1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова
  4. T. 109, № 6, 2023

Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова, 2023, T. 109, № 6, стр. 760-770

Влияние озона на кислородсвязывающие свойства крови и ее прооксидантно-антиоксидантный баланс в условиях воздействия на H2S-генерирующую систему

В. В. Зинчук 1, *, Е. С. Билецкая 1

1 Гродненский государственный медицинский университет
Гродно, Беларусь

* E-mail: zinchuk@grsmu.by

Поступила в редакцию 03.04.2023
После доработки 11.05.2023
Принята к публикации 12.05.2023

Аннотация

Сероводород относится к группе сигнальных агентов, называемых газотрансмиттерами, и играет важную роль во многих физиологических процессах, в частности в реализации кислородзависимых механизмов. Цель данного исследования – изучить значение сероводорода в эффекте озона на кислородсвязывающие свойства крови и прооксидантно-антиоксидантный баланс в опытах in vitro. Использовались озон (концентрация 6 мг/л) и препараты, влияющие на синтез сероводорода (пропаргилглицин, гидросульфид натрия и его комбинация с нитроглицерином). Применение ингибитора синтеза сероводорода пропаргилглицина приводило к уменьшению эффекта озона на кислородтранспортную функцию крови (снижение РО2, SO2, Р50реал). При добавлении гидросульфида натрия не усиливалось воздействие этого газа на данные параметры, но в его комбинации с нитроглицерином увеличивалось влияние озона на кислородтранспортную функцию крови. Пропаргилглицин не влиял на прооксидантно-антиоксидантный баланс в условиях проведения опытов, а доноры сероводорода и монооксида азота увеличивали активность каталазы. Пропаргилглицин в условиях действия озона приводил к уменьшению уровня нитрат/нитритов, а гидросульфид натрия увеличивал их концентрацию. Комбинация гидросульфида натрия и нитроглицерина способствовала росту сероводорода в плазме крови.

Ключевые слова: озон, кровь, кислород, газотрансмиттер, монооксид азота, нитроглицерин, сероводород, пропаргилглицин

Список литературы

  1. Tirelli U, Franzini M, Valdenassi L, Pisconti S, Taibi R, Torrisi C, Pandolfi S, Chirumbolo S (2021) Fatigue in post-acute sequelae of SARS-CoV2 (PASC) treated with oxygen-ozone autohemotherapy – preliminary results on 100 patients. Eur Rev Med Pharmacol Sci 25(18): 5871–5875. https://doi.org/10.26355/eurrev_202109_26809

  2. Pchepiorka R, Moreira MS, Lascane NADS, Catalani LH, Allegrini S Jr, de Lima NB, Gonçalves EF (2020) Effect of ozone therapy on wound healing in the buccal mucosa of rats. Arch Oral Biol (119): 104889. https://doi.org/:10.1016/j.archoralbio.2020.104889

  3. Smith NL, Wilson AL, Gandhi J, Vatsia S, Khan SA (2017) Ozone therapy: an overview of pharmacodynamics, current research, and clinical utility. Med Gas Res 7(3): 212–219. https://doi.org/10.4103/2045-9912.215752

  4. Robert B, Subramaniam S (2022) Gasotransmitter-Induced Therapeutic Angiogenesis: A Biomaterial Prospective. ACS Omega 7(50): 45849–45866. https://doi.org/10.1021/acsomega.2c05599

  5. Głowacka U, Brzozowski T, Magierowski M (2020) Synergisms, discrepancies and Interactions between Hydrogen Sulfide and Carbon Monoxide in the Gastrointestinal and Digestive System Physiology, Pathophysiology and Pharmacology. Biomolecules 10(3): 445–460. https://doi.org/10.3390/biom10030445

  6. Yang YW, Deng NH, Tian KJ, Liu LSh, Wang Z, Wei DH, Liu HT, Jiang ZhS (2022) Development of hydrogen sulfide donors for anti-atherosclerosis therapeutics research: Challenges and future priorities. Front Cardiovasc Med (9): 909178. https://doi.org/10.3389/fcvm.2022.909178

