Влияние бета-D-глюкана на выживаемость и гемопоэтические показатели мышей после воздействия рентгеновского излучения

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Обоснование. Актуальность работы определяется высокой потребностью в эффективных препаратах, снижающих побочные эффекты воздействия ионизирующих излучений на людей в экстремальной, военной, морской, космической медицине, на объектах атомно-энергетического комплекса, в гематологии и онкологии.

Цель — оценка противолучевой эффективности бета-D-глюкана из гриба Pleurotus ostreatus (вешенки обыкновенной) в условиях общего внешнего облучения мышей по показателям их выживаемости и гемопоэза.

Материалы и методы. Исследование проведено с использованием модели костномозговой формы острого радиационного синдрома у мышей, вызванного воздействием рентгеновского излучения в сублетальных и летальных дозах. Содержащий бета-D-глюкан экстракт вводили животным внутрижелудочно в дозе 500 мг/кг. Параметры 30-суточной выживаемости облученных мышей анализировали по методу Каплана – Мейера. Величину радиомодифицирующего эффекта оценивали путем расчета фактора изменения дозы, состояние гемопоэза после облучения — по тесту эндогенного колониеобразования и изменению показателей периферической крови. Статистическую обработку результатов проводили с использованием пакета прикладных программ Statistica 8.0.

Результаты. Показана противолучевая эффективность бета-D-глюкана после перорального введения: при использовании препарата по профилактической схеме (за 0,5 ч до облучения) фактор изменения дозы составил 1,16, по терапевтическим схемам (через 1 или 2 ч) — 1,06, при этом отмечено снижение вызванной рентгеновским излучением потери массы тела у летально облученных животных и более быстрое ее восстановление. Однократное пероральное применение бета-D-глюкана в дозе 500 мг/кг стимулировало рост селезеночных эндогенных колониеобразующих единиц у мышей на 9-е сутки после общего облучения в дозах 7 и 7,8 Гр, способствовало снижению тяжести лейкопении и тромбоцитопении у облученных мышей. Противолучевое действие бета-D-глюкана ассоциировалось с повышением жизнеспособности стволовых клеток костного мозга и более быстрым восстановлением гемопоэза.

Заключение. Полученные результаты свидетельствуют о возможности применения бета-D-глюкана из P. ostreatus как в профилактической схеме в целях повышения радиорезистентности организма, так и в качестве средства ранней терапии костномозговой формы острой лучевой болезни.

Об авторах

Елена Викторовна Мурзина

Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова

Email: elenmurzina@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-7052-3665
SPIN-код: 5188-0797

канд. биол. наук, старший научный сотрудник научно-исследовательского отдела (экспериментальной медицины) научно-исследовательского центра

Россия, Санкт-Петербург

Генрих Александрович Софронов

Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова; Институт экспериментальной медицины

Автор, ответственный за переписку.
Email: gasofronov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-8587-1328
SPIN-код: 7334-4881
Scopus Author ID: 7003953555
ResearcherId: G-4791-2015

д-р мед. наук, профессор, академик РАН, начальник научно-исследовательской лаборатории (лекарственной и экологической токсикологии) научно-исследовательского отдела (экспериментальной медицины) научно-исследовательского центра; научный руководитель института

Россия, Санкт-Петербург; Санкт-Петербург

Андрей Семенович Симбирцев

Институт экспериментальной медицины

Email: simbas@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-8228-4240
SPIN-код: 2064-7584
Scopus Author ID: 7003758888
ResearcherId: K-5061-2014

д-р мед. наук, профессор, чл.-корр. РАН, главный научный сотрудник отдела общей патологии и патологической физиологии

Россия, Санкт-Петербург

Наталия Владимировна Аксенова

Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова

Email: nataaks@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-5645-7072
SPIN-код: 6821-6887

канд. мед. наук, врач-статистик научно-исследовательского отдела (Всеармейский медицинский регистр МО РФ) научно-исследовательского центра

Россия, Санкт-Петербург

Геннадий Геннадиевич Загородников

Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова

Email: gen73zag@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-4859-0519
SPIN-код: 4465-5572

д-р мед. наук, начальник научно-исследовательского отдела (Всеармейский медицинский регистр МО РФ) научно-исследовательского центра

Россия, Санкт-Петербург

Ольга Михайловна Веселова

Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова

Email: veselova28@mail.ru
SPIN-код: 4864-8391

научный сотрудник научно-исследовательского отдела (экспериментальной медицины) научно-исследовательского центра

Россия, Санкт-Петербург

Наталья Андреевна Жирнова

Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова

Email: ji65@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-9948-6260
SPIN-код: 8308-2139
ResearcherId: I-4804-2016

канд. биол. наук, научный сотрудник научно-исследовательского отдела (экспериментальной медицины) научно-исследовательского центра

Россия, Санкт-Петербург

Елена Владимировна Дмитриева

Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова

Email: ev.dmitrieva@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-6514-7837
SPIN-код: 6759-2407

младший научный сотрудник научно-исследовательского отдела (экспериментальной медицины) научно-исследовательского центра

