Влияние системного применения мелатонина на интенсивность свободно-радикальной деструкции липидов и белков ожоговой раны в динамике экспериментальной термической травмы

Цель работы – исследовать влияние мелатонина (МТ) на содержание продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ) и окислительной модификации белков (ОМБ) в гомогенате ожоговой раны при экспериментальной термической травме (ТТ).

Материалы и методы. На самцах крыс линии Wistar моделировали ТТ степени IIIА площадью 3,5% контактом кожи с кипящей водой в течение 12 с. МТ применяли внутрибрюшинно (10 мг/кг), 1 раз/сут в течение 5 сут. В гомогенате ожоговой раны на 5, 10 и 20-е сут определяли содержание продуктов ПОЛ в гептановой и изопропанольной фазах липидного экстракта, продуктов ОМБ.

Результаты. В ожоговой ране увеличивалось содержание вторичных и конечных продуктов ПОЛ в гептановой фазе, конечных продуктов в изопропанольной фазе липидного экстракта; увеличивалось содержание первичных и вторичных продуктов ОМБ нейтрального характера на 5, 10 и 20-е сут, вторичных продуктов нейтрального характера – на 10-е и 20-е сут. Применение МТ снижает содержание конечных продуктов ПОЛ в гептановой фазе, вторичных и конечных продуктов ПОЛ в изопропанольной фазе липидного экстракта; суммарное количество продуктов ОМБ за счет первичных и вторичных продуктов нейтрального характера.

Заключение. В динамике 20-суточного наблюдения при ТТ кожи в ожоговой ране накапливаются продукты ПОЛ и ОМБ, применение МТ в суммарной дозе 50 мг/кг приводит к снижению и частичному восстановлению содержания продуктов ПОЛ и ОМБ, что может ограничивать вторичную альтерацию, ускорять заживление ожоговой раны.

1. Осиков М.В. Роль орозомукоида в регуляции активности систем плазменного протеолиза при экспериментальной почечной недостаточности. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2009;48(7):27–30.

2. Осиков М.В. Влияние эритропоэтина на процессы свободно-радикального окисления и экспрессию гликопротеинов в тромбоцитах при хронической почечной недостаточности. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2014;157(1):30–33.

3. Осиков М.В., Телешева Л.Ф., Агеев Ю.И. Влияние эритропоэтина на апоптоз лимфоцитов при экспериментальной хронической почечной недостаточности. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2015;159(3):326–329.

4. Osikov M.V., Telesheva L.F., Ageev Y.I. Antioxidant effect of erythropoietin during experimental chronic renal failure. Bulletin of Experimental Biology and Medicine. 2015;160(2): 202–204. DOI: 10.1007/s10517-015-3128-x.

5. Gus E.I., Shahrokhi S., Jeschke M.G. Anabolic and anticatabolic agents used in burn care: What is known and what is yet to be learned. Burns. 2020;46(1):19–32. DOI: 10.1016/j.burns.2018.03.009.

6. Mitran M.I., Nicolae I., Tampa M., Mitran C.I., Caruntu C., Sarbu M.I. et al. Reactive сarbonyl species as potential pro-oxidant factors involved in lichen planus pathogenesis. Metabolites. 2019;9(10):E213. DOI: 10.3390/metabo9100213.

7. Qin F.J., Hu X.H., Chen Z., Chen X., Shen Y.M. Protective effects of tiopronin against oxidative stress in severely burned patients. Drug Des. Devel. Ther. 2019;13:2827–2832. DOI: 10.2147/dddt.s215927.

8. AbuBakr H.O., Aljuaydi S.H., Abou-Zeid S.M., El-Bahrawy A. Burn-induced multiple organ injury and protective effect of lutein in rats. Inflammation. 2018;41(3):760–772. DOI: 10.1007/s10753-018-0730-x.

9. Hawkins C.L., Davies M.J. Detection, identification, and quantification of oxidative protein modifications. J. Biol. Chem. 2019;294(51):19683–19708. DOI: 10.1074/jbc.rev119.006217.

10. Gürünlüoğlu K., Demircan M., Taşçı A., Üremiş M.M., Türköz Y., Bağ H.G. et al. The effects of two different burn dressings on serum oxidative stress indicators in children with partial burn. J. Burn. Care Res. 2019;40(4):444–450. DOI: 10.1093/jbcr/irz037.

