VII Съезд биофизиков России
Краснодар, Россия
17-23 апреля 2023 г.
Главная
О Съезде
Организаторы
Программный комитет
Программа Съезда
Место проведения Съезда
Проживание
Оргвзносы
Основные даты
Регистрация
Публикации материалов Съезда
Молодежный конкурс
Контакты
Тезисы
English version
Партнеры Съезда
Правила оформления докладов

Программа Съезда

Секции и тезисы:

Медицинская биофизика. Нейробиофизика

Влияние инфракрасного излучения на состояние энергетического метаболизма при нейроболевом синдроме в эксперименте

Н.В. Диденко1*, А.Г. Соловьева1, А.Г. Полякова1, К.Л. Беляева1, П.В. Перетягин1

1.ПИМУ Минздрава России, Нижний Новгород, Россия;

* Natalika-nv(at)mail.ru

Актуальность проблемы нейропатической боли и регенерации периферической нервной системы связана с высокой степенью инвалидизации и снижением качества жизни населения[1]. Нейродегенеративные процессы в нервных окончаниях негативно отражаются на регуляции всех обменных процессов организма человека. Использование инфракрасного (ИК) излучения является перспективным для ускорения регенерации нервных тканей, и улучшение метаболизма в целом, поскольку способствует стимуляции ангиогенеза, синтезу факторов роста и насыщению крови кислородом[2].

Цель исследования: оценить влияние инфракрасного излучения на метаболизм эритроцитов крыс с нейроболевым синдромом на 10 сутки после травмы.

Эксперименты проводили на крысах линии Wistar массой 300 гр. в строгом соответствии с этическими нормами и правилами лабораторной практики (GLP). Животные (n=30) были разделены на 3 группы: 1группа - здоровые животные, 2 группа- контроль, 3 группа - опытная. Крысам 2 и 3 групп под наркозом (Золетил+Ксила) моделировали нейропатический болевой синдром. Животным опытной группы ежедневно оказывалось ежедневное воздействие излучением в инфракрасном диапазоне с длинной волны 810 нм: облучалась зона затылочного бугра (время процедуры 10 минут), затем облучалась зона поражения седалищного нерва (время процедуры 10 минут). Для неинвазивного терапевтического воздействия в импульсном режиме оптическим излучением инфракрасного диапазона использовался сертифицированный матричный аппарат «Elmedlife M» (Россия). Кровь животных забирали спустя 10 суток путем декапитации под наркозом с использованием цитрата натрия в соотношении (1:9). Активность альдегиддегидрогеназы (АлДГ, лактатдегидрогеназы в прямой (ЛДГпр.) и обратной (ЛДГобр.) реакциях, глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы (Гл6фДГ) оценивали в гемолизате отмытых эритроцитов методом спектрофотомерии[3]. Результаты исследований обрабатывали с помощью программы Statistica 6.0. Для сравнения использовались методы непараметрического анализа.

Воздействие инфракрасного излучения в опытной группе животных с нейроболевым синдромом привело к нормализации показателей энергетического метаболизма в эритроцитах по сравнению контролем, так удельная активность ЛДГ обр. снизилась на 18,551% (р<0,001). Удельная активность ЛДГпр. при этом была снижена лишь на 5,833% (р=0,0024) по сравнению с нормой. Такое смещение энергетического метаболизма в сторону анаболических процессов способствует снижению накопления лактата в тканях организма опытных крыс и снижает состояние ацидоза в целом.

Удельная активность АлДГ в эритроцитах крови крыс опытной группы при воздействии ИК излучения снижалась на 9,849 (р<0,001) по сравнению с нормой и на 23,812% (р<0,001) по сравнению с контролем. Таким образом, воздействие ИК излучения снижало накопление альдегидов в крови крыс с нейроболевым синдромом. Удельная активность Гл6фДГ при воздействии излучения в ИК спектре была снижена на 3,576% (р=0,046) по сравнению с нормой, и повышена на 31,966% (р<0,001) по сравнению с контролем, что свидетельствовало о ускорении пентозофосфатного пути, и ускорении процессов дыхания в целом.

Таким образом, показано, что под влиянием ИК излучения улучшается метаболический статус эритроцитов крыс с нейроболическим синдромом с преобладанием анаболических процессов. Выявлено, что при воздействии ИК излучения отмечена нормализация уровней всех исследуемых ферментов (ЛДГ пр. и ЛДГ обр., АлДГ, Гл6фДГ), что способствовало нормализации процессов дыхания, а так же снижению интоксикации в крови крыс опытной группы.



Литература:



1. E.S.J. Smith, Advances in understanding nociception and neuropathic pain, J Neurol.. 265 (2), 231-238 (2018)

2. Л.Н. Катюхин, Влияние излучения инфракрасного спектра на реологические показатели эритроцитов in vitro, Международный научно-исследовательский журнал 6 (72), (2018).

