scbmtБИОМЕДИЦИНАJournal Biomed2074-59822713-0428Scientific center of biomedical technologies of Federal Medical and Biological Agency10.33647/2074-5982-22-1-118-128scbmt-1837Research ArticleДОКЛИНИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ В БИОМЕДИЦИНЕNON-CLINICAL RESEARCH IN BIOMEDICINEВлияние пчелиного яда и гипертермии на процессы липопероксидации и активность супероксиддисмутазы в печени животных-опухоленосителейEffect of Bee Venom and Hyperthermia on Hepatic Lipid Peroxidation and Superoxide Dismutase Activity in Tumor-Bearing AnimalsШабалинМ. А.ShabalinM. A.

Шабалин Михаил Александрович

603950, Российская Федерация, Нижний Новгород, пр. Гагарина, 23 

Mikhail A. Shabalin

603950, Russian Federation, Nizhny Novgorod, Gagarin Ave., 23

shabalin-mihail@rambler.ruТуктароваЗ. В.TuktarovaZ. V.

Туктарова Зульфия Ваизовна

603950, Российская Федерация, Нижний Новгород, пр. Гагарина, 23 

Zulfiya V. Tuktarova

603950, Russian Federation, Nizhny Novgorod, Gagarin Ave., 23

kfg.unn@mail.ruПоповаП. А.PopovaP. A.

Попова Полина Андреевна

603950, Российская Федерация, Нижний Новгород, пр. Гагарина, 23 

Pauline A. Popova

603950, Russian Federation, Nizhny Novgorod, Gagarin Ave., 23

kfg.unn@mail.ruКрасниковаО. В.KrasnikovaO. V.

Красникова Ольга Владимировна, к.б.н.

603005, Российская Федерация, Нижний Новгород, пл. Минина и Пожарского, 10/1

Olga V. Krasnikova, Cand. Sci. (Biol.) 

603005, Russian Federation, Nizhny Novgorod, Minin and Pozharsky Sq., 10/1 

lala-g@yandex.ruДерюгинаА. В.DeryuginaA. V.

Дерюгина Анна Вячеславовна, д.б.н., доц.,

603950, Российская Федерация, Нижний Новгород, пр. Гагарина, 23 

Anna V. Deryugina, Dr. Sci. (Biol.), Assoc. Prof.

603950, Russian Federation, Nizhny Novgorod, Gagarin Ave., 23

derugina69@yandex.ruФГАОУ ВО «Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского»РоссияNational Research Lobachevsky State University of Nizhny NovgorodRussian FederationФГБОУ ВО «Приволжский исследовательский медицинский университет» Минздрава РоссииРоссияPrivolzhsky Research Medical University of the Ministry of Health Care of RussiaRussian Federation202614062026221118128Copyright © Шабалин М.А., Туктарова З.В., Попова П.А., Красникова О.В., Дерюгина А.В., 20262026Шабалин М.А., Туктарова З.В., Попова П.А., Красникова О.В., Дерюгина А.В.Shabalin M.A., Tuktarova Z.V., Popova P.A., Krasnikova O.V., Deryugina 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://journal.scbmt.ru/jour/article/view/1837

