МОДЕЛИРОВАНИЕ КОМБИНИРОВАННОГО ИНГАЛЯЦИОННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ЧАСТИЦ PM2.5 И ТАБАЧНОГО ДЫМА В ЭКСПЕРИМЕНТЕ: МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ МОРФОЛОГИИ ЛИМФАТИЧЕСКИХ УЗЛОВ
Ключевые слова:
PM2.5, табачный дым, ингаляционная модель, лимфатический узел, крысыАннотация
Загрязнение атмосферного воздуха мелкодисперсными частицами PM2.5 и потребление табака являются двумя ведущими факторами риска глобального масштаба, комбинированное воздействие которых наносит существенный ущерб иммунной системе, в частности регионарным лимфатическим узлам. В настоящей статье подробно изложены материалы и методы экспериментального моделирования такого воздействия. Исследование выполнено на 150 белых беспородных крысах трёх возрастных когорт (6, 12 и 18 месяцев). Описаны методики моделирования ингаляционного воздействия PM2.5 (аэрозолизация суспензии сертифицированного пылевого материала ERM®-CZ110 в герметичной камере со свободным дыханием), хронического воздействия табачного дыма (генерация дыма стандартизированных фильтрованных сигарет), а также метод биокоррекции настоем лекарственного алтея (Althaea officinalis L.) в дозе 100 мг/кг. Приведены методики забора и гистологической обработки трахеобронхиальных и медиастинальных лимфатических узлов, цифрового морфометрического анализа в программе QuPath v0.6.0, иммуногистохимического исследования маркеров Ki-67 и Bcl-6 с полуколичественной оценкой по системе IRS, а также статистического анализа. Методология обоснована сопоставлением с современными источниками баз Scopus, Web of Science и PubMed и обеспечивает воспроизводимую оценку морфологических, морфометрических и иммуногистохимических изменений лимфатических узлов.
##plugins.themes.default.displayStats.downloads##
Библиографические ссылки
1. Health Effects Institute. State of Global Air 2024. Special Report. Boston: HEI; 2024.
2. GBD 2021 Risk Factors Collaborators. Global burden and strength of evidence for 88 risk factors, 1990–2021. Lancet. 2024;403(10440):2162–2203.
3. World Health Organization. Compendium of WHO and other UN guidance on health and environment, 2024 update. Geneva: WHO; 2024.
4. Jones IA, St. Helen G, Meyers MJ, et al. Biomarkers of secondhand smoke exposure in automobiles. Tob Control. 2014;23(1):51–57.
5. Ural BB, Caron DP, Dogra P, et al. Inhaled particulate accumulation with age impairs immune function and architecture in human lung lymph nodes. Nat Med. 2022;28(12):2622–2632.
6. Li N, Ma J, Ji K, et al. In vitro and in vivo experimental studies of PM2.5 on disease progression. Int J Environ Res Public Health. 2018;15(8):1783.
7. Nemmar A, et al. Airway exposure to urban aerosolized PM2.5 particles induces neuroinflammation and endothelin-mediated contraction of coronary arteries in rats. Environ Adv. 2022;7:100147.
8. Snoderly HT, et al. Animal models and mechanisms of tobacco smoke-induced chronic obstructive pulmonary disease. J Toxicol Environ Health B Crit Rev. 2023;26(5):275–305.
9. Wang G, Mohammadtursun N, Sun J, et al. Establishment and evaluation of a rat model of sidestream cigarette smoke-induced COPD. Front Physiol. 2018;9:58.
10. National Health and Medical Research Council. Statement on smoke inhalation procedures in rodent models. Canberra: NHMRC; 2023.
11. Sabbagh Molahosseini N, et al. Particulate matter inhalation exposure chambers and parameters affecting their performance: a systematic review. Health Scope. 2019;8(4):e80163.
12. Xu X, et al. PM2.5-induced oxidative stress and mitochondrial damage in the nasal mucosa of rats. Int J Environ Res Public Health. 2017;14(2):134.
13. Small DM, et al. A comparative study of a preclinical survival model of smoke inhalation injury in mice and rats. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 2020;319(5):L772–L780.
14. de Souza Xavier Costa N, et al. Early and late pulmonary effects of cigarette smoke exposure in a whole-body rat model. PLoS One / Front Physiol. 2018.
15. Kogel U, Wong ET, Szostak J, et al. Impact of whole-body versus nose-only inhalation exposure systems in a 2-month cigarette smoke exposure study. J Appl Toxicol. 2021;41(10):1598–1619.
16. Yang B, et al. Fine particulate matter contributes to COPD-like pathophysiology: experimental evidence from rats exposed to diesel exhaust particles. Respir Res. 2024;25:11.
17. Kim J, Cho Y, et al. Repeated intratracheal instillation of whole-cigarette smoke condensate to assess lung damage in a rat model. Environ Toxicol. 2024;39(4):2304–2315.
18. Gerdes J, Lemke H, Baisch H, et al. Cell cycle analysis of a cell proliferation-associated human nuclear antigen defined by the monoclonal antibody Ki-67. J Immunol. 1984;133(4):1710–1715.
19. Cheng Y, et al. Correlation between C-MYC, BCL-2 and BCL-6 protein expression and gene translocation as biomarkers in DLBCL. Front Oncol. 2018;8:658.
20. Song JY, et al. Comparison of Ki-67 labeling index patterns of DLBCL and Burkitt lymphomas using image analysis: a multicenter study. Diagnostics. 2021;11(2):272.
21. Remmele W, Stegner HE. Recommendation for uniform definition of an immunoreactive score (IRS) for immunohistochemical estrogen receptor detection. Pathologe. 1987;8(3):138–140.
22. Ruifrok AC, Johnston DA. Quantification of histochemical staining by color deconvolution. Anal Quant Cytol Histol. 2001;23(4):291–299.
23. Bankhead P, Loughrey MB, Fernández JA, et al. QuPath: open source software for digital pathology image analysis. Sci Rep. 2017;7:16878.
24. Acs B, Pelekanou V, Bai Y, et al. Ki67 reproducibility using digital image analysis: an inter-platform and inter-operator study. Lab Invest. 2019;99(1):107–117.
25. Usman HA, Zainal Abidin FA. Digital image analysis of immunohistochemistry Ki-67 using QuPath software in breast cancer. JKKI. 2021;12(1):73–80.
26. Bonaterra GA, Bronischewski K, Hunold P, et al. Anti-inflammatory and anti-oxidative effects of Phytohustil® and root extract of Althaea officinalis L. on macrophages in vitro. Front Pharmacol. 2020;11:290.
27. Bonaterra GA, et al. Phytohustil® and root extract of Althaea officinalis L. exert anti-inflammatory and anti-oxidative properties and improve the migratory capacity of endothelial cells in vitro. Front Pharmacol. 2022;13:948248.
28. Shah SMA, et al. High-value phytochemicals and nutra-pharmaceutical prospects of Althaea officinalis L. (marshmallow): a review. Food Biosci. 2025;65:104-XX.
29. Sadighara P, et al. Pharmacological and phytochemical profile of marshmallow (Althaea officinalis): antioxidant, anti-inflammatory and immunostimulant activity. J Pharmacogn Phytochem. 2025;14(1):1–8.
30. Zhao Y, et al. An update on adverse health effects from exposure to PM2.5. Environ Adv. 2024;18:100603.
