Characteristics of the blood plasma “lipid peroxidation — antioxidant protection” system depending on nasal mucosa microflora composition in various chronic rhinitis phenotypes

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Chronic rhinitis is the most common ENT disease. Over the past decade, there has been an increased incidence of chronic rhinitis. In all forms of chronic rhinitis, there is a decrease in the protective properties of nasal mucous membrane, which can be accompanied by activation of nasal bacterial microflora. Dysbiosis of nasal mucous microbiota contributes to the development of inflammation, activation of immune cells with the development of immune reactions, activation of lipid peroxidation processes and changes in the activity of antioxidant defense factors in nasal cavity and blood. There is evidence that different phenotypic variants of chronic rhinitis are characterized by own specific spectrum of microorganisms in the nasal cavity, which significantly affects the course of diseases, as well as the state of the lipid peroxidation — antioxidant protection (LPO–AOP) system. The aim of our work was to comparatively assess quantitative composition of the microbial flora and indicators of the LPO–AOP system in patients with various forms of chronic rhinitis. The article presents the results of a laboratory examination of 165 patients with chronic rhinitis, including 45 patients with chronic allergic rhinitis, 49 patients with chronic vasomotor rhinitis, 32 patients with chronic atrophic rhinitis, and 39 patients with chronic infectious rhinitis. The control group consisted of 40 apparently healthy donors. In accordance with the study design, at the first stage, all subjects underwent a bacteriological examination of nasal mucous membrane and a quantitative assessment of the isolated microflora representatives. At the second stage, the LPO–AOP indices were determined in the blood plasma using a spectrophotometric method. Statistical analysis of the obtained results was performed using the Statistica 8.0 software package. To assess differences in the groups, the Kruskal–Wallis, Mann–Whitney, and Wilcoxon nonparametric tests were used. The critical level of statistical significance for testing scientific hypotheses was considered equal to p < 0.05. The data are presented as a median (Me) and interquartile range (Q25–Q75). Changes in nasal mucosa microbiome induce a decrease in the activity of antioxidant defense factors in all studied phenotypic forms of chronic rhinitis. In cases of chronic allergic, vasomotor and infectious rhinitis, a significant increase in the level of both primary and secondary lipid peroxidation products is observed. Studies show that the greatest increase in lipid peroxidation activity is recorded in chronic infectious rhinitis, as well as the greatest nasal mucosa dysbiosis is revealed in this phenotype. Thus, the leading pathogenetic mechanism in chronic rhinitis is presented by hypoxia due to intermittent nasal congestion, which contributes to changes in the LPO–AOP system. At the same time, activated microbial flora also contributes to aggravation of such changes.

About the authors

O. V. Smirnova

Federal Research Center “Krasnoyarsk Science Center” of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, Scientific Research Institute of Medical Problems of the North; Siberian Federal University

Email: ovsmirnova71@mail.ru

DSc (Medicine), Professor, Head of the Laboratory of Clinical Pathophysiology, Krasnoyarsk Research Center of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, Research Institute of Medical Problems of the North; Head of the Department of Medical Biology, Institute of Fundamental Biology and Biotechnology, Siberian Federal University

Russian Federation, Krasnoyarsk; Krasnoyarsk

N. S. Goncharova

Federal Research Center “Krasnoyarsk Science Center” of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, Scientific Research Institute of Medical Problems of the North