Поиск малотоксичных препаратов с высокой терапевтической активностью остается актуальной проблемой при лечении злокачественных новообразований.Цель исследования — оценка действия пчелиного яда в сочетании с гипертермией на содержание продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ) и активность супероксиддисмутазы (СОД) в гомогенате печени крыс-опухоленосителей.В эксперименте использовали крыс-опухоленосителей со штаммом PC-1. В работе изучали воздействие пчелиного яда на фоне гипертермии 42 и 43°С. Группами сравнения были крысы-опухоленосители и моновоздействия гипертермии 42, 43°С, пчелиного яда (в зависимости от группы). Для анализа физиологической нормы проводили исследование интактных животных. Материалом для исследования служила ткань печени, извлеченная из крыс на 1, 7, 14-е сут после терапии. Концентрацию продуктов ПОЛ оценивали по содержанию диеновых (ДК), триеновых конъюгатов (ТК) и оснований Шиффа (ОШ) на основе спектрофотометрического измерения. Об активности антиоксидантной системы судили по анализу активности СОД, определяемой спектрофотометрически. В работе показано снижение содержания продуктов перекисного окисления липидов в гомогенате печени крыс-опухоленосителей в группах, подвергавшихся сочетанному воздействию гипертермии и пчелиного яда. При воздействии гипертермии 43°С и пчелиного яда на 14-е сут регистрировалось снижение ДК, ТК, ОШ относительно значений контрольной группы до значений интактных животных. При гипертермии 42°С и пчелиного яда уменьшение содержания ДК, ТК, ОШ были менее выражены. Моновоздействие гипертермии было неэффективно и сохраняло рост исследуемых показателей, выявленный в контрольной группе у крыс-опухоленосителей. Уровень СОД в гомогенате печени крыс-опухоленосителей повышался на всех сроках наблюдения, более выраженно при действии гипертермии 43°С.Совместное использование гипертермии и пчелиного яда оказывает положительное синергичное действие.

The search for low-toxicity drugs with high therapeutic efficacy remains a critical challenge in cancer therapy. This study aimed to evaluate the effect of bee venom combined with hyperthermia on lipid peroxidation (LPO) product levels and superoxide dismutase (SOD) activity in the liver homogenate of tumor-bearing rats. The experiment used RS-1 tumor-bearing rats. The study examined the effects of bee venom combined with hyperthermia at 42°С and 43°С. Comparison groups included untreated tumor-bearing rats and those subjected to hyperthermia (42°С or 43°С) or bee venom. Intact animals were used to establish the physiological norm. Liver tissue samples were collected on days 1, 7, and 14 post-treatment. The LPO product levels were assessed by measuring diene conjugates (DC), triene (TC) conjugates, and Schiff bases (SB) via spectrophotometry. The status of the antioxidant system was evaluated by analyzing SOD activity, also determined spectrophotometrically. The study demonstrated a reduction in LPO products in the liver homogenates of tumor-bearing rats following the combined application of hyperthermia and bee venom. By day 14, the combination of 43°C hyperthermia and bee venom resulted in a decrease in DC, TC, and SB relative to the control group, reaching the values observed in intact animals. With 42°С hyperthermia and bee venom, the reduction in these markers was less pronounced. Hyperthermia monotherapy proved ineffective, as the levels of the studied parameters continued to rise, consistent with the trends observed in the tumor-bearing control group. Hepatic SOD activity in tumor-bearing rats increased across all observation periods, with the most significant elevation occurring under 43°С hyperthermia. The combined use of hyperthermia and bee venom exerts a beneficial synergistic effect.

