Плазменная кислота моделирует окислительный и нитрозативный стресс в ткани мочевого пузыря лабораторных животных in vitro

Цель исследования: анализ некоторых эффектов действия плазменной кислоты на ткани мочевого пузыря лабораторных животных in vitro и оценка возможности ее применения для моделирования in vitro ИЦ/СБМП.
Материалы и методы. В исследованиях использованы образцы тканей стенки мочевого пузыря 16 самок крыс линии Wistar в возрасте 3 мес. и массой 180–200 г. Ткани обрабатывали в течение 1 ч в плазменной кислоте, полученной обработкой воды для иньекций искровым разрядом на воздухе. Полученные гистологические образцы анализировали иммуногистохимически.
Результаты. Обнаружены особенности изменения экспрессионного профиля клеток эпителия мочевого пузыря при действии плазменной кислоты in vitro, свидетельствующие о развити окислительного, нитрозативного и дикарбонильного стрессов, нарушении экспрессии НАДФН-оксидазы DUOX2 и VEGF, снижении пролиферативной активности клеток, что в целом соответствует основным механизмам повреждения уротелия при ИЦ/СБМП.
Заключение. выявленные эффекты плазменной кислоты в отношении клеток эпителия мочевого пузыря подтверждают возможность применения плазменной кислоты в качестве индуктора повреждения клеток уротелия, характерного для развития ИЦ/МБС, в моделях in vitro.

Введение. Интерстициальный цистит (ИЦ), или синдром болезненного мочевого пузыря (СБМП), – это хроническое поражение мочевого пузыря, проявляющееся выраженной дизурией [1–5]. В классических представлениях о патогенезе СБМП доминируют гипотезы об уротелиальной дисфункции, гиперактивации тучных клеток, нейрогенном воспалении и аутоиммунном процессе [2], в частности, нарушение целостности уротелиального барьера в сочетании с аберрантной иннервацией в субуротелиальном мышечном слое формирует условия для персистенции воспаления [6]. Это сопровождается изменениями в гликозаминогликановом слое на поверхности уротелия, повышением внеклеточной концентрации калия и деполяризацией нервных окончаний, секрецией провоспалительных медиаторов и формированием чувства боли [7, 8]. Как следствие – нарушаются механизмы восстановления уротелиального барьера, формируемого клетками эпителия, дифференцировки и апоптоза эпителиальных клеток [7], механочувствительности и коммуникации интерстициальных клеток [9]. В зоне повреждения регистрируется аномальная продукция пептидных факторов роста, цитокинов, нейромедиаторов, газообразных мессенджеров, в числе которых особая роль отводится оксиду азота (NO). Так, пациенты с СБМП с гуннеровскими повреждениями характеризуются высоким уровнем NO в уротелии, что способствует повышению проницаемости уротелиального барьера, в том числе в результате аккумуляции нитрозилированных белков [10]. Интересно, что гиперактивность мочевого пузыря может быть спровоцирована аккумуляцией побочного продукта гликолиза и одновременно конечного продукта неферментативного гликозилирования – метилглиоксаля, что сопряжено с высокой экспрессией синтазы оксида азота в клетках уротелия [11]. Участие данного механизма предполагается в патогенезе не только диабетической дисфункции мочевого пузыря, но и СБМП.

Для изучения СБМП предложены экспериментальные модели in vivo на животных (например, на основе повреждающего действия экзогенно добавляемого NO) [12], модели in vitro с фокусом на воспроизведение механизмов повреждения уротелиального барьера (в частности, развития оксидативного и нитрозативного стрессов) или его защиты (например, за счет применения гиалуроновой кислоты) [13–16]. Поиск способов контролируемой реализации эффектов активных форм кислорода или азота приводит к выбору экзогенного источника последних. В этом контексте перспективно применение так называемой неравновесной плазмы [17, 18]. Однако для устранения влияния температурных и радиационных факторов требуется промежуточный носитель, в качестве которого выступает вода, обработанная неравновесной плазмой, известной в литературе как плазменная кислота [19]. В состав плазменной кислоты входят такие стабильные продукты, как перекись водорода и азотная кислота, а также ряд нестабильных продуктов: пероксинитрит, супероксид анион радикал, азотистая кислота, ...

Е.А. Алексеева, М.А. Фирсов, Н.А. Малиновская, А.Б. Салмина, В.В. Салмин