Метаболическая и радиочастотная характеристика действия активных форм кислорода и оксида азота на биологическую ткань ex vivo

Цель. Комплексная оценка действия активных форм кислорода и оксида азота на фрагмент рубцовой ткани ex vivo.

Материалы и методы. Исследование проводилось с использованием фрагментов рубцовой ткани (n=10), удаленных интраоперационно у пациентов с контрактурой Дюпюитрена. Каждый фрагмент был разделен на три равные части. Первая часть не подвергалась никаким манипуляциям, вторая была обработана синглетным кислородом, третья часть − оксидом азота (20 ppm). Продолжительность периода обработки тканей составляла 5 минут для всех факторов. По завершении эксперимента во всех образцах методом ближнепольного резонансного СВЧ-зондирования была проведена оценка диэлектрических свойств ткани с использованием программного комплекса, разработанного в Институте прикладной физики Российской академии наук. Далее каждую порцию ткани гомогенизировали с помощью аппарата "Ultraturrax" в соответствии со стандартной процедурой. Параметры окислительного метаболизма (интенсивность свободнорадикального окисления и общая антиоксидантная активность) изучали в полученных гомогенатах методом Fe-индуцированной биохемилюминесценции.

Результаты. Установлено, что обработка фрагментов рубцовой ткани потоком газа от генераторов синглетного кислорода и оксида азота приводит к изменению диэлектрических свойств ткани и интенсивности свободнорадикальных процессов в ней, а характер реакции специфичен для влияющего фактора. Показано, что особенностью действия синглетного кислорода является умеренное повышение диэлектрической проницаемости ткани и сбалансированное стимулирующее действие на про- и антиоксидантные системы. Эффект NO при концентрации 20 ppm связан с заметным увеличением диэлектрической проницаемости и проводимости, а также значительным увеличением антиоксидантного потенциала ткани.

1. Перетягин С.П., Стручков А.А., Мартусевич А.К., Костина О.В., Лузан А.С. Применение озона как средства детоксикации в раннем периоде ожоговой болезни. Скорая медицинская помощь. 2011;12(3):39-43.

2. Гусакова С.В., Ковалев И.В., Смаглий Л.В., Бирулина Ю.Г., Носарев А.В., Петрова И.В., Медведев М.А., Орлов С.Н., Реутов В.П. Газовая сигнализация в клетках млекопитающих. Успехи физиологических наук. 2015;46(4):53-73.

3. Заворотная Р.М. Синглетный кислород при лечении ряда патологических процессов: физико-химические аспекты. Украинский ревматологический журнал. 2002;7(1):35-37.

4. Костюк В.А., Потапович А.И. Биорадикалы и биоантиоксиданты. Минск: БГУ; 2004. Ссылка активна на 15.08.2021. http://www.bio.bsu.by/physioha/files/pub_kostyuk_potapovich_monograph2004.pdf

5. Мартусевич А.А., Перетягин С.П., Мартусевич А.К. Молекулярные и клеточные механизмы действия синглетного кислорода на биосистемы. Современные технологии в медицине. 2012;2:128- 134.

6. Самосюк И.З., Фисенко Л.И. Синглетно-кислородная терапия. Киев. 2007.

7. Vanin AF. Dinitrosyl iron complexes with thiolate ligands: physico-chemistry, biochemistry and physiology. Nitric Oxide. 2009;21(1):1-13. https://doi.org/10.1016/j.niox.2009.03.005

8. Мартусевич А.К., Соловьева А.Г., Перетягин С.П. Влияние свободного и депонированного оксида азота на энергетический метаболизм крови. Современные технологии в медицине. 2013;5(4):33-38.

9. Martusevich AA, Solov'Ieva AG, Martusevich AK. Influence of singlet oxygen inhalation on the state of blood pro- and antioxidant systems and energy metabolism. Bulletin of Experimental Biology and Medicine. 2013;156(1):41-43. https://doi.org/10.1007/s10517-013-2273-3

10. Мартусевич А.К., Соловьева А.Г., Перетягин С.П., Митрофанов В.Н. Оценка влияния некоторых физических факторов на энергетический метаболизм крови in vitro. Биомедицина. 2013;1:103- 108.

11. Костров А.В., Стриковский А.В., Янин Д.В., Смирнов А.И., Загайнов В.Е., Васенин С.А., Дружкова И.Н., Пантелеева Г.А., Давоян З.В. Исследование электродинамических параметров биологических тканей. Альманах клинической медицины. 2008;17- 2:96-99.

12. Костров A.В., Смирнов А.И., Янин Д.В., Стриковский А.В., Пантелеева Г.А. Резонансная ближнепольная СВЧ-диагностика неоднородных сред. Известия РАН. Серия физическая. 2005;69(12):1716-1720.

13. Янин Д.В., Галка А.Г., Смирнов А.И., Костров А.В., Стриковский А.В. Резонансная ближнепольная СВЧ-диагностика неоднородных сред. Успехи прикладной физики. 2014;2(6):555-570.

14. Мартусевич А.К., Перетягин С.П., Соловьева А.Г., Мартусевич А.А., Плеханова А.Д. Экспериментальное изучение некоторых системных эффектов ингаляций оксида азота. Биофизика. 2016;61(1):139-143.

15. Петросян В.И. Резонансное излучение воды в радиодиапазоне. Письма в журнал технической физики. 2005;31(23):29-33.

16. Naito S, Hoshi M, Mashimo S. In vivo dielectric analysis of free water content of biomaterials by time domain reflectometry. Anal Biochem. 1997;251(2):163-72. 1534. https://doi.org/10.1006/abio.1997.2256

17. Мартусевич А.К., Янин Д.В., Богомолова Е.Б., Галка А.Г., Клеменова И.А., Костров А.В. Возможности и перспективы применения СВЧ-томографии в оценке состояния кожи. Биомедицинская радиоэлектроника. 2017;12:3-12.