ипертермияпчелиный ядпеченьантиоксидантная системасупероксиддисмутазакрысы-опухоленосителиhyperthermiabee venomliverantioxidant systemsuperoxide dismutasetumor-bearing ratsReferencesВолчегорский И.А., Налимов А.Г., Яровинский Б.Г., Лифшиц Р.И. Сопоставление различных подходов к определению продуктов перекисного окисления липидов в гептан-изопропанольных экстрактах крови. Вопросы медицинской химии. 1989;35(1):127–131.Volchegorsky I.A., Nalimov A.G., Yarovinsky B.G., Lifshits R.I. Sopostavleniye razlichnykh podkhodov k opredeleniyu produktov perekisnogo okisleniya lipidov v geptan-izopropanol'nykh ekstraktakh krovi [Comparison of different approaches to the determination of lipid peroxidation products in heptane-isopropanol blood extracts]. Voprosy meditsinskoy khimii [Questions of medicinal chemistry]. 1989;35(1):127–131. (In Russian).Дерюгина А.В., Шумилова А.В. Влияние цитофлавина на окислительный стресс и активность Nа/K-АТФазы эритроцитов после черепно-мозговой травмы. Журнал неврологии и психиатрии им. C.C. Корсакова. 2017;11(117):51–55.Deryugina A.V., Shumilova A.V. Vliyaniye tsitoflavina na okislitel'nyy stress i aktivnost' Na/K-ATFazy eritrotsitov posle cherepno-mozgovoy travmy [Effect of cytoflavin on oxidative stress and erythrocyte Na/K-ATPase activity after traumatic brain injury]. S.S. Korsakov Journal of Neurology and Psychiatry. 2017;11(117):51–55. (In Russian).Красникова О.В., Сметанина О.А., Кондрашина О.В., Шабалин М.А., Дерюгина А.В., Хомутов А.Е. Влияние пчелиного яда на состояние тканей пародонта. Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия: Медицина. Фармация. 2019;42(2):235–243.Krasnikova O.V., Smetanina O.A., Kondrashina O.V., Shabalin M.A., Deryugina A.V., Khomutov A.E. Vliyaniye pchelinogo yada na sostoyaniye tkaney parodonta [The influence of bee venom on the condition of periodontal tissues]. Nauchnyye vedomosti Belgorodskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Meditsina. Farmatsiya [Scientific Bulletins of Belgorod State University. Series: Medicine. Pharmacy]. 2019;42(2):235–243. (In Russian).Ксейко Д.А., Генинг Т.П. Процессы перекисного окисления липидов и защитная роль антиоксидантной системы в печени и эритроцитах в условиях острой кровопотери. Фундаментальные исследования. 2012;(9-2):304–307.Kseiko D.A., Gening T.P. Protsessy perekisnogo okisleniya lipidov i zashchitnaya rol' antioksidantnoy sistemy v pecheni i eritrotsitakh v usloviyakh ostroy krovopoteri [Processes of lipid peroxidation and the protective role of the antioxidant system in the liver and erythrocytes in conditions of acute blood loss]. Fundamental'nyye issledovaniya [Basic research]. 2012;(9-2):304–307. (In Russian).Кузьменко Д.Б., Лукьянов И.Б., Ефремов А.В., Лукьянова Е.С. Выживаемость крыс с карциносаркомой Walker-256 при воздействии общей гипертермии. Медицина и образование в Сибири. 2013;1:30.Kuzmenko D.B., Lukyanov I.B., Efremov A.V., Lukyanova E.S. Vyzhivayemost' krys s kartsinosarkomoy Walker-256 pri vozdeystvii obshchey gipertermii [Survival of rats with Walker-256 carcinosarcoma when exposed to general hyperthermia]. Meditsina i obrazovaniye v Sibiri [Medicine and education in Siberia]. 2013;1:30. (In Russian).Москвичева Л.И., Болотина Л.В. Возможности химиотерапии у больных местнораспространенным и метастатическим аденогенным раком поджелудочной железы. Исследования и практика в медицине. 2020;4(7):118–134.Moskvicheva L.I., Bolotina L.V. Vozmozhnosti khimioterapii u bol'nykh mestnorasprostranennym i metastaticheskim adenogennym rakom podzheludochnoy zhelezy [Possibilities of chemotherapy in patients with locally advanced and metastatic adenogenic pancreatic cancer]. Issledovaniya i praktika v meditsine [Research and practice in medicine]. 