  7. Зинчук ВВ, Билецкая ЕС, Гуляй ИЕ (2021) Влияние озона на кислородтранспортную функцию крови и прооксидантно-антиоксидантный баланс в условиях изменения образования монооксида азота в экспериментах in vitro. Рос физиол журн им ИМ Сеченова 107(1): 16–27. [Zinchuk VV, Biletskaya ES, Gulyai IE (2021) Effect of ozone on blood oxygen transport function and pro-oxidant–antioxidant balance in under conditions of changing nitrogen monoxide formation in vitro experiments. Russ J Physiol 107(1): 16–27. (In Russ)]. https://doi.org/10.31857/S0869813921010106

  8. Mys LA, Strutynska NA, Goshovska YV, Sagach VF (2020) Stimulation of the endogenous hydrogen sulfide synthesis suppresses oxidative-nitrosative stress and restores endothelial-dependent vasorelaxation in old rats. Can J Physiol Pharmacol 98(5): 275–281. https://doi.org/10.1139/cjpp-2019-0411

  9. Saveringhaus JW (1966) Blood gas calculator. J Appl Physiol 21(5): 1108–1116. https://doi.org/10.1152/jappl.1966.21.3.1108

  10. Mendes R, Cardoso C, Pestana C (2009) Measurement of malondialdehyde in fish: A comparison study between HPLC methods and the traditional spectrophotometric test. Food Chem (112): 1038–1045. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2008.06.052

  11. Diplock AT, Symons MCR, Rice-Evans CA (1991) Techniques in free radical research. In: Lab Techn in Biochem and Mol Biol (22): 290.

  12. Королюк МА, Иванова ЛИ, Майорова ИГ, Токарева ВЕ (1988) Метод определения активности каталазы. Лаб дело (1): 16–19. [Korolyuk MA, Ivanova LI, Mayorova IG, Tokareva VE (1988) Method for determination of catalase activity. Lab Delo (1): 16–19. (In Russ)]. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/2451064/

  13. Taylor SL, Lamden MP, Tappel AL (1976) Sensitive fluorometric method for tissue tocopherol analysis. Lipids 11(7): 530–538. https://doi.org/10.1007/BF02532898

  14. Bryan NS, Grisham MB (2007) Methods to detect nitric oxide and its metabolites in biological samples. Free Radic Biol Med 43(5): 645–657. https://doi.org/10.1016/j.freeradbiomed.2007.04.026

  15. Norris EJ, Culberson CR, Narasimhan S, Clemens MG (2011) The liver as central regulator of hydrogen sulfide. Shock 36(3): 242– 250. https://doi.org/10.1097/SHK.0b013e3182252ee7

  16. Ross BK, Hlastala MP, Frank R. (1979) Lack of ozone effects on oxygen hemoglobin affinity. Arch Environ Health 34(3): 161–163.https://doi.org/10.1080/00039896.1979.10667389

  17. Giunta R, Coppola A, Luongo C, Sammartino A, Guastafierro S, Grassia A, Giunta L, Mascolo L, Tirelli A, Coppola L (2001) Ozonized autohemotransfusion improves hemorheological parameters and oxygen delivery to tissues in patients with peripheral occlusive arterial disease. Ann Hematol 80(12): 745–748.https://doi.org/10.1007/s002770100377

  18. Munteanu C, Rotariu M, Turnea M, Dogaru G, Popescu C, Spînu A, Andone I, Postoiu R, Ionescu EV, Oprea C, Albadi I, Onose G (2022) Recent Advances in Molecular Research on Hydrogen Sulfide (H2S) Role in Diabetes Mellitus (DM)-A Systematic Review. Int J Mol Sci 23(12): 6720. https://doi.org/10.3390/ijms23126720

  19. Fadyukova OE, Koshelev VB Effect of Hydrogen (2020) Sulfide on Deformability of Rat Erythrocytes. Bull Exp Biol Med 169(6): 664–667.https://doi.org/10.1007/s10517-020-04965-9

  20. Cortese-Krott MM (2020) Red Blood Cells as a “Central Hub” for Sulfide Bioactivity: Scavenging, Metabolism, Transport, and Cross-Talk with Nitric Oxide. Antioxid Redox Signal 33(18): 1332–1349.https://doi.org/10.1089/ars.2020.8171

