Electronic Library of Scientific Literature


BRATISLAVSKE LEKARSKE LISTY
BRATISLAVA MEDICAL JOURNAL



Volume 100 / No. 10 / 1999


 

EFFECT OF NITRIC OXIDE METABOLISM UPON PERIPHERAL BLOOD CHEMILUMINISCENCE AND LEUKOCYTE AND ERYTHROCYTE ADHERENCE IN MULTIPLE SCLEROSIS

VLIV METABOLISMU OXIDU DUSNATÉHO NA CHEMILUMINISCENCI OBVODOVÉ KRVE A ADHERENCI LEUKOCYTŮ A ERYTROCYTŮ U NEMOCNÝCH ROZTROUŠENOU SKLERÓZOU MOZKOMÍŠNÍ

MAYER M, HERMANOVA Z

Background: It has become increasingly apparent that nitric oxide (NO) and related metabolic and effector systems play an important role in immune regulations, in inflammatory response and in cellular and tissue damage in multiple sclerosis (MS) and in its experimental models.
Objectives: Various adherence interactions and metabolism of reactive oxygen species belong to the cellular functions associated with NO metabolism. The aim of the present study was to evaluate the effect of chemical compounds affecting NO metabolism on adhesive properties of leukocytes and erythrocytes and on the blood chemiluminiscence in MS patients in comparison with controls. The effects of NG-Methyl-L-Arginine (NGMLA), a specific competitive NO antagonist, L-arginin, NO precursor, and sodium nitroprusside, an NO-releasing agent were tested.
Methods: Luminol dependent chemiluminiscence was measured with and without respective drug administration, the results were expressed as chemiluminiscence index. Adherence of peripheral blood cells to nylon wool was used for the adherence studies, the results were expressed in a form of adhesivity index. Studies were performed in a group of patients with active multiple sclerosis, in a group of neurological controls and in a group of healthy controls. The differences between MS patients and control groups were statistically evaluated using Mann and Whitney U-test.
Main results: Sodium nitroprusside stimulated the luminol-dependent chemiluminiscence in MS patients and inhibited it in both control groups. The difference between MS patients and the control patient subgroup was proved to be statistically significant. Statistically significant inhibition of leukocyte adherence by arginine was found in MS patients in comparison to healthy controls, in whom stimulation of adherence was observed. When differentiating the effect of the agents upon particular leukocyte subpopulations the only statistically significant difference was found with arginine and granulocytes, the trend being similar as in the total leukocyte adherence. Sodium nitroprusside further stimulated the adherence of erythrocytes in MS patients and inhibited it in controls.
Conclusions: Results indicate nitric oxide-dependent alterations of oxidative metabolic burst and of cellular adherence properties in patients with active multiple sclerosis. Our findings also question possible participation of granulocytes and erythrocytes in multiple sclerosis pathogenetic cascade. (Tab. 3, Ref. 49.)
Key words: adherence, erythrocytes, granulocytes, chemiluminiscence, leukocytes, multiple sclerosis, nitric oxide.

Pozadí problému: V posledních letech přibývá informací o důležité roli oxidu dusnatého (NO) v imunitních regulacích, zánětlivých procesech a v mechanismech buněčného a tkáňového postižení u roztroušené sklerózy mozkomíšní (RS) a u jejích experimentálních modelů.
Cíl a východiska studie: Adherenční interakce a metabolismus reaktivních sloučenin kyslíku patří k buněčným funkcím úzce s metabolismem NO souvisejícím. Cílem předkládané studie bylo zjistit účinek látek ovlivňujících metabolismus NO a na adhezivní vlastnosti leukocytů a erytrocytů na chemiluminiscenci obvodové krve u nemocných s aktivní RS a u kontrolních skupin zdravých kontrol a kontrol neurologických. Testovali jsme účinek NG-methyl-L-argininu (NGMLA), specifického kompetitivního NO antagonisty, L-argininu, metabolického prekursoru NO, a nitroprussidu sodného, látky uvolňující NO.
Metody: Luminol-dependentní chemiluminiscence byla měřena bez přítomnosti a s přidáním příslušné látky a adherence buněk obvodové krve k nylonové vatě byla použita pro studie adherence. Neparametrický Mannův-Whitneyho U-test by použit pro statistické vyhodnocení.
Hlavní výsledky: Nitroprusid sodný statisticky významně stimuloval luminol-dependentní chemiluminiscenci u nemocných RS a inhiboval ji v obou kontrolních skupinách. Statisticky signifikantní inhibice leukocytární adherence za přítomnosti argininu byla zjištěna u nemocných RS ve srovnání se zdravými kontrolami, u kterých byla pozorována stimulace adherence. Při diferenciaci efektu zkoumaných látek na hlavní leukocytární subpopulace byl statisticky průkazný rozdíl zjištěn s neutrofilními granulocyty a argininem. Nitroprusid sodný dále stimuloval adherenci erytrocytů u nemocných RS a inhiboval ji u kontrol.
Závěry: Výsledky ukazují u nemocných s aktivní RS na alterace metabolického oxidativního metabolismu a adherenčních interakcí závislé na metabolismu NO. Dále z výsledků vyplývá otázka možné participace neutrofilních granulocytů a erytrocytů obvodové krve v některých imunopatologických interakcích v patogenetické kaskádě u RS. (Tab. 3, lit. 49.)
Klíčová slova: adherence, erytrocyty, granulocyty, chemiluminiscence, leukocyty, roztroušená skleróza, oxid dusnatý.

Bratisl Lek Listy 1999; 100 (10): 531-536

Download full text in PDF format (115 kB)

NITRERGIC STRUCTURES IN RABBIT DORSAL ROOT GANGLIA

NITRERGICKÉ ŠTRUKTÚRY V SPINÁLNYCH GANGLIÁCH KRÁLIKA

RYBAROVA S, KLUCHOVA D, SCHMIDTOVA K, LOVASOVA K

Nitrergic structures in normal rabbit dorsal root ganglia (DRG) were demonstrated in this study. Histochemical reaction for detection of NADPH-d activity was used indicating, the presence of nitric oxide synthase (NOS). Diaphorase activity was found mostly in small ganglion cells. The cells defined as intermediate in size were stained less frequently, and no big cell expressed diaphorase activity. The intensity of staining varied from light blue and violet to very dark. The highest number of reactive cells was detected in the sacral DRG. Neurons expressed very low concentration of diaphorase activity in cervical, thoracic and lumbar DRGs. These findings suggest, that NADPH-diaphorase activity demonstrate a distinctive distribution depending upon spinal level. (Fig. 5, Ref. 31.)
Key words: NADPH-d, rabbit, dorsal root ganglia.

Nitrergické štruktúry v spinálnych gangliách králika sme dokázali pomocou histochemickej reakcie na dôkaz NADPH-d aktivity podľa Scherer-Singlera. NADPH-diaforázová aktivita je markerom syntázy oxidu dusíka (NOS - nitric oxide synthase), ktorá je potrebná pre syntézu oxidu dusíka (NO). NADPH-d pozitivitu sme zaznamenali predovšetkým v malých bunkách spinálnych ganglií. Menej často sa pozitívne farbili stredné bunky, kým veľké bunky nepreukazovali diaforázovú aktivitu ani v jednom prípade. Pozitívne reagujúce bunky sa farbili svetlomodrofialovo až výrazne tmavomodro. Najväčšia akumulácia reagujúcich buniek sa pozorovala v krížových gangliách. V krčných, hrudníkových a driekových gangliách sme pozorovali len ojedinele sa vyskytujúce NADPH-d reagujúce bunky. Tieto výsledky dokazujú, že NADPH-d pozitívne neuróny sa nachádzajú v spinálnych gangliách všetkých úrovní miechy, ale v odlišných koncentráciách. (Obr. 5, lit. 31.)
Kľúčové slová: NADPH-d, králik, spinálne gangliá.

Bratisl Lek Listy 1999; 100 (10): 537-540

Download full text in PDF format (566 kB)

TO THE MECHANISMS OF OXIDANTS EFFECT IN THE RESPIRATORY TRACT

K MECHANIZMU PÔSOBENIA OXIDANTOV NA DÝCHACÍ SYSTÉM

STRAPKOVA A, NOSALOVA G, FRANOVA S, ADAMICOVA K

Background: It is known that oxidants may evoke changes of respiratory tract functions. The precise mechanisms of these changes are yet unknown.
Main purpose: In this study possible participation of eicosanoids, cytochrome P-450 and reactive oxygen species in the changes of airways reactivity evoked by toluene exposure as the source of free radicals was followed up by an indirect method.
Methods: Used drugs - naproxen (50 mg/kg b.w.), cimetidine (50 mg/kg b.w.) and N-acetylcysteine (300 mg/kg b.w.) were administered in two doses (first 30 minutes before exposure to toluene, second six hours after first dose). After exposure to toluene (2 hours in each of 3 consecutive days) was followed up reactivity of tracheal and lung smooth muscle to histamine in ”in vitro” conditions. The studied substances were not administered in the control group of animals.
Results: In pretreated animals exposed to toluene the administration of naproxen, cimetidine and N-acetylcysteine does not provoke pronounced changes of tracheal smooth muscle reactivity compared to control group. More pronounced effect of these drugs with decrease contraction amplitude was detected on lung smooth muscle reactivity.
Conclusion: According to our results it is not possible to determine the precise mechanisms which participate in changes of airways reactivity. There are probably multifactorial in nature. (Tab. 3, Fig. 3, Ref. 39.)
Key words: toluene, hyperreactivity, naproxen, cimetidine, N-acetylcysteine.

Úvod do problematiky: Pôsobenie oxidantov môže podmieniť zmeny funkcií dýchacieho systému. Dosiaľ nie je objasnená otázka mechanizmov vzniku týchto zmien.
Cieľ práce: Snažili sme sa zistiť nepriamou metódou možný podiel účasti eikosanoidov, cytochrómu P-450 a reaktívnych foriem kyslíka na zmenách reaktivity dýchacích ciest vyvolaných expozíciou toluénu ako zdroja voľných radikálov.
Metódy: Sledované látky - naproxén (50 mg/kg hmotnosti), cimetidín (50 mg/kg hmotnosti) a N-acetylcysteín (300 mg/kg hmotnosti) sme podávali v dvoch dávkach (prvá 30 minút pred expozíciou toluénu, druhá 6 hodín po prvej dávke). Po expozícii toluénu 3 dni po 2 hodiny sme v podmienkach in vitro sledovali reaktivitu hladkého svalu trachey a pľúcneho tkaniva na histamín. Kontrolnej skupine zvierat sme sledované látky neaplikovali.
Výsledky: Aplikácia naproxénu, cimetidínu a N-acetylcysteínu nevyvolala výrazné zmeny reaktivity hladkého svalu trachey u predliečených zvierat exponovaných toluénu v porovnaní s kontrolnou skupinou. Výraznejšie bol ovplyvnený hladký sval pľúcneho tkaniva, kde možno pozorovať pokles amplitúdy kontrakcie.
Záver: Z výsledkov nemožno jednoznačne určiť, ktorý zo sledovaných systémov ovplyvňuje zmeny reaktivity. Ide pravdepodobne o multifaktoriálne ovplyvnenie. (Obr. 3, tab. 3, lit. 39.)
Kľúčové slová: toluén, hyperreaktivita, naproxén, cimetidín, N-acetylcysteín.

