sibmedСибирский научный медицинский журналСибирский научный медицинский журнал2410-25122410-2520ИЦиГ СО РАН10.15372/SSMJ20190405sibmed-206Research ArticleМЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИBIOMEDICINEАДРЕНО-, ХОЛИНОРЕАКТИВНОСТЬ ЭРИТРОЦИТОВ И ОЦЕНКА ИХ СОПРЯЖЕННОСТИ С ПОКАЗАТЕЛЯМИ СВОБОДНОРАДИКАЛЬНОГО БАЛАНСА КРОВИ У НЕЛИНЕЙНЫХ КРЫСADRENO- AND CHOLINOREACTIVITY OF ERYTHROCYTES AND ESTIMATION OF THEIR CONJUGATION WITH PARAMETERS OF FREE RADICAL BALANCE OF BLOOD IN NON-LINEAR RATSКурьяноваЕ. В.KuryanovaE. V.

д.б.н

 414000, г. Астрахань, пл. Шаумяна, 1

doctor of biological sciences

414000, Astrakhan, Shaumyana sq., 1

fyzevk@rambler.ruТрясучевА. В.TryasuchevA. V.

к.б.н.

 414000, г. Астрахань, пл. Шаумяна, 1

candidate of biological sciences

414000, Astrakhan, Shaumyana sq., 1

ТёплыйД. Л.TeplyD. L.

д.б.н., проф.

414000, г. Астрахань, пл. Шаумяна, 1

doctor of biological sciences, professor

414000, Astrakhan, Shaumyana sq., 1

Астраханский государственный университетРоссияThe Astrakhan State UniversityRussian Federation2019050920193943745Copyright © Курьянова Е.В., Трясучев А.В., Тёплый Д.Л., 20192019Курьянова Е.В., Трясучев А.В., Тёплый Д.Л.Kuryanova E.V., Tryasuchev A.V., Teply D.L.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://sibmed.elpub.ru/jour/article/view/206

У самцов нелинейных крыс определяли величины β-адренореактивности эритроцитов (β-АРЭ, 40,6 ± 2,3 отн. ед.) и М-холинореактивности эритроцитов (М-ХРЭ, 7,9 ± 0,3 отн. ед.), концентрацию гемоглобина, показатели свободнорадикального баланса: уровень ТБК-реактивных продуктов (ТБК-РП) и активность каталазы в эритроцитах и плазме крови. Группировка выборки методом кластеризации по величине β-АРЭ выявила, что крысы с высокой β-АРЭ (>50 отн.ед.) имеют бóльшую концентрацию гемоглобина, ТБК-РП и активность каталазы в эритроцитах, чем крысы со средней (от 30 до 50 отн. ед.) и низкой (<30 отн. ед.) β-АРЭ. Согласно результатам корреляционного и факторного анализа, М-ХРЭ преимущественно сопряжена с эритроцитарными (Фактор 1), а β-АРЭ – с плазменными характеристиками свободнорадикального баланса крови (Фактор 3). Введение блокатора β-адренорецепторов анаприлина (2 мг/кг массы тела) уменьшает β-АРЭ и потенцирует накопление ТБК-РП в эритроцитах и плазме крови, введение блокатора М-холинорецепторов атропина (1 мг/кг массы тела) снижает не только М-ХРЭ, но и β-АРЭ, способствует росту активности каталазы эритроцитов. Таким образом, в интактном состоянии и в условиях блокады адрено- и холинорецепторов выявлены зависимости, позволяющие рассматривать β-АРЭ и М-ХРЭ как связующее звено между регуляторными влияниями на эритроциты и биохимическими, в том числе свободнорадикальными, процессами в системе «эритроциты – плазма крови».

