scbmtБИОМЕДИЦИНАJournal Biomed2074-59822713-0428Scientific center of biomedical technologies of Federal Medical and Biological Agency10.33647/2074-5982-19-1-85-94scbmt-1459Research ArticleДОКЛИНИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ В БИОМЕДИЦИНЕNON-CLINICAL RESEARCH IN BIOMEDICINEМорфофункциональное состояние надпочечников крыс при введении уретана и селенаMorphofunctional State of the Adrenal Glands in Rats under Urethane and Selenium AdministrationТимофееваН. Ю.TimofeevaN. Yu.

Тимофеева Наталья Юрьевна

428015, Чебоксары, Московский пр., 15

Natalia Yu. Timofeeva

428015,  Cheboksary, Moskovsky Ave., 15

bla11blabla@yandex.ruМеркуловаЛ. М.MerkulovaL. M.

Меркулова Лариса Михайловна, д.м.н., проф.

428015, Чебоксары, Московский пр., 15

Larisa M. Merkulova, Dr. Sci. (Med.), Prof.

428015,  Cheboksary, Moskovsky Ave., 15

СтручкоГ. Ю.StruchkoG. Yu.

Стручко Глеб Юрьевич, д.м.н., проф.

428015, Чебоксары, Московский пр., 15

Gleb Yu. Struchko, Dr. Sci. (Med.), Prof.

428015,  Cheboksary, Moskovsky Ave., 15

БубноваН. В.BubnovaN. V.

Бубнова Наталья Владимировна

428015, Чебоксары, Московский пр., 15

Natalia V. Bubnova

428015,  Cheboksary, Moskovsky Ave., 15

КостроваО. Ю.KostrovaO. Yu.

Кострова Ольга Юрьевна, к.м.н., доц.

428015, Чебоксары, Московский пр., 15

Olga Yu. Kostrova, Cand. Sci. (Med.), Assoc. Prof.

428015,  Cheboksary, Moskovsky Ave., 15

СтоменскаяИ. С.StomenskayaI. S.

Стоменская Ирина Станиславовна, к.м.н., доц.

428015, Чебоксары, Московский пр., 15

Irina S. Stomenskaya, Cand. Sci. (Med.), Assoc. Prof.

428015,  Cheboksary, Moskovsky Ave., 15

КотёлкинаА. А.KotelkinaA. A.

Котёлкина Анастасия Андреевна, к.м.н.

428015, Чебоксары, Московский пр., 15

Anastasiia A. Kotelkina, Cand. Sci. (Med.)

428015,  Cheboksary, Moskovsky Ave., 15

ФГБОУ ВО «Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова»РоссияI.N. Ulyanov Chuvash State UniversityRussian Federation2023090420231918594Copyright © Тимофеева Н.Ю., Меркулова Л.М., Стручко Г.Ю., Бубнова Н.В., Кострова О.Ю., Стоменская И.С., Котёлкина А.А., 20232023Тимофеева Н.Ю., Меркулова Л.М., Стручко Г.Ю., Бубнова Н.В., Кострова О.Ю., Стоменская И.С., Котёлкина А.А.Timofeeva N.Y., Merkulova L.M., Struchko G.Y., Bubnova N.V., Kostrova O.Y., Stomenskaya I.S., Kotelkina A.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journal.scbmt.ru/jour/article/view/1459

Надпочечники являются одними из первых органов, реагирующих на воздействия внешних факторов. Кортизол, обладая важными свойствами влияния на состояние иммунной системы, процессы пролиферации и апоптоза в различных тканях, является значимым показателем такого патологического процесса, как злокачественный рост. Селен является мощным антиоксидантом, обладает иммуномодулирующим действием и проявляет антиканцерогенное воздействие. Главной целью данного исследования было изучение морфофункциональных изменений надпочечников в условиях экспериментального канцерогенеза на фоне введения уретана и селена путём определения концентрации кортизола в крови и изучения совокупного морфометрического показателя надпочечников. В ходе исследования выявлено, что введение канцерогена имитирует развитие в организме фаз адаптационного синдрома и сопровождается изменением уровня кортизола и совокупного морфометрического показателя. Максимальные цифры исследуемых показателей определяются через 1 мес. после введения канцерогена, что отражает развитие фазы тревоги. Дальнейшее снижение показателей через 2 и 3 мес. до уровня интактных говорит о развитии фазы резистентности, а резкое уменьшение показателей через 6 мес. — фазы истощения. Изолированное курсовое введение селена приводит к достоверному снижению совокупного морфометрического показателя практически на всех сроках, что указывает на антистрессорное воздействие микроэлемента. При сочетанном воздействии селена и канцерогена выявлено выпадение фазы тревоги, однако быстрая элиминация микроэлемента из организма не смогла предотвратить развитие фазы истощения через 6 мес.

