Влияние синглетного кислорода на антиоксидантную активность плазмы крови in vitro и in vivo Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Мартусевич Анастасия Анатольевна

Исследование проведено на 30 крысах линии Вистар и 20 образцах крови здоровых людей. В качестве генератора синглетного кислорода (для ингаляций животных и барботажа крови) использовали аппарат синглетно-кислородной терапии “Airnergy”. Оценивали активность антиоксидантной системы и интенсивность перекисного окисления липидов в плазме крови на аппарате БХЛ-06. В исследованиях in vitro и in vivo установлено, что синглетный кислород увеличивает активность антиоксидантной системы , не влияя при этом на интенсивность липопероксидации.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — Мартусевич Анастасия Анатольевна

Текст научной работы на тему «Влияние синглетного кислорода на антиоксидантную активность плазмы крови in vitro и in vivo»

ВЛИЯНИЕ СИНГЛЕ ТНОГО КИСЛОРОДА НА АНТИОКСИД АН ТНУТО АКТИВНОСТЬ ПЛАЗМЫ КРОВИ IX VITRO II IN VIVO А.А. Млртусевпч

ФГБУ «Приволжский федеральный медицинский исследовательский центр» Минздрава России

Investigation was executed with 30 Wistar rats and 20 blood specimens from healthy peoples. For singlet oxygen generation we used "Aimergy" apparatus (Germany). Blood samples were sparged with singlet oxygen-containing gas mixtures. Healthy rats got 10 daily inhalations of this gas mixture. Blood antioxidant activity and intensity of lipid peroxidation from in vitro and in vivo experiments were estimated. It was fixed that singlet oxygen leads to mere a sing of blood antioxidant potential without activation of lipid peroxidation.

Key words: singlet oxygen, lipid peroxidation, antioxidant system

Исследование проведено на 30 крысах линии Вис тар н 20 образцах крови здоровых людей. В качестве генератора еннглетного кислорода (для ингаляции животных н барботажа, кровн) использовали аппарат синглетно-кислородной терапии "Aimergy". Оценивали активность антноксидантнон системы и интенсивность перекисного окисления лнпидов в плазме кровн на аппарате БХЛ-06. В исследованиях m vitro и in vivo установлено, что еннглетнын кислород увеличивает активность антноксидантнон системы, не влияя при этом на интенсивность лнпоперокендацнн.

Ключевые слова: еннглетнын кислород, перекненое оксисленне лнпидов. антноксидантная система.

Реализация эффектов еннглетного кислорода (С:К) связана, в первую очередь, с его высокой реактивностью, которая обуславливает, в частности, повреждающие эффекты ультрафиолетового и радиационного излучения на биологические объекты [2. 3]. В литературе описаны бактериостатические эффекты С:К и его кнллерные свойства относительно некоторых видов клеток [2. 5]. Высокий окислительный потенциал СК лежит в основе фото динамической терапии, успешно применяющейся в настоящее время [1. 4. 7. 8].

В то же время саногенетнческое действие СК изучено достаточно слабо, имеются лишь единичные сведения об эффективности применения синглетно-кислородной терапии для лечения различной патологии [1, 4, б], однако механизмы лечебного действия СК практически не раскрыты.

В предшествуюшнх работах нашего авторского коллектива подтверждена гипотеза о позитивном влиянии ингаляции СК на состояние антноксидантной

системы крови животных, что частично подтверждено в экспериментах с изолированной кровью ш vitro,, тогда как комплексный анализ эффектов СК в литературе не представлен. В связи с этим целью данной работы стало изучение механизмов воздействия сннглетного кислорода на систему крови, через которую реализуются системные эффекты сннглетно-кислороднон терапии.

Материалы е методы псследованпя В первой серии экспериментов (in vivo) были использованы 30 здоровых крыс-самцов линии Внстар, которые были разделены на 2 равные группы (15 крыс

- контрольная группа, с которой не проводили какнх-лнбо манит7ляцнй: 15 крыс

- основная группа, получавшая ежедневные 10-минутные ингаляции СК в течение 10 дней). Забор крови производили из подъязычной вены под наркозом на 10 сутки эксперимента.

Во второй части исследования (ш vitro) проводили оценку активности СК на образцах кровн здоровых люден (п=20). Стабилизированную цитратом натрия кровь (объем образца 7 мл), барботнровалн СК в течение 5 минут.

В качестве генератора СК использовали аппарат <(Airnergy» (Германия). Интенсивность перекисного окисления лнпидов и уровень антаоксндантной защиты определяли в плазме крови на аппарате ЕХЛ-Oó (РЬссня).

Полученные данные были обработаны в программном пакете Statistics 6.0. С учетом характера распределения признака для оценки статистической значимости различии применяли U-крнтернй Манна-Унтнн.