The values of the β-adrenoreactivity of erythrocytes (β-ARE, 40.6 ± 2.3 rel. units) and the M-cholinoreactivity of erythrocytes (M-ChRE, 7.9 ± 0.3 rel. units), concentration of hemoglobin, the parameters of free radical balance: the level of TBA-reactive products (TBA-RP) and catalase activity in erythrocytes and plasma were determined in male non-linear rats. Sample grouping by clustering largest β-ARE showed that rats with a high β-ARE (>50 rel. units) have a greater concentration of hemoglobin, TBA-RP and CAT in erythrocytes, than rats with an average (30 to 50 rel. units) and low (<30 rel. units) β-ARE. According to the results of the correlation and factor analysis, M-ChRE is predominantly conjugated with erythrocyte (Factor 1), and β-ARE – with plasma characteristics of free radical balance in blood (Factor 3). The introduction of β-adrenergic blocker anapriline (2 mg/kg bw) decreases β-ARE and potentiates the accumulation of TBA-RP in the erythrocytes and plasma, the administration of the blocker of M-cholinergic receptors atropine (1 mg/kg bw) reduces not only M-ChRE, but also β-ARE and promotes the growth of erythrocyte catalase activity. Thus, in the intact state, under the conditions of blockade of adrenergic receptor and cholinergic receptors, dependences have been revealed that make it possible to treat β-ARE and M-ChRE as a link between regulatory influences on erythrocytes and biochemical, including free radical processes in the «erythrocyte – blood plasma».

адрено- и холинореактивность эритроцитовсвободнорадикальный баланс кровианаприлинатропиннелинейные крысыadreno- and cholinoreactivity of erythrocytesfree radical balance of bloodanaprilineatropinenonlinear ratsReferencesАртемова Е.В., Горбачева А.М., Галстян Г.Р., Токмакова А.Ю., Гаврилова С.А., Дедов И.И. Механизмы нейрогуморальной регуляции клеточного цикла кератиноцитов при сахарном диабете. Сах. диабет. 2016; 19 (5): 366–374.Artemova E.V., Gorbacheva A.M., Galstyan G.R., Tokmakova A.Yu., Gavrilova S.A., Dedov I.I. Mechanisms of neurohumoral regulation of the cell cycle of keratinocytes in diabetes mellitus. Sakharnyy diabet = Diabetes Mellitus. 2016; 19 (5): 366–374. [In Russian].Боровская М.К., Кузнецова Э.Э., Горохова В.Г. Структурно-функциональная характеристика мембран эритроцита и ее изменение при патологиях разного генеза. Бюл. Вост.-Сиб. науч. центра СО РАМН. 2010; (3): 334–354.Borovskaya M.K., Kuznetsova E.E., Gorohova V.G. Structural and functional characteristics of erythrocyte membranes and its change in pathologies of different genesis. Byulleten’ Vostochno-Sibirskogo nauchnogo tsentra Sibirskogo otdeleniya Rossiyskoy akademii meditsinskikh nauk = Bulletin of East Siberian Scientific Center of Siberian Branch of Russian Academy of Medical Sciences. 2010; (3): 334–354. [In Russian].Вейн А.М. Краткий анатомо-физиологический очерк. Вегетативные расстройства: Клиника, диагностика, лечение. М.: МИА, 2003. 14–43.Veyn A.M. Brief anatomical and physiological essay. Vegetative disorders: Clinic, diagnosis, treatment. Moscow: MIA, 2003. 14–43. [In Russian].Королюк М.А., Иванова Л.И., Майорова И.Г., Токарев В.Е. Метод определения активности каталазы. Лаб. дело. 1988; (1): 16–18.Korolyuk M.A., Ivanova L.I., Mayorova I .G., Tokarev V.E. Method for determination of catalase activity. Laboratornoe delo = Laboratory Business. 1988; (1): 16–18. [In Russian].Курьянова Е.В., Трясучев А.В., Ступин В.О., Теплый Д.Л. Влияние стимуляции нейромедиаторных систем на вариабельность сердечного ритма и адренореактивность эритроцитов крови нелинейных крыс. Бюл. эксперим. биологии и медицины. 2017; 163 (1): 40–45.Kuryanova E.V., Tryasuchev A.V., Stupin V.O., Teplyy D .L. Effect of stimulation of neurotransmitter systems on heart rate variability and β-adrenergic responsiveness of erythrocytes in outbred rats. Bull. Exp. Biol. Med. 2017; 163 (1): 31–36.Курьянова Е.В., Трясучев А.В., Ступин В.О., Теплый Д.Л. Адрено- и холинореактивность эритроцитов и анализ их сопряженности с показателями сердечного ритма у нелинейных крыс. Биомедицина. 2018; (2): 33–46.Kuryanova E.V., Tryasuchev A.V., Stupin V.O., Teplyy D .L. Adreno- and cholinoreactivity of erythrocytes and analysis of their conjugation with heart rate indices in nonlinear rats. Biomeditsina = Biomedicine. 2018; (2): 33–46. [In Russian].Курята А.В., Соя Е.В. Уровень активности β-адренорецепторов, состояние функции эндотелия и мембран эритроцитов у больных старших возрастных групп с сердечной недостаточностью и их изменением под влиянием лечения. Укр. кардiол. журн. 2004; (3): 60–65.Kuryata A.V., Soya E.V. Level of β-adrenoreceptor activity, the state of endothelial function and erythrocyte membranes in patients of older age groups with heart failure and their change under the influence of treatment. Ukrayinsʹkyy kardiolohichnyy zhurnal = Ukrainian Cardiology Journal. 2004; (3): 60–65. [In Russian].Липунова Е.А., Скоркина М.Ю. Физиология крови: монографическое исследование. Белгород: БелГУ, 2007. 324 с.Kuryata A.V., Soya E.V. Level of β-adrenoreceptor activity, the state of endothelial function and erythrocyte membranes in patients of older age groups with heart failure and their change under the influence of treatment. Ukrayinsʹkyy kardiolohichnyy zhurnal = Ukrainian Cardiology Journal. 2004; (3): 60–65. [In Russian].Манухин Б.Н., Нестерова Л.А. Аллостерическое влияние атропина и карбахола на активность альфа2-адренорецепторов мембран коры головного мозга крыс. Биол. мембраны. 