Ответ острой фазы в экспериментах с моделированием воздействия невесомости
DOI:
https://doi.org/10.33910/2687-1270-2023-4-2-187-197Ключевые слова:
«сухая» иммерсия, невесомость, человек, адаптация, ответ острой фазыАннотация
Исследование параметров ответа острой фазы (ООФ), развивающегося под влиянием экстремальных внешних воздействий, позволяет получить новые данные об адаптационных перестройках при изменении условий среды. ООФ — неспецифическая врожденная защитная системная реакция, индуцируемая воспалением, которая характеризуется изменениями гепатического синтеза белков крови, относимых к группе белков острой фазы. Целью работы явилось исследование признаков развития ООФ при адаптации к условиям иммерсии по результатам определения статистических характеристик объединенных выборок значений плазматических концентраций белков острой фазы, полученных в серии иммерсионных экспериментов. Обследуемая группа — испытуемые мужского пола, возраст 18–48 лет (28,1 ± 6,1), рост 1,76 ± 0,05 м, вес 71,8 ± 9,1 кг, индекс массы тела 23,0 ± 2,4. В течение первых четырех суток пребывания в иммерсии с помощью иммунотурбидиметрических методов измерены плазматические концентрации позитивных белков острой фазы α1-антитрипсина (α1-AT), α1-кислого гликопротеина (α1-AGP), церулоплазмина (Cer), гаптоглобина (Hp), α2-макроглобулина (α2-M). За исключением церулоплазмина, содержание в крови исследованных белков статистически достоверно увеличивалось, возрастание уровней белков становилось заметным на вторые сутки иммерсии. В период наблюдения увеличение средней концентрации α1-AT по отношению к фоновым значениям достигало 40%, α1-AGP — 16%, Hp — 37% и α2-M — 43%. В реакциях со стороны системы синтеза белков острой фазы проявлялась значительная межиндивидуальная вариабельность. Отмеченные эффекты указывают на развертывание ООФ на ранних стадиях адаптации к условиям иммерсии. Переход к условиям имитируемой невесомости вызывает существенные отклонения состояния организма от гомеостатического равновесия, требующих участия дополнительных неспецифических защитных механизмов помимо стрессорной реакции.
Библиографические ссылки
Ahmed, M. S., Jadhav, A. B., Hassan, A., Meng, Q. H. (2012) Acute phase reactants as novel predictors of cardiovascular disease. ISRN Inflammation, vol. 2012, article 953461. https://doi.org/10.5402/2012/953461 (In English)
Aleshkin, V. A., Novikova, L. I., Lyutov, A. G., Aleshkina, T. N. (1988) Belki ostroj fazy vospaleniya i ikh klinicheskoe znachenie [Proteins of the acute phase of inflammation and their clinical significance]. Klinicheskaya meditsina, vol. 66, no. 8, pp. 39–48. (In Russian)
Bakhautdin, B., Febbraio, M., Goksoy, E. et al. (2013) Protective role of macrophage-derived ceruloplasmin in inflammatory bowel disease. Gut, vol. 62, no. 2, pp. 209–219. https://doi.org/10.1136/gutjnl-2011-300694 (In English)
Bakhautdin, B., Bakhautdin, E. G., Fox, P. L. (2014) Ceruloplasmin has two nearly identical sites that bind myeloperoxidase. Biochemical and Biophysical Research Communications, vol. 453, no. 4, pp. 722–727. https://doi.org/10.1016/j.bbrc.2014.09.134 (In English)
Bekker, A. M., Tyurin-Kuzmin, A. Yu., Larina, O. N. (2016) Aktivnost’ ekspressii plazmaticheskikh belkov ostroj fazy pri adaptatsii k usloviyam immersii svyazana s izmeneniyami produktsii superoksidnykh anion-radikalov v lejkotsitakh krovi [The expression of plasmatic acute phase proteins at the adaptation to immersion conditions is associated with the changes of superoxide production by blood leukocytes]. In: Materialy XVI konferentsii po kosmicheskoj biologii i meditsine s mezhdunarodnym uchastiem [Proceedings of the XVI Conference on Space Biology and Medicine with International Participation]. Moscow: [s. n.], pp. 20–21. (In Russian)
Ceciliani, F., Giordano, A., Spagnolo, V. (2002) The systemic reaction during inflammation: The acute-phase proteins. Protein and Peptide Letters, vol. 9, no. 3, pp. 211–223. https://doi.org/10.2174/0929866023408779 (In English)
Chovatiya, R., Medzhitov, R. (2014) Stress, inflammation, and defense of homeostasis. Molecular Cell, vol. 54, no. 2, pp. 281–288. https://doi.org/10.1016/j.molcel.2014.03.030 (In English)
Ehlting, C., Wolf, S. D., Bode, J. G. (2021) Acute-phase protein synthesis: A key feature of innate immune functions of the liver. Biological Chemistry, vol. 402, no. 9, pp. 1129–1145. https://doi.org/10.1515/hsz-2021-0209 (In English)
Grigor’ev, A. I., Kozlovskaya, I. B. (2011) Polimernoe pokrytie i ustrojstvo sukhoj immersii. Patent RU2441713 [Polymer coating and dry immersion device. Patent RU2441713]. Register date 17.01.2011. (In Russian)
Goldstein, I. M., Kaplan, H. B., Edelson, H. S., Weissmann, G. (1979) Ceruloplasmin. A scavenger of superoxide anion radicals. Journal of Biological Chemistry, vol. 254, no. 10, pp. 4040–4045. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/220229 (In English)
