«Ульяновский медико-биологический журнал»

BIOLOGICAL SCIENCES

Download article

 

DOI 10.34014/2227-1848-2025-2-141-149

IMMUNOHISTOCHEMICAL VERIFICATION OF P53 AND BCL-2 EXPRESSION IN RAT LIVER HEPATOCYTES AFTER MECHANICAL THIGH INJURY

A.Kh. Lanicheva 1, R.R. Valeeva 1, V.V. Semchenko 2

1 Bashkir State Medical University, Ministry of Health of the Russian Federation, Ufa, Russia;

2 Omsk State Agrarian University named after P.A. Stolypin, Omsk, Russia

 

Mechanical impacts on a limb segment can lead to metabolic disorders in the affected organs and tissues, resulting in the development of endogenous intoxication and circulatory-hypoxic damage. The liver is one of the first to react to the dyscrasia caused by intoxication, due to an increase in the concentration of inflammation mediators and cytokines after mechanical limb injuries or burns.

The aim of the study is to determine the dynamics of bcl-2 and p53 expression in rat liver hepatocytes after mechanical thigh injury.

Materials and Methods. The study was performed on white male rats weighing 180–200 g, which were subjected to a mechanical force that replicates the impact of a 5.6 mm bullet.

Liver sampling was performed under ether anesthesia by decapitation. An immunohistochemical method for verifying apoptosis (p53) and antiapoptosis (bcl-2) was used using labeled monoclonal antibodies with Mayer's hematoxylin nuclei staining. Statistica v. 7.0 program (StatSoftInc, USA) was used for statistical analysis.

Results. Maximum p53 expression is observed in the central and intermediate zones of the liver lobule seven days after the injury, while maximum bcl-2 expression is observed in all zones of the liver lobule one day after the injury. Thus, the early post-traumatic period is characterized by liver cell apoptosis. Then anti-apoptosis mechanisms are activated. After 14 days, p53 and bcl-2 expression gradually approaches the control values, indicating dynamic adaptation of the liver to limb injury and subsequent restoration of its cellular composition.

Key words: mechanical trauma, hepatocyte, bcl-2, p53.

 

Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.

 

Author contributions

Research concept and design: Lanicheva A.Kh., Semchenko V.V.

Literature search, participation in the study, data processing: Lanicheva A.Kh., Valeeva R.R.

Statistical data processing: Lanicheva A.Kh., Valeeva R.R.

Data analysis and interpretation: Lanicheva A.Kh., Semchenko V.V., Valeeva R.R.

Text writing and editing: Lanicheva A.Kh., Valeeva R.R.

 

References

  1. Gómez-Lechón M.J., Tolosa L., Conde I., Donato M.T. Liver physiology: metabolism and detoxification. In: McManus L.M., Mitchell R.N., eds. Pathobiology of Human Disease. San Diego: Academic Press; 2014: 1770–1782.

  2. Kuznetsova T.A., Andryukov B.G., Polovov S.F., Gazha A.K. Sovremennye aspekty immunopatogeneza ozhogovoy travmy i immuno-biokhimicheskie markery ranozazhivleniya [Modern aspects of burn injury immunopathogenesis and immuno-biochemical markers of wound healing]. Klinicheskaya laboratornaya diagnostika. 2022; 67 (8): 451–457 (in Russian).

  3. Mongolov Kh.P., Plekhanov A.N. Vzaimosvyaz' apoptoza i regeneratsii pecheni pri pechenochnoy nedostatochnosti posle chastichnoy gepatektomii v eksperimente [Interrelation of apoptosis and hepatic regeneration at hepatic insufficiency after partial hepatectomy in experiment]. Byulleten' VSNTs SO RAMN. 2009; 3 (67): 203–206 (in Russian).

  4. Andreev A.A., Ostroushko A.P., Laptieva A.Yu., Glukhov A.A. Reparativnaya regeneratsiya pecheni posle segmentarnoy rezektsii [Reparative liver regeneration after segmental resection]. Vestnik Astrakhanskogo gosudarstvennogo meditsinskogo universiteta. 2018; 18 (5-6): 183–190. DOI: 10.17816/2072-2354.2018.18.3.183-190. Available at: https://aspvestnik.ru/2410-3764/article/view/25333 (accessed: April 15, 2025) (in Russian).

  5. Vitale I., Pietrocola F., Guilbaud E., Aaronson S.A., Abrams J.M., Adam D. Apoptotic cell death in disease – Current understanding of the NCCD 2023. Cell Death Differ. 2023; 30 (9): 1614–1656.

  6. Kale J., Osterlund E.J., Andrews D.W. BCL-2 family proteins: changing partners in the dance towards death. Cell Death Differ. 2018; 25 (1): 65–80. DOI: 10.1038/cdd.2017.186.

  7. Bortolin J.A., Quintana H.T., Tomé T.C., Ribeiro F.A., Ribeiro D.A., de Oliveira F. Burn injury induces histopathological changes and cell proliferation in liver of rats. World J Hepatol. 2016; 8 (6): 322–330. DOI: 10.4254/wjh.v8.i6.322.

  8. Hemann M.T., Lowe S.W. The p53-Bcl-2 connection. Cell Death Differ. 2006; 13 (7): 1101–1109.

  9. Lanicheva A.Kh., Semchenko V.V., Murzabaev Kh.Kh., Imaeva A.K. Patent RF № 2807925; 2023 (in Russian).

  10. Khal'zova M.S. Gepatoprotektornaya aktivnost' preparatov pri toksicheskom porazhenii pecheni i ikh vliyanie na ekspressiyu Bcl-2 i drugie molekuly apoptoza [Hepatoprotective drug activity in toxic liver damage and medication effect on Bcl-2 and other apoptotic molecule expression]: dis. … kand. med. nauk. Moscow; 2018. Available at: https://www.sechenov.ru/upload/medialibrary/6b5/KHalzova-12.10.18.pdf (accessed: April 15, 2025) (in Russian).

  11. Zhang X., Du J., Liu W., Yang Q., Huang Y., Zhang J. JIB 04 induces cell apoptosis via activation of the p53/Bcl-2/caspase pathway in MHCC97H and HepG2 cells. Oncol. Rep. 2018; 40 (4): 2206–2214. DOI: 10.3892/or.2018.6737.

  12. Jeschke M.G., Mlcak R.P., Finnerty C.C., Herndon D.N. Regulation of hepatic apoptosis and proliferation in burned mice by NF-κB. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 2001; 280 (6): G1321–G1329.

  13. Zhurakovskiy I.P., Bikhteva M.V., Arkhipov S.A., Pustovetova M.G., Kunts T.A., Marinkin O.I. Izmeneniya ekspressii belkov semeystva BCL-2 v pecheni krys i uroven' tsitokinov v syvorotke krovi pri persistentsii bakterial'noy infektsii [Changes in BCL-2 protein family expression in the rat liver and the serum cytokine level at persisting bacterial infection]. Kubanskiy nauchnyy meditsinskiy vestnik. 2012; 2 (131): 84–88 (in Russian).

  14. Cheng Q., Chen J. The phenotype of MDM2 auto-degradation after DNA damage is due to epitope masking by phosphorylation. Mol. Biol. Cell. 2011; 22 (17): 2782–2791.

  15. Fil'chenkov A.A. Kaspazy: regulyatory apoptoza i drugikh kletochnykh funktsiy [Caspases as regulators of apoptosis and other cell functions]. Biokhimiya. 2003; 68 (4): 453–466 (in Russian).

  16. Elmore S. Apoptosis: a review of programmed cell death. Toxicol. Pathol. 2007; 35 (4): 495–516. DOI: 10.1080/01926230701320337.

  17. Li K., Wu D., Chen X., Zhang T., Zhang L., Yi Y. Current and emerging biomarkers of cell death in human disease. Biomark. Res. 2014; 2: 2. DOI: 10.1155/2014/690103.

