actabiomedicaActa Biomedica ScientificaActa Biomedica Scientifica2541-94202587-9596Scientific Centre for Family Health and Human Reproduction Problems10.29413/ABS.2025-10.4.23actabiomedica-5570Research ArticleЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯEXPERIMENTAL RESEARCHESДинамика экспрессии оксидоредуктаз в печени при экспериментальном перитоните: роль ингибирования p38 MAPKThe dynamics of oxidoreductase expression in the liver during experimental peritonitis and the role of p38 MAPK inhibitionhttps://orcid.org/0000-0001-5921-0318ШурыгинМ. Г.ShuryginM. G.

Шурыгин Михаил Геннадьевич – доктор медицинских наук; заведующий научно-лабораторного отдела

664003, г. Иркутск, ул. Борцов революции, 1

Mikhail G. Shurygin – Dr. Sc. (Med.); Head of the Scientific Laboratory Department

Bortsov Revolitsii str.; 1; Irkutsk 664003

shurygin@rambler.ruhttps://orcid.org/0000-0003-3980-050XШурыгинаИ. А.ShuryginaI. A.

Шурыгина Ирина Александровна – доктор медицинских наук; заместитель директора по научной работе; профессор РАН

664003, г. Иркутск, ул. Борцов революции, 1

Irina A. Shurygina – Dr. Sc. (Med.); Professor of the Russian Academy of Sciences; Deputy Director for research 

Bortsov Revolitsii str.; 1; Irkutsk 664003

irinashurygina@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-3197-4276ЧепурныхЕ. Е.ChepurnyhE. E.

Чепурных Елена Евгеньевна – кандидат медицинских наук; доцент; ученый секретарь 

664003, г. Иркутск, ул. Борцов революции, 1

Elena E. Chepurnikh – Cand. Sc. (Med.); Associate Professor; Academic Secretary 

Bortsov Revolitsii str.; 1; Irkutsk 664003

chepurnikh.ee@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-2540-4525ДреминаН. Н.DreminaN. N.

Дремина Наталья Николаевна – кандидат биологических наук; старший научный сотрудник лаборатории клеточных технологий и регенеративной медицины 

664003, г. Иркутск, ул. Борцов революции, 1

Natalya N. Dremina – Cand. Sc. (Biol.); Senior Research Officer at the Laboratory of cell technologies and regenerative medicine 

Bortsov Revolitsii str.; 1; Irkutsk 664003

drema76@mail.ruФГБНУ «Иркутский научный центр хирургии и травматологии»Irkutsk Scientific Center of Surgery and Traumatology202523092025104234243Copyright © Шурыгин М.Г., Шурыгина И.А., Чепурных Е.Е., Дремина Н.Н., 20252025Шурыгин М.Г., Шурыгина И.А., Чепурных Е.Е., Дремина Н.Н.Shurygin M.G., Shurygina I.A., Chepurnyh E.E., Dremina N.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.actabiomedica.ru/jour/article/view/5570Обоснование

Обоснование. В патогенезе синдрома эндогенной интоксикации при острой хирургической патологии органов брюшной полости играет значимую роль интенсификация окислительного стресса. Ферментные системы окислительного фосфорилирования и цитохромредуктазы являются ключевыми в поддержании энергетического потенциала гепатоцитов. Особую значимость приобретает исследование механизмов сохранения функциональной активности ферментных систем в условиях окислительного стресса при гнойном перитоните с применением ингибитора p38 MAPK для предотвращения развития энтеральной недостаточности.

Цель

Цель. Оценка экспрессии цитохром-b5-редуктазы 3; цитохром-c-оксидазы и влияния применения пролонгированной формы ингибитора p38 MAPK в печени при экспериментальном перитоните на содержание комплексов микросомального окисления и окислительного фосфорилирования в гепатоцитах.

Методы

Методы. На модели перитонита без лечебных мероприятий (контрольная группа; n = 15) и при однократном введении через 1 сутки после операции конъюгата адезмапимода (основная группа; n = 15) методом иммуноморфологического окрашивания оценена экспрессия цитохром-b5-редуктазы 3 и цитохромоксидазы в ткани печени на 3; 7; 14 сутки. Интенсивность окраски оценивали в баллах от 0 до 4. Различия в динамике процесса оценивались в тесте множественных сравнений; межгрупповые отличия – по критерию Манна – Уитни.

