Science and Innovations in MedicineScience and Innovations in MedicineНаука и инновации в медицине2500-13882618-754XFSBEI of Higher Education SamSMU of Ministry of Health of the Russian Federation10959910.35693/2500-1388-2023-8-1-60-65PharmacologyФармакология, клиническая фармакологияResearch ArticleAssessment of naphazoline effect on erythrocyte superoxide dismutase activity in rats under experimental modeling of acute radiation sicknessОценка влияния нафазолина на активность супероксиддисмутазы эритроцитов крыс в условиях экспериментального моделирования острой лучевой болезниhttps://orcid.org/0000-0002-2643-7767IvanovValerii S.ИвановВ. С.
Russian Federation

Senior Resident of the Clinic of Naval Therapy

старший ординатор клиники военно-морской терапии

ivanovmed84@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-9278-5698SeleznevAleksei B.СелезневА. Б.
Russian Federation

PhD, Associate Professor, Deputy Head of Research Test Center of Medical and Biological Defense

канд. мед. наук, доцент, заместитель начальника научно-исследовательского испытательного центра (медико-биологической защиты)

alexseleznov@list.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1707-6912RaguzinEvgenii V.РагузинЕ. В.
Russian Federation

PhD, Deputy Head of Scientific-Research Testing Department

канд. мед. наук, заместитель начальника научно-исследовательского испытательного отдела

evgeny.raguzin@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0001-5582-1111IvchenkoEvgenii V.ИвченкоЕ. В.
Russian Federation

PhD, Associate Professor, Deputy Head of the Military Medical Academy for Scientific Work

д-р мед. наук, доцент, заместитель начальника Военно-медицинской академии по научной работе

8333535@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-8228-2800PechurinaTatyana B.ПечуринаТ. Б.
Russian Federation

PhD, Junior Researcher

канд. тех. наук, младший научный сотрудник

tat79@list.ruhttps://orcid.org/0000-0002-8708-8484IvanovIgor M.ИвановИ. М.
Russian Federation

PhD, Head of Research and Development Testing Department

канд. мед. наук, начальник научно-исследовательского испытательного отдела

igor611ivanov@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0001-9425-6565GlushenkoDaniil D.ГлушенкоД. Д.
Russian Federation

5th year cadet, 3rd Faculty

курсант 5 курса 3 факультета

glushenko.daniil.d@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0161-5977GlushakovRuslan V.ГлушаковР. В.
Russian Federation

PhD, Associate Professor, Head of Research Department (Medical and Biological Research) of Research Center

д-р мед. наук, доцент, начальник научно-исследовательского отдела (медико-биологических исследований) научно-исследовательского центра

glushakovruslan@gmail.comMilitary Medical Academy named after S.M. KirovФедеральное государственное бюджетное военное образовательное учреждение высшего образования «Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова» Министерства обороны Российской ФедерацииState Research Scientific Institute of Military MedicineФГБУ «Государственный научно-исследовательский испытательный институт военной медицины» Министерства обороны Российской ФедерацииMilitary Medical Academy named after S.M. KirovФедеральное государственное бюджетное военное образовательное учреждение высшего образования «Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова» Министерства обороны Российской Федерации110220238160650908202219112022Copyright ©; 2023, Ivanov V.S., Seleznev A.B., Raguzin E.V., Ivchenko E.V., Pechurina T.B., Ivanov I.M., Glushenko D.D., Glushakov R.V.Copyright ©; 2023, Иванов В.С., Селезнев А.Б., Рагузин Е.В., Ивченко Е.В., Печурина Т.Б., Иванов И.М., Глушенко Д.Д., Глушаков Р.В.2023Ivanov V.S., Seleznev A.B., Raguzin E.V., Ivchenko E.V., Pechurina T.B., Ivanov I.M., Glushenko D.D., Glushakov R.V.Иванов В.С., Селезнев А.Б., Рагузин Е.В., Ивченко Е.В., Печурина Т.Б., Иванов И.М., Глушенко Д.Д., Глушаков Р.В.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://innoscience.ru/2500-1388/article/view/109599

Aim – to assess the activity of superoxide dismutase in erythrocytes of rats after a single intramuscular injection of naphazoline in radiofrequency dose and in experimental simulation of acute radiation sickness.

Material and methods. The activity of erythrocytes superoxide dismutase (SOD) after single intramuscular injection of nafazoline in experimental modeling of acute radiation sickness was investigated. The pharmacological properties and mechanisms of radioprotective action of nafazoline were clarified based on the dynamics of activity of erythrocytes SOD in intact and irradiated animals with the dose of 7,4 Gy.