2020;4(7):118–134. (In Russian).Овчинников А.Н., Дерюгина А.В. Ротовая жидкость как высокоинформативный субстрат неинвазивного исследования процессов липопероксидации и повреждения мышечной ткани у высококвалифицированных спортсменов в условиях физических нагрузок. Клиническая лабораторная диагностика. 2019;7(64):405–408.Ovchinnikov A.N., Deryugina A.V. Rotovaya zhidkost' kak vysokoinformativnyy substrat neinvazivnogo issledovaniya protsessov lipoperoksidatsii i povrezhdeniya myshechnoy tkani u vysokokvalifitsirovannykh sportsmenov v usloviyakh fizicheskikh nagruzok [Oral fluid as a highly informative substrate for non-invasive research into the processes of lipid peroxidation and damage to muscle tissue in highly qualified athletes under conditions of physical activity]. Clinical laboratory diagnostics. 2019;7(64):405–408. (In Russian).Попович И.Г., Анисимов В.Н. Геропротекторы и канцерогенез. Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. 2004;1(3):61–69.Popovich I.G., Anisimov V.N. Geroprotektory i kantserogenez [Geroprotectors and carcinogenesis]. Obzory po klinicheskoy farmakologii i lekarstvennoy terapii [Reviews on clinical pharmacology and drug therapy]. 2004;1(3):61–69. (In Russian).Светицкий П.В. Использование тепла в лечении злокачественных опухолей. В кн.: Рак. Ростов н/Д: Эверест, 2001:160.Svetitsky P.V. Ispol'zovaniye tepla v lechenii zlokachestvennykh opukholey [Use of heat in the treatment of malignant tumors]. V kn.: Rak [In the book: Cancer]. Rostov-on-Don: Everest Publ., 2001:160. (In Russian).Araújo A.M., Enea M., Carvalho F., Bastos M.L., Carvalho M., Guedes de Pinho P. Hepatic Metabolic Derangements Triggered by Hyperthermia: An In Vitro Metabolomic Study. Metabolites. 2019;9(10):228.Araújo A.M., Enea M., Carvalho F., Bastos M.L., Carvalho M., Guedes de Pinho P. Hepatic Metabolic Derangements Triggered by Hyperthermia: An In Vitro Metabolomic Study. Metabolites. 2019;9(10):228.Bloomer S.A., Brown K.E., Buettner G.R., Kregel K.C. Dysregulation of hepatic iron with aging: implications for heat stress-induced oxidative liver injury. Am. J. of Physiology. 2008;294(4):1165–1174.Bloomer S.A., Brown K.E., Buettner G.R., Kregel K.C. Dysregulation of hepatic iron with aging: implications for heat stress-induced oxidative liver injury. Am. J. of Physiology. 2008;294(4):1165–1174.Chang D., Lim M., Goos J.A., Qiao R., Ng Y., Mansfeld F.M., Jackson M., Davis T.P., Kavallaris M. Biologically Targeted Magnetic Hyperthermia: Potential and Limitations. Front. Pharmacol. 2018;9:20.Chang D., Lim M., Goos J.A., Qiao R., Ng Y., Mansfeld F.M., Jackson M., Davis T.P., Kavallaris M. Biologically Targeted Magnetic Hyperthermia: Potential and Limitations. Front. Pharmacol. 2018;9:20.Danilova D.A., Brichkin Yu.D., Medvedev A.P., Pichugin V.V., Fedorov S.A., Taranov E.V., Nazarov E.I., Ryazanov M.V., Bolshukhin G.V., Deryugina A.V. Application of molecular hydrogen in heart surgery under cardiopulmonary bypass. Modern technologies in medicine. 2021;13(1):71–77.Danilova D.A., Brichkin Yu.D., Medvedev A.P., Pichugin V.V., Fedorov S.A., Taranov E.V., Nazarov E.I., Ryazanov M.V., Bolshukhin G.V., Deryugina A.V. Application of molecular hydrogen in heart surgery under cardiopulmonary bypass. Modern technologies in medicine. 2021;13(1):71–77.Deryugina A.V., Shumilova A.V., Filippenko E.S., Galkina Y.V., Simutis I.S., Boyarinov G.A. Functional and biochemical parameters of erythrocytes during mexicor treatment in posttraumatic period after experimental blood loss and combined traumatic brain injury. Bulletin of Experimental Biology and Medicine. 2017;1(164):26–29.Deryugina A.V., Shumilova A.V., Filippenko E.S., Galkina Y.V., Simutis I.S., Boyarinov G.A. Functional and biochemical parameters of erythrocytes during mexicor treatment in posttraumatic period after experimental blood loss and combined traumatic brain injury. Bulletin of Experimental Biology and Medicine. 2017;1(164):26–29.Elkomy A., El-Hanoun A., Abdella M., El-Sabrout K. Improving the reproductive, immunity and health status of rabbit does using honey bee venom. Anim. Physiol. Anim. Nutr. 2021;105(5):975–983.Elkomy A., El-Hanoun A., Abdella M., El-Sabrout K. Improving the reproductive, immunity and health status of rabbit does using honey bee venom. Anim. Physiol. Anim. Nutr. 2021;105(5):975–983.Ferlay J., Ervik M., Lam F., Colombet M., Mery L., Piñe-ros M., et al. Global Cancer Observatory: Cancer Today. Lyon: International Agency for Research on Cancer, 2020.Ferlay J., Ervik M., Lam F., Colombet M., Mery L., Piñe-ros M., et al. Global Cancer Observatory: Cancer Today. Lyon: International Agency for Research on Cancer, 2020.Kangari P., Farahany Z., Golchin A., Ebadollahzadeh S., Salmaninejad A., Mahboob A., Nourazarian A. Enzymatic Antioxidant and Lipid Peroxidation Evaluation in the Newly Diagnosed Breast Cancer Patients in Iran. Asian Pac. J. Cancer Prev. 2018;19(12):3511–3515.Kangari P., Farahany Z., Golchin A., Ebadollahzadeh S., Salmaninejad A., Mahboob A., Nourazarian A. Enzymatic Antioxidant and Lipid Peroxidation Evaluation in the Newly Diagnosed Breast Cancer Patients in Iran. Asian Pac. J. Cancer Prev. 2018;19(12):3511–3515.Kim J., Jang H., Leem J., Kim G. Protective Effects of Bee Venom-Derived Phospholipase A2 against Cholestatic Liver Disease in Mice. Biomedicines. 2021;9(8):992.Kim J., Jang H., Leem J., Kim G. Protective Effects of Bee Venom-Derived Phospholipase A2 against Cholestatic Liver Disease in Mice. Biomedicines. 2021;9(8):992.Kim W., An H., Kim J., Gwon M., Gu H., Lee S., Park J., Park K., Han S., Kim M., Park K. Apamin inhibits TNF-α- and IFN-γ-induced inflammatory cytokines and chemokines via suppressions of NF-κB signaling pathway and STAT in human keratinocytes. Pharmacol. Rep. 2017;69(5):1030–1035.Kim W., An H., Kim J., Gwon M., Gu H., Lee S., Park J., Park K., Han S., Kim M., Park K. Apamin inhibits TNF-α- and IFN-γ-induced inflammatory cytokines and chemokines via suppressions of NF-κB signaling pathway and STAT in human keratinocytes. Pharmacol. Rep. 2017;69(5):1030–1035.Luzhin A., Avanesyan B., Velichko A., Shender V., Ovsyannikova N., Arapidi G., Shnaider P., Petrova N., Kireev I., Razin S., Kantidze O. Chromatin Trapping of Factors Involved in DNA Replication and Repair Underlies Heat-Induced Radio- and Chemosensitization. Cells. 2020;9(6):1423.Luzhin A., Avanesyan B., Velichko A., Shender V., Ovsyannikova N., Arapidi G., Shnaider P., Petrova N., Kireev I., Razin S., Kantidze O. Chromatin Trapping of Factors Involved in DNA Replication and Repair Underlies Heat-Induced Radio- and Chemosensitization. Cells. 2020;9(6):1423.Mahmoudi K., Bouras A., Bozec D., Ivkov R., Hadjipanayis C. Magnetic hyperthermia therapy for the treatment of glioblastoma: a review of the therapy’s history, efficacy and application in humans. Int. J. of Hyperthermia. 2018;8(34):1316–1328.Mahmoudi K., Bouras A., Bozec D., Ivkov R., Hadjipanayis C. Magnetic hyperthermia therapy for the treatment of glioblastoma: a review of the therapy’s history, efficacy and application in humans. Int. J. of Hyperthermia. 