БИОФИЗИКА, 2021, том 66, № 5, с. 985-993

БИОФИЗИКА СЛОЖНЫХ СИСТЕМ

УДК 577.3

ГЕПАТОПРОТЕКТОРНОЕ ДЕЙСТВИЕ ПЕРОКСИРЕДОКСИНА 6

ПРИ ИШЕМИЧЕСКИ-РЕПЕРФУЗИОННОМ ПОРАЖЕНИИ ПОЧКИ

*Институт биофизики клетки РАН - обособленное подразделение ФИЦ «Пущинский научный центр биологических

исследований РАН», 142290, Пущино Московской области, ул. Институтская, 3

**Пущинский государственный естественно-научный институт,

142290, Пущино Московской области, просп. Науки, 3

E-mail: gordeeva1310@yandex.ru

Поступила в редакцию 26.07.2021 г.

После доработки 27.07.2021 г.

Принята к публикации 02.08.2021 г.

Окислительный стресс, вызванный ишемически-реперфузионным поражением почек, может иг-

рать ключевую роль в дисфункции печени. Для снижения поражения печени и почек при реналь-

ном ишемически-реперфузионном поражении в работе использовали экзогенный фермент-анти-

оксидант пероксиредоксин 6, который способен восстанавливать широкий спектр гидроперокси-

дов и является участником во внутриклеточной и межклеточной передаче сигналов. Крыс

подвергали ишемическому поражению почек в течение 45 мин с одновременной левосторонней

нефроэктомией и обследовали через 24 и 48 ч реперфузии. Пероксиредоксин 6 вводили внутривен-

но за 15 мин до ишемии. Повреждение почечной и печеночной тканей определяли гистологически-

ми методами, для оценки функциональности органов измеряли концентрации креатинина,

мочевины, аланинаминотрансферазы и аспартатаминотрасферазы в крови. Реперфузия привела к

увеличению концентраций креатинина, мочевины, аланинаминотрансферазы и аспартатамино-

трасферазы в плазме; нарушению архитектуры почечных нефронов и развитию выраженной сосу-

дистой реакции в печени с очагами дегенеративных изменений. Использование экзогенного перок-

сиредоксина 6 привело к снижению поражения ренальной и печеночной тканей и нормализации

уровня почечных и печеночных метаболитов. Таким образом, пероксиредоксин 6 проявляет как

нефро-протекторный эффект при ренальной ишемии-реперфузии, так и уменьшает морфофунк-

циональное повреждение отдаленных органов, в частности печени.

Ключевые слова: пероксиредоксины, ишемия-реперфузия, почки, печень.

DOI: 10.31857/S0006302921050173

кардиогенного шока, crush-синдроме, тяжелой

С проблемой ишемически-реперфузионного

ожоговой болезни и др. [1, 7].

(И-Р) поражения почки связаны многие клини-

ческие случаи, при этом поражение почек может

В настоящее время считается, что ключевую

приводить к дисфункции и повреждению отда-

роль в развитии дегенеративных изменений в

ленных органов: кишечника, печени, сердца, лег-

почках при И-Р-поражении играет мощный

ких и др. [1]. В частности, при остром поражении

окислительный стресс, возникающий в нефроци-

почек нарушение функций печени является часто

тах при восстановлении кровотока, а бескон-

встречаемой проблемой [1-6]. Такая ситуация

трольное производство активных форм кислоро-

происходит вследствие наличия между почками и

да (АФК) на фоне сниженной антиоксидантной

печенью многоуровневых связей, которые опо-

защиты - основной фактор, запускающий повре-

средованы нейрогенным путем, эндокринными и

ждение клеток и тканей при И-Р [10]. На фоне

метаболическими факторами, уремическими и

мощного окислительного стресса при И-Р-пора-

печеночными токсинами [7]. Поражение печени

жении почек происходит увеличение провоспа-

развивается в послеоперационном периоде при

лительных цитокинов (TNF-α и IL-6), активация

ишемическом поражении почек, после тяжелого

апоптоза. Окислительный стресс и воспаление

при И-Р-поражении почек в свою очередь оказы-

Сокращения: И-Р - ишемически-реперфузионный, АФК -

вают влияние на дисфункцию отдаленных орга-

активные формы кислорода, Prx6 - пероксиредоксин 6,

АЛТ - аланинаминотрансфераза, АСТ - аспартатамино-

нов, в частности печени [1-5]. В печени при И-Р-

трасфераза.

