Роль пероксиредоксина в регенерационных процессах в верхних дыхательных путях при термической травме
В этом случае, исследования поведения Ргхб в верхних дыхательных путях в процессе развития патологического процесса при термическом ожоге представляет собой особый интерес. Более того, во многих работах показана защитная роль Ргхб при различных патологиях разных эпителиальных тканей, а также его терапевтическая роль при лечении ран кожи. Поэтому исследования по влиянию Ргхб на развития… Читать ещё >
Содержание
- СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ
- I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
- 1. Эпителий воздухоносных путей. Структура и функции
- 1. 1. Носовая полость
- 1. 2. Гортань
- 1. 3. Трахея
- 1. 4. Бронхи
- 1. 5. Состав и функции секрета воздухоносных путей
- 2. Термические ожоги
- 2. 1. Ингаляционные ожоги
- 2. 3. Обструкция дыхательных путей
- 2. 4. Острый респираторный дистресс синдром и бронхиальная циркуляция
- 2. 5. Пневмония
- 3. Окислительный стресс при патологиях дыхательной системы
- 3. 1. Источники активных форм кислорода
3.2 Антиоксидантная защита дыхательной системы 34 Супероксид дисмутазы (SODs) и каталаза (CAT) 35 Глутатион пероксидазы (GPxs) 36 Тиоредоксины (Trxs) 37 Пероксиредоксины 38 Каталитический цикл пероксиредоксинов 39 Пероксиредоксин 6 41 Антиоксидантная функция пероксиредоксина
ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
II МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
1 Материалы
2 Методы
2.1 Термический ожог верхних дыхательных путей крыс
2.2 Выделение Ргх 6 методом хроматографии Ионообменная хроматография на ДЭАЭ-сефарозе
2.3 Приготовление срезов, залитых в эпоксидную смолу
2.4 Приготовление парафиновых срезов
2.5 Получение криосрезов
2.6 Иммуногистохимический анализ
2.7 Получение соскоба респираторного эпителия трахеи крыс
2.8 Определение цитокинов в соскобе трахеи крыс
2.9 Определение пероксиредоксина 6 в соскобе эпителия трахеи
2.10 Мечение пероксиредоксина 6 флуоресцентным красителем
2.11 Инактивация пероксиредоксина 6 гидропероксидом водорода
2.12 Ионнообменнная хромотография
2.13 Электрофорез белков
2.14 Иммуноблоттинг
2.15 Определение антиоксидантной активности пероксиредоксина
2.16 Определение концентрации белка 5 8 III РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
1 Разработка экспериментальной модели ожоговой травмы верхних дыхательных путей
1.1 Общее положение
1.2 Модель термического ожога верхних дыхательных путей с помощью пара
Изменения морфологии эпителия в результате ожога трахеи
Лейкоцитарная реакция
Динамика развития воспалительного процесса в эпителии
Цитокиновый профиль
Динамика экспрессии Ргхб в трахее после термического ожога
2 Влияние экзогенного Ргхб на состояние эпителиальной ткани после термического ожога верхних дыхательных путей
2.1 Локализация апплицированного Ргхб в пораженной трахее
2.2 Эффект аппликации Ргхб в пораженные верхние дыхательные пути
2.3 Определение введенного Ргхб в пораженной трахее
2.4 Влияние экзогенного Ргхб на изменение структуры поврежденной эпителиальной ткани трахеи с течением времени
Анализ структуры эпителия обожженной трахеи
Анализ структуры гистолгических препаратов, где после ожога вводили инактивированный Ргхб
Анализ структуры гистологических препаратов после введения активного Ргхб
3 Влияние преднизолона на состояние эпителиальной ткани после термического ожога верхних дыхательных путей. Сравнительная характеристика преднизолона и Ргхб
3.1 Преднизолон и его функции
3.2 Влияние преднизолона на состояние эпителиальной ткани после термического ожога паром. Анализ гистологических препаратов
3.3 Сравнительный анализ
4 Регенерация респираторного эпителия. Образование респираторно-подобных структур внутри эпителия поврежденной трахеи
Список литературы
- Карваял Х. Ф. Парке Д.Х. Ожоги у детей: Пер. с англ. М.: Медицина, 1990.-512 с.
- Машковский М.Д. Лекарственные средства (Пособие для врачей). Вдвух частях. — 12Le изд., перераб. И доп. М.: Медицина, 1993. 736 с.
