ssmuБюллетень сибирской медициныBulletin of Siberian Medicine1682-03631819-3684Siberian State Medical University, the Ministry of Healthcare of the Russian Federation10.20538/1682-0363-2022-4-29-36ssmu-5018Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL PAPERSОсобенности цитограммы и цитокинового профиля жидкости бронхоальвеолярного лаважа при экспериментальном метаболическом синдромеFeatures of the cytogram and cytokine profile of bronchoalveolar lavage fluid in experimental metabolic syndromehttps://orcid.org/0000-0001-9478-3429ВоронковаО. В.VoronkovaO. V.

Воронкова Ольга Владимировна – доктор медицинских наук, доцент, заведующая кафедрой биологии и генетики

634050, г. Томск, Московский тракт, 2

2, Moscow Trakt, Tomsk, 634050

voronkovaov@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1237-9786БирулинаЮ. Г.BirulinaJ. G.

Бирулина Юлия Георгиевна – кандидат биологических наук, доцент, кафедра биофизики и функциональной диагностики

634050, г. Томск, Московский тракт, 2

2, Moscow Trakt, Tomsk, 634050

birulina20@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0001-9348-4945ИвановВ. В.IvanovV. V.

Иванов Владимир Владимирович – кандидат биологических наук, руководитель Центра доклинических исследований, ЦНИЛ

634050, г. Томск, Московский тракт, 2

2, Moscow Trakt, Tomsk, 634050

ivanovvv1953@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-6714-1938БуйкоЕ. Е.BuykoE. E.

Буйко Евгений Евгеньевич – лаборант, Центр доклинических исследований, ЦНИЛ

634050, г. Томск, Московский тракт, 2

2, Moscow Trakt, Tomsk, 634050

buykoevgen@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-7508-2878ЕсимоваИ. Е.EsimovaI. E.

Есимова Ирина Евгеньевна – доктор медицинских наук, доцент, кафедра биологии и генетики

634050, г. Томск, Московский тракт, 2

2, Moscow Trakt, Tomsk, 634050

orevi@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1962-9584ГригорьеваА. В.GrigorievaA. V.

Григорьева Анна Валерьевна – ассистент, кафедра биологии и генетики

634050, г. Томск, Московский тракт, 2

2, Moscow Trakt, Tomsk, 634050

anna-grigoreva-87@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-4873-7680ОсиховИ. А.OsikhovI. A.

Осихов Иван Анатольевич – кандидат медицинских наук, доцент, кафедра биологии и генетики

634050, г. Томск, Московский тракт, 2

2, Moscow Trakt, Tomsk, 634050

osikhov.25-88@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-4008-5606ЧернышовН. А.ChernyshovN. A.

Чернышов Никита Алексеевич – студент

634050, г. Томск, Московский тракт, 2

2, Moscow Trakt, Tomsk, 634050

niki-rembo@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-7409-3770МотлоховаЕ. А.MotlokhovaE. A.

Мотлохова Елизавета Андреевна – студентка

634050, г. Томск, Московский тракт, 2

2, Moscow Trakt, Tomsk, 634050

emotlohova@gmail.comСибирский государственный медицинский (СибГМУ)РоссияSiberian State Medical University (SSMU)Russian Federation2022190120232142936Copyright © Воронкова О.В., Бирулина Ю.Г., Иванов В.В., Буйко Е.Е., Есимова И.Е., Григорьева А.В., Осихов И.А., Чернышов Н.А., Мотлохова Е.А., 20232023Воронкова О.В., Бирулина Ю.Г., Иванов В.В., Буйко Е.Е., Есимова И.Е., Григорьева А.В., Осихов И.А., Чернышов Н.А., Мотлохова Е.А.Voronkova O.V., Birulina J.G., Ivanov V.V., Buyko E.E., Esimova I.E., Grigorieva A.V., Osikhov I.A., Chernyshov N.A., Motlokhova E.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://bulletin.ssmu.ru/jour/article/view/5018Цель

Цель. Выявить особенности клеточного состава и цитокинового профиля жидкости бронхоальвеолярного лаважа у крыс в модели диет-индуцированного метаболического синдрома.

Материалы и методы

Материалы и методы. В эксперименте на животных (крысах) воспроизведена модель метаболического синдрома (МС), индуцированного высокожировой и высокоуглеводной диетой. Для оценки состоятельности воспроизведенной модели использованы биохимические и морфометрические методы: измерение массы тела, удельной массы печени и висцерального жира, измерение артериального давления, определение содержания в крови глюкозы (в том числе в глюкозотолерантном тесте (ГТТ)), определение параметров липидного спектра крови. Для оценки интенсивности воспалительного ответа в крови определяли концентрацию общего белка, общее количество лейкоцитов и концентрацию иммуноцитокинов (интерлейкина (IL)-6, IL-10, фактора некроза опухоли альфа (TNFα), моноцитарного хемотоксического фактора-1 (MCP- 1)). Открытым способом на изолированном комплексе «сердце–легкие» выполняли бронхоальвеолярный лаваж. В бронхоальвеоларной жидкости (БАЛЖ) определяли концентрацию белка, иммуноцитокинов (IL-6, IL-10, TNFα, MCP-1), общее количество лейкоцитов и соотношение их отдельных морфологических форм.

Результаты

Результаты. У животных с МС выявлено повышение в крови общего количества лейкоцитов за счет гранулоцитарного компонента, увеличение концентрации белка и цитокинов TNFα и IL-10 по сравнению с соответствующими параметрами у крыс контрольной группы. В результате анализа БАЛЖ выявлено повышение концентрации белка, общего количества лейкоцитов, абсолютного числа альвеолярных макрофагов, нейтрофильных гранулоцитов и лимфоцитов; более чем в 1,5 раза превышена концентрация IL-6 и MCP-1.

Заключение

Заключение. Изменения качественных и количественных параметров БАЛЖ носят воспалительный характер и формируются на фоне системного воспалительного ответа, сопровождающего нарушение обмена веществ при моделировании МС у крыс в эксперименте.

The aim of the study was to identify the features of the cellular composition and cytokine profile of bronchoalveolar lavage fluid in rats in a model of diet-induced metabolic syndrome.

Materials and methods

Materials and methods. In an experiment on animals (rats), a model of metabolic syndrome (MS) induced by a high-fat and high-carbohydrate diet was reproduced. To assess the viability of the reproduced model, biochemical and morphometric methods were used, such as measurement of body weight, specific gravity of liver and visceral fat, and blood pressure, determination of glucose concentration in the blood (including a glucose tolerance test), as well as determination of blood lipid parameters. To assess the intensity of the inflammatory response in the blood, the concentration of total protein, the total number of leukocytes, and the levels of immunocytokines (interleukin (IL)-6, IL-10, tumor necrosis factor (TNF)α, monocyte chemoattractant protein (MCP)-1) were determined. Open bronchoalveolar lavage was performed on the isolated heart – lung complex. The concentration of protein, immunocytokines (IL-6, IL-10, TNFα, MCP-1), the total number of leukocytes, and the ratio of their morphological types were determined in the bronchoalveolar lavage fluid (BALF).

Results

Results. In animals with MS, an increase in the total number of leukocytes in the blood due to granulocytes and a rise in the concentration of protein, TNFα, and IL-10 were revealed compared with the parameters in the controls. BALF analysis revealed an increase in the concentration of protein, the total number of leukocytes, and the absolute number of alveolar macrophages, neutrophil granulocytes, and lymphocytes. The levels of IL-6 and MCP-1 were more than 1.5 times higher.

Conclusion

Conclusion. Changes in the qualitative and quantitative parameters of BALF are inflammatory in nature and are formed during a systemic inflammatory response accompanying metabolic disorders in modeling MS in rats in the experiment.