поражении почки отмечается снижение активно-

985

986

ГОРДЕЕВА и др.

сти антиоксидантных ферментов уже через 2 ч по-

водимая модель И-Р-поражения правой почки

сле восстановления кровотока в почке, рост ак-

крысы с предварительной левосторонней нефро-

тивности ксантиоксидазы и миелопероксидазы

эктомией. Крысу наркотизировали внутривен-

[3, 4], повышение уровня провоспалительных ци-

ным введением следующей смеси растворов:

токинов, активация каспазы-3, увеличение про-

0.5 мл 3.5% Золетила® 100 (Virbac Sante Animale,

ницаемости сосудов, инфильтрация нейтрофи-

Франция) и 0.1 мл Рометара (Bioveta, Чехия).

лов и Т-лимфоцитов, которые являются источни-

Нефроэктомия включала изоляцию левой почки

ками АФК [2, 3, 5, 6, 8]. Развитию патологических

от общей сосудистой сети на уровне 0.7-1.0 см от

процессов в печени способствует также накопле-

ворот почки с ее последующим удалением. После

ние индоксилсульфата, который активизирует

удаления почки брюшная полость была зашита

НАДФ-оксидазу [11]. Наблюдаются дегенератив-

хирургической стерильной нитью Policon Poli-

ные изменения гепатоцитов, а в дальнейшем про-

amide (Tonzos 95, Болгария). И-Р-поражение пра-

явление апоптоза и некроза печеночных клеток

вой почки было осуществлено наложением зажи-

[2]. При И-Р-поражении почек отмечается также

ма на сосудистую ножку почки, на уровне 0.7-

повышение уровня активности печеночных тран-

1.0 см от ворот почки, для полного блокирования

саминаз в крови, что указывает на поражение

притока/оттока крови. Через 45 мин зажим был

клеток печени и нарушение ее функций [3].

удален с почечной ножки. По окончанию ише-

мии брюшная полость была зашита хирургиче-

Так как окислительный стресс играет ключе-

ской стерильной нитью Policon Poliamide. Репер-

вую роль в патогенезе ренального И-Р-пораже-

фузионый период после снятия зажима составил

ния, для снижения поражения печеночной ткани

24 и 48 ч. После окончания операции на весь ре-

ряд исследователей используют в качестве гепа-

перфузионный период крысы были помещены в

топротекторов экзогенные антиоксидантные ве-

отдельные клетки, с доступом к корму и воде. Пе-

щества [3, 6]. В настоящей работе в качестве про-

чень не подвергалась никаким манипуляциям.

тектора печеночной ткани от повышенного уров-

Для выявления эффектов Prx6 крысам через хво-

ня АФК при ренальном И-Р-поражении был

стовую вену за 15 мин до ишемии вводили 2 мл

выбран мощный антиоксидант - фермент перок-

физиологического раствора, содержащего Prx6 из

сиредоксин 6 (Prx6). Prx6 представляет собой

расчета 10 мг/кг массы животного. В качестве

уникальный полифункциональный фермент, вы-

контроля были использованы животные с лево-

полняющий ключевую защитную антиоксидант-

сторонней нефроэктомией и без ишемии-репер-

ную функцию в клетке. Prx6 наряду с пероксидаз-

фузии правой почки. Животные были разделены

ной активностью обладает пероксинитритредук-

на три экспериментальные группы: 1) контроль-

тазной и фосфолипазной активностями и

ная группа (крысы с одной здоровой почкой),

участвует во внутриклеточной сигнализации

2) ишемия (45 мин) - реперфузия 48 ч без лече-

клетки [12]. Ранее было показано, что экзоген-

ния, 3) ишемия (45 мин) - реперфузия 48 ч с

ный Prx6 был эффективен для повышения анти-

внутривенным введением белка-антиоксиданта

оксидантного статуса в ткани при свободно-ра-

Prx6 (1 мг/мл). Число животных в каждой группе

дикальных патологиях разных органов, в том чис-

равнялось семи.