Bratisl Lek Listy 1999; 100 (10): 541-547

Download full text in PDF format (157 kB)

ROLE OF FREE RADICALS, OXIDATIVE STRESS AND ANTIOXIDANT SYSTEMS IN LIVER DISEASES

ÚLOHA VOĽNÝCH RADIKÁLOV, OXIDAČNÉHO STRESU A ANTIOXIDAČNÝCH SYSTÉMOV PRI OCHORENIACH PEČENE

JAKUS V, LOPUCHOVA M

Recent experimental findings suggest that free radicals and oxidative stress play an important role in the pathogenesis of alcoholic and toxic liver diseases and viral hepatitis. The presented review summarizes knowledge on the pathomechanism of free radical reactions in liver diseases and the results of experimental observations of antioxidant systems and adjuvant antioxidant pharmacotherapy. Some of the hepatoprotective drugs have antioxidant activity and can produce such beneficial effects as membrane stabilisation, neutralization of free radicals and immunomodulation. Some liver diseases can be succesfully prevented or treated by supplementation with antioxidant active substances of even plant origin. (Fig. 1, Tab. 3, Ref. 214.)
Key words: liver diseases, free radicals, oxidative stress, lipid peroxidation, antioxidants, plants.

Najnovšie závery experimentálnych výskumov naznačujú, že voľné kyslíkové radikály a oxidačný stres majú významný podiel v patogenéze alkoholových a toxických poškodení pečene a  vírusových hepatitíd. Uvedený prehľad je súhrnom poznatkov o patomechanizme voľnoradikálových reakcií pri ochoreniach pečene a výsledkoch experimentálnych pozorovaní antioxidačných systémov a adjuvantnej antioxidačnej farmakoterapie. Niektoré z hepatoprotektív majú antioxidačnú aktivitu a môžu takto mať blahodárny vplyv, ako je membránová stabilizácia, neutralizácia voľných radikálov a imunomodulácia. Niektorým ochoreniam pečene možno predchádzať alebo ich úspešne liečiť suplementáciou antioxidačne pôsobiacimi látkami aj rastlinného pôvodu. (Tab. 3, obr. 1, lit. 214.)
Kľúčové slová: ochorenia pečene, voľné radikály, oxidačný stres, lipoperoxidácia, antioxidanty, rastliny.

Bratisl Lek Listy 1999; 100 (10): 548-559

Download full text in PDF format (170 kB)

USE OF MEMBRANES ON THE BASIS OF COLLAGEN IN SUBSTITUTIONAL MEDICINE

VYUŽITIE MEMBRÁN NA BÁZE KOLAGÉNU V SUBSTITUČNEJ MEDICÍNE

KUKUROVA E, BAKOS D, KOLLER J

Collagen, as biocompatible and bioactive non-specific polymer, occupies prominent position in the field of tissue engineering. The advanced biomaterials prefer collagen as a matrix for biodegradable implants as are biosynthetic skin substitutes, tendon and ligament substitutes, but also cartilage. Many studies notice the application of chemically modified collagen membranes for hernia and anastomoses reparations, vascular prosthetic materials, or for collagen tubes used in regeneration of peripheral nerves. Besides of defining main problems of tissue engineering, the paper analyses the developmental tendency of these biomaterials in the world, and compares it with the situation in Slovak Republic. (Tab. 3, Ref. 25.)
Key words: collagen, biomaterial tissue substitutes, artificial skin, biocompatibility, substitutive medicine.

V oblasti tkanivového inžinierstva má kolagén ako biokompatibilný a bioaktívny nešpecifický polymér popredné miesto. Moderné biomateriály preferujú kolagén ako matricu pre biodegradovateľné implantáty, ako sú biosyntetické náhrady kože, šliach, väzivového tkaniva, ale aj chrupky. Veľa štúdií si všíma využitie chemicky upravených kolagénových membrán pre reparácie hernií, anastomóz, vaskulárnych protetických materiálov, alebo kolagénové rúrky pri regenerácii periférnych nervov. Práca analyzuje okrem definovania hlavných problémov kolagénového tkanivového inžinierstva trendy vývoja týchto biomateriálov vo svete a porovnáva situáciu v Slovenskej republike. (Tab. 3, lit. 25.)
Kľúčové slová: kolagén, biomateriály, náhrada kože, biokompatibilita, substitučná medicína.

