actabiomedicaActa Biomedica ScientificaActa Biomedica Scientifica2541-94202587-9596Scientific Centre for Family Health and Human Reproduction Problems10.29413/ABS.2018-3.4.18actabiomedica-659Research ArticleЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯEXPERIMENTAL RESEARCHESВОВЛЕЧЕНИЕ JNK МАРК КАСКАДОВ В ФОРМИРОВАНИЕ СПАЕЧНОГО ПРОЦЕССА В БРЮШНОЙ ПОЛОСТИINVOLVEMENT OF JNK MAPK CASCADES IN THE FORMATION OF ADHESIONS IN THE ABDOMINAL CAVITYhttps://orcid.org/0000-0003-3980-050XШурыгинаИ. А.ShuryginaI. A.

664003, г. Иркутск, ул. Борцов Революции, 1, Россия

доктор медицинских наук, профессор РАН, заместитель директора по науке, ФГБНУ «Иркутский научный центр хирургии и травматологии»

тел. (3952) 29-03-69

ul. Bortsov Revolyutsii 1, Irkutsk 664003, Russian Federation

Doctor of Medical Sciences, Professor of RAS, Deputy Director for Science, Irkutsk Scientific Centre of Surgery and Traumatology 

tel. (3952) 29-03-69

irinashurygina@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-5200-3962АюшиноваН. И.AyushinovaN. I.

664003, г. Иркутск, ул. Борцов Революции, 1, Россия

кандидат медицинских наук, хирург отделения гнойной хирургии № 1, ФГБНУ «Иркутский научный центр хирургии и травматологии» 

ul. Bortsov Revolyutsii 1, Irkutsk 664003, Russian Federation

Candidate of Medical Sciences, Surgeon at the Unit of Purulent Surgery N 1, Irkutsk Scientific Centre of Surgery and Traumatology

katnatlove@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5080-9225РодионоваЛ. В.RodionovaL. V.

664003, г. Иркутск, ул. Борцов Революции, 1, Россия

кандидат биологических наук, заведующая лабораторией клеточной патофизиологии и биохимии, ФГБНУ «Иркутский научный центр хирургии и травматологии»

тел. (3952) 29-03-50

ul. Bortsov Revolyutsii 1, Irkutsk 664003, Russian Federation

Candidate of Biological Sciences, Head of the Laboratory of Cell Pathophysiology and Biochemistry, Irkutsk Scientific Centre of Surgery and Traumatology

tel. (3952) 29-03-50

greidmacho@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3197-4276ЧепурныхЕ. Е.ChepurnykhE. E.

664003, г. Иркутск, ул. Борцов Революции, 1, Россия

кандидат медицинских наук, учёный секретарь, ФГБНУ «Иркутский научный центр хирургии и травматологии; доцент кафедры госпитальной хирургии,  ФГБОУ ВО «Иркутский государственный медицинский университет» Минздрава России

тел. (3952) 29-03-39

ul. Bortsov Revolyutsii 1, Irkutsk 664003, Russian Federation

Candidate of Medical Sciences, Academic Secretary, Irkutsk Scientific Centre of Surgery and Traumatology; Associate Professor at the Department of Advanced Level Surgery, Irkutsk State Medical University

tel. (3952) 29-03-39

chepurnikh.ee@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0001-5921-0318ШурыгинМ. Г.ShuryginM. G.

664003, г. Иркутск, ул. Борцов Революции, 1, Россия

664007, г. Иркутск, ул. Красногвардейская, 23, Россия

доктор медицинских наук, заведующий научно-лабораторным отделом, ФГБНУ «Иркутский научный центр хирургии и травматологии»; директор по науке и инновационной деятельности, АО «Фармасинтез»

ul. Bortsov Revolyutsii 1, Irkutsk 664003, Russian Federation

ul. Krasnogvardeyskaya 23, Irkutsk 664007, Russian Federation

Doctor of Medical Sciences, Head of the Scientific Laboratory Department, Irkutsk Scientific Centre of Surgery and Traumatology; Director for Science and Innovations, JSC Farmasintez