ле при И-Р-поражении почек [13-18]. В то же

время данные, описывающие полиорганный

Гистологический анализ тканей. Для проведе-

протекторный эффект пероксиредоксинов при

ния морфологических исследований образцы по-

свободно-радикальных патологиях, в научной

чек и печени помещали в 10%-й забуференный

литературе не встречаются. В настоящей работе

формалин. После проведения обезвоживания

было проведено исследование нефро- и гепато-

ткань заключали в парафин. Парафиновые срезы

протекторного эффекта экзогенного пероксире-

получали на микротоме производства Thermo

доксина 6 при ренальной ишемии-реперфузии.

Electron Corp. (США) и окрашивали гемотокси-

лин-эозином (VITROSTAIN, «Biovitrum», Рос-

сия). Толщина среза - 3 мкм. Микроскопический

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

анализ срезов проводили на микроскопе DM 6000

В работе были использованы крысы-самцы

(Leica, Германия) с цифровой камерой Leica DFC

линии Wistar (масса тела 230 г), которых содержа-

490.

ли в условиях вивария Института биофизики

Биохимический анализ крови был проведен для

клетки РАН.

определения показателей почечных и печеноч-

Рекомбинантный человеческий Prx6 был по-

ных метаболитов у экспериментальных жи-

лучен в лаборатории механизмов рецепции Ин-

вотных. Анализ включал в себя измерение

ститута биофизики клетки РАН по ранее описан-

концентрации мочевины, креатинина, а также

ной методике [19].

активности печеночных ферментов - аланина-

Модель ишемически-реперфузионного пораже-

минотрасферазы (АЛТ) и аспартатаминотранс-

ния почки. В работе была использована воспроиз-

феразы (АСТ) в цельной крови с использованием

БИОФИЗИКА том 66

№ 5

2021

ГЕПАТОПРОТЕКТОРНОЕ ДЕЙСТВИЕ ПЕРОКСИРЕДОКСИНА 6

987

Рис. 1. Активность аланинаминотрансферазы (а) и аспартатаминотрансферазы (б) в крови животных через 24 и 48 ч

после И-Р-поражения правой почки с одновременной нефроэктомией левой почки. N = 7; контроль принят за

единицу.

экспресс-анализатора Reflotron Plus (Roche Diag-

чения активности печеночных ферментов в кро-

nostics, Швейцария).

ви животных представлены в табл. 1.

Статистические методы. Статистический ана-

Динамика показателей почечных метаболитов

лиз выполняли с использованием программы Sig-

мочевины и креатинина представлена на рис. 2.

И-Р-поражение почки приводит к росту концен-

maPlot 11.0 (Systat Software Inc., США). Результа-

трации мочевины и креатинина в крови через 24 ч

ты выражали как среднее значение ± стандартная

реперфузии в 3.8 и 2.0 раза соответственно. При

ошибка. Значения с P < 0.05 принимали статисти-

чески достоверными.

использовании Prx6 при реперфузии наблюдает-

ся снижения концентрации мочевины в 2.0 раза.

Предварительное введение Prx6 выводит концен-

РЕЗУЛЬТАТЫ

трацию мочевины на уровень контрольных зна-

чений через 48 ч реперфузии, при И-Р-пораже-

Влияние пероксиредоксина 6 на функциональ-

нии концентрация мочевины остается высокой.

ность почек и печени при ренальном И-Р-пораже-

В группе с Prx6 не происходит увеличения кон-

нии. Для оценки функциональности почек и пе-

центрации креатинина относительно контроль-

чени в цельной крови экспериментальных живот-

ных значений как через 24 ч, так и через 48 ч. Аб-

ных была определена концентрация печеночных

солютные значения концентрации почечных ме-

и почечных метаболитов через 24 и 48 ч после 45-

таболитов в крови животных представлены в

минутной ишемии правой почки.

табл. 1.

Динамика показателей печеночных метаболи-

Влияние Prx6 на морфологию почечной и пече-

тов аламинаминотрансферазы и аспартатамино-

ночной ткани при ренальном И-Р-поражении. Для

трансферазы представлена на рис. 1. И-Р-пора-

подтверждения развития поражения почечной

жение почки приводит к росту активности пече-

ткани при ренальной ишемии-реперфузии был

ночных метаболитов в крови через

24 ч

проведен гистологический анализ. На рис.