2018;8(34):1316–1328.Mansour G.H., El-Magd M.A., Mahfouz D.H., Abdelhamid I.A., Mohamed M.F., Ibrahim N.S., Hady A., Abdel Wahab A., Elzayat E.M. Bee venom and its active component Melittin synergistically potentiate the anticancer effect of Sorafenib against HepG2 cells. Bioorganic Chemistry. 2021;116:1–13.Mansour G.H., El-Magd M.A., Mahfouz D.H., Abdelhamid I.A., Mohamed M.F., Ibrahim N.S., Hady A., Abdel Wahab A., Elzayat E.M. Bee venom and its active component Melittin synergistically potentiate the anticancer effect of Sorafenib against HepG2 cells. Bioorganic Chemistry. 2021;116:1–13.Martinello M., Mutinelli F. Antioxidant Activity in Bee Products: A Review. Antioxidants (Basel). 2021;10(1):71.Martinello M., Mutinelli F. Antioxidant Activity in Bee Products: A Review. Antioxidants (Basel). 2021;10(1):71.Mimoun N., Bahu M.V., Bukhekem S., Marouf N.U., Kelef D., Kaidi R. Cancer. J. of Siberian Medical Sciences. 2021;(2):77–103.Mimoun N., Bahu M.V., Bukhekem S., Marouf N.U., Kelef D., Kaidi R. Cancer. J. of Siberian Medical Sciences. 2021;(2):77–103.Moise S., Byrne J., El Haj A., Telling N. The potential of magnetic hyperthermia for triggering the differentiation of cancer cells. Royal Society of Chemistry. 2018;10:519–525.Moise S., Byrne J., El Haj A., Telling N. The potential of magnetic hyperthermia for triggering the differentiation of cancer cells. Royal Society of Chemistry. 2018;10:519–525.Mortezaee K., Narmani A., Salehi M., Bagheri H., Farhood B., Haghi-Aminjanh H., Najafi M. Synergic effects of nanoparticles-mediated hyperthermia in radiotherapy. Сhemotherapy of Cancer Life Sciences. 2015;(269):119020.Mortezaee K., Narmani A., Salehi M., Bagheri H., Farhood B., Haghi-Aminjanh H., Najafi M. Synergic effects of nanoparticles-mediated hyperthermia in radiotherapy. Сhemotherapy of Cancer Life Sciences. 2015;(269):119020.Oršolić N. Bee venom in cancer therapy. Cancer Metastasis Rev. 2012;31(1-2):173–194.Oršolić N. Bee venom in cancer therapy. Cancer Metastasis Rev. 2012;31(1-2):173–194.Prasad S., Srivastava S. Oxidative stress and cancer: chemopreventive and therapeutic role of triphala. Antioxidants. 2020;9(1):72.Prasad S., Srivastava S. Oxidative stress and cancer: chemopreventive and therapeutic role of triphala. Antioxidants. 2020;9(1):72.Salama M.A., Younis M.A., Talaat R.M. Cytokine and inflammatory mediators are associated with cytotoxic, anti-inflammatory and apoptotic activity of honeybee venom. J. Complement Integr. Med. 2020;18(1):75–86.Salama M.A., Younis M.A., Talaat R.M. Cytokine and inflammatory mediators are associated with cytotoxic, anti-inflammatory and apoptotic activity of honeybee venom. J. Complement Integr. Med. 2020;18(1):75–86.Somwongin S., Chantawannak P., Chaiyana W. Antioxidant activity and irritation property of venoms from Apis species. Toxicon. 2018;(145):32–39.Somwongin S., Chantawannak P., Chaiyana W. Antioxidant activity and irritation property of venoms from Apis species. Toxicon. 2018;(145):32–39.Waller L.P., Deshpande V., Pyrsopoulos N. Hepatocellular carcinoma: A comprehensive review. World J. Hepatol. 2015;7(26):2648–2663.Waller L.P., Deshpande V., Pyrsopoulos N. Hepatocellular carcinoma: A comprehensive review. World J. Hepatol. 2015;7(26):2648–2663.Yohsuke Y., Keishi T., Yasunobu K., Masakazu Y. Cancer immunity and therapy using hyperthermia with immunotherapy, radiotherapy, chemotherapy, and surgery. J. Cancer Metastasis Treat. 2017;3:218–230.Yohsuke Y., Keishi T., Yasunobu K., Masakazu Y. Cancer immunity and therapy using hyperthermia with immunotherapy, radiotherapy, chemotherapy, and surgery. J. Cancer Metastasis Treat. 2017;3:218–230.

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