Функциональное состояние митохондрий кардиомиоцитов при злокачественном процессе на фоне коморбидной патологии в эксперименте

Цель исследования. Изучение показателей свободнорадикального окисления и дыхания митохондрий клеток сердца при злокачественном процессе на фоне сахарного диабета и хронической нейрогенной боли у экспериментальных животных. Материалы и методы. Работа выполнена на нелинейных крысах-самках ( n= 32) и мышах-самках линии С57ВL/6 ( n= 84). Экспериментальные группы крыс: интактная 1 ( n= 8), контрольная группа 1 ( n= 8) с сахарным диабетом (СД), группа сравнения 1 ( n= 8) - стандартная подкожная перевивка карциномы Герена, основная группа 1 ( n= 8) - через 1 неделю стойкой гипергликемии перевивали карциному Герена. Экспериментальные группы мышей: интактная 2 ( n= 21), контрольная 2 ( n= 21) - воспроизведение модели хронической нейрогенной боли (ХНБ), группа сравнения 2 ( n= 21) - стандартная подкожная перевивка меланомы (В16/F10), основная группа 2 ( n= 21) (ХНБ+В16/F10) - меланому перевивали через 3 недели после создания модели ХНБ. Митохондрии сердца получали методом дифференциального центрифугирования. В образцах митохондрий методом ИФА определяли концентрацию: цитохрома С (нг/мг белка), 8-гидрокси-2'-дезоксигуанозина (8-OHdG) (нг/мг белка), малонового диальдегида (МДА) (мкмоль/г белка). Статистический анализ - Statistica 10.0. Результаты. Наличие СД у крыс способствовало повышению 8-OHdG в 6,3 раза, МДА в 1,9 раза ( р= 0,0000) и снижению цитохрома С в 1,5 раза ( р= 0,0053) в митохондриях клеток сердца по сравнению с интактными значениями. СД+карцинома Герена у крыс вызывало повышение уровня 8-OHdG в 14,0 раз, МДА в 1,7 раза ( р= 0,0000) и снижение цитохрома С в 1,5 раза ( р= 0,0093) по сравнению с интактными значениями. Присутствие ХНБ у мышей не повлияло на уровень изучаемых показателей в митохондриях сердца. ХНБ+меланома В16/F10 у мышей приводило к повышению уровня 8-OHdG в 7,1 раза, МДА в 1,6 раза ( р= 0,0000) и снижению уровня цитохрома С в 1,6 раза ( р= 0,0008). Заключение. Коморбидная патология (сахарный диабет, хроническая нейрогенная боль), сопряженная со злокачественным процессом, усугубляет дисфункцию митохондрий клеток сердца с дестабилизацией дыхательной цепи, опосредованной процессами свободнорадикального окисления.

Purpose of the study. An analysis of indices of free radical oxidation and respiration of mitochondria of heart cells in a malignant process in presence of diabetes mellitus and chronic neurogenic pain in experimental animals. Materials and methods. The study included outbred female rats ( n= 32) and С57ВL/6 female mice ( n= 84). Experimental groups of rats were: intact group 1 ( n= 8), control group 1 ( n= 8) with diabetes mellitus (DM), comparison group 1 ( n= 8) with standard subcutaneous transplantation of Guerin's carcinoma, main group 1 ( n= 8) with Guerin's carcinoma transplanted after 1 week of persistent hyperglycemia. Experimental groups of mice were: intact group 2 ( n= 21), control group 2 ( n= 21) with a model of chronic neurogenic pain (CNP), comparison group 2 ( n= 21) with standard subcutaneous transplantation of melanoma (B16/F10), main group 2 ( n= 21) (CNP+B16/F10) with melanoma transplanted 3 weeks after the CNP model creation. Heart mitochondria were isolated by differential centrifugation. Levels of cytochrome C (ng/mg of protein), 8-hydroxy-2'-deoxyguanosine (8-OHdG) (ng/mg of protein), and malondialdehyde (MDA) (μmol/g of protein) were measured in mitochondrial samples by ELISA. Statistical analysis was performed using the Statistica 10.0 program. Results. DM in rats upregulated 8-OHdG by 6.3 times and MDA by 1.9 times ( р= 0.0000) and downregulated cytochrome C by 1.5 times ( р= 0.0053) in heart cell mitochondria, compared to intact values. DM+Guerin's carcinoma in rats increased 8-OHdG by 14.0 times and MDA by 1.7 times ( р= 0.0000) and decreased cytochrome C by 1.5 times ( р= 0.0000), compared to intact values. CNP in mice did not affect the studied parameters in mitochondria of the heart. CNP+B16/F10 in mice increased 8-OHdG by 7.1 times and MDA by 1.6 times ( р= 0.0000) and decreased cytochrome C by 1.6 times ( р= 0.0008). Conclusions. Comorbidity (diabetes mellitus, chronic neurogenic pain) together with malignant pathology aggravates mitochondrial dysfunction of heart cells with destabilization of the respiratory chain mediated by free radical oxidation processes.