реперфузии в 2.0 и 2.5 раза соответственно. При

представлена морфология почечной ткани. Лево-

использовании Prx6 при реперфузии не наблюда-

сторонняя нефроэктомия без последующей ише-

ется снижения активности АЛТ, напротив, ак-

мии не приводит к визуальному изменению архи-

тивность АСТ снижается в 1.6 раза в этот период.

тектуры почечной паренхимы. Нефроны и их от-

Через 48 ч реперфузии наблюдается снижение ак-

делы - почечное тельце и почечные канальцы -

тивности АСТ и АЛТ по сравнению с первыми

без повреждений (рис. 3.). Эпителий прокси-

сутками, однако показатели этих метаболитов

мальных канальцев с четко выраженной щеточ-

остаются выше контрольных в 1.5 раза. При ис-

ной каемкой. В мозговом слое просветы извитых

пользовании Prx6 активность АЛТ соответствует

и тонких канальцев без изменений и свободны от

контролю, активность АСТ не изменяется по

гомогенных масс (рис. 3б). Ишемия-реперфузия

сравнению с первыми сутками. Абсолютные зна-

правой почки с предварительной левосторонней

БИОФИЗИКА том 66

№ 5

2021

988

ГОРДЕЕВА и др.

Таблица 1. Активность печеночных ферментов и концентрация почечных метаболитов в крови животных

(абсолютные значения)

Контроль

И-Р

И-Р + Prx6

Активность аланинаминотрансферазы в крови, Ед/л

24 ч

44 ± 8

81 ± 11

84 ± 7

48 ч

45 ± 10

63 ± 3

47 ± 7

Активность аспартатаминотрансферазы в крови, Ед/л)

24 ч

116 ± 25

284 ± 33

172 ± 7

48 ч

114 ± 20

202 ± 33

200 ± 27

Концентрация мочевины в крови, мг/дл

24 ч

54.8 ± 1.2

210 ± 44

117 ± 36

48 ч

53.6 ± 1.2

135 ± 29

87 ± 25

Концентрация креатинина в крови, мг/дл

24 ч

0.50 ± 0.05

1.0 ± 0.2

0.6 ± 0.1

48 ч

0.50 ± 0.05

0.85 ± 0.10

0.58 ± 0.10

нефроэктомией приводит к поражению почечной

нистые массы (рис. 3в). Поражение канальцев

ткани. Поражение клубочков затрагивает капсулу

мозгового вещества диффузное, отмечается де-

Шумлянского-Боумена, отмечено расширение

сквамация эпителиоцитов. Тонкие канальцы ис-

мочевого пространства. В эпителии канальцев,

тончены, расширены и заполнены гомогенным

содержимым (рис. 3г).

особенно в проксимальных, обнаружены очаги

гидропической дистрофии разной степени выра-

Введение белка-антиоксиданта Prx6 перед

женности вплоть до баллонной. Клетки эпите-

ишемией почки приводит к сохранению морфо-

лия, находящиеся в состоянии некроза, отлича-

логии ренальной ткани при И-Р-поражении. Че-

ются отсутствием щеточной каемки. Отмечена

рез 48 ч реперфузии отмечается снижение пора-

десквамация клеток канальцевого эпителия. В

жения паренхимы почки и сохранение целостно-

просветах канальца - бледно-розовые слабо-зер-

сти структурных компонентов нефрона по

Рис. 2. Показатели мочевины (а) и креатинина (б) в крови животных через 24 и 48 ч после И-Р-поражения правой

почки с одновременной нефроэктомией левой почки. N = 7; контроль принят за единицу.

БИОФИЗИКА том 66

№ 5

2021

ГЕПАТОПРОТЕКТОРНОЕ ДЕЙСТВИЕ ПЕРОКСИРЕДОКСИНА 6

989

Рис. 3. Паренхима почек: (а) и (б) - контрольная группа; (в) и (г) - ишемия 45 мин, реперфузия 48 ч; (д) и (е) -

ишемия (45 мин)/реперфузия (48 ч), раствор белка-антиоксиданта Prx6 (1 мг/мл) вводили внутривенно за 15 мин до

ишемии. (а), (в), (д) - Корковый слой паренхимы; (б), (г), (е) - мозговой слой паренхимы. Окраска гемотоксилин-

эозином, ×200.

