CC BY
0Интегративная физиология, 2023, т. 4, № 2 Integrative Physiology, 2023, vol. 4, no. 2 _www.intphysiology.ru
Щ Check for updates
УДК: 577 EDN ZMYDRP
https://doi.org/10.33910/2687-1270-2023-4-2-187-197
Ответ острой фазы в экспериментах с моделированием
воздействия невесомости
О. Н. Ларина01, А. М. Беккер1, А. Ю. Тюрин-Кузьмин1
1 Институт медико-биологических проблем РАН, 123007, Россия, г. Москва, Хорошёвское шоссе, д. 76А Сведения об авторах
Ольга Николаевна Ларина, ORCID: 0000-0002-2827-3428, e-mail: olarina@imbp.ru Анна Марковна Беккер, e-mail: am bekker@mail.ru
Алексей Юрьевич Тюрин-Кузьмин, SPIN-код: 9959-9916, alturkuz@mail.ru
Для цитирования: Ларина, О. Н., Беккер, А. М., Тюрин-Кузьмин, А. Ю. (2023) Ответ острой фазы в экспериментах с моделированием воздействия невесомости. Интегративная физиология, т. 4, № 2, с. 187-197. https://doi. org/10.33910/2687-1270-2023-4-2-187-197 EDN ZMYDRP
Получена 17 марта 2023; прошла рецензирование 22 июня 2023; принята 25 июня 2023. Финансирование: Работа выполнена в рамках тематики РАН 65.1.
Права: © О. Н. Ларина, А. М. Беккер, А. Ю. Тюрин-Кузьмин (2023). Опубликовано Российским государственным педагогическим университетом им. А. И. Герцена. Открытый доступ на условиях лицензии CC BY-NC 4.0.
Аннотация. Исследование параметров ответа острой фазы (ООФ), развивающегося под влиянием экстремальных внешних воздействий, позволяет получить новые данные об адаптационных перестройках при изменении условий среды. ООФ — неспецифическая врожденная защитная системная реакция, индуцируемая воспалением, которая характеризуется изменениями гепатического синтеза белков крови, относимых к группе белков острой фазы. Целью работы явилось исследование признаков развития ООФ при адаптации к условиям иммерсии по результатам определения статистических характеристик объединенных выборок значений плазматических концентраций белков острой фазы, полученных в серии иммерсионных экспериментов. Обследуемая группа — испытуемые мужского пола, возраст 18-48 лет (28,1 ± 6,1), рост 1,76 ± 0,05 м, вес 71,8 ± 9,1 кг, индекс массы тела 23,0 ± 2,4. В течение первых четырех суток пребывания в иммерсии с помощью иммунотурбидиметрических методов измерены плазматические концентрации позитивных белков острой фазы а1-антитрипсина (a1-AT), а1-кислого гликопротеина (a1-AGP), церулоплазмина (Cer), гаптоглобина (Hp), а2-макроглобулина (a2-M). За исключением церулоплазмина, содержание в крови исследованных белков статистически достоверно увеличивалось, возрастание уровней белков становилось заметным на вторые сутки иммерсии. В период наблюдения увеличение средней концентрации a1-AT по отношению к фоновым значениям достигало 40%, a1-AGP — 16%, Hp — 37% и a2-M — 43%. В реакциях со стороны системы синтеза белков острой фазы проявлялась значительная межиндивидуальная вариабельность. Отмеченные эффекты указывают на развертывание ООФ на ранних стадиях адаптации к условиям иммерсии. Переход к условиям имитируемой невесомости вызывает существенные отклонения состояния организма от гомеостатического равновесия, требующих участия дополнительных неспецифических защитных механизмов помимо стрессорной реакции.
Ключевые слова: «сухая» иммерсия, невесомость, человек, адаптация, ответ острой фазы
Экспериментальные статьи
Acute phase response in experiments with simulated weightless
environment
O. N. Larina01, A. M. Bekker1, A. Yu. Tyurin-Kuzmin1
1 Institute of Biomedical Problems, Russian Academy of Sciences, 76A Khoroshevskoe Highway,
Moscow 123007, Russia
Authors
Olga N. Larina, ORCID: 0000-0002-2827-3428, e-mail: olarina@imbp.ru
Anna M. Bekker, e-mail: am bekker@mail.ru
Aleksey Yu. Tyurin-Kuzmin, SPIN: 9959-9916, e-mail: alturkuz@mail.ru
For citation: Larina, O. N., Bekker, A. M., Tyurin-Kuzmin, A. Yu. (2023) Acute phase response in experiments with
simulated weightless environment. Integrative Physiology, vol. 4, no. 2, pp. 187-197. https://doi.org/10.33910/2687-1270-
2023-4-2-187-197 EDN ZMYDRP
Received 17 March 2023; reviewed 22 June 2023; accepted 25 June 2023.
Funding: The work was carried out as part of RAS Topic 65.1.
Copyright: © O. N. Larina, A. M. Bekker, A. Yu. Tyurin-Kuzmin (2023). Published by Herzen State Pedagogical University
of Russia. Open access under CC BY-NC License 4.0.
Abstract. The study of acute phase response (APR) induced by extreme impacts enables to obtain new data on adaptive events in altered environmental conditions. APR is an innate nonspecific systemic protective reaction caused by inflammation, which is characterized by changes in hepatic synthesis of blood proteins named acute phase proteins. A series of experiments with dry immersion were conducted to measure plasma concentrations of acute phase proteins as markers of APR development. The aim of the work was to study the indices of APR development during adaptation to immersion based on the results of statistic analysis of samples of plasma concentrations of acute phase proteins obtained in a series of immersion experiments. The surveyed sample included male subjects, aged 18-48 (28.1±6.1), height 1.76±0.05 m, weight 71.8±9.1 kg, body mass index 23.0±2.4. Throughout the first four days of immersion, the immunoturbidimetric method was used to measure plasma concentrations of positive acute phase proteins a1-antitrypsin (a1-AT), a1-acid glycoprotein (a1-AGP), ceruloplasmin (Cer), haptoglobin (Hp), and a2-macroglobulin (a2-M). With the exception of ceruloplasmin, there was a reliable increase in protein levels. An increase in average protein levels became noticeable on the second immersion day. The highest increment in average concentration amounted to 40% (a1-AT), 16% (a1-AGP), 37% (Hp), and 43% (a2-M). The acute phase protein synthesis showed considerable variation between individuals. The above effects evidence APR development as an adaptation to immersion. The transition to simulated weightlessness causes considerable disruption of the body's homeostatic equilibrium which evokes additional nonspecific defense mechanisms besides the stress response.
Keywords: dry immersion, weightlessness, human, adaptation, acute phase response
Введение
Движение космического корабля по орбитальной траектории позволяет компенсировать действие силы гравитационного притяжения Земли и создает условия динамической невесомости как для самого летательного аппарата, так и для перемещающихся вместе с ним объектов. Пребывание в космическом полете влияет на функциональный статус многих систем организма, а переход от земной силы тяжести к невесомости является индуктором значительных адаптационных перестроек. Наряду с космической радиацией, измененной продолжительностью «светлого» и «темного» времени суток, условиями обитаемости в замкнутом пространстве космического корабля и социальной изоляцией, невесомость известна как один
из факторов, вызывающих неспецифическую адаптивную реакцию в виде стресса (Иоопеу е! а1. 2019).
Существуют экспериментальные модели, позволяющие в наземных условиях имитировать физиологические эффекты невесомости, среди которых наибольшее распространение получили антиортостатическая гипокинезия (АНОГ) и «сухая» иммерсия. В исследованиях с АНОГ испытуемый находится в покое на постельном режиме при отрицательном угле наклона головного конца тела шесть-восемь градусов. Условия «сухой» иммерсии достигаются при погружении испытуемого в водную среду с использованием водонепроницаемого гибкого материала, не препятствующего поддержанию испытуемого в свободно взвешенном состоянии и одновременно исключающего контакт с водой.
При помощи данных методов могут быть воспроизведены такие эффекты невесомости, как централизация жидких сред организма, весовая разгрузка и гипокинезия. Изменения социальной среды, режима труда-отдыха, питания, составляющих в обычных условиях значительную часть образа жизни, сопровождают как космические полеты, так и модельные эксперименты, и так же, как изменение самой среды обитания, являются предпосылкой возникновения экологического стресса. Важной особенностью иммерсионной модели является создание «безопорного» пространства для испытуемого, где так же, как в невесомости, не действует сила реакции опоры.
Эксперименты с иммерсией показали, что на ранних этапах адаптации к моделируемым условиям невесомости происходит активация механизмов ответа острой фазы (ООФ) (Веккег е! а1. 2016; Ьаппа, Веккег 2012; Ьаппа е! а1. 2011) — неспецифической врожденной защитной системной реакции, индуцируемой воспалением, которая характеризуется изменениями гепати-ческого синтеза белков крови, относимых к группе белков острой фазы (СесШаш е! а1. 2002; Иаегу1аг, Вегсг1 2001; Ко; 1996). Основными агентами индукции ООФ являются клетки системы врожденного (неспецифического) иммунитета — макрофаги в тканях и моноциты в крови. Они продуцируют воспалительные цитокины интерлейкин-1р (1Ь-1р), интерлейкин-6 (1Ь-6) и фактор некроза опухолей а (ТЫБа). Пептидные медиаторы воспаления взаимодействуют с клетками печени и изменяют скорость синтеза секреторных белков крови. На этапе развертывания ООФ происходит увеличение в крови концентраций позитивных и снижение уровней негативных белков острой фазы. Позитивные белки острой фазы сильно различаются как по степени изменений их содержания в крови, так и по скорости выведения из циркуляции. В среднем белки острой фазы демонстрируют быстрый рост плазматических концентраций, которые достигают максимума в течение 48 часов, но повышение уровня некоторых белков с длительным периодом полувыведения и менее выраженной реакцией на стимул может продолжаться до трех-пяти дней (Брее1шап е! а1. 2022).
Изменения синтеза белков острой фазы при ООФ зависят от интенсивности воздействующего фактора и модифицируются возрастом, физиологическим состоянием и генетическими особенностями индивидуума (Л1евЬк1п е! а1. 1988). Набор индивидуальных белков острой фазы, подверженных концентрационным изменениям в период развертывания острофаз-
ного ответа, зависит от состояния организма (Ehlting et al. 2021): например, изучен паттерн изменений белкового спектра крови, характерных для инфаркта миокарда (Ahmed et al. 2012).
Проведение модельных экспериментов с участием человека требует скоординированного научного и инфраструктурного сопровождения, которое может быть модифицировано в зависимости от решаемых в эксперименте задач, обусловливая некоторую вариабельность условий для испытуемых в период исследований. Объединение данных, полученных в нескольких экспериментах, позволяет нивелировать возможный вклад эффектов, обусловленных организационными условиями выполнения отдельных исследований. Целью работы было исследование признаков развития ООФ при адаптации к условиям иммерсии по результатам определения статистических характеристик объединенных выборок значений плазматических концентраций белков острой фазы, полученных в пяти экспериментах.
Методы
Стендовая система «Сухая иммерсия»
Эксперименты с иммерсией проводили на стендовой базе Института медико-биологических проблем РАН. Устройство для сухой иммерсии (Grigor'ev, Kozlovskaya 2011) — иммерсионная ванна (рис. 1) с водой при глубине заполнения не менее 0,7 м, в которой поверхность воды изолирована с помощью пленочной водонепроницаемой мембраны. Размеры мембраны значительно превышают площадь ванны и подбираются таким образом, чтобы во время нахождения испытуемого в иммерсии и при изменениях формы мембраны не создавалось барьеров для перемещений водной среды и сохранялось равновесное состояние, обеспечивающее компенсацию веса тела испытуемого.
Испытуемый находится в ванне в горизонтальном положении (рис. 2). В соответствии с техническими характеристиками иммерсионного стенда соблюдаются предельные значения по антропометрическим показателям обследуемых (рост 1,90 м, вес 85 кг). Ванна оснащена встроенным автоматизированным подъемным устройством для погружения и поднятия человека в горизонтальном положении. Температура водной среды во время эксперимента поддерживается на уровне 33 ± 1 оС.
Рис. 1. Проведение эксперимента с «сухой» иммерсией (Институт медико-биологических проблем РАН).
Фото О. Воложина, 2016
Fig. 1. A dry immersion experiment (Institute of Biomedical Problems, RAS). Photo by O. Volozhin, 2016
Рис. 2. Положение тела во время иммерсии (Plehuna et al. 2022) Fig. 2. Body position during immersion (Plehuna et al. 2022)
Режим проведения экспериментов с «сухой» иммерсией
В экспериментах с иммерсией действует требование по ограничению количества движений: запрещается активно двигать конечностями, проводить разминку, опираться и отталкиваться от бортов ванны. Непрерывная регистрация объема двигательной активности осуществляется с помощью актографов, находящихся на конечностях испытуемого.
Распорядок дня максимально приближен к протоколу, применяемому в космических полетах, и включает восьмичасовой сон, трехразовое питание, мероприятия по медицинскому контролю и экспериментальные исследования. Для проведения санитарно-гигиенических мероприятий один раз в сутки испытателей извлекают из ванны на 15—20 минут. Во время гигиенического туалета испытуемого исключены периоды вертикализации, все манипуляции проводятся по возможности в горизонтальном положении.
Обследуемая группа
В серии иммерсионных экспериментов участвовали испытуемые мужского пола в возрасте 18-48 лет (табл. 1). Средние значения антропометрических показателей в массиве данных, объединяющем выборки 5 экспериментов, были следующие: возраст 28,1 ± 6,1 лет, рост 1,76 ± 0,05 м, вес 71,8 ± 9,1 кг, индекс массы тела 23,0 ± 2,4. Все испытуемые имели положительное заключение медицинской комиссии о возможности участия в иммерсии и оформляли добровольное письменное информированное согласие на выполнение обследований. Иммерсионные исследования одобрены Комиссией по биомедицинской этике Института медико-биологических проблем РАН.
Измерение плазматических концентраций белков острой фазы
Концентрации белков определяли в сыворотке венозной крови иммунотурбидиметри-ческим методом на анализаторе «Колибри»
Табл. 1. Антропометрические показатели испытуемых в экспериментах с иммерсией
Продолжительность эксперимента (дни) Число обследуемых Возраст (лет) Рост (м) Вес (кг) Индекс массы тела
Эксперимент 1 7 14 24,8 ± 3,7 1,78 ± 0,06 73,7 ± 9,8 23,4 ± 2,7
Эксперимент 2 5 8 21,5 ± 3,4 1,74 ± 0,05 68,7 ± 4,4 22,7 ± 1,1
Эксперимент 3 5 12 33,9 ± 6,4 1,77 ± 0,04 70,2 ± 9,1 22,3 ± 2,4
Эксперимент 4 21 13 29,2 ± 3,7 1,77 ± 0,04 73,0 ± 10,5 23,4 ± 2,8
Эксперимент 5 7 8 30,5 ± 4,9 1,76 ± 0,06 71,9 ± 8,9 23,2 ± 2,2
Table 1. Anthropometric indicators of subjects in immersion experiments
Experiment duration (days) Number of people examined Age (years) Height (м) Weight (kg) Body mass index
Experiment 1 7 14 24.8 ± 3.7 1.78 ± 0.06 73.7 ± 9.8 23.4 ± 2.7
Experiment 2 5 8 21.5 ± 3.4 1.74 ± 0.05 68.7 ± 4.4 22.7 ± 1.1
Experiment 3 5 12 33.9 ± 6.4 1.77 ± 0.04 70.2 ± 9.1 22.3 ± 2.4
Experiment 4 21 13 29.2 ± 3.7 1.77 ± 0.04 73.0 ± 10.5 23.4 ± 2.8
Experiment 5 7 8 30.5 ± 4.9 1.76 ± 0.06 71.9 ± 8.9 23.2 ± 2.2
(«Техномедика»). Наборы реактивов Sentinel использовали для определения aX-антитрипсина (a1-AT), a1-кислого гликопротеина (a1-AGP), церулоплазмина (Cer), гаптоглобина (Нр), a2-макроглобулина (a2-M).
Взятие крови для анализа осуществляли в утренние часы натощак после 12-часового перерыва в приеме пищи один раз до иммерсии и во время иммерсии с 24 ч до 96 ч воздействия.
Статистический анализ
Для статистической обработки результатов применяли t-критерий для независимых переменных, программное обеспечение Statistica.
Результаты
Сухая иммерсия представляет собой модельную экспериментальную систему с доказанной эффективностью в имитировании воздействия невесомости на многие системы организма (Tomilovskaya 2019). По сравнению с натурными исследованиями в космическом полете наземные эксперименты предоставляют более широкие возможности в применении исследовательских методик и сборе материала для лабораторного анализа. Измерение плазматических концентраций белков острой фазы проводили в серии из пяти иммерсионных экспериментов. Общая продолжительность пребывания испытуемых в иммерсии, набор применяемых функциональных методов исследований и временные точки взятия биоматериала определялись задачами конкретного эксперимента.
В выборках, полученных при объединении результатов исследований в экспериментах с иммерсией, содержатся данные по плазмати-
ческим концентрациям белков, относящихся к категории позитивных белков острой фазы. За исключением церулоплазмина концентрации изученных белков в иммерсии увеличивались, соответствуя динамике, присущей острофазному ответу, при этом наиболее значительными были изменения гаптоглобина, а1-антитрипсина и а2-макроглобулина.
