ВЛИЯНИЕ ОКИСЛЕННОГО ДЕКСТРАНА НА МЕТАБОЛИЗМ ВНЕКЛЕТОЧНОГО МАТРИКСА ОРГАНОВ МЫШЕЙ С ЛИПОПОЛИСАХАРИД-ИНДУЦИРОВАННОЙ ПНЕВМОНИЕЙ


Ким Л.Б., Троицкий А.В., Путятина А.Н., Русских Г.С., Быстрова Т.Н.

Аннотация


Проблема профилактики фиброза при воспалительных процессах остается актуальной.

Цель исследования — изучить метаболизм внеклеточного матрикса (ВКМ) в органах мышей при введении липополисахарида (ЛПС) и окисленного декстрана 40 кДа (ОД-40).

Материалы и методы. Исследование выполнено на мышах (n = 21), которые были распределены случайным образом на три группы по 7 особей: в 1-ю группу вошли интактные животные, во 2-й осуществлялось однократное интраназальное введение ЛПС, в 3-й — введение ЛПС и ингаляции ОД-40. Через 24 часа мышей выводили из эксперимента. В сыворотке крови и гомогенатах органов определяли содержание основных компонентов ВКМ и ферментов, регулирующих его обмен, а также гипоксия-индуцибельного фактора.

Результаты. В легких мышей 2-й группы наблюдали активацию матриксных металлопротеиназ (ММП), обмена коллагенов и других компонентов ВКМ, увеличение содержания тканевых ингибиторов металлопротеиназ (ТИМП-1, -2), происходящих на фоне гипоксии тканей, в печени — снижение активности α2-макроглобулина (α2-МГ) и содержания ТИМП-2, в селезенке — увеличение деградации коллагенов в условиях растущей гипоксии тканей и синтеза гиалуронана. В легких мышей 3-й группы отмечено снижение активности ММП, содержания ТИМП-1 и сульфатированных гликозаминогликанов до показателей животных 1-й группы, в печени — уменьшение содержания белковосвязанного гидроксипролина, гиалуронансинтазы 2, эластина, сохраняющаяся активность ММП при снижении ингибиторов (ТИМП-1, ТИМП-2 и активности α2-МГ) и гипоксии, в селезенке — снижение всех изученных показателей относительно 2-й группы.

Заключение. После введения ЛПС и ингаляции ОД-40 реакция ВКМ через 24 часа в органах оказалась различной.


Ключевые слова


окисленный декстран 40 кДа (ОД-40); липополисахарид; острое повреждение легких (ОПЛ); гипоксия-индуцибельный фактор-1α; гиалуронансинтаза 2; гликозаминогликаны; коллагены; матриксные металлопротеиназы/тканевые ингибиторы металлопротеиназ

Полный текст:

Full Text PDF

Литература


Li H, Du S, Yang L, Chen Y, Huang W, Zhang R, et al. Rapid pulmonary fibrosis induced by acute lung injury via a lipopolysaccharide three-hit regimen. Innate Immun. 2009; 15(3): 143-154. DOI: 10.1177/1753425908101509

Santos FB, Nagato LK, Boechem NM, Negri EM, Guimarães A, Capelozzi VL, et al. Time course of lung parenchyma remodeling in pulmonary and extrapulmonary acute lung injury. J. Appl. Physiol. 2006; 100(1): 98-106. DOI: 10.1152/japplphysiol.00395.2005

Mohamed HA, Elbastawisy YM, Elsaed WM. Attenuation of lipopolysaccharide-induced lung inflammation by ascorbic acid in rats: Histopathological and ultrastructural study. SAGE Open Med. 2019; 7: 2050312119828260. DOI: 10.1177/2050312119828260

Du Y, Zhu P, Wang X, Mu M, Li H, Gao Y, et al. Pirfenidone alleviates lipopolysaccharide-induced lung injury by accentuating BAP31 regulation of ER stress and mitochondrial injury. J. Autoimmun. 2020; (112): 102464. DOI: 10.1016/j.jaut.2020.102464

Chen H, Ma N, Song X, Wei G, Zhang H, Liu J, et al. Protective effects of N-acetylcysteine on lipopolysaccharide-induced respiratory inflammation and oxidative stress. Antioxidants (Basel). 2022; 11(5): 879. DOI: 10.3390/antiox11050879

