CC BY
78
Экспериментальная медицина
IVh
МЕДИЦИНСКИЙ
АЛЬМАНАХ
УДК 615.38:512.123:543
ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ ОКСИДА АЗОТА (NO)
НА ИНТЕНСИВНОСТЬ ПРОЦЕССОВ ЛИПОПЕРОКСИДАЦИИ В ПЛАЗМЕ КРОВИ IN VITRO
А.К. Мартусевич1, А.Г. Соловьева1, С.П. Перетягин1, В.И. Карелин2, В.Д. Селемир2, Н.В. Диденко1,
1ФГБУ «Нижегородский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии»,
2ФГУП «Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики», г. Саров
Мартусевич Андрей Кимович - e-mail: [email protected]
Целью работы послужило изучение воздействия различных доз монооксида азота на уровень
малонового диальдегида и интенсивность липопероксидации плазмы крови человека in vitro. Изучен характер реакции цельной консервированной крови на воздействие воздушного потока, содержащего NO. Для этого производили непосредственный барботаж образцов крови (5 мл)
данной газовой смесью в течение 2 минут. Генерацию монооксида азота производили с помощью специализированного аппарата, разработанного в РФЯЦ. В качестве действующих концентраций нами использованы 20, 50, 75 и 100 ppm NO. В плазме крови обработанных NO и контрольных
образцов определяли уровень малонового диальдегида с помощью тест-набора (ЗАО «АГАТ»), а также оценивали интенсивность перекисного окисления липидов (по светосумме хемилюминесценции) и общую антиоксидантную активность методом индуцированной
биохемилюминесценции. Установлено, что воздействие на цельную кровь газовой смесью, содержащей монооксид азота в концентрации 20-100 ppm, способствует умеренной дозозависимой стимуляции процессов липопероксидации, не вызывая развития окислительного стресса в биологической жидкости.
Ключевые слова: оксид азота, липопероксидация, малоновый диальдегид.
The aim of this work is action of different nitric oxide (NO) concentrations on malonic dialdehyde level and lipoperoxydation intensity in human blood plasma in vitro. We executed direct sparging of blood samples by NO-containing gaseous flow (NO concentration - 20, 50, 75 и 100 ppm), generated with device, which is produced by RFNC. In blood samples we estimated malonic dialdehyde level, lipoperoxidation intensity (at chemiluminescence's sum) and total antioxidant activity. It was stated, that blood processing with 20-100 ppm of NO leads to dose-dependent moderate stimulation of lipoperoxidation without oxidative stress generation in tested biological fluid.
Key words: nitric oxide, lipoperoxidation, malonic dialdehyde.
Монооксид азота (NO) - биорадикал, оказывающий многогранное действие на биологические системы [1-3], однако его эффект непосредственно определяется его концентрацией [3]. Проведенные нами ранее исследования позволили установить, что высокие дозы NO (800 ppm) обладают выраженным угнетающим действием на энергетический метаболизм, симулируя развитие гипокси-ческих явлений, а также приводят к существенному повышению интенсивности перекисного окисления липидов плазмы крови и эритроцитов человека in vitro [4, 5]. В связи с этим, представляло интерес уточнение характера влияния более низких концентраций NO на гомеостаз крови. Поэтому целью работы служило изучение воздействия различных доз монооксида азота на уровень малонового диальдегида и интенсивность липопероксидации плазмы крови человека in vitro.
Материалы и методы
Изучен характер реакции цельной консервированной крови на воздействие воздушного потока, содержащего NO. Для этого производили непосредственный барботаж образцов крови (5 мл) данной газовой смесью в течение 2 минут. Генерацию монооксида азота производили с помощью специализированного аппарата, разработанного в РФЯЦ. Его технические характеристики предотвращали параллельное образование озона, а также позволяли варьировать концентрацию NO в газовой
фазе. В качестве действующих концентраций нами использованы 20, 50, 75 и 100 ppm NO. Экспозиция после воздействия составляла 3 минуты. Контролем выступал образец, на который не оказывали никаких воздействий. В плазме крови обработанных NO и контрольных образцов определяли уровень малонового диальдегида (МДА) с помощью тест-набора (ЗАО «АГАТ»), а также оценивали интенсивность перекисного окисления липидов (по светосумме хемилюминесценции - перекисному окислению липидов (ПОЛ)) и общую антиоксидантную активность (АОА) методом индуцированной биохемилюминесценции на аппарате БХЛ-06. Результаты обрабатывали с использованием программы Statistica 6.0.
Результаты исследования
Установлено, что имеет место прямая зависимость между вводимой дозой оксида азота и интенсивностью процессов перекисного окисления плазмы крови (рис. 1). При этом, если минимальная концентрация агента (20 ppm) не вызывает статистически значимого нарастания данного показателя, то, начиная с 50 ppm, дальнейшее ее увеличение существенно и дозозависимо активирует ПОЛ (p<0,05). В то же время даже максимальная концентрация оксида азота (100 ppm) приводит к увеличению рассматриваемого параметра только на 15,8% (p<0,05) относительно контрольного образца, с которым не производили никаких манипуляций.
Экспериментальная медицина
16Т
14-
12-
10-
8
6
4
2
0
□ ПОЛ
: :
20 ppm 50 ppm 75 pppm 100 ppm
контроль РИС. 1.
Интенсивность процессов липопероксидации в плазме крови при ее обработке различными концентрациями газообразного оксида азота.
РИС. 2.
Уровень малонового диальдегида в плазме крови при ее обработке различными концентрациями газообразного оксида азота.
Аналогичная динамика зарегистрирована в отношении уровня малонового диальдегида в плазме крови (рис. 2). Так, все изученные концентрации монооксида азота обуславливают нарастание данного показателя, причем в отношении указанного показателя даже минимальная из использованных концентраций NO (20 ppm) приводила к значимому нарастанию уровня МДА (в 1,74 раза; p<0,01) и практически не отличалась от более высокой (50 ppm).
Дальнейшее увеличение концентрации оксида азота было ассоциировано с дозозависимым ростом концентрации соединения в плазме крови, достигая увеличения практически в 2,5 раза (p<0,01) при воздействии максимальной дозы агента (100 ppm). В целом, при нитроксилировании между интенсивностью ПОЛ и уровнем МДА выявлена положительная сильная корреляция (r=+0,94; p<0,05).
Заключение
Таким образом, воздействие на цельную кровь газовой смесью, содержащей монооксид азота в концентрации 20-100 ppm, способствует умеренной дозозависимой стимуляции процессов липопероксидации, не вызывая развития окислительного стресса в биологической жидкости.
ЛИТЕРАТУРА
1. Ванин А.Ф. Оксид азота в биомедицинских исследованиях. Вестник Российской академии медицинских наук. 2000. № 4. С. 3-5.
2. Ванин А.Ф., Писаренко О.И., Студнева И.М. с соавт. Действие динитро-зильного комплекса железа на метаболизм и клеточные мембраны ишемизированного сердца крысы. Кардиология. 2009. № 12. С. 43-49.
3. Граник В.Г., Григорьев Н.Б. Оксид азота (NO). Новый путь к поиску лекарств. М.: Вузовская книга, 2004.
4. Мартусевич А.К., Соловьева А.Г. Состояние энергетического метаболизма крови при действии некоторых физических факторов in vitro. Медицинский академический журнал. 2012. Прил. С. 67-69.
5. Мартусевич А.К., Соловьева А.Г., Перетягин С.П., Митрофанов В.Н. Оценка влияния некоторых физических факторов на энергетический метаболизм крови in vitro. Биомедицина. 2013. № 1. С. 103-108.