  21. Kolupaev YE, Yemets AI, Yastreb TO, Blume YB (2023) The role of nitric oxide and hydrogen sulfide in regulation of redox homeostasis at extreme temperatures in plants. Front Plant Sci (14): 1128439.https://doi.org/10.3389/fpls.2023.1128439

  22. Bieza S, Mazzeo A, Pellegrino J, Doctorovich F (2022) H2S/Thiols, NO•, and NO–/HNO: Interactions with Iron Porphyrins. ACS Omega 7(2): 1602–1611.https://doi.org/10.1021/acsomega.1c06427

  23. Wang G, Huang Y, Zhang N, Liu W, Wang C, Zhu X, Ni X (2021) Hydrogen Sulfide Is a Regulator of Hemoglobin Oxygen-Carrying Capacity via Controlling 2,3-BPG Production in Erythrocytes. Oxid Med Cell Longev 2021: 8877691.https://doi.org/10.1155/2021/8877691

  24. Kolluru GK, Prasai PK, Kaskas AM, Letchuman V, Pattillo B (2016) Oxygen tension, H2S, and NO bioavailability: is there an interaction? J Appl Physiol 120(2): 263–270.https://doi.org/10.1152/japplphysiol.00365.2015

  25. Hancock SE, Maccarone AT, Poad BLJ, Trevitt AJ, Mitchell TW, Blanksby SJ (2019) Reaction of ionised steryl esters with ozone in the gas phase. Chem Phys Lipids (221): 198–206.https://doi.org/10.1016/j.chemphyslip.2018.12.013

  26. Bocci V, Borrelli E, Travagli V, Zanardi I (2009) The ozone paradox: ozone is a strong oxidant as well as a medical drug. Med Res Rev 29(4): 646–682.https://doi.org/10.1002/med.20150

  27. Wen Q, Chen Q (2020) An Overview of Ozone Therapy for Treating Foot Ulcers in Patients With Diabetes. Am J Med Sci 360(2): 112–119.https://doi.org/10.1016/j.amjms.2020.05.012

  28. Christie AE, Fontanilla TM, Roncalli V, Cieslak MC, Lenz PH (2014) Diffusible gas transmitter signaling in the copepod crustacean Calanus finmarchicus: identification of the biosynthetic enzymes of nitric oxide (NO), carbon monoxide (CO) and hydrogen sulfide (H2S) using a de novo assembled transcriptome. Gen Comp Endocrinol (202): 76–86.https://doi.org/10.1016/j.ygcen.2014.04.003

  29. Feng J, Lu X, Li H, Wang S (2022) The roles of hydrogen sulfide in renal physiology and disease states. Renal Fail 44(1): 1289–1308.https://doi.org/10.1080/0886022X.2022.2107936

  30. Rajendran S, Shen X, Glawe J, Kolluru GK, Kevil CG (2019) Nitric Oxide and Hydrogen Sulfide Regulation of Ischemic Vascular Growth and Remodeling. Compr Physiol 9(3): 1213–1247.https://doi.org/10.1002/cphy.c180026

  31. Colakerol A, Temiz MZ, Tavukcu HH, Aykan S, Ozsoy S, Sahan A, Kandirali E, Semercioz A (2021) Effects of ozone treatment on penile erection capacity and nitric oxide synthase levels in diabetic rats. Int J Impot Res 33(5): 1–8.https://doi.org/10.1038/s41443-020-0301-1

  32. Orlandin JR, Pinto Santos SI, Machado LC, Neto PF, Bressan FF, Godoy Pieri NC, Recchia K, de Paula Coutinho M, Ferreira Pinto PA, Santucci A, Travagli V, Ambrosio CE (2022) Evaluation of targeted oxidative stress induced by oxygen-ozone in vitro after ischemic induction. Redox Rep 27(1): 259–269. https://doi.org/10.1080/13510002.2022.2143104

  33. Sojitra B, Bulani Y, Putcha UK, Kanwal A, Gupta P, Kuncha M, Banerjee SK (2012) Nitric oxide synthase inhibition abrogates hydrogen sulfide-induced cardioprotection in mice. Mol Cell Biochem 360(1–2): 61–69. https://doi.org/10.1007/s11010-011-1044-6

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал