РОЛЬ НІТРОГЕН (ІІ) ОКСИДУ В МЕХАНІЗМАХ РОЗВИТКУ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ГЕПАТОПУЛЬМОНАЛЬНОГО СИНДРОМУ

І. Я. Криницька; Л. Є. Грицишин; Р. С. Усинський; М. І. Марущак; Т. Я. Ярошенко

doi:10.11603/mcch.2410-681X.2022.i4.13576

Автор(и)

І. Я. Криницька ТЕРНОПІЛЬСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ І. Я. ГОРБАЧЕВСЬКОГО МОЗ УКРАЇНИ
Л. Є. Грицишин ТЕРНОПІЛЬСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ І. Я. ГОРБАЧЕВСЬКОГО МОЗ УКРАЇНИ
Р. С. Усинський ТЕРНОПІЛЬСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ І. Я. ГОРБАЧЕВСЬКОГО МОЗ УКРАЇНИ
М. І. Марущак ТЕРНОПІЛЬСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ І. Я. ГОРБАЧЕВСЬКОГО МОЗ УКРАЇНИ
Т. Я. Ярошенко ТЕРНОПІЛЬСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ І. Я. ГОРБАЧЕВСЬКОГО МОЗ УКРАЇНИ

DOI:

https://doi.org/10.11603/mcch.2410-681X.2022.i4.13576

Ключові слова:

печінка, цироз, тетрахлорметан, легені, гепатопульмональний синдром, нітроген (ІІ) оксид

Анотація

Вступ. Цироз печінки часто супроводжується ускладненнями з боку легеневої системи, що значно зменшує тривалість життя таких пацієнтів. До легеневих ускладнень цирозу печінки належать гідроторакс, портопульмональна гіпертензія та гепатопульмональний синдром (ГПС), поширеність якого варіює від 5 до 30 %. Нітроген (ІІ) оксид (NO) бере участь у більшості метаболічних процесів, що відбуваються в печінці. Незважаючи на велику кількість досліджень, на сьогодні немає чітких уявлень про вплив NO і його метаболітів на біохімічні механізми розвитку ГПС.

Мета дослідження – вивчити зміни вмісту метаболітів нітроген (ІІ) оксиду в сироватці крові й бронхоальвеолярному змиві щурів із змодельованим гепатопульмональним синдромом та обґрунтувати роль NO в механізмах ураження легень за умови експериментального ГПС.

Методи дослідження. Експерименти проведено на 56 безпородних щурах-самцях масою 180–220 г. Першу дослідну модель ГПС було створено шляхом накладання подвійної лігатури на загальну жовчовивідну протоку і подальшого її пересічення скальпелем, другу – шляхом восьмитижневого внутрішньошлункового введення олійного розчину тетрахлорметану. Дослідженню підлягали сироватка крові та бронхоальвеолярний змив. Кількісну оцінку вмісту метаболітів NO проводили за визначенням їх суми, яка включала нітрит-іони, що попередньо були наявні у пробі (NO₂^–), та відновлені до нітритів нітрат-іони (NO₃^–).

Результати й обговорення. Сумарний вміст метаболітів NO у сироватці крові щурів на 31-шу добу після перев’язування загальної жовчовивідної протоки вірогідно зростав у 3,9 раза (p₁<0,001) порівняно з 1-ю контрольною групою. У тварин із тетрахлорметаніндукованим цирозом він збільшувався в 3,1 раза (p₁<0,001). Зміни продукування NO відбувались однонаправлено в бік поглиблення оксидативного стресу як у сироватці крові, так і в бронхоальвеолярному змиві.

Висновки. При моделюванні гепатопульмонального синдрому відбувається активація нітроксидергічних процесів за рахунок вірогідного збільшення вмісту метаболітів нітроген (ІІ) оксиду в сироватці крові та бронхоальвеолярному змиві. При зіставленні абсолютних величин вмісту метаболітів нітроген (ІІ) оксиду в сироватці крові та бронхоальвеолярному змиві виявлено синхронний розвиток нітроксидергічних процесів на системному і місцевому рівнях з переважанням синтезу нітроген (ІІ) оксиду в легенях.

Посилання

Protsenko, O.S., Tkachenko, N.O., Remnova, N.O., Omelchenko, V. F. (2021). Retrospective analysis of deaths from cirrhosis of the liver over a 20-year period. Ukrainian Journal of Medicine, Biology and Sports, 6, 1 (29), 119-124 [in Ukrainian].

Asrani, S.K., Devarbhavi, H., Eaton, J., Kamath, P.S. (2019). Burden of liver diseases in the world. J. Hepatol., 70 (1), 151-171.

Potiy, V.V., Kiriyenko, V.T., Glukhova, Ye.I., Kunitskaya, O.S., Potiy, D.A. (2021). Hepatopulmonary syndrome. Literature review. Ukrainian Journal of Medicine, Biology and Sports, 6, 3 (31), 45-52 [in Russian].

Soulaidopoulos, S., Cholongitas, E., Giannakoulas, G., Vlachou, M., Goulis, I. (2018). Update on current and emergent data on hepatopulmonary syndrome. World J. Gastroenterol., 24 (12), 1285-1298.

Krowka, M.J., Fallon, M.B., Kawut, S.M., Fuhrmann, V., Heimbach, J.K., Ramsay, M.A. (2016). International Liver Transplant Society Practice Guidelines: Diagnosis and Management of Hepatopulmonary Syndrome and Portopulmonary Hypertension. Transplantation, 100 (7), 1440-1452.