Возрастание концентрации Нр наблюдалось со вторых суток пребывания в иммерсии, и через три дня превышение базального уровня составляло в среднем 37% (рис. 3). При этом у двоих обследуемых содержание гаптоглобина превысило границы нормального диапазона. У четырех индивидуумов концентрация Нр в течение 96-часового воздействия не изменялась или даже снижалась.
Во время иммерсии концентрации ингибиторов протеолиза — а1-АТ и а2-М также значительно увеличивались. Реакция со стороны гепатического синтеза а1-антитрипсина проявилась в повышении уровня этого белка в начальные сроки иммерсии, причем после 48-часового пребывания в условиях эксперимента изменения приобрели признаки статистической значимости (рис. 4). Максимальное значение концентрации а1-АТ отмечалось в точке 72 ч, превышая исходный уровень в среднем на 40%. В течение первых четырех суток иммерсионного воздействия у восьми обследуемых наблюдались концентрации а1-АТ, выходившие за пределы физиологической нормы. Статистически достоверное повышение концентрации а2-макроглобулина было зарегистрировано после двухдневного пребывания в иммерсии, а в конце четвертых суток средние изменения уровня белка по сравнению с фоновым периодом достигли 43% (рис. 5).
mg/dl
140
120
100
80
60
40
#
# *
# р<0.05 (Before)
❖ р<0.05(24 hr)
Before
24
48
72
ersion, hr
96
Рис. 3. Концентрация гаптоглобина в плазме крови Fig. 3. Plasma concentration of haptoglobin
Статистически значимые, но менее рельефные (до 16% по отношению к исходному уровню) изменения были показаны для плазматической концентрации а1-кислого гликопротеина (рис. 6).
В каждом из пяти иммерсионных исследований отмечался статистически достоверный
подъем концентрации Сег, достигавший у некоторых обследуемых 37%. При агрегации данных по данному белку в едином массиве сохранялась такая же тенденция (рис. 7), но различия между содержанием Сег в фоновом периоде и во время иммерсии были недостоверны.
Рис. 4. Плазматическая концентрация а1-антитрипсина Fig. 4. Plasma concentration of a1-antitrypsin
Рис. 5. Концентрация а2-макроглобулина Fig. 5. Concentration of a2-macroglobulin
Рис. 6. Концентрация a1-кислого гликопротеина Fig. 6. Concentration of a1-acid glycoprotein
Ответ острой Фазы в экспериментах.
Рис. 7. Концентрация церулоплазмина Fig. 7. Ceruloplasmin concentration
Изменения синтеза белков острой фазы являются центральным событием острофазного ответа и рассматриваются в качестве защитного механизма, направленного на восстановление состояния гомеостаза (ЕЫй^ е! а1. 2021). Среди изученных свойств белков острой фазы можно выделить функции, имеющие непосредственную связь с компенсацией нарушений, обусловленных экстремальными воздействиями. Например, благодаря связыванию Нр с гемоглобином, высвобождающимся при гемолизе, происходит ингибирование его окислительной активности. Образовавшиеся комплексы поглощаются клетками печени, что предотвращает отложение свободных молекул гемоглобина в почечных канальцах и потерю организмом содержащихся в нем молекул железа. Противовоспалительное действие Нр проявляется в подавлении метаболизма нейтрофилов (ОЬ е! а1. 1990).
Защитные свойства а1-АТ и а2-М непосредственно связаны с их способностью ингибиро-вать протеолитические ферменты. а1-антитрипсин образует трудно диссоциируемые надмолекулярные комплексы с сериновыми протеазами, регулируя таким образом протеолитическую активность крови. Физиологическое значение а1-АТ с наибольшей очевидностью проявляется в защите нижних отделов дыхательных путей от повреждения лейкоцитарной эластазой.
а2-макроглобулин, протеазный ингибитор с широким спектром активностей, является одним из наиболее крупных белков плазмы крови. Блокирование эндопептидаз всех каталитических типов происходит в результате захвата молекулы фермента тетрамерным комплексом а2-М и образования ковалентной связи. а2-М физически экранирует протеоли-тический фермент от крупных белковых субстратов, в то время как активный центр про-
теазы остается в интактном состоянии и сохраняет способность расщеплять пептиды. При воспалении а2-М уменьшает повреждение структурных белков протеазами, высвобождаемыми из активированных лейкоцитов (Zhang et al. 2017).
а1-кислый гликопротеин оказывает ингиби-рующее действие на иммунные клетки, обладает противовоспалительной и иммуномодулиру-ющей активностью, ингибирует агрегацию тромбоцитов. Имеет высокоаффинный сайт, связывающий эндогенные и экзогенные лиган-ды (Ruiz 2021).
