vtioВестник трансплантологии и искусственных органовRussian Journal of Transplantology and Artificial Organs1995-1191Academician V.I.Shumakov National Medical Research Center of Transplantology and Artificial Organs", Ministry of Health of the Russian Federation10.15825/1995-1191-2020-2-158-164vtio-1197Research ArticleКонсервация донорских органовOrgan preservationПрименение пероксиредоксина для прекондиционирования трансплантата сердца крысыUse of peroxiredoxin for preconditioning of heterotopic heart transplantation in a ratГрудининН. В.GrudininN. V.

Грудинин Никита Владимирович

Адрес: 123182, Москва, ул. Щукинская, д. 1. Тел. (903) 805-63-58. 

Nikita Grudinin

Address: 1, Shchukinskaya str., Moscow, 123182. Tel. (903) 805-63-58.

Zbignev.religa@mail.ruБогдановВ. К.BogdanovV. K.ШараповМ. Г.SharapovM. G.БуненковН. С.BunenkovN. S.МожейкоН. П.MozheikoN. P.ГончаровР. Г.GoncharovR. G.ФесенкоЕ Е.FesenkoE. E.НовоселовВ. И.NovoselovV. I.ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр трансплантологии и искусственных органов имени академика В.И. Шумакова» Минздрава РоссииРоссияShumakov National Medical Research Center of Transplantology and Artificial OrgansRussian FederationФГБОУ ВО «Тверской государственный медицинский университет» Минздрава РоссииРоссияTver State Medical UniversityRussian FederationИнститут биофизики клетки Российской академии наук ФИЦ ПНЦБИ РАНРоссияInstitute of Cell BiophysicsRussian FederationФГБОУ ВО «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова» Минздрава РоссииРоссияPavlov First St. Petersburg State Medical UniversityRussian Federation202012072020222158164Copyright © Грудинин Н.В., Богданов В.К., Шарапов М.Г., Буненков Н.С., Можейко Н.П., Гончаров Р.Г., Фесенко Е.Е., Новоселов В.И., 20202020Грудинин Н.В., Богданов В.К., Шарапов М.Г., Буненков Н.С., Можейко Н.П., Гончаров Р.Г., Фесенко Е.Е., Новоселов В.И.Grudinin N.V., Bogdanov V.K., Sharapov M.G., Bunenkov N.S., Mozheiko N.P., Goncharov R.G., Fesenko E.E., Novoselov V.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journal.transpl.ru/vtio/article/view/1197

Пероксиредоксин 6 (Prx6) является антиоксидантным ферментом человеческого организма, выполняющим в клетке ряд важных функций. Prx6 восстанавливает широкий спектр перекисных субстратов, благодаря чему играет ведущую роль в поддержании окислительно-восстановительного гомеостаза клеток млекопитающих. Помимо пероксидазной активности Prx6 содержит в себе каталитический центр фосфолипазы А2, и таким образом, принимает участие в метаболизме фосфолипидов мембран. Благодаря пероксидазной и фосфолипазной активности Prx6 участвует в передаче внутриклеточных и межклеточных сигналов, способствуя запуску регенерационных процессов в клетке, подавлению апоптоза и активации пролиферации клеток. С учетом выполняемых функций Prx6 способен эффективно бороться с окислительным стрессом, вызванным различными факторами, в том числе при ишемически-реперфузионных поражениях. На модели гетеротопической трансплантации сердца крысы показан кардиопротекторный эффект экзогенного рекомбинантного Prx6, введенного перед пересадкой и последующей реперфузией сердца. Продемонстрировано, что экзогенный Prx6 уменьшает тяжесть ишемически-реперфузионного поражения сердца и способствует нормализации его структурного – функционального состояния при гетеротопической трансплантации. Применение рекомбинантного Prx6 может быть эффективным подходом в предупреждении / купировании ишемически-реперфузионных поражений сердца, а также для сохранения изолированного сердца при трансплантации.