Россия, Санкт-Петербург

Николай Анатольевич Климов

Институт экспериментальной медицины

Email: nklimov@mail.ru
SPIN-код: 6093-7430

канд. мед. наук, ведущий научный сотрудник отдела общей патологии и патологической физиологии

Россия, Санкт-Петербург

Евгений Владимирович Воробейчиков

Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет); Научно-производственная фирма «БИОС»

Email: evorobeychikov@gmail.com
SPIN-код: 3756-7955

канд. мед. наук, старший научный сотрудник кафедры технологии микробиологического синтеза; заместитель генерального директора

Россия, Санкт-Петербург; Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Obrador E., Rosario S., Villaescusa J.I. et al. Radioprotection and radiomitigation: from the bench to clinical practice // Biomedicines. 2020. Vol. 8, No. 11. P. 461. doi: 10.3390/biomedicines8110461
  2. Крюков Е.В., Чеховских Ю.С., Карамуллин М.А. и др. Возможности военно-медицинских организаций по оказанию специализированной медицинской помощи при чрезвычайных ситуациях радиационной природы // Вестник Российской военно-медицинской академии. 2021. Т. 23, № 1. С. 153–162. doi: 10.17816/brmma63632
  3. Башарин В.А., Карамуллин М.А., Зацепин В.В., Чеховских Ю.С. Актуальные вопросы совершенствования системы оказания медицинской помощи при острой радиационной патологии в Вооруженных Силах // Военно-медицинский журнал. 2016. Т. 337, № 11. С. 11–20.
  4. McBride W.H., Schaue D. Radiation-induced tissue damage and response // J. Pathol. 2020. Vol. 250, No. 5. P. 647–655. doi: 10.1002/path.5389
  5. Пономарева Т.В., Кальницкий С.А., Вишнякова Н.М. Медицинское облучение и средства фармакологической коррекции отдаленных последствий // Радиационная гигиена. 2008. Т. 1, № 1. С. 63–68.
  6. Ушаков И.Б. Космос. Радиация. Человек (Радиационный барьер в межпланетных полетах). Москва: Научная книга, 2021. 352 с.
  7. Liu Z., Lei X., Li X. et al. Toll-like receptors and radiation protection // Eur. Rev. Med. Pharmacol. Sci. 2018. Vol. 22, No. 1. P. 31–39. doi: 10.26355/eurrev_201801_14097
  8. Singh V.K., Seed T.M. Entolimod as a radiation countermeasure for acute radiation syndrome // Drug Discov. Today. 2021. Vol. 26, No. 1. P. 17–30. doi: 10.1016/j.drudis.2020.10.003
  9. Shivappa P., Bernhardt G.V. Natural radioprotectors on current and future perspectives: a mini-review // J. Pharm. Bioallied Sci. 2022. Vol. 14, No. 2. P. 57–71. doi: 10.4103/jpbs.jpbs_502_21
  10. Wang W., Xue C., Mao X. Radioprotective effects and mechanisms of animal, plant and microbial polysaccharides // Int. J. Biol. Macromol. 2020. Vol. 19, No. 153. P. 373–384. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2020.02.203
  11. Chugh R.M., Mittal P., Mp N. et al. Fungal mushrooms: a natural compound with therapeutic applications // Front. Pharmacol. 2022. Vol. 13. P. 925387. doi: 10.3389/fphar.2022.925387
  12. Venturella G., Ferraro V., Cirlincione F. et al. Medicinal mushrooms: bioactive compounds, use, and clinical trials // Int. J. Mol. Sci. 2021. Vol. 22, No. 2. P. 634. doi: 10.3390/ijms22020634
  13. Novak M., Vetvicka V. Glucans as biological response modifiers // Endocr. Metab. Immune Disord. Drug Targets. 2009. Vol. 9, No. 1. P. 67–75. doi: 10.2174/187153009787582423
  14. Софронов Г.А., Мурзина Е.В., Аксенова Н.В. и др. Перспективы изучения бета-D-глюканов в качестве противолучевых средств // Известия Российской военно-медицинской академии. 2020. Т. 39, № S3–3. С. 193–198.
  15. Sharma A., Sharma A., Tripathi A. Biological activities of Pleurotus spp. polysaccharides: A review // J. Food Biochem. 2021. Vol. 45, No. 6. P. e13748. doi: 10.1111/jfbc.13748
  16. Hamad D., El-Sayed H., Ahmed W. et al. GC-MS analysis of potentially volatile compounds of Pleurotus ostreatus polar extract: in vitro antimicrobial, cytotoxic, immunomodulatory, and antioxidant activities // Front. Microbiol. 2022. Vol. 13. P. 834525. doi: 10.3389/fmicb.2022.834525
  17. Шнырева А.А., Шнырева А.В. Филогенетический анализ видов рода Pleurotus // Генетика. 2015. Т. 51, № 2. С. 177–187. doi: 10.7868/S0016675815020137
  18. Безрукова Е.В., Воробейчиков Е.В., Конусова В.Г. и др. Применение иммунопрепаратов для лечения острого вирусного назофарингита // Медицинская иммунология. 2021. Т. 23, № 5. С. 1153–1166. doi: 10.15789/1563-0625-EOI-2300
