Значимость активности аргиназы печени в процессах детоксикации, формировании тиреоидного статуса и дислипидемии у крыс с экспериментальным перитонитом

Перитонит является хирургической и общепатологической проблемой, актуальность которой  не снижается, несмотря на достижения современной клинической и экспериментальной медицины. Перитонит, будучи одним из тяжелейших осложнений различных заболеваний и повреждений органов брюшной полости, запускает сложный каскад патологических реакций с нарушением процессов жизнедеятельности. Летальность при пе- ритоните составляет 20‒30 %, а при наиболее тяжелых его формах – 50‒80 %. Высокая летальность обусловлена эндотоксинемией, полиорганной недостаточностью и сепсисом. К настоящему времени накопилось достаточно данных, свидетельствующих о значимости аргиназы печени в процессах детоксикации и жизнедеятельности организма в норме и при патологии. Были основания полагать, что ее активность будет иметь значимость в патогенезе перитонита. Однако значимость активности аргиназы печени в процессах детоксикации и в патогенезе септических состояний, перитонита в частности, до сих пор изучена недостаточно.

Целью исследования являлось выяснение значимости активности аргиназы печени в процессах детоксикации, формировании тиреоидного статуса и дислипидемии у крыс с экспериментальным перитонитом (CLP-модель).

В опытах на крысах установлено, что в изменении содержания общего холестерина в печени и липопротеинах в сыворотке крови, уровня йодсодержащих гормонов щитовидной железы в плазме крови и температуры тела  при CLP-перитоните участвуют аргиназа печени и монооксид азота. Развитие CLP-перитонита в условиях депрессии аргиназы печени N^ω-гидрокси-нор-L-аргинином в дозе 10 мг/кг сопровождается более выраженным угнетением детоксикационной функции печени, усугублением изменения содержания общего холестерина в печени и липопротеинах сыворотки крови, уровня йодсодержащих гормонов в плазме крови и способствует развитию вторичной дислипопротеинемии.

1. Peritonites post operatoires: facteurs pronostiques de mortalite / Y. Marzougui [et al.] // Arch. Inst. Pasteur Tunis. – 2014. – Vol. 91, N 1–4. – Р. 67–76.

2. Яковлев, М. Ю. Системная эндотоксинемия / М. Ю. Яковлев. – М.: Наука, 2021. – 184 с.

3. Metabolism via Arginase or nitric oxide synthase: two competing arginine pathways in macrophages / M. Rath [et al.] // Front Immunol. – 2014. – N 5. – Art. ID 532. https://doi.org/10.3389/fimmu.2014.00532

4. Mori, M. Regulation of nitric oxide synthesis and apoptosis by arginase and arginine recycling / M. Mori // J. Nutr. – 2007. – Vol. 137, N 6–2. – Р. 1616S–1620S. https://doi.org/10.1093/jn/137.6.1616S

5. Thyroid status and nitric oxide in rat arterial vessels / R. M. McAllister [et al.] // J. Endocrinol. – 2005. – Vol. 185, N 1. – Р. 111–119. https://doi.org/10.1677/joe.1.06022

6. Nitric oxide synthase activity in hyperthyroid and hypothyroid rats / A. Quesada [et al.] // Eur. J. Endocrinol. – 2002. – Vol. 147, N 1. – Р. 117–122. https://doi.org/10.1530/eje.0.1470117

7. Duntas, L. H. Renewed focus on the association between thyroid hormones and lipid metabolism / L. H. Duntas, G. Brenta // Front Endocrinol. (Lausanne). – 2018. – Vol. 9. – Art. ID 511. – P. 1–10. https://doi.org/10.3389/fendo.2018.00511

8. Бондарь, Т. Н. Тиреоидный статус организма и оксид азота / Т. Н. Бондарь // Аннали Мечников. ін-ту. – 2008. – № 3. – С. 8–12.

9. Pegg, A. E. Mammalian polyamine metabolism and function / A. E. Pegg // IUBMB Life. – 2009. – Vol. 61, N 9. – P. 880–894. https://doi.org/10.1002/iub.230

10. Directive 2010/63/EU of the European Parliament and of the Council of 22 September 2010 on the protection of animals used for scientific purposes [Electronic resource]. – Mode of access: https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/PDF/?uri=CELEX:32010L0063&qid=1660822800456&from=EN. – Date of access: 10.07.2024.

11. Ветеринарно-санитарные правила по приему, уходу и вскрытию подопытных животных в вивариях научноисследовательских институтов, станциях, лабораториях, учебных заведениях, а также в питомниках // Нац. фонд техн. норм. правовых актов Респ. Беларусь [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.tnpa.by/#!/FileText/348641/250983. – Дата доступа: 10.07.2024.

12. Моделирование экспериментального сепсиса путем выполнения лигирования и пункции слепой кишки (CLP-процедура) / Е. Ю. Шаповалова [и др.] // Ульянов. мед.-биол. журн. – 2020. – № 3. – С. 150–158.

13. Using the cecal ligation and puncture model of sepsis to induce rats to multiple organ dysfunction / J. M. C. Capcha [et al.] // Bio-protocol. – 2021. – Vol. 11, N 7. – P. e3979. https://doi.org/10.21769/BioProtoc.3979

14. Burstein, M. Sur la clarification du sérum lipémique par l’héparine in vitro / M. Burstein, J. Samaille // C. R. Hebd. Seances Acad. Sci. – 1955. – Vol. 241, N 9. – Р. 664–665.