- Меныцикова Е.Б., Зенков Н. К., Ланкин В. З., Труфакин В. А. Окислительный- стресс: Патологические состояния и заболевания. Новосибирск: АРТА. 2008. 284 с.107
- Назаров И.П., Мацкевич В. А., Колегова Ж. Н., Артемьев С. А., Таран Т. С. Ожоги. Интенсивная терапия: учебное пособие. Ростов н /Д.: Феникс- Красноярск: Издательские проекты. Высшее образование. 2007. 416 с.
- Новоселов В.И., Амелина С. Е., Кравченко И. Н., Новоселов С. В., Янин В. А., Садовников В. Б., Фесенко Е. Е. Роль пероксиредоксина VI в- антиоксидантной системе органов дыхания. // Доклады Академии наук. 2000- 375:831−833.
- Палеев Н.Р. Болезни органов дыхания. / М.: Медицина, 2000.-728 с. Ройт А., Бростофф Дж., Мейл Д. Иммунология. Пер. с англ.- М.:Мир, 2000. 592 с.
- Саркисов Д.С., Перов Ю. Л. Микроскопическая техника: Руководство. М.: Медицина, 1996. 544 с.
- Хэм А., Кормак Д. Гистология. Москва, Мир, 1983. Шарапов М. Г., Новоселов В. И., Равин В. К. Клонирование, экспрессия и сравнительный анализ пероксиредоксинов 6 различного происхождения.// Молекулярная биология, 2009- (43)3:505−511.
- Шарапов М.Г., Равин В. К. Пероксиредоксин 6 шпорцевой лягушки Xenopus laevis: клонирование кДНК, характеристика фермента и экспрессия гена во время развития. // Биохимия, 2009- (74)8:1103−1108.
- Abdi S., Herndon D. М., Traber L. D. et al. Lung edema formation following inhalation injury: role of the bronchial blood flow. // J. Appl. Physiol. 1991−71:727−743
- Austin C, Wang D, Ecobrichon D, Dussault G. Characterization of volatile organic compounds in smoke at experimental fires.// J Toxicol Environ Health A. 2001−63:191−206.
- Bauer V., Bauer F. Reactive oxygen species as mediators of tissue protection and injury.// Gen Physiol Biophys. 1999- 18:7−14.109
- Birky, M. M., and F. В. Clarke. Inhalation of toxic products from fires. // Bull. N. Y. Acad. Med. 1981- 57:997−1013.
- Cantin A.M., North S.L., Hubbard R. C., Crystal R.G. Normal alveolar epithelium lining fluid contains high levels of glutation. // J.Appl. Physiol. 1987- 63:152−157.
- Chang J.W., Jeon H.B., Jeung H.L., Yoo J.S., Chun J.S., Kim J.H., Yoo Y.J. Augmented expression of peroxiredoxin 1 in lung cancer // Biochem Biophys Res Commun 2001- 289(2):507−512.
- Coraux С., Roux J., Jolly T. and Birembaut P. Epithelial Cell
- Extracellular Matrix Interactions and Stem Cells in Airway Epithelial
- Regeneration // ProcAm Thorac Soc 2008- 5:689−694.
- Cox R.A., Burk A.S., Soejima K., et al Airway obstruction in sheep withburne and smoke inhalation injuries. // Am J Respir Cell Mol Biol 2003−29:295−302.
- Cross C.E., Van der Vliet A., O’Neill C.A. et al. Oxidants, antioxdants, and respiratory tract linig fluids.// Environ. Health Perpect. 1994- 102:10. 185−191.
- Davis B. W., et al. Pulmonary oxygen toxicity: Early reversible changes in human alveolar structures induced by hyperoxia. // N Engl J Med, 1983- 309:878−882.
- Demling R. H. Smoke Inhalation Lung Injury: An Update // 2008 (http://www.eplasty.com)
- Demling R.H., DeSanti L., Orgill D.P. Pulmonary problems in the burnpaitient (http://www.burnsurgery.org/Modules/pulmonary/sec 1 .htm)
- Demling, R. H., C. LaLonde, Y. P. Liu, and D. G. Zhu. 1989. The lunginflammatory response to thermal injury: relationship betweenphysiologic and histologic changes. Surgery 106:52—59
- Dickinson D. A., Forman H. J. Cellular glutathione and thiolsmetabolism. // Biochem Pharmacol 2002- 64:1019−26.
- Dirk C., Brown D., Donaldson K., Stone V. The role of fire radicals in thetoxic and inflammatory effects of four different ultrafine particle types. //1.hal Toxicol. 2003- 15:550—2.