  19. Мурзина Е.В., Софронов Г.А., Симбирцев А.С. и др. Экспериментальная оценка влияния бета-D-глюкана на выживаемость мышей при радиационном воздействии // Медицинский академический журнал. 2020. Т. 20, № 2. С. 59–68. doi: 10.17816/MAJ34161
  20. Директива 2010/63/EU Европейского парламента и совета европейского союза по охране животных, используемых в научных целях. Санкт-Петербург, 2012. 48 с.
  21. Finney D.J. The median lethal dose and its estimation // Arch. Toxicol. 1985. Vol. 56, No. 4. P. 215–218. doi: 10.1007/BF00295156
  22. Till J.E., McCulloch E.A. A direct measurement of the radiation sensitivity of normal mouse bone marrow cells. 1961 // Radiat. Res. 2011. Vol. 175, No. 2. P. 145–149. doi: 10.1667/rrxx28.1
  23. Практикум по военной токсикологии, радиобиологии и медицинской защите: ч. 1. Военная радиобиология / под ред. Н.В. Бутомо, Г.А. Софронова. Санкт-Петербург, 1992. 110 с.
  24. Боровиков В.П. Популярное введение в современный анализ данных в системе Statistica: учебное пособие. Москва: Горячая линия–Телеком, 2013. 288 с.
  25. Dicks L., Ellinger S. Effect of the intake of oyster mushrooms (Pleurotus ostreatus) on cardiometabolic parameters – a systematic review of clinical trials // Nutrients. 2020. Vol. 12, No. 4. P. 1134. doi: 10.3390/nu12041134
  26. Груздев Г.П. Острый радиационный костномозговой синдром. Москва: Медицина, 1988. 144 с.
  27. Singh V.K., Seed T.M. Pharmacological management of ionizing radiation injuries: current and prospective agents and targeted organ systems // Expert Opin. Pharmacother. 2020. Vol. 21, No. 3. P. 317–337. doi: 10.1080/14656566.2019.1702968
  28. Dainiak N., Gent R.N., Zhanat C. et al. First global consensus for evidence-based management of the hematopoietic syndrome resulting from exposure to ionizing radiation // Disaster Med. Public Health Prep. 2011. Vol. 5, No. 3. P. 202–212. doi: 10.1001/dmp.2011.68
  29. Sima P., Vannucci L., Vetvicka V. Effects of glucan on bone marrow // Ann. Transl. Med. 2014. Vol. 2, No. 2. P. 18. doi: 10.3978/j.issn.2305-5839.2014.01.06
  30. Hofer M., Pospíšil M. Modulation of animal and human hematopoiesis by β-glucans: a review // Molecules. 2011. Vol. 16, No. 9. P. 7969–7979. doi: 10.3390/molecules16097969
  31. Pillai T.G., Devi P.U. Mushroom beta-glucan: potential candidate for post irradiation protection // Mutat. Res. 2013. Vol. 751, No. 2. P. 109–115. doi: 10.1016/j.mrgentox.2012.12.005
  32. Du J., Cheng Y., Dong S. et al. Zymosan-A protects the hematopoietic system from radiation-induced damage by targeting TLR2 signaling pathway // Cell Physiol. Biochem. 2017. Vol. 43, No. 2. P. 457–464. doi: 10.1159/000480472
  33. Liu F., Wang Z., Liu J., Li W. Radioprotective effect of orally administered beta-D-glucan derived from Saccharomyces cerevisiae // Int. J. Biol. Macromol. 2018. Vol. 115. P. 572–579. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2018.04.098
  34. Vetvicka V.C. [Beta]-Glucans as natural biological response modifiers. New York: Nova Science Publishers, 2013.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Динамика массы тела у интактных мышей (К) и после однократного внутрижелудочного введения бета-D-глюкана (БГ; 500 мг/кг) (a); на фоне общего рентгеновского облучения в дозе 8 Гр (b), Ме [Q25; Q75]. * Отличия статистически значимы с группой «К», р < 0,005; ** то же, р < 0,01 (критерий Манна – Уитни)

Скачать (175KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Количество эндогенных селезеночных колоний на 9-е сутки после облучения у мышей без лечения (К) и после применения бета-D-глюкана (БГ; 500 мг/кг, внутрижелудочно)

Скачать (82KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Содержание лейкоцитов в крови облученных мышей на 9-е сутки после облучения, применения бета-D-глюкана (БГ) в дозе 500 мг/кг, внутрижелудочно, и у интактных животных (К)

Скачать (113KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Влияние бета-D-глюкана (БГ, 500 мг/кг) на содержание тромбоцитов в периферической крови мышей на 9-е сутки после общего облучения, Ме [Q25; Q75]. * Отличия статистически значимы с группой «0 Гр», р < 0,005; ** то же, р < 0,01 (критерий Манна – Уитни). К — контроль (облучение без применения бета-D-глюкана)

Скачать (71KB)
Метаданные

© Эко-Вектор, 2023



Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».