzymol. 2002;349:331–341.

26. Munoz-Casares FC, Padillo FJ, Briceno J, Collado JA, Munoz-Castaneda JR, Ortega R, et al. Melatonin reduces apoptosis and necrosis induced by ischemia/reperfusion injury of the pancreas. Journal of Pineal Research. 2006 Apr;40(3):195–203. doi: 10.1111/j.1600-079x.2005.00291.x

27. Nakazawa H, Fukuyama N, Takizawa S, Tsuji C, Yoshitake M, Ishida H. Nitrotyrosine formation and its role in various pathological conditions. Free Radical Research. 2000 Jan;33(6):771–84. doi: 10.1080/10715760000301291

28. Reinheckel T, Prause J, Nedelev B, Augustin W, Schulz H-U, Lippert H, et al. Oxidative Stress Affects Pancreatic Proteins during the Early Pathogenesis of Rat Caerulein Pancreatitis. Digestion. 1999;60(1):56–62. doi: 10.1159/000007589

29. Sampson JB, Rosen H, Beckman JS. Peroxynitrite-dependent tyrosine nitration catalyzed by superoxide dismutase, myeloperoxidase, and horseradish peroxidase. Methods Enzymol. 1996; 269:210–218.

30. Schick V, Scheiber JA, Mooren FC, Turi S, Ceyhan GO, Schnekenburger J, et al. Effect of magnesium supplementation and depletion on the onset and course of acute experimental pancreatitis. Gut. 2013 Nov 25;63(9):1469–80. doi: 10.1136/gutjnl-2012-304274

31. Schnekenburger J, Mayerle J, Krüger B, Buchwalow I, Weiss FU F, Albrecht E, et al. Protein tyrosine phosphatase and SHP-1 are involved in the regulation of cell-cell contacts at adherens junctions in the exocrine pancreas. Gut. 2005 Oct 1;54(10):1445–55. doi: 10.1136/gut.2004.063164

32. Strobel O, Dor Y, Stirman A, Trainor A, Fernandez-del Castillo C, Warshaw AL, et al. Beta cell transdifferentiation does not contribute to preneoplastic/metaplastic ductal lesions of the pancreas by genetic lineage tracing in vivo. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2007 Mar 7;104(11):4419–24. doi: 10.1073/pnas.0605248104

33. Tandon RK, Garg PK. Oxidative Stress in Chronic Pancreatitis: Pathophysiological Relevance and Management. Antioxidants & Redox Signaling. 2011 Nov 15;15(10):2757–66. doi: 10.1089/ars.2011.4115

34. Waddington SN. Arginase in glomerulonephritis. Kidney International. 2002 Mar;61(3):876–81. doi: 10.1046/j.1523-1755.2002.00236.x

35. Weber IA, Buchwalow I, Hahn D, Domschke W, Lerch MM, Schnekenburger J. The potential role of kinesin and dynein in Golgi scattering and cytoplasmic vacuole formation during acute experimental pancreatitis. Cell Research. 2010 Apr 6;20(5):599–602. doi: 10.1038/cr.2010.42

36. Yu JH, Kim H. Oxidative stress and inflammatory signaling in cerulein pancreatitis. World Journal of Gastroenterology. 2014;20(46):17324–9. doi: 10.3748/wjg.v20.i46.17324

37. Yu W, Niwa T, Miura Y, Horio F, Teradaira S, Ribar TJ, et al. Calmodulin Overexpression Causes Ca2+-Dependent Apoptosis of Pancreatic β Cells, Which Can Be Prevented by Inhibition of Nitric Oxide Synthase. Laboratory Investigation. 2002 Sep;82(9):1229–39. doi: 10.1097/01.lab.0000027921.01548.c5


Рецензия

Для цитирования:


Тиманн К., Шнекенбургер Ю., Шик В., Демус У., Мюллер-Вердан У., Атякшин Д.А., Бекер В., Самойлова В.Е., Бухвалов И.Б. Окислительный стресс и образование NO при церулеин-индуцированном панкреатите у крыс. Журнал анатомии и гистопатологии. 2019;8(1):68-76. https://doi.org/10.18499/2225-7357-2019-8-1-68-76

For citation:


Tiemann K., Schnekenburger J., Schick V., Demus U., Müller-Werdan U., Atiakshin D.A., Boecker W., Samoilova V.E., Buchwalow I.B. Oxidative Stress and NO Generation in Cerulein-Induced Acute Pancreatitis in Rats. Journal of Anatomy and Histopathology. 2019;8(1):68-76. (In Russ.) https://doi.org/10.18499/2225-7357-2019-8-1-68-76

Просмотров: 862


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


ISSN 2225-7357 (Print)