СИСТЕМНЫЕ ЭФФЕКТЫ ХРОНИЧЕСКОЙ ИНГАЛЯЦИИ ВОЗДУШНОЙ СМЕСИ С СИНГЛЕТНЫМ КИСЛОРОДОМ У КРЫС



Цитировать

Полный текст

Аннотация

Актуальность. Ингаляции технологически-генерируемого синглетного кислорода через дыхательную систему эмпирически применяются в фитнесе, спортивной медицине и предлагают использовать в клинике. В то же время механизмы действия и безопасность этого способа воздействия до конца не очевидны.

Цель. Оценить in vivo системные эффекты длительных ингаляций воздушной смеси, обогащенной синглетным кислородом.

Материалы и методы. Исследование поведено на 8 крысах (200–220 г., самках стока Вистар), содержащихся в виварии барьерного типа. Экспериментальная группа (Синглетный кислород, n=4) ежедневно 3 раза в день по 40 минут в течение 4 месяцев получала для свободного дыхания воздушную смесь, обогащенную синглетным кислородом, в индивидуально-вентилируемую клетку через систему вентиляции SmartFlow. Синглетный кислород генерировали оригинальным фотокаталитическим методом с помощью специально сконструированного прибора. Для контроля использованы интактные крысы (n=4). Оценивали вес животных, гематологические показатели крови, суммарную антиоксидантную и прооксидантную активности в плазме, уровень малонового диальдегида в тканях и гистологическую картину органов.

Результаты. В группе синглетного кислорода клинических признаков общей токсичности (выпадения шерсти, воспалительных изменений видимых слизистых, диареи), демонстрации поведенческих признаков стресса не наблюдалось. Различия по весу между группами отсутствовали. Среди гематологических параметров отмечено повышение концентрации гемоглобина (p=0,028). Различий в суммарных антиоксидантной и прооксидантной активностях плазмы не выявлено. Вместе с тем интенсивность перекисных процессов по уровню малонового диальдегида в тканях почки была значимо ниже фоновых значений группы интактных животных (p=0,029). Гистологическая картина цилиарного аппарата мерцательного эпителия носовой перегородки, паренхимы лёгких, печени, почек, сердца, селезенки, тимуса не отличалась от нормы.

Заключение. In vivo продемонстрирована безопасность длительных ингаляций воздушной смеси с синглетным кислородом. Динамика показателей перекисного окисления липидов при сохранной гистологической картине позволяет говорить об адаптационных реакциях в тканях и органах, возникающих в ответ на дыхание воздухом, обогащенным синглетным кислородом. Полагаем, что отмеченные системные изменения возникают по патофизиологическому механизму дистантного прекондиционирования.

 

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Сергей Григорьевич Журавский

ФГБУ «НМИЦ им. В. А. Алмазова» Минздрава России
ФГБОУ ВО «Университет ИТМО»

Автор, ответственный за переписку.
Email: s.jour@mail.ru
SPIN-код: 5294-2096
Scopus Author ID: 8244733500

д.м.н., вед. н. с. – руководитель НИГр патологии сенсорных систем НЦМУ ФГБУ «НМИЦ им. В. А. Алмазова» Минздрава Российской Федерации; пр. Пархоменко, дом 15, лит. Б. Санкт-Петербург, Российская Федерация;

инженер, университет ИТМО. 197101, Кронверкский пр., д. 49, лит. А. Санкт-Петербург, Россия.

ORCID: 0000-0002-5960-068Х;

Россия, ул. Аккуратова, дом 2, Санкт-Петербург, 197341, Российская Федерация; Кронверкский пр., 49 A, Санкт-Петербург, 197101, Российская Федерация;

Игорь Касьянович Мешковский

ФГБОУ ВО «Университет ИТМО»

Email: meshkovskyik@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-3470-1000
SPIN-код: 3122-7610
Scopus Author ID: 575174

профессор, д.т.н, директор, главный научный сотрудник научно-исследовательского центра световодной фотоники, профессор Института «Высшая инженерная школа» Университета ИТМО. 197101, Кронверкский пр., д. 49, лит. А. Санкт-Петербург, Россия.