  18. Wei H., Wang H., Wang G., Qu L., Jiang L., Dai S. Structures of p53/BCL-2 complex suggest a mechanism for p53 to antagonize BCL-2 activity. Nat. Commun. 2023; 14: 40087. DOI: 10.1038/s41467-023-40087-2.

  19. Bazhanova E.D., Kozlov A.A. Rol' apoptoz-assotsiirovannykh belkov p53 i Bcl-2 v patogeneze zabolevaniy nervnoy sistemy [Role of apoptosis-related proteins P53 and Bcl-2 in the pathogenesis of nervous system diseases]. Zhurnal evolyutsionnoy biokhimii i fiziologii. 2024; 60 (4): 331–345. DOI: 10.31857/S0044452924040019 (in Russian).

  20. Cain J.E., Di Giovanni V., Smeeton J., Rosenblum N.D. Genetics of renal hypoplasia: insights into the mechanisms controlling nephron endowment. Pediatr. Res. 2010; 68 (2): 91–98.

Received March 26, 2025; accepted May 12, 2025.

Information about the authors

Lanicheva Al'bina Khamitovna, Candidate of Sciences (Medicine), Associate Professor, Chair of Histology, Bashkir State Medical University, Ministry of Health of the Russian Federation. 435008, Russia, Ufa, Lenin St., 3; e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., ORCID ID: https://orcid.org/0009-0004-0550-2760

Valeeva Renata Ruslanovna, Student, Bashkir State Medical University. 4350008, Russia, Ufa, Lenin St., 3; e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., ORCID ID: https://orcid.org/0009-0000-5189-6801

Semchenko Valeriy Vasil'evich, Doctor of Sciences (Medicine), Professor, Chair of Histology, Anatomy, Histology, Physiology and Pathological Anatomy, Omsk State Agrarian University named after P.A. Stolypin. 644008, Russia, Omsk, Institutskaya Sq., 1; e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., ORCID ID: https://orcid.org/0009-0006-8933-9618

 

For citation

Lanicheva A.Kh., R.R. Valeeva, Semchenko V.V. Immunogistokhimicheskaya verifikatsiya eksperessii p53 i bcl-2 v gepatotsitakh pecheni krys posle mekhanicheskoy travmy bedra [Immunohistochemical verification of p53 and bcl-2 expression in rat liver hepatocytes after mechanical thigh injury]. Ul'yanovskiy mediko-biologicheskiy zhurnal. 2025; 2: 141–149. DOI: 10.34014/2227-1848-2025-2-141-149 (in Russian).

 

 

Скачать статью

УДК 616-001.1

DOI 10.34014/2227-1848-2025-2-141-149

ИММУНОГИСТОХИМИЧЕСКАЯ ВЕРИФИКАЦИЯ ЭКСПРЕССИИ P53 И BCL-2 В ГЕПАТОЦИТАХ ПЕЧЕНИ КРЫС ПОСЛЕ МЕХАНИЧЕСКОЙ ТРАВМЫ БЕДРА

А.Х. Ланичева 1, Р.Р. Валеева 1, В.В. Семченко 2

1 ФГБОУ ВО «Башкирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, г. Уфа, Россия;

2 ФГБОУ ВО «Омский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина», г. Омск, Россия;

 

На фоне механического воздействия на сегмент конечности происходит нарушение обмена веществ в органах и тканях, что приводит к развитию эндогенной интоксикации и циркуляторно-гипоксических повреждений. Печень одна из первых реагирует на нарушение гомеостаза организма, вызванное интоксикацией, вследствие повышения концентрации медиаторов воспаления и цитокинов после механических повреждений конечностей или ожогов.

Цель. Определение динамики экспрессии bcl-2 и p53 в гепатоцитах печени крыс после механической травмы бедра.

Материалы и методы. Исследование выполнено на белых крысах-самцах массой 180–200 г, которым моделировали механическую травму, соразмерную по кинетической энергии пуле калибра 5,6 мм. Забор печени производили у животных под эфирным наркозом путем декапитации, использовали иммуногистохимический метод верификации апоптоза (p53) и антиапоптоза (bcl-2) с помощью меченых моноклональных антител с докраской ядер гематоксилином Майера. Статистическую обработку осуществляли в программе Statistica v. 7.0 (StatSoftInc, США).

