Физико-химические параметры в оценке метаболического профиля пациентов с ожогами

Цель исследования: Изучение каталитических свойств лактатдегидрогеназы и некоторых физико-химических характеристик крови при термической травме.

Материалы и методы: Исследована кровь 24 больных, имевших контактный ожог 10–40% поверхности тела. Изучена активность лактатдегидрогеназы эритроцитов в прямой и обратной реакции, кинетические характеристики данного процесса, а также концентрация белка. Оценены кристаллогенные свойства сыворотки крови обследованных пациентов с термической травмой методом тезиокристаллоскопии.

Результаты: Показано, что термическая травма вызвала двукратное снижение активности лактатдегидрогеназы в обратной реакции. При анализе кристаллогенных свойств сыворотки крови пациентов с контактным ожогом установлено, что развитие ожоговой болезни сопровождается умеренным снижением индекса структурности и кристаллизуемости и существенным снижением выраженности краевой зоны. При ожоговой болезни также нами выявлено снижение инициаторного потенциала биологической жидкости. Кроме того, в высушенных микропрепаратах сыворотки крови пациентов отмечена тенденция к хаотизации образца, аналогичная обнаруженной в кристаллоскопических фациях.

Заключение: Установлено, что локальное термическое воздействие, приводящее к развитию ожоговой болезни, влияет на существенные преобразования физико-химических свойств крови. При этом термическая травма вызывает снижение активности лактатдегидрогеназы в обратной реакции, приводящее к нарушению соотношения «лактат/пируват» в клетке, а также обуславливает существенные сдвиги состава и свойств сыворотки крови, проявляющиеся в значимом изменении ее кристаллогенных и инициирующих свойств.

1. Мартусевич А.К., Перетягин С.П., Погодин И.Е. Метаболические аспекты патогенеза ожогового эндотоксикоза. Патологическая физиология и экспериментальная терапия. 2009;(1):30–32.

2. Cuddihy J, Wu G, Ho L, et al. Lactate dehydrogenase activity staining demonstrates time-dependent immune cell infiltration in human ex-vivo burn-injured skin. Sci Rep. 2021;11(1):21249. PMID: 34711882. PMCID: PMC8553775. https://doi.org/10.1038/s41598-021-00644-5

3. Khrulev SE, Zimin YV, Solovyeva AG, Razmakhov AM, Luzan AS. Effect of neuromedin on activity of lactate dehydrogenase in mitochondrial fraction of the brain in rats with thermal injury. Bull Exp Biol Med. 2008;145(6):680–681. PMID: 19110549. https://doi.org/10.1007/s10517-008-0176-5

4. Jeschke MG, Herndon DN. Burns in children: standard and new treatments. Lancet. 2014;383(9923):1168–1178. PMID: 24034453. PMCID: PMC7859869. https://doi.org/10.1016/S01406736(13)61093-4

5. Snell JA, Loh NH, Mahambrey T, Shokrollahi K. Clinical review: the critical care management of the burn patient. Crit Care. 2013;17(5):241. PMID: 24093225. PMCID: PMC4057496. https://doi.org/10.1186/cc12706

6. Wolf SE, Tompkins RG, Herndon DN. On the horizon: research priorities in burns for the next decade. Surg Clin North Am. 2014;94(4):917–930. PMID: 25085097. https://doi.org/10.1016/j.suc.2014.05.012

7. Wang M, Scott SR, Koniaris LG, Zimmers TA. Pathological responses of cardiac mitochondria to burn trauma. Int J Mol Sci. 2020;21(18):6655. PMID: 32932869. PMCID: PMC7554938. https://doi.org/10.3390/ijms21186655

8. Wang ZE, Zheng JJ, Bin Feng J, et al. Glutamine relieves the hypermetabolic response and reduces organ damage in severe burn patients: a multicenter, randomized controlled clinical trial. Burns. 2022;48(7):1606–1617. PMID: 34973853. https://doi.org/10.1016/j.burns.2021.12.005

9. George B, Suchithra TV, Bhatia N. Burn injury induces elevated inflammatory traffic: the role of NF-κB. Inflamm Res. 2021;70(1):51–65. PMID: 33245371. https://doi.org/10.1007/s00011-020-01426-x

10. Amin NU, Siddiqi HM, Kun Lin Y, Hussain Z, Majeed N. Bovine serum albumin protein-based liquid crystal biosensors for optical detection of toxic heavy metals in water. Sensors (Basel). 2020;20(1):298. PMID: 31948064. PMCID: PMC6982898. https://doi.org/10.3390/s20010298

