Влияние ксенона на провоспалительную активацию и апоптоз нейтрофилов человека в условиях ex vivo

Актуальность Синдром системного воспалительного ответа, лежащий в основе повреждающего действия факторов инфекционного и неинфекционного генеза, может стать причиной полиорганной недостаточности. Степень его выраженности определяется в том числе активацией нейтрофилов. В работе освещены новые механизмы противовоспалительного действия ингаляционного анестетика ксенона, опосредованные снижением способности нейтрофилов к провоспалительной реакции. ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ Оценить влияние ксенона на активацию нейтрофилов человека в условиях ex vivo. Материал и методы Проведено изучение влияния ингаляции ксенона на снижение способности нейтрофилов к провоспалительной активации путем снижения экспрессии молекул адгезии CD11b и CD66b на поверхности нейтрофилов и на фосфорилирование провоспалительных киназ: ERK1/2 и киназы - р38 в нейтрофилах здоровых добровольцев. Результаты Применение ксенона в дозе 30 об. % в течение 60 минут у здоровых добровольцев статистически значимо снижает способность нейтрофилов к провоспалительной активации. Добавление к среде инкубации нейтрофилов липополисахарида (ЛПС) вызывает их выраженную активацию, статистически значимо увеличивая фосфорилирование ключевых провоспалительных киназ нейтрофилов ERK1/2 и киназы - р38. Ингаляция ксенона у добровольцев (30% в течение 60 минут) обладает выраженным противовоспалительным эффектом на нейтрофилы, стимулированные ЛПС, уменьшая их активацию путем ингибирования провоспалительной киназы ERK1/2 и провоспалительной МАР-киназы р38. Заключение Настоящее исследование, выполненное на выделенных нейтрофилах добровольцев, которым была проведена ингаляция ксенона, выявило противовоспалительные свойства инертного газа ксенона, что, на наш взгляд, может иметь прямое отношение к выявлению механизма его нейропротекторных свойств. Таким образом, имеющиеся на сегодняшний день результаты исследований позволяют предположить, что ксенон имеет выраженный плейотропный механизм защиты головного мозга. Это и частичная блокада NMDA-рецепторов, и фосфорилирование фермента гликогенсинтазы-3â, и ограничение воспалительной активации нейтрофилов. Выводы Ингаляция ксенона у добровольцев (30% в течение 60 минут) обладает выраженным противовоспалительным эффектом на нейтрофилы, стимулированные липополисахаридами, уменьшая их активацию путем ингибирования провоспалительной киназы ERK1/2 и провоспалительной МАР-киназы р38, а также снижая экспрессию маркеров активации и дегрануляции CD11b и CD66b на поверхности нейтрофилов. Стимуляция липополисахаридами статистически значимо уменьшает спонтанный апоптоз нейтрофилов, в то время как ксенон увеличивает способность нейтрофилов к апоптозу, что, вероятно, будет способствовать разрешению воспаления.

BACKGROUND The syndrome of systemic inflammatory response, which underlies the damaging effect of factors of infectious and non-infectious genesis, may cause multiple organ failure. The degree of its severity is determined, among other things, by the activation of neutrophils. The paper highlights new mechanisms of the anti-inflammatory action of the inhalation anesthetic xenon, mediated by a decrease in the ability of neutrophils to pro-inflammatory response. Aim of study To evaluate the effect of xenon on the activation of human neutrophils under ex vivo conditions. Material and methods We studied the effect of xenon inhalation on reduction of the ability of neutrophils to be activated proinflammatory by reduced expression of adhesion molecules CD11b and CD66b on the surface of neutrophils and on the phosphorylation of proinflammatory kinases: ERK 1/2 and kinase - p38 in neutrophils of healthy volunteers. Results The use of xenon at a dose of 30 vol. % within 60 minutes in healthy volunteers statistically significantly reduces the ability of neutrophils to pro-inflammatory activation. The addition of lipopolysaccharide (LPS) to the incubation medium of neutrophils causes their pronounced activation, statistically significantly increasing the phosphorylation of key proinflammatory neutrophil kinases ERK1/2 and kinase p38. Inhalation of xenon in volunteers (30% within 60 minutes) has a pronounced anti-inflammatory effect on LPS-stimulated neutrophils, decreasing their activation by inhibiting pro-inflammatory kinase ERK1/2 and pro-inflammatory MAP kinase p38. Conclusion The actual study, performed on isolated neutrophils from volunteers who underwent xenon inhalation, revealed the anti-inflammatory properties of the inert gas xenon, which, in our opinion, may have a direct relationship to the identification of the mechanism of its neuroprotective properties. Thus, the research results available today suggest that xenon has a pronounced pleiotropic mechanism of brain protection. This is a partial blockade of NMDA receptors, and phosphorylation of the enzyme glycogen synthase-3â, and limitation of the inflammatory activation of neutrophils. FINDINGS Inhalation of xenon in volunteers (30% within 60 minutes) has a pronounced anti-inflammatory effect on neutrophils stimulated by lipopolysaccharides, decreasing their activation by inhibiting proinflammatory ERK 1/2 kinase and proinflammatory MAP kinase p38, as well as reducing the expression of markers of activation and degranulation CD11b and CD66b on the surface of neutrophils. Stimulation by lipopolysaccharides statistically significantly reduces spontaneous apoptosis of neutrophils, while xenon increases the ability of neutrophils to apoptosis, which is likely to contribute to the resolution of inflammation.