Результаты. Максимальная экспрессия p53 наблюдается в центральной и промежуточной зоне печеночной дольки через 7 сут после травмы, в то время как максимальная экспрессия маркера bcl-2 наблюдается через 1 сут во всех зонах печоночной дольки. То есть ранний посттравматический период характеризуется апоптозом клеток печени, позже подключаются механизмы антиапоптоза. Через 14 сут экспрессия маркеров p53 и bcl-2 постепенно приближается к контрольным значениям, что указывает на динамическую адаптацию печени к повреждению конечности и последующее восстановление ее клеточного состава.

Ключевые слова: механическая травма, гепатоцит, bcl-2, p53.

 

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Вклад авторов

Концепция и дизайн исследования: Ланичева А.Х., Семченко В.В.

Литературный поиск, участие в исследовании, обработка материала: Ланичева А.Х., Валеева Р.Р.

Статистическая обработка данных: Ланичева А.Х., Валеева Р.Р.

Анализ и интерпретация данных: Ланичева А.Х., Семченко В.В., Валеева Р.Р.

Написание и редактирование текста: Ланичева А.Х., Валеева Р.Р.

 

Литература

  1. Gómez-Lechón M.J., Tolosa L., Conde I., Donato M.T. Liver physiology: metabolism and detoxification. In: McManus L.M., Mitchell R.N., eds. Pathobiology of Human Disease. San Diego: Academic Press; 2014: 1770–1782.

  2. Кузнецова Т.А., Андрюков Б.Г., Половов С.Ф., Гажа А.К. Современные аспекты иммунопатогенеза ожоговой травмы и иммуно-биохимические маркеры ранозаживления. Клиническая лабораторная диагностика. 2022; 67 (8): 451–457.

  3. Монголов Х.П., Плеханов А.Н. Взаимосвязь апоптоза и регенерации печени при печеночной недостаточности после частичной гепатэктомии в эксперименте. Бюллетень ВСНЦ СО РАМН. 2009; 3 (67): 203–206.

  4. Андреев А.А., Остроушко А.П., Лаптиёва А.Ю., Глухов А.А. Репаративная регенерация печени после сегментарной резекции. Вестник Астраханского государственного медицинского университета. 2018; 18 (5-6): 183–190. DOI: 10.17816/2072-2354.2018.18.3.183-190. URL: https://aspvestnik.ru/2410-3764/article/view/25333 (дата обращения: 15.04.2025).

  5. Vitale I., Pietrocola F., Guilbaud E., Aaronson S.A., Abrams J.M., Adam D. Apoptotic cell death in disease – Current understanding of the NCCD 2023. Cell Death Differ. 2023; 30 (9): 1614–1656.

  6. Kale J., Osterlund E.J., Andrews D.W. BCL-2 family proteins: changing partners in the dance towards death. Cell Death Differ. 2018; 25 (1): 65–80. DOI: 10.1038/cdd.2017.186.

  7. Bortolin J.A., Quintana H.T., Tomé T.C., Ribeiro F.A., Ribeiro D.A., de Oliveira F. Burn injury induces histopathological changes and cell proliferation in liver of rats. World J Hepatol. 2016; 8 (6): 322–330. DOI: 10.4254/wjh.v8.i6.322.

  8. Hemann M.T., Lowe S.W. The p53-Bcl-2 connection. Cell Death Differ. 2006; 13 (7): 1101–1109.

  9. Ланичева А.Х., Семченко В.В., Мурзабаев Х.Х., Имаева А.К. Патент РФ № 2807925; 2023.

  10. Хальзова М.С. Гепатопротекторная активность препаратов при токсическом поражении печени и их влияние на экспрессию Bcl-2 и другие молекулы апоптоза: дис. … канд. мед. наук. Москва; 2018. URL: https://www.sechenov.ru/upload/medialibrary/6b5/KHalzova-12.10.18.pdf (дата обра­щения: 15.04.2025).