Girsh AO, Mishchenko SV, Stepanov SS, Klementyev AV, Leyderman IN, Stukanov MM, et al. Organ and system dysfunctions in patients with acute respiratory distress syndrome. Polytrauma. 2022; (2): 18-25. Russian (Гирш А. О., Мищенко С. В., Степанов С. С., Клементьев А. В., Лейдерман И. Н., Стуканов М. М. и др. Дисфункция органов и систем у больных с острым респираторным дистресс-синдромом // Политравма. 2022. № 2. С. 18-25.) DOI: 10.24412/1819-1495-2022-2-18-25

Wu KK. Control of tissue fibrosis by 5-methoxytryptophan, an innate anti-inflammatory metabolite. Front. Pharmacol. 2021; (12): 759199. DOI: 10.3389/fphar.2021.759199

Lehmann M, Buhl L, Alsafadi HN, Klee S, Hermann S, Mutze K, et al. Differential effects of Nintedanib and Pirfenidone on lung alveolar epithelial cell function in ex vivo murine and human lung tissue cultures of pulmonary fibrosis. Respir. Res. 2018; 19(1): 175. DOI: 10.1186/s12931-018-0876-y

Sugino K, Ono H, Watanabe N, Ando M, Tsuboi E, Homma S et al. Efficacy of early antifibrotic treatment for idiopathic pulmonary fibrosis. BMC Pulm. Med. 2021; 21(1): 218. DOI: 10.1186/s12890-021-01595-3

Karpov MA, Shkurupy VA, Troitskii AV. The study of efficiency of the approach to prevent the adhesions in the abdominal cavity of rats. Bull. Exp. Biol. Med. 2021; 171(4): 416-420. DOI: 10.1007/s10517-021-05240-1

Kim LB, Putyatina AN, Russkikh GS, Komkov NA. Effect of oxidized dextran on the adhesive process in rats. Polytrauma. 2023; (1): 83-88. Russian (Ким Л. Б., Путятина А. Н., Русских Г. С., Комков Н. А. Влияние окисленного декстрана на спаечный процесс у крыс // Политравма. 2023. № 1. С. 83-88.) DOI: 10.24412/1819-1495-2023-1-83-88

Card JW, Carey MA, Bradbury JA, DeGraff LM, Morgan DL, Moorman MP, et al. Gender differences in murine airway responsiveness and lipopolysaccharide-induced inflammation. J. Immunol. 2006; 177(1); 621-630. DOI: 10.4049/jimmunol.177.1.621

Katelnikova AE, Kryshen KL, Makarova MN, Makarov VG. Experimental animal models of acute bronchitis. Laboratory Animals for Science. 2019; (1): 127-151. Russian (Кательникова А. Е., Крышень К. Л., Макарова М. Н., Макаров В. Г. Экспериментальные модели острого бронхита на животных // Лабораторные животные для научных исследований. 2019. № 1. С. 127-151.) DOI: 10.29926/2618723X-2019-01-10

Means for the prevention of interstitial pneumonia: patent for invention No. 2747550, May 6, 2021. AV Troitsky, TN Bystrova, AA Starostenko, AN Kopylov; applicant and patentee: Federal Research Center for Basic and Translational Medicine; application from November 24, 2011, published on May 6, 2021. Bulletin No. 13; 1-10 p. Russian (Средство для профилактики интерстициальной пневмонии: патент на изобретение № 2747550 от 06.05.2021 г. / А. В. Троицкий, Т. Н. Быстрова, А. А. Старостенко, А. Н. Копылов; заявитель и патентообладатель ФИЦ ФТМ; заявл. 24.11.2020, опуб. 06.05.2021. Бюлл. № 13. С. 1-10)

Oke SL, Hurtig MB, Keates RA, Wright JR, Lumsden JH. Assessment of three variations of the 1,9-dimethylmethylene blue assay for measurement of sulfated glycosaminoglycan concentrations in equine synovial fluid. Am. J. Vet. Res. 2003; 64(7): 900-906. DOI: 10.2460/ajvr.2003.64.900

Putyatina AN, Kim LB, Russkikh GS. Assessing the collagen metabolism in experimental BCG-induced tuberculous inflammation. Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Medical series. 2024; 21(1): 62-67. Russian (Путятина А. Н., Ким Л. Б., Русских Г. С. Оценка метаболизма коллагенов при экспериментальном БЦЖ-индуцированном туберкулезном воспалении // Вес. Нац. aкад. навук Беларусі. Сер. мед. навук. 2024. Т. 21, № 1. С. 62-67.) DOI: 10.29235/1814-6023-2024-21-1-62-67

de Grauw JC, van de Lest CH, van Weeren PR. Inflammatory mediators and cartilage biomarkers in synovial fluid after a single inflammatory insult: a longitudinal experimental study. Arthritis Res. Ther. 2009; 11(2): R35. DOI: 10.1186/ar2640