shurygin@rambler.ruФГБНУ «Иркутский научный центр хирургии и травматологии»Irkutsk Scientific Centre of Surgery and TraumatologyФГБНУ «Иркутский научный центр хирургии и травматологии» АО «Фармасинтез»Irkutsk Scientific Centre of Surgery and Traumatology JSC Farmasintez20182807201834125128Copyright © Шурыгина И.А., Аюшинова Н.И., Родионова Л.В., Чепурных Е.Е., Шурыгин М.Г., 20182018Шурыгина И.А., Аюшинова Н.И., Родионова Л.В., Чепурных Е.Е., Шурыгин М.Г.Shurygina I.A., Ayushinova N.I., Rodionova L.V., Chepurnykh E.E., Shurygin M.G.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/659

Формирование спаечного процесса в брюшной полости – одно из наиболее частых осложнений интраабдоминальной хирургии

Цель исследования

Цель исследования: оценить активацию JNK МАРК каскада при экспериментальном спаечном процессе.

Материалы и методы

Материалы и методы. Экспериментальные исследования проведены на 40 самцах крыс линии Wistar (9 мес.). Моделировали спаечный процесс в брюшной полости. В сроки от 2  часов (2, 6, 12 часов) до 30 суток (1, 3, 7, 14, 30 суток) проведена оценка JNK МАРК  каскада в зоне повреждения серозной оболочки с использованием иммуногистохимических  методов (окраска на JNK1 Phospho (pT183) / JNK2 Phospho (pT183) / JNK3 Phospho (pT221))  и real-time ПЦР (набор MAP Kinase Signaling Pathway RT² – Profiler™ PCR Array (Qiagen)).

Результаты

Результаты. Установлено, что экспрессия фосфорилированной части JNK MAPK каскадов имеет волнообразную динамику с двумя пиками – на 3-и и 14-е сутки. Определено, что в  процесс вовлекаются все три JNK каскада, причём на 3-и сутки синхронно активируются все  каскады группы JNK ( JNK1 повышается 12-кратно по сравнению с группой интактных  животных, JNK2 – 8-кратно, JNK3 – 10-кратно). На 14-е сутки наиболее интенсивно  повышается активность JNK3 каскада – в 30 раз (для JNK1 – примерно в 6 раз, JNK2 – в 12  раз).

Заключение

Заключение. Установлена значительная активация исследуемых МАРК каскадов на 14-е сутки после травматического повреждения, что свидетельствует о необходимости  длительной профилактики посттравматических изменений, в частности формирования спаечного процесса.

Adhesive process in the abdominal cavity is one of the most frequent complications of intra-abdominal surgery.

The aim of the study was to evaluate the activation of the JNK MAPK cascade during the experimental adhesion process.

Materials and methods

Materials and methods. Experimental studies were performed on 40 male Wistar rats (9 months old). We modeled the adhesive  process in the abdominal cavity. At the time from 2 hours (2, 6, 12  hours) to 30 days (1, 3, 7, 14, 30 days), a JNK MAPK cascade was  evaluated in the zone of damage to the serosa using  immunohistochemical methods (painting on JNK1 Phospho (pT183) /  JNK2 Phospho (pT183) / JNK3 Phospho (pT221)) and real-time  PCR (the MAP Kinase Signaling Pathway RT2 - Profiler ™ PCR Array  (Qiagen) kit). 

Results

Results. We have found that the expression of the  phosphorylated part of the JNK MAPK cascades has an undulating dynamics with two  peaks on the 3rd and 14th day. It has been determined that all  three JNK cascades are involved in the process, and all JNK cascades are synchronously activated on the 3rd day (JNK1 increases 12-fold  in comparison with the group of intact animals, JNK2 is 8-fold, JNK3  is 10-fold). On the 14th day, the activity of the JNK3 cascade is the  most intensively increased – 30 times (for JNK1 – about 6 times,  JNK2 – 12 times). 

 

 

Conclusion

Conclusion. Significant activation of MARK cascades has been established on the 14th day after traumatic injury, which indicates the need for long-term prevention of posttraumatic changes, in particular, the formation of adhesions.

спаечный процессМАРКJNKмоделированиеadhesive processMAPKJNKmodelingReferencesАюшинова Н.И., Шурыгина И.А., Чепурных Е.Е., Шурыгин М.Г., Григорьев Е.Г. Спаечная болезнь брюшной полости – междисциплинарная проблема // Врач. – 2017. – № 5. – С. 8–10. Ayushinova NI, Shurygina IA, Chepurnykh EE, Shurygin MG, Grigoriev EG. (2017). Adhesive disease of abdominal cavity – interdisciplinary problem [Spaechnaya bolezn’ bryushnoy polosti – mezhdistsiplinarnaya problema]. Vrach, (5), 8-10.Аюшинова Н.И., Шурыгина И.А., Чепурных Е.Е., Шурыгин М.Г., Григорьев Е.Г. Спаечная болезнь брюшной полости – междисциплинарная проблема // Врач. – 2017. – № 5. – С. 8–10. Ayushinova NI, Shurygina IA, Chepurnykh EE, Shurygin MG, Grigoriev EG. (2017). Adhesive disease of abdominal cavity – interdisciplinary problem [Spaechnaya bolezn’ bryushnoy polosti – mezhdistsiplinarnaya problema]. Vrach, (5), 8-10.Аюшинова Н.И., Шурыгина И.А., Шурыгин М.Г., Лепехова С.А., Балыкина А.В., Малгатаева Е.Р., Попова А.Д., Янкелевич С.А. Экспериментальная модель для разработки способов профилактики спаечного процесса в брюшной полости // Сибирский медицинский журнал (Иркутск). – 2012. – Т. 109, № 2. – С. 51–53. Ayushinova NI, Shurygina IA, Shurygin MG, Lepekhova SA, Balykina AV, Malgatayeva ER, Popova AD, Yankelevich SA. (2012). Experimental model for the development of prevention of adhesions in the abdominal cavity [Eksperimental’naya model’ dlya razrabotki sposobov profilaktiki spaechnogo protsessa v bryushnoy polosti]. Sibirskiy meditsinskiy zhurnal (Irkutsk), 109 (2), 51-53.Аюшинова Н.И., Шурыгина И.А., Шурыгин М.Г., Лепехова С.А., Балыкина А.В., Малгатаева Е.Р., Попова А.Д., Янкелевич С.А. Экспериментальная модель для разработки способов профилактики спаечного процесса в брюшной полости // Сибирский медицинский журнал (Иркутск). – 2012. – Т. 109, № 2. – С. 51–53. Ayushinova NI, Shurygina IA, Shurygin MG, Lepekhova SA, Balykina AV, Malgatayeva ER, Popova AD, Yankelevich SA. (2012). Experimental model for the development of prevention of adhesions in the abdominal cavity [Eksperimental’naya model’ dlya razrabotki sposobov profilaktiki spaechnogo protsessa v bryushnoy polosti]. Sibirskiy meditsinskiy zhurnal (Irkutsk), 109 (2), 51-53.Аюшинова Н.И., Шурыгина И.А., Шурыгин М.Г., Панасюк А.И. Современные подходы к профилактике спаечного процесса в брюшной полости // Сибирский медицинский журнал (Иркутск). – 2011. – Т. 105, № 6. – С. 16–20. Ayushinova NI, Shurygina IA, Shurygin MG, Panasyuk AI. (2011). Modern approaches to the prevention of intraperitoneal adhesions [Sovremennye podkhody k profilaktike spaechnogo protsessa v bryushnoyАюшинова Н.И., Шурыгина И.А., Шурыгин М.Г., Панасюк А.И. Современные подходы к профилактике спаечного процесса в брюшной полости // Сибирский медицинский журнал (Иркутск). – 2011. – Т. 105, № 6. – С. 16–20. Ayushinova NI, Shurygina IA, Shurygin MG, Panasyuk AI. (2011). Modern approaches to the prevention of intraperitoneal adhesions [Sovremennye podkhody k profilaktike spaechnogo protsessa v bryushnoypolosti]. Sibirskiy meditsinskiy zhurnal (Irkutsk), 105 (6), 16-20.polosti]. Sibirskiy meditsinskiy zhurnal (Irkutsk), 105 (6), 16-20.Способ моделирования спаечного процесса в брюшной полости: Патент № 2467401 Рос. Федерация; МПК G09B 23/28 (2006.01) / Аюшинова Н.И., Лепехова С.А., Шурыгина И.А., Рой Т.А., Шурыгин М.Г., Зарицкая Л.В., Гольдберг О.А.; заявитель и патентообладатель Учреждение Российской академии медицинских наук Научный центр реконструктивной и восстановительной хирургии Сибирского отделения РАМН (НЦРВХ СО РАМН). – № 2011131678/14; заявл. 27.07.2011; опубл. 20.11.2012. – Бюл. № 32. Ayushinova NI, Lepekhova SA, Shurygina IA, Roy TA, Shurygin MG, Zaritskaya LV, Goldberg OA. (2012). Method for modeling the adhesion process in the abdominal cavity: Patent N 2467401 of the Russian Federation [Sposob modelirovaniya spaechnogo protsessa v bryushnoy polosti: Patent № 2467401 Ros. Federatsiya].Способ моделирования спаечного процесса в брюшной полости: Патент № 2467401 Рос. Федерация; МПК G09B 23/28 (2006.01) / Аюшинова Н.И., Лепехова С.А., Шурыгина И.А., Рой Т.А., Шурыгин М.Г., Зарицкая Л.В., Гольдберг О.А.; заявитель и патентообладатель Учреждение Российской академии медицинских наук Научный центр реконструктивной и восстановительной хирургии Сибирского отделения РАМН (НЦРВХ СО РАМН). – № 2011131678/14; заявл. 27.07.2011; опубл. 20.11.2012. – Бюл. № 32. Ayushinova NI, Lepekhova SA, Shurygina IA, Roy TA, Shurygin MG, Zaritskaya LV, Goldberg OA. (2012). Method for modeling the adhesion process in the abdominal cavity: Patent N 2467401 of the Russian Federation [Sposob modelirovaniya spaechnogo protsessa v bryushnoy polosti: Patent № 2467401 Ros. Federatsiya].Шурыгина И.А., Шурыгин М.Г., Зеленин Н.В., Гранина Г.Б. Роль MAP-киназных механизмов в регуляции клеточного роста (обзор литературы) // Сибирский медицинский журнал (Иркутск). – 2009. – Т. 89, № 6. – С. 36–40. Shurygina IA, Shurygin MG, Zelenin NV, Granina GB. (2009). Role of MAP-kinase mechanisms in the regulation of cell growth [Rol’ MAP-kinaznykh mekhanizmov v regulyatsii kletochnogo rosta (obzor literatury)]. Sibirskiy meditsinskiy zhurnal (Irkutsk), 89 (6), 36-40.Шурыгина И.А., Шурыгин М.Г., Зеленин Н.В., Гранина Г.Б. Роль MAP-киназных механизмов в регуляции клеточного роста (обзор литературы) // Сибирский медицинский журнал (Иркутск). – 2009. – Т. 89, № 6. – С. 36–40. Shurygina IA, Shurygin MG, Zelenin NV, Granina GB. (2009). Role of MAP-kinase mechanisms in the regulation of cell growth [Rol’ MAP-kinaznykh mekhanizmov v regulyatsii kletochnogo rosta (obzor literatury)]. Sibirskiy meditsinskiy zhurnal (Irkutsk), 89 (6), 36-40.Bode A., Zigang D. (2007). The functional contrariety of JNK. Mol Carcinogen, 46 (8), 591- 598.Bode A., Zigang D. (2007). The functional contrariety of JNK. Mol Carcinogen, 46 (8), 591- 598.Barnat M, Enslen H, Propst F, Davis RJ, Soares S, Nothias F. (2010). Distinct roles of c-Jun N-terminal kinase isoforms in neurite initiation and elongation during axonal regeneration. J Neurosci, 30 (23), 7804-7816.Barnat M, Enslen H, Propst F, Davis RJ, Soares S, Nothias F. (2010). Distinct roles of c-Jun N-terminal kinase isoforms in neurite initiation and elongation during axonal regeneration. J Neurosci, 30 (23), 7804-7816.Karin M, Gallagher E. (2005) From JNK to pay dirt: jun kinases, their biochemistry, physiology and clinical importance. IUBMB Life, 57 (4-5), 283-295.Karin M, Gallagher E. (2005) From JNK to pay dirt: jun kinases, their biochemistry, physiology and clinical importance. IUBMB Life, 57 (4-5), 283-295.Mielke K, Herdegen T. (2002). Fatal shift of signal transduction is an integral part of neuronal differentiation: JNKs realize TNFalpha-mediated apoptosis in neuronlike, but not naive, PC12 cells. Mol Cell Neurosci, 20 (2), 211-224.Mielke K, Herdegen T. (2002). Fatal shift of signal transduction is an integral part of neuronal differentiation: JNKs realize TNFalpha-mediated apoptosis in neuronlike, but not naive, PC12 cells. Mol Cell Neurosci, 20 (2), 211-224.Oltmanns U, Issa R, Sukkar MB, John M, Chung KF. (2003). Role of c-jun N-terminal kinase in the induced release of GM-CSF, RANTES and IL-8 from human airway smooth muscle cells. Br J Pharmacol, 139 (6), 1228-1234.Oltmanns U, Issa R, Sukkar MB, John M, Chung KF. (2003). Role of c-jun N-terminal kinase in the induced release of GM-CSF, RANTES and IL-8 from human airway smooth muscle cells. Br J Pharmacol, 139 (6), 1228-1234.Tian L, Li H, Li Y, Liu K, Sun Y, Cong Z, Luan X, Li Y, Chen J, Wang L, Ren Z, Cong D, Wang H, Pei J. (2018). A combination of chitosan, cellulose, and seaweed polysaccharide inhibits postoperative intra-abdominal adhesion in rats. J Pharmacol Exp Ther, 364 (3), 399-408.Tian L, Li H, Li Y, Liu K, Sun Y, Cong Z, Luan X, Li Y, Chen J, Wang L, Ren Z, Cong D, Wang H, Pei J. (2018). A combination of chitosan, cellulose, and seaweed polysaccharide inhibits postoperative intra-abdominal adhesion in rats. J Pharmacol Exp Ther, 364 (3), 399-408.Waetzig V, Herdegen T. (2005). Context-specific inhibition of JNKs: overcoming the dilemma of protection and damage. Br J Pharmacol, 26 (9), 455-461.Waetzig V, Herdegen T. (2005). Context-specific inhibition of JNKs: overcoming the dilemma of protection and damage. Br J Pharmacol, 26 (9), 455-461.Zhang Y, Li X, Zhang Q, Li J, Ju J, Du N, Liu X, Chen X, Cheng F, Yang L, Xu C, Bilal MU, Wei Y, Lu Y, Yang B. (2014). Berberine hydrochloride prevents postsurgery intestinal adhesion and inflammation in rats. J Pharmacol Exp Ther, 349 (3), 417-426.Zhang Y, Li X, Zhang Q, Li J, Ju J, Du N, Liu X, Chen X, Cheng F, Yang L, Xu C, Bilal MU, Wei Y, Lu Y, Yang B. (2014). Berberine hydrochloride prevents postsurgery intestinal adhesion and inflammation in rats. J Pharmacol Exp Ther, 349 (3), 417-426.

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