Peroxiredoxin 6 (Prdx6) is an antioxidant enzyme in the human body that performs a number of important functions in the cell. Prdx6 restores a wide range of peroxide substrates, thus playing a leading role in maintaining redox homeostasis in mammalian cells. In addition to peroxidase activity, Prdx6 has an activity of phospholipase A2, thus taking part in membrane phospholipid metabolism. Due to its peroxidase and phospholipase activity, Prdx6 participates in intracellular and intercellular signal transmission, thereby facilitating the initiation of regenerative processes in the cell, suppression of apoptosis and activation of cell proliferation. Given the functions performed, Prdx6 can effectively deal with oxidative stress caused by various factors, including ischemia-reperfusion injury. On an animal model of rat heterotopic heart transplantation, we showed the cardioprotective potential of exogenous recombinant Prdx6, introduced before transplantation and subsequent reperfusion injury of the heart. It has been demonstrated that exogenous Prdx6 effectively alleviates the severity of ischemia-reperfusion injury of the heart by 2–3 times, providing normalization of its structural and functional state during heterotopic transplantation. The use of recombinant Prdx6 can be an effective approach in preventing/alleviating ischemia-reperfusion injury of the heart, as well as in maintaining an isolated heart during transplantation.

ишемия – реперфузияпероксиредоксингетеротопическая трансплантация сердцаischemia-reperfusion injuryperoxiredoxinheterotopic heart transplantationРабота выполнена при поддержке гранта РФФИ № 19-04-00080 А.ReferencesAlam SR, Lewis SC, Zamvar V, Pessotto R, Dweck MR, Krishan A et al. Perioperative elafin for ischaemia-reperfusion injury during coronary artery bypass graft surgery: a randomised-controlled trial. Heart. 2015; 101 (20): 1639–1645. doi: 10.1136/heartjnl-2015-307745.Alam SR, Lewis SC, Zamvar V, Pessotto R, Dweck MR, Krishan A et al. Perioperative elafin for ischaemia-reperfusion injury during coronary artery bypass graft surgery: a randomised-controlled trial. Heart. 2015; 101 (20): 1639–1645. doi: 10.1136/heartjnl-2015-307745.Conroy F, Yewdall NA. Peroxiredoxin Proteins as Building Blocks for Nanotechnology. Methods Mol Biol. 2020; 2073: 39–54. doi: 10.1007/978-1-4939-9869-2_3.Conroy F, Yewdall NA. Peroxiredoxin Proteins as Building Blocks for Nanotechnology. Methods Mol Biol. 2020; 2073: 39–54. doi: 10.1007/978-1-4939-9869-2_3.Fisher AB. The phospholipase A2 activity of peroxiredoxin 6. J Lipid Res. 2018; 59 (7): 1132–1147. doi: 10.1194/jlr.R082578.Fisher AB. The phospholipase A2 activity of peroxiredoxin 6. J Lipid Res. 2018; 59 (7): 1132–1147. doi: 10.1194/jlr.R082578.Novoselov VI, Ravin VK, Sharapov MG. Modified peroxiredoxins as prototypes of drugs with powerful antioxidant action. BIOPHYSICS. 2011; 56: 836–842. [In Russ].Novoselov VI, Ravin VK, Sharapov MG. Modified peroxiredoxins as prototypes of drugs with powerful antioxidant action. BIOPHYSICS. 2011; 56: 836–842. [In Russ].Rhee SG. Overview on Peroxiredoxin. Mol Cells. 2016 Jan; 39 (1): 1–5.Rhee SG. Overview on Peroxiredoxin. Mol Cells. 