Результаты

Результаты. При экспериментальном перитоните интенсивность окраски на CYB5R3 снижается с 2;5 [2;0;3;0] на 3 сутки до 1;0 [1;0;1;0] на 14 сутки в контрольной группе. Применение раствора конъюгата адезмапимода сохранило экспрессию фермента на высоком уровне во все сроки наблюдения. Уровень цитохромоксидазы между группами достоверно отличался на 3 сутки – 1;0 [1;0;2;0] в контрольной группе и 4;0 [3;0;4;0] в основной (р < 0;05).

Заключение

Заключение. Применение конъюгата адезмапимода при перитоните оказало положительное воздействие на сохранность ферментных систем; обеспечивающих поддержание окислительно-восстановительного баланса в цитоплазме клетки и окислительное фосфорилирование в митохондриях гепатоцитов.

Background

Background. Oxidative stress is crucial in the pathogenesis of endogenous intoxication syndrome in acute surgical abdominal pathology. The enzyme systems of oxidative phosphorylation and cytochrome reductase are vital for hepatocyte energy potential. This study aimed to investigate the effects of a p38 MAPK inhibitor on cytochrome b5 reductase 3 (CYB5R3); cytochrome c oxidase; and microsomal oxidation in experimental peritonitis.

Methods

Methods. A model of peritonitis was used with two groups: a control group without treatment (n = 15) and a main group treated with adezmapimod conjugate on endof-surgery (n = 15). Immunomorphological staining was employed to evaluate CYB5R3 and cytochrome oxidase expression on days 3; 7; and 14. The intensity of staining was scored from 0 to 4; and differences were assessed using multiple comparison tests and the Mann-Whitney criterion.

Results

Results. In the control group; CYB5R3 intensity decreased from 2.5 [2.0;3.0] on day 3 to 1.0 [1.0;1.0] on day 14. Conversely; in the main group; the inhibitor maintained high enzyme expression throughout the study. On day 3; cytochrome oxidase levels differed significantly between groups: 1.0 [1.0;2.0] in the control and 4.0 [3.0;4.0] in the main group (p < 0.05).

Conclusion

Conclusion. The findings suggest that adezmapimod conjugate positively affects the integrity of enzyme systems; maintaining redox balance and oxidative phosphorylation in hepatocytes during peritonitis.

экспериментальный перитонитингибитор p38 МАРКцитохром-b5-редуктаза 3цитохромоксидазаокислительное фосфорилированиепеченьexperimental peritonitisinhibitor of p38 MAPKcytochrome b5 reductase 3cytochrome-c-oxidaseoxidative phosphorylationliverReferencesСажин В.П., Карсанов А.Н., Маскин С.С., Ремизов О.В. Что такое сепсис: 25-летний опыт развития концепции. Хирургия. Журнал им. Н.И. Пирогова. 2017; 1: 82-87. doi: 10.17116/hirurgia2017182-87Sazhin VP, Каrsаnоv АN, Маsкin SS, Rемizоv ОV. What is sepsis: 25 years of experience in concept development. Hirurgiya. Zhurnal im. N.I. Pirogova. 2017; 1: 82-87. (In Russ.). doi: 10.17116/hirurgia2017182-87Власов А.П., Болотских В.А., Шейранов Н.С., Болушев П.О., Глушков В.М., Ганина М.В. и др. Оксидативный стресс и активизация фосфолипаз – факторы прогрессирования эндогенной интоксикации. Современные проблемы науки и образования. 2019; 4: 3.Vlаsоv АP, Bolotskih VА, Shejranov NS, Bolushev PО, Glushkov VМ, Gаninа МV, et al. Oxidative stress and phospholipase activation are factors in the progression of endogenous intoxication. Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya. 2019; 4: 3. (In Russ.).McBride HM, Neuspiel M, Wasiak S. Mitochondria: more than just a powerhouse. Curr. Biol. 2006; 16(14): R551-R560. doi: 10.1016/j.cub.2006.06.054McBride HM, Neuspiel M, Wasiak S. Mitochondria: more than just a powerhouse. Curr. Biol. 2006; 16(14): R551-R560. doi: 10.1016/j.cub.2006.06.054Chen W, Zhao H, Li Y. Mitochondrial dynamics in health and disease: mechanisms and potential targets. Sig. Transduct. Target Ther. 2023; 8(1): 333. doi: 10.1038/s41392-023-01547-9Chen W, Zhao H, Li Y. Mitochondrial dynamics in health and disease: mechanisms and potential targets. Sig. Transduct. Target Ther. 2023; 8(1): 333. doi: 10.1038/s41392-023-01547-9Vercellino I, Sazanov LA. The assembly, regulation and function of the mitochondrial respiratory chain. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 2022; 23(2): 141–161. doi: 10.1038/s41580-021-00415-0Vercellino I, Sazanov LA. The assembly, regulation and function of the mitochondrial respiratory chain. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 2022; 23(2): 141–161. doi: 10.1038/s41580-021-00415-0McClave SA, Wischmeyer PE, Miller KR, Zanten ARH. Mitochondrial Dysfunction in Critical Illness: Implications for Nutritional Therapy. Curr. Nutr. Rep. 2019; 8(4): 363–373. doi: 10.1007/s13668-019-00296-yMcClave SA, Wischmeyer PE, Miller KR, Zanten ARH. Mitochondrial Dysfunction in Critical Illness: Implications for Nutritional Therapy. Curr. Nutr. Rep. 2019; 8(4): 363–373. doi: 10.1007/s13668-019-00296-ySupinski GS, Schroder EA, Callahan LA. Mitochondria and Critical Illness. Chest. 2020; 157(2): 310-322. doi: 10.1016/j.chest.2019.08.2182Supinski GS, Schroder EA, Callahan LA. Mitochondria and Critical Illness. Chest. 2020; 157(2): 310-322. doi: 10.1016/j.chest.2019.08.2182Чепурных Е.Е., Богородская С.Л., Шурыгина И.А., Родионова Л.В., Самойлова Л.Г., Шурыгин М.Г. Динамика АТФ-азной активности и показателей перекисного окисления липидов в ткани печени при экспериментальном перитоните при использовании препарата «Серогард». Acta Biomedica Scientifica. 2024; 9(6): 228-238. doi: 10.29413/ABS.2024-9.6.23Chepurnyh ЕЕ, Bogorodskaya SL, Shurygina IА, Rodionova LV, Samojlova LG, Shurygin MG. Dynamics of ATP-aze activity and indicators of lipid peroxidation in liver tissue in experimental peritonitis using the drug “Serogard”. Acta Biomedica Scientifica. 2024; 9(6): 228-238. (In Russ.). doi: 10.29413/ABS.2024-9.6.23Hu D, Prabhakaran HS, Zhang YY, Luo G, He W, Liou Y-C. Mitochondrial dysfunction in sepsis: mechanisms and therapeutic perspectives. Crit. Care. 2024; 28: 292. doi: 10.1186/s13054-024-05069-wHu D, Prabhakaran HS, Zhang YY, Luo G, He W, Liou Y-C. Mitochondrial dysfunction in sepsis: mechanisms and therapeutic perspectives. Crit. Care. 2024; 28: 292. doi: 10.1186/s13054-024-05069-wJastroch M, Divakaruni AS, Mookerjee S, Treberg JR, Brand MD. Mitochondrial proton and electron leaks. Essays Biochem. 2010; 47: 53-67. doi: 10.1042/bse0470053Jastroch M, Divakaruni AS, Mookerjee S, Treberg JR, Brand MD. Mitochondrial proton and electron leaks. Essays Biochem. 2010; 47: 53-67. doi: 10.1042/bse0470053Yang X, Lu GP, Cai XD, Lu ZJ, Kissoon N. Alterations of complex IV in the tissues of a septic mouse model. Mitochondrion. 2019; 49: 89-96. doi: 10.1016/j.mito.2018.11.008Yang X, Lu GP, Cai XD, Lu ZJ, Kissoon N. Alterations of complex IV in the tissues of a septic mouse model. Mitochondrion. 2019; 49: 89-96. doi: 10.1016/j.mito.2018.11.008Choumar A, Tarhuni A, Letteron P, Reyl-Desmars F, Dauhoo N, Damasse J, et al. Lipopolysaccharide-induced mitochondrial DNA depletion. Antioxid. Redox Signal. 2011; 15(11): 2837-2854. doi: 10.1089/ars.2010.3713Choumar A, Tarhuni A, Letteron P, Reyl-Desmars F, Dauhoo N, Damasse J, et al. Lipopolysaccharide-induced mitochondrial DNA depletion. Antioxid. Redox Signal. 2011; 15(11): 2837-2854. doi: 10.1089/ars.2010.3713Hall R, Yuan S, Wood K, Katona M, Straub AC. Cytochrome b5 reductases: Redox regulators of cell homeostasis. J. Biol. Chem. 2022; 298(12): 102654. doi: 10.1016/j.jbc.2022.102654Hall R, Yuan S, Wood K, Katona M, Straub AC. Cytochrome b5 reductases: Redox regulators of cell homeostasis. J. Biol. Chem. 2022; 298(12): 102654. doi: 10.1016/j.jbc.2022.102654Elahian F, Sepehrizadeh Z, Moghimi B, Mirzaei SA. Human cytochrome b5 reductase: structure, function, and potential applications. Crit. Rev. Biotechnol. 2014; 34(2): 134-143. doi: 10.3109/07388551.2012.732031Elahian F, Sepehrizadeh Z, Moghimi B, Mirzaei SA. Human cytochrome b5 reductase: structure, function, and potential applications. Crit. Rev. Biotechnol. 2014; 34(2): 134-143. doi: 10.3109/07388551.2012.732031Dolado I, Swat A, Ajenjo N, De Vita G, Cuadrado A, Nebreda AR. p38α MAP kinase as a sensor of reactive oxygen species in tumorigenesis. Cancer Cell. 2007; 11(2): 191- 205. doi: 10.1016/j.ccr.2006.12.013Dolado I, Swat A, Ajenjo N, De Vita G, Cuadrado A, Nebreda AR. p38α MAP kinase as a sensor of reactive oxygen species in tumorigenesis. Cancer Cell. 2007; 11(2): 191- 205. doi: 10.1016/j.ccr.2006.12.013Keshari RS, Verma A, Barthwal MK, Dikshit M. Reactive oxygen species-induced activation of ERK and p38 MAPK mediates PMA-induced NETs release from human neutrophils. J. Cell Biochem. 2013; 114(3): 532-540. doi: 10.1002/jcb.24391Keshari RS, Verma A, Barthwal MK, Dikshit M. Reactive oxygen species-induced activation of ERK and p38 MAPK mediates PMA-induced NETs release from human neutrophils. J. Cell Biochem. 2013; 114(3): 532-540. doi: 10.1002/jcb.24391Чепурных Е.Е., Шурыгина И.А., Фадеева Т.В., Дремина Н.Н., Шурыгин М.Г. Использование блокаторов р38 МАРК в лечении экспериментального перитонита. Клиническая и экспериментальная хирургия. Журнал имени академика Б.В. Петровского. 2024; 12(3): 32-39. doi: 10.33029/2308-1198-2024-12-3-32-39Chepurnyh ЕЕ, Shurygina IA, Fadeeva ТV, Dremina NN, Shurygin МG. The use of p38-MARK blockers in the treatment of experimental peritonitis. Klinicheskaya i eksperimental’naya hirurgiya. Zhurnal imeni akademika B.V. Petrovskogo. 