Russian Journal of Biological Physics and Chemisrty Russian Journal of Biological Physics and Chemisrty АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ И ХИМИИ 2499-9962 55120 10.29039/rusjbpc.2022.0542 МЕДИЦИНСКАЯ БИОФИЗИКА И БИОФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ MEDICAL BIOPHYSICS AND BIOPHYSICAL CHEMISTRY МЕДИЦИНСКАЯ БИОФИЗИКА И БИОФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ THE INFLUENCE OF NITRIC OXIDE ON KINETIC PROPERTIES OF ANTIOXIDANT PROTECTION ENZYMES IN THE BLOOD DURING EXPERIMENTAL THERMAL INJURY ВЛИЯНИЕ ОКСИДА АЗОТА НА КИНЕТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ФЕРМЕНТОВ АНТИОКСИДАНТНОЙ ЗАЩИТЫ КРОВИ ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ТЕРМИЧЕСКОЙ ТРАВМЕ Соловьева А. Г. Soloveva A. G. sannag5@mail.ru Приволжский исследовательский медицинский университет Минздрава России Нижний Новгород Россия Privolzhsky Research Medical University Nizhny Novgorod Russian Federation 28 09 2022 28 09 2022 7 3 446 450 20 09 2022 20 09 2022 https://rusjbpc.ru/en/nauka/article/55120/view

Комбинированная термическая травма (КТТ), включающая термоингаляционное воздействие и ожоги кожных покровов, часто встречается у пострадавших, поступающих в ожоговые центры. Наличие ингаляционной травмы отягощает течение КТТ, вызывая развитие легочных осложнений, нарушение окислительного метаболизма и полиорганную недостаточность. Целью исследования было изучение особенностей регуляции ферментов антиоксидантной защиты в крови при экспериментальной комбинированной термической травме под воздействием оксида азота. Эксперимент проведен на 30 белых крысах-самцах линии Wistar. Животных разделили на 3 равные по численности группы: 1 – интактные крысы; 2 – контрольная – животные с КТТ; 3 – опытная – животные с КТТ, получавшие ингаляции NO. Крысам под наркозом (Золетил 100 (60 мг/кг) + Ксила (6 мг/кг)) наносили контактный ожог (20% поверхности тела) и термоингаляционное воздействие. Животных выводили из эксперимента после КТТ на 10 сутки. В эритроцитах крови определяли активность супероксиддимсутазы (СОД), каталазы, глутатионредуктазы (ГР) и глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы (Гл-6-фДГ). Ингаляционно-наружное воздействие NO при КТТ осуществляли ежедневно в течение 10 дней по 10 мин, скорость подачи газовой смеси – 2 л/мин. Рассчитывали кинетические параметры ферментативной реакции. Статистическую обработку результатов проводили с помощью Statistica 6.0 (Statsoft Inc., USA). Показано, что на фоне снижения активности антиоксидантных ферментов в крови при КТТ наибольшее ингибирование отмечено для каталазы. Кинетическим методом анализа впервые установлен характер ингибирования ферментов при КТТ: для СОД и каталазы в эритроцитах – двухпараметрически согласованное, для ГР и Гл-6-фДГ – каталитическое. Ингаляции NO при КТТ активировали СОД, каталазу, ГР и Гл-6-фДГ.

Combined thermal trauma (CTT), including thermal inhalation exposure and burns of the skin, is often found in victims entering burn centers. The aim of the study was to study the peculiarities of regulation of antioxidant protection enzymes in the blood during experimental CTT under the influence of NO. The experiment was carried out on 30 white male rats of the Wistar line. The animals were divided into 3 groups of equal numbers: 1 – intact rats; 2 – control – animals with CTT; 3 – experimental – animals with CTT who received inhalation NO. Rats under anesthesia were subjected to contact burn (20% of the body surface) and thermal inhalation exposure. The animals were removed from the experiment after CTT for 10 days. The activity of superoxide dimsutase (SOD), catalase, glutathione reductase (GR) and glucose-6-phosphate dehydrogenase (Gl-6-fDh) was determined in red blood cells. Inhalation-external exposure to NO during CTT was carried out daily for 10 days for 10 minutes. Kinetic parameters of the enzymatic reaction were calculated. Statistical processing of the results was carried out using Statistica 6.0 (Statsoft Inc., USA). It was shown that against the background of a decrease in the activity of antioxidant enzymes in the blood during CTT, the greatest inhibition was noted for catalase. The kinetic method of analysis for the first time established the nature of enzyme inhibition in CTT: for SOD and catalase in erythrocytes – two-parametrically consistent, for GR and Gl-6–fDh - catalytic. Inhalations of NO during CTT activated SOD, catalase, GR and Gl-6-fDh.