2016 Jan; 39 (1): 1–5.Sharapov MG, Novoselov VI, Fesenko EE, Bruskov VI, Gudkov SV. The role of peroxiredoxin 6 in neutralization of X-ray mediated oxidative stress: effects on gene expression, preservation of radiosensitive tissues and postradiation survival of animals. Free Radic Res. 2017; 51 (2): 148–166. doi: 10.1080/10715762.2017.1289377.Sharapov MG, Novoselov VI, Fesenko EE, Bruskov VI, Gudkov SV. The role of peroxiredoxin 6 in neutralization of X-ray mediated oxidative stress: effects on gene expression, preservation of radiosensitive tissues and postradiation survival of animals. Free Radic Res. 2017; 51 (2): 148–166. doi: 10.1080/10715762.2017.1289377.Sharapov MG, Novoselov VI, Gudkov SV. Radioprotective Role of Peroxiredoxin 6. Antioxidants (Basel). 2019; 8 (1) doi: 10.3390/antiox8010015.Sharapov MG, Novoselov VI, Gudkov SV. Radioprotective Role of Peroxiredoxin 6. Antioxidants (Basel). 2019; 8 (1) doi: 10.3390/antiox8010015.Sharapov MG, Novoselov VI, Ravin VK. Construction of a Fusion Enzyme Exhibiting Superoxide Dismutase and Peroxidase Activity. Biochemistry (Mosc). 2016; 81 (4): 420–427.Sharapov MG, Novoselov VI, Ravin VK. Construction of a Fusion Enzyme Exhibiting Superoxide Dismutase and Peroxidase Activity. Biochemistry (Mosc). 2016; 81 (4): 420–427.Wang X, Phelan SA, Forsman-Semb K, Taylor EF, Petros C, Brown A et al. Mice with targeted mutation of peroxiredoxin 6 develop normally but are susceptible to oxidative stress. J Biol Chem. 2003; 4 (278, 27): 25179– 25190.Wang X, Phelan SA, Forsman-Semb K, Taylor EF, Petros C, Brown A et al. Mice with targeted mutation of peroxiredoxin 6 develop normally but are susceptible to oxidative stress. J Biol Chem. 2003; 4 (278, 27): 25179– 25190.Буненков НС, Буненкова ГФ, Комок ВВ, Гриненко ОА, Немков АС. SAS Enterprise Guide 6.1 для врачей: сравнение групп. Медицинский академический журнал. 2019; 19 (4): 33–40.Bunenkov NS, Bunenkova GF, Komok VV, Grinenko OA, Nemkov AS. SAS Enterprise Guide 6.1 for physicians: multiple comparisons. Medical academic journal. 2019; 19 (4): 33–40. doi: 10.17816/ MAJ17736. [In Russ.].Буненков НС, Буненкова ГФ, Белый СА, Комок ВВ, Гриненко ОА, Немков АС. SAS Enterprise Guide 6.1 для врачей: начало работы. Медицинский академический журнал. 2019; 19 (3): 27–36.Bunenkov NS, Bunenkova GF, Beliy SA, Komok VV, Grinenko OA, Nem kov AS. SAS Enterprise Guide 6.1 for physicians: getting started. Medical academic journal. 2019; 19 (3): 27–36. doi: 10.17816/MAJ19327-36. [In Russ.].Галагудза ММ, Сонин ДЛ, Почкаева ЕИ. Постишемическое невосстановление кровотока: механизмы и терапевтические мишени. Регионарное кровообращение и микроциркуляция. 2018; 17 (1): 5–12.Galagudza MM, Sonin DL, Pochkaeva EI. The no-reflow phenomenon: mechanisms and therapeutic targets. Regional blood circulation and microcirculation. 2018; 17 (1): 5–12. doi: 10.24884/1682-6655-2018-17-1-5-12. [In Russ.].Галагудза ММ, Минасян СМ, Дмитриев ЮВ, Полещенко ЯИ, Шубина ПЮ, Процак ЕС и др. Сравнение гемодинамических и инфаркт-лимитирующих эффектов консервирующего раствора на основе буфера кребса-хенселейта и раствора кустодиол на модели гетеротопической трансплантации сердца крысы. Артериальная гипертензия. 