sibmedСибирский научный медицинский журналСибирский научный медицинский журнал2410-25122410-2520ИЦиГ СО РАН10.18699/SSMJ20250210sibmed-2079Research ArticleМЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИBIOMEDICINEИсследование морфофункционального статуса макрофагов в спайках брюшной полости у крыс и при воздействии окисленным декстраномInvestigation of the morphofunctional status of macrophages in abdominal adhesions in rats and on exposure to oxidized dextranhttps://orcid.org/0000-0002-8200-3998КарповМ. А.KarpovM. A.

Карпов Михаил Александрович, к.м.н,

630060, г. Новосибирск, ул. Тимакова, 2630091, г. Новосибирск, Красный пр., 52 

 Mikhail A. Karpov, candidate of medical sciences 

630060, Novosibirsk, Timakova st., 2

630091, Novosibirsk, Krasny ave., 52

karpov-ma@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-0400-1011НадеевА. П.NadeevA. P.

Надеев Александр Петрович, д.м.н., проф.

630060, г. Новосибирск, ул. Тимакова, 2630091, г. Новосибирск, Красный пр., 52 

 Aleksandr P. Nadeev, doctor of medical sciences, professor 

630060, Novosibirsk, Timakova st., 2

630091, Novosibirsk, Krasny ave., 52

nadeevngma@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5078-4216ШкурупийВ. А.ShkurupiyV. A.

Шкурупий Вячеслав Алексеевич, д.м.н., проф., акад. РАН  

630091, г. Новосибирск, Красный пр., 52 

 Vyacheslav A. Shkurupiy, doctor of medical sciences, professor, academician of the RAS 

 630091, Novosibirsk, Krasny ave., 52 

sck@centercem.ruhttps://orcid.org/0000-0002-4507-093XБгатоваН. П.BgatovaN. P.

Бгатова Наталия Петровна, д.б.н., проф.

630117, г. Новосибирск, ул. Арбузова, 6 

 Nataliya P. Bgatova, doctor of biological sciences, professor 

630117, Novosibirsk, Arbuzova st., 6

nataliya.bgatova@yandex.ruhttps://orcid.org/0009-0008-2032-4981БасоваА. В.BasovaA. V.

Басова Анастасия Витальевна

 630091, г. Новосибирск, Красный пр., 52 

 Anastasiya V. Basova 

 630091, Novosibirsk, Krasny ave., 52 

basovvva@mail.ruhttps://orcid.org/0009-0003-0740-1819ВолчекМ. А.VolchekM. A.

 Волчек Мария Александровна

 630091, г. Новосибирск, Красный пр., 52 

 Mariya A. Volchek 

 630091, Novosibirsk, Krasny ave., 52 

maria.volcheck@icloud.comhttps://orcid.org/0000-0003-4458-1188ВолчекА. В.VolchekA. V.

 Волчек Александр Викторович, ORCID:  

 630091, г. Новосибирск, Красный пр., 52 

 Aleksandr V. Volchek 

 630091, Novosibirsk, Krasny ave., 52 

alexander@volcheck.ruФИЦ фундаментальной и трансляционной медицины; Новосибирский государственный медицинский университет Минздрава РоссииРоссияFederal Research Center of Fundamental and Translational Medicine; Novosibirsk State Medical University of Minzdrav of RussiaRussian FederationФИЦ фундаментальной и трансляционной медицины; ШкурупийРоссияFederal Research Center of Fundamental and Translational Medicine; Novosibirsk State Medical University of Minzdrav of RussiaRussian FederationНовосибирский государственный медицинский университет Минздрава РоссииРоссияNovosibirsk State Medical University of Minzdrav of RussiaRussian FederationНИИ клинической и экспериментальной лимфологии – филиал ФИЦ Институт цитологии и генетики СО РАНРоссияResearch Institute of Clinical and Experimental Lymphology – Branch of the Federal Research Center Institute of Cytology and Genetics SB RASRussian Federation20250605202545294101Copyright © Карпов М.А., Надеев А.П., Шкурупий В.А., Бгатова Н.П., Басова А.В., Волчек М.А., Волчек А.В., 20252025Карпов М.А., Надеев А.П., Шкурупий В.А., Бгатова Н.П., Басова А.В., Волчек М.А., Волчек А.В.Karpov M.A., Nadeev A.P., Shkurupiy V.A., Bgatova N.P., Basova A.V., Volchek M.A., Volchek A.V.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/2079