метаболический синдромбронхоальвеолярная жидкостьвоспалениеmetabolic syndromebronchoalveolar lavage fluidinflammationИсследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 2225-20039, https://rscf.ru/project/22-25-20039, и средств Администрации Томской областиThe study was supported by the grant of the Russian Science Foundation No. 22-25-20039, https://rscf.ru/project/22-25-20039, and funded by the Administration of the Tomsk RegionReferencesLee J., Lee K.S., Kim H., Jeong H., Choi M.J., Yoo H.W. et al. The relationship between metabolic syndrome and the incidence of colorectal cancer. Environmental Health and Preventive Medicine. 2020;25(1):6. DOI: 10.1186/s12199-02000845-w.Lee J., Lee K.S., Kim H., Jeong H., Choi M.J., Yoo H.W. et al. The relationship between metabolic syndrome and the incidence of colorectal cancer. Environmental Health and Preventive Medicine. 2020;25(1):6. DOI: 10.1186/s12199-02000845-w.Segula D. Complications of obesity in adults: a short review of the literature. Malawi Med. J. 2014; 26(1):20–24.Segula D. Complications of obesity in adults: a short review of the literature. Malawi Med. J. 2014; 26(1):20–24.Laakso M., Kuusisto J., Stančáková, A., Kuulasmaa T., Pajukanta P., Lusis A.J. et al. The Metabolic Syndrome in Men study: a resource for studies of metabolic and cardiovascular diseases. Journal of Lipid Research. 2017;58(3):481–493. DOI: 10.1194/jlr.O072629.Laakso M., Kuusisto J., Stančáková, A., Kuulasmaa T., Pajukanta P., Lusis A.J. et al. The Metabolic Syndrome in Men study: a resource for studies of metabolic and cardiovascular diseases. Journal of Lipid Research. 2017;58(3):481–493. DOI: 10.1194/jlr.O072629.Будневский А.В., Малыш Е.Ю., Овсянников Е.С., Дробышева Е.С. Бронхиальная астма и метаболический синдром: клинико-патогенетические взаимосвязи. Терапевтический архив. 2015;87(10):110–114. DOI: 10.17116/terarkh20158710110-114.Будневский А.В., Малыш Е.Ю., Овсянников Е.С., Дробышева Е.С. Бронхиальная астма и метаболический синдром: клинико-патогенетические взаимосвязи. Терапевтический архив. 2015;87(10):110–114. DOI: 10.17116/terarkh20158710110-114.Будневский А.В., Овсянников Е.С., Лабжания Н.Б. Сочетание хронической обструктивной болезни легких и метаболического синдрома: патофизиологические и клинические особенности. Терапевтический архив. 2017;89(1):123–127. DOI: 10.17116/terarkh2017891123-127.Будневский А.В., Овсянников Е.С., Лабжания Н.Б. Сочетание хронической обструктивной болезни легких и метаболического синдрома: патофизиологические и клинические особенности. Терапевтический архив. 2017;89(1):123–127. DOI: 10.17116/terarkh2017891123-127.Воронкова О.В., Саприна T.В., Букреева Е.Б., Зима А.П. Этиопатогенетические параллели и нерешенные вопросы патогенеза коморбидности хронической обструктивной болезни легких и метаболического синдрома (обзор литературы). Ожирение и метаболизм. 2020;17(3):292–298. DOI: 10.14341/omet12378.Воронкова О.В., Саприна T.В., Букреева Е.Б., Зима А.П. Этиопатогенетические параллели и нерешенные вопросы патогенеза коморбидности хронической обструктивной болезни легких и метаболического синдрома (обзор литературы). Ожирение и метаболизм. 2020;17(3):292–298. DOI: 10.14341/omet12378.Зиновьев С.В., Селиверстов С.С., Целуйко С.С., Горбунов М.М., Семенов Д.А. Морфологическая характеристика открытого бронхоальвеолярного лаважа легкого крысы. Амурский медицинский журнал. 2015;4(12):103–108.Зиновьев С.В., Селиверстов С.С., Целуйко С.С., Горбунов М.М., Семенов Д.А. Морфологическая характеристика открытого бронхоальвеолярного лаважа легкого крысы. Амурский медицинский журнал. 2015;4(12):103–108.Алимкина О.В., Петренко А.Э., Савченко Е.С., Огнева Н.С., Tабоякова Л.А., Максименко С.В. и др. Анализ клеточного состава бронхоальвеолярного лаважа при моделировании и лечении острого респираторного дистресс-синдрома на мышах-биомоделях. Биомедицина. 2021;17(3):17–22. DOI: 10.33647/2074-5982-17-3-17-22.Алимкина О.В., Петренко А.Э., Савченко Е.