RU2794568C1 - Method for suppressing excessive neutrophil activation in an ex vivo model - Google Patents

Method for suppressing excessive neutrophil activation in an ex vivo model Download PDF

Info

Publication number
RU2794568C1
RU2794568C1 RU2022107902A RU2022107902A RU2794568C1 RU 2794568 C1 RU2794568 C1 RU 2794568C1 RU 2022107902 A RU2022107902 A RU 2022107902A RU 2022107902 A RU2022107902 A RU 2022107902A RU 2794568 C1 RU2794568 C1 RU 2794568C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
neutrophils
sevoflurane
mac
inflammatory
reduce
Prior art date
Application number
RU2022107902A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Александрович Гребенчиков
Артем Николаевич Кузовлев
Даниил Олегович Старостин
Владимир Терентьевич Долгих
Original Assignee
Федеральное Государственное Бюджетное Научное Учреждение "Федеральный Научно-Клинический Центр Реаниматологии И Реабилитологии" (Фнкц Рр)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное Государственное Бюджетное Научное Учреждение "Федеральный Научно-Клинический Центр Реаниматологии И Реабилитологии" (Фнкц Рр) filed Critical Федеральное Государственное Бюджетное Научное Учреждение "Федеральный Научно-Клинический Центр Реаниматологии И Реабилитологии" (Фнкц Рр)
Application granted granted Critical
Publication of RU2794568C1 publication Critical patent/RU2794568C1/en

Links

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: invention relates to means of therapeutic effect on the respiratory system of a patient, the main component of which is sevoflurane volatile anesthetic, the invention can be used to suppress excessive activation of neutrophils. The method includes exposure to a gas mixture, while a decrease in inflammatory hyperactivation of neutrophils in an ex vivo model is achieved by exposure to sevoflurane at a concentration of 3 vol.% corresponding to 1.5 MAC within 30 minutes. The invention can be used to treat patients with pathological conditions in which there is a systemic inflammatory response syndrome (SIRS) after major operations, surgical interventions using a heart-lung machine, concomitant trauma, severe sepsis and septic shock, tissue ischemia-reperfusion syndrome in stroke and myocardial infarction, diabetes mellitus, tumor metastasis, pulmonary edema and acute respiratory distress syndrome, burn disease, etc.
EFFECT: method allows to reduce the activity of neutrophils, reduce inflammation, prevent or reduce the severity of multiple organ failure, reduce the duration of treatment and increase the survival of patients in critical conditions.
1 cl, 3 tbl

Description

Изобретение относится к медицине, а именно к средствам терапевтического воздействия на дыхательную систему пациента основным компонентом которого является летучий анестетик севофлуран. Изобретение может быть использовано для лечения больных с патологическими состояниями, при которых наблюдается синдром системного воспалительного ответа (ССВО) после обширных операций, оперативных вмешательств с использованием аппарата искусственного кровообращения, сочетанной травмы, тяжелого сепсиса и септического шока, синдрома ишемии-реперфузии тканей при инсульте и инфаркте миокарда, при сахарном диабете, метастазировании опухолей, отеке легкого и остром респираторном дистресс-синдроме, ожоговой болезни и др. Способ позволяет снизить активность нейтрофилов, уменьшить воспалительные процессы, профилактировать или уменьшить степень выраженности полиорганной недостаточности, сократить сроки лечения и увеличить выживаемость больных при критических состояниях.SUBSTANCE: invention relates to medicine, namely to means of therapeutic effect on the patient's respiratory system, the main component of which is the volatile anesthetic sevoflurane. The invention can be used to treat patients with pathological conditions in which there is a systemic inflammatory response syndrome (SIRS) after major operations, surgical interventions using a heart-lung machine, concomitant trauma, severe sepsis and septic shock, tissue ischemia-reperfusion syndrome in stroke and myocardial infarction, diabetes mellitus, tumor metastasis, pulmonary edema and acute respiratory distress syndrome, burn disease, etc. critical states.

Уровень техникиState of the art

Воспаление представляет собой типовой патологический процесс, направленный на защиту организма от инфекции. Тем не менее, у пациентов в критическом состоянии воспаление может быть также ключевым патогенетическим фактором повреждения тканей и прогрессирования мультиорганной дисфункции. Нейтрофилы являются одними из основных участников воспалительного процесса, в связи с чем их дисфункция может иметь большое значение в патогенезе критических состояний. Так, в ряде исследований была продемонстрирована роль нейтрофилов в их прогрессировании за счет дополнительного повреждения тканей при сепсисе, остром респираторном дистресс-синдроме (ОРДС), коагулопатиях и других патологических процессах и состояниях. Таким образом, терапия, направленная на нормализацию функции нейтрофилов, может быть целесообразной у таких пациентов.Inflammation is a typical pathological process aimed at protecting the body from infection. However, in critically ill patients, inflammation may also be a key pathogenic factor in tissue damage and progression of multiorgan dysfunction. Neutrophils are one of the main participants in the inflammatory process, and therefore their dysfunction may be of great importance in the pathogenesis of critical conditions. Thus, a number of studies have demonstrated the role of neutrophils in their progression due to additional tissue damage in sepsis, acute respiratory distress syndrome (ARDS), coagulopathy, and other pathological processes and conditions. Thus, therapy aimed at normalizing neutrophil function may be appropriate in these patients.

В настоящее время известно большое количество нейтрофильных факторов, влияющих на возбудителей инфекции, компоненты иммунной системы, ткани организма. Известен ряд терапевтических методов, воздействующих на те или иные звенья функционирования нейтрофилов: воздействие на образование нейтрофилов, их выход их костного мозга, рекрутинг и миграцию, хемотаксис, активацию, а также на основные ферменты нейтрофилов [Bartaula-Brevik S, Lindstad Brattas М.К., Tvedt Т.Н.A. et al. Splenic tyrosine kinase (SYK) inhibitors and their possible use in acute myeloid leukemia. Expert Opin Investig Drugs. 2018;27(4):377-387. doi:10.1080/13543784.2018.1459562; Westhovens R., Taylor P.C., Alten R. et al. Filgotinib (GLPG0634/GS-6034), an oral JAK1 selective inhibitor, is effective in combination with methotrexate (MTX) in patients with active rheumatoid arthritis and insufficient response to MTX: results from a randomised, dose-finding study (DARWIN 1). Ann Rheum Dis. 2017;76(6):998-1008. doi: 10.1136/annrheumdis-2016-210104].Currently, a large number of neutrophilic factors are known that affect infectious agents, components of the immune system, and body tissues. A number of therapeutic methods are known that affect certain links in the functioning of neutrophils: the effect on the formation of neutrophils, their release from the bone marrow, recruitment and migration, chemotaxis, activation, as well as on the main enzymes of neutrophils [Bartaula-Brevik S, Lindstad Brattas M.K. ., Tvedt T.N.A. et al. Splenic tyrosine kinase (SYK) inhibitors and their possible use in acute myeloid leukemia. Expert Opin Investig Drugs. 2018;27(4):377-387. doi:10.1080/13543784.2018.1459562; Westhovens R., Taylor P.C., Alten R. et al. Filgotinib (GLPG0634/GS-6034), an oral JAK1 selective inhibitor, is effective in combination with methotrexate (MTX) in patients with active rheumatoid arthritis and insufficient response to MTX: results from a randomised, dose-finding study (DARWIN 1). Ann Rheum Dis. 2017;76(6):998-1008. doi: 10.1136/annrheumdis-2016-210104].