Bratisl Lek Listy 1999; 100 (10): 560-566

Download full text in PDF format (123 kB)

COLLAGEN IN THE TREATMENT OF RHEUMATIC DISEASES - ORAL TOLERANCE

KOLAGÉN V LIEČBE REUMATICKÝCH CHORÔB - ORÁLNA TOLERANCIA

STANCIKOVA M, STANCIK R, GUBZOVA Z, ROVENSKY J

The term ”oral tolerance” means antigen specific suppression of immune response after oral application of antigen. Primary mechanisms by which oral tolerance is mediated include: deletion, anergy and active cellular suppression. The determining factor in this process is the dose of applied antigen. High doses of antigen develop deletion and anergy of cells while low doses of antigen result in bystander suppression.
Recently bystander suppression has attracted attention in the treatment of autoimmune diseases. This process is connected with induction of regulatory T cells of Th2/Th3 phenotypes in gut with characteristic profile of anti-inflammatory cytokines as IL-4, IL-10 and TGF-beta. By means of circulation the lymphocytes enter the affected place and when meeting again with the antigen, they produce the same profile of cytokines which they originally made in the gut. These cytokines then suppress local autoimmune and inflammatory reaction independently of the antigen type.
After successful trials of treatment with low doses of orally applied collagen type II in animal models of experimental arthritis, this treatment was also studied in clinical trials in humans with rheumatoid arthritis. Although the results obtained to this date are very promising they can not be considered final. Several questions still need to be solved: identification of responders, determination of character and amount of collagen applied as well as the route of application. Another promising therapeutic approach could be the simultaneous application of collagen and the compounds enhancing the cell response of Th2 or Th3 lymphocytes such as TGF- beta, IL-2, antibodies to IL-12 which can augment the oral tolerance. In clinical praxis the treatment of osteoarthrosis with collagen type I has also been successfully applied.
Induction of oral tolerance is new approach in the treatment of rheumatoid arthritis and as each new therapy, it requires refinement. In the future it is expected that an improved study design and a better understanding of the underlying mechanisms of oral tolerance will lead to an increased efficacy of the therapy in humans similar to the effectiveness previously demonstrated in animal models. (Fig. 1, Ref. 37.)
Key words: oral tolerance, bystander suppresion, collagen treatment, rheumatoid arthritis, osteoarthrosis.

Pojem “orálna tolerancia” znamená antigénovošpecifickú supresiu imunitnej odpovede po orálnej aplikácii antigénu. Primárne mechanizmy, ktorými sa orálna tolerancia riadi, sú delécia, anergia a aktívna bunková supresia. Určujúcim faktorom pre daný proces je množstvo aplikovaného antigénu. Veľké množstvo antigénu vyvolá deléciu a anergiu buniek, kým malé množstvo antigénu vyvoláva nezúčastnenú (bystander) supresiu.
V súvislosti s liečbou autoimunitných ochorení sa dnes veľmi často hovorí o nezúčastnenej supresii. Tento proces súvisí s indukciu regulačných T-buniek fenotypu Th2 a Th3 v čreve s charakteristickým profilom protizápalových cytokínov, ako sú IL-4, IL-10 a TGF-beta. Lymfocyty sa cirkuláciou dostávajú do postihnutých miest a pri opätovnom stretnutí s antigénom produkujú rovnaký profil cytokínov, aký pôvodne produkovali v čreve. Tieto cytokíny spôsobia potom útlm lokálnej autoimunitnej a zápalovej reakcie nezávisle od charakteru vyvolávajúcého antigénu.
Veľmi sľubné výsledky liečby experimentálnych modelov reumatoidnej artritídy na zvieratách viedli ku klinickým štúdiám liečby reumatoidnej artritídy u ľudí s malými množstvami orálne aplikovaného kolagénu typu II. Aj keď sú doterajšie výsledky veľmi sľubné, nie sú jednoznačné. Na doriešenie čaká niekoľko otázok týkajúcich sa identifikácie respondentov, množstva a charakteru kolagénu a spôsobu aplikácie. Ako sľubný terapeutický prístup sa ukazuje súčasná aplikácia kolagénu s niektorými látkami potencujúcimi bunkovú odpoveď Th2-lymfocytov alebo Th3-lymfocytov, ako sú napr. TGF-beta, IL-2, protilátky proti IL-12, ktoré môžu zosilniť orálnu toleranciu. V klinickej praxi sa osvedčila aj liečba osteoartrózy kolagénom typu I.
Vyvolanie orálnej tolerancie predstavuje nový prístup v liečbe reumatoidnej artritídy a ako každá nová liečba má svoje úskalia. V budúcnosti sa očakáva, že lepší dizajn štúdií a nové poznatky o základných mechanizmoch orálnej tolerancie umožnia zvýšiť účinnosť tejto terapie aj u ľudí, a tak sa priblížiť k efektu dosiahnutého v rôznych modelových štúdiách u zvierat. (Obr. 1, lit. 37.)
Kľúčové slová: orálna tolerancia, nezúčastnená “bystander supresia”, liečba kolagénom, reumatoidná artritída, osteoartróza.