Россия, Кронверкский пр., 49 A, Санкт-Петербург, 197101, Российская Федерация;

Екатерина Юрьевна Подъячева

ФГБУ «НМИЦ им. В. А. Алмазова» Минздрава России;

Email: ekaterinapodyachevaspb@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-0365-3301
SPIN-код: 5613-6297
Scopus Author ID: 1040642

младший научный сотрудник НИЛ биопротезирования и кардиопротекции ИЭМ ФГБУ «НМИЦ им. В. А. Алмазова» Минздрава России, пр. Пархоменко, дом 15, лит. Б. Санкт-Петербург, Российская Федерация;

Россия, ул. Аккуратова, дом 2, Санкт-Петербург, 197341, Российская Федерация

Галина Анатольевна Шульмейстер

ФГБУ «НМИЦ им. В. А. Алмазова» Минздрава России;

Email: g.schulmeister@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-8949-1605
SPIN-код: 1606-2565
Scopus Author ID: 1071616

младший научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории нанотехнологий ЦЭБ ИЭМ ФГБУ «НМИЦ им. В. А. Алмазова» Минздрава Российской Федерации, Санкт-Петербург, пр. Пархоменко, дом 15, лит. Б.

Россия, ул. Аккуратова, дом 2, Санкт-Петербург, 197341, Российская Федерация

Ирина Александровна Зелинская

ФГБУ «НМИЦ им. В. А. Алмазова» Минздрава России.

Email: irina.selinskaja@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-1971-3444
SPIN-код: 1203-7167
Scopus Author ID: 890600

научный сотрудник НИЛ Биопротезирования и кардиопротекции ЦЭБ ИЭМ ФГБУ «НМИЦ им. В. А. Алмазова». Минздрава Российской Федерации;

Россия, ул. Аккуратова, дом 2, Санкт-Петербург, 197341, Российская Федерация;

Семен Алексеевич Плясцов

ФГБОУ ВО «Университет ИТМО».

Email: s.plyastsov@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-5764-0960
SPIN-код: 3596-6642
Scopus Author ID: 761378

к.т.н., заведующий лабораторией научно-исследовательского центра световодной фотоники, начальник лаборатории технологических методов и устройств Университета ИТМО. 197101, Кронверкский пр., д. 49, лит. А. Санкт-Петербург, Россия.

Россия, Кронверкский пр., 49 A, Санкт-Петербург, 197101, Российская Федерация;

Лариса Львовна Хомутинникова

ФГБОУ ВО «Университет ИТМО»

Email: larahlesnyh@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-0918-6350
SPIN-код: 8780-8255
Scopus Author ID: 1273282

инженер, университет ИТМО;

Россия, Кронверкский пр., 49 A, Санкт-Петербург, 197101, Российская Федерация;

Сергей Константинович Евстропьев

ФГБОУ ВО «Университет ИТМО»;

Email: evstropiev@bk.ru
ORCID iD: 0000-0002-0160-8443
SPIN-код: 7597-9308
Scopus Author ID: 6507317768

профессор, д.х.н., Санкт-Петербургский государственный технологический институт (Технический университет)

Россия, Кронверкский пр., 49 A, Санкт-Петербург, 197101, Российская Федерация

Алексей Георгиевич Баиндурашвили

ФГБУ «НМИЦ ДТиО им. Г. И. Турнера» Минздрава России

Email: turner011@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-8123-6944
SPIN-код: 2153-9050
Scopus Author ID: 6603212551

академик АН РФ, доктор медицинских наук, профессор, директор Института детской хирургии, травматологии и ортопедии Санкт-Петербургского Государственного педиатрического медицинского университета.

Россия, ул. Парковая, дом 64-68, Пушкин, Санкт-Петербург, 196603, Российская Федерация;

Владимир Николаевич Васильев

ФГБОУ ВО «Университет ИТМО»

Email: vnvasilev@itmo.ru
SPIN-код: 2427-9016
Scopus Author ID: 8388135700
ResearcherId: B-6386-2015

 член.-кор. АН РФ, ректор, доктор технических наук, профессор.

ORCID: 0000-0001-5572-926X;

Россия, Кронверкский пр., 49 A, Санкт-Петербург, 197101, Российская Федерация;

