Влияние экзогенного пероксиредоксина 6 на морфофункциональное состояние изолированной почки крысы.

Цель: исследовать роль пероксиредоксина 6 как средства для сохранения морфофункционального состояния ишемизированной изолированной почки при перфузии.

Материалы и методы. В работе была использована модель изолированной перфузируемой почки крысы. Срок ишемии составил 5 и 20 минут, перфузия – 50 минут. Для оценки эффективности пероксиредоксина 6 при разной продолжительности ишемии использовали общепринятые критерии функционирования почки и гистологические методы.

Результаты. На коротких сроках тепловой ишемии экзогенный Prx6 улучшает морфофункциональное состояние изолированной почки при перфузии. В этот период основные критерии функционирования изолированной ишемизированной почки достигают допустимых значений, почечная паренхима без выраженных повреждений. К концу перфузии отмечается увеличение скорости потока мочи, скорости клубочковой фильтрации, фракционной реабсорбции глюкозы, концентрации мочевины в моче и доли первичной мочи от 1,5 до 2 раз по сравнению с контрольным поражением. При 20-минутной ишемии изолированную почку можно признать нежизнеспособной по критериям функционирования, и положительный эффект пероксиредоксина 6 нивелируется.

Заключение. Применение рекомбинантного пероксиредоксина 6 как средства для сохранения морфофункционального состояния изолированных почек может быть эффективным подходом в предупреждении ишемически-реперфузионных поражений органов.

1. Taft DV. The isolated perfused rat kidney model: a useful tool for drug discovery and development. Current Drug Discovery Technologies. 2004; 1: 97–111. doi: 10.2174/1570163043484824.

2. Georgiev T, Iliev R, Mihailova S, Hadzhibozheva P, Ilieva G, Kamburova M et al. The isolated perused kidney models – certain aspects. Trakia Journal of Sciences. 2011; 9 (3): 82–87.

3. Czogalla J, Schweda F. Loffing J. The mouse isolated perfused kidney technique. J Vis Exp. 2016; 117: 54712. doi: 10.3791/54712.

4. Nishiitsutsuji-Uwo J, Ross B, Krebs H. Metabolic activities of the isolated perfused rat kidney. Biochem J. 1967; 103 (3): 852–862. doi: 10.1042/bj1030852.

5. Chang HH, Choong B, Phillips A, Loomes KM. The isolated perfused rat kidney: a Technical update. Exp Anim. 2013; 62 (1): 19–23. doi: 10.1538/expanim.62.19.

6. Weiss C, Passow H, Rothstein A. Autoregulation of flow in isolated rat kidney in the absence of red cells. Am J hysiol. 1959; 196 (5): 1115–1118. doi: 10.1152/ajplegacy.1959.196.5.1115.

7. Plotnikov EY, Kazachenko AV, Vyssokikh MY, Vasileva AK, Tcvirkun DV, Isaev NK et al. The role of mitochondria in oxidative and nitrosative stress during ischemia/reperfusion in the rat kidney. Kidney Int. 2007; 72 (12): 1493–1502. doi: 10.1038/sj.ki.5002568.

8. Goncharov RG, Rogov KA, Temnov AA, Novoselov VI, Sharapov MG. Protective role of exogenous recombinant peroxiredoxin 6 under ischemia-reperfusion injury of kidney. Cell Tissue Res. 2019; 378 (2): 319–332. doi: 10.1007/s00441-019-03073-z.

9. Багненко СФ, Мойсюк ЮГ, Скворцов АЕ, Резник ОН. Реабилитация донорских органов. Направление в консервации или новая парадигма трансплантологии? Вестник трансплантологии и искусственных органов. 2009; 11 (3): 17–29. doi.org/10.15825/1995-1191-2009-3-17-29.

10. Новоселов ВИ. Роль пероксиредоксинов при окислительном стрессе в органах дыхания. Пульмонология. 2012; 1: 83–87. https://doi.org/10.18093/0869-0189-2012-0-1-83-87.

11. Chen JW, Dodia C, Feinstein SI, Jain MK, Fisher AB. 1-Cys peroxiredoxin, a bifunctional enzyme with glutathione peroxidase and phospholipase A2 activities. J Biol Chem. 2000; 275 (37): 28421–28427. doi: 10.1074/jbc.M005073200.

12. Wood ZA, Schröder E, Harris JR, Poole LB. Structure, mechanism and regulation of peroxiredoxins. Trends Biochem. 2003; 28 (1): 32–40. doi: 10.1016/s0968-0004(02)00003-8.

13. Feldman N, Rotter-Maskowitz A, Okun E. DAMPs as mediators of sterile inflammation in aging-related pathologies. Ageing Res Rev. 2015; 24 (1): 29–39. doi: 10.1016/j.arr.2015.01.003.

14. Шарапов МГ, Гордеева АЕ, Гончаров РГ, Тихонова ИВ, Равин ВК, Темнов АА и др. Влияние экзогенного пероксиредоксина 6 на состояние мезентеральных сосудов и тонкого кишечника при ишемически-реперфузионном поражении. Биофизика. 2017; 62 (6): 998–1008. doi: 10.1134/S0006350917060239.

15. Волкова АГ, Шарапов МГ, Равин ВК, Гордеева АЕ, Карадулева ЕВ, Мубаракшина ЕК и др. Эффект различных ферментов-антиоксидантов на регенеративные процессы в эпителии трахеи после химического ожога. Пульмонология. 2014; 2: 84–90. doi.org/10.18093/0869-0189-2014-0-2-84-90.

16. Sharapov MG, Novoselov VI, Gudkov SV. Radioprotective Role of Peroxiredoxin 6. Antioxidants (Basel). 2019; 8 (1): 15. doi: 10.3390/antiox8010015.

17. Karaduleva EV, Mubarakshina EK, Sharapov MG, Volkova AG, Pimenov OY, Ravin VK et al. Сardioprotective effect of modified peroxiredoxins during retrograde perfusion of isolated rat heart under oxidative stress condition. Bull Exp Biol Med. 2016; 160 (5): 639–642. doi: 10.1007/s10517-016-3237-1.

18. Грудинин НВ, Богданов ВК, Шарапов МГ, Буненков НС, Можейко НП, Гончаров РГ и др. Применение пероксиредоксина при прекондиционировании трансплантата сердца крысы. Вестник трансплантологии и искусственных органов. 2020; 22 (2): 158–164. doi.org/10.15825/1995-1191-2020-2-158-164.

19. Шарапов МГ, Новоселов ВИ, Равин ВК. Клонирование, экспрессия кДНК и сравнительный анализ пероксиредоксина 6 различных организмов. Молекулярная биология. 2009; 43 (3): 505–511.

20. Гордеева АЕ, Шарапов МГ, Евдокимов ВА, Новоселов ВИ, Фесенко ЕЕ. Влияние экзогенного пероксиредоксина 6 на функциональные параметры изолированной почки крысы. Биофизика. 2020; 65 (2): 340–348. doi: 10.31857/S0006302920020179.

21. Доржу УВ, Айзман РИ. Оценка объемной скорости почечного и клубочкового кровотока в постнатальном онтогенезе у крыс. Вестник ЧГПУ им. И.Я. Яковлева. 2018; 2 (98): 16–23.

22. Höchel J, Lehmann D, Fehrenberg C, Unger V, Groneberg AD, Grosse-Siestrup C et al. Effects of dfferent perfusates on functional parameters of isolated perfused dog kidneys. Nephrol Dial Transplant. 2003; 18: 1748–1754. doi: 10.1093/ndt/gfg285.

23. Thein E, Sevilmis G, Muenzing S, Hammer C, Messmer K. Evaluation of a system for the perfusion of isolated, rodent organs. Xenotransplantation. 2001; 8 (2): 94–99. doi: 10.1034/j.1399-3089.2001.00083.x.

24. Суконко ОГ, Пилотович ВС, Кушниренко ПС, Ролевич АИ, Жегалик АГ, Юшко ДЕ. Резекция единственной почки с изолированной перфузией охлажденным раствором «EuroCollins». Онкоурология. 2006; 1: 57–60.

25. Савин ИА, Горячев АС. Водно-электролитные нарушения в нейрореанимации. М.: Аксиом графикс юнион, 2015. 331 c.

26. Szajer M, Shah G, Kittur D, Searler B, Li L, Bruch D et al. A novel extracorporeal kidney perfusion system: a concept model. Perfusion. 2004; 19 (5): 305–310. doi: 10.1191/0267659104pf761oa.

27. Godoy JR, Oesteritz S , Hanschmann EM, Oskenga W, Askermann W, Lillig CH et al. Segment-specific overexpression of redoxins after renal ischemia and reperfusion: protective roles of glutaredoxin 2, peroxiredoxin 3, and peroxiredoxin 6. Free Radic Biol Med. 2011; 51 (2): 552. doi: 10.1016/j.freeradbiomed.2011.04.036.

28. Ватазин АВ, Астахов ПВ, Зулькарнаев АБ, Ветчинникова ОН, Кантария РО, Синютин АА и др. Неспецифические механизмы ишемического и реперфузионного повреждения почечного аллотрансплантата и способы воздействия на них. Нефрология. 2013; 17 (1): 42–48.