Krowka, M.J. (2020). Hepatopulmonary syndrome and portopulmonary hypertension: The pulmonary vascular enigmas of liver disease. Clin. Liver Dis. (Hoboken), 15 (Suppl. 1), S13-S24.

Apykhtina, O.L., Kotsyuruba, A.V., Andrusyshyna, I.M., Lampeka, O.H., Korkach, Yu.P. (2007). Production of nitric oxide in the liver under conditions of exposure to lead acetate in the experiment. Modern Problems of Toxicology, 2, 22-26. [in Ukrainian].

Oleschuk, O.M. (2014). The effect of modulators of nitric oxide synthesis on biochemical indicators of the functional state of the liver of healthy rats. Physiological Journal, 2 (160), 58-62. [in Ukrainian].

Tejero, J., Shiva, S., Gladwin, M.T. (2019). Sources of vascular nitric oxide and reactive oxygen species and their regulation. Physiol. Rev., 99 (1), 311-379.

Cyr, A.R., Huckaby, L.V., Shiva, S.S., Zuckerbraun, B.S. (2020). Nitric oxide and endothelial dysfunction. Crit. Care Clin., 36 (2), 307-321.

Kopylchuk, H.P., Nykolaychuk I.M., Kuzyak, O.M. (2020). The content of nitric oxide and S-nitrosothiols in the liver cells of rats under conditions of different provision of the diet with macronutrients. Biological Systems, 12 (2), 187-195 [in Ukrainian].

Degano, B., Mittaine, M., Hervé, P., Rami, J., Kamar, N., Suc, B., Rivière, D., Rostaing, L. (2009). Nitric oxide production by the alveolar compartment of the lungs in cirrhotic patients. Eur. Respir. J., 34 (1), 138-144.

Zhang J., Ling Y., Luo B., Tang L., Ryter S.W., Stockard C.R., Grizzle W.E., Fallon M.B. (2003). Analysis of pulmonary heme oxygenase-1 and nitric oxide synthase alterations in experimental hepatopulmonary syndrome. Gastroenterology, 125 (5), 1441-1451.

Fallon, M.B., Abrams, G.A., McGrath, J.W., Hou, Z., Luo, B. (1997). Common bile duct ligation in the rat: a model of intrapulmonary vasodilatation and hepatopulmonary syndrome. Am. J. Physiol., 272 (4 Pt 1), G779-784.

Zhang, H.Y., Han, D.W., Zhao, Z.F., Liu, M.S., Wu, Y.J., Chen, X.M., Ji, C. (2007). Multiple pathogenic factor-induced complications of cirrhosis in rats: a new model of hepatopulmonary syndrome with intestinal endotoxemia. World J. Gastroenterol., 13 (25), 3500-3507.

(1986). European convention for the protection of vertebrate animals used for experimental and other scientific purposes. Council of Europe. Strasbourg, 123, 52.

Kozar, V.V., Kudrya, M.Ya., Ustenko, N.V., Nikishina, L.E., Kravchenko, S.V. (2010). Determination of the concentration of nitric oxide metabolites in blood serum. Laboratory Diagnostics, 3 (53), 14-16 [in Ukrainian].

Fallon, M.B. (2005). Mechanisms of pulmonary vascular complications of liver disease: hepatopulmonary syndrome. J. Clin. Gastroenterol., 39 (4 Suppl 2), S138-142.

Rolla, G., Brussino, L., Colagrande, P., Scappaticci, E., Morello, M., Bergerone, S., Ottobrelli, A., Cerutti, E., Polizzi, S., Bucca, C. (1998). Exhaled nitric oxide and impaired oxygenation in cirrhotic patients before and after liver transplantation. Ann. Intern. Med., 129 (5), 375-378.

Delclaux, C., Mahut, B., Zerah-Lancner, F., Delacourt, C., Laoud, S., Cherqui, D., Duvoux, C., Mallat, A., Harf, A. (2002). Increased nitric oxide output from alveolar origin during liver cirrhosis versus bronchial source during asthma. Am. J. Respir. Crit. Care Med., 165 (3), 332-337.

Whittle, B.J., Moncada, S. (1992). Nitric oxide: the elusive mediator of the hyperdynamic circulation of cirrhosis? Hepatology, 16 (4), 1089-1092.

Zhang, J., Ling, Y., Luo, B., Tang, L., Ryter, S.W., Stockard, C.R., Grizzle, W.E., Fallon, M.B. (2003). Analysis of pulmonary heme oxygenase-1 and nitric oxide synthase alterations in experimental hepatopulmonary syndrome. Gastroenterology, 125 (5), 1441-1451.

Gómez, F.P., Barberà, J.A., Roca, J., Burgos, F., Gistau, C., Rodríguez-Roisin, R. (2006). Effects of nebulized N(G)-nitro-L-arginine methyl ester in patients with hepatopulmonary syndrome. Hepatology, 43 (5), 1084-1091.

Nishiyama, S.K., Zhao, J., Wray, D.W., Richardson, R.S. (2017). Vascular function and endothelin-1: tipping the balance between vasodilatation and vasoconstriction. J. Appl. Physiol., 122, 354-360.

Gao, W.Z., Yang, Y.H., Dan, L., Zhu, X.W. (2020). Splenic tyrosine kinase promotes pulmonary angiogenesis in rats with hepatopulmonary syndrome. Sheng Li Xue Bao, 72 (6), 785-792.