Список литературы

  1. Ogilby P. R. Singlet oxygen: there is indeed something new under the sun. Chemical Society Reviews. 2010. V. 39. P. 3181–3209. https://doi.org/ 10.1039/B926014P;
  2. Maraldi T., Angeloni C., Giannoni E., Sell C. Reactive Oxygen Species in Stem Cells. Oxid Med Cell Longev. 2015. 2015:159080. https://doi.org/ 10.1155/2015/159080;
  3. Dmitrieva V. A., Tyutereva E. V, Voitsekhovskaja O. V. Singlet Oxygen in Plants: Generation, Detection, and Signaling Roles. Int. J. Mol. Sci. 2020. May 3; 21(9): 3237. https://doi.org/ 10.3390/ijms21093237;
  4. Kerminen H., Marzetti E., D’Angelo E. Biological and Physical Performance Markers for Early Detection of Cognitive Impairment in Older Adults. J. Clin. Med. 2024. 13. 806. https://doi.org/ 10.3390/jcm13030806;
  5. Touyz R. M., Schiffrin E. L. Reactive oxygen species and hypertension: a complex association. Antioxid Redox Signal. 2008 Jun; 10(6): 1041–4. https://doi.org/ 10.1089/ars.2007.2012;
  6. Correia J. H., Rodrigues, J. A., Pimenta S., Dong T., Yang Z. Photodynamic Therapy Review: Principles, Photosensitizers, Applications, and Future Directions. Pharmaceutics. 2021. 13. 1332. https://doi.org/ 10.3390/pharmaceutics13091332;
  7. Самосюк И. З. Синглетно-кислородная терапия. Аппараты «МИТ- С» / И. З. Самосюк, Н. В. Чухраев, О. И. Писанко с соавт. Биомедицинские технологии и радиоэлектроника. 2007. N 1. С. 67–75.
  8. Liang W., He X., Bi J., Hu T., Sun Y. Role of reactive oxygen species in tumors based on the «seed and soil» theory: A complex interaction (Review). Oncol Rep. 2021.Sep;46(3):208. https://doi.org/ 10.3892/or.2021.8159;
  9. Gunaydin G., Gedik M. E., Ayan S. Photodynamic Therapy – Current Limitations and Novel Approaches. Front. Chem. 2021. 9: 691697. https://doi.org/ 10.3389/fchem.2021.691697;
  10. Arnold S. J., Kubo M., Ogryzlo E. A., Relaxation and reactivity of singlet oxygen. Adv. Chem. Ser. 1968. V.77. PP. 133–142.
  11. Kang-Kyun Wang, Sanggeun Song, Seung-Jin Jung, Jung-Wook Hwang, Min-Goo Kim, Ji-Hyun Kim, Jaeyoung Sung, Jin-Kyu Lee, Yong-Rok Kim. Lifetime and diffusion distance of singlet oxygen in air under everyday atmospheric conditions. Physical Chemistry Chemical Physics. 2020. Т. 22. №. 38. С. 21664–21671. https://doi.org/ 10.1039/d0cp00739k;
  12. Martusevich A., Perunova A., Karuzin C., Bocharin I., Nikolaeva A. Therapeutic effect of sin gletoxygen administration on crystallization of rats' blood serum at thermal trauma. Archiv EuroMedica. 2021. Т. 11. № 4. С. 60–61. https://doi.org/ 10.35630/2199-885X/2021/11/4.15;
  13. Martusevich A. K., Kovaleva L. K., Stepanova E. A., Peretyagin S. P., Nazarov V. V., Minenko I. A., Umriukhin A. E., Kornev R. A. The influence of singlet oxygen inhalations on rats with experimental burn trauma. WSEAS Transactions on Biology and Biomedicine. 2023. Т. 20. С. 140–144. https://doi.org/ 10.37394/23208.2023.20.14;
  14. Khomutinnikova L. L., Evstropiev S. K., Danilovich D. P., Meshkovskii I. K., Bulyga D. V. Structural Engineering of Photocatalytic ZnO-SnO2-Fe2O3 Composites. Journal of Composites Science. 2022. V. 6. N. 11. РР. 331; https://doi.org/ 10.3390/jcs6110331;
  15. Khomutinnikova L., Evstropiev S., Meshkovskii I., Bagrov I., Kiselev V. Ceramic ZnO-SnO2-Fe2O3 powders and coatings – effective photogenerators of reactive oxygen species. Ceramics. 2023, V. 6. № 2. Р. 886–897; https://doi.org/ 10.3390/ceramics6020051;
  16. Valenzuela A. The biological significance of malondialdehyde determination in the assessment of tissue oxidative stress. Life Sciences. 1990. V. 48. PP. 301–309;
  17. Мартусевич А.К., Перетягин С.П., Мартусевич А.А. Динамика некоторых гематологических показателей при ингаляциях активными формами кислорода. Известия Уфимского научного центра РАН. 2020. № 3. С. 45–48. https://doi.org/ 10.31040/2222-8349-2020-0-3-45-48;
  18. Журавский С.Г., Галагудза М.М., Просвирнина М.С., Иванов С.А. Феномены пре- и посткондиционирования: от старого принципа к новой стратегии терапии. Бюллетень Федерального Центра сердца, крови и эндокринологии им. В. А. Алмазова. 2012. № 5. С. 16–29.
  19. Anttila V., Haapanen H., Yannopoulos F., Herajärvi J., Anttila T., Juvonen T. Review of remote ischemic preconditioning: from laboratory studies to clinical trials. Scand. Cardiovasc. J. 2016. Oct-Dec; 50 (5–6):355-361. https://doi.org/ 10.1080/14017431.2016.1233351;

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Эко-Вектор,


СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 74760 от 29.12.2018 г.