Влияние гелиевой холодной плазмы на каталитическую активность некоторых дегидрогеназ эритроцитов крови крыс

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Цель работы - уточнение влияния гелиевой холодной плазмы на каталитические свойства лактатдегидрогеназы и альдегиддегидрогеназы эритроцитов крови крыс. На 20 белых крысах линии Wistar было изучено влияние гелиевой холодной плазмы на состояние эритроцитов. По завершении полного курса воздействий (по 1 сеансу в течение 5 дней) у всех животных брали образцы крови и дифференциальным центрифугированием по стандартной методике выделяли из них взвесь эритроцитов для оценки активности дегидрогеназ - лактатдегидрогеназы в прямой и обратной реакциях, а также альдегиддегидрогеназы. Холодную плазму синтезировали с применением разработанного в Институте прикладной физики РАН специального устройства, работающего по принципу СВЧ-ионизации газового потока. Установлено, что изучаемый фактор обеспечивает стимуляцию активности лактатдегидрогеназы как в прямой, так и в обратной реакциях. У крыс, чьи кожные покровы были обработаны холодной плазмой, активность эритроцитарной лактатдегидрогеназы в прямой реакции практически удвоилась, продемонстрировав прирост в 94 %, а в обратной - повысилась лишь на 48 %. Альдегиддегидрогеназа эритроцитов крови крыс демонстрирует тенденцию к умеренной инактивации, что проявляется в снижении каталитических свойств на 13 %. Таким образом, показано, что обработка кожных покровов здоровых крыс гелиевой холодной плазмой обеспечивает стимуляцию энергетического обмена клеток крови, а также умеренно угнетает активность альдегиддегидрогеназы, одного из детоксикационных энзимов. Характер наблюдаемых сдвигов указывает на их адаптивность. В целом полученные в результате провеДенного исследования данные подтверждают ведущую роль модуляции свободнорадикальных процессов в молекулярно-клеточных механизмах действия гелиевой холодной плазмы на биологическую систему.

Об авторах

А. К. Мартусевич

Приволжский исследовательский медицинский университет Минздрава России

Email: cryst-mart@yandex.ru

А. Г. Соловьева

Приволжский исследовательский медицинский университет Минздрава России

Email: cryst-mart@yandex.ru

С. Ю. Краснова

Приволжский исследовательский медицинский университет Минздрава России

Email: cryst-mart@yandex.ru

А. Г. Галка

Приволжский исследовательский медицинский университет Минздрава России; Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики РАН