Церулоплазмин является оксидазой, осуществляющей окисление субстратов по механизму четырехэлектронного переноса (Osaki 1966). Благодаря этому свойству окисление ионов двухвалентного железа происходит без образования кислородных радикалов, что определяет антиоксидантную (Bakhautdin et al. 2014) и противовоспалительную (Bakhautdin et al. 2013) активность церулоплазмина. Церулоплазмин также выполняет функции скавенджера кислородсодержащих радикалов (Goldstein et al. 1979). Ион меди, связанный с низкоаффинным сайтом Cer, обусловливает противоположно направленное, прооксидантное действие этого белка (Mukhopadhyay et al. 1997).
Из рисунков 3-6 видно, что рост концентраций a1-AT, Hp, a1-AGP и а2-М становится заметным после 24-часового пребывания в иммерсии. Ранее в экспериментах с иммерсией и в исследованиях с антиортостатическим положением (-15°) в течение первых суток воздействия было показано увеличение содержания в крови провоспалительных цитокинов-меди-аторов ООФ (Larina et al. 2011), свободноради-кальных соединений кислорода (Bekker et al. 2016), нейтрофильной эластазы (Larina, Bekker
2019), указывающее на активацию лейкоцитов и участие врожденного (неспецифического) иммунитета в адаптации к воздействиям, моделирующим эффекты невесомости.
Наблюдаемые в экспериментах с иммерсией изменения синтеза плазматических белков острой фазы являются индикатором процесса развертывания острофазного ответа, необходимой предпосылкой которого является наличие воспаления. Воспаление представляет собой завершающее звено в ряду неспецифических адаптивных реакций, направленных на защиту тканевого гомеостаза. Система (организм, ткани, клетки) находится в гомеостатическом состоянии, когда значения регулируемых переменных находятся в приемлемом динамическом диапазоне. Когда возможности гомеостатиче-ского регулирования недостаточны для поддержания этих значений (например, при внешних возмущениях), включается стрессорная реакция. Если стресс-реакции недостаточно для защиты гомеостаза, индуцируется воспалительная реакция. И стресс-реакция, и воспаление индуцируются для устранения стрессора (то есть источника возмущения), способствуют адаптации к стрессору, и, в конечном итоге, возврату системы в гомеостатическое состояние (СЬоуайуа, МеёгЬкоу 2014). Активация механизмов ответа острой фазы указывает на наличие глубоких функциональных перестроек в организме на ранних этапах пребывания в условиях иммерсии. Вместе с выявлением стереотипного, наиболее характерного паттерна развертывания ООФ в условиях иммерсии анализ объединенных выборок данных также помогает идентифицировать индивидуальные реакции системы синтеза белков острой фазы на воздействие, что может иметь значение для типирования адаптационных реакций на воздействие имитируемых условий невесомости.
Выводы
Начальные этапы адаптации к моделируемому воздействию невесомости сопровождаются активацией механизмов ответа острой фазы.
Индукция воспалительных процессов свидетельствует о том, что изменения гравитационной среды вызывают более значительные отклонения от состояния гомеостаза, чем при стрессорной реакции.
Увеличение синтеза белковых ингибиторов протеолиза при развертывании ООФ способствует компенсации избыточной активности протеаз, секретируемых лейкоцитами на стадии инициации острофазного ответа.
Конфликт интересов
Авторы заявляют, что исследование было проведено в отсутствие каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный или явный конфликт интересов.
Conflict of Interest
The authors declare that in the course of the study they did not pursue any commercial or financial aims that could be construed as a potential or apparent conflict of interest.
Соответствие принципам этики
Все испытуемые давали письменное информированное согласие в соответствии с принципами Хельсинкской декларации. Программы исследований рассмотрены и Комиссией по биомедицинской этике Института медико-биологических проблем РАН. Получено письменное информированное согласие испытуемых на публикацию любых идентифицируемых изображений или данных, включенных в эту статью.
Ethics Approval
All subjects gave a written informed consent in accordance with the principles of the Declaration of Helsinki. Research programs were reviewed by the Commission on Biomedical Ethics of the Institute of Biomedical Problems of RAS. Subjects' written informed consent was obtained for the publication of any identifiable images or data included in this article.
Вклад авторов
а) Ларина Ольга Николаевна — разработка дизайна исследования и первоначальной версии статьи;
б) Беккер Анна Марковна — подготовка исследования, сбор исследуемого материала, биохимический и статистический анализ, редактирование рукописи;
в) Тюрин-Кузьмин Алексей Юрьевич — исследование биохимических показателей, статистический анализ результатов исследования.