11. Zhao Y.Yu., Shen Y., Liu Q., Zhao Z., Sharma R., Reiter R.J. Melatonin synthesis and function: evolutionary history in animals and plants. Front. Endocrinol. (Lausanne). 2019;10:249. DOI: 10.3389/fendo.2019.00249.

12. Slominski A.T., Semak I., Fischer T.W., Kim T.K., Kleszczyński K., Hardeland R. et al. Metabolism of melatonin in the skin: Why is it important? Exp. Dermatol. 2017;26(7):563–568. DOI: 10.1111/exd.13208.

13. Janjetovic Z., Jarrett S.G., Lee E.F., Duprey C., Reiter R.J., Slominski A.T. Melatonin and its metabolites protect human melanocytes against UVB-induced damage: Involvement of NRF2-mediated pathways. Sci. Rep. 2017;7(1):1274. DOI: 10.1038/s41598-017-01305-2.

14. Rusanova I., Martínez-Ruiz L., Florido J., Rodríguez-Santana C., Guerra-Librero A., Acuña-Castroviejo D. et al. Protective effects of melatonin on the skin: future perspectives. Int. J. Mol. Sci. 2019;20(19):4948. DOI: 10.3390/ijms20194948.

15. Tordjman S., Chokron S., Delorme R., Charrier A., Bellissant É., Jaafari N. et al. Melatonin: pharmacology, functions and therapeutic benefits. Curr. Neuropharmacol. 2017;15(3):434–443. DOI: 10.2174/1570159x14666161228122115.

16. Львовская Е.И., Волчегорский И.А., Шемяков С.Е., Лифшиц Р.И. Спектрофотометрическое определение конечных продуктов. Вопросы медицинской химии. 1991;37(4):92–93.

17. Фомина М.А., Абаленихина Ю.В. Способ комплексной оценки содержания продуктов окислительной модификации белков в тканях и биологических жидкостях: методические рекомендации. Рязань: РИО РязГМУ, 2014:60.

18. Olczyk P., Komosinska-Vassev K., Ramos P., Mencner Ł., Olczyk K., Pilawa B. Application of numerical analysis of the shape of electron paramagnetic resonance spectra for determination of the number of different groups of radicals in the burn wounds. Oxid. Med. Cell Longev. 2017;2017:4683102. DOI: 10.1155/2017/4683102.

19. Nakazawa H., Ikeda K., Shinozaki S., Yasuhara S., Yu Y.M., Martyn J.A.J. et al. Coenzyme Q10 protects against burn-induced mitochondrial dysfunction and impaired insulin signaling in mouse skeletal muscle. FEBS Open Bio. 2019;9(2):348–363. DOI: 10.1002/2211-5463.12580.

20. Lee Y.H., Bang E.S., Lee J.H., Lee J.D., Kang D.R., Hong J. et al. Serum concentrations of trace elements zinc, copper, selenium, and manganese in critically Ill patients. Biol. Trace Elem. Res. 2019;188(2):316–325. DOI: 10.1007/s12011-018-1429-4.

21. Samuel T.J., Nelson M.D., Nasirian A., Jaffery M., Moralez G., Romero S.A. et al. Cardiac structure and function in well-healed burn survivors. J. Burn. Care Res. 2019;40(2):235–241. DOI: 10.1093/jbcr/irz008.

22. Valacchi G., Virgili F., Cervellati C. et al. OxInflammation: from subclinicalcCondition to pathological biomarker. Front. Physiol. 2018;9:858. DOI: 10.3389/fphys.2018.00858.

23. Lee J., Cho Y.S., Jung H., Choi I. Pharmacological regulation of oxidative stress in stem cells. Oxid. Med. Cell. Longev. 2018;2018:4081890. DOI: 10.1155/2018/4081890.

24. Slominski A.T., Zmijewski M.A., Semak I., Kim T.K., Janjetovic Z., Slominski R.M. et al. Melatonin, mitochondria, and the skin. Cell Mol. Life Sci. 2017;74(21):3913–3925. DOI: 10.1007/s00018-017-2617-7.

25. Reiter R.J., Rosales-Corral S., Tan D.X., Jou M.J., Galano A., Xu B. Melatonin as a mitochondria-targeted antioxidant: one of evolution’s best ideas. Cell Mol. Life Sci. 2017;74(21):3863-3881. DOI: 10.1007/s00018-017-2609-7.