The adrenal gland is one of the first organs to respond to external influences. Cortisol, with its important properties affecting the immune system, proliferation and apoptosis in various tissues, is a significant indicator of such a pathological process as malignant growth. Selenium is a powerful antioxidant having an immunomodulatory action and exhibiting anticarcinogenic effects. In this paper, we investigate adrenal morphofunctional changes under experimental carcinogenesis against the background of urethane and selenium administration by determining blood cortisol concentrations and studying the aggregate morphometric index of adrenal glands. The study revealed that carcinogen introduction imitates the adaptation syndrome stages in the organism and is accompanied by changes in the cortisol level and aggregate morphometric index. Maximal values of the studied parameters were detected after 1 month of exposure to carcinogen, which indicated the development of the alarm phase. A further decrease in the indices after 2 and 3 months down to the intact level indicates the development of the resistance stage. A sharp decrease in the indices after 6 months shows the exhaustion stage. An isolated course introduction of selenium leads to a reliable decrease in the aggregate morphometric index practically in all terms that indicates the stress-relieving influence of the microelement. The combined effects of selenium and carcinogen revealed a dropout of the alarm stage, but rapid elimination of the micronutrient from the body could not prevent the development of the exhaustion phase after 6 months.

кортизолсовокупный морфометрический показательнадпочечникиуретанселенстрессcortisolcumulative morphometric valueadrenal glandsurethaneseleniumstressReferencesГусев К.В., Кузнецов В.В., Толкачева Е.В. Опыт применения низкодозовой компьютерной томографии для раннего выявления рака лёгкого у населения Тюменской области. Академический журнал Западной Сибири. 2018;5(76):26–27.Gusev K.V., Kuznetsov V.V., Tolkacheva E.V. Opyt primeneniya nizkodozovoi komp’yuternoi tomografii dlya rannego vyyavleniya raka legkogo u naseleniya Tyumenskoi oblasti [Experience of low-dose computed tomography for early detection of lung cancer in the Tyumen region population]. Akademicheskii zhurnal Zapadnoi Sibiri [Academic Journal of West Siberia]. 2018;5(76):26–27. (In Russian).Козлова М.Б., Франциянц Е.М., Трепитаки Л.К., Каплиева И.В., Сергостьянц Г.З., Айрапетова Т.Г., Погорелова Ю.А. Состояние системного гормонального гомеостаза у крыс с трансплантированными в лёгкое клетками саркомы С-45. Фундаментальные исследования. 2015;1–8:1605–1610.Kozlova M.B., Frantsiyants E.M., Trepitaki L.K., Kaplieva I.V., Sergost’yants G.Z., Airapetova T.G., Pogorelova Yu.A. Sostoyanie sistemnogo gormonal’nogo gomeostaza u krys s transplantirovannymi v legkoe kletkami sarkomy S-45 [State of hormonal homeostasis system in rats with S45 sarcoma cells transplanted to lungs]. Fundamental’nye issledovaniya [Fundamental research]. 2015;1–8:1605–1610. (In Russian).Кострова О.Ю., Котёлкина А.А., Меркулова Л.М., Стоменская И.С., Стручко Г.Ю., Тимофеева Н.Ю., Бубнова Н.В. Изменение содержания биогенных аминов и их соотношения в надпочечниках и тимусе при водноиммобилизационном стрессе. Acta Medica Eurasica. 2019;3:53–60.Kostrova O.Yu., KotelkinaA.A., Merkulova L.M., Stomenskaya I.S., Struchko G.Yu., Timofeeva N.Yu., Bubnova N.V. Izmenenie soderzhaniya biogennykh aminov i ikh sootnosheniya v nadpochechnikakh i timuse pri vodnoimmobilizatsionnom stresse [Changes in the content of biogenic amines and their ratio in adrenal glands and the thymus under water-immobilization stress]. Acta Medica Eurasica. 