Author Contributions
a) Olga N. Larina developed the study design and drafted the first version of the article;
b) Anna M. Bekker prepared the study, col- c) Aleksey Yu. Tyurin-Kuzmin conducted lected the evidence, conducted biochemical the study of biochemical parameters and
and statistical analysis, edited the manuscript; statistical analysis of the study results.
Список сокращений
ООФ — ответ острой фазы, a1-AGP — ai-кислый гликопротеин, a1-AT — ai-антитрипсин, a2-M — a2-макроглобулин, Cer — церулоплазмин, Hp — гаптоглобин, IL-1^ — интерлейкин 1^, IL-6 — интерлейкин 6, TNFa — фактор некроза опухолей a.
Abbreviations
APR—acute phase response, a1-AGP—a1 acid glycoprotein, a1-AT—a1 antitrypsin, a2-M—a2 -macroglobulin, Cer—ceruloplasmin, Hp—haptoglobin, IL-1p—interleukin 1p, IL-6—interleukin 6, TNFa—tumor necrosis factor a.
References
Ahmed, M. S., Jadhav, A. B., Hassan, A., Meng, Q. H. (2012) Acute phase reactants as novel predictors of cardiovascular
disease. ISRNInflammation, vol. 2012, article 953461. https://doi.org/10.5402/2012/953461 (In English) Aleshkin, V. A., Novikova, L. I., Lyutov, A. G., Aleshkina, T. N. (1988) Belki ostroj fazy vospaleniya i ikh klinicheskoe znachenie [Proteins of the acute phase of inflammation and their clinical significance]. Klinicheskaya meditsina, vol. 66, no. 8, pp. 39-48. (In Russian) Bakhautdin, B., Febbraio, M., Goksoy, E. et al. (2013) Protective role of macrophage-derived ceruloplasmin in inflammatory bowel disease. Gut, vol. 62, no. 2, pp. 209-219. https://doi.org/10.1136/gutjnl-2011-300694 (In English)
Bakhautdin, B., Bakhautdin, E. G., Fox, P. L. (2014) Ceruloplasmin has two nearly identical sites that bind myeloperoxidase. Biochemical and Biophysical Research Communications, vol. 453, no. 4, pp. 722-727. https://doi.org/10.1016/j.bbrc.2014.09.134 (In English) Bekker, A. M., Tyurin-Kuzmin, A. Yu., Larina, O. N. (2016) Aktivnost' ekspressii plazmaticheskikh belkov ostroj fazy pri adaptatsii k usloviyam immersii svyazana s izmeneniyami produktsii superoksidnykh anion-radikalov v lejkotsitakh krovi [The expression of plasmatic acute phase proteins at the adaptation to immersion conditions is associated with the changes of superoxide production by blood leukocytes]. In: Materialy XVI konferentsii po kosmicheskoj biologii i meditsine s mezhdunarodnym uchastiem [Proceedings of the XVI Conference on Space Biology and Medicine with International Participation]. Moscow: [s. n.], pp. 20-21. (In Russian) Ceciliani, F., Giordano, A., Spagnolo, V. (2002) The systemic reaction during inflammation: The acute-phase proteins.