Results. The superoxide dismutase activity was found to increase significantly 60 min after single intramuscular administration of nafazolin at a dose of 5 mg/kg. Under experimental conditions of acute radiation disease modeling, a decrease in superoxide dismutase activity was observed within the first hour after exposure, evidencing the direct involvement of the antioxidant system components in the inactivation of free-radical reaction products.

Conclusion. The radioprotective properties of naphazoline may be due not only to reduction of oxygen delivery to the cells of radiosensitive tissues and inhibition of their metabolism by effect on α2-adreno- and imidazoline receptors, but also by activation of antioxidant system links.

Цель – оценить активность супероксиддисмутазы эритроцитов крыс после однократного внутримышечного введения нафазолина в радиозащитной дозе и в условиях экспериментального моделирования острой лучевой болезни.

Материалы и методы. Проведено исследование активности супер-оксиддисмутазы (СОД) эритроцитов после однократного внутримышечного введения нафазолина в условиях экспериментального моделирования острой лучевой болезни. Уточнены фармакологические свойства и механизмы радиозащитного действия нафазолина по динамике активности СОД эритроцитов крыс у интактных и облученных в дозе 7,4 Гр животных.

Результаты. Установлено, что активность супероксиддисмутазы значимо повышается через 60 минут после однократного внутримышечного введения нафазолина в дозе 5 мг/кг. В условиях экспериментального моделирования острой лучевой болезни отмечается снижение активности супероксиддисмутазы в течение первого часа после облучения, что свидетельствует о непосредственном участии звена антиоксидантной системы в инактивации продуктов свободно-радикальных реакций.

Заключение. Радиозащитные свойства нафазолина могут быть обусловлены не только уменьшением доставки кислорода в клетки радиочувствительных тканей и угнетением их метаболизма путем воздействия на α2-адрено- и имидазолиновые рецепторы, но и активацией звеньев антиоксидантной системы.