сравнению с группой без лечения. В эпителии по-

нако иногда встречаются очаговые поражения

чечных канальцев, преимущественно в прокси-

эпителия с утратой ядра и уменьшением щеточ-

мальных канальцах, обнаружены очаги гидропи-

ный каемки. Можно отметить некроз отдельных

ческой дистрофии. Баллонная дистрофия не от-

эпителиоцитов почечных канальцев (рис. 3д).

мечена. Большинство извитых проксимальных

Структурные нарушения тонкого канальца не от-

канальцев имеют сохраненную структуру и со-

мечены, просветы не расширены. Однако места-

держат неизмененный каемчатый эпителий, од-

ми отмечается десквамация отдельных эпителио-

БИОФИЗИКА том 66

№ 5

2021

990

ГОРДЕЕВА и др.

Таблица 2. Суммарные результаты гистологического анализа почечной ткани после И-Р-поражения

Морфологические признаки поражения [20]

Контроль

И-Р

И-Р + Prx6

Структурные нарушения клубочка

Сегментарные поражения клубочков

Гидротопическая дистрофия эпителия извитых

канальцев

Баллонная дистрофия эпителия извитых канальцев

Поражение эпителиоцитов извитых канальцев

Структурные нарушения тонкого канальца

Поражение эпителиоцитов тонких канальцев

Скопление в просветах извитых и тонких канальцев

–

гомогенного содержимого

Нарушение реологических свойств крови

Отек интерстиция

Примечание. Гистологические изменения оценивали по степени выраженности признаков поражения: «-» - отсутствие

признаков поражения; «±» - слабо выраженные поражения: «+» - ярко выраженные признаки поражения.

цитов почечных канальцев, а также скопление го-

ных гепатоцитов носит очаговый характер. Мел-

могенного содержимого (рис.

3е). В табл.

коочаговые некрозы в пределах дольки. Желчные

представлены суммарные результаты гистологи-

протоки - без изменений (рис. 4в).

ческого анализа почечной ткани после И-Р-пора-

жения.

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

И-Р-поражение почки приводит к поврежде-

нию тканей печени (рис. 4). В норме паренхима

В настоящем исследовании впервые был про-

печени образована гепатоцитами, которые фор-

демонстрирован полиорганный протекторный

мируют печеночные дольки. В центре дольки на-

эффект экзогенного пероксиредоксина 6 при

ходится вена, к которой сходятся синусоидные

свободно-радикальных патологиях. Ренальное

капилляры. Между дольками располагается пор-

И-Р-поражение почки нарушает морфофункцио-

тальная зона, включающая печеночную триаду:

нальное состояние печени [2-6, 8]. Среди меха-

междольковую вену, междольковую артерию и

низмов поражения печени при ишемии-реперфу-

желчный проток (рис. 4а).

зии почек особое место занимает окислительный

стресс, который является триггером для многих

Через 48 ч репефузии почки в печени отмеча-

внутриклеточных процессов [3-6, 8]. Индукция

ется выраженная сосудистая реакция: полнокро-

И-Р-поражения почек приводит к увеличению

вие центральных вен дольки и вен портальных

циркулирующих провоспалительных цитокинов

трактов, очагово-диффузное полнокровие и рас-

(TNF-α и IL-6), которые напрямую вызывают

ширение синусоидных капилляров с эритроста-

дисфункцию печени, и опосредуют повышение

зами. Наблюдается отек соединительной ткани,

проницаемости кровеносных сосудов в печеноч-

сопровождающей триады, с выраженной диф-

ной ткани и приток нейтрофилов и Т-лимфоци-

фузной инфильтрацией лейкоцитов и нейтрофи-

тов [2]. Одновременно в печени при ренальном

лов. Отмечена гидропическая дистрофия и не-

И-Р-поражении отмечается рост активности ис-

кроз гепатоцитов перипортальной зоны. Желч-

точников АФК - ксантиноксидазы, миелоперок-

ные протоки - без изменений (рис. 4б). Введение

сидазы, НАДФ-оксидазы, циклоксигеназы, NO,

белка-антиоксиданта Prx6 перед ишемией почки

особенно на начальном этапе реперфузии, и сни-

приводит к сохранению морфологии печеночной

жение активности антиоксидантных ферментов

ткани при ренальном И-Р-поражении. Отмечает-

[3-6, 8, 21]. Исследователи отмечают, что дис-

ся отсутствие выраженной сосудистой реакции.