Тем не менее, большая часть таргетных препаратов характеризуется теми или иными недостатками: недостаточная избирательность действия, нейтропения и иммуносупрессия ввиду избыточного подавления функции нейтрофилов и другие [Jonsson Н., Allen P., Peng S.L. Inflammatory arthritis requires Foxo3a to prevent Fas ligand-induced neutrophil apoptosis. Nat Med. 2005;11(6):666-671. doi:10.1038/nml248, Serhan C.N., Levy B.D. Resolvins in inflammation: emergence of the pro-resolving superfamily of mediators. J Clin Invest. 2018;128(7):2657-2669. doi:10.1172/JCI97943].However, most of the targeted drugs are characterized by certain disadvantages: insufficient selectivity of action, neutropenia and immunosuppression due to excessive suppression of neutrophil function, and others [Jonsson H., Allen P., Peng S.L. Inflammatory arthritis requires Foxo3a to prevent Fas ligand-induced neutrophil apoptosis. Nat Med. 2005;11(6):666-671. doi:10.1038/nml248, Serhan C.N., Levy B.D. Resolvins in inflammation: emergence of the pro-resolving superfamily of mediators. J Clin Invest. 2018;128(7):2657-2669. doi:10.1172/JCI97943].

Известно также несколько терапевтических средств и способов, направленных на решение задачи устранения избыточной воспалительной активации нейтрофилов.There are also several therapeutic agents and methods aimed at solving the problem of eliminating excessive inflammatory activation of neutrophils.

В частности, известен регулятор активации нейтрофилов, включающий батроксобин в качестве активного ингредиента: для ингибирования дегрануляции нейтрофилов, для ингибирования экспрессии Мас-1 нейтрофилами, для ингибирования образования NETs нейтрофилами, для ингибирования трансэндотелиальной миграции нейтрофилов, а также для лечения заболеваний, вызванных активацией нейтрофилов, которые выбраны из группы, состоящей из сепсиса, ОРДС, острого панкреатита и острого легочного расстройства (RU 2742417). Данный способ предполагает введение батроксобина - препарата с фибринолитическими свойствами. Противопоказаниями к его введению являются: органная дисфункция, коагулопатия, пожилой возраст.Использование известного способа не дает технических результатов заявляемого способа, поскольку синдром избыточного воспаления при различных патологических состояниях, как правило, сопровождается органной дисфункцией и коагулопатией.In particular, a neutrophil activation regulator is known, including batroxobin as an active ingredient: for inhibiting neutrophil degranulation, for inhibiting Mac-1 expression by neutrophils, for inhibiting the formation of NETs by neutrophils, for inhibiting transendothelial migration of neutrophils, and also for treating diseases caused by neutrophil activation, which are selected from the group consisting of sepsis, ARDS, acute pancreatitis and acute pulmonary disorder (RU 2742417). This method involves the introduction of batroxobin - a drug with fibrinolytic properties. Contraindications to its administration are: organ dysfunction, coagulopathy, old age. The use of the known method does not give the technical results of the proposed method, since the syndrome of excessive inflammation in various pathological conditions is usually accompanied by organ dysfunction and coagulopathy.

Известен также способ регулирования активации нейтрофилов в модели in vitro путем применения лития хлорида (LiCl), позволяющий снизить уровень активации нейтрофилов за счет снижения уровня экспрессии молекул CD11b и CD66b (RU 2716492). Известный способ основан на молекулярном механизме действия, который состоит в том, что LiCl фосфорилирует (инактивирует) ГСК-3 бета и вызывает не только инактивацию интегрина CD-11b, также ответственного за связывание с молекулами клеточной адгезии ICAM-1, но и инактивацию CD-66b, который регулирует выход из цитозоля на поверхность нейтрофилов гранул с протеолитическими ферментами, которые могут повреждать ткани при воспалении.There is also known a method for regulating the activation of neutrophils in an in vitro model by using lithium chloride (LiCl), which allows to reduce the level of neutrophil activation by reducing the level of expression of CD11b and CD66b molecules (RU 2716492). The known method is based on the molecular mechanism of action, which consists in the fact that LiCl phosphorylates (inactivates) GSK-3 beta and causes not only the inactivation of the CD-11b integrin, which is also responsible for binding to ICAM-1 cell adhesion molecules, but also the inactivation of CD- 66b, which regulates the release of granules with proteolytic enzymes from the cytosol to the surface of neutrophils, which can damage tissues during inflammation.

Препарат, содержащий LiCl, принадлежит к веществам, обладающим выраженными цитопротективными свойствами вследствие способности фосфорилировать Сер9 молекулы киназы 3-бета гликогенсинтетазы (GSK3beta), приводящей к ингибиции активности фермента [Klein, P.S., and Melton, D.A. (1996) A molecular mechanism for the effect of lithium on development, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 93, 8455-8459].The drug containing LiCl belongs to substances with pronounced cytoprotective properties due to the ability to phosphorylate Ser9 molecules of glycogen synthetase kinase 3-beta (GSK3beta), leading to inhibition of enzyme activity [Klein, P.S., and Melton, D.A. (1996) A molecular mechanism for the effect of lithium on development, Proc. Natl. Acad. sci. USA, 93, 8455-8459].

Авторами известного способа показано, что LiCl оказывает противовоспалительное действие на нейтрофилы человека. Такое защитное действие ограничивает гиперпродукцию провоспалительных цитокинов, их проникновение через гистогематические барьеры с последующей инфильтрацией лейкоцитами и цитокинами тканей органов-мишеней, которое приводит к развитию полиорганной недостаточности при критических состояниях, включающих, но не ограничивающихся ССВО после операций на сердце и сосудах, ССВО при тяжелой сочетанной травме, сепсисом, отеком легкого и ОРДС и тяжелыми ожогами. Использование известного способа регулирования активации нейтрофилов путем применения LiCl, не дает технических результатов заявляемого способа, поскольку на сегодняшний день не разработана фармакологическая субстанция соли LiCl для внутривенного введения, и клиническое применение солей лития при критических состояниях представляется маловероятным, учитывая его токсические эффекты на центральную нервную систему, почки и печень.The authors of the known method have shown that LiCl has an anti-inflammatory effect on human neutrophils. Such a protective effect limits the hyperproduction of pro-inflammatory cytokines, their penetration through histohematological barriers, followed by infiltration of target organ tissues by leukocytes and cytokines, which leads to the development of multiple organ failure in critical conditions, including, but not limited to, SIRS after heart and vascular surgery, SIRS in severe comorbid trauma, sepsis, pulmonary edema and ARDS, and severe burns. The use of the known method for regulating the activation of neutrophils by using LiCl does not give the technical results of the proposed method, since the pharmacological substance of the LiCl salt for intravenous administration has not been developed to date, and the clinical use of lithium salts in critical conditions seems unlikely, given its toxic effects on the central nervous system , kidneys and liver.

Наиболее близким к заявляемому способу по совокупности совпадающих существенных признаков является способ снижения воспалительной гиперактивации нейтрофилов, включающий ингаляцию газовой смесью: ксенон 30 об.%, кислород не более 40 об.%, остальное - азот, по закрытому контуру длительностью 60 мин (RU 2758536). Способ обеспечивает снижение активности нейтрофилов, уменьшение воспалительных процессов, предупреждает или уменьшает степень выраженности полиорганной недостаточности, а также сокращает сроки лечения и увеличивает выживаемость больных при критических состояниях. Принят в качестве прототипа.The closest to the claimed method in terms of the totality of matching essential features is a method for reducing inflammatory hyperactivation of neutrophils, including inhalation with a gas mixture: xenon 30 vol.%, oxygen not more than 40 vol.%, the rest is nitrogen, in a closed circuit lasting 60 minutes (RU 2758536) . EFFECT: method provides a decrease in neutrophil activity, a decrease in inflammatory processes, prevents or reduces the severity of multiple organ failure, and also reduces the duration of treatment and increases the survival rate of patients in critical conditions. adopted as a prototype.

Использование известного способа регулирования активации нейтрофилов, включающий ингаляцию газовой смесью: ксенон 30 об.%, не дает технических результатов заявляемого способа, поскольку на сегодняшний день не разработан способ клинического применения ксенона при критических состояниях, сопровождающихся развитием гипервоспалительного ответа. Ксенон применяется только интраоперационно, как средство для наркоза, в то время как воспалительная реакция развивается в послеоперационном периоде.The use of a known method for regulating the activation of neutrophils, including inhalation with a gas mixture: xenon 30 vol.%, does not give the technical results of the proposed method, since a method for the clinical use of xenon in critical conditions accompanied by the development of a hyperinflammatory response has not been developed to date. Xenon is used only intraoperatively, as an agent for anesthesia, while the inflammatory reaction develops in the postoperative period.

Заявляемое изобретение направлено на решение задачи расширения арсенала технических средств подавления избыточной активации нейтрофилов, а именно: возможности применения севофлурана с целью коррекции воспалительного процесса у пациентов, находящихся в критическом состоянии, а также определения оптимальных концентраций севофлурана в процессе активации нейтрофилов человека в модели ex vivo.The claimed invention is aimed at solving the problem of expanding the arsenal of technical means for suppressing excessive neutrophil activation, namely: the possibility of using sevoflurane to correct the inflammatory process in critically ill patients, as well as determining the optimal concentrations of sevoflurane in the process of human neutrophil activation in an ex vivo model.

Задача расширения арсенала технических средств подавления избыточной активации нейтрофилов достигается за счет того, что также, как в известном способе снижение воспалительной гиперактивации нейтрофилов достигают путем воздействия газовой смесью.The task of expanding the arsenal of technical means of suppressing excessive activation of neutrophils is achieved due to the fact that, as in the known method, the reduction of inflammatory hyperactivation of neutrophils is achieved by exposure to a gas mixture.

Особенность заявляемого способа заключается в том, что снижение воспалительной гиперактивации нейтрофилов достигают путем воздействия севофлурана в дозе 3,0 об.%, что соответствует 1,5 минимальной альвеолярной концентрации (МАК), которая широко используется в клинической практике и не имеет токсических эффектов. 1 МАК - это концентрация анестетика в объемных процентах, которая предотвращает двигательную реакцию пациента на кожный разрез, для севофлурана=2 об.%. [Ингаляционная индукция и поддержание анестезии / В.В. Лихванцев, К.Ю. Борисов, М.В. Габитов и др.; Под редакцией профессора В.В. Лихванцева. - Москва: Издательство "Медицинское информационное агентство", 2013. - 320 с. - ISBN 978-5-9986-0107-1. - EDN RTMISB. https://www.elibrary.ru/item.asp?id=23431414].The peculiarity of the proposed method lies in the fact that the reduction of inflammatory hyperactivation of neutrophils is achieved by exposure to sevoflurane at a dose of 3.0 vol.%, which corresponds to 1.5 minimum alveolar concentration (MAC), which is widely used in clinical practice and has no toxic effects. 1 MAC is the concentration of the anesthetic in volume percent that prevents the patient's motor response to the skin incision, for sevoflurane = 2 vol.%. [Inhalation induction and maintenance of anesthesia / V.V. Likhvantsev, K.Yu. Borisov, M.V. Gabitov and others; Under the editorship of Professor V.V. Likhvantseva. - Moscow: Publishing House "Medical Information Agency", 2013. - 320 p. - ISBN 978-5-9986-0107-1. - EDN RTMISB. https://www.elibrary.ru/item.asp?id=23431414].

Раскрытие сущности изобретения;Disclosure of the essence of the invention;

Ввиду важной роли нейтрофилов в регуляции воспаления при инфекционных и неинфекционных заболеваниях актуальным вопросом является поиск оптимальных методов определения активации нейтрофилов. Известно использование в качестве маркеров активации нейтрофилов белков CD11b и CD66b [Гребенчиков О. А., Касаткина И.С., Каданцева К.К., Мешков М.А., Баева А.А. Влияние LiCl на активацию нейтрофилов под действием сыворотки пациентов с септическим шоком. Общая реаниматология. 2020; 16(5):45-55. https://doi.org/10.15360/1813-9779-2020-5-45-55]. Указанные белки представляют собой интегрины, которые быстро экспрессируются на цитоплазматической мембране нейтрофилов при их активации, что было продемонстрировано в ряде исследований [Nicholson G.C., Tennant R.C., Carpenter D.C. et al. A novel flow cytometric assay of human whole blood neutrophil and monocyte CD11b levels: Upregulation by chemokines is related to receptor expression, comparison with neutrophil shape change, and effects of a chemokine receptor (CXCR2) antagonist. Pulm Pharmacol Ther. 2007; 20(1):52-59. doi:10.1016/j.pupt.2005.11.009, Schmidt Т., Brodesser A., Schnitzler N. et al. CD66b Overexpression and Loss of C5a Receptors as Surface Markers for Staphylococcus aureus-Induced Neutrophil Dysfunction. Akiyama T, ed. PLOS ONE. 2015; 10(7):e0132703. doi: 10.137l/journal.pone.0132703 и др.].In view of the important role of neutrophils in the regulation of inflammation in infectious and non-infectious diseases, the search for optimal methods for determining the activation of neutrophils is an urgent issue. It is known to use CD11b and CD66b proteins as markers of neutrophil activation [Grebenchikov O.A., Kasatkina I.S., Kadantseva K.K., Meshkov M.A., Baeva A.A. Effect of LiCl on neutrophil activation by serum from patients with septic shock. General resuscitation. 2020; 16(5):45-55. https://doi.org/10.15360/1813-9779-2020-5-45-55]. These proteins are integrins that are rapidly expressed on the cytoplasmic membrane of neutrophils upon their activation, which has been demonstrated in a number of studies [Nicholson G.C., Tennant R.C., Carpenter D.C. et al. A novel flow cytometric assay of human whole blood neutrophil and monocyte CD11b levels: Upregulation by chemokines is related to receptor expression, comparison with neutrophil shape change, and effects of a chemokine receptor (CXCR2) antagonist. Pulm Pharmacol Ther. 2007; 20(1):52-59. doi:10.1016/j.pupt.2005.11.009, Schmidt T., Brodesser A., Schnitzler N. et al. CD66b Overexpression and Loss of C5a Receptors as Surface Markers for Staphylococcus aureus-Induced Neutrophil Dysfunction. Akiyama T, ed. PLOS ONE. 2015; 10(7):e0132703. doi: 10.137l/journal.pone.0132703 and others].

Среди других маркеров активации нейтрофилов можно отметить фосфорилированную киназу гликогенсинтазы-3β (фосфо-ГСК-3β). ГСК-3 представляет собой сериновую протеазу, которая участвует в регуляции различных клеточных процессов, причем данный фермент регулирует не только синтез гликогена, но также продемонстрирована его роль в регуляции клеточного цикла (деления клеток) и большом количестве различных сигнальных путей. Обе изоформы данного фермента, ГСК-3α и ГСК-3β, обнаружены в нейтрофилах, однако их функции в данных клетках недостаточно изучены. Тем не менее, показано, что фосфорилирование обоих изоферментов является важным регуляторным механизмом нейтрофилов. Таким образом, количество фосфо-ГСК-3β в нейтрофилах может отражать их активность [Остроумова О.Д., Кочетков А.И., Павлеева Е.Е., Кравченко Е.В. Лекарственно-индуцированные нейтропения и агранулоцитоз. Безопасность и риск фармакотерапии. 2020;8(3): 109-122. https://doi.org/10.30895/2312- 7821-2020-8-3-109-122, Borgquist J.D., Quinn М.Т., Swain S.D. Adhesion to extracellular matrix proteins modulates bovine neutrophil responses to inflammatory mediators. J Leukoc Biol. 2002;71(5):764-774.].Among other markers of neutrophil activation, phosphorylated glycogen synthase kinase-3β (phospho-HSC-3β) can be noted. GSK-3 is a serine protease that is involved in the regulation of various cellular processes, and this enzyme regulates not only the synthesis of glycogen, but also demonstrated its role in the regulation of the cell cycle (cell division) and a large number of different signaling pathways. Both isoforms of this enzyme, GSK-3α and GSK-3β, are found in neutrophils, but their functions in these cells are not well understood. Nevertheless, phosphorylation of both isoenzymes has been shown to be an important regulatory mechanism in neutrophils. Thus, the amount of phospho-HSC-3β in neutrophils may reflect their activity [Ostroumova O.D., Kochetkov A.I., Pavleeva E.E., Kravchenko E.V. Drug-induced neutropenia and agranulocytosis. Safety and risk of pharmacotherapy. 2020;8(3): 109-122. https://doi.org/10.30895/2312-7821-2020-8-3-109-122, Borgquist J.D., Quinn M.T., Swain S.D. Adhesion to extracellular matrix proteins modulates bovine neutrophil responses to inflammatory mediators. J Leukoc Biol. 2002;71(5):764-774].

Севофлуран представляет собой ингаляционный анестетик, положительное влияние которого на функцию нейтрофилов в критических состояниях продемонстрировано в ряде экспериментов in vitro и in vivo [Beck-Schimmer В., Baumann L., Restin T. et al. Sevoflurane attenuates systemic inflammation compared with propofol, but does not modulate neuro-inflammation: A laboratory rat study. Eur J Anaesthesiol. 2017; 34(11):764-775. doi: 10.1097/EJA.0000000000000668, Koutsogiannaki S., Hou L., Babazada H. et al. The volatile anesthetic sevoflurane reduces neutrophil apoptosis via Fas death domain-Fas-associated death domain interaction. FASEB J. 2019; 33(11): 12668-12679. doi:10.1096/fj.201901360R,

Figure 00000001
R., Baluja A., Veiras Del Rio S. et al. Effects of sevoflurane postconditioning on cell death, inflammation and TLR expression in human endothelial cells exposed to LPS. J Transl Med. 2013; 11(1):87. doi: 10.1186/1479-5876-11-87].Sevoflurane is an inhalation anesthetic whose positive effect on critically ill neutrophil function has been demonstrated in a number of in vitro and in vivo experiments [Beck-Schimmer B., Baumann L., Restin T. et al. Sevoflurane attenuates systemic inflammation compared with propofol, but does not modulate neuro-inflammation: A laboratory rat study. Eur J Anaesthesiol. 2017; 34(11):764-775. doi: 10.1097/EJA.0000000000000668, Koutsogiannaki S., Hou L., Babazada H. et al. The volatile anesthetic sevoflurane reduces neutrophil apoptosis via Fas death domain-Fas-associated death domain interaction. FASEB J. 2019; 33(11): 12668-12679. doi:10.1096/fj.201901360R,
Figure 00000001
R., Baluja A., Veiras Del Rio S. et al. Effects of sevoflurane postconditioning on cell death, inflammation and TLR expression in human endothelial cells exposed to LPS. J Transl Med. 2013; 11(1):87. doi: 10.1186/1479-5876-11-87].

Известно также снижение выраженности воспалительного процесса и оксидативного стресса у пациентов после оперативных вмешательств при использовании севофлурана в качестве средства для наркоза [De Conno Е., Steurer М.Р., Wittlinger М. et al. Anesthetic-induced Improvement of the Inflammatory Response to One-lung Ventilation. Anesthesiology.2009; 110(6): 1316-1326. oi:10.1097/ALN.0b013e3181al0731, Schilling Т., Kozian A., Senturk M. et al. Effects of Volatile and Intravenous Anesthesia on the Alveolar and Systemic Inflammatory Response in Thoracic Surgical Patients. Anest].It is also known to reduce the severity of the inflammatory process and oxidative stress in patients after surgery using sevoflurane as an anesthetic [De Conno E., Steurer M.R., Wittlinger M. et al. Anesthetic-induced Improvement of the Inflammatory Response to One-lung Ventilation. Anesthesiology.2009; 110(6): 1316-1326. oi:10.1097/ALN.0b013e3181al0731, Schilling T., Kozian A., Senturk M. et al. Effects of Volatile and Intravenous Anesthesia on the Alveolar and Systemic Inflammatory Response in Thoracic Surgical Patients. Anest].

В настоящее время в доступных авторам БД не обнаружено результатов исследований по применению севофлурана с целью коррекции воспалительного процесса у пациентов, находящихся в критическом состоянии.Currently, in the databases available to the authors, there are no results of studies on the use of sevoflurane to correct the inflammatory process in critically ill patients.

Описание процедуры экспериментаDescription of the experiment procedure

Исследование проведено на клеточной культуре нейтрофилов, выделенных из венозной крови 5 здоровых мужчин в возрасте 25-34 лет.В гепаринизированной венозной крови осаждали эритроциты, а плазму наслаивали на фиколл (ПанЭко, Россия) с плотностью 1.077 г/мл и центрифугировали при комнатной температуре при 400g 30 минут.Затем удаляли супернатант и все дальнейшие процедуры проводили на льду с использованием охлажденных растворов. Примесные эритроциты удаляли с помощью ресуспендирования осадка в 2 мл деионизованной стерильной воды в течение 45 сек, а далее добавлялось 2 мл 2-кратного PBS для восстановления тоничности и затем центрифугировали при 200g, +4°С в течение 10 минут.Осажденные нейтрофилы промывали PBS и ресуспендировали в культуральной среде (RPMI-1640+10% FBS). Затем выделенные нейтрофилы на 30 мин помещали в инкубатор, куда подавали воздушную смесь комнатной температуры, содержавшую различные концентрации севофлурана в воздухе: 0,5 МАК (1 об.%), 1,0 МАК (2,0 об.%), 1,5 МАК (3,0 об.%).The study was carried out on a cell culture of neutrophils isolated from the venous blood of 5 healthy men aged 25-34 years. Erythrocytes were precipitated in heparinized venous blood, and the plasma was layered on ficoll (PanEco, Russia) with a density of 1.077 g/ml and centrifuged at room temperature at 400g 30 minutes. Then the supernatant was removed and all further procedures were carried out on ice using chilled solutions. Contaminated erythrocytes were removed by resuspension of the sediment in 2 ml of deionized sterile water for 45 sec, and then 2 ml of 2x PBS was added to restore tonicity and then centrifuged at 200g, +4°C for 10 minutes. Precipitated neutrophils were washed with PBS and resuspended in culture medium (RPMI-1640+10% FBS). Then, the isolated neutrophils were placed in an incubator for 30 min, where an air mixture of room temperature was supplied, containing various concentrations of sevoflurane in the air: 0.5 MAC (1 vol.%), 1.0 MAC (2.0 vol.%), 1, 5 MAC (3.0 vol.%).

После этого клетки помещали в увлажненный СО2-инкубатор (37°С, 5% СО2) на 30 мин, после чего проводили дальнейшие манипуляции. После инкубации с активатором (LPS) нейтрофилы в концентрации 5 млн/мл лизировали в горячем буфере (62,5 мМ Tris-НС1, рН 6,8; 2% SDS; 10% глицерина; 50 мМ ДТТ, 0,01% бромфенолового синего) в течение 4 мин при 94°С.Белки разделяли в 12% полиакриламидном геле и переносили на PVDF-мембраны (Amersham, США). Далее 5% БСА в буфере ТБСТ (25 мМ Tris рН 7,4,0,15М NaCl, 0,1% Tween20) блокировали сайты неспецифического связывания. Затем мембраны инкубировали в течение ночи при температуре 4°С с антителами в 5% растворе БСА в ТБСТ (антитела против фосфо-р38 (T180/Y182), Cell Signaling, США). Со вторыми антителами (против мышиных иммуноглобулинов, конъюгированных с пероксидазой хрена и разведенных в 5% растворе БСА/ТБСТ) мембраны инкубировали в течение 1 часа. Визуализацию проводили набором SuperSignal West Pico (ThermoFisher, США) с помощью гель-документирующей системы Bio-Rad ChemiDocTM Touch.After that, the cells were placed in a humidified CO 2 incubator (37°C, 5% CO 2 ) for 30 min, after which further manipulations were performed. After incubation with an activator (LPS), neutrophils at a concentration of 5 million/ml were lysed in hot buffer (62.5 mM Tris-HC1, pH 6.8; 2% SDS; 10% glycerol; 50 mM DTT, 0.01% bromophenol blue ) for 4 min at 94°C. Proteins were separated in 12% polyacrylamide gel and transferred to PVDF membranes (Amersham, USA). Further, 5% BSA in TBST buffer (25 mM Tris pH 7.4.0.15 M NaCl, 0.1% Tween20) blocked non-specific binding sites. The membranes were then incubated overnight at 4°C with antibodies in 5% BSA in TBST (anti-phospho-p38 (T180/Y182), Cell Signaling, USA). With the second antibodies (against mouse immunoglobulins conjugated with horseradish peroxidase and diluted in 5% BSA/TBST solution), the membranes were incubated for 1 hour. Visualization was performed with the SuperSignal West Pico kit (ThermoFisher, USA) using the Bio-Rad ChemiDocTM Touch gel-documenting system.

Апоптоз нейтрофилов оценивали с помощью проточной цитофлуориметрии. Нейтрофилы инкубировали с липополисахаридами (ЛПС) и fMLP в течение 22 часов при 37°С в увлажненном СО2-инкубаторе. Затем клетки центрифугировали при 400 g в течение 5 мин и ресуспендировали осадок в 70 мкл буфера (10 мМ HEPES, 120 мМ NaCl, 2,5 мМ СаСЬ, рН=7,4). К каждой пробе добавляли 2,5 мкл аннексина V, конъюгированного с флуоресцентным красителем FITC (ThermoFisher, США), и оставляли на 25 мин при 37°С. Далее добавляли PI до конечной концентрации 10 мкг/мл, инкубировали еще 5 мин, после чего анализировали 50 тысяч клеток с помощью проточного цитофлуориметра Beckman Coulter CytoFLEX. Апоптотическими считали аннексии V-положительные и PI-отрицательные клетки.Neutrophil apoptosis was assessed by flow cytometry. Neutrophils were incubated with lipopolysaccharides (LPS) and fMLP for 22 hours at 37°C in a humidified CO 2 incubator. The cells were then centrifuged at 400 g for 5 min and the pellet was resuspended in 70 μl of buffer (10 mM HEPES, 120 mM NaCl, 2.5 mM CaCl, pH=7.4). 2.5 µl of annexin V conjugated with FITC fluorescent dye (ThermoFisher, USA) was added to each sample and left for 25 min at 37°C. Then PI was added to a final concentration of 10 µg/ml, incubated for another 5 min, after which 50,000 cells were analyzed using a Beckman Coulter CytoFLEX flow cytometer. Annexations of V-positive and PI-negative cells were considered apoptotic.

Иммуноферментный анализ (ИФА) осуществляли с помощью реагентов для иммуноферментного определения концентрации анализируемых цитокинов в среде культивации нейтрофилов (Вектор-Бест, Россия), согласно протоколу производителя. Образцы сывороток крови, содержавшие осадок, очищали центрифугированием при 400 g в течение 5 мин при комнатной температуре. Для проведения анализа во все лунки стрипов используемых планшетов вносили по 100 мкл раствора для разведения образцов (РРО). Далее вносили в соответствующие лунки в дублях по 100 мкл каждого калибровочного образца и по 100 мкл контрольного образца, а в остальные лунки вносили в дублях по 100 мкл анализируемых образцов сывороток крови. Планшеты заклеивали пленкой и инкубировали 2 часа при встряхивании на шейкере при 37°С и 700 об/мин. После удаления пленки для промывки и удаления остатков жидкости во все лунки вносили по 100 мкл конъюгата №1. После повторной инкубации и промывки во все лунки вносили по 100 мкл конъюгата №2. После третьей инкубации и промывки во все лунки вносили по 100 мкл ТМБ и инкубировали в защищенном от света месте в течение 25 мин при комнатной температуре, после чего во все лунки внесли по 100 мкл стоп-реагента.Enzyme immunoassay (ELISA) was performed using reagents for enzyme immunoassay for determining the concentration of the analyzed cytokines in the neutrophil cultivation medium (Vector-Best, Russia), according to the manufacturer's protocol. Blood serum samples containing sediment were purified by centrifugation at 400 g for 5 min at room temperature. For analysis, 100 μl of sample dilution solution (SDS) was added to all wells of the strips of the plates used. Then, 100 µl of each calibration sample and 100 µl of the control sample were added to the corresponding wells in duplicates, and 100 µl of the analyzed blood serum samples were added to the remaining wells in duplicates. The plates were taped and incubated for 2 hours with shaking on a shaker at 37°C and 700 rpm. After removing the wash film and removing residual liquid, 100 μl of conjugate No. 1 was added to all wells. After repeated incubation and washing, 100 μl of conjugate No. 2 was added to all wells. After the third incubation and washing, 100 µl of TMB was added to all wells and incubated in a place protected from light for 25 min at room temperature, after which 100 µl of stop reagent was added to all wells.

Оптическую плотность (OD) растворов в лунках стрипов измеряли на спектрофотометре вертикального сканирования «BioRad iMark» при основной длине волны 450 нм и длине волны сравнения в диапазоне 620-655 нм. Для каждой пары лунок вычисляли среднее арифметическое значение OD, после чего в линейных координатах строили калибровочный график зависимости среднего арифметического значения OD от концентрации цитокина в калибровочных образцах (пг/мл). Далее по калибровочному графику определяли концентрацию цитокинов в контрольных и анализируемых образцах.The optical density (OD) of the solutions in the wells of the strips was measured on a BioRad iMark vertical scanning spectrophotometer at the main wavelength of 450 nm and the reference wavelength in the range of 620–655 nm. For each pair of wells, the arithmetic mean OD value was calculated, after which a calibration plot of the dependence of the arithmetic mean OD value on the cytokine concentration in the calibration samples (pg/ml) was plotted in linear coordinates. Next, according to the calibration curve, the concentration of cytokines in the control and analyzed samples was determined.

Для определения уровня активации нейтрофилов оценивали их дегрануляцию по увеличению на поверхности клеток молекул CD11b (компонент мембран специфических, желатинозных и четвертичных гранул) и CD66b (компонент мембран специфических гранул) с помощью проточной цитофлуориметрии. Образцы клеток инкубировали с LPS в течение 30 мин при 37°С, затем добавляли 2,5 мкл антител к CD11b, конъюгированных с флуоресцентным красителем FITC (ThermoFisher, США), и 0,5 мкл антител к CD66b, конъюгированных с флуоресцентным красителем AlexaFluor647 (ThermoFisher, США), и 30 минут инкубировали на льду. Затем анализировали 50 тысяч клеток с помощью проточного цитофлуориметра Beckman Coulter CytoFLEX.To determine the level of activation of neutrophils, their degranulation was assessed by an increase in CD11b molecules (a component of membranes of specific, gelatinous and quaternary granules) and CD66b (a component of membranes of specific granules) on the cell surface using flow cytometry. Cell samples were incubated with LPS for 30 min at 37°C, then 2.5 µl of antibodies to CD11b conjugated with fluorescent dye FITC (ThermoFisher, USA) and 0.5 µl of antibodies to CD66b conjugated with fluorescent dye AlexaFluor647 ( ThermoFisher, USA) and incubated on ice for 30 minutes. Then, 50,000 cells were analyzed using a Beckman Coulter CytoFLEX flow cytometer.

Для статистического анализа использовали программу Statistica 10.0 (StatSoft, Inc.) и MedCalc 12.5.0.0 (MedCalc Software bvba). Результаты представлены медианой с межквартильным интервалом. Межгрупповые различия показателей оценивали при помощи теста для связанных выборок «W-критерий Вилкоксона» и принимали статистически значимыми при уровне р<0,05.Statistica 10.0 (StatSoft, Inc.) and MedCalc 12.5.0.0 (MedCalc Software bvba) were used for statistical analysis. The results are presented by the median with an interquartile interval. Intergroup differences were assessed using the Wilcoxon W test for linked samples and were considered statistically significant at p<0.05.

При изучении провоспалительной активации нейтрофилов установлено, что уровни экспрессии CD11b и CD66b на поверхности интактных нейтрофилов составляли 3898,0 [3340,0-4200,0] и 8786,0 [8112,0-10100,0] условных единиц флуоресценции соответственно. Инкубация нейтрофилов с ЛПС и fMLP статистически значимо повышала экспрессию данных молекул:When studying the pro-inflammatory activation of neutrophils, it was found that the expression levels of CD11b and CD66b on the surface of intact neutrophils were 3898.0 [3340.0-4200.0] and 8786.0 [8112.0-10100.0] conventional fluorescence units, respectively. Incubation of neutrophils with LPS and fMLP significantly increased the expression of these molecules:

- при обработке ЛПС в дозе 200 нг/мл экспрессия CD11b и CD66b увеличилась в 2,3 и 2,2 раза (р=0,002 и р=0,001 соответственно);- when treated with LPS at a dose of 200 ng/ml, the expression of CD11b and CD66b increased by 2.3 and 2.2 times (p=0.002 and p=0.001, respectively);

- при обработке fMLP в дозе 100 нМ экспрессия CD11b и CD66b увеличилась в 1,7 и 2,0 раза (р=0,025 и р=0,03 соответственно).- when fMLP was treated at a dose of 100 nM, the expression of CD11b and CD66b increased by 1.7 and 2.0 times (p=0.025 and p=0.03, respectively).

Эти результаты согласуются с данными литературы о повышении экспрессии CD11b и CD66b при активации нейтрофилов под воздействием различных факторов, инициирующих воспаление.These results are consistent with literature data on increased expression of CD11b and CD66b upon activation of neutrophils under the influence of various factors initiating inflammation.

При инкубации нейтрофилов с такой же концентрацией ЛПС после воздействия севофлурана в течение 30 минут в дозе 1 об.% (0,5 МАК) и дозе 2 об.% (1 МАК) уровень экспрессии CD11b также значимо увеличился по сравнению с интактными нейтрофилами (таблица 1). Таким образом, установлено, что воздействие севофлурана в течение 30 минут в дозе 0,5-1,0 МАК в условиях ex vivo не влияет на провоспалительную активацию нейтрофилов.When neutrophils were incubated with the same concentration of LPS after exposure to sevoflurane for 30 minutes at a dose of 1 vol.% (0.5 MAC) and a dose of 2 vol.% (1 MAC), the CD11b expression level also significantly increased compared to intact neutrophils (table 1). Thus, it was found that exposure to sevoflurane for 30 minutes at a dose of 0.5-1.0 MAC under ex vivo conditions does not affect the pro-inflammatory activation of neutrophils.

При инкубации нейтрофилов с такой же концентрацией ЛПС после воздействия в течение 30 минут севофлурана в дозе 1,5 МАК уровень экспрессии CD11b и CD66b увеличился по сравнению с интактными нейтрофилами. Изменение экспрессии CD11b в данном эксперименте было статистически не значимым (р=0,055), изменение экспрессии CD66b - статистически значимо (р=0,007). Таким образом, установлено, что воздействие севофлурана в дозе 1,5 МАК снижает провоспалительную активацию нейтрофилов под действием ЛПС.When neutrophils were incubated with the same concentration of LPS after exposure for 30 minutes to sevoflurane at a dose of 1.5 MAC, the expression level of CD11b and CD66b increased compared to intact neutrophils. The change in CD11b expression in this experiment was not statistically significant (p=0.055), the change in CD66b expression was statistically significant (p=0.007). Thus, it was found that exposure to sevoflurane at a dose of 1.5 MAC reduces the pro-inflammatory activation of neutrophils under the action of LPS.

Аналогичные данные получены при инкубации нейтрофилов с fMLP и воздействии в течение 30 минут севофлураном: применение севофлурана в дозе 0,5 МАК и 1 МАК не влияло на провоспалительную активацию нейтрофилов. Увеличение экспрессии CD11b и CD66b под действием fMLP было статистически значимым и существенно не отличалось от такового без воздействия севофлурана. При инкубации нейтрофилов с такой же концентрацией fMLP после воздействия в течение 30 минут севофлурана в дозе 1,5 МАК уровень экспрессии CD11b и CD66b увеличился по сравнению с интактными нейтрофилами в 1,2 раза и 1,4 раза. Изменение экспрессии CD11b и CD66b в данном эксперименте было статистически не значимым. Таким образом, снижение провоспалительной активации нейтрофилов под воздействием севофлурана в концентрации 1,5 МАК отмечается также при активации, вызванной fMLP в дозе 100 нМ.Similar data were obtained when neutrophils were incubated with fMLP and exposed to sevoflurane for 30 minutes: the use of sevoflurane at a dose of 0.5 MAC and 1 MAC did not affect the pro-inflammatory activation of neutrophils. The increase in CD11b and CD66b expression with fMLP was statistically significant and did not differ significantly from that without sevoflurane. When neutrophils were incubated with the same fMLP concentration after exposure to sevoflurane at a dose of 1.5 MAC for 30 minutes, the expression level of CD11b and CD66b increased compared to intact neutrophils by 1.2 times and 1.4 times. The change in the expression of CD11b and CD66b in this experiment was not statistically significant. Thus, a decrease in the pro-inflammatory activation of neutrophils under the influence of sevoflurane at a concentration of 1.5 MAC is also noted with the activation caused by fMLP at a dose of 100 nM.

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

Выявленное снижение экспрессии CD11b и CD66b при воздействии севофлураном в дозе 1,5 МАК подтверждает возможность подавления избыточной активации нейтрофилов под действием этого анестетика.The revealed decrease in the expression of CD11b and CD66b when exposed to sevoflurane at a dose of 1.5 MAC confirms the possibility of suppressing excessive activation of neutrophils under the action of this anesthetic.

Для изучения влияния севофлурана на уровень апоптоза и некроза нейтрофилов человека через 22 часа после их выделения использовали аннексии V и йодистый пропидий. Установили, что уровень спонтанного некроза и апоптоза нейтрофилов через 22 часа инкубации составил 57,0 [56,8-57,9] %, а воздействие севофлурана 0,5 и 1,5 МАК не влияли на способность нейтрофилов к спонтанному апоптозу: уровень апоптоза составил 52,9 [50,1-54,5] %, (р>0,05) для 0,5 МАК; 53[51,5-54,7] %, (р>0,05) для 1,0 МАК и 57,3[53,0-58,8] %, (р>0,05) для 1,5 МАК. Следовательно, севофлуран в указанных концентрациях не влиял на уровень апоптоза нейтрофилов.Annex V and propidium iodide were used to study the effect of sevoflurane on the level of apoptosis and necrosis of human neutrophils 22 hours after their isolation. It was found that the level of spontaneous necrosis and apoptosis of neutrophils after 22 hours of incubation was 57.0 [56.8-57.9]%, and exposure to sevoflurane 0.5 and 1.5 MAC did not affect the ability of neutrophils to spontaneous apoptosis: the level of apoptosis amounted to 52.9 [50.1-54.5]%, (p>0.05) for 0.5 MAC; 53[51.5-54.7]%, (p>0.05) for 1.0 MAC and 57.3[53.0-58.8]%, (p>0.05) for 1.5 POPPY. Therefore, sevoflurane at these concentrations did not affect the level of neutrophil apoptosis.

Авторами заявляемого способа произведена оценка влияния севофлурана на изменение экспрессии провоспалительных цитокинов ИЛ-1 р, ИЛ-6 и ИЛ-8 нейтрофилами под действием ЛПС и fMLP. В интактных нейтрофилах был определен уровень ИЛ-6 и ИЛ-8 (таблица 2). Установлено, что воздействие севофлурана в концентрации 0,5 МАК и 1,0 МАК на интактные нейтрофилы не влияла на уровень экспрессии данных цитокинов. При воздействии севофлурана в концентрации 1,5 МАК была отмечена тенденция к снижению уровня экспрессии данных цитокинов интактными нейтрофилами (таблица 2).The authors of the proposed method evaluated the effect of sevoflurane on the change in the expression of pro-inflammatory cytokines IL-1 p, IL-6 and IL-8 by neutrophils under the influence of LPS and fMLP. In intact neutrophils, the level of IL-6 and IL-8 was determined (table 2). It was found that the effect of sevoflurane at a concentration of 0.5 MAC and 1.0 MAC on intact neutrophils did not affect the level of expression of these cytokines. When exposed to sevoflurane at a concentration of 1.5 MAC, there was a tendency to reduce the level of expression of these cytokines by intact neutrophils (table 2).

Добавление в среду инкубации ЛПС в дозе (200 нг/мл) статистически значимо увеличивало уровень провоспалительных цитокинов в нейтрофилах. Аналогично, добавление в среду инкубации fMLP в дозе 100 нМ также статистически значимо увеличивало уровень провоспалительных цитокинов в нейтрофилах.The addition of LPS to the incubation medium at a dose (200 ng/mL) significantly increased the level of pro-inflammatory cytokines in neutrophils. Similarly, the addition of fMLP at a dose of 100 nM to the incubation medium also statistically significantly increased the level of pro-inflammatory cytokines in neutrophils.

Воздействие севофлурана в концентрации 1,5 МАК в течение 30 мин, отменяло активацию ИЛ-6 и ИЛ-8 под влиянием ЛПС, но значимо увеличивало уровень провоспалительного цитокина ИЛ-ip в нейтрофилах (таблица 2).Exposure to sevoflurane at a concentration of 1.5 MAC for 30 min abolished the activation of IL-6 and IL-8 under the influence of LPS, but significantly increased the level of the pro-inflammatory cytokine IL-ip in neutrophils (Table 2).

В аналогичном эксперименте, проведенном с активацией нейтрофилов 100 нМ fMLP, воздействие севофлурана в концентрации 0,5-1,0 МАК также не препятствовала увеличению экспрессии провоспалительных цитокинов. При этом при воздействии севофлурана в концентрации 1,5 МАК добавление в среду инкубации fMLP в дозе 100 нМ значимо увеличивало уровень экспрессии ИЛ-6 нейтрофилами, активированными ЛПС или fMLP и экспрессии ИЛ-8 нейтрофилами, активированными ЛПС.In a similar experiment performed with neutrophil activation by 100 nM fMLP, exposure to sevoflurane at a concentration of 0.5-1.0 MAC also did not prevent an increase in the expression of pro-inflammatory cytokines. At the same time, when exposed to sevoflurane at a concentration of 1.5 MAC, the addition of fMLP at a dose of 100 nM to the incubation medium significantly increased the level of expression of IL-6 by neutrophils activated by LPS or fMLP and the expression of IL-8 by neutrophils activated by LPS.

Figure 00000004
Figure 00000004

Заключительным этапом исследования стало изучение влияния севофлурана на уровень фосфорилирования ГСК-3β в нейтрофилах после воздействия ЛПС.Оказалось, что стимуляция ЛПС приводит к дефосфорилированию киназы GSK-3P в нейтрофилах, статистически значимо снижая уровень фосфорилированной формы по сравнению с базальным. Воздействие 0,5 МАК севофлурана не влияло на уровень фосфорилирования GSK-3βP в стимулированных нейтрофилах. При воздействии 1,0 МАК севофлурана отмечали тенденцию к увеличению уровня фосфорилирования GSK-3β в стимулированных нейтрофилах (р=0,06). При этом воздействие 1,5 МАК севофлурана статистически значимо увеличивало уровень фосфорилирования GSK-3β в стимулированных нейтрофилах (р=0,008) (таблица 3).The final stage of the study was the study of the effect of sevoflurane on the level of GSK-3β phosphorylation in neutrophils after exposure to LPS. It turned out that LPS stimulation leads to dephosphorylation of GSK-3P kinase in neutrophils, significantly reducing the level of the phosphorylated form compared to the basal one. Exposure to 0.5 MAC of sevoflurane did not affect the level of GSK-3βP phosphorylation in stimulated neutrophils. When exposed to 1.0 MAC of sevoflurane, there was a trend towards an increase in the level of GSK-3β phosphorylation in stimulated neutrophils (p=0.06). At the same time, exposure to 1.5 MAC of sevoflurane significantly increased the level of GSK-3β phosphorylation in stimulated neutrophils (p=0.008) (Table 3).

Figure 00000005
Figure 00000005

Полученные результаты позволяют констатировать влияние севофлурана в дозе 1,5 МАК на фосфорилирование GSK-3P в нейтрофилах, стимулированных ЛПС.The results obtained allow us to state the effect of sevoflurane at a dose of 1.5 MAC on GSK-3P phosphorylation in LPS-stimulated neutrophils.

Таким образом, обнаруженное снижение активации нейтрофилов под действием ЛПС и fMLP, выразившееся в уровне экспрессии CD11b и CD66b, при воздействии севофлураном в дозе 1,5 МАК подтверждает возможность подавления избыточной активации нейтрофилов человека при воспалении под действием севофлурана. Установлено, что севофлуран обладает выраженным противовоспалительным действием, обусловленным подавлением гиперактивации нейтрофилов, что было продемонстрировано на нейтрофилах человека в модели ex vivo.Thus, the observed decrease in neutrophil activation under the action of LPS and fMLP, expressed in the expression level of CD11b and CD66b, when exposed to sevoflurane at a dose of 1.5 MAC confirms the possibility of suppressing excessive activation of human neutrophils during inflammation under the action of sevoflurane. It has been established that sevoflurane has a pronounced anti-inflammatory effect due to the suppression of neutrophil hyperactivation, which was demonstrated on human neutrophils in an ex vivo model.

Claims (1)

Способ подавления избыточной активации нейтрофилов, включающий воздействие газовой смесью, отличающийся тем, что снижение воспалительной гиперактивации нейтрофилов в модели ex vivo достигают путем воздействия севофлурана в концентрации 3 об.%, что соответствует 1,5 МАК, в течение 30 мин.A method for suppressing excessive activation of neutrophils, including exposure to a gas mixture, characterized in that a decrease in inflammatory hyperactivation of neutrophils in an ex vivo model is achieved by exposure to sevoflurane at a concentration of 3 vol.%, which corresponds to 1.5 MAC, for 30 minutes.
RU2022107902A 2022-03-25 Method for suppressing excessive neutrophil activation in an ex vivo model RU2794568C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2794568C1 true RU2794568C1 (en) 2023-04-21

Family

ID=

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2218567C2 (en) * 2001-12-05 2003-12-10 Научно-исследовательский институт скорой помощи им. Н.В.Склифосовского Method for predicting functional state of human neutrophils
US8097605B2 (en) * 2004-02-06 2012-01-17 Meda Pharma Gmbh & Co. Kg Combination of anticholinergics and inhibitors of phosphodiesterase type 4 for the treatment of respiratory disease
RU2758536C1 (en) * 2020-12-17 2021-10-29 Федеральное Государственное Бюджетное Научное Учреждение "Федеральный Научно-Клинический Центр Реаниматологии И Реабилитологии" (Фнкц Рр) Method for reducing inflammatory hyperactivation of neutrophils

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2218567C2 (en) * 2001-12-05 2003-12-10 Научно-исследовательский институт скорой помощи им. Н.В.Склифосовского Method for predicting functional state of human neutrophils
US8097605B2 (en) * 2004-02-06 2012-01-17 Meda Pharma Gmbh & Co. Kg Combination of anticholinergics and inhibitors of phosphodiesterase type 4 for the treatment of respiratory disease
RU2758536C1 (en) * 2020-12-17 2021-10-29 Федеральное Государственное Бюджетное Научное Учреждение "Федеральный Научно-Клинический Центр Реаниматологии И Реабилитологии" (Фнкц Рр) Method for reducing inflammatory hyperactivation of neutrophils

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Н.Г. Плехова и др. ДЕЙСТВИЕ АНТИГИСТАМИННЫХ ПРЕПАРАТОВ НА ФУНКЦИОНАЛЬНУЮ АКТИВНОСТЬ НЕЙТРОФИЛОВ. Гены & Клетки, том XVI, N1, 2021, с. 53-59. Sophia Koutsogiannaki et al. The volatile anesthetic sevoflurane reduces neutrophil apoptosis via Fas death domain-Fas-associated death domain interaction. FASEB J. 2019 Nov; 33(11): 12668-12679. PMID: 31513427. Nader D Nader et al. Inclusion of sevoflurane in cardioplegia reduces neutrophil activity during cardiopulmonary bypass. Randomized Controlled Trial. J Cardiothorac Vasc Anesth. 2006 Feb;20(1):57-62. PMID: 16458215. R. Tyther, J. O'Brien et al. Effect of sevoflurane on human neutrophil apoptosis. Eur J Anaesthesiol. 2003 Feb; 20(2):111-5. PMID: 12622493. D. FROHLICH et al. Effects of volatile anaesthetics on human neutrophil oxidative response to the bacterial peptide FMLP. British Journal of Anaesthesia 1997; 78: 718-723. Jiaxuan Wu et al. Sevoflurane Alleviates Myocardial Ischemia Reperfusion Injury by Inhibiting P2X7-NLRP3 Mediated Pyro *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
McGarry et al. Hypoxia, oxidative stress and inflammation
Stadtmann et al. CXCR2: from bench to bedside
She et al. SIRT2 inhibition confers neuroprotection by downregulation of FOXO3a and MAPK signaling pathways in ischemic stroke
Puri et al. Mechanisms and implications of phosphoinositide 3-kinase δ in promoting neutrophil trafficking into inflamed tissue
Yang et al. Propofol inhibits superoxide production, elastase release, and chemotaxis in formyl peptide–activated human neutrophils by blocking formyl peptide receptor 1
Mihalache et al. Inflammation-associated autophagy-related programmed necrotic death of human neutrophils characterized by organelle fusion events
Song et al. Inhibition of hexokinases holds potential as treatment strategy for rheumatoid arthritis
Bhowmick et al. Cytoprotective signaling associated with nitric oxide upregulation in tumor cells subjected to photodynamic therapy-like oxidative stress
Cheng et al. Effects of dexmedetomidine postconditioning on myocardial ischemia and the role of the PI3K/Akt-dependent signaling pathway in reperfusion injury
Kim et al. PI3K-γ inhibition ameliorates acute lung injury through regulation of IκBα/NF-κB pathway and innate immune responses
Ciaglia et al. N6-isopentenyladenosine affects cytotoxic activity and cytokines production by IL-2 activated NK cells and exerts topical anti-inflammatory activity in mice
Song et al. PTP1B inhibitors protect against acute lung injury and regulate CXCR4 signaling in neutrophils
Hu et al. Discovery and evaluation of ZT55, a novel highly-selective tyrosine kinase inhibitor of JAK2 V617F against myeloproliferative neoplasms
Guan et al. Dysregulated chemokine signaling in cystic fibrosis lung disease: a potential therapeutic target
Arias-Diaz et al. Effect of surfactant protein A (SP-A) on the production of cytokines by human pulmonary macrophages
Dzhalilova et al. Morphological characteristics of the thymus and spleen and the subpopulation composition of lymphocytes in peripheral blood during systemic inflammatory response in male rats with different resistance to hypoxia
LaFavers et al. The kidney protects against sepsis by producing systemic uromodulin
Więcek et al. The impact of curcumin on the inflammatory profile of SW982 cells in a rheumatoid arthritis model
RU2794568C1 (en) Method for suppressing excessive neutrophil activation in an ex vivo model
Yoo et al. Neuroprotective effects of an erythropoietin-derived peptide in PC1 2 cells under oxidative stress
Pathak et al. Autoimmune inner ear disease patient–associated 28-kDa proinflammatory IL-1β fragment results from caspase-7–mediated cleavage in vitro
Zarbock et al. CXCR2: from bench to bedside
Xia et al. Photoactivated adenylyl cyclases attenuate sepsis-induced cardiomyopathy by suppressing macrophage-mediated inflammation
Bao et al. Dexmedetomidine preconditioning protects rats from renal ischemia–reperfusion injury accompanied with biphasic changes of nuclear factor-kappa B signaling
Relja et al. Traumatic injury