ПОВРЕЖДЕНИЕ БРОНХОЛЕГОЧНОГО АППАРАТА КАК РЕЗУЛЬТАТ ВОЗДЕЙСТВИЯ ТОКСИЧНЫХ ПРОДУКТОВ ПОЖАРОВ И ЭКОЛОГИЧЕСКИ НЕБЛАГОПРИЯТНЫХ ФАКТОРОВ ХИМИЧЕСКОЙ ПРИРОДЫ (ОКСИДОВ АЗОТА)

Оксиды азота играют важную роль в развитии экологически обусловленных заболеваний легких (хроническая обструктивная болезнь легких, бронхиальная астма, легочный интерстициальный фиброз), инициируя повреждение и гибель клеток бронхоальвеолярного эпителия. Оксиды азота относятся к числу наиболее опасных ядовитых пневмотоксикантов, выделяющихся в воздушную среду во время пожаров при горении азотсодержащих полимерных материалов. Анализ отечественных и зарубежных публикаций последних лет позволяет заключить, что повреждающий эффект диоксида азота на бронхиальный эпителий и легочные структуры обусловлен инициацией нитрозивно-оксидативного стресса в эпителиоцитах и альвеолоцитах. Наиболее уязвимыми являются альвеолоциты 2-го типа, участвующие в синтезе сурфактанта и представляющие пул прогениторных клеток легких с большим репаративным потенциалом. Вдыхаемый диоксид азота воздействует на альвеолярную популяцию клеток - эффекторов воспаления, меняя их активационный статус и профиль продуцируемых цитокинов. Диоксид азота и его реактивные формы могут выступать в роли сигнальных молекул, участвуя в передаче различного рода сигналов в клетке, индуцирующих либо процесс апоптоза, либо активируя сигнальную систему выживания эпителиальных клеток. Перспективной стратегией восстановления морфофункциональной целостности бронхиального эпителия может стать разработка подходов, позволяющих активировать регенеративный потенциал собственных стволовых клеток легких и запускать процесс самовосстановления поврежденного эпителия.

1. Двораковская И.В., Кузубова Н.А., Фионик А.М. [и др.]. Патологическая анатомия бронхов и респираторной ткани крыс при воздействии диоксида азота // Пульмонология. – 2009. – № 1. – C. 54–61.

2. Куценко С.А. Основы токсикологии. – СПб. : Фолиант, 2004. – 720 с.

3. Лебедева Е.С., Кузубова Н.А., Данилов Л.Н. [и др.]. Воспроизведение в эксперименте хронической обструктивной болезни легких // Бюл. эксперим. биол. мед. – 2011. – № 11. – С. 596–600.

4. Маркизова Н.Ф., Преображенская Т.Н., Башарин В.А., Гребенюк А.Н. Токсичные компоненты пожаров. – СПб. : Фолиант, 2008. – 208 с.

5. Окислы азота. Гигиенические критерии состояния окружающей среды : № 4. – Женева : ВОЗ, 1981. – 91 с.

6. Постникова Л.Б., Кубышева Н.И., Болдина М.В. [и др.]. Нитрозивный стресс и растворимые дифференцировочные молекулы при обострении хронической обструктивной болезни легких // Пульмонология. – 2012. – № 1. – С. 35–39.

7. Alessandrini E.R., Faustini A., Chiusolo M. [et al.]. Air pollution and mortality in twenty_five Italian cities: results of the EpiAir2 Project // Epidemiol. Prev. – 2013 – Vol. 37, N 4/5. – P. 220–229.

8. Ayyagari V.N., Januszkiewicz A., Nath J. Proinflammatory responses of human bronchial epithelial cells to acute nitrogen dioxide exposure // Toxicology. – 2004. – Vol. 197, N 2. – P. 149–164.

9. Ayyagari V.N., Januszkiewicz A., Nath J. Effects of nitrogen dioxide on the expression of intercellular adhesion molecule_1, neutrophil adhesion, and cytotoxicity: studies in human bronchial epithelial cells // Inhal. Toxicol. – 2007. – Vol. 19, N 2. – P. 181–194.

10. Barttesaghi S., Wenzel J., Trujillo M. [et al.]. Lipid peroxyl radicals mediate tyrosine dimerization and nitration in membranes // Chem. Res. Toxicol. – 2010. – Vol. 23, N 4. – P. 821–835.