Author for correspondence.
Email: ovsmirnova71@mail.ru

Junior Researcher, Laboratory of Clinical Pathophysiology

Russian Federation, Krasnoyarsk

References

  1. Батуро А.П., Романенко Э.Е., Леонова А.Ю., Ярцева А.С., Савлевич Е.Л., Мокроносова М.А. Доминирование Staphylococcus aureus в микробиоценозе полости носа у детей и взрослых с инфекционным и аллергическим ринитом // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2015. № 1. С. 72–74. [Baturo A.P., Romanenko E.E., Leonova A.Y., Yartseva A.S., Savlevich E.L., Mokronosova M.A. The dominance of staphylococcus aureus in the microbiocenosis of the nasal cavity in children and adults with infectious and allergic rhinitis. Zhurnal mikrobiologii, èpidemiologii i immunobiologii = Journal of Microbiology, Epidemiology and Immunobiology, 2015, no. 1, рр. 72–74. (In Russ.)]
  2. Блоцкий А.А., Карпищенко С.А., Блоцкий Р.А. Сравнительный анализ эффективности хирургического лечения хронического ринита в амбулаторных условиях // Дальневосточный медицинский журнал. 2012. № 4. С. 82–85. [Blotsky A.A., Karpishchenko S.A., Blotsky R.A. Comparative analysis of the effectiveness of surgical treatment of chronic rhinitis on an outpatient basis. Dal’nevostochnyi meditsinskii zhurnal = Far Eastern Medical Journal, 2012, no. 4, pp. 82–85. (In Russ.)]
  3. Бодня О.С. Дифференциальный диагноз аллергического и неаллергического ринита: фенотипы и эндотипы // Практическая аллергология. 2021. № 2. С. 86–94. [Bodnya O.S. Differential diagnosis of allergic and non-allergic rhinitis: phenotypes and endotypes. Prakticheskaya allergologiya = Practical Allergology, 2021, no. 2, pp. 86–94. (In Russ.)] doi: 10.46393/ 2712-9667_2021_2_86_94
  4. Даренская М.А., Колесникова Л.И., Колесников С.И. COVID-19: окислительный стресс и актуальность антиокси- дантной терапии // Вестник Российской академии медицинских наук. 2020. Т. 75, № 4. С. 318–325. [Darenskaya M.A., Kolesnikova L.I., Kolesnikov S.I. COVID-19: oxidative stress and the relevance of antioxidant therapy. Vestnik Rossiiskoi akademii meditsinskikh nauk = Herald of the Russian Academy of Sciences, 2020, vol. 75, no. 4, pp. 318–325. (In Russ.)] doi: 10.15690/ vramn1360
  5. Кармен Н.Б., Стародумова Т.И. Влияние хронической гипоксии на активность процессов перекисного окисления липидов в мембранах лимфоцитов // Наука и мир. 2017. № 1–2 (41). С. 74–76. [Carmen N.B., Starodumova T.I. Effect of chronic hypoxia on the activity of lipid peroxidation processes in lymphocyte membranes. Nauka i mir = Science and World, 2017, no. 1–2 (41), pp. 74–76. (In Russ.)]
  6. Карпова Е.П., Бараташвили А.Д. Фенотипическая классификация ринитов и основные принципы терапии // Русский медицинский журнал. Медицинское обозрение. 2019. Т. 8, № 3. С. 33–36. [Karpova E.P., Baratashvili A.D. Phenotypic classification of rhinitis and basic principles of therapy. Russkii meditsinskii zhurnal. Meditsinskoe obozrenie = Russian Medical Journal. Medical Review, 2019, vol. 8, no. 3, pp. 33–36. (In Russ.)]
  7. Кичерова О.А., Рейхерт Л.И., Кичерова К.П. Вред и польза окислительного стресса // Медицинская наука и образование Урала. 2019. Т. 20, № 4 (100). С. 193–196. [Kicherova O.A., Reichert L.I., Kicherova K.P. Harm and benefit of oxidative stress. Meditsinskaya nauka i obrazovanie Urala = Medical Science and Education of the Urals, 2019, vol. 20, no. 4 (100), pp. 193–196. (In Russ.)]
  8. Лопатин А.С., Варвянская А.В. Вазомоторный ринит: патогенез, клиника, диагностика и возможности консервативного лечения // Практическая пульмонология. 2007. № 2. С. 33–38. [Lopatin A.S., Varvyanskaya A.V. Vasomotor rhinitis: pathogenesis, clinic, diagnosis and possibilities of conservative treatment. Prakticheskaya pulmonologiya = Practical Pulmonology, 2007, no. 2, pp. 33–38. (In Russ.)]
  9. Мельник А.М., Воронов А.В., Дворянчиков В.В., Исаченко В.С., Ачба Р.Р. Состояние микрофлоры полости носа при полипозном риносинусите // Российская оториноларингология. 2017. Т. 1, № 86. С. 73–82. [Melnik A.M., Voronov A.V., Dvoryanchikov V.V., Isachenko V.S., Achba R.R. The state of the microflora of the nasal cavity with polypous rhinosinusitis. Rossiiskaya otorinolaringologiya = Russian Otorhinolaryngology, 2017, vol. 1, no. 86, pp. 73–82. (In Russ.)]