- Douglas A.N. Quantitative study of bronchial mucous gland enlargement. // Thorax 1980- 35: 198−201'.
- Dreyfuss D., Martin-Lfevre L., Saumon G. Hyperinflation-induced lunginjurymduring alveolar flooding in rats: effect of perfluorocarboneinstillation. II Am J Respir Crit Care Med 1999- 159:1752−1757.1.l
- Enkhbaatar P., Traber D.L. Pathophysiology of acute lung injury in combined burn and smoke inhalation injury. // Clinical Science 2004- 107: 137−143.
- Fraser R. G., Pare J. A. R. Diagnosis of diseases of the chest. 3rded. Philadelphia, Saunders. 1990:1973
- Harkema JR, Hotchkiss JA. In vivo effects of endotoxin on intraepithelial mucosubstances in rat pulmonary airways. Quantitative histochemistry. // Am J Pathol 1992- 141:307−317.112
- Harper D.R., Ming-Liu К., Kangro H.O. protein blottingA ten years on. // J of Virilogical methods 1990- 30:20−31
- Herndon, D. N., F. Langner, P. Thompson, H. A. Linares, M. Stein, and D. L. Traber. Pulmonary injury in burned patients. // Surg Clin N Am 1987- 67:31−46.
- Hemdon, D. N., F. Langner, P. Thompson, H. A. Linares, M. Stein, and D. L. Traber. Pulmonary injury in burned patients. // Surg. Clin. N. Am. 1987- 67:31−46.
- Hill IR. Reactions to particles in smoke. // Toxicology 1996- 115(1−3):119−122.
- Jeffery P.K. and Li D. Airway mucosa: secretory cells, mucus and mucin genes. // Eur Respir J1997- 10:1655−1662.
- Jeffery PK, Reid L. The effect of tobacco smoke with or without phenylmethyloxadiazole (PMO) on rat bronchial epithelium: a light and electron microscopic study. IIJ Pathol 1981- 133:341—359.
- Johnson N.F. Epithelial progenitor cells in rat trachea. // Am J Respir Cell MolBiol 1990−3:579−585
- Jones J., McMullen J., Daugherty J. Toxic smoke inhalation: cyanide poisoning in fire victims. // Am JEmerg Med. 1987- 5:318−24. Kaliner M.A. Human nasal respiratory secretions and host defense.// Am Rev Respir Dis 1991- 144:52−56.
- Kaloudovd Y., Brychta P., Rfhovd H., Suchanek I., Hruba J., SeidlovA D., Hrazdfrovd A., Kubalek V. Inhalation injury // Acta 2000- 42: 115 118.
- Kang S. W., Baines I. C., RJiee S. G. Characterization of a mammalian peroxiredoxin that contains one conserved cysteine. // J. Biol. Chem. 1998- 273:6303- 6311.
- Kim K., Kim I.H., Lee K.Y., RJiee S.G., Stadtman E.R. The isolation and purification of specific «protector» protein which inhibits enzyme inactivation by a thiol/Fe (III)/02 mixed-function oxidation system // J. Biol. Chem. 1988- 263:4704−4711.
- Kim, H. S., Manevich, Y., Feinstein, S. I., Рак, J. H., Ho, Y. S.- Fisher, A. B. Induction of 1-cys peroxiredoxin expression by oxidative stress in lung epithelial cells. II Am. J. Physiol. Lung Cell Mol. Physiol. 2003- 285:363 369.
- Kinnula V. L., Thorax. Focus on antioxidant enzymes and antioxidant strategies in smoking related airway diseases // Thorax. 2005- 60(8): 693 700.
- Madjdpour C., Jewell U.R., Knell S. et al. Decreased alveolar oxygen induces lung inflammation. // Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol 2003- 284:360−367.
- Maksimenko A.V. Experimental antioxidant biotherapy for protection of the vascular wall by modified forms of superoxide dismutase and catalase. // Curr Pharm Des 2005- 11:2007−2016.
- Mall M.A. Role of cilia, mucus, and airway surface liquid in mucociliary dysfunction: lessons from mouse models. // J Aerosol Med Pulm Drug Deliv. 2008−21(l):13−24.
- Manevich, Y.- Feinstein, S. I.- Fisher, A. B. Activation of the antioxidant enzyme 1-CYS peroxiredoxin requires glutathionylation mediated by heterodimerization with pi GST. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2004- 101:3780−3785.
- McCall, J. E., Cahill T. J. Respiratory care of the burn patient. // J. Burn Care Rehabil 2005- 26:200−206.