Результаты и их обсуждение Проведенные исследования позволили установить, что под влиянием сннглетного кислорода наблюдаются существенные перестроит оксид антного метаболизма, имеющие преимущественно адаптивное значение для организма. Так, ингаляции СК способствовали значимому увеличению антноксндантнои активности кровн крыс на 23,1% по сравнению с лшвотнымн контрольной группы (р<0,05; рис. 1Б).

tin r-i.nüi™ iнннглегным .

Ин гяляш м i и ¡нглетным шспср л ■ ■

А. Уровень перекисного окисления Б. Аншоксидантная активность

Рис. 1. Состояние про- и антноксндантной системы крови ннтакгных и получавших ингаляции сннглетным кислородом крыс (* - статистическая значимость различий р<0,05)

При этом уровень перекнсного окнслення липилов существенно не менялся (рнс. 1А). Таким образом, С:К при ингаляционном применении обеспечивает стимуляцию антноксндантных резервов крови здоровых животных, что способствует расширению адаптационных возможностей организма по отношению к стрессу различной этнологии. Сохранение на уровне интактной группы значений активности лнпопероксндацнн свидетельствует об отсутствии альтерирующего действия С'К в выбранной концентрации при данном способе применения (ингаляционная терапия).

При проведении барботажа цельной стабилизированной крови синглетным кислородом были продемонстрированы сходные изменения уровня липоп ер оксидации и активности антионсндантной защиты. Так. для перекнсного окисления липилов характерно сохранение значен™ параметра на уровне ннтактной крови (рнс. 2А). что свидетельствует об отсутствии влияния на окислительный метаболизм биожидкости при использовании выбранной концентрации синглетного кислорода, а также демонстрирует сохранность баланса про- и антиоксидантных систем кровн при обработке окислителем.

Активность антиоксндантнон системы крови, барботнрованной синглетным кислородом, увеличилась на 37,7% по сравнению с образцами, для которых не был применен окислитель (р: рис. 2Б). Приведенные данные, полученные при обработке биологической жидкости синглетным кислородом ш тлтго. подтверждают особенности модификации окислительного метаболизма плазмы крови крыс, выявленные при ингаляционном применении агента. На зтом основании можно говорить о выраженном антноксндангном потенциале СК. Являясь сильным окислителем. С'К расширяет протективные свойства крови в отношении ф акторов -окислителей.

ЖШГШ фЧНа -ЭМГМММА 01СГ)фОД

А. Уровень перекнсного окислен™ Б. Антноксндантная активность

Рис. 2. Состояние про- и антиоксндантнон системы кровн здоровых людей после обработки синглетным кислородом ш уйго (* - статистическая значимость

Проведенные на здоровых животных и образцах изолированной кровн здоровых людей позволяют сделать вывод о наличии у синглетно-кислородной газовой смеси антиоксндангных свойств, которые проявляются как на системном (in vitro), так и на локальном уровне. Эти результаты могут быть использованы как метод повышения антиоксндантното потенциала крови в отношении разработки способов системной коррекции окислительного стресса путем ингаляционной синглетно-кислородной терапии и при предтрансфу знойной обработке переливаемых компонентов донорской крови.

С писок литераторы:

1. Заворотная P.M. С'инглегный кислород при лечении ряда патологических процессов: фнзнко-химические аспекты // Украинский ревматологический журнал. - 2002.-Лв1.-С. 35-37.

2. К ос тюк В. А.. Потапович А.И. Бнорадикалы и бноантиокснданты. Минск: БГУ, 2004. - 174с.

3. Маргусевнч А.А.. Перетягнн С.П.. Мартусевич А.К. Молекулярные н клеточные механизмы действия еннглетного кислорода на бносистемы /У Современные технологии в медицине. - 2012. -№2. - С. 128-134..

4. Сннглетно-кнслородная терапия ■ Под ред. И.З. Самосюк. Л .И. Фисенко. Киев. 2007. - 223 с.

5. Bnviba К.. Klorz 1-0.. Sics Н. Toxic and signaling effects of photochemically or chemically generated singlet oxygen in biological svstems ■■ Biol. Chem. - 1997. -Vol. 378.-P. 1259-1265.

6. Hulten L.M., Holmstrem M.. Sous si B. Effect of singlet oxygen energy on reactive oxygen species generation by human monocytes .7 Free Radic. Biol. Med. -1999. - Vol. 27, №11/12. - P. 1203-1207.

7. Landry M.P. et al. Characterization of photoactivated singlet oxygen damage in single-molecule optical trap experiments V Biophys. J. - 2009. - Vol. 97, N8. - P. 21282136.

8. Tang W. et al. In vitro activation of mitochondria-c asp a se signaling pathway in sonodynamic therapy-mduced apoptosis in sarcoma 180 cells. Ultrasonics 2010: 50 (6): 567-576.