2019; 25 (1): 84– 89.Galagudza MM, Minasian SM, Dmitriev YuV, Poleschenko YaI, Shubina PYu, Protsak ES et al. Comparison of hemodynamic and infarct-limiting effects of preservation solution based on Krebs–Henseleit buffer and HTK solution in the rat model of heterotopic heart transplantation. «Arterial’naya Gipertenziya» («Arterial Hypertension»). 2019; 25 (1): 84–89. [In Russ.] doi: 10.18705/1607-419X-2019-25-1-84-89.Готье СВ. 1000 трансплантаций сердца в одном центре. Вестник трансплантологии и искусственных органов. 2018; 20 (2): 5.Gautier SV. 1000 heart transplantations in one center. Russian Journal of Transplantology and Artificial Organs. 2018; 20 (2): 5. [In Russ].Минасян СМ, Галагудза ММ, Дмитриев ЮВ, Карпов АА, Боброва ЕА, Красичков АС и др. Консервация донорского сердца: история и современность с позиции трансляционной медицины. Регионарное кровообращение и микроциркуляция. 2014; 13 (3): 4–16.Minasian SM, Galagudza MM, Dmitriev YuV, Karpov AA, Bobrova EA, Krasichkov AS et al. Donor heart preservation: history and current status in terms of translational medicine. Regional blood circulation and microcirculation. 2014; 13 (3): 4–16. [In Russ.]. doi: 10.24884/1682-6655-2014-13-3-4-16.Молчан НС, Полушин ЮС, Жлоба АА, Кобак АЕ, Хряпа СС. Возможно ли усилить защиту миокарда во время искусственного кровообращения введением ингаляционных анестетиков? Альманах клинической медицины. 2019; 47 (3): 221–227.Molchan NS, Polushin YuS, Zhloba AA, Kobak AE, Khryapa SS. Is it possible to augment myocardial protection during cardiopulmonary bypass by administration of inhalational anesthetics? Almanac of Clinical Medicine. 2019; 47 (3): 221–227. [In Russ.]. doi: 10.18786/2072-0505- 2019-47-036.Соколов АВ, Костевич ВА, Горбунов НП, Григорьева ДВ, Горудко ИВ, Васильев ВБ и др. Связь между активной миелопероксидазой и хлорированным церулоплазмином в плазме крови пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями. Медицинская иммунология. 2018; 20 (5): 699–710.Sokolov AV, Kostevich VA, Gorbunov NV, Grigorieva DV, Gorudko IV, Vasilyev VB et al. A link between active myeloperoxidase and chlorinated ceruloplasmin in blood plasma of patients with cardiovascular diseases. Medical Immunology (Russia). 2018; 20 (5): 699–710. [In Russ.]. doi: 10.15789/1563-0625-2018-5-699-710.Хубулава ГГ, Шишкевич АН, Михайлов СС, Бессонов ЕЮ. Синдром реперфузии миокарда: патогенез, клиника, диагностика. Вестник Российской военномедицинской академии. 2020; 1 (69): 196–200.Khubulava GG, Shishkevich AN, Mihajlov SS, Bessonov EYu. Sindrom reperfuzii miokarda: patogenez, klinika, diagnostika. Vestnik Rossijskoj voenno-medicinskoj akademii. 2020; 1 (69): 196–200. [In Russ.].Шарапов МГ, Новоселов ВИ, Равин ВК. Клонирование, экспрессия кДНК и сравнительный анализ пероксиредоксина 6 различных организмов. Молекулярная биология. 2009; 43 (3): 505–511.Sharapov MG, Novoselov VI, Ravin VK. Klonirovanie, ekspressiya kDNK i sravnitel’nyj analiz peroksiredoksina 6 razlichnyh organizmov. Molekulyarnaya biologiya. 2009; 43 (3): 505–511. [In Russ.].

The authors declare that there are no conflicts of interest present.