- McDowell E. M., Becci P. J., Schurch W., Trump B.F. The respiratory epithelium. VII. Epidermoid metaplasia of hamster tracheal epithelium during regeneration following mechanical injury. // J Natl Cancer Inst 1979- 62:995−1008.
- McDowell E. M., Trump B. F. Conceptual review: histogenesis of preneoplastic and neoplastic lesions in tracheo-bronchial epithelium. // Sur Synth Pathol Res 1983- 2: 235−279.
- McDowell E.M., Beals T.F. Biopsy pathology of the bronchi. Philadelphia: WB Saunders Company: 1987.
- McGill, V., A. Kowal-Vern, R. L. Gamelli. Outcome for older burn patients. II Arch Surg 2000−135:320−325.
- Mitsumoto, A.- Takanezawa, Y.- Okawa, K.- Iwamatsu, A.- Nakagawa, Y. Variants of peroxiredoxins expression in response to hydroperoxide stress. Free Radic. Biol. Med. 2001- 30:625- 635.
- Moritz A. R., Henniques F. C., McLean R. The effect of inhaled heat on the air passages of the lungs: an experimental investigation. // Am J Pathol 1945- 21:311−331.
- Nakae H., Tanaka H. Failure to clear cast and secretions following inhalation injury can be dangerous: report of a case. II Burn 2001- 27:189 191.
- Niederman, M. S. Therapy of ventilator-associated pneumonia: what more can we do to use less antibiotics? // Crit. Care Med. 2004- 32:23 442 345.
- Pruitt, B. A., Jr., W. G. Cioffi, T. Shimazu, H. Ikeuchi, and A. D. Mason, Jr. Evaluation and management of patients with inhalation injury. // J. Trauma 1990- 30:63−68.
- Pryer W. Biological effects of cigarette smoke, wood smoke, and the smoke from plastics: the use of electron spin resonance. // Free Radio Biol Med 1992- 13:659−76.
- Puchelle E., Zahm J., Tournier J. and Coraux C. Airway epithelial repair, regeneration, and remodeling after injury in chronic obstructive pulmonary disease. // The Proceedings of the American Thoracic Society 2006- 3:726−733.
- Ramzy, P. I., D. N. Hemdon, S. E. Wolf, O. Irtun, J. P. Barret, R. J. Ramirez, and J. P. Heggers. Comparison of wound culture and bronchial lavage in the severely burned child: implications for antimicrobial therapy. II Arch. Surg. 1998- 133:1275−1280.
- Rliee S.G. H202, a necessary evil for cell signaling // Science. 2006- 312: 1882−1883.
- Rhee S.G., Bae Y.S., Lee S.-R., Kwon J. Hydrogen peroxide: a key messenger that modulates protein phosphorylation through cysteine oxidation I/Sci. STKE 2000- 53:1−6.
- Soini Y., Napankangas U., Jarvinen K. et al. Expression of gamma-glutamyl cysteine synthetase in nonsmall cell lung carcinoma. // Cancer 2001−92:2911−2919.
- Sparling, N. E.- Phelan, S. A. Identification of multiple transcripts for antioxidant protein 2 (Aop2): differential regulation by oxidative stress and growth factors. // Redox Rep. 2003- 8:87- 94-.
- Spicer S. S., Mochizuki I., Setser M. E., et al. Complex carbohydrates of rat tracheobronchial surface epithelium visualized ultrastructurally. // Am JAnat 1980- 158: 93−103.
- Spicer S.S., Schulte B.A., Chakrin L.W. Ultrastructural and histochemical observations of respiratory epithelium and gland. // Lung Res 1983- 4:137−156.
- Teixidor H. S., Novick G., Rubin E. Pulmonary complications in burnpatients. I IJ Can Assoc Radio 1983−3 4:264−270. Thompson P., Herndon D., et al. Effect on mortality of inhalation injury. // Trauma. 1986- 26:163−165.
- Tiitto L., Kaarteenaho-Wiik R., Sormunen R. et al. Expression of thethioredoxin system in interstitial lung disease. // J Pathol 2003- 201:363−370.
- Tiitto L.H., Peltoniemi M. J., Kaarteenaho-Wiik R. L. et al. Cell-specific regulation of gamma-glutamylcysteine synthetase in human interstitial lung diseases. // Hum Pathol 2004- 35:832−839.
- Traber D. L., Herndon D. N., Soejima K. The pathopysiology of inhalation injury. // In D. N. Herndon (ed.), Total burn care. Saunders, London, England. 2005−221−231.