11. Bind M.A., Baccarelli A., Zanobetti A. [et al.]. Air pollution and markers of coagulation, inflammation, and endothelial function: associations and epigeneenvironment interactions in an elderly cohort // Epidemiology. – 2012. – Vol. 23, N 2. – P. 332–340.

12. Blount R.J., Djawe K., Daly K.R. [et al.]. Ambient air pollution associated with suppressed serologic responses to Pneumocystis jirovecii in a prospective cohort of HIV_infected patients with Pneumocystis pneumonia // PLoS One. – 2013. – Vol. 8, N 11. – e80795.

13. Bowler R.P., Barnes P.J., Crapo J.D. The role of oxidative stress in chronic obstructive pulmonary disease // COPD. – 2004. – Vol. 1, N 2. P. 255–277.

14. Brandsma C.A., Hylkema M.N., Luinge M.A. [et al.]. Nitrogen dioxide exposure attenuates cigarette smoke_induced cytokine production in mice // Inhal. Toxicol. – 2008. – Vol. 20, N 2. – P. 183–189.

15. Brennan M.L., Wu W., Fu X. [et al.]. A tale of two controversies: defining both the role of peroxidases innitrotyrosine formation in vivo using esosinophil peroxidase and myeloperoxidase_deficient mice, and the nature of peroxidase_generated reactive nitrogen species // J. Biol. Chem. – 2002. – Vol. 277, N 20. – P. 17 415–17 427.

16. Brindicci C., Kharitonov S.A., Ito M. [et al.]. Nitric oxide synthase isoenzyme expression and activity in peripheral lung tissue of patients with chronic obstructive pulmonary disease // Am. J. Respir. Crit. Care Med. – 2010. – Vol. 181, N 1. – P. 21–30.

17. Bubici C., Papa S., Pham C.G. [et al.]. The NFkappaB_mediated control of ROS and JNK signaling // Histol. Histopathol. – 2006. – Vol. 21, N 1. – P. 69–80.

18. Crapo J.D. Oxidative stress as an initiator of cytokine release and cell damage // Eur. Respir. J. – 2003. – Vol. 22, N 44 suppl. – P. 4s–6s.

19. Environmental Protection Agency. Draft Integrated Science Assessment for Nitrogen OxidesHealth Criteria. 2013. – URL: www.federalregister.gov. 20. Fehrenbach H., Zimmermann G., Starke E. [et al.]. Nitrogen dioxide induces apoptosis and proliferation but not emphysema in rat lungs // Thorax. – 2007. – Vol. 62, N 5. – P. 438–446.

20. Garn H., Siese A., Stumpf S. [et al.]. Shift toward an alternatively activated macrophage response in lungs of NO2_exposed rats // Am. J. Respir. Cell. Mol. Biol. – 2003. – Vol. 28, N 3. – P. 386–396.

21. Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease, NHLBI/WHO workshop report – National HeartLung and Blood Institute, update 2014. – URL: www.goldcopd.com.

22. Gunaydin H., Houk K.N. Mechanisms of peroxynitrite_mediated nitration of tyrosine // Chem. Res. Toxicol. – 2009. – Vol. 22, N 5. – P. 894–898.

23. Han M., Guo Z., Li G., Sang N. Nitrogen dioxide inhalation induces genotoxicity in rats // Chemosphere. – 2013. – Vol. 90, N 11. – P. 2737–2742.

24. Hansel N.N., McCormack M.C., Belli A.J. [et al.]. In_home air pollution is linked to respiratory morbidity in former smokers with chronic obstructive pulmonary disease // Am. J. Respir. Crit. Care Med. – 2013. – Vol. 187, N 10. – P. 1085–1090.

25. Hesterberg T.W., Bunn W.B., McClellan R.O. [et al.]. Critical review of the human data on short_term nitrogen dioxide (NO2) exposures: evidence for NO2 no_effect levels // Crit. Rev. Toxicol. – 2009. – Vol. 39, N 9. – P. 743–781.

26. Ho Y.S,. Liou H.B., Lin J.K. [et al.]. Lipid peroxidation and cell death mechanisms in pulmonary epithelial cells induced by peroxynitrite and nitric oxide // Arch. Toxicol. – 2002. – Vol. 76, N 8. – P. 484– 493.