С., Огнева Н.С., Tабоякова Л.А., Максименко С.В. и др. Анализ клеточного состава бронхоальвеолярного лаважа при моделировании и лечении острого респираторного дистресс-синдрома на мышах-биомоделях. Биомедицина. 2021;17(3):17–22. DOI: 10.33647/2074-5982-17-3-17-22.Матичин А.А., Кательникова А.Е., Крышень К.Л. Особенности отбора бронхоальвеолярного лаважа у лабораторных животных. Лабораторные животные для научныx исследований. 2019;4:6. DOI: 10.29296/2618723X-2019-04-06.Матичин А.А., Кательникова А.Е., Крышень К.Л. Особенности отбора бронхоальвеолярного лаважа у лабораторных животных. Лабораторные животные для научныx исследований. 2019;4:6. DOI: 10.29296/2618723X-2019-04-06.Woods S.C., Seeley R.J., Rushing P.A., D'Alessio D., Tso P. A controlled high-fat diet induces an obese syndrome in rats. J. Nutr. 2003; 133(4):1081–1087. DOI: 10.1093/jn/133.4.1081.Woods S.C., Seeley R.J., Rushing P.A., D'Alessio D., Tso P. A controlled high-fat diet induces an obese syndrome in rats. J. Nutr. 2003; 133(4):1081–1087. DOI: 10.1093/jn/133.4.1081.Jawien J., Nastalek P., Korbut R. Mouse models of experimental atherosclerosis. J. Physiol. Pharmacol. 2004;55(3):503.Jawien J., Nastalek P., Korbut R. Mouse models of experimental atherosclerosis. J. Physiol. Pharmacol. 2004;55(3):503.Tran L.T., Yuen V.G., McNeill J.H. The fructose-fed rat: a review on the mechanisms of fructose-induced insulin resistance and hypertension. Mol. Cell. Biochem. 2009;332(12):145–159. DOI: 10.1007/s11010-009-0184-4.Tran L.T., Yuen V.G., McNeill J.H. The fructose-fed rat: a review on the mechanisms of fructose-induced insulin resistance and hypertension. Mol. Cell. Biochem. 2009;332(12):145–159. DOI: 10.1007/s11010-009-0184-4.Ригер Н.А., Апрятин С.А., Шипелин В.А., Гмошинский И.В. Иммунологические маркеры алиментарно-индуцированной гиперлипидемии у крыс линии Вистар. Вопросы питания. 2019;88(3):44–52. DOI: 10.24411/00428833-2019-10028.Ригер Н.А., Апрятин С.А., Шипелин В.А., Гмошинский И.В. Иммунологические маркеры алиментарно-индуцированной гиперлипидемии у крыс линии Вистар. Вопросы питания. 2019;88(3):44–52. DOI: 10.24411/00428833-2019-10028.Романцова T.И., Сыч Ю.П. Иммунометаболизм и метавоспаление при ожирении. Ожирение и метаболизм. 2019;16(4):3–17. DOI: 10.14341/omet12218.Романцова T.И., Сыч Ю.П. Иммунометаболизм и метавоспаление при ожирении. Ожирение и метаболизм. 2019;16(4):3–17. DOI: 10.14341/omet12218.Беспалова И.Д., Рязанцева Н.В., Калюжин В.В. и др. Системное воспаление в патогенезе метаболического синдрома и ассоциированных с ним заболеваний. Сибирский медицинский журнал (Иркутск). 2013;117(2):5–9.Беспалова И.Д., Рязанцева Н.В., Калюжин В.В. и др. Системное воспаление в патогенезе метаболического синдрома и ассоциированных с ним заболеваний. Сибирский медицинский журнал (Иркутск). 2013;117(2):5–9.Шварц В. Воспаление жировой ткани (часть 1). Морфологические и функциональные проявления. Проблемы эндокринологии. 2009;55(4):44–49. DOI: 10.14341/probl200955444-49.Шварц В. Воспаление жировой ткани (часть 1). Морфологические и функциональные проявления. Проблемы эндокринологии. 2009;55(4):44–49. DOI: 10.14341/probl200955444-49.Крюков Н.Н., Гинзбург М.М., Киселева Е.В. Современный взгляд на роль асептического воспаления жировой ткани в генезе ожирения и метаболического синдрома. Артериальная гиnертензия. 2013;19(4):305–310. DOI: 10.18705/1607-419X-2013-19-4-.Крюков Н.Н., Гинзбург М.М., Киселева Е.В. Современный взгляд на роль асептического воспаления жировой ткани в генезе ожирения и метаболического синдрома. Артериальная гиnертензия. 2013;19(4):305–310. DOI: 10.18705/1607-419X-2013-19-4-.McCracken E., Monaghan M., Sreenivasan S. Pathophysiology of the metabolic syndrome. Clin. Dermatol. 2018;36(1):14– 20. DOI: 10.1016/j.clindermatol.2017.09.004.McCracken E., Monaghan M., Sreenivasan S. Pathophysiology of the metabolic syndrome. Clin. Dermatol. 2018;36(1):14– 20. DOI: 10.1016/j.clindermatol.2017.09.004.Lee B.