Особенности пролиферации и апоптоза клеток поджелудочной железы после введения N-ацетилцистеина в модели острого постлучевого панкреатита

DOI: https://doi.org/10.29296/24999490-2024-03-06

Г.А. Демяшкин(1, 2), Д.А. Атякшин(2), Д.И. Угурчиева(2), В.А. Якименко(1), М.А. Вадюхин(1)
1-Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова
Министерства здравоохранения Российской Федерации (Сеченовский Университет),
Российская Федерация, 119991, Москва, ул. Трубецкая, д. 8/2;
2-Российский университет дружбы народов им. Патриса Лумумбы,
Российская Федерация, 117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6

Исследования постлучевых поражений поджелудочной железы (ПЖЖ) после облучения заряженными частицами (электроны, протоны) немногочисленны, однако электронотерапия является одним из перспективных методов в радиобиологии и может быть использована для моделирования пострадиационного панкреатита. Механизмы радиационно-индуцированного повреждения поджелудочной железы окончательно не раскрыты, а исследования жизненного цикла клеток ПЖЖ после облучения электронами единичны. Кроме того, интересным представляется изучение изменений пролиферативно-апоптотического баланса структур ПЖЖ, защищенных от воздействия ионизирующего излучения введением N-ацетилцистеина (NAC). Материал и методы. Крысы породы Вистар (Rattus Wistar; n=50) были поделены на 4 экспериментальные группы: I – контрольная (n=10); II (n=20) – фракционное локальное облучение электронами; III (n=20) – введение NAC перед облучением электронами; IV (n=10) – введение NAC. Животных всех групп (I–IV) выводили из эксперимента через 1 нед после последней фракции. Фрагменты ПЖЖ готовили для проведения морфологического и иммуногистохимического (ИГХ) (с антителами к Ki-67 и каспазе-8). Данные выражены как среднее значение ± стандартное отклонение. В случае нормального распределения применяли t-тест Стьюдента, в случае ненормального распределения – U-тест Манна–Уитни. Результаты. Во II группе через 1 нед после фракционного облучения электронами в суммарной дозе 25 Гр обнаружили увеличение доли Ki-67-иммунопозитивных и уменьшение количества каспаза-8-окрашенных клеток панкреатических островков. Предлучевое введение NAC снижало степень радиационного повреждения ПЖЖ, а показатели окрашивания с антителами к Ki-67 и каспазе-8 были практически приближены к контрольным значениям. Заключение. При ИГХ исследовании ПЖЖ выявили, что локальное облучение электронами в суммарной облучающей дозе 25 Гр через 1 нед приводит к смещению пролиферативно-апоптотического баланса в сторону гибели экзокринных панкреатоцитов и эндокриноцитов, который частично восстанавливается при предлучевом введении NAC, что указывает на его протективный эффект.
Ключевые слова: 
поджелудочная железа, панкреатический островок, облучение электронами, жизненный цикл, апоптоз
Для цитирования: 
Демяшкин Г.А., Атякшин Д.А., Угурчиева Д.И., Якименко В.А., Вадюхин М.А. Особенности пролиферации и апоптоза клеток поджелудочной железы после введения N-ацетилцистеина в модели острого постлучевого панкреатита. Молекулярная медицина, 2024; (3): 40-44https://doi.org/10.29296/24999490-2024-03-06

Список литературы: 
  1. Радиационная защита и безопасность источников излучения: Международные основные нормы безопасности. Серия норм безопасности МАГАТЭ No. GSR Part 3. 2015; 477. [Radiation protection and safety of radiation sources: International Basic Safety Standards. IAEA Safety Standard Series No. GSR Part 3. 2015; 477 (In Russian)]
  2. Санитарные правила и нормативы СанПиН 2.6.1.2523-09 «Нормы радиационной безопасности НРБ-99/2009» (утв. постановлением Главного государственного санитарного врача РФ от 7 июля 2009 г. N 47). [Sanitary rules and standards SanPiN 2.6.1.2523-09 «Radiation Safety Standards NRB-99/2009» (In Russian)]
  3. Singh V.K., Seed T.M. Pharmacological management of ionizing radiation injuries: current and prospective agents and targeted organ systems. Expert. Opin. Pharmacother. 2020; 21 (3): 317–37. DOI:10.1080/14656566.2019.1702968
  4. Donya M., Radford M., ElGuindy A., Firmin D., Yacoub M.H. Radiation in medicine: Origins, risks and aspirations. Glob. Cardiol. Sci. Pract. 2014; 2014 (4): 437–48. DOI: 10.5339/gcsp.2014.57
  5. Cervelli T., Panetta D., Navarra T., Gadhiri S., Salvadori P., Galli A., Caramella D., Basta G., Picano E., Del Turco S. A New Natural Antioxidant Mixture Protects against Oxidative and DNA Damage in Endothelial Cell Exposed to Low-Dose Irradiation. Oxid. Med. Cell Longev. 2017; 2017: 9085947. DOI: 10.1155/2017/9085947
  6. Campesi I., Brunetti A., Capobianco G., Galistu A., Montella A., Ieri F., Franconi F. Sex Differences in X-ray-Induced Endothelial Damage: Effect of Taurine and N-Acetylcysteine. Antioxidants. 2023; 12: 77. DOI: 10.3390/ antiox12010077
  7. Topcu A., Mercantepe F., Rakici S., Tumkaya L., Uydu H.A., Mercantepe T. An investigation of the effects of N-acetylcysteine on radiotherapy-induced testicular injury in rats. Naunyn Schmiedebergs Arch. Pharmacol. 2019; 392 (2): 147–57. DOI: 10.1007/s00210-018-1581-6
  8. You S.H., Cho M.Y., Sohn J.H., Lee C.G. Pancreatic radiation effect in apoptosis-related rectal radiation toxicity. J. Radiat. Res. 2018; 59 (5): 529–40. DOI: 10.1093/jrr/rry043
  9. Okazaki R. Role of p53 in Regulating Radiation Responses. Life (Basel). 2022; 12 (7): 1099. DOI:10.3390/life12071099
  10. . Sahar M. El Agaty and Asmaa Ibrahim Ahmed. Pathophysiological and immunohistochemical analysis of pancreas after renal ischemia/reperfusion injury: protective role of melatonin. Archives of Physiology and Biochemistry. 2020; 126 (3): 264–75. DOI: 10.1080/13813455.2018.1517182
  11. Reisz J.A., Bansal N., Qian J., Zhao W., Furdui C.M. Effects of ionizing radiation on biological molecules--mechanisms of damage and emerging methods of detection. Antioxid. Redox. Signal. 2014; 21 (2): 260–92. DOI:10.1089/ars.2013.5489
  12. Mercantepe F., Topcu A., Rakici S., Tumkaya L., Yilmaz A. The effects of N-acetylcysteine on radiotherapy-induced small intestinal damage in rats. Exp. Biol. Med. (Maywood). 2019; 244 (5): 372–9. DOI:10.1177/1535370219831225