  11. Zhang X., Du J., Liu W., Yang Q., Huang Y., Zhang J. JIB 04 induces cell apoptosis via activation of the p53/Bcl-2/caspase pathway in MHCC97H and HepG2 cells. Oncol. Rep. 2018; 40 (4): 2206–2214. DOI: 10.3892/or.2018.6737.

  12. Jeschke M.G., Mlcak R.P., Finnerty C.C., Herndon D.N. Regulation of hepatic apoptosis and proliferation in burned mice by NF-κB. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 2001; 280 (6): G1321–G1329.

  13. Жураковский И.П., Бихтева М.В., Архипов С.А., Пустоветова М.Г., Кунц Т.А., Маринкин О.И. Изменения экспрессии белков семейства BCL-2 в печени крыс и уровень цитокинов в сыворотке крови при персистенции бактериальной инфекции. Кубанский научный медицинский вестник. 2012; 2 (131): 84–88.

  14. Cheng Q., Chen J. The phenotype of MDM2 auto-degradation after DNA damage is due to epitope masking by phosphorylation. Mol. Biol. Cell. 2011; 22 (17): 2782–2791.

  15. Фильченков А.А. Каспазы: регуляторы апоптоза и других клеточных функций. Биохимия. 2003; 68 (4): 453–466.

  16. Elmore S. Apoptosis: a review of programmed cell death. Toxicol. Pathol. 2007; 35 (4): 495–516. DOI: 10.1080/01926230701320337.

  17. Li K., Wu D., Chen X., Zhang T., Zhang L., Yi Y. Current and emerging biomarkers of cell death in human disease. Biomark. Res. 2014; 2: 2. DOI: 10.1155/2014/690103.

  18. Wei H., Wang H., Wang G., Qu L., Jiang L., Dai S. Structures of p53/BCL-2 complex suggest a mechanism for p53 to antagonize BCL-2 activity. Nat. Commun. 2023; 14: 40087. DOI: 10.1038/s41467-023-40087-2.

  19. Бажанова Е.Д., Козлов А.А. Роль апоптоз-ассоциированных белков p53 и Bcl-2 в патогенезе заболеваний нервной системы. Журнал эволюционной биохимии и физиологии. 2024; 60 (4): 331–345. DOI: 10.31857/S0044452924040019.

  20. Cain J.E., Di Giovanni V., Smeeton J., Rosenblum N.D. Genetics of renal hypoplasia: insights into the mechanisms controlling nephron endowment. Pediatr. Res. 2010; 68 (2): 91–98.

Поступила в редакцию 26.03.2025; принята 12.05.2025.

 

Авторский коллектив

Ланичева Альбина Хамитовна – кандидат медицинских наук, доцент кафедры гистологии, ФГБОУ ВО «Башкирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации. 435008, Россия, г. Уфа, ул. Ленина, 3; e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., ORCID ID: https://orcid.org/0009-0004-0550-2760

Валеева Рената Руслановна – студентка, ФГБОУ ВО «Башкирский государственный медицинский университет». 4350008, Россия, г. Уфа, ул. Ленина,3. e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., ORCID ID: https://orcid.org/0009-0000-5189-6801

Семченко Валерий Васильевич – доктор медицинских наук, профессор кафедры гистологии, анатомии, гистологии, физиологии и патологической анатомии, ФГБОУ ВО «Омский государственный агарный университет имени П.А. Столыпина». 644008, Россия, г. Омск, Институтская площадь, 1; e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., ORCID ID: https://orcid.org/0009-0006-8933-9618

 

Образец цитирования

Ланичева А.Х., Р.Р. Валеева, Семченко В.В. Иммуногистохимическая верификация экспрессии p53 и bcl-2 в гепатоцитах печени крыс после механической травмы бедра. Ульяновский медико-биологический журнал. 2025; 2: 141–149. DOI: 10.34014/2227-1848-2025-2-141-149.