Isman FK, Kucur M, Baysal B, Ozkan F. Evaluation of serum hyaluronic acid level and hyaluronidase activity in acute and chronic hepatitis C. J. Int. Med. Res. 2007; 35(3): 346-352. DOI: 10.1177/147323000703500309

Yarovaya GA., Dotsenko VL, Pashintseva LP, Nartikova VF, Paskhina TS. Testing the activity of α1-antitrypsin and α2-macroglobulin in human blood plasma by a unified enzymatic method. Clinical Biochemistry Methods. Textbook. VN Orekhovich, eds., Moscow, TSOLIUV Publ., 1982, 22-26 p. Russian (Яровая Г. А., Доценко В. Л., Пашинцева Л. П., Нартикова В. Ф., Пасхина Т. С. Определение активности α1-антитрипсина и α2-макроглобулина в плазме крови человека унифицированным энзиматическим методом // Методы клинической биохимии: учебное пособие / под ред. В.Н. Ореховича. Москва: ЦОЛИУВ, 1982. С. 22-26)

Tsikis ST, Fligor SC, Hirsch TI, Pan A, Yu LJ, Kishikawa H, et al. Lipopolysaccharide-induced murine lung injury results in long-term pulmonary changes and downregulation of angiogenic pathways. Sci Rep. 2022; 12(1): 10245. DOI: 10.1038/s41598-022-14618-8

Samoilova ЕV, Chepurnova DA, Fesenko AG, Korotaeva АА. Extracellular matrix components of rat lungs after direct and indirect lung injury. Bull. Exp. Biol. Med. 2022; 172(4): 407-409. DOI: 10.1007/s10517-022-05403-8

Wang K, Wang Y, Cao Y, Wang H, Zhou Y, Gao L, et al. Lumican is elevated in the lung in human and experimental acute respiratory distress syndrome and promotes early fibrotic responses to lung injury. J. Transl. Med. 2022; 20(1): 392. DOI: 10.1186/s12967-022-03597-z

Yeh CH, Cho W, So EC, Chu CC, Lin MC, Wang JJ et al. Propofol inhibits lipopolysaccharide-induced lung epithelial cell injury by reducing hypoxia-inducible factor-1alpha expression. Br. J. Anaesth. 2011; 106(4): 590-599. DOI: 10.1093/bja/aer005

Singh DV, Sodhi SPS. Effect of whole blood transfusion in combination with plasmex-D–40 and hypertonic saline solution on acid-base and blood gas status of endotoxemic buffalo calves. Indian Journal of Animal Sciences. 2008; 78(7): 700–705

Shao B, Lu M, Katz SC, Varley AW, Hardwick J, Rogers TE, et al. A host lipase detoxifies bacterial lipopolysaccharides in the liver and spleen. J. Biol. Chem. 2007; 282(18): P. 13726-13735. DOI: 10.1074/jbc.M609462200

Hiraoka E, Nonami T, Kurokawa T, Kobayashi H, Takagi H. The role of the spleen in endotoxin-induced liver injury. Liver. 1995; 15(1): 35-38. DOI: 10.1111/j.1600-0676.1995.tb00104.x

Quinton LJ, Walkey AJ, Mizgerd JP. Integrative physiology of pneumonia. Physiol. Rev. 2018; 98(3): 1417-1464. DOI: 10.1152/physrev.00032.2017

Fonseca MT, Moretti EH, Marques LMM, Machado BF, Brito CF, Guedes JT, et al. A leukotriene-dependent spleen-liver axis drives TNF production in systemic inflammation. Sci. Signal. 2021; 14(679): eabb0969. DOI: 10.1126/scisignal.abb0969

Soeiro VC, Melo KR, Alves MG, Medeiros MJ, Grilo ML, Almeida-Lima J, et al. Dextran: influence of molecular weight in antioxidant properties and immunomodulatory potential. Int. J. Mol. Sci. 2016; 17(8): 1340. DOI: 10.3390/ijms17081340


Статистика просмотров

Загрузка метрик ...

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.