функция печени, которая отражена в увеличении

Можно встретить единичные сосуды в состоянии

активности плазменных трансаминаз, развивает-

вазодилатации. Также отмечено снижение очагов

ся в первые часы реперфузии [2, 5, 6].

кровенаполнения синусоидных капилляров. Со-

единительная ткань, сопровождающая триады, -

Исходя из этого, принципиальным моментом

со слабой очаговой лейкоцитарной инфильтра-

для протекции печени при ренальном И-Р-пора-

цией. Гидропическая дистрофия перипорталь-

жении является нейтрализация окислительного

БИОФИЗИКА том 66

№ 5

2021

ГЕПАТОПРОТЕКТОРНОЕ ДЕЙСТВИЕ ПЕРОКСИРЕДОКСИНА 6

991

ления липидов, активности ксантиноксидазы и

миелопероксидазы [3]. Инфузия восстановлен-

ного глутатиона до ишемии почек улучшила ар-

хитектуру печени и была связана со снижением

уровня перекисного окисления липидов печени и

сывороточных аланинтрансаминаз [6].

В настоящей работе в качестве протектора пе-

ченочной ткани от повышенного уровня АФК

при ренальной ишемии-реперфузии был выбран

мощный антиоксидант - фермент пероксиредок-

син 6. Протекторный эффект экзогенного Prx6 в

условиях И-Р-поражения связан в первую оче-

редь с его антиоксидантной активностью, а также

участием в сигнально-регуляторных путях в клет-

ке [12, 19]. Для оценки гепатопротекторного дей-

ствия Prx6 использовали модель И-Р-поражения

почки с одновременной нефроэктомией у крыс. В

качестве контроля использовали животных, ко-

торым была проведена только нефроэктомия.

Нефроэктомия вызывает кратковременное повы-

шение концентраций мочевины и креатинина в

крови (до 5 ч) и не приводит к повреждению

структурных элементов нефрона сохранившейся

почки [3] .

Prx6 вводили внутривенно за 15 мин до 45-ми-

нутной ишемии. Было показано, что И-Р-травма

единственной почки приводит к поражению

структур ренальной и печеночной тканей. В ре-

нальной ткани отмечено повреждение структур

нефрона коркового и мозгового вещества и гид-

ропическая дистрофия эпителия разной степени

выраженности. Преимущественное поражение

эпителия проксимальных каналов связано с ак-

тивными метаболическими процессами и насы-

щенностью цитоплазмы эпителиоцитов мито-

хондриями. В связи с поражением капиллярной

сети в мозговом веществе происходит нарушение

водно-электролитного обмена, что приводит к

скоплению гомогенного содержимого в каналь-

цах. Морфологические нарушения почечной па-

ренхимы отражены в увеличении концентрации

маркеров фильтрационной способности почек -

мочевины и креатинина. Более высокие уровни

этих метаболитов наблюдаются через 24 ч репер-

фузии, чем через 48 ч, что коррелирует с данными

Рис.

4. Паренхима печени: (а)

- контрольная

других авторов [9, 14, 18].

группа; (б) - ишемия 45 мин, реперфузия 48 ч; (в) -

ишемия (45 мин)/реперфузия (48 ч), раствор белка-

При И-Р-поражении почки наблюдаются при-

антиоксиданта Prx6 (1 мг/мл) вводили внутривенно

знаки повреждений в печеночной паренхиме. Че-

за

15 мин до ишемии. Окраска гемотоксилин-

эозином, ×100.

рез 48 ч реперфузии ишемизированной почки в

печени можно отметить выраженную сосудистую

реакцию, гидропическую дистрофию и некроз ге-

стресса и гиперпродукции АФК в печени на на-

патоцитов перипортальной зоны. Поражение ге-

чальных этапах реперфузии почки. Для нейтра-

патоцитов печени при И-Р-поражении почки

лизации окислительного стресса и гиперпродук-

приводит к увеличению активности АЛТ и АСТ в

ции АФК при И-Р-поражении почки используют

крови через 24 ч реперфузии, что коррелирует с

экзогенные антиоксидантные вещества. Так,

данными других авторов [2, 3, 6, 9]. Через 48 ч ре-

внутрибрюшинное введение мелатонина привело

перфузии концентрация этих метаболитов оста-

к снижению в печени уровня перекисного окис-

ется на высоком уровне. Рост активности пече-

БИОФИЗИКА том 66

№ 5

2021

992

ГОРДЕЕВА и др.