3. А.Г. Соловьева, дис., Состояние и особенности регуляции оксидоредуктаз системы биотрансформации при термической травме и в условиях воздействия активными формами кислорода и азота, д-ра биол. наук ( ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии», Москва., 465 с., 2020).

The effect of infrared radiation on the energy metabolism state at neuropathic pain syndrome in the experiment

N.V. Didenko1*, A.G. Soloveva1, A.G. Polyakova 1, K.L. Belyaeva1, P.V. Peretyagin1

1.Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education «Privolzhsky Research Medical University» of Health of the Russian Federation, Nizhny Novgorod, Russia;

* Natalika-nv(at)mail.ru

The urgency of the problem of neuropathic pain and regeneration of the peripheral nervous system is associated with a high degree of disability and reduced quality of life [1]. Neurodegenerative processes in nerve endings negatively affect the regulation of all metabolic processes of the human body. The infrared (IR) radiation is supposed to be a factor for accelerated regeneration of nerve tissues and improving metabolism in general, since it promotes the stimulation of angiogenesis, synthesis of growth factors and oxygen saturation in blood [2].

The aim of this study was to evaluate the effect of infrared radiation on the erythrocytes metabolism of rats with neuropathic pain syndrome on the 10th day after injury.

This study was carried out on Wistar rats weighing 300g in strict accordance with ethical standards and rules of good laboratory practice (GLP). Animals (n=30) were divided into 3 groups: group 1 - healthy animals, group 2 - control, group 3 - experimental. Rats of groups 2 and 3 under the anesthesia (Zoletil+Xyl) simulated neuropathic pain syndrome. Animals of the experimental group were exposed daily to radiation in the infrared range with a wavelength of 810 nm: the occipital mound area was irradiated (procedure time 10 minutes), then the sciatic nerve lesion area was irradiated (procedure time 10 minutes). A certified matrix device "Elmedlife M" (Russia) was used for non-invasive therapeutic effects in pulsed mode by optical radiation of the infrared range. The blood of the animals was taken after 10 days by decapitation under anesthesia using sodium citrate in the ratio (1:4). Activity of aldehyde dehydrogenase (AlDH, lactate dehydrogenase in direct (LDHd) and reverse (LDHr) glucose-6-phosphate dehydrogenase (G6PDG) was evaluated in the hemolysate of washed erythrocytes by spectrophotometry[3]. The measurement data were processed on the Statistica 6.0 software using nonparametric analysis methods for comparison.

Exposure of infrared radiation in the experimental group of animals with neuropathic pain syndrome led to normalization of energy metabolism in erythrocytes compared to the control group, so the specific activity of LDHr decreased by 18.551% (p<0.001). The specific activity of LDHd at the same time was reduced by 5.833% (p= 0.0024) compared to the healthy animals data. Such a shift of energy metabolism to anabolic processes helps to reduce the accumulation of lactate in the tissues of the rat body of experimental group and reduces the state of acidosis in general.

The specific activity of AlDH in the rat blood erythrocytes of the experimental group when exposed to IR radiation decreased by 9.849% (p< 0.001) compared to the healthy animals data and by 23.812% (p< 0.001) compared to the control. Thus, exposure of IR radiation reduced the accumulation of aldehydes in the blood of rats with neuropathic pain syndrome. The specific activity of G6PDH after exposure of IR radiation was reduced by 3.576% (p=0.046) compared to the healthy animals data, and increased by 31.966% (p< 0.001) compared to the control group, which means an acceleration of the pentose phosphate pathway, and acceleration of respiration processes in general.

Thus, it was shown that metabolic status of erythrocytes of rats with neuropathic pain syndrome improves under the influence of IR radiation with a predominance of anabolic processes. It was revealed that IR radiation exposure affected to the normalization of the parameters of all studied enzymes level (LDHd and LDHr, AlDH, G6PDG) was noted, which lead to the normalization of respiratory processes, as well as a decrease in intoxication in the blood of rats in experimental group.

References:

1. E.S.J. Smith, Advances in understanding nociception and neuropathic pain, J Neurol.. 265 (2), 231-238 (2018)

2. L.N. Katyukhin, The effect of infrared spectrum radiation on rheological parameters of erythrocytes in vitro, International Scientific Research Journal, 6 (72), (2018).

3. A.G. Solovеva, dis., The state and features of regulation of oxidoreductases of the biotransformation system under thermal trauma and under conditions of exposure to active forms of oxygen and nitrogen, Doctor of Biological Sciences (FGBUN "FITZ nutrition and Biotechnology", Moscow., 465 p., 2020).



Докладчик: Диденко Н.В.
173
2022-12-28

Национальный комитет Российских биофизиков © 2022
National committee of Russian Biophysicists