-C., Lee J. Cellular and molecular players in adipose tissue inflammation in the development of obesity-induced insulin resistance. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) – Molecular Basis of Disease. 2014;1842(3):446–462. DOI: 10.1016/j.bbadis.2013.05.017.Lee B.-C., Lee J. Cellular and molecular players in adipose tissue inflammation in the development of obesity-induced insulin resistance. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) – Molecular Basis of Disease. 2014;1842(3):446–462. DOI: 10.1016/j.bbadis.2013.05.017.Кологривова И.В., Винницкая И.В., Кошельская O.А., Суслова T.Е. Висцеральное ожирение и кардиометаболический риск: особенности гормональной и иммунной регуляции. Ожирение и метаболизм. 2017;14(3):3–10. DOI: 10.14341/OMET201733-10.Кологривова И.В., Винницкая И.В., Кошельская O.А., Суслова T.Е. Висцеральное ожирение и кардиометаболический риск: особенности гормональной и иммунной регуляции. Ожирение и метаболизм. 2017;14(3):3–10. DOI: 10.14341/OMET201733-10.Kodavanti U.P. Respiratory toxicity biomarkers. Biomarkers in Toxicology. Academic Press. 2014:217–239. DOI: 10.1016/B978-0-12-404630-6.00012-9.Kodavanti U.P. Respiratory toxicity biomarkers. Biomarkers in Toxicology. Academic Press. 2014:217–239. DOI: 10.1016/B978-0-12-404630-6.00012-9.Лямина С.В., Шимшелашвили Ш.Л., Калиш С.В., Малышева Е.В., Ларионов Н.П., Малышев И.Ю. Изменение фенотипа и фенотипической пластичности альвеолярных макрофагов при заболеваниях легких, имеющих воспалительный компонент. Пульмонология. 2012;6:83–89. DOI: 10.18093/0869-0189-2012-0-6-83-89.Лямина С.В., Шимшелашвили Ш.Л., Калиш С.В., Малышева Е.В., Ларионов Н.П., Малышев И.Ю. Изменение фенотипа и фенотипической пластичности альвеолярных макрофагов при заболеваниях легких, имеющих воспалительный компонент. Пульмонология. 2012;6:83–89. DOI: 10.18093/0869-0189-2012-0-6-83-89.Кжышковска Ю.Г., Грачев А.Н. Маркеры моноцитов и макрофагов для диагностики иммунопатологий. Патогенез. 2012;10(1):14–19.Кжышковска Ю.Г., Грачев А.Н. Маркеры моноцитов и макрофагов для диагностики иммунопатологий. Патогенез. 2012;10(1):14–19.Murray P.J., Allen J.E., Biswas S.K., Fisher E.A., Gilroy D.W., Goerdt S. et al. Macrophage activation and polarization: nomenclature and experimental guidelines. Immunity. 2014;41(1):14–20. DOI: 10.1016/j.immuni.2014.06.008.Murray P.J., Allen J.E., Biswas S.K., Fisher E.A., Gilroy D.W., Goerdt S. et al. Macrophage activation and polarization: nomenclature and experimental guidelines. Immunity. 2014;41(1):14–20. DOI: 10.1016/j.immuni.2014.06.008.Колотов К.А., Распутин П.Г. Моноцитарный хемотаксический протеин-1 в физиологии и медицине. Пермский медицинский журнал. 2018;35(3):99–105. DOI: 10.17816/pmj35399-105.Колотов К.А., Распутин П.Г. Моноцитарный хемотаксический протеин-1 в физиологии и медицине. Пермский медицинский журнал. 2018;35(3):99–105. DOI: 10.17816/pmj35399-105.Rincon M., Irvin C.G. Role of IL-6 in asthma and other inflammatory pulmonary diseases. Int. J. Biol. Sci. 2012;8(9):1281– 1290. DOI: 10.7150/ijbs.4874.Rincon M., Irvin C.G. Role of IL-6 in asthma and other inflammatory pulmonary diseases. Int. J. Biol. Sci. 2012;8(9):1281– 1290. DOI: 10.7150/ijbs.4874.Durham A.L., Caramori G., Chung K.F., Adcock I.M. Targeted anti-inflammatory therapeutics in asthma and chronic obstructive lung disease. Transl. Res. 2016;167(1):192–203. DOI: 10.1016/j.trsl.2015.08.004.Durham A.L., Caramori G., Chung K.F., Adcock I.M. Targeted anti-inflammatory therapeutics in asthma and chronic obstructive lung disease. Transl. Res. 2016;167(1):192–203. DOI: 10.1016/j.trsl.2015.08.004.Wolf J., Rose-John S., Garbers C. Interleukin-6 and its receptors: a highly regulated and dynamic system. Cytokine. 2014;70(1):11–20. DOI: 10.1016/j.cyto.2014.05.024.Wolf J., Rose-John S., Garbers C. Interleukin-6 and its receptors: a highly regulated and dynamic system. Cytokine. 2014;70(1):11–20. DOI: 10.1016/j.cyto.2014.05.024.

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