 комбинированная термическая травма оксид азота ферменты антиоксидантной защиты combined thermal injury nitric oxide antioxidant protection enzymes

Крылов К.М., Орлова О.В., Шлык И.В. Алгоритм действий по оказанию медицинской помощи пострадавшим с ожогами на догоспитальном этапе. Скорая медицинская помощь, 2010, № 2, с. 55-59. Krylov K.M., Orlova O.V., SHlyk I.V. The algorithm of actions for providing medical care to victims with burns at the pre-hospital stage. Skoraya medicinskaya pomoshch', 2010, no. 2, pp. 55-59. (In Russ.) Глуткин А.В., Ковальчук В.И. Термический ожог кожи у детей раннего возраста (опыт эксперимента и клиники). Монография. Гродно: ГрГМУ, 2016, 180 с. Glutkin A.V., Koval'chuk V.I. Thermal skin burn in young children (experimental and clinical experience). Monograph. Grodno: GrGMU, 2016, 180 p. (In Russ.) Шень Н.П. Ожоги у детей. М.: Триада-Х, 2011, 148 с. SHen' N.P. Burns in children. M.: Triada-H, 2011, 148 p. (In Russ.) Mendonca Machado N., Gragnani A., Masako Ferreira L. Burns, metabolism and nutritional requirements. Nutr. Hosp., 2011, vol. 26, no. 4, pp. 692-700, doi: 10.1590/S0212-16112011000400005. Mendonca Machado N., Gragnani A., Masako Ferreira L. Burns, metabolism and nutritional requirements. Nutr. Hosp., 2011, vol. 26, no. 4, pp. 692-700, doi: 10.1590/S0212-16112011000400005. Mokline A., Abdenneji A., Rahmani I. , Gharsallah L., Tlaili S., Harzallah I., Gasri B., Hamouda R., Messadi A.A. Lactate: prognostic biomarker in severely burned patients. Annals of Burns and Fire Disasters, 2017, vol. 30, no. 1, pp. 35-38. Mokline A., Abdenneji A., Rahmani I. , Gharsallah L., Tlaili S., Harzallah I., Gasri B., Hamouda R., Messadi A.A. Lactate: prognostic biomarker in severely burned patients. Annals of Burns and Fire Disasters, 2017, vol. 30, no. 1, pp. 35-38. Пожилова Е.В., Новиков В.Е. Синтаза оксида азота и эндогенный оксид азота в физиологии и патологии клетки. Вестник Смоленской государственной медицинской академии, 2015, т. 14, № 4, с. 35-41. Pozhilova E.V., Novikov V.E. Nitric oxide synthase and endogenous nitric oxide in cell physiology and pathology. Vestnik Smolenskoj gosudarstvennoj medicinskoj akademii, 2015, vol. 14, no. 4, pp. 35-41. (In Russ.) Мартусевич А.К., Соловьева А.Г., Перетягин С.П., Карелин В.И., Селемир В.Д. Влияние NO-содержащего газового потока на некоторые параметры энергетического метаболизма эритроцитов. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины, 2014, т. 158, № 7, с. 40-42. Martusevich A.K., Soloveva A.G., Peretyagin S.P., Karelin V.I., Selemir V.D. The effect of the NO-containing gas flow on some parameters of the energy metabolism of red blood cells. Byulleten' eksperimental'noj biologii i mediciny, 2014, vol. 158, no. 7, pp. 40-42. (In Russ.) Перетягин С.П., Мартусевич А.К., Гришина А.А., Соловьева А.Г., Зимин Ю.В. Лабораторные животные в экспериментальной медицине. Монография. Нижний Новгород: ФГУ «ННИИТО» Минздравсоцразвития России, 2011, 300 с. Peretyagin S.P., Martusevich A.K., Grishina A.A., Soloveva A.G., Zimin YU.V. Laboratory animals in experimental medicine. Monograph. Nizhnij Novgorod: FGU «NNIITO» Minzdravsocrazvitiya Rossii, 2011, 300 p. (In Russ.) Мартусевич А.К., Соловьева А.Г., Перетягин С.П., Давыдюк А.В. Влияние динитрозильных коиплексов железа на метаболические параметры крови животных с экспериментальной термической травмой. Биофизика, 2014, т. 59, № 6, с. 1173-1179. Martusevich A.K., Soloveva A.G., Peretyagin S.P., Davyduk A.V. The influence of dinitrosyl iron complexes on blood metabolism in rats with thermal trauma. Biophysics, 2014, vol. 59, no. 6, pp. 954-959. (In Russ.) Сирота Т.В. Стандартизация и регуляция скорости супероксидгенерирующей реакции автоокисления адреналина, используемой для определения про/антиоксидантных свойств различных материалов. Биомедицинская химия, 2016, т. 62, № 6, с. 650-655. Sirota T.V. Standardization and regulation of the rate of the superoxide-generating epinephrine autooxidation reaction used to determine the pro/antioxidant properties of various materials. Biomedical Chemistry, 2016, vol. 62, no. 6, pp. 650-655, doi: 10.18097/PBMC20166206650. (In Russ.) Сибгатуллина Г.