ночных ферментов в крови прямо указывает на

СОБЛЮДЕНИЕ ЭТИЧЕСКИХ СТАНДАРТОВ

повреждение клеток печени [1]. На мышиной мо-

Работа с лабораторными животными проводи-

дели И-Р-поражения почки было показано, что

лась в соответствии с положениями «Европей-

уже через 5 ч после ренальной ишемии в печени

ской конвенции о защите позвоночных живот-

отмечались дегенеративные изменения и лейко-

ных, используемых для эксперимента и других

цитарная инфильтрация. Тяжесть повреждений в

научных целей» Основным документом, регла-

печени возрастала через 24 ч и коррелировала с

ментирующим проведение настоящего исследо-

ростом АЛТ в плазме [2].

вания, являлось «Руководство по работе с лабора-

Внутривенное введение Prx6 перед ишемией

торными животными ИБК PАН»

№57 от

почки приводит к сохранению морфологии ре-

30.12.2011 г.

нальной и печеночной ткани при И-Р-пораже-

нии почки. Отмечено отсутствие структурных на-

рушений почечного тельца и канальцев. Дистро-

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

фические изменения эпителия носят очаговый

1. K. Lane, J. J. Dixon., I. MacPhee, et al., Nephrol. Di-

характер. Снижение уровня поражения ишеми-

al. Transplant. 28 (17), 1634 (2013).

зированной ренальной ткани отражается в нор-

2. S. W. Park, S. W. C Chen, M. Kim, et al., Lab. Invest.

мализации концентраций мочевины и креатини-

91, 63 (2011).

на в крови через 24 и 48 ч реперфузии, что корре-

лирует с данными других авторов [14, 18].

3. E. Fadillioglu, Z. Kurcer, H. Parlakpinar, et al., Arch.

Pharm. Res. 31 (6), 705 (2008).

Кроме того, внутривенное введение Prx6 перед

4. M. H. Emre, H. Erdogan, and E. Fadillioglu, Gen.

ишемией почки приводит к сохранению морфо-

Physiol. Biophys. 25, 195 (2006).

логии печеночной ткани. Через 48 ч реперфузии в

5. Y. Shang, S. M. Hewage, Ch. U. B. Wijerathne, et al.,

печени отсутствует сосудистая реакция, а дистро-

Front. Med. (Lausanne) 7, 201 (2020).

фия гепатоцитов перипортальной зоны носит

очаговый характер. Минимизация поражения пе-

6. F. Golab, M. Kadkhodaee, M. Zahmatkesh, et al., Kid-

ченочной паренхимы отражается в уменьшении

ney Int. 8, 783 (2009).

активности трансаминаз АЛТ и АСТ в крови че-

7. А. Ю. Николаев, Эффективная фармакотерапия

рез 24 и 48 ч реперфузии. Полученные данные на-

44, 22 (2013).

прямую указывают на гепатопротекторный эф-

8. M. Serteser, T. Koken, A. Kahraman, et al. FACS J.

фект экзогенного Prx6 при И-Р-поражении

Surg. Res. 107, 234 (2002).

почки.

9. H. Najafi, M. Z. Yarijani, S. Changizi-Ashtiyani, et al.,

PLoS One 12 (11), (2017).

Таким образом, введение Prx6 до И-Р-повре-

ждения почки обеспечивает сохранение морфо-

10. E. Y. Plotnikov, A. V. Kazachenko, M. Y. Vyssokikh,

логических и физиологических параметров не

et al., Kidney Int. 72 (12), 1493 (2007).

только ренальной, но и печеночной тканей. Эти

11. Б. Г. Лукичев, О. Ю. Подгаецкая, А. В. Карунная

данные указывают на полиорганный протектор-

и др., Нефрология 18 (1), 25 (2014).