Bratisl Lek Listy 1999; 100 (10): 567-571

Download full text in PDF format (154 kB)

LATERAL INHIBITION AND ITS ROLE IN PHYSIOLOGY OF SENSORY ORGANS

LATERÁLNA INHIBÍCIA A JEJ ÚLOHA VO FYZIOLÓGII ZMYSLOVÝCH ORGÁNOV

HUBKA P, KRAL A

Lateral inhibition represents the neural mechanism stabilizing the activity in neural networks. The present paper introduces the different types of lateral inhibition and presents the neurophysiological data demonstrating its existence in the nervous system. Lateral inhibition is mainly discussed in sensory organs. However, its manifestation in psychophysics are ambiguous. Some psychophysical phenomena do support the concept of lateral inhibition, other contradict. A possible explanation is a covering of the existent lateral inhibition network by excitatory synapses. Lateral inhibition therefore does not dominate the behavior of the whole system, even though it is important in stabilizing the excitatory activity in it. (Ref. 71.)
Key words: lateral inhibition, physiology of sensory organs.

Laterálna inhibícia predstavuje neurálny mechanizmus zabezpečujúci stabilitu aktivity v neurálnych sieťach. Predstavujeme prehľad základných typov laterálnej inhibície spolu s neurofyziologickými prácami dokazujúcimi existenciu laterálnej inhibície v nervovom systéme. Laterálna inhibícia je diskutovaným fenoménom predovšetkým vo fyziológii zmyslových orgánov. Jej prejavy v psychofyzike však nie sú jednoznačné. Niektoré psychofyzikálne javy podporujú koncepciu laterálnej inhibície, iné jej protirečia. Možným vysvetlením tejto skutočnosti je prekrytie existujúcej laterálnej inhibície excitačnými synapsami. Laterálna inhibícia prevdepodobne nedominuje v správaní systému, aj keď má dôležitú úlohu v stabilizovaní excitačnej aktivity v ňom. (Lit. 71.)
Kľúčové slová: laterálna inhibícia, fyziológia zmyslových orgánov.

Bratisl Lek Listy 1999; 100 (10): 572-575

Download full text in PDF format (105 kB)

K 75. NARODENINÁM PROF. MUDr. JURAJA KOLESÁRA, DrSc.

OSOBNOSŤ PROFESORA MUDr. MILOŠA NETOUŠKA A JEHO ZAHRANIČNÉ AKTIVITY

VEDECKÉ A ODBORNÉ INFORMÁCIE PREDNESENÉ NA SPOLKU SLOVENSKÝCH LEKÁROV V BRATISLAVE

 

Download full text in PDF format (156 kB)