27. Janssen_Heininger Y.M.W., Persinger R.L., Korn S.H. [et al.]. Reactive nitrogen species and cell signaling. Implications for death or survival of lung epithelium // Am. J. Respir. Crit. Care Med. – 2002. – Vol. 166, N 1. – P. S9–S16.

28. Johnson J.Y., Rowe B.H., Allen R.W. A case_control study of medium_term exposure to ambient nitrogen dioxide pollution and hospitalization for stroke // BMC Public Health. – 2013. – N 13. – P. 368.

29. Kelly F.J., Fussell J.C. Air pollution and airway disease // Clin. Exp. Allergy. – 2011. – Vol. 41, N 8. – P. 1059–1071.

30. Koike E., Kobayashi T., Utsunomiya R. Effect of exposure to nitrogen dioxide on alveolar macrophagemediated immunosuppressive activity in rats // Toxicol. Lett. – 2001. – Vol. 121, N 2. – P. 135–143.

31. Kovacic P., Somanathan R. Pulmonary toxicity and environmental contamination: radicals, electron transfer, and protection by antioxidants // Rev. Environ. Contam. Toxicol. – 2009. – Vol. 201, N 1. – P. 41–69.

32. Lorenzo H.K., Susin S.A., Penninger J., Kroemer G. Apoptosis inducing factor (AIF): a phylogenetically old, caspase_independent effector of cell death // Cell Death Differ. – 1999. – Vol. 6, N 6. – P. 516–524.

33. Nemery B. Respiratory diseases caused by acute inhalation of gases, vapours and dusts // ERS handbook. Respiratory medicine. / Eds. P. Palange, A. Simonds. – Sheffield : Hermes, 2010. – P. 273–277.

34. Persinger R.L., Blay W.M., Heintz N.H. [et al.]. Nitrogen dioxide induces death in lung epithelial cells in a density_dependent manner // Am. J. Respir. Cell Mol. Biol. – 2001. – Vol. 24, N 5. – P. 583–590.

35. Persinger R.L., Poynter M.E., Ckless K., Janssen_Heininger Y. Molecular mechanisms of nitrogen dioxide induced epithelial injury in the lung // Mol. Cell Biochem. – 2002. – Vol. 234/235, N 1/2. – P. 71–80.

36. Radi R. Peroxynitrite, a stealthy biological oxidant // J. Biol. Chem. – 2013. – Vol. 288, N 37. – P. 26 464–26 472.

37. Ricciardolo F.L. Multiple roles of nitric oxide in the airways // Thorax. – 2003. – Vol. 58, N 2. – P. 175–182.

38. Schikowski T., Sugiri D., Ranft U. Long_term air pollution exposure and living close to busy roads are associated with COPD in women // Respir. Res. – 2005. – Vol. 6, N 1. – P. 152–154.

39. Shen H.M., Liu Z.G. JNK signaling pathway is a key modulator in cell death mediated by reactive oxygen and nitrogen species // Free Radic. Biol. Med. – 2006. – Vol. 40, N 6. – P. 928–939.

40. Shrivastava P., Pantano C., Watkin R. [et al.]. Reactive nitrogen species_induced cell death requires Fas_dependent activation of c_Jun N_terminal kinase // Mol. Cell Biol. – 2004. – Vol. 24, N 15. – P. 6763–6772.

41. Su J., Groves J.T. Mechanisms of peroxynitrite interactions with heme proteins // Inorg. Chem. – 2010. – Vol. 49, N 14. – P. 6317–6329.

42. Sugiura H., Ichinose M. Nitrative stress in inflammatory lung diseases // Nitric Oxide. – 2011. – Vol. 25, N 2. – P. 138–144.

43. Takizawa H. Impact of air pollution on allergic diseases // Korean J. Intern. Med. – 2011. – Vol. 26, N 3. – P. 262–273.

44. Van der Vliet A., Eiserich J.P., Shigenaga M.K., Cross C.E. Reactive nitrogen species and tyrosine nitration in the respiratory tract: epiphenomena or a pathobiologic mechanism of disease? // Am. J. Respir. Crit. Care Med. – 1999. – Vol. 160, N 1. – P. 1–9.