ный эффект экзогенного пероксиредоксина 6

12. A. B. Fisher, J. Lipid Res. 59 (7), 1132 (2018).

при И-Р-поражении. Мы полагаем, что примене-

13. A. E. Gordeeva, A. A. Temnov, A. A. Charnagalov,

ние Prx6 может быть эффективным подходом к

et al., Dig. Dis. Sci. 60, 3610 (2015).

профилактике не только И-Р-повреждений, но и

14. O. A. Palutina, M. G. Sharapov, A. A. Temnov, et al.,

вызванного этой травмой поражения отдаленных

Bul. Exp. Biol. Med. 160, 322 (2015)

органов. Возможность практического примене-

ния рекомбинантного Prx6 в данном аспекте тре-

15. В. И. Новоселов, В. К. Равин, М. Г. Шарапов и др.,

Биофизика 56 (5), 873 (2011).

бует дополнительных исследований.

16. A. G. Volkova, M. G. Sharapov, V. K. Ravin, et al.,

Russ. Pulmonol. 6 (2), 84 (2017).

БЛАГОДАРНОСТИ

17. M. G. Sharapov, V. I. Novoselov, E. E. Fesenko, et al.,

Free Radic. Res. 51 (2), 148 (2017).

Микрофотографии, представленные в публи-

18. R. G. Goncharov, K. A. Rogov, A. A. Temnov, et al.,

кации, были получены с использованием обору-

Cell Tissue Res. 378 (2), 319 (2019).

дования Сектора оптической микроскопии и

19. M. G. Sharapov, V. I. Novoselov, and S. V. Gudkov,

спектрофотомерии ЦКП ФИЦ ПНЦ БИ РАН.

Antioxidants (Basel) 8 (1), 15 (2019).

20. В. В. Кунгурова, С. В. Хасанянова и Е. И. Филип-

КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ

пенкова, Проблемы экспертизы в медицине 12, 47

(2012).

Авторы заявляют об отсутствии конфликта

21. M. Matsuyama, R Yoshimura, T. Hase, et al., Trans-

интересов.

plant. Proc. 37, 370 (2005).

БИОФИЗИКА том 66

№ 5

2021

ГЕПАТОПРОТЕКТОРНОЕ ДЕЙСТВИЕ ПЕРОКСИРЕДОКСИНА 6

993

Hepatoprotective Effect of Peroxiredoxin 6 in Ischemia-Reperfusion Kidney Injury

A.E. Gordeeva*, E.A. Kurganova**, and V.I. Novoselov*

*Institute of Cell Biophysics, Russian Academy of Sciences, Institutskaya ul. 3, Pushchino, Moscow Region, 142290 Russia

**Pushchino State Natural Science Institute, prosp. Nauki 3, Pushchino, Moscow Region, 142290 Russia

Oxidative stress caused by ischemia-reperfusion kidney damage may play a key role in liver dysfunction. To

lower the degree of liver and kidney damage in renal ischemia-reperfusion injury, we have used the exogenous

antioxidant enzyme peroxiredoxin 6, which is capable of reducing a wide range of hydroperoxides and in-

volved in intracellular and intercellular signal transmission. Rats were subjected to ischemic renal injury for

45 minutes with simultaneous left-sided nephrectomy and examined at 24 and 48 hours after reperfusion.

Peroxiredoxin 6 was administered intravenously 15 minutes before ischemia. Damage to the renal and hepatic

tissues was determined by histological methods; the concentrations of creatinine, urea, alanine aminotrans-

ferase and aspartate aminotransferase in the blood were measured to assess organ functions. Reperfusion re-

sulted in increased plasma concentrations of creatinine, urea, alanine aminotransferase and aspartate amino-

transferase; architecture violation of the renal nephrons and the development of a pronounced vascular reac-

tion in the liver with foci of degenerative changes. The use of exogenous peroxiredoxin 6 led to a decrease in

the damage to the renal and hepatic tissues and to the normalization of the level of renal and hepatic metab-

olites. Thus, peroxiredoxin 6 exhibits both a nephro-protective effect in renal ischemia-reperfusion and re-

duces morphological and functional damage to distant organs, in particular, the liver.

Keywords: peroxiredoxins, ischemia  reperfusion, kidneys, liver

БИОФИЗИКА том 66

№ 5

2021