  10. Методики клинических лабораторных исследований: справочное пособие. Том 3. Клиническая микробиология: бактериологические исследования; микологические исследования; паразитологические исследования; инфекционная иммунодиагностика; молекулярная диагностика инфекционных заболеваний / Под ред. В.В. Меньшикова. М.: Лабора, 2009. 880 с. [Methods of clinical laboratory tests: a reference manual. Vol. 3. Clinical microbiology: bacteriological studies; mycological studies; parasitological studies; infectious immunodiagnostics; molecular diagnosis of infectious diseases. Ed. by V.V. Menshikov. Moscow: Labora, 2009. 880 p. (In Russ.)]
  11. Никифорова Г.Н., Артамонова П.С., Шевчик Е.А. Нарушения функции слизистой оболочки в патогенезе хронических заболеваний полости носа // Медицинский совет. 2021. № 18. С. 94–99. [Nikiforova G.N., Artamonova P.S., Shevchik E.A. Disorders of the mucous membrane function in the pathogenesis of chronic diseases of the nasal cavity. Meditsinskiy sovet = Medical Council, 2021, no. 18, pp. 94–99. (In Russ.)]
  12. Пухаева М.О., Галуева З.Р., Михайлиди Е.Ф. Микробный биоценоз при аллергическом рините у детей // Альманах мировой науки. 2017. Т. 5, № 20. С. 21–22. [Pukhaeva M.O., Galueva Z.R., Mikhailidi E.F. Microbial biocenosis in allergic rhinitis in children. Al’manakh mirovoi nauki = Almanac of World Science, 2017, vol. 5, no. 20, pp. 21–22. (In Russ.)]
  13. Смирнова О.В., Гончарова Н.С. Сравнительная характеристика микрофлоры слизистой оболочки полости носа при различных формах хронического ринита // Инфекция и иммунитет. 2023. Т. 13, № 3. C. 506–516. [Smirnova O.V., Goncharova N.S. Comparative characteristics of nasal mucosa microflora in various forms of chronic rhinitis. Infektsiya i immunitet = Russian Journal of Infection and Immunity, 2023, vol. 13, no. 3, pp. 506–516. (In Russ.)] doi: 10.15789/2220-7619-CCO-8056
  14. Asher B.F., Guilford F.T. Oxidative stress and low glutathione in common ear, nose, and throat conditions: a systematic review. Altern. Ther. Health. Med., 2016, vol. 22, no. 5, pp. 44–50.
  15. Bachert C., Gevaert P., van Cauwenberge P. Staphylococcus aureus enterotoxins: a key in airway disease? Allergy, 2002, vol. 57, no. 6, pp. 480–487. doi: 10.1034/j.1398-9995.2002.02156.x
  16. Danevska I.A., Jakjovska T., Zendelovska D., Atanasovska E., Dzekova-Vidimliski P., Petrushevska M., Boshkovska K., Popova G., Tasevska E.G., Balkanov T. Comparison of oxidative stress levels in healthy children and children with allergic rhinitis. Pril. (Makedon Akad Nauk Umet Odd Med Nauki), 2023, vol. 44, no. 1, pp. 17–26. doi: 10.2478/prilozi-2023-0003
  17. Jaganjac M., Milkovic L., Zarkovic N., Zarkovic K. Oxidative stress and regeneration. Free Radic. Biol. Med., 2022, vol. 181, pp. 154–165. doi: 10.1016/j.freeradbiomed.2022.02.004
  18. Lewenza S., Charron-Mazenod L., Cho J.J., Mechor B. Identification of bacterial contaminants in sinus irrigation bottles from chronic rhinosinusitis patients. J. Otolaryngol. Head Neck Surg., 2010, vol. 39, no. 4, pp. 458–463.
  19. Lina G., Boutite F., Tristan A., Bes M., Etienne J., Vandenesch F. Bacterial competition for human nasal cavity colonization: role of Staphylococcal agr alleles. Appl. Environ. Microbiol., 2003, vol. 69, no. 1, pp. 18–23. doi: 10.1128/AEM.69.1.18-23.2003
  20. Moon H., Sim C., Lee J., Oh I., An T., Lee J. A prospective study on the association between oxidative stress and duration of symptoms in allergic rhinitis. J. Pers. Med., 2021, vol. 11, no. 12: 1290. doi: 10.3390/jpm11121290
  21. Qin Z., Xie L., Li W., Wang C., Li Y. New insights into mechanisms traditional chinese medicine for allergic rhinitis by regulating inflammatory and oxidative stress pathways. J. Asthma. Allergy, 2024, vol. 17, pp. 97–112. doi: 10.2147/JAA.S444923
  22. Valgimigli L. Lipid peroxidation and antioxidant protection. Biomolecules, 2023, vol. 13, no. 9: 1291. doi: 10.3390/biom13091291

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Smirnova O.V., Goncharova N.S.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».