urmjУральский медицинский журналUral Medical Journal2949-4389Ural State Medical University10.25694/URMJ.2018.10.37urmj-337Research ArticleПРОЧИЕ СТАТЬИOTHER ARTICLESИсследование эффективности применения воды, пересыщенной воздухом, для снижения тяжести последствий окислительного стресса у лабораторных животных. I. Влияние воды, пересыщенной воздухом, на биоэлектрическую подвижность изолированных клетокEffect of use of water, supersaturated with air, to reduce the severity of the cvonsequence of laboratory animals oxidative stress. I. The influence of water, supersaturated with air, on the bioelectrical mobility of the isolated cellsЧучковаН. Н.ChuchkovaN. N.noemail@neicon.ruСоловьевА. А.SolovyevA. A.noemail@neicon.ruКанунниковаО. М.KanunnikovaO. M.noemail@neicon.ruАксеноваВ. В.AksenovaV. V.noemail@neicon.ruКожевниковВ. И.KozhevnikovV. I.noemail@neicon.ruФГБОУ ВО «Ижевская государственная медицинская академия» Минздрава РоссииRussian FederationФГБУН Удмуртский федеральный исследовательский центр Уральского отделения РАНRussian Federation201814042021010155161Copyright © Чучкова Н.Н., Соловьев А.А., Канунникова О.М., Аксенова В.В., Кожевников В.И., 20212021Чучкова Н.Н., Соловьев А.А., Канунникова О.М., Аксенова В.В., Кожевников В.И.Chuchkova N.N., Solovyev A.A., Kanunnikova O.M., Aksenova V.V., Kozhevnikov V.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.umjusmu.ru/jour/article/view/337

Объектами исследования являлись эритроциты и эпителиоциты буккального эпителия человека. Исследовались гемолиз эритроцитов и микроэлектрофоретическая подвижность клеток в артезианской воде, пересыщенной азотом, кислородом, аргоном, углекислым газом и кислородом. Экспериментально установлено, что вода с нанопузырьковой газовой фазой оказывает цитопротекторное и мембранорезистентное действие в условиях осмотического и токсического воздействия как на эритроциты, так и эпителиальные клетки щечного эпителия, оказывая одновременно активирующее действие на клетку, ее компартменты (ядро) и плазмолемму. Интенсивность клеточного ответа зависит от природы газа нанопузырьковой фазы: нанопузырьковая фаза Ar активирует клетки в меньшей степени, чем фаза воздуха и О2. Эта зависимость коррелирует с растворимостью газов. Активность обусловлена также длительностью обработки воды.

The objects of the study were erythrocytes and buccal epithelium cells. Hemolysis of erythrocytes and microelectrophoretic mobility of cells in artesian water supersaturated with nitrogen, oxygen, argon, carbon dioxide and oxygen were investigated. It was experimentally established that water with gas nanobubbles has a cytoprotective and membrane-resistant effect in the conditions of osmotic and toxic effects on both red blood cells and epithelial cells of the buccal epithelium, while having an activating effect on the cell, its compartments (core) and plasma membrane. The intensity of cell response depends on the nature of the gas phase nanomaterialy: nanomaterialy phase Ar activates cells to a lesser extent than the phase of air and O2. This dependence correlates with the solubility of gases. The activity is also due to the duration of water treatment.

артезианская водананопузырьковая газовая фазаэпителиоцитыэритроцитымикроэлектрофорезгемолизartesian watergas nanobubblesepithelial cellserythrocytesmicroelectrophoresishemolysisReferencesLee H.J., Kang M.H. Effect of the magnetized water supplementation on blood glucose, lymphocyte DNA damage, antioxidant status, and lipid profiles in STZ-induced rats. Nutr Res Pract. 2013; 7(1): 34 - 42.Lee H.J., Kang M.H. Effect of the magnetized water supplementation on blood glucose, lymphocyte DNA damage, antioxidant status, and lipid profiles in STZ-induced rats. Nutr Res Pract. 2013; 7(1): 34 - 42.Hafizi L., Gholizadeh M., Karimi M., Hosseini G., Mostafavi-Toroghi H., Haddadi M. et al. Effects of magnetized water on ovary, preimplantation stage endometrial and fallopian tube epithelial cells in mice. Iran J Reprod Med. 2014; 12(4): 243 - 8.Hafizi L., Gholizadeh M., Karimi M., Hosseini G., Mostafavi-Toroghi H., Haddadi M. et al. Effects of magnetized water on ovary, preimplantation stage endometrial and fallopian tube epithelial cells in mice. Iran J Reprod Med. 2014; 12(4): 243 - 8.Hayakumo S., Arakawa S., Takahashi M., Kondo K., Mano Y., Izumi Y. Effects of ozone nano - bubble water on periodontopathic bacteria and oral cellsin vitro studies. Sci Technol Adv Mater. 