Email: cryst-mart@yandex.ru

А. В. Костров

Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики РАН

Email: cryst-mart@yandex.ru

Список литературы

  1. Dobrynin D., Fridman G., Friedman G., Fridman A.A. Physical and biological mechanisms of direct plasma interaction with living tissue // New Journal of Physics. 2009. Vol. 11. Issue11. P. 115020-115046. https://doi.org/10.1088/1367-2630/11/11/115020
  2. Dubuc A., Monsarrat P., Virard F., Merbahi N., Sarrette J.P., Laurencin S., et al. Use of cold- atmospheric plasma in oncology: a concise systematic review // Therapeutic Advances in Medical Oncology. 2018. Vol. 10. 12 p. https://doi.org/10.1177/1758835918786475
  3. Hoffmann C., Berganza C., Zhang J. Cold Atmospheric Plasma: methods of production and application in dentistry and oncology // Medical Gas Research. 2013. Vol. 3. Issue 1. P. 21. https://doi.org/10.1186/2045-9912-3-21
  4. Jawaid P., Rehman M.U., Zhao Q.L., Takeda K., Ishikawa K., Hori M., et al. Helium-based cold atmospheric plasma-induced reactive oxygen species-mediated apoptotic pathway attenuated by platinum nanoparticles // Journal of Cellular and Molecular Medicine. 2016. Vol. 20. Issue 9. P. 1737-1748. https://doi.org/10.1111/jcmm.12880
  5. Ermolaeva S.A., Varfolomeev A.F., Chernukha M.Yu., Yurov D.S., Vasiliev M.M., Kaminskaya A.A., et al. Bactericidal effects of non-thermal argon plasma in vitro, in biofilms and in the animal model of infected wounds // Journal of Medical Microbiology. 2011. Vol. 60. Pt. 1. P. 75-83. https://doi.org/10.1099/jmm.0.020263-0
  6. Alkawareek M.Y., Gorman S.P., Graham W.G., Gilmore B.F. Potential cellular targets and antibacterial efficacy of atmospheric pressure non-thermal plasma // International Journal of Antimicrobial Agents. 2014. Vol. 43. Issue 2. P. 154-160. https://doi.org/10.1016/j.ijantimicag.2013.08.022
  7. Flynn P.B., Busetti A., Wielogorska E., Chevallier O.P., Elliott C.T., Laverty G., et al. Non-thermal Plasma Exposure Rapidly Attenuates Bacterial AHL-Dependent Quorum Sensing and Virulence // Scientific Reports. 2016. Vol. 6. Article number: 26320. https://doi.org/10.1038/srep26320
  8. Мартусевич А.К., Соловьева А.Г., Краснова С.Ю., Янин Д.В., Галка А.Г., Костров А.В. Влияние гелиевой холодной плазмы на метаболические и физико-химические параметры крови человека in vitro // Биомедицина. 2018. N 2. С. 47-58.
  9. Brun P., Pathak S., Castagliuolo I., Palu G., Zuin M., Cavazzana R., et al. Helium generated cold plasma finely regulates activation of human fibroblast-like primary cells // PLoS ONE. 2014. Vol. 9. Issue 8. P. e104397. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0104397
  10. Wiegand C., Fink S., Beier O., Horn K., Pfuch A., Schimanski A., et al. Dose- and time-dependent cellular effects of cold atmospheric pressure plasma evaluated in 3D skin models // Skin pharmacology and physiology. 2016. Vol. 29. Issue 5. P. 257-265. https://doi.org/10.1159/000450889
  11. Мартусевич А.К., Соловьева А.Г., Янин Д.В., Галка А.Г., Краснова С.Ю. Влияние гелиевой холодной плазмы на параметры окислительного метаболизма крови in vitro // Вестник новых медицинских технологий. 2017. Т. 24. N 3.С. 163-166. https://doi.org/10.12737/article_59c4a9e679ca86.74880803
  12. Мартусевич А.К., Соловьева А.Г., Краснова С.Ю. Влияние гелиевой холодной плазмы на состояние окислительного метаболизма крови крыс // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. 2018. N 2 (42). С. 161-165. https://doi.org/10.18286/1816-4501-2018-2-161-165
  13. Мартусевич А.К., Соловьева А.Г., Галка А.Г., Козлова Л.А., Янин Д.В. Влияние гелиевой холодной плазмы на метаболизм эритроцитов // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2019. Т. 167. N 2. С. 144-146.
  14. Мартусевич А.К., Краснова С.Ю., Перетягин П.В., Галка А.Г., Голыгина Е.С., Костров А.В. Влияние гелиевой холодной плазмы на параметры вариабельности сердечного ритма крыс // Биофизика. 2019. Т. 64. N 3. С. 596-600. https: //doi.org/10.1134/S0006302919030219
  15. Мартусевич А.К., Краснова С.Ю., Галка А.Г., Перетягин П.В., Янин Д.В., Костров А.В. Оценка микроциркуляторного ответа на воздействие холодной гелиевой плазмы // Биофизика. 2019. Т 64. N 4. С. 767-771. https://doi.org/10.1134/S0006302919040161
  16. Мартусевич А.К., Соловьева А.Г., Перетягин С.П. Влияние различных форм оксида азота на свойства альдегиддегидрогеназы эритроцитов // Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. 2014. N 11. С. 60-65.
  17. Давыдюк А.В., Мартусевич А.К., Соловьева А.Г., Каримова Р.Г. Метаболическая адаптация эритроцитарных оксидоредуктаз к воздействию глутатион-содержащих динитрозильных комплексов железа // Ученые записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана. 2015. Т. 221. N 1. С. 60-64.
  18. Соловьева А.Г., Перетягин С.П. Влияние субхронического воздействия ингаляций оксида азота на метаболические процессы в крови экспериментальных животных // Биомедицинская химия. 2016. Т. 62. N 2. С. 212-214. https://doi.org/10.18097/PBMC20166202212

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

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».