Плазменная кислота моделирует окислительный и нитрозативный стресс в ткани мочевого пузыря лабораторных животных in vitro


DOI: https://dx.doi.org/10.18565/urology.2022.6.61-65

Е.А. Алексеева, М.А. Фирсов, Н.А. Малиновская, А.Б. Салмина, В.В. Салмин

1) ФГБОУ ВО «Красноярский государственный медицинский университет им. проф. В. Ф. Войно-Ясенецкого» Минздрава России, Красноярск, Россия (КрасГМУ им. проф. В. Ф. Войно-Ясенецкого), Красноярск, Россия; 2) ФГБНУ «Научный центр неврологии», Москва, Россия
Цель исследования: анализ некоторых эффектов действия плазменной кислоты на ткани мочевого пузыря лабораторных животных in vitro и оценка возможности ее применения для моделирования in vitro ИЦ/СБМП.
Материалы и методы. В исследованиях использованы образцы тканей стенки мочевого пузыря 16 самок крыс линии Wistar в возрасте 3 мес. и массой 180–200 г. Ткани обрабатывали в течение 1 ч в плазменной кислоте, полученной обработкой воды для иньекций искровым разрядом на воздухе. Полученные гистологические образцы анализировали иммуногистохимически.
Результаты. Обнаружены особенности изменения экспрессионного профиля клеток эпителия мочевого пузыря при действии плазменной кислоты in vitro, свидетельствующие о развити окислительного, нитрозативного и дикарбонильного стрессов, нарушении экспрессии НАДФН-оксидазы DUOX2 и VEGF, снижении пролиферативной активности клеток, что в целом соответствует основным механизмам повреждения уротелия при ИЦ/СБМП.
Заключение. выявленные эффекты плазменной кислоты в отношении клеток эпителия мочевого пузыря подтверждают возможность применения плазменной кислоты в качестве индуктора повреждения клеток уротелия, характерного для развития ИЦ/МБС, в моделях in vitro.
Ключевые слова: окислительный и нитрозативный стресс, синдром болезненного мочевого пузыря, уротелий, интерстициальный цистит
Полный текст статьи доступен
в "Библиотеке Врача"

Литература

1. Martov A., Muzhetskaya N., Salyukova J., Salyukov R. Minimally invasive treatments for interstitial cystitis/bladder pain syndrome. Urologiia. 2020;(5):93–98. Russian (Мартов А., Мужецкая Н., Салюкова Ю., Салюков Р. Малоинвазивные методы лечения интерстициального цистита/мочепузырного болевого синдрома. Урология. 2020;5:93–98).


2. Van de Merwe J.P., Nordling J., Bouchelouche P., Bouchelouche K., Cervigni M., Daha L.K., Elneil S., Fall M., Hohlbrugger G., Irwin P. Diagnostic criteria, classification, and nomenclature for painful bladder syndrome/interstitial cystitis: an ESSIC proposal. European urology. 2008:53(1):60–67.


3. Onopko V., Kirilenko E., Baranova E., Golubeva V. Interstitial cystitis or bladder pain syndrome: a modern perspective on the problem. Acta Biomedica Scientifica (East Siberian Biomedical Journal). 2016;1(1):65–69.


4. Greenwood-Van Meerveld B., Mohammadi E., Tyler K., Van Gordon S., Parker A., Towner R., Hurst R. Mechanisms of visceral organ crosstalk: importance of alterations in permeability in rodent models. The Journal of urology. 2015;194(3):804–811.


5. Ignashov Yu.A., Kuzmin I.V., Slesarevskaya M.N. Painful bladder syndrome: historical aspects. Urological reports. 2016;6(3):5–10. Russian (Игнашов Ю.А., Кузьмин И.В., Слесаревская М.Н. Синдром болезненного мочевого пузыря: исторические аспекты. Урологические ведомости. 2016;6(3):5–10).


6. Sant G.R. Etiology, pathogenesis, and diagnosis of interstitial cystitis. Reviews in urology. 2002:4(Suppl 1):S9.


7. Ke Q.-S., Kuo H.-C. Pathophysiology of interstitial cystitis/bladder pain syndrome. Tzu Chi Medical Journal. 2015;27(4):139–144.


8. Parsons C.L., Zupkas P., Parsons J.K. Intravesical potassium sensitivity in patients with interstitial cystitis and urethral syndrome. Urology. 2001;57(3):428–432.


9. Neuhaus J., Gonsior A., Cheng S., Stolzenburg J.-U., Berger F.P. Mechanosensitivity Is a Characteristic Feature of Cultured Suburothelial Interstitial Cells of the Human Bladder. International journal of molecular sciences. 2020;21(15):5474.


10. Logadottir Y., Hallsberg L., Fall M., Peeker R., Delbro D. Bladder pain syndrome/interstitial cystitis ESSIC type 3C: high expression of inducible nitric oxide synthase in inflammatory cells. Scandinavian journal of urology. 2013;47(1):52–56.


11. Oliveira M.G.d., Medeiros M.L.d., Tavares E.B., Mónica F.Z., Antunes E. Methylglyoxal, a reactive glucose metabolite, induces bladder overactivity in addition to inflammation in mice. Frontiers in physiology. 2020;11:290.