Haeryfar, S. M., Berczi, I. (2001) The thymus and the acute phase response. Cellular and Molecular Biology, vol. 47, no. 1, pp. 145–156. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/11292249 (In English)
Koj, A. (1996) Initiation of acute phase response and synthesis of cytokines. Biochimica et Biophysica Acta, vol. 1317, no. 2, pp. 84–94. https://doi.org/10.1016/s0925-4439(96)00048-8 (In English)
Larina, O. N., Bekker, A. M., Repenkova, L. G. et al. (2011) Plazmaticheskie pokazateli ekspressii mediatorov reaktsii ostroj fazy v nachal’nye sroki adaptatsii k antiortostaticheskomu polozheniyu [Plasma indicators of the acute phase reaction mediators expression in the initial stages of adaptation to antiorthostatic (head-down tilt) position]. Cytokines and Inflammation, vol. 10, no. 1, pp. 3–5. (In Russian)
Larina, O. N., Bekker, A. M. (2012) Study of individual patterns of blood protein control during simulation of microgravity effects on humans. Human Physiology, vol. 38, no. 7, pp. 753–756. https://doi.org/10.1134/S0362119712070110 (In English)
Larina, O. N., Bekker, A. M. (2019) Proteaznaya aktivnost’ krovi pri razvitii otveta ostroj fazy, indutsirovannogo ekstremal’nymi vozdejstviyami [Protease activity of the blood during the development of the acute phase response induced by extreme impacts]. In: Materialy XIII Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferentsii “Pilotiruemye polety v kosmos” [Materials of the XIII International Scientific and Practical Conference “Manned Space Flights”]. Zvezdnyj gorodok: Yu. A. Gagarin Research & Test Cosmonaut Training Center Publ., pp. 320–321. (In Russian)
Mukhopadhyay, C. K., Mazumder, B., Lindley, P. F., Fox, P. L. (1997) Identification of the prooxidant site of human ceruloplasmin: A model for oxidative damage by copper bound to protein surfaces. Proceedings of the National Academy of Sciences, vol. 94, no. 21, pp. 11546–11551. https://doi.org/10.1073/pnas.94.21.11546 (In English)
Oh, S.-K., Pavlovsky, N., Tauber, A. I. (1990) Specific binding of haptoglobin to human neutrophils and its functional consequences. Journal of Leukocyte Biology, vol. 47, no. 2, pp. 142–148. https://doi.org/10.1002/jlb.47.2.142 (In English)
Osaki, S. (1966) Kinetic studies of ferrous ion oxidation with crystalline human ferroxidase (ceruloplasmin). Journal of Biological Chemistry, vol. 241, no. 21, pp. 5053–5059. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/5925868 (In English)
Plehuna, A., Green, D. A., Amirova, L. E. et al. (2022) Dry immersion induced acute low back pain and its relationship with trunk myofascial viscoelastic changes. Frontiers in Physiology, vol. 13, article 1039924. https://doi.org/10.3389/fphys.2022.1039924 (In English)
Rooney, B. V., Crucian, B. E., Pierson, D. L. et al. (2019) Herpes virus reactivation in astronauts during spaceflight and its application on Earth. Frontiers in Microbiology, vol. 10, article 16. https://doi.org/10.3389/fmicb.2019.00016 (In English)
Ruiz, M. (2021) Into the labyrinth of the lipocalin α1-acid glycoprotein. Frontiers in Physiology, vol. 12, article 686251. https://doi.org/10.3389/fphys.2021.686251 (In English)
Speelman, T., Dale, L., Louw, A., Verhoog, N. J. D. (2022) The association of acute phase proteins in stress and inflammation-induced T2D. Cells, vol. 11, no. 14, article 2163. https://doi.org/10.3390/cells11142163 (In English)
Tomilovskaya, E., Shigueva, T., Sayenko, D. et al. (2019) Dry Immersion as a Ground-Based Model of Microgravity Physiological Effects. Frontiers in Physiology, vol. 10, article 284. https://doi.org/10.3389/fphys.2019.00284 (In English)
Zhang, Y., Wei, X., Browning, S. et al. (2017) Targeted designed variants of alpha-2-macroglobulin (A2M) attenuate cartilage degeneration in a rat model of osteoarthritis induced by anterior cruciate ligament transection. Arthritis Research and Therapy, vol. 19, article 175. https://doi.org/10.1186/s13075-017-1363-4 (In English)
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2023 Ольга Николаевна Ларина, Анна Марковна Беккер, Алексей Юрьевич Тюрин-Кузьмин
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.
Автор предоставляет материалы на условиях публичной оферты и лицензии CC BY-NC 4.0. Эта лицензия позволяет неограниченному кругу лиц копировать и распространять материал на любом носителе и в любом формате, но с обязательным указанием авторства и только в некоммерческих целях. После публикации все статьи находятся в открытом доступе.
Авторы сохраняют авторские права на статью и могут использовать материалы опубликованной статьи при подготовке других публикаций, а также пользоваться печатными или электронными копиями статьи в научных, образовательных и иных целях. Право на номер журнала как составное произведение принадлежит издателю.
