Ukr.Biochem.J. 2022; Том 94, № 3, травень-червень, c. 26-38

doi: https://doi.org/10.15407/ubj94.03.026

Участь Cu-вмісних амінооксидаз у розвитку патології легені за умов овальбумін-індукованої бронхіальної астми у мурчаків

24.10.2022   Uncategorized   No comments

О. О. Гудкова1*, С. П. Луговський2, Л. Б. Дробот1, Н. В. Латишко1

1Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України, Київ;
2Інститут геронтології ім. Д. Ф. Чеботарьова НАМН України, Київ;
*e-mail: ogudkova@biochem.kiev.ua

Отримано: 03 серпня 2022; Виправлено: 15 вересня 2022;
Затверджено: 29 вересня 2022; Доступно онлайн: 06 жовтня 2022

Атопічна бронхіальна астма, що розвивається як імунна відповідь організму на дію алергену, супроводжується хронічним запаленням та фіброзом легеневої тканини, процесом відомим як ремоделювання дихальних шляхів. Для підтвердження залучення у даний патологічний процес родини Cu-вмісних амінооксидаз, семікарбазидчутливої амінооксидази (SSAO), диамінооксидази (DAO) та лізилоксидази (LOX), ми використали їх необоротний інгібітор семікарбазид та модель овальбумін-індукованої бронхіальної астми у мурчаків. По завершенні 16 тижнів після ініціювання захворювання спостерігалося достовірне підвищення активності прозапальних SSAO та DAO у плазмі тварин із бронхіальною астмою (у 1,6 та 2 рази відповідно) в порівнянні з контролем. Введення семікарбазиду астматичним тваринам із питвом або інгаляційно достовірно знижувало ці показники порівняно з групою тварин, що не отримували лікування. Крім того, спостерігалось значне підвищення вмісту прозапального цитокіну IL-13 та рівня активності LOX у легеневій тканині астматичних тварин, що свідчило про розвиток запалення дихальних шляхів та легеневого фіброзу. Вживання семікарбазиду мурчаками-астматиками призводило до нормалізації активності LOX. Гістологічні дослідження підтвердили, що семікарбазид послаблював морфопатологічні зміни в легеневій тканині астматичних тварин. Таким чином, отримані дані свідчать про безпосередню участь досліджуваних ензимів у прогресуванні патологічних процесів за умов атопічноїй бронхіальної астми, а також про можливість використання семікарбазиду як потенційного лікарського засобу у комплексній протиастматичній терапії.

Ключові слова: , , , , , ,

Посилання:

  1. Boulet LP, Reddel HK, Bateman E, Pedersen S, FitzGerald JM, O’Byrne PM. The Global Initiative for Asthma (GINA): 25 years later. Eur Respir J. 2019;54(2):1900598. PubMed, CrossRef
  2. Antwi AO, Obiri DD, Osafo N. Stigmasterol Modulates Allergic Airway Inflammation in Guinea Pig Model of Ovalbumin-Induced Asthma. Mediators Inflamm. 2017;2017:2953930. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  3. Gour N, Wills-Karp M. IL-4 and IL-13 signaling in allergic airway disease. Cytokine. 2015;75(1):68-78. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  4. Refaat MM, Abdel-Rehim AS, Elmahdi AR, Mohamed NA, Ghonaim SS. Diamine oxidase enzyme: a novel biomarker in respiratory allergy. Int Forum Allergy Rhinol. 2019;9(12):1478-1484. PubMed, CrossRef
  5. Ostronosova NS, Volozhin AI. Changes in content of biologically active amines in plasma and blood cells in bronchial asthma. Patol Fiziol Eksp Ter. 2005;(4):11-13. (In Russian). PubMed
  6. Schilter HC, Collison A, Russo RC, Foot JS, Yow TT, Vieira AT, Tavares LD, Mattes J, Teixeira MM, Jarolimek W. Effects of an anti-inflammatory VAP-1/SSAO inhibitor, PXS-4728A, on pulmonary neutrophil migration. Respir Res. 2015;16(1):42. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  7. Ramis J, Middlewick R, Pappalardo F, Cairns JT, Stewart ID, John AE, Naveed SUN, Krishnan R, Miller S , Shaw DE, Brightling CE, Buttery L, Rose F, Jenkins G, Johnson SR, Tatler AL. Lysyl oxidase like 2 is increased in asthma and contributes to asthmatic airway remodelling. Eur Respir J. 2022;60(1):2004361. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  8. Vasconcelos LHC, Ferreira SRD, Silva MDCC, Ferreira PB, de Souza ILL, Cavalcante FA, da Silva BA. Uncovering the Role of Oxidative Imbalance in the Development and Progression of Bronchial Asthma. Oxid Med Cell Longev. 2021;2021:6692110. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  9. Zhou DY, Du Q, Li RR, Huang M, Zhang Q, Wei GZ. Grape seed proanthocyanidin extract attenuates airway inflammation and hyperresponsiveness in a murine model of asthma by downregulating inducible nitric oxide synthase. Planta Med. 2011;77(14):1575-1581. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  10. Ricciardolo FL, Sterk PJ, Gaston B, Folkerts G. Nitric oxide in health and disease of the respiratory system. Physiol Rev. 2004;84(3):731-765. PubMed, CrossRef
  11. Hudkova O, Krysiuk I, Drobot L, Latyshko N. Rhabdomyolysis attenuates activity of semicarbazide sensitive amine oxidase as the marker of nephropathy in diabetic rats. Ukr Biochem J. 2022;94(1):23-32. CrossRef
  12.  Hudkova OO, Krysiuk IP, Kishko TO, Popova NM, Drobot LB, Latyshko NV. Semicarbazide diminishes the signs of bleomycin-induced pulmonary fibrosis in rats. Ukr Biochem J. 2021;93(5):72-81. CrossRef
  13. Farah CS, King GG, Brown NJ, Downie SR, Kermode JA, Hardaker KM, Peters MJ, Berend N, Salome CM. The role of the small airways in the clinical expression of asthma in adults. J Allergy Clin Immunol. 2012;129(2):381-387. PubMed, CrossRef
  14. Ueda T, Niimi A, Matsumoto H, Takemura M, Hirai T, Yamaguchi M, Matsuoka H, Jinnai M, Muro S, Chin K, Mishima M. Role of small airways in asthma: investigation using high-resolution computed tomography. J Allergy Clin Immunol. 2006;118(5):1019-1025. PubMed, CrossRef
  15. Cardiff RD, Miller CH, Munn RJ. Manual hematoxylin and eosin staining of mouse tissue sections. Cold Spring Harb Protoc. 2014;2014(6):655-658. PubMed, CrossRef
  16. Avtandilov GG. Problems of pathogenesis and pathological diagnosis of diseases in the aspects of morphometry. M.: Medicine, 1984. 288 p. (In Russian).
  17. Bradford MM. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Anal Biochem. 1976;72(1-2):248-254. PubMed, CrossRef
  18. Almohawes ZN, Alruhaimi HS. Effect of Lavandula dentata extract on Ovalbumin-induced Asthma in Male Guinea Pigs. Braz J Biol. 2020;80(1):87-96. PubMed, CrossRef
  19. Laboratory Animal Medicine. (Third Edition, ed. By Fox GJ, Otto GM, Whary MT, Andersen LC, Pritchen-Corning KT). Academic Press. 2015, 1750 p. CrossRef
  20. Lambrecht BN, Hammad H, Fahy JV. The Cytokines of Asthma. Immunity. 2019;50(4):975-991. PubMed, CrossRef
  21. Prado CM Martins MA, Tibério IFLC. Nitric oxide in asthma physiopathology. ISRN Allergy. 2011;2011:832560. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  22. Cho YS, Moon HB. The role of oxidative stress in the pathogenesis of asthma. Allergy Asthma Immunol Res. 2010;2(3):183-187. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  23. Allergy Essentials. (Second Edition, ed by O’Hehir RE, Holgate ST, Hershey GKK, Sheikh A). Elsevier Inc, 2022. 323 p. CrossRef
  24. Sánchez-Jiménez F, Ruiz-Pérez MV, Urdiales JL, Medina MA. Pharmacological potential of biogenic amine-polyamine interactions beyond neurotransmission. Br J Pharmacol. 2013;170(1):4-16. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  25. Masini E, Bani D, Marzocca C, Mateescu MA, Mannaioni PF, Federico R, Mondovì B. Pea seedling histaminase as a novel therapeutic approach to anaphylactic and inflammatory disorders. A plant histaminase in allergic asthma and ischemic shock. Sci World J. 2007;7:888-902. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  26. Li H, Du S, Niu P, Gu X, Wang J, Zhao Y. Vascular Adhesion Protein-1 (VAP-1)/Semicarbazide-Sensitive Amine Oxidase (SSAO): A Potential Therapeutic Target for Atherosclerotic Cardiovascular Diseases. Front Pharmacol. 2021;12:679707. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  27. Zibadi S, Vazquez R , Moore D, Larson DF, Watson RR. Myocardial lysyl oxidase regulation of cardiac remodeling in a murine model of diet-induced metabolic syndrome. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2009;297(3):H976-H982. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  28. Li S, Yang X, Li W, Li J, Su X, Chen L, Yan G. N-acetylcysteine downregulation of lysyl oxidase activity alleviating bleomycin-induced pulmonary fibrosis in rats. Respiration. 2012;84(6):509-517. PubMed, CrossRef
Creative CommonsThis work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.