Эффекты плазменной кислоты на ткани матки крыс in vitro

Целью исследования является оценка влияния плазменной кислоты на ткани матки лабораторных животных in vitro.

Материалы и методы. Обработка раствора диметилсульфоксида в воде и воды для инъекций искровым разрядом в атмосфере приводила к снижению pH, что соответствовало формированию в растворах плазменной кислоты. Мы инкубировали ткани матки in vitro в плазменной кислоте при комнатной температуре в течение 30 мин. Обработанные ткани исследовались гистологически и иммуногистохимически.

Результаты. Нами показано, что плазменная кислота обладает выраженной биологической активностью. Иммуногистохимическим методом мы зарегистрировали, что, в зависимости от типа раствора, плазменная кислота изменяет в клетках формирование продуктов нитрозативного повреждения белков (3-NT) и окислительного повреждения ДНК (8-OHdG), модулирует количество клеток с высоким пролиферативным потенциалом (в том числе CD133⁺ клеток), продукцию сосудисто-эндотелиального фактора роста (VEGF), что соответствует суммарному цитотоксическому эффекту вида раствора плазменной кислоты.

Заключение. Плазменная кислота, приготовленная на основе воды и диметилсульфоксида, проявляет различные биологические эффекты в образцах ткани матки экспериментальных животных при 30-минутной экспозиции in vitro. Вода, обработанная плазмой, реализует цитотоксический потенциал, связанный с окислительным повреждением ДНК, а также способствует индукции проангиогенной активности в ткани. Диметилсульфоксид, обработанный плазмой, не вызывает цитотоксического действия, подавляет пролиферацию клеток, снижая популяцию CD133⁺ клеток, а также продукцию VEGF в ткани.

1. Bafort C., Beebeejaun Y., Tomassetti C., Bosteels J., Duffy J. Laparoscopic surgery for endometriosis. Cochrane Database of Systematic Reviews. 2020;(10):CD011031. DOI: 10.1002/14651858.CD011031.pub2.

2. Grund K.E., Storek D., Farin G. Endoscopic argon plasma coagulation (APC) first clinical experiences in flexible endoscopy. Endoscopic Surgery and Allied Technologies. 1994;2(1):42– 46.

3. Давыдов А.И., Чакветадзе Л., Клиндухов И.А., Бахтияров К.Р., Воронои С.В. Оценка морфологической структуры миометрия и миомы матки после контактного воздействия воздушно-плазменного потока: Материалы I Всероссийской конференции «Проблемы женского здоровья и пути их разрешения». М.: 2007:17–18.

4. Оловянникова Р., Макаренко T., Лычковская Е., Гудкова Е., Мурадян Г., Медведева Н. и др. Химические механизмы действия холодной плазмы на клетки. Фундаментальная и клиническая медицина. 2020;5(4):104–116. DOI: 10.23946/2500-0764-2020-5-4-104-115.

5. Иванова И., Трофимова С., Аристова Н., Архипова Е., Бурхина O., Сысоева В. и др. Анализ активных продуктов излучения плазмы искрового разряда, определяющих биологические эффекты в клетках. Современные технологии в медицине. 2012;(2):20–30.

6. Иванова И., Трофимова С., Пискарев И., Ичеткина А., Бурхина O., Сысоева В. Влияние излучения плазмы искрового разряда на модификацию белков и липидов. Фундаментальные исследования. 2013;3(1):572–575.

7. Achkasov E., Esipov A., Pekshev A., Musailov V. Use of an exogenous nitric oxide generator for treatment of peritonitis. Biomedical Engineering. 2018;52(1):64–67. DOI: 10.1007/s10527-018-9783-2.

8. Schönebeck R. kINPen MED®. Comprehensive Clinical Plasma Medicine: Springer; 2018:485–494.

9. Давыдов А., Стрижаков А., Пекшев А., Кучухидзе С., Клиндухов И. Возможности и перспективы плазменной эндохирургии с генерацией монооксида азота при операциях на матке и ее придатках. Вопросы гинекологии, акушерства и перинатологии. 2002;1(2):57–60.

10. Давыдов А., Стрижаков А., Чакветадзе Л., Шехтер А., Пекшев А., Клиндухов И. Клинико-морфологический анализ влияния на ткани матки и яичников плазматронов нового поколения при лапароскопических операциях. Вопросы гинекологии, акушерства и перинатологии. 2007;6(5):5–10.

11. Давыдов А.И., Белоцерковцева Л.Д. Диагностика и лечение доброкачественных заболевании шейки матки. Вопросы гинекологии, акушерства и перинатологии. 2012;11(6):74–81.

12. Давыдов А.И., Кучухидзе С., Шехтер А., Ханин А., Пекшев А., Панкратов В. Клиническая оценка интраоперационного применения воздушно-плазменного потока, обогащенного монооксидом азота, при операциях на матке и ее придатках. Вопросы гинекологии, акушерства и перинатологии. 2004;3(4):12–17.

13. Давыдов А.И., Шахламова М.Н., Чабан O.В., Пирогова М.Н. Высокие хирургические энергии в оперативной гинекологии. Вопросы гинекологии, акушерства и перинатологии. 2013;12(5):75–85.

14. Салмин В.В., Салмина А.Б., Моргун А.В. Плагин для программы Imagej для подсчета флуоресцентных меток на микрофотографиях: RU 2020612777.2020.

15. Friel A.M., Zhang L., Curley M.D., Therrien V.A., Sergent P.A., Belden S.E. et al. Epigenetic regulation of CD133 and tumorigenicity of CD133 positive and negative endometrial cancer cells. Reproductive Biology and Endocrinology. 2010;8(1):147. DOI: 10.1186/1477-7827-8-147.

16. Sun Y., Yoshida T., Okabe M., Zhou K., Wang F., Soko C. et al. Isolation of stem-like cancer cells in primary endometrial cancer using cell surface markers CD133 and CXCR4. Translational Oncology. 2017;10(6):976–987. DOI: 10.1016/j.tranon.2017.07.007.

17. Li Z. CD133: a stem cell biomarker and beyond. Experimental Hematology & Oncology. 2013;2(1):17. DOI: 10.1186/21623619-2-17.

18. Qiu Y., Chen C., Zhang J., Chen M., Gong H., Gong L. et al. VEGF attenuates lung injury by inducing homing of CD133+ progenitors via VEGFR1. Biochemical and Biophysical Research Communications. 2019;511(3):650–657. DOI: 10.1016/j.bbrc.2019.02.071.

19. Sharkey A.M., Day K., McPherson A., Malik S., Licence D., Smith S.K. et al. Vascular endothelial growth factor expression in human endometrium is regulated by hypoxia. J. Clin. Endocrinol. Metab. 2000;85(1):402–409. DOI: 10.1210/jcem.85.1.6229.

20. Kim Y.-W., Byzova T.V. Oxidative stress in angiogenesis and vascular disease. Blood. 2014;123(5):625–631. DOI: 10.1182/blood-2013-09-512749.

21. Ren Q.Z., Qian Z.H., Jia S.H., Xu Z.Z. Vascular endothelial growth factor expression up-regulated by endometrial ischemia in secretory phase plays an important role in endometriosis. Fertil. Steril. 2011;95(8):2687–2689. DOI: 10.1016/j.fertnstert.2011.05.001.

22. Guo D., Wang Q., Li C., Wang Y., Chen X. VEGF stimulated the angiogenesis by promoting the mitochondrial functions. Oncotarget. 2017;8(44):77020–77027. DOI: 10.18632/onco-target.20331.