2019;3:53–60. (In Russian).Кухаренко Н.С., Новоселова А.А. Коррекция хронического холодового стресса у крыс пробиотическим препаратом. Вестник Красноярского государственного аграрного университета. 2009;7(34):110–112.Kukharenko N.S., Novoselova A.A. Korrektsiya khronicheskogo kholodovogo stressa u krys probioticheskim preparatom [Chronic cold stress correction in rats by means of the probiotic preparation]. Vestnik Krasnoyarskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta [The Bulletin of KrasGAU]. 2009;7(34):110–112. (In Russian).Ральченко Е.С., Книга М.Ю. Некоторые показатели онкологической заболеваемости на юге Тюменской области. Научный форум. Сибирь. 2015;1(2):55–56.Ral’chenko E.S., Kniga M.Yu. Nekotorye pokazateli onkologicheskoi zabolevaemosti na yuge Tyumenskoi oblasti [Some indices of cancer morbidity in the south of the Tyumen region]. Nauchnyi forum. Sibir’ [Scientific forum. Siberia]. 2015;1(2):55–56. (In Russian).Abdalla M.A., Sulieman S., Mühling K.H. Regulation of selenium/sulfur interactions to enhance chemopreventive effects: Lessons to learn from Brassicaceae. Molecules. 2020;25(24):5846. DOI: 10.3390/molecules25245846.Abdalla M.A., Sulieman S., Mühling K.H. Regulation of selenium/sulfur interactions to enhance chemopreventive effects: Lessons to learn from Brassicaceae. Molecules. 2020;25(24):5846. DOI: 10.3390/molecules25245846.Bera S., De Rosa V., Rachidi W., Diamond A.M. Does a role for selenium in DNA damage repair explain apparent controversies in its use in chemoprevention? Mutagenesis. 2013;28(2):127–134. DOI: 10.1093/mutage/ges064.Bera S., De Rosa V., Rachidi W., Diamond A.M. Does a role for selenium in DNA damage repair explain apparent controversies in its use in chemoprevention? Mutagenesis. 2013;28(2):127–134. DOI: 10.1093/mutage/ges064.Canter J.A., Ernst S.E., Peters K.M., Carlson B.A., Thielman N.R.J., Grysczyk L., Udofe P., Yu Y., Cao L., Davis C.D., Gladyshev V.N., Hatfield D.L., Tsuji P.A. Selenium and the 15kDa selenoprotein impact colorectal tumorigenesis by modulating intestinal barrier integrity. Int. J. Mol. Sci. 2021;22(19):10651. DOI: 10.3390/ijms221910651.Canter J.A., Ernst S.E., Peters K.M., Carlson B.A., Thielman N.R.J., Grysczyk L., Udofe P., Yu Y., Cao L., Davis C.D., Gladyshev V.N., Hatfield D.L., Tsuji P.A. Selenium and the 15kDa selenoprotein impact colorectal tumorigenesis by modulating intestinal barrier integrity. Int. J. Mol. Sci. 2021;22(19):10651. DOI: 10.3390/ijms221910651.Fontelles C.C., Ong T.P. Selenium and breast cancer risk: Focus on cellular and molecular mechanisms. Adv. Cancer Res. 2017;136:173–192. DOI: 10.1016/bs.acr.2017.08.001.Fontelles C.C., Ong T.P. Selenium and breast cancer risk: Focus on cellular and molecular mechanisms. Adv. Cancer Res. 2017;136:173–192. DOI: 10.1016/ bs.acr.2017.08.001.Ganash M.A. Anticancer potential of ascorbic acid and inorganic selenium on human breast cancer cell line MCF-7 and colon carcinoma HCT-116. J. Cancer Res. Ther. 2021;17(1):122–129. DOI: 10.4103/jcrt.JCRT_989_17.Ganash M.A. Anticancer potential of ascorbic acid and inorganic selenium on human breast cancer cell line MCF-7 and colon carcinoma HCT-116. J. Cancer Res. Ther. 2021;17(1):122–129. DOI: 10.4103/jcrt. JCRT_989_17.Giudice A., Aliberti S.M., Barbieri A., Pentangelo P., Bisogno I., D’Arena G., Cianciola E., Caraglia M., Capunzo M. Potential mechanisms by which glucocorticoids induce breast carcinogenesis through Nrf2 inhibition. Front. Biosci. (Landmark Ed). 2022;27(7):223. DOI: 10.31083/j.fbl2707223.Giudice A., Aliberti S.M., Barbieri A., Pentangelo P., Bisogno I., D’Arena G., Cianciola E., Caraglia M., Capunzo M. Potential mechanisms by which glucocorticoids induce breast carcinogenesis through Nrf2 inhibition. Front. Biosci. (Landmark Ed). 2022;27(7):223. DOI: 10.31083/j.fbl2707223.Lugović L., Situm M., Vurnek M., Buljan M. Djelovanje psiho-neuroimunoloskih i endokrinoloskih cimbenika u bolesnika s malignim bolestima koze [Influence of psychoneuroimmunologic factors on patients with malignant skin diseases]. Acta Med. Croatica. 2007;61(4):383–389.Lugović L., Situm M., Vurnek M., Buljan M. Djelovanje psiho-neuroimunoloskih i endokrinoloskih cimbenika u bolesnika s malignim bolestima koze [Influence of psychoneuroimmunologic factors on patients with malignant skin diseases]. Acta Med. Croatica. 2007;61(4):383–389.Minich W.B. Selenium metabolism and biosynthesis of selenoproteins in the human body. Biochemistry (Mosc.). 2022;87(Suppl. 1):S168–S177. DOI: 10.1134/S0006297922140139.Minich W.B. Selenium metabolism and biosynthesis of selenoproteins in the human body. Biochemistry (Mosc.). 2022;87(Suppl. 1):S168–S177. DOI: 10.1134/ S0006297922140139.Parashar P., Rathor M., Dwivedi M., Saraf S.A. Hyaluronic acid decorated naringenin nanoparticles: appraisal of chemopreventive and curative potential for lung cancer. Pharmaceutics. 2018;10(1):33. DOI: 10.3390/pharmaceutics10010033.Parashar P., Rathor M., Dwivedi M., Saraf S.A. Hyaluronic acid decorated naringenin nanoparticles: appraisal of chemopreventive and curative potential for lung cancer. Pharmaceutics. 2018;10(1):33. DOI: 10.3390/pharmaceutics10010033.Radwan E., Ali M., Faied S.M.A., Omar H.M., Mohamed W.S., Abd-Elghaffar S.K., Sayed A.A. Novel therapeutic regimens for urethane-induced early lung cancer in rats: Combined cisplatin nanoparticles with vitamin-D3. IUBMB Life. 2021;73(2):362–374. DOI: 10.1002/iub.2432.Radwan E., Ali M., Faied S.M.A., Omar H.M., Mohamed W.S., Abd-Elghaffar S.K., Sayed A.A. Novel therapeutic regimens for urethane-induced early lung cancer in rats: Combined cisplatin nanoparticles with vitamin-D3. IUBMB Life. 2021;73(2):362–374. DOI: 10.1002/iub.2432.Sharapov M.G., Novoselov V.I. Catalytic and signaling role of peroxiredoxins in carcinogenesis. Biochemistry (Mosc.). 2019;84(2):79–100. DOI: 10.1134/S0006297919020019.Sharapov M.G., Novoselov V.I. Catalytic and signaling role of peroxiredoxins in carcinogenesis. Biochemistry (Mosc.). 2019;84(2):79–100. DOI: 10.1134/ S0006297919020019.Xu M.-J., Fang G.-E., Zin Y.-S., Song L.-N. Effect of glucocorticoid on proliferation, differentiation, and glucocortiсoid receptor expression in human ovarian carcinoma cell line 3AO. Acta Pharmacol. Sci. 2002;23(9):818–823.Xu M.-J., Fang G.-E., Zin Y.-S., Song L.-N. Effect of glucocorticoid on proliferation, differentiation, and glucocortiсoid receptor expression in human ovarian carcinoma cell line 3AO. Acta Pharmacol. Sci. 2002;23(9):818–823. 18. Zeng H., Combs G.F. Jr. Selenium as an anticancer nutrient: Roles in cell proliferation and tumor cell invasion. J. Nutr. Biochem. 2008;19(1):1–7. DOI: 10.1016/j.jnutbio.2007.02.005.Zeng H., Combs G.F. Jr. Selenium as an anticancer nutrient: Roles in cell proliferation and tumor cell invasion. J. Nutr. Biochem. 2008;19(1):1–7. DOI: 10.1016/j.jnutbio.2007.02.005.Zeng H., Combs G.F. Jr. Selenium as an anticancer nutrient: Roles in cell proliferation and tumor cell invasion. J. Nutr. Biochem. 2008;19(1):1–7. DOI: 10.1016/j.jnutbio.2007.02.005.

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