2014; 15(5): 055003. eCollection 2014.Hayakumo S., Arakawa S., Takahashi M., Kondo K., Mano Y., Izumi Y. Effects of ozone nano - bubble water on periodontopathic bacteria and oral cellsin vitro studies. Sci Technol Adv Mater. 2014; 15(5): 055003. eCollection 2014.Kugino K., Tamaru S., Hisatomi Y., Sakaguchi T. Long-duration carbon dioxide anesthesia of fish using ultra-fine (nano-scale) bubbles. PLoS One. 2016; 11(4): e0153542.Kugino K., Tamaru S., Hisatomi Y., Sakaguchi T. Long-duration carbon dioxide anesthesia of fish using ultra-fine (nano-scale) bubbles. PLoS One. 2016; 11(4): e0153542.Шаталов В.М. Дегазация биожидкостей как механизм биологического действия слабых электромагнитных полей. Бiофiзичний вiсник. 2009; 23 (2): 92 - 99.Шаталов В.М. Дегазация биожидкостей как механизм биологического действия слабых электромагнитных полей. Бiофiзичний вiсник. 2009; 23 (2): 92 - 99.Ashutosh Agarwal, Wun Jern Ng, Yu Liu. Principle and applications of microbubble and nanobubble technology for water treatment. Chemosphere. 2011; 84: 1175 - 1180.Ashutosh Agarwal, Wun Jern Ng, Yu Liu. Principle and applications of microbubble and nanobubble technology for water treatment. Chemosphere. 2011; 84: 1175 - 1180.Oshita S., Liu S. Nanobubbles characteristics and its application to agriculture and foods. International Symposium on Agri-Foods for Health and Wealth. 2013: 23 - 32.Oshita S., Liu S. Nanobubbles characteristics and its application to agriculture and foods. International Symposium on Agri-Foods for Health and Wealth. 2013: 23 - 32.Hirose Y., Yasui T., Taguchi K., Fujii Y., Niimi K., Hamamoto S. et al. Oxygen nano-bubble water reduces calcium oxalate deposits and tubular cell injury in ethylene glycol-treated rat kidney. Urolithiasis. 2013; 41(4): 279 - 94.Hirose Y., Yasui T., Taguchi K., Fujii Y., Niimi K., Hamamoto S. et al. Oxygen nano-bubble water reduces calcium oxalate deposits and tubular cell injury in ethylene glycol-treated rat kidney. Urolithiasis. 2013; 41(4): 279 - 94.Никитин Е.Н., Соловьев А.А., Кутявина С.В., Голендухин А.Н. Способ микроэлектрофореза клеток крови и эпителиоцитов и устройство для его осуществления. Патент РФ № 2168176, 2001.Никитин Е.Н., Соловьев А.А., Кутявина С.В., Голендухин А.Н. Способ микроэлектрофореза клеток крови и эпителиоцитов и устройство для его осуществления. Патент РФ № 2168176, 2001.Намиот А.Ю. Растворимость газов в воде. Справочное пособие. Издание Недра, Москва; 1991.Намиот А.Ю. Растворимость газов в воде. Справочное пособие. Издание Недра, Москва; 1991.Schliess F., Häussinger D. Call volume and insulin signaling. Int Rev Cytol. 2003; 225: 187 - 228.Schliess F., Häussinger D. Call volume and insulin signaling. Int Rev Cytol. 2003; 225: 187 - 228.Othman E.M., Leyh A., Stopper H. Insulin mediated DNA damage in mammalian colon cells and human lymphocytes in vitro. Mutat Res. 2013; 745 - 746: 34 - 39.Othman E.M., Leyh A., Stopper H. Insulin mediated DNA damage in mammalian colon cells and human lymphocytes in vitro. Mutat Res. 2013; 745 - 746: 34 - 39.Макишева Р.Т. Инсулин и клеточная смерть. Вестник новых медицинских технологий. Электронное издание. 2015; 2: Публикация 2 - 4.Макишева Р.Т. Инсулин и клеточная смерть. Вестник новых медицинских технологий. Электронное издание. 2015; 2: Публикация 2 - 4.Макишева Р.Т. Повреждение клеток при сахарном диабете вызвано избыточным действием инсулина. Вестник новых медицинских технологий. Электронное издание. 2016; 1: Публикация 2 - 4.Макишева Р.Т. Повреждение клеток при сахарном диабете вызвано избыточным действием инсулина. Вестник новых медицинских технологий. Электронное издание. 2016; 1: Публикация 2 - 4.Schliess F., Häussinger D. Cell hydration and insulin signaling. Cell Physiol Biochem. 2000; 10(5 - 6): 403 - 8.Schliess F., Häussinger D. Cell hydration and insulin signaling. Cell Physiol Biochem. 2000; 10(5 - 6): 403 - 8.Kitagawa Y., Liu C, Ding X. The influence of natural mineral water on aquaporin water permeability and human natural killer cell activity. Biochem Biophys Res Commun. 