Спайки брюшной полости образуются в результате организации фибринозного экссудата, последующего фиброзирования в связи с низкой фагоцитарной активностью макрофагов, что связывают с их М1-статусом. Окисленный декстран (ОД) может ограничивать развитие фиброза, оказывая стимулирующее влияние на фагоцитоз.Цель исследования – изучение морфофункционального статуса макрофагов при формировании спаек брюшной полости в эксперименте и при воздействии ОД.Материал и методы. У самцов крыс Вистар (n = 30) моделировали спаечный процесс в брюшной полости. Животных разделили на три группы: группа 1 – контрольная, со спайками в брюшной полости; крысам группы 2 однократно вводили по 2 мл 5%-го водного раствора ОД; группу 3 составили интактные животные. Крыс выводили из эксперимента на 7-е и 21-е сутки. Проводили гистологическое иммуногистохимическое (IL-10, IFNγ, IL-1, TNFα, TGF-β) и электронно-микроскопическое исследование спаек брюшной полости, морфометрию структур.Результаты и их обсуждение. Макрофаги в спайках крыс групп 1 и 2 были больше, чем у интактных животных. На 7-е и 21-е сутки макрофаги крыс группы 2 были соответственно на 19 % и в 2,5 раза крупнее, чем у животных группы 1, содержали в цитоплазме больше фагосом, фаголизосом и шероховатого эндоплазматического ретикулума, к 21-м суткам ядерно-цитоплазматическое соотношение было смещено в сторону преобладания цитоплазмы. Экспрессия IFNγ в инфильтратах спаек у крыс группы 2 возрастала в 3,2 раза, указывая на большую фагоцитарную активность макрофагов. Экспрессия IL-10 и TGF-β на 7-е и 21-е сутки была представлена в большем количестве макрофагов крыс группы 2, чем группы 1 (в 2,7 и 4,1 раза соответственно), а IL-1 и TNFα ‒ в меньшем (в 4,6 и 3,2 раза соответственно), что соответствовало фенотипическим признакам макрофагов М2-типа. Заключение. Популяция макрофагов в воспалительных инфильтратах спаек брюшной полости гетерогенна, присутствуют признаки М1- и М2-типа. Под влиянием ОД фагоцитарная активность макрофагов М2-типа увеличивается, препятствуя формированию спаек.

Abdominal adhesions result from the organization of fibrinous exudate and subsequent fibrosis, attributed to the low phagocytic activity of macrophages associated with their M1 phenotype. Oxidized dextran (OD) can limit the development of fibrosis by exerting a stimulating effect on phagocytosis.The aim of the study is to investigate the morphofunctional status of macrophages during the formation of abdominal adhesions in an experimental model and under exposure to OD.Material and methods. In male Wistar rats (n = 30), the adhesive process in the abdominal cavity was simulated. The animals were divided into 3 groups: group 1 – control, with adhesions in the abdominal cavity; group 2 rats were injected once with 2 ml of OD 5 % aqueous solution; the 3rd group consisted of intact animals. The rats were removed from the experiment on the 7th and 21st days. Histological immunohistochemical (Il-10, IFNγ, Il-1, TNFα, TGF-β) and electron microscopic study of abdominal adhesions, morphometry of structures were performed.Results and discussion. Macrophages in adhesions of group 1 and 2 rats were larger, compared to those in intact animals. On days 7 and 21 macrophages in group 2 rats were 19 % and 2.5 times larger, respectively, compared to group 1 animals, contained in the cytoplasm a greater number of phagosomes, phagolysosomes and rough endoplasmic reticulum, by the 21st day nuclear-to-cytoplasmic ratio was shifted towards the cytoplasm. The expression of IFNγ in the infiltrates of adhesions in group 2 rats increased 3,2-fold, indicating greater phagocytotic activity of macrophages. The expression of IL-10 and TGFβ on the 7th and 21st days was represented in a larger number of macrophages of group 2 than group 1 rats (2.7 and 4.1 times, respectively), but IL-1 and TNFα ‒ in a smaller number (4.6 and 3.2 times, respectively), which corresponded to the phenotypic characteristics of M2 macrophages.Conclusions. The population of macrophages in inflammatory infiltrates of abdominal adhesions is heterogeneous, there are signs of M1 and M2 type. Under the influence of OD, the phagocytic activity of M2 type macrophages increases, preventing the formation of adhesions.