15. Крехова, М. А. Фракционное определение эфиров холестерина в крови и тканях с помощью хроматографии в тонком слое / М. А. Крехова, М. К. Чехранова // Вопр. мед. химии. – 1971. – Т. 17, № 1. – С. 93–98.

16. Increased arginase activity contributes to airway remodelling in chronic allergic asthma / H. Maarsingh [et al.] // Eur. Resp. J. – 2011. – Vol. 38, N 2. – Р. 318–328. https://doi.org/10.1183/09031936.00057710

17. Nitrite and nitrate determinations in plasma: a critical evaluation / H. Moshage [et al.] // Clin. Chem. – 1995. – Vol. 41, N 6. – P. 892–896. https://doi.org/10.1093/clinchem/41.6.892

18. Камышников, В. С. Справочник по клинико-биохимическим исследованиям и лабораторной диагностике / В. С. Камышников. – 3-e изд. – М.: МЕДпресс-информ, 2009. – 896 с.

19. Способ определения веществ группы средних молекул в биологических жидкостях: а. с. 1520445 СССР, VRB F 01 № 33/50. / В. М. Моин [и др.]. – № 4323421/28-14; заяв. 02.11.87; опубл. 07.11.89 // Открытия. Изобретения. – 1989. – № 41. – С. 415.

20. Способ определения токсичности биологических жидкостей: а. с. 1146570 СССР, МКИ б Ol № 1/28 / О. А. Радькова [и др.]. – № 3458007/28-13; заяв. 18.06.84; опубл. 23.03.85 // Открытия. Изобретения. – 1985. – № 41. – С. 415.

21. Serum lipid profile, cytokine production, and clinical outcome in patients with severe sepsis / A. Lekkou [et al.] // J. Crit. Care. – 2014. – Vol. 29, N 5. – P. 723–727. https://doi.org/10.1016/j.jcrc.2014.04.018

22. HDL-S1P protects endothelial function and reduces lung injury during sepsis in vivo and in vitro / Y. Fan [et al.] // Int. J. Biochem. Cell Biol. – 2020. – Vol. 126. – Art. 105819. https://doi.org/10.1016/j.biocel.2020.105819

23. High-density lipoprotein (HDL) particle size and concentration changes in septic shock patients / S. Tanaka [et al.] // Ann. Intensive Care. – 2019. – Vol. 9, N 1. – Art. 68. https://doi.org/10.1186/s13613-019-0541-8

24. Гусаковская, Э. В. Характеристика изменений в организме крыс с острым экспериментальным перитонитом / Э. В. Гусаковская, Н. Е. Максимович // Журн. Гродн. гос. мед. ун-та. – 2022. – Т. 29, № 1. – С. 91–97.

25. Amunugama, K. The lipid biology of sepsis / K. Amunugama, D. P. Pike, D. A. Ford // J. Lipid Res. – 2021. – Vol. 62. – Art. 100090. https://doi.org/10.1016/j.jlr.2021.100090

26. Чепелева, Е. Н. Клетки Купфера в регуляции содержания холестерина в печени и липопротеинах крови, уровня йодсодержащих гормонов щитовидной железы в крови и температуры тела у крыс с экспериментальным перитонитом / Е. Н. Чепелева, Ф. И. Висмонт // Вес. Нац. aкад. навук Беларусі. Сер. мед. навук. – 2021. – Т. 18, № 4. – С. 391–401.

27. Changes in lipid metabolism in pediatric patients with severe sepsis and septic shock / A. C. G. Bermudes [et al.] // Nutrition. – 2018. – Vol. 47. – P. 104–109. https://doi.org/10.1016/j.nut.2017.09.015

28. Changes in HDL-associated apolipoproteins relate to mortality in human sepsis and correlate to monocyte and platelet activation / S. Barlage [et al.] // Intensive Care Med. – 2009. – Vol. 35, N 11. – P. 1877–1885. https://doi.org/10.1007/s00134009-1609-y

29. Stuehr, D. J. Mammalian nitric oxide synthases / D. J. Stuehr // Biochim. Biophys. Acta. – 1999. – Vol. 1411, N 2–3. – P. 217–230. https://doi.org/10.1016/s0005-2728(99)00016-x

30. MacMicking, J. Nitric oxide and macrophage function / J. MacMicking, Q. W. Xie, C. Nathan // Annu. Rev. Immunol. – 1997. – Vol. 15. – P. 323–350. https://doi.org/10.1146/annurev.immunol.15.1.323

31. The arginase II gene is an anti-inflammatory target of liver X receptor in macrophages / C. Marathe [et al.] // J. Biol. Chem. – 2006. – Vol. 281, N 43. – P. 32197–32206. https://doi.org/10.1074/jbc.M605237200

32. Чепелева, Е. Н. О значимости активности аргиназы печени и клеток Купфера в развитии вторичной атерогенной дислипидемии и формировании тиреоидного статуса у крыс с экспериментальным перитонитом / Е. Н. Чепелева, Ф. И. Висмонт // Вес. Нац. aкад. навук Беларусі. Сер. мед. навук. – 2023. – Т. 20, № 1. – С. 17–27.

33. Arginase: a multifaceted enzyme important in health and disease / R. W. Caldwell [et al.] // Physiol. Rev. – 2018. – Vol. 98, N 2. – P. 641–665. https://doi.org/10.1152/physrev.00037.2016

34. Munder, M. Arginase: an emerging key player in the mammalian immune system / M. Munder // Br. J. Pharmacol. – 2009. – Vol. 158, N 3. – P. 638–651. https://doi.org/10.1111/j.1476-5381.2009.00291.x