naphazolineirradiationantioxidant systemerythrocyte superoxide dismutaseexperimental studyнафазолиноблучениеантиоксидантная системасупероксиддисмутаза эритроцитовэкспериментальное исследованиеGrebenyuk AN, Legeza VI. Prospects of the use of radioprotectors for improvement of anti-radiation medicine in the Armed Forces. Russian military medical journal. 2013;7:46-50. (In Russ.). [Гребенюк А.Н., Легеза В.И. Перспективы использования радиопротекторов для повышения эффективности медицинской противорадиационной защиты Вооруженных сил. Военно-медицинский журнал. 2013;7:46-50]. doi: 10.17816/RMMJ74439Chapman RA, Leoty C. Which of caffeine’s chemical relatives are able to evoke contractures in mammalian heart? Recent advances in studies on cardiac structure and metabolism. 1975;7:425-430.Gladkikh VD, Balandin NV, Basharin VA, et al. Status and prospects for the development of means for the prevention and treatment of radiation injuries. М., 2017. (In Russ.). [Гладких В.Д., Баландин Н.В., Башарин В.А., и др. Состояние и перспективы развития средств профилактики и лечения радиационных поражений. М., 2017].Ivanov IM, Ivchenko EV, Yudin MA, et al. Application aspects of medications for inhalation at the prehospital stage of medical evacuation. Bulletin of the Russian Military Medical Academy. 2021;23(4):247-256. (In Russ.). [Иванов И.М., Ивченко Е.В., Юдин М.А., и др. Аспекты применения лекарственных препаратов для ингаляций на догоспитальном этапе медицинской эвакуации. Вестник Российской Военно-медицинской академии. 2021;23(4):247-256]. doi: 10.17816/brmma58989Vengerovich NG, Yudin MA, Nikiforov AS, et al. Justification for the choice of antioxidants prospective for administration in the form of aerosols following inhalation of toxic substances. Medline.ru. Russian biomedical journal. 2021;22:35-48. (In Russ.). [Венгерович Н.Г., Юдин М.А., Никифоров А.С., и др. Обоснование выбора антиоксидантов, перспективных для введения в виде аэрозолей при ингаляционном поражении отравляющими веществами. Medline.ru. Российский биомедицинский журнал. 2021;22:35-48].Ivanov VS, Seleznev AB, Ivchenko EV, et al. Predictability study of the pharmacodynamic properties of drugs in silico by the example of comparing data on the naphazoline clinical use and the results of computer modeling. Bulletin of the Russian Military Medical Academy. 2020;2(70):171-176. (In Russ.). [Иванов В.С., Селезнев А.Б., Ивченко Е.В., и др. Исследование возможностей прогнозирования фармакодинамических свойств лекарственных препаратов in silico на примере сопоставления данных о клиническом применении нафазолина и результатов компьютерного моделирования. Вестник Российской Военно-медицинской академии. 2020;2(70):171-176].Prouillac C, et al. Evaluation, in vitro, of the radioprotection of DNA from γ-rays by naphazoline. Comptes Rendus Biologies. 2006;329(3):196-199.Vasin MV. Anti-radiation medicines. M., 2010. (In Russ.). [Васин М.В. Противолучевые лекарственные средства. М., 2010].Khurtsilava NN, Pluzhnikov NN, Nakatisa YaA. Oxidative stress and inflammation: pathogenetic partnership. SPb., 2012. (In Russ.). [Хурцилава Н.Н., Плужников Н.Н., Накатиса Я.А. Оксидативный стресс и воспаление: патогенетическое партнерство. СПб., 2012].Radioprotective agent. Patent 2144357 RF, MPK7 A61, K31/41 / I.I. Krasilnikov. – No. 96113249/14; dec. 07/04/1996; publ. 01/20/2000. – 2000. – Bul. No. 2] (In Russ.). [Радиозащитное средство. Патент 2144357 РФ, МПК7 А61, К31/41 / И.И. Красильников. – № 96113249/14; заявл. 04.07.1996; опубл. 20.01.2000. – 2000. – Бюл. № 2]. Available at: https://patents.google.com/patent/RU2144357C1/ruDrachov IS, Turlakov YuS, Bykov VN, et al. Radioprotective efficacy of intraperitoneal, inhalation or intratracheal administration of naphthizin. Clinical Hospital. 2014;2:25-30. (In Russ.). [Драчев И.С., Турлаков Ю.С., Быков В.Н., и др. Профилактическая радиозащитная эффективность нафтизина при его ингаляционном и интратрахеальном введении. Клиническая больница. 2014;2:25-30].Vladimirov VG, Krasilnikov II. On some results and prospects for the development of preventive radiation pharmacology. Reviews of clinical pharmacology and drug therapy. 2011;9(1):44-50. (In Russ.). [Владимиров В.Г., Красильников И.И. О некоторых итогах и перспективах развития профилактической радиационной фармакологии. Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. 2011;9(1):44-50].Onasanwo SA, Edesiri TP, Adebimpe-John EO. Alpha-2 adrenergic and Cyclo-Oxygenase Mechanisms in Lipopolysaccharide-induced neuropathic pain in Rats. Archives of Basic and Applied Medicine. 2016;4:87-94.Abilev SK, Sviridova DA, Grebenyuk AN, et al. Study of the prooxidant and antioxidant activity of anti-radiation agents with lux-biosensors. Radiation biology. Radioecology. 2019;59(5):475-487. (In Russ.). [Абилев С.К., Свиридова Д.А., Гребенюк А.Н., и др. Изучение про- и антиоксидантной активностей противолучевых средств с помощью lux-биосенсоров. Радиационная биология. Радиоэкология. 2019;59(5):475-487]. doi: 10.1134/S0869803119040039Mourret A, Agnius C, Rinaldi R. Etude de l'efficacite de trois heterocyles azotes radioprotecteurs sur des souris c3h irradiees au cobalt 60. Comptes rendus de l'Académie des Sciences. 1972;275(14):1575-1578.Shulenin KS, Cherkashin DV, Chumakov AV, et al. Schientific and historical aspects of medical care assistance for submarines caught in radioactive accidents. Marine medicine. 2018;4(1):61-68. (In Russ.). [Шуленин К.С., Черкашин Д.В., Чумаков А.В., и др. Научно-исторические аспекты оказания медицинской помощи подводникам при радиационных авариях. Морская медицина. 2018;4(1):61-68]. doi: 10.22328/2413-5747-2018-4-1-61-68Shakhmardanova SA, Gulevskya ON, Seletskya VV, et al. Antioxidants: classification, pharmacological properties the use in the practice of medicine. 2016;3:3-15. Zhurnal fundamental'noi meditsiny i biologii. 2016;3:3-15. (In Russ.). [Шахмарданова С.А., Гулевская О.Н., Селецкая В.В., и др. Антиоксиданты: классификация, фармакотерапевтические свойства, использование в практической медицине. Журнал фундаментальной медицины и биологии. 2016;3:3-15].