2024; 12(3): 32-39. (In Russ.). doi: 10.33029/2308-1198-2024-12-3-32-39Шурыгин М.Г., Богородская С.Л., Чепурных Е.Е., Родионова Л.В., Самойлова Л.Г., Шурыгина И.А. Оценка протеолитических процессов по уровню низкомолекулярных белков при экспериментальном перитоните и в условиях применения препарата «Cерогард». Вестник Авиценны. 2024; 26(3): 417-426. doi: 10.25005/2074-0581-2024-26-3-417-426Shurygin MG, Bogorodskaya SL, Chepurnykh EE, Rodionova LV, Samojlova LG, Shurygina IA. Assessment of proteolytic processes by the level of low molecular weight proteins in experimental peritonitis and under the conditions of using the drug “Serogard”. Vestnik Avicenny. 2024; 26(3): 417-426. (In Russ.). doi: 10.25005/2074-0581-2024-26-3-417-426Фадеева Т.В., Шурыгина И.А., Дремина Н.Н., Ветохина А.В., Чепурных Е.Е., Шурыгин М.Г. Бактериальная транслокация при экспериментальном перитоните. Забайкальский медицинский вестник. 2019; 4: 128-133. doi: 10.52485/19986173_2019_4_128Fadeevа ТV, Shurygina IA, Dremina NN, Vetohina АV, Chepurnyh ЕЕ, Shurygin МG. Bacterial translocation in experimental peritonitis. Zabajkal’skij medicinskij vestnik. 2019; 4: 128-133. (In Russ.). doi: 10.52485/19986173_2019_4_128Шурыгина И.А., Шурыгин М.Г., Чепурных Е.Е. Способ лечения энтеральной недостаточности при воспалительных и травматических повреждениях брюшины: Пат. No 2749435 Рос. Федерация; МПК А61К 31/5025, А61К 31/4174; патентообладатель Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Иркутский научный центр хирургии и травматологии». 2021; (16).Shurygina IA, Shurygin MG, Chepurnykh EE. Method for treating enteral insufficiency in inflammatory and traumatic injuries of the peritoneum: Patent No. 2749435 of the Russian Federation. 2021; (16). (In Russ.).Brealey D, Brand M, Hargreaves I, Heales S, Land J, Smolenski R, et al. Association between mitochondrial dysfunction and severity and outcome of septic shock. Lancet. 2002; 360(9328): 219-223. doi: 10.1016/S0140-6736(02)09459-XBrealey D, Brand M, Hargreaves I, Heales S, Land J, Smolenski R, et al. Association between mitochondrial dysfunction and severity and outcome of septic shock. Lancet. 2002; 360(9328): 219-223. doi: 10.1016/S0140-6736(02)09459-XРомодин Л.А. Комплекс цитохрома C с кардиолипином. Часть 1. Цитохром C и кардиолипин (обзор литературы). Вестник новых медицинских технологий. 2021; 28(3): 64-67. doi: 10.24412/1609-2163-2021-3-64-67Romodin LА. Cytochrome C complex with cardiolipin. Part 1. Cytochrome C and cardiolipin (literature review). Vestnik novyh medicinskih tekhnologij. 2021; 28(3): 64-67. (In Russ.). doi: 10.24412/1609-2163-2021-3-64-67Яроцкая Н.Н., Самсонова И.В., Косинец В.А. Влияние метаболических препаратов на интенсивность экспрессии цитохрома с при экспериментальном распространенном гнойном перитоните. Новости хирургии. 2016; 24(1): 62-69. doi: 10.18484/2305-0047.2016.1.62Yarockaya NN, Samsonova IV, Kosinec VА. The effect of metabolic drugs on the intensity of cytochrome C expression in experimental widespread purulent peritonitis. Novosti hirurgii. 2016; 24(1): 62-69. (In Russ.). doi: 10.18484/2305-0047.2016.1.62Ito K, Hirao A, Arai F, Takubo K, Matsuoka S, Miyamoto K, et al. Reactive oxygen species act through p38 MAPK to limit the lifespan of hematopoietic stem cells. Nat Med. 2006; 12: 446–451. doi: 10.1038/nm1388Ito K, Hirao A, Arai F, Takubo K, Matsuoka S, Miyamoto K, et al. Reactive oxygen species act through p38 MAPK to limit the lifespan of hematopoietic stem cells. Nat Med. 2006; 12: 446–451. doi: 10.1038/nm1388

The authors declare that there are no conflicts of interest present.