2011; 409(1): 40 - 45.Kitagawa Y., Liu C, Ding X. The influence of natural mineral water on aquaporin water permeability and human natural killer cell activity. Biochem Biophys Res Commun. 2011; 409(1): 40 - 45.Nielsen S., King L.S., Christensen B.M., Agre P. Aquaporins in complex tissues. II. Subcellular distribution in respiratory and glandular tissues of rat. Am J Physiol.1997; 273: 1549 - 1561.Nielsen S., King L.S., Christensen B.M., Agre P. Aquaporins in complex tissues. II. Subcellular distribution in respiratory and glandular tissues of rat. Am J Physiol.1997; 273: 1549 - 1561.Matsuzaki T., Suzuki T., Koyama H., Tanaka S., Takata K. Water channel protein AQP3 is present in epithelia exposed to the environment of possible water loss. J Histochem Cytochem. 1999; 47(10): 1275 - 1286.Matsuzaki T., Suzuki T., Koyama H., Tanaka S., Takata K. Water channel protein AQP3 is present in epithelia exposed to the environment of possible water loss. J Histochem Cytochem. 1999; 47(10): 1275 - 1286.Hirano Y., Okimoto N., Kadohira I., Suematsu M., Yasuoka K., Yasui M. Molecular mechanisms of how mercury inhibits water permeation through aquaporin-1: understanding by molecular dynamics simulation. Biophys J. 2010; 98(8): 1512 - 1519.Hirano Y., Okimoto N., Kadohira I., Suematsu M., Yasuoka K., Yasui M. Molecular mechanisms of how mercury inhibits water permeation through aquaporin-1: understanding by molecular dynamics simulation. Biophys J. 2010; 98(8): 1512 - 1519.Verkman A.S., Hara-Chikuma M., Papadopoulos M.C. Aquaporins-new players in cancer biology. J Mol Med. 2008; 86(5): 523 - 529.Verkman A.S., Hara-Chikuma M., Papadopoulos M.C. Aquaporins-new players in cancer biology. J Mol Med. 2008; 86(5): 523 - 529.Papadopoulos M., Verkman A. Potential utility of aquaporin modulators for therapy of brain disorders. Prog. Brain Res. 2008; 170: 589 - 601.Papadopoulos M., Verkman A. Potential utility of aquaporin modulators for therapy of brain disorders. Prog. Brain Res. 2008; 170: 589 - 601.Титовец Э.П. Аквапорины человека и животных: фундаментальные и клинические аспекты. Минск: Белорус.наука, 2007.Титовец Э.П. Аквапорины человека и животных: фундаментальные и клинические аспекты. Минск: Белорус.наука, 2007.Першин С.М. Влияние квантовых отличий орто- и пара-спин-изомеров H2O на свойства воды: биофизический аспект. Биофизика. 2013; 58(5): 910 - 918.Першин С.М. Влияние квантовых отличий орто- и пара-спин-изомеров H2O на свойства воды: биофизический аспект. Биофизика. 2013; 58(5): 910 - 918.Першин С.М. Орто/пара конверсия Н2О в воде и скачок «текучести» эритроцитов через микрокапилляр при температуре 36.6±0.30С. Сб. трудов V Международного конгресса «Слабые и сверхслабые поля и излучения в биологии и медицине». 2009. Available at www.biophys.ru/archive/congress2009/pro-p87.Першин С.М. Орто/пара конверсия Н2О в воде и скачок «текучести» эритроцитов через микрокапилляр при температуре 36.6±0.30С. Сб. трудов V Международного конгресса «Слабые и сверхслабые поля и излучения в биологии и медицине». 2009. Available at www.biophys.ru/archive/congress2009/pro-p87.Tikhonov V.I., Volkov A.A. Separation of water into its ortho and para isomers. Science. 2002; 296: 2363.Tikhonov V.I., Volkov A.A. Separation of water into its ortho and para isomers. Science. 2002; 296: 2363.Bunkin А.F., Pershin S.M., Nurmatov A.A. Four-photon spectroscopy of ortho/para spin-isomer H2O molecule in liquid water in sub-millimeter range. Laser Phys Lett. 2006; 3(6): 275.Bunkin А.F., Pershin S.M., Nurmatov A.A. Four-photon spectroscopy of ortho/para spin-isomer H2O molecule in liquid water in sub-millimeter range. Laser Phys Lett. 2006; 3(6): 275.Бункин А.Ф., Першин С.М. Четырехфотонная лазерная спектроскопия молекул в гидратных слоях биополимеров и наночастиц в микроволновом диапазоне частот Квантовая электроника. 2009; 39(7): 648 - 652.Бункин А.Ф., Першин С.М. Четырехфотонная лазерная спектроскопия молекул в гидратных слоях биополимеров и наночастиц в микроволновом диапазоне частот Квантовая электроника. 2009; 39(7): 648 - 652.Салихов К.М. 10 лекций по спиновой химии. Казань: УНИПРЕСС, 2000.Салихов К.М. 10 лекций по спиновой химии. Казань: УНИПРЕСС, 2000.Wang H., Hao X., Zhang L., Liu S., Wang Q., Liu N. Et al. Decreased expression of aquaporin - 1 in lung tissue of silicotic rats. Clin. Lab. 2015; 61(