спайкикрысыокисленный декстранмакрофагиполяризацияультраструктураэлектронная микроскопияadhesionsratsoxidized dextranmacrophagespolarizationultrastructureelectron microscopyReferencesWiseman D. Advances, retreats and challenges in adhesions research. Innova. 2016;2(3):7–29. doi: 10.21626/innova/2016.2/01Wiseman D. Advances, retreats and challenges in adhesions research. Innova. 2016;2(3):7–29. doi: 10.21626/innova/2016.2/01Самарцев В.А., Гаврилов В.А., Пушкарев Б.С., Паршаков А.А., Кузнецова М.П., Кузнецова М.В. Спаечная болезнь брюшной полости: состояние проблемы и современные методы профилактики. Перм. мед. ж. 2019;36(3):72–90. doi: 10.17816/pmj36372-90Samartsev V.A., Gavrilov V.A., Pushkarev B.S., Parshakov A.A., Kuznetsova M.P., Kuznetsova M.V. Peritoneal adhesion: state of issue and modern methods of prevention. Permskiy meditsinskiy zhurnal = Perm Medical Journal. 2019;36(3):72–90. [In Russian]. doi: 10.17816/pmj36372-90Liu X.R., Liu F., Li Z.W., Liu X.Y., Zhang W., Peng D. The risk of postoperative complications is higher in stage I-III colorectal cancer patients with previous abdominal surgery: a propensity score matching analysis. Clin. Transl. Oncol. 2023;25(12):3471–3478. doi: 10.1007/s12094-023-03210-9Liu X.R., Liu F., Li Z.W., Liu X.Y., Zhang W., Peng D. The risk of postoperative complications is higher in stage I-III colorectal cancer patients with previous abdominal surgery: a propensity score matching analysis. Clin. Transl. Oncol. 2023;25(12):3471–3478. doi: 10.1007/s12094-023-03210-9Ito T., Shintani Y., Fields L., Shiraishi M., Podaru M.N., Kainuma S., Yamashita K., Kobayashi K., Perretti M., Lewis-McDougall F., Suzuki K. Cell barrier function of resident peritoneal macrophages in postoperative adhesions. Nat. Commun. 2021;12(1):2232. doi: 10.1038/s41467-021-22536-yIto T., Shintani Y., Fields L., Shiraishi M., Podaru M.N., Kainuma S., Yamashita K., Kobayashi K., Perretti M., Lewis-McDougall F., Suzuki K. Cell barrier function of resident peritoneal macrophages in postoperative adhesions. Nat. Commun. 2021;12(1):2232. doi: 10.1038/s41467-021-22536-yInal A., Saydam S. Effect of intraperitoneal and systemic sirolimus administration on postoperative peritoneal adhesions in rats. Journal of Basic and Clinical Health Sciences. 2021;5(3):195–200. doi: 10.30621/jbachs.977476Inal A., Saydam S. Effect of intraperitoneal and systemic sirolimus administration on postoperative peritoneal adhesions in rats. Journal of Basic and Clinical Health Sciences. 2021;5(3):195–200. doi: 10.30621/jbachs.977476Haney A.F. Identification of macrophages at the site of peritoneal injury: evidence supporting a direct role for peritoneal macrophages in healing injured peritoneum. Fertil. Steril. 2000;73(5):988–995. doi: 10.1016/s0015-0282(00)00490-8Haney A.F. Identification of macrophages at the site of peritoneal injury: evidence supporting a direct role for peritoneal macrophages in healing injured peritoneum. Fertil. Steril. 2000;73(5):988–995. doi: 10.1016/s0015-0282(00)00490-8Sahputra R., Dejyong K., Woolf A.S., Mack M., Allen J.E., Rückerl D., Herrick S.E. Monocyte-derived peritoneal macrophages protect C57BL/6 mice against surgery-induced adhesions. Front. Immunol. 2022;13:1000491. doi: 10.3389/fimmu.2022.1000491Sahputra R., Dejyong K., Woolf A.S., Mack M., Allen J.E., Rückerl D., Herrick S.E. Monocyte-derived peritoneal macrophages protect C57BL/6 mice against surgery-induced adhesions. Front. Immunol. 2022;13:1000491. doi: 10.3389/fimmu.2022.1000491Скальский С., Соколова Т. Реактивность макрофагальной системы при спайкообразовании. Врач. 2018;29(5):81–83. doi: 10.29296/25877305-2018-05-19Skalsky S., Sokolova T. Reactivity of the macrophage system in adhesion formation. Vrach = The Doctor. 2018;29(5):81–83. [In Russian]. doi: 10.29296/25877305-2018-05-19Дремина Н.Н., Шурыгин М.Г., Чепурных Е.Е., Шурыгина И.А. Роль факторов роста при спаечном процессе в брюшной полости. Acta Biomed. Sci. 2019;4(5):98–103. doi: 10.29413/ABS.2019-4.5.16Dremina N.N., Shurygin M.G., Chepurnykh E.E., Shurygina I.A. Role of growth factors in the adhesive process in the abdominal cavity. Acta Biomed. Sci. 2019; 4(5): 98–103. [In Russian]. doi: 10.29413/ABS.2019-4.5.16Strizova Z., Benesova I., Bartolini R., Novysedlak R., Cecrdlova E., Foley L.K., Striz I. M1/M2 macrophages and their overlaps – myth or reality? Clin. Sci. (Lond). 2023;137(15):1067–1093. doi: 10.1042/CS20220531Strizova Z., Benesova I., Bartolini R., Novysedlak R., Cecrdlova E., Foley L.K., Striz I. M1/M2 macrophages and their overlaps – myth or reality? Clin. Sci. (Lond). 2023;137(15):1067–1093. doi: 10.1042/CS20220531Федоров А.А., Ермак Н.А., Геращенко Т.С., Топольницкий Е.Б., Шефер Н.А., Родионов Е.О., Стахеева М.Н. Поляризация макрофагов: механизмы, маркеры и факторы индукции. Сиб. онкол. ж. 2022;21(4): 124–136. doi: 10.21294/1814-4861-2022-21-4-124-136Fedorov A.A., Ermak N.A., Gerashchenko T.S., Topolnitskiy E.B., Shefer N.A., Rodionov E.O., Stakheeva M.N. Polarization of macrophages: mechanisms, markers and factors of induction. Sibirskiy onkologicheskiy zhurnal = Siberian Journal of Oncology. 2022;21(4):124–136. [In Russian]. doi: 10.21294/1814-4861-2022-21-4-124-136Румянцев В.А., Шиманский Ш.Л., Гаспарян М.Г., Асаян А.Г., Рябиков М.Д., Моисеев Д.А., Юсупова Ю.И. Влияние биотехнологий репрограммирования макрофагов на инициированную воспалительную реакцию в пародонте мышей (экспериментальное исследование). Вят. мед. вестн. 2019;(2):56–60.Rumyantsev V.A., Shimansky Sh.L., Gasparyan M.G., Asayan A.G., Ryаbikov M.D., Moiseev D.A., Yusupova Yu.I. Influence of macrophage reprogramming biotechnologyon the initiated inflammatory reaction in the periodont of mice (pilot study). Vyatskiy meditsinskiy vestnik = Vyatka Medical Bulletin. 2019;(2):56–60. [In Russian].Румянцев В.А., Денис А.Г., Шиманский Ш.Л., Шестакова В.Г., Донсков С.А., Блинова А.В. Морфологические изменения в тканях пародонта под влиянием клинической методики репрограммирования макрофагов. Голова и шея. 2022;10(4):8–15 doi: 10.25792/HN.2022.10.4.8–15Rumyantsev V.A., Denis A.G., Shimansky Sh.L., Shestakova V.G., Donskov S.A., Blinova A.V. Morphological changes in periodontal tissues under the influence of clinical methods of reprogramming macrophages. Golova i sheya = Head and Neck. 2022;10(4):8–15 [In Russian]. doi: 10.25792/HN.2022.10.4.8–15Kishore A., Petrek M. Roles of macrophage polarization and macrophage-derived miRNAs in pulmonary fibrosis. Front. Immunol. 2021;12:678457. doi: 10.3389/fimmu.2021.678457Kishore A., Petrek M. Roles of macrophage polarization and macrophage-derived miRNAs in pulmonary fibrosis. Front. Immunol. 2021;12:678457. doi: 10.3389/fimmu.2021.678457Lu Y., Wang Y., Wang Y., Wu Y., Huang Y., Liu X., Zhang S., Zhong S., Li Y., Li B., … Zhou H. M1-like macrophages modulate fibrosis and inflammation of orbital fibroblasts in Graves’ orbitopathy: Potential relevance to soluble interleukin-6 receptor. Thyroid. 2023;33(3):338–350. doi: 10.1089/thy.2022.0254Lu Y., Wang Y., Wang Y., Wu Y., Huang Y., Liu X., Zhang S., Zhong S., Li Y., Li B., … Zhou H. M1-like macrophages modulate fibrosis and inflammation of orbital fibroblasts in Graves’ orbitopathy: Potential relevance to soluble interleukin-6 receptor. Thyroid. 2023;33(3):338–350. doi: 10.1089/thy.2022.0254Карпов М.А., Шкурупий В.А., Троицкий А.В. Исследование эффективности средства и способа профилактики спаек в брюшной полости крыс. Бюл. эксперим. биол. и мед. 2021;171(4):418–423. doi: 10.47056/0365-9615-2021-171-4-418-423Karpov M.A., Shkurupiy V.A., Troitskii A.V. The ctudy of efficiency of the approach to prevent the adhesions in the abdominal cavity of rats. Bull. Exp. Biol. Med. 2021;171(4):416–420. doi: 10.1007/s10517-021-05240-1Жарков А.С., Шкурупий В.А., Глазев Д.Ю., Беляев В.Н., Фролов А.В. Cпособ получения окисленного декстрана. Пат. 2592617 РФ; опубл. 27.07.2016.Zharkov A.S., Shkurupiy V.A., Glazev D.Yu., Belyaev V.N., Frolov A.V. Method for obtaining oxidized dextran. Patent 2592617 RF; published 27.07.2016. [In Russian].Аюшинова Н.И., Шурыгина И.А., Григорьев Е.Г., Шурыгин М.Г. Моделирование спаечного процесса брюшной полости (обзор литературы). Acta Biomed. Sci. 2018,3(6):107–113. doi 10.29413/ABS.2018-3.6.15Ayushinova N.I., Shurygina I.A., Grigoriev E.G., Shurygin M.G. Inducement of experimental abdominal adhesions (literature review). Acta Biomedica Scientifica. 2018;3(6):107–113. [In Russian]. doi 10.29413/ABS.2018-3.6.15Lu X., Ding Y.J., Wang Y., Hong X.D., Fei Y.H.H., Si T.T., Wu J.F., Zhou Y., Chen A.F., Zhang X.D., Jin J. Macrophage M2 polarisation empowered reduction of abdominal adhesions via recombinant human type III collagen. Surgical Practice. 2024;28(4):209–215. doi: 10.1111/1744-1633.12714Lu X., Ding Y.J., Wang Y., Hong X.D., Fei Y.H.H., Si T.T., Wu J.F., Zhou Y., Chen A.F., Zhang X.D., Jin J. Macrophage M2 polarisation empowered reduction of abdominal adhesions via recombinant human type III collagen. Surgical Practice. 2024;28(4):209–215. doi: 10.1111/1744-1633.12714Луцкий А.А., Жирков А.А., Лобзин Д.Ю., Рао М., Алексеева Л.А., Мейрер М., Лобзин Ю.В. Интерферон-γ: биологическая функция и значение для диагностики клеточного иммунного ответа. Ж. инфектол. 2015;7(4):10–22. doi: 10.22625/2072-6732-2015-7-4-10-22Lutskii A.A., Zhirkov A.A., Lobzin D.Yu., Rao M., Alekseeva L.A., Maeurer M., Lobzin Yu.V. Interferon-γ: biological function and application for study of cellular immune response. Zhurnal infektologii = Journal of Infectology. 2015;7(4):10–22. [In Russian]. doi: 10.22625/2072-6732-2015-7-4-10-22

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