Protein and Peptide Letters, vol. 9, no. 3, pp. 211-223. https://doi.org/10.2174/0929866023408779 (In English) Chovatiya, R., Medzhitov, R. (2014) Stress, inflammation, and defense of homeostasis. Molecular Cell, vol. 54, no. 2,
pp. 281-288. https://doi.org/10.1016/j.molcel.2014.03.030 (In English) Ehlting, C., Wolf, S. D., Bode, J. G. (2021) Acute-phase protein synthesis: A key feature of innate immune functions of the liver. Biological Chemistry, vol. 402, no. 9, pp. 1129-1145. https://doi.org/10.1515/hsz-2021-0209 (In English)
Grigor'ev, A. I., Kozlovskaya, I. B. (2011) Polimernoe pokrytie i ustrojstvo sukhoj immersii. Patent RU2441713
[Polymer coating and dry immersion device. Patent RU2441713]. Register date 17.01.2011. (In Russian) Goldstein, I. M., Kaplan, H. B., Edelson, H. S., Weissmann, G. (1979) Ceruloplasmin. A scavenger of superoxide
anion radicals. Journal of Biological Chemistry, vol. 254, no. 10, pp. 4040-4045. PMID: 220229 (In English) Haeryfar, S. M., Berczi, I. (2001) The thymus and the acute phase response. Cellular and Molecular Biology, vol. 47,
no. 1, pp. 145-156. PMID: 11292249 (In English) Koj, A. (1996) Initiation of acute phase response and synthesis of cytokines. Biochimica etBiophysica Acta, vol. 1317,
no. 2, pp. 84-94. https://doi.org/10.1016/s0925-4439(96)00048-8 (In English) Larina, O. N., Bekker, A. M., Repenkova, L. G. et al. (2011) Plazmaticheskie pokazateli ekspressii mediatorov reaktsii ostroj fazy v nachal'nye sroki adaptatsii k antiortostaticheskomu polozheniyu [Plasma indicators of the acute phase reaction mediators expression in the initial stages of adaptation to antiorthostatic (head-down tilt) position]. Cytokines and Inflammation, vol. 10, no. 1, pp. 3-5. (In Russian) Larina, O. N., Bekker, A. M. (2012) Study of individual patterns of blood protein control during simulation of microgravity effects on humans. Human Physiology, vol. 38, no. 7, pp. 753-756. https://doi.org/10.1134/ S0362119712070110 (In English) Larina, O. N., Bekker, A. M. (2019) Proteaznaya aktivnost' krovi pri razvitii otveta ostroj fazy, indutsirovannogo ekstremal'nymi vozdejstviyami [Protease activity of the blood during the development of the acute phase response induced by extreme impacts]. In: Materialy XIII Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferentsii
O. H. Aapuua, A. M. EeKKep, A. №. Tmpuu-Ky3bMuu
"Pilotiruemyepolety v kosmos" [Materials of the XIII International Scientific and Practical Conference "Manned Space Flights"]. Zvezdnyj gorodok: Yu. A. Gagarin Research & Test Cosmonaut Training Center Publ., pp. 320-321. (In Russian)
Mukhopadhyay, C. K., Mazumder, B., Lindley, P. F., Fox, P. L. (1997) Identification of the prooxidant site of human ceruloplasmin: A model for oxidative damage by copper bound to protein surfaces. Proceedings of the National Academy of Sciences, vol. 94, no. 21, pp. 11546-11551. https://doi.org/10.1073/pnas.94.21.11546 (In English) Oh, S.-K., Pavlovsky, N., Tauber, A. I. (1990) Specific binding of haptoglobin to human neutrophils and its functional consequences. Journal of Leukocyte Biology, vol. 47, no. 2, pp. 142-148. https://doi.org/10.1002/jlb.47.2.142 (In English)
Osaki, S. (1966) Kinetic studies of ferrous ion oxidation with crystalline human ferroxidase (ceruloplasmin). Journal
of Biological Chemistry, vol. 241, no. 21, pp. 5053-5059. PMID: 5925868 (In English) Plehuna, A., Green, D. A., Amirova, L. E. et al. (2022) Dry immersion induced acute low back pain and its relationship with trunk myofascial viscoelastic changes. Frontiers in Physiology, vol. 13, article 1039924. https://doi.org/10.3389/ fphys.2022.1039924 (In English) Rooney, B. V., Crucian, B. E., Pierson, D. L. et al. (2019) Herpes virus reactivation in astronauts during spaceflight and its application on Earth. Frontiers in Microbiology, vol. 10, article 16. https://doi.org/10.3389/fmicb.2019.00016 (In English)
Ruiz, M. (2021) Into the labyrinth of the lipocalin a1-acid glycoprotein. Frontiers in Physiology, vol. 12, article 686251.
https://doi.org/10.3389/fphys.2021.686251 (In English) Speelman, T., Dale, L., Louw, A., Verhoog, N. J. D. (2022) The association of acute phase proteins in stress and inflammation-induced T2D. Cells, vol. 11, no. 14, article 2163. https://doi.org/10.3390/cells11142163 (In English) Tomilovskaya, E., Shigueva, T., Sayenko, D. et al. (2019) Dry Immersion as a Ground-Based Model of Microgravity Physiological Effects. Frontiers in Physiology, vol. 10, article 284. https://doi.org/10.3389/fphys.2019.00284 (In English)
Zhang, Y., Wei, X., Browning, S. et al. (2017) Targeted designed variants of alpha-2-macroglobulin (A2M) attenuate cartilage degeneration in a rat model of osteoarthritis induced by anterior cruciate ligament transection. Arthritis Research and Therapy, vol. 19, article 175. https://doi.org/10.1186/s13075-017-1363-4 (In English)
