Молодежный инновационный вестникМолодежный инновационный вестник2415-7805Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный медицинский университет имени Н.Н. Бурденко" Министерства здравоохранения Российской Федерации10724Conference ProceedingsFeatures of the reactivity of immunocompetent cells due to the effects of the molecular hydrogen in oral mucositis in the experimentRastrosaMariamariya.rastrosa06@mail.ruhttps://orcid.org/0009-0008-7216-6137DerevyankoAlinadavdyan.work@mail.ruhttps://orcid.org/0009-0003-4966-1838ShishkinaVictoria4128069@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0001-9185-4578KorotkikhNatalyakornat78@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0308-513XGrebennikovaIrinairina_voronezh@inbox.ruhttps://orcid.org/0000-0003-0213-9383Voronezh State Medical University named after N.N. Burdenko2504202514S12622651003202510032025Copyright © 2025, Rastrosa M., Derevyanko A., Shishkina V., Korotkikh N., Grebennikova I.2025<p>Oral mucositis is a common and serious complication of antitumor therapy, causing severe discomfort in patients, limiting their ability to eat and communicate. The importance of studying the reactivity of immunocompetent cells in this condition is due to the need to find effective methods of treatment and prevention. Objective. To study the effect of molecular hydrogen (H2) on the reactivity of immune cells in oral mucositis in an experiment. Materials and methods. Modeling of oral radiation mucositis was carried out at the Research Institute of Experimental biology and Medicine of the Voronezh State Medical University named after N.N. Burdenko with the participation of 30 sexually mature male Wistar rats. Then, for 14 days, the affected areas of the oral mucosa were irrigated with an aqueous solution of molecular hydrogen at a dose of 1 ppm. Histological micropreparations were made and stained with a further stage of morphometry. Results. A quantitative and qualitative assessment of some parameters of the inflammatory process of the mucous membrane was carried out using histochemistry and immunohistochemistry methods for the reactivity of mast cells and the features of macrophage plasticity. Conclusion. The study emphasizes the importance of further scientific research in the field of developing means for the prevention of oral mucositis. The data obtained confirm that molecular hydrogen can have a protective effect, minimizing the induction of an inflammatory response and improving the profile of the immune response. The prospects of using H2 as a therapeutic agent for the correction of the immune response in oral mucositis may be important for improving the quality of life of patients suffering from this condition.</p>mucositisoral mucosamast cells, macrophages, molecular hydrogenмукозитслизистая оболочка полости ртатучные клетки, макрофаги, молекулярной водород<p>В последние годы в мире наблюдается рост заболеваемости злокачественных образований полости рта. Рак слизистой оболочки полости рта (РСОПР) - злокачественная опухоль, развивающаяся из элементов плоскоклеточного эпителия слизистой оболочки щек, нёба, десен, дна ротовой полости, языка [1]. ВРоссии в 2023 году было зарегистрировано более 9 тысяч новых случаев РСОПР [2] Лечениезлокачественных новообразований полости рта с использованием лучевой терапии может вызывать побочные эффекты, приводящие к осложнениям, таким как оральный мукозит (ОМ). Это состояние представляет собой повреждение тканей слизистой оболочки ротовой полости и обычно развивается остро, сопровождаясь воспалением тканей органов ротовой полости, языка и гортаноглотки. Пациенты испытывают интенсивную боль, часто описываемую как жжение, что затрудняет прием пищи, разговор и глотание. Болезненные язвы обычно образуются на неороговевших участках слизистой оболочки щек, губ, языка и дна полости рта [3]. Патогенетическое развитие мукозита представляет собой сложный многоступенчатый процесс:под воздействием лучевой терапии наступает стадия инициации, в течение которой происходит прямое повреждение ДНК эпителиальных клеток, что приводит к их гибели и образованию свободных радикалов, характеризующихся цитотоксическим действием. В ответ на это происходит дисрегуляторное влияние генов на продукцию провоспалительных цитокинов и факторов, регулирующих апоптоз. Увеличение провоспалительных медиаторов (TNF-,IL-6), сопровождается активацией матриксных металлопротеиназ, приводящих к лизису волокон соединительной ткани. Вследствие каскада воспалительных реакций усугубляется изъязвление, которое характеризуется появлением обширных, глубоких язв в слизистой оболочке. Если инициирующий фактор перестает воздействовать на слизистую, наступает стадия заживления, в процессе которой циклооксигеназа-2 (ЦОГ-2) активно продуцируется фибробластами и эндотелиальными клетками, что способствует восстановлению подслизистого и слизистого слоев. Происходит восстановление скорости обновленияэпителия совместно с нормализацией показателей крови и состава микрофлоры окружающих тканей [3, 4]. Поиск новых способов профилактики и лечения постлучевых повреждений слизистой оболочки ротовой полости несомненно, представляет не только научный, но и клинический интерес.</p> <p>Цель работы. Оценить эффективность применения водного раствора молекулярного водорода (Н2) с целью профилактики и лечения радиационно-индуцированных мукозитов на биомодели крыс в эксперименте.</p> <p>Материалы и методы исследования. Молекулярный водород (H2) - самый лёгкий и широко известный элемент на Земле, который вызывает живейший интерес учёных как в области энергетики, так и в биомедицине. За последние два десятилетия Н2 зарекомендовал себя как перспективное терапевтическое средство, демонстрируя антиоксидантные и противовоспалительные свойства в многочисленных исследованиях на животных и клинических испытаниях [5]. Молекулярный водород вызывает особый интерес благодаря своей уникальной антиоксидантной активности, проявляя выраженную способность модифицировать окислительный стресс, играющий ключевую роль в развитии множества заболеваний. Окислительный стресс это дисбаланс между продукцией реактивных форм кислорода (РФК), например, гидроксильного радикала (OH). РФК, представляя собой побочный продукт клеточного метаболизма, в чрезмерном количестве способны наносить ущерб клеточным структурам, в частности,ДНК. Этоокислительное повреждение ДНК может приводить к мутациям и развитию онкологических заболеваний. Молекулярный водород выступает в роли эффективного нейтрализатора наиболее активных и опасных свободных радикалов, таких какOH. Приэтом он практически не взаимодействует с другими, менее вредными формами активных кислородных соединений. Это позволяет избежать побочных эффектов, которые характерны для многих антиоксидантов [5]. Эксперимент по моделированию орального мукозита выполнен в НИИ экспериментальной биологии и медицины ФГБОУ ВО ВГМУ им. Н.Н. Бурденко Минздрава России. Объектом исследования стали 30 половозрелых самцов крыс породыWistar, достигших четырёхмесячного возраста и имеющих массу около 200 граммов с допустимым отклонением в 30 граммов. Крысы были разделены на три группы: первая - интактная, имеющая неповрежденную слизистую оболочку полости рта и находившаяся в условиях стандартного вивария содержания; вторая - экспериментальная, с развившимся мукозитом и ежедневно получавшая раствор молекулярного водорода в виде орошения слизистой на протяжении 14 дней; третья контрольная, подтверждающая развитие мукозита, но без лечения. Для моделирования лучевого орального мукозита экспериментальным животным был проведен курс дистанционной лучевой терапии на аппарате Тератрон с источником ионизирующего излучения, дозой 10 Гр. После 14-суточного наблюдения, фиксации появления симптомов повреждения слизистой, животных подвергались эвтаназии путем передозировки ингаляционным наркозом Изофлуран с помощью ветеринарной наркозной станции с испарителем ТЕС-3. Для проведения морфологического исследования материал оболочек ротовой полости фиксировали в 10% забуференном формалине и после стандартной процедуры пробоподготовки изготавливали тонкие серийные срезы толщиной 2 и 4 мкм в соответствии с требованиям к применяемым методам гистологического окрашивания. При окрашивании гематоксилином и эозином оценивали степень развития повреждений слизистой оболочки, эффекты молекулярного водорода оценивали с помощью иммуногистохимического исследования с детекцией триптазы тучных клеток и поляризационные изменения макрофагов с экспрессией CD68 и CD163 фенотипа. Был проведён количественный анализ гистологических срезов с морфометрией 30 полей зрения на объективе х40 микроскопа Zeiss AxioImagerA2.</p> <p>Результаты исследования. Макроскопически у всех экспериментальных животных наблюдалось истончение эпителия с возникновением микротрещин и изъязвлений в первые дни после облучения. Гистологический анализ микропрепаратов выявил признаки развивающегося воспаления СОПР: cубэпителиальную нейтрофильно-лимфоцитарную инфильтрацию во всех исследуемых группах. Окрашивание раствором Май-Грюнвальд + Гимза позволило обнаружить очаговые скопления тучных клеток и эозинофилов, преимущественно локализованных периваскулярно и на границе с эпителием. Тучные клетки активно дегранулировали, высвобождая продукты секретома во внеклеточный матрикс и порою образовывали скопления гранул вокруг себя. Группа животных, которым проводили ирригацию водным раствором молекулярного водорода по количественным и функциональным характеристикам тучных клеток имела ряд отличительных признаков. Под воздействием раствора молекулярного водорода активность дегрануляции ТК значительно снижалась, иммуногистохимическое определение триптазы ТК свидетельствовало об ослаблении синтеза триптазы в условиях действия молекулярного водорода. Также обращало на себя внимание уменьшение размеров клеток в сравнении с группой орального мукозита без лечения. Применение раствора молекулярного водорода привело к изменению фенотипа макрофагов на 14 сутки воздействия. Так, в группе без лечения иммуногистохимический анализ макрофагов с антителами к CD 68 показал высокий уровень иммунопозитивных клеток, в то время как фенотип CD 163 макрофагов имел низкие значения (89,212,6/17,94,2). Эффекты молекулярного водорода индуцировали течение воспалительного процесса с более ранней фазой пролиферации и регенерации. Так, в группе с лечением макрофаги CD 68 количественно были ниже, чем в группе без лечения, а противовоспалительный тип макрофагов значительно преобладал (26,89,2/63,612,8).</p> <p>Заключение. Сегодня актуальными и перспективными являются исследования, направленные на изучение различных средств, предотвращающих развитие и/или способствующих более раннему заживлению повреждений эпителиального пласта и соединительнотканной стромы слизистой оболочки полости рта, являющиеся следствием лучевой терапии. Полученные данные показали обнадеживающие результаты применения водного раствора молекулярного водорода с целью профилактики и лечения радиационно-индуцированных реакций со стороны слизистой оболочки ротовой полости. Иммунокомпетентные клеткиCD68 [M1], CD163 [M2] и триптаза тучных клеток, известная как воспалительный медиатор являются ключевыми участниками различных морфогенетических процессов, в том числе репарации и поддержания локального гомеостаза, визуализировали положительные эффекты молекулярного водорода (Н2) в патогенезе мукозита ротовой полости. При этом наблюдалось смещение баланса M1/M2 в сторону фенотипа противовоспалительных макрофагов М2, что несомненно является положительным прогностическим критерием в оценке репаративных процессов слизистой оболочки ротовой полости.</p>1.Клинические рекомендации «Злокачественные новообразования полости рта», Ассоциация онкологов России, 2024.2.Свидетельство о государственной регистрации базы данных № 2024620166 Российская Федерация. Злокачественные новообразования органов головы и шеи. Показатели качества жизни и клинико-морфологические данные: № 2024620013 : заявл. 05.01.2024 : опубл. 12.01.2024 / А. С. Буракова, И. П. Мошуров, С. А. Стикина.3.Семиглазова Т.Ю., Беляк Н.П., Владимирова Л.Ю., Корниецкая А.Л., Королева И.А., Нечаева М.Н. и соавт. Практические рекомендации по лечению и профилактике мукозитов. Злокачественные опухоли :Практические рекомендации RUSSCO #3s2, 2021 (том 11). 514.Lee CT, Galloway TJ. Pathogenesis and Amelioration of Radiation-Induced Oral Mucositis. Curr Treat Options Oncol. 2022; 23(3):311-324. doi: 10.1007/s11864-022-00959-z.5.Atiakshin D, Kostin A, Volodkin A, Nazarova A, Shishkina V, Esaulenko D, Buchwalow I, Tiemann M, Noda M. Mast Cells as a Potential Target of Molecular Hydrogen in Regulating the Local Tissue Microenvironment. Pharmaceuticals (Basel). 2023; 16(6):817. doi: 10.3390/ph16060817.