В., Хаертдинова Л.Р., Гумерова Е.А., Акулов А.Н., Костюкова Ю.А., Никонорова Н.А., Румянцева Н.И. Методы определения редокс-статуса культивируемых клеток растений. Учебно-методическое пособие. Казань: Казанский (Приволжский) Федеральный университет, 2011, 61 с. Sibgatullina G.V., Haertdinova L.R., Gumerova E.A., Akulov A.N., Kostyukova Yu.A., Nikonorova N.A., Rumyanceva N.I. Metody opredeleniya redoks-statusa kul'tiviruemyh kletok rasteniy. Uchebno-metodicheskoe posobie. Kazan': Kazanskiy (Privolzhskiy) Federal'nyy universitet, 2011, 61 s. Кочетов Г.А. Практическое руководство по энзимологии. М.: Высшая школа, 1980, 272 с. Kochetov G.A. Practical guide to enzymology. M.: Vysshaya shkola, 1980, 272 p. (In Russ.) Kalb V.F. Jr, Bernlohr R.W. A new spectrophotometric assay for protein in cell extracts. Anal Biochem., 1977, vol. 82, no. 2, pp. 362-371, doi: 10.1016/0003-2697(77)90173-7. Kalb V.F. Jr, Bernlohr R.W. A new spectrophotometric assay for protein in cell extracts. Anal Biochem., 1977, vol. 82, no. 2, pp. 362-371, doi: 10.1016/0003-2697(77)90173-7. Kostir J. Prime stanoveni michaelisovy konstanty. Chemicke Listy, 1985, vol. 79, no. 9, pp. 989-991. Kostir J. Prime stanoveni michaelisovy konstanty. Chemicke Listy, 1985, vol. 79, no. 9, pp. 989-991. Крупянко В.И. Векторный метод представления ферментативных реакций. М.: Наука, 1990, 146 с. Krupyanko V.I. Vector method of representation of enzymatic reactions. M.: Nauka, 1990, 146 p. (In Russ.) Кулинский В.И., Колесниченко Л.С. Система глутатиона I. Синтез, транспорт, глутатионтрансферазы, глутатионпероксидазы. Биомедицинская химия, 2009, т. 55, № 3, с. 255-277. Kulinskij V.I., Kolesnichenko L.S. Glutathione system I. Synthesis, transport, glutathione transferases, glutathione peroxidases. Biomedical Chemistry, 2009, vol. 55, no. 3, pp. 211-220. (In Russ.) Коржов В.И., Жадан В.Н. Влияние полиненасыщенных жирных кислот на активность глутатионзависимых ферментов в цитозоле печени и эритроцитах крови крыс в норме и при экспериментальном хроническом бронхите. Украинский биохимический журнал, 2003, т. 75, № 4, с. 115-119. Korzhov V.I., ZHadan V.N. The effect of polyunsaturated fatty acids on the activity of glutathione-dependent enzymes in the liver cytosol and red blood cells of rats in normal and experimental chronic bronchitis. Ukrainskij biohimicheskij zhurnal, 2003, vol. 75, no. 4, pp. 115-119. (In Russ.) Spolarics Z., Siddiqi M., Siegel J.H., Garcia Z.C., Stein D.S., Ong H., Livingston D.H., Denny T., Deitch E.A. Increased incidence of sepsis and altered monocyte functions in severely injured type A-glucose-6-phosphate dehydrogenase-deficient African American trauma patients. Crit. Care Med., 2001, vol. 29, pp. 728-736, doi: 10.1097/00003246-200104000-00005. Spolarics Z., Siddiqi M., Siegel J.H., Garcia Z.C., Stein D.S., Ong H., Livingston D.H., Denny T., Deitch E.A. Increased incidence of sepsis and altered monocyte functions in severely injured type A-glucose-6-phosphate dehydrogenase-deficient African American trauma patients. Crit. Care Med., 2001, vol. 29, pp. 728-736, doi: 10.1097/00003246-200104000-00005. Sibgatullina G.V., Haertdinova L.R., Gumerova E.A., Akulov A.N., Kostyukova YU.A., Nikonorova N.A., Rumyanceva N.I. Methods for determining the redox status of cultured plant cells. Educational and methodical manual. Kazan': Kazanskij (Privolzhskij) Federal'nyj universitet, 2011, 61 p. (In Russ.) Sibgatullina G.V., Haertdinova L.R., Gumerova E.A., Akulov A.N., Kostyukova YU.A., Nikonorova N.A., Rumyanceva N.I. Methods for determining the redox status of cultured plant cells. Educational and methodical manual. Kazan': Kazanskij (Privolzhskij) Federal'nyj universitet, 2011, 61 p. (In Russ.)