12. Palma T., Seabra A., Souto S., Maciel L., Alvarenga M., Siniscalchi R., Ganzarolli M., Ricetto C. A new experimental model for inducing interstitial cystitis by oxidative stress using bladder instillation of a nitric oxide donor gel. Actas Urológicas Españolas (English Edition). 2011;35(5):253–258.


13. Westropp J.L., Buffington C.T. In vivo models of interstitial cystitis. The Journal of urology. 2002;167(2) 694–702.


14. Kwon W.-A. Animal model of interstitial cystitis/bladder pain syndrome. International neurourology journal. 2018:;22(Suppl 1):S1.


15. Jin X.-W., Wang Q.-Z., Zhao Y., Liu B.-K., Zhang X., Wang X.-J., Lu G.-L., Pan J.-W., Shao Y. An experimental model of the epithelial to mesenchymal transition and pro-fibrogenesis in urothelial cells related to bladder pain syndrome/interstitial cystitis. Translational Andrology and Urology. 2021;10(11):4120.


16. Rooney P., Ryan C., McDermott B.J., Dev K., Pandit A., Quinlan L.R. Effect of Glycosaminoglycan Replacement on Markers of Interstitial Cystitis In Vitro. Frontiers in Pharmacology. 2020:1904.


17. Muradyan G., Gudkova E., Khilazheva E., Morgun A., Malinovskaya N., Salmina A., Salmin V. Effect of sliding discharge on proliferation and death of brain microvessel endothelial cells in vitro. Biomeditsinskaia Khimiia. 2021;67(2):150–157.


18. Olovyannikova R., Makarenko T., Lychkovskaya E., Gudkova E., Muradyan G., Medvedev N., Chekisheva T., Berdnikov S., Semichev E., Malinovskaya O. Chemical mechanisms of action of cold plasma on cells. Fundamental and clinical medicine. 2020: 5(4). Russian (Оловянникова Р., Макаренко Т., Лычковская Е., Гудкова Е., Мурадян Г., Медведева Н., Чекишева Т., Бердников С., Семичев Е., Малиновская Н. Химические механизмы действия холодной плазмы на клетки. Фундаментальная и клиническая медицина. 2020:5(4)).


19. Robinson R.D., Gutsol K., Rabinovich A., Fridman A.A. Plasma acid production in a gliding arc plasmatron. Plasma Medicine. 2012:2(4).


20. Пискарев И., Иванова И., Самоделкин А., Иващенко М. (2016), Инициирование и исследование свободно-радикальных процессов в биологических экспериментах, Нижний Новгород, 106


21. Salmin V.V., Salmina A.B., Morgun A.V. Plugin for ImageJ program for counting fluorescent marks on microphotography 2020: RU 2020612777. Russian (Салмин В.В., Салмина А.Б., Моргун А.В. Плагин для программы ImageJ для подсчета флуоресцентных меток на микрофотографиях. 2020: RU 2020612777).


22. Grasberger H., Gao J., Nagao-Kitamoto H., Kitamoto S., Zhang M., Kamada N., Eaton K.A., El-Zaatari M., Shreiner A.B., Merchant J.L. Increased expression of DUOX2 is an epithelial response to mucosal dysbiosis required for immune homeostasis in mouse intestine. Gastroenterology. 2015;149(7): 1849–1859.


23. Zhang X., Han J., Feng L., Zhi L., Jiang D., Yu B., Zhang Z., Gao B., Zhang C., Li M. DUOX2 promotes the progression of colorectal cancer cells by regulating the AKT pathway and interacting with RPL3. Carcinogenesis, 2021;42(1):105–117.


24. Nguyen D.M., Parekh P.R., Chang E.T., Sharma N.K., Carrier F. Contribution of dual oxidase 2 (DUOX2) to hyper-radiosensitivity in human gastric cancer cells. Radiation research. 2015;184(2):151-160.


25. Nigro C., Leone A., Fiory F., Prevenzano I., Nicolò A., Mirra P., Beguinot F., Miele C. Dicarbonyl stress at the crossroads of healthy and unhealthy aging. Cells. 2019;8(7):749.


26. Mey J.T., Haus J.M. Dicarbonyl stress and glyoxalase-1 in skeletal muscle: implications for insulin resistance and type 2 diabetes. Frontiers in cardiovascular medicine. 2018;5:117.


27. Barzegar Behrooz A., Syahir A., Ahmad S. CD133: beyond a cancer stem cell biomarker. Journal of drug targeting. 2019;27(3):257–269.


28. KarbanováJ.,Missol-KolkaE.,FonsecaA.-V.,LorraC.,JanichP.,HollerováH., Jászai J., Ehrmann J., Kolář Z., Liebers C. The stem cell marker CD133 (Prominin-1) is expressed in various human glandular epithelia. Journal of Histochemistry & Cytochemistry. 2008;56(11): 977–993.


29. 29. Grant D., Rose R.W., Kinsella J., Kibbey M. Angiogenesis as a component of epithelial-mesenchymal interactions. Epithelial-Mesenchymal Interactions in Cancer. 1995:235–248.


Об авторах / Для корреспонденции

А в т о р д л я с в я з и: Е. А. Алексеева – к.м.н., доцент кафедры урологии, андрологии и сексологии ИПО ФГБОУ ВО «Красноярский государственный медицинский университет им. проф. В. Ф. Войно-Ясенецкого», Красноярск, Россия; e-mail: vohminak@mail.ru


Похожие статьи

К содержанию номера

Бионика Медиа