11. Martusevich AK, Kosyuga SYu, Kovaleva LK, Fedotova AS, Tuzhilkin AN. Biocrystallomics as the basis of innovative biomedical technologies. The New Armenian Medical Journal. 2023;17(2):95– 104. https://doi.org/10.56936/18290825-2023.17.2-95

12. Martusevich AK, Sinitsyna TP, Surovegina AV, Bocharin IV, Kosyuga SYu. Saliva crystallization features in young people with different levels of physical activity. International Journal of Biomedicine. 2022;12(2):265–268. https://doi.org/10.21103/Article12(2)_OA11

13. Shatokhina SN, Aleksandrin VV, Shatokhina IS, Kubatiev AA, Shabalin VN. A marker of cerebral ischemia in solid state structures of blood serum. Bull Exp Biol Med. 2018;164(3):366–370. PMID: 29308560. https://doi.org/10.1007/s10517-018-3991-3

14. Liu ZJ, Wang W, He CS. Comparison of serum and plasma lactate dehydrogenase in postburn patients. Burns. 2000;26(1):46–48. PMID: 10630319. https://doi.org/10.1016/s0305-4179(99)00093-5

15. Brune JE, Chen AV, Coffey T. Determination of the effect of iatrogenic blood contamination on lactate dehydrogenase and creatine kinase activity in canine cerebrospinal fluid. Vet Clin Pathol. 2023;52(1):64–70. PMID: 36336843. https://doi.org/10.1111/vcp.13184

16. Khan AA, Allemailem KS, Alhumaydhi FA, Gowder SJT, Rahmani AH. The biochemical and clinical perspectives of lactate dehydrogenase: an enzyme of active metabolism. Endocr Metab Immune Disord Drug Targets. 2020;20(6):855–868. PMID: 31886754. https://doi.org/10.2174/1871530320666191230141110

17. Simonian MH, Smith JA. Spectrophotometric and colorimetric determination of protein concentration. Curr Protoc Mol Biol. 2006;Chapter 10. PMID: 18265371. https://doi.org/10.1002/0471142727.mb1001as76

18. Cooney MJ. Kinetic measurements for enzyme immobilization. Methods Mol Biol. 2017;1504:215–232. PMID: 27770425. https://doi.org/10.1007/978-1-4939-6499-4_17

19. Мартусевич А.К., Ковалева Л.К., Козлова Л.М., Тужилкин А.Н., Федотова А.С., Краснова С.Ю. Изучение дегидратационной структуризации ротовой жидкости человека на твердой подложке. Клиническая стоматология. 2020;(3):4– 9. https://doi.org/10.37988/1811-153x_2020_3_4

20. Martusevich A, Kovaleva L, Karuzin K, et al. Digital technology for processing dried drops of biofl Archiv Euromedica. 2022;12(2):9–11. https://doi.org/10.35630/2199-885x/2022/12/2.2

21. Соловьева А.Г. Роль альдегиддегидрогеназы печени и эритроцитов в развитии ожоговой токсемии у крыс // Вестник Российской Академии медицинских наук. 2009;(9):36–39.

22. Sehirli O, Sener E, Sener G, Cetinel S, Erzik C, Yeğen BC. Ghrelin improves burn-induced multiple organ injury by depressing neutrophil infiltration and the release of pro-inflammatory cytokines. Peptides. 2008;29(7):1231–1240. PMID: 18395937. https://doi.org/10.1016/j.peptides.2008.02.012

23. Carreón YJP, Gómez-López ML, Díaz-Hernández O, et al. Patterns in dried droplets to detect unfolded BSA. Sensors (Basel). 2022;22(3):1156. PMID: 35161907. PMCID: PMC8839909. https://doi.org/10.3390/s22031156

24. Liu Y, Zhang L, Ni Z, Qian J, Fang W. Calcium phosphate crystals from uremic serum promote osteogenic differentiation in human aortic smooth muscle cells. Calcif Tissue Int. 2016;99(5):543–555. PMID: 27473581. https://doi.org/10.1007/s00223-016-0182-y

25. Li ZX, Zha YM, Jiang GY, Huang YX. AI aided analysis on saliva crystallization of pregnant women for accurate estimation of delivery date and fetal status. IEEE J Biomed Health Inform. 2022;26(5):2320–2330. PMID: 34910643. https://doi.org/10.1109/JBHI.2021.3135534

26. D’Abbondanza JA, Shahrokhi S. Burn infection and burn sepsis. Surg Infect (Larchmt). 2021;22(1):58–64. PMID: 32364824. https://doi.org/10.1089/sur.2020.102