2011; 28 (5): 382–386.Lipunova E.A., Skorkina M.Yu. Physiology of blood: monographic study. Belgorod.: BelGU, 2007. 324 p. [In Russian].Меерсон Ф.З. Патогенез и предупреждение стрессорных и ишемических повреждений сердца. М.: Медицина, 1984. 266 с.Lipunova E.A., Skorkina M.Yu. Physiology of blood: monographic study. Belgorod.: BelGU, 2007. 324 p. [In Russian].Меньщикова Е.Б., Ланкин В.З., Зенков Н.К. Окислительный стресс. Прооксиданты и антиоксиданты. М.: Слово, 2006. 556 с.Manukhin B.N., Nesterova L.A. Allosteric effects of atropine and carbachol on the activity of alpha 2-adrenergic receptors in rat cerebral cortex membranes. Biologicheskie membrany = Biological membranes. 2011; 28 (5): 382–386. [In Russian].Мещанинов В.Н., Щербаков Д.Л. Влияние нейромедиаторов на перекисное окисление липидов при иммобилизационном стресс-воздействии у крыс разного возраста. Казан. мед. журн. 2015; (5): 843–849.Manukhin B.N., Nesterova L.A. Allosteric effects of atropine and carbachol on the activity of alpha 2-adrenergic receptors in rat cerebral cortex membranes. Biologicheskie membrany = Biological membranes. 2011; 28 (5): 382–386. [In Russian].Муравьев А.В., Тихомирова И.А., Ахапкина А.А., Булаева С.В., Михайлов П.В., Муравьев А.А. Микромеханические ответы эритроцитов человека на стимулирование мембранных рецепторов, ионных каналов и ферментов. Рос. журн. биомех. 2016; 20 (1): 28–36.Meerson F.Z. Pathogenesis and prevention of stressor and ischemic heart damage. Moscow: Meditsina, 1984. 266 p. [In Russian].Пшенникова М.Г. Феномен стресса. Эмоциональный стресс и его роль в патологии. Актуальные проблемы патофизиологии. Ред. Б.Б. Мороз. М.: Медицина, 2001. 220–353.Meerson F.Z. Pathogenesis and prevention of stressor and ischemic heart damage. Moscow: Meditsina, 1984. 266 p. [In Russian].Скоркина М.Ю. Морфофизиологический анализ механизмов регуляции объема клеток крови. Автореф. дис. … д-ра биол. наук. Астрахань, 2014. 40 с.Menshchikova E.B., Lankin V.Z., Zenkov N.K. Oxidative stress. Prooxidants and antioxidants. Мoscow: Slovo, 2006. 556 p. [In Russian].Стрельникова А.И., Циркин В.И., Крысова А.В., Хлыбова С.В., Дмитриева С.Л. М-холинореактивность эритроцитов небеременных и беременных женщин, определяемая по изменению скорости агглютинации эритроцитов под влиянием ацетилхолина. Бюл. эксперим. биологии и медицины. 2012; 154 (8): 140–143.Menshchikova E.B., Lankin V.Z., Zenkov N.K. Oxidative stress. Prooxidants and antioxidants. Мoscow: Slovo, 2006. 556 p. [In Russian].Стрюк Р.И., Длусская И.Г. Адренореактивность и сердечно-сосудистая система. М.: Медицина, 2003. 160 с.Meshchaninov V.N., Shcherbakov D.L. Influence of neurotransmitters on lipid peroxidation during immobilization stress in rats of different ages. Kazanskiy meditsinskiy zhurnal = Kazan Medical Journal. 2015; (5): 843–849. [In Russian].Трясучев А.В., Курьянова Е.В., Зиновьева К.И., Мясникова Е.А., Дьяконова В.Ф., Остроушко Т.С. Адренореактивность эритроцитов и сердечный ритм крыс при введении анаприлина и атропина на фоне стимуляции центральной норадренергической. Естеств. науки. 2017; 59 (2): 71–79.Meshchaninov V.N., Shcherbakov D.L. Influence of neurotransmitters on lipid peroxidation during immobilization stress in rats of different ages. Kazanskiy meditsinskiy zhurnal = Kazan Medical Journal. 2015; (5): 843–849. [In Russian].Циркин В.И., Анисимов К.Ю., Хлыбова С.В., Дмитриева С.Л., Братухина О.А., Попова В.С., Шушканова Е.Г. Хемореактивность эритроцитов как отражение течения беременности и родов (обзор литературы). Вестн. Урал. мед. акад. науки. 2015; (4): 143–150.Murav’ev A.V., Tikhomirova I.A., Akhapkina A.A., Bulaeva S.V., Mikhaylov P.V., Murav’ev A.A. Micromechanical responses of human erythrocytes to stimulation of membrane receptors, ion channels and enzymes. Rossiyskiy zhurnal biomekhaniki = Russian Journal of Biomechanics. 2016; 20 (1); 28–36.Fu Y., Han J., Ishola T., Scerbo M., Adwanikar H., Ramsey C., Neugebauer V. PKA and ERK, but not PKC, in the amygdala contribute to pain-related synaptic plasticity and behavior. Mol. Pain. 2008; 6 (4): 26–46.Murav’ev A.V., Tikhomirova I.A., Akhapkina A.A., Bulaeva S.V., Mikhaylov P.V., Murav’ev A.A. Micromechanical responses of human erythrocytes to stimulation of membrane receptors, ion channels and enzymes. Rossiyskiy zhurnal biomekhaniki = Russian Journal of Biomechanics. 2016; 20 (1); 28–36.Katzung B.G. Basic and clinical pharmacology, 14th ed. McGraw-Hill Education, 2017. 1264 p.Pshennikova M.G. The phenomenon of stress. Emotional stress and its role in pathology. Actual problems of pathophysiology. Ed B.B. Moroz. Мoscow: Meditsina, 2001. 220–353. [In Russian].Lopes de Almeida J.P., Saldanha C. Nonneuronal cholinergic system in human erythrocytes biological role and clinical relevance. J. Membr. Biol. 2010; 234: 227–234.Pshennikova M.G. The phenomenon of stress. Emotional stress and its role in pathology. Actual problems of pathophysiology. Ed B.B. Moroz. Мoscow: Meditsina, 2001. 220–353. [In Russian].Skorkina M.Yu. Morphological and physiological analysis of the mechanisms regulating the volume of blood cells. Abstract of the thesis … doctor of biological sciences. Astrakhan, 2014. 40 р. [In Russian].Skorkina M.Yu. Morphological and physiological analysis of the mechanisms regulating the volume of blood cells. Abstract of the thesis … doctor of biological sciences. Astrakhan, 2014. 40 р. [In Russian].Skorkina M.Yu. Morphological and physiological analysis of the mechanisms regulating the volume of blood cells. Abstract of the thesis … doctor of biological sciences. Astrakhan, 2014. 40 р. [In Russian].Skorkina M.Yu. Morphological and physiological analysis of the mechanisms regulating the volume of blood cells. Abstract of the thesis … doctor of biological sciences. Astrakhan, 2014. 40 р. [In Russian].Strelnikova A.I., Tsirkin V.I., Krysova A.V., Hlybova S.V., Dmitrieva S.L. M-cholinoreactivity of erythrocytes of non-pregnant and pregnant women evaluated by changes in the rate of erythrocyte agglutination under the influence of acetylcholine. Bull. Exp. Biol. Med. 2012; 154 (2): 180–183.Strelnikova A.I., Tsirkin V.I., Krysova A.V., Hlybova S.V., Dmitrieva S.L. M-cholinoreactivity of erythrocytes of non-pregnant and pregnant women evaluated by changes in the rate of erythrocyte agglutination under the influence of acetylcholine. Bull. Exp. Biol. Med. 2012; 154 (2): 180–183.Strelnikova A.I., Tsirkin V.I., Krysova A.V., Hlybova S.V., Dmitrieva S.L. M-cholinoreactivity of erythrocytes of non-pregnant and pregnant women evaluated by changes in the rate of erythrocyte agglutination under the influence of acetylcholine. Bull. Exp. Biol. Med. 2012; 154 (2): 180–183.Strelnikova A.I., Tsirkin V.I., Krysova A.V., Hlybova S.V., Dmitrieva S.L. M-cholinoreactivity of erythrocytes of non-pregnant and pregnant women evaluated by changes in the rate of erythrocyte agglutination under the influence of acetylcholine. Bull. Exp. Biol. Med. 2012; 154 (2): 180–183.Stryuk R.I., Dlusskaya I.G. Adrenoreactivity and cardiovascular system. Мoscow: Meditsina, 2003. 160 p. [In Russian].Stryuk R.I., Dlusskaya I.G. Adrenoreactivity and cardiovascular system. Мoscow: Meditsina, 2003. 160 p. [In Russian].Stryuk R.I., Dlusskaya I.G. Adrenoreactivity and cardiovascular system. Мoscow: Meditsina, 2003. 160 p. [In Russian].Stryuk R.I., Dlusskaya I.G. Adrenoreactivity and cardiovascular system. Мoscow: Meditsina, 2003. 160 p. [In Russian].Tryasuchev A.V., Kuryanova E.V., Zinoveva K.I., Myasnikova E.A., Dyakonova V.F., Ostroushko T.S. Adrenoreactivity of erythrocytes and cardiac rhythm of rats with the administration of anaprilin and atropine against the background of stimulation of central noradrenergic. Estestvennye nauki = Natural Sciences. 2017; 59 (2): 71–79. [In Russian].Tryasuchev A.V., Kuryanova E.V., Zinoveva K.I., Myasnikova E.A., Dyakonova V.F., Ostroushko T.S. Adrenoreactivity of erythrocytes and cardiac rhythm of rats with the administration of anaprilin and atropine against the background of stimulation of central noradrenergic. Estestvennye nauki = Natural Sciences. 2017; 59 (2): 71–79. [In Russian].Tryasuchev A.V., Kuryanova E.V., Zinoveva K.I., Myasnikova E.A., Dyakonova V.F., Ostroushko T.S. Adrenoreactivity of erythrocytes and cardiac rhythm of rats with the administration of anaprilin and atropine against the background of stimulation of central noradrenergic. Estestvennye nauki = Natural Sciences. 2017; 59 (2): 71–79. [In Russian].Tryasuchev A.V., Kuryanova E.V., Zinoveva K.I., Myasnikova E.A., Dyakonova V.F., Ostroushko T.S. Adrenoreactivity of erythrocytes and cardiac rhythm of rats with the administration of anaprilin and atropine against the background of stimulation of central noradrenergic. Estestvennye nauki = Natural Sciences. 2017; 59 (2): 71–79. [In Russian].Tsirkin V.I., Anisimov K.Yu., Hlybova S.V., Dmitrieva S.L., Bratuhina O .A., Popova V.C., Shushkanova E.G. Chromoreactivity of erythrocytes as a reflection of the course of pregnancy and childbirth. Vestnik Ural’skoy meditsinskoy akademicheskoy nauki = Journal of Ural Medical Academic Science. 2015; (4): 143–150. [In Russian].Tsirkin V.I., Anisimov K.Yu., Hlybova S.V., Dmitrieva S.L., Bratuhina O .A., Popova V.C., Shushkanova E.G. Chromoreactivity of erythrocytes as a reflection of the course of pregnancy and childbirth. Vestnik Ural’skoy meditsinskoy akademicheskoy nauki = Journal of Ural Medical Academic Science. 2015; (4): 143–150. [In Russian].Tsirkin V.I., Anisimov K.Yu., Hlybova S.V., Dmitrieva S.L., Bratuhina O .A., Popova V.C., Shushkanova E.G. Chromoreactivity of erythrocytes as a reflection of the course of pregnancy and childbirth. Vestnik Ural’skoy meditsinskoy akademicheskoy nauki = Journal of Ural Medical Academic Science. 2015; (4): 143–150. [In Russian].Tsirkin V.I., Anisimov K.Yu., Hlybova S.V., Dmitrieva S.L., Bratuhina O .A., Popova V.C., Shushkanova E.G. Chromoreactivity of erythrocytes as a reflection of the course of pregnancy and childbirth. Vestnik Ural’skoy meditsinskoy akademicheskoy nauki = Journal of Ural Medical Academic Science. 2015; (4): 143–150. [In Russian].Fu Y., Han J., Ishola T., Scerbo M., Adwanikar H., Ramsey C., Neugebauer V. PKA and ERK, but not PKC, in the amygdala contribute to pain-related synaptic plasticity and behavior. Mol. Pain. 2008; 6 (4): 26–46.Fu Y., Han J., Ishola T., Scerbo M., Adwanikar H., Ramsey C., Neugebauer V. PKA and ERK, but not PKC, in the amygdala contribute to pain-related synaptic plasticity and behavior. Mol. Pain. 2008; 6 (4): 26–46.Fu Y., Han J., Ishola T., Scerbo M., Adwanikar H., Ramsey C., Neugebauer V. PKA and ERK, but not PKC, in the amygdala contribute to pain-related synaptic plasticity and behavior. Mol. Pain. 2008; 6 (4): 26–46.Fu Y., Han J., Ishola T., Scerbo M., Adwanikar H., Ramsey C., Neugebauer V. PKA and ERK, but not PKC, in the amygdala contribute to pain-related synaptic plasticity and behavior. Mol. Pain. 2008; 6 (4): 26–46.Katzung B.G. Basic and clinical pharmacology, 14th ed. McGraw-Hill Education, 2017. 1264 p.Katzung B.G. Basic and clinical pharmacology, 14th ed. McGraw-Hill Education, 2017. 1264 p.Katzung B.G. Basic and clinical pharmacology, 14th ed. McGraw-Hill Education, 2017. 1264 p.Katzung B.G. Basic and clinical pharmacology, 14th ed. McGraw-Hill Education, 2017. 1264 p.Lopes de Almeida J.P., Saldanha C. Nonneuronal cholinergic system in human erythrocytes biological role and clinical relevance. J. Membr. Biol. 2010; 234: 227–234.Lopes de Almeida J.P., Saldanha C. Nonneuronal cholinergic system in human erythrocytes biological role and clinical relevance. J. Membr. Biol. 2010; 234: 227–234.Lopes de Almeida J.P., Saldanha C. Nonneuronal cholinergic system in human erythrocytes biological role and clinical relevance. J. Membr. Biol. 2010; 234: 227–234.Lopes de Almeida J.P., Saldanha C. Nonneuronal cholinergic system in human erythrocytes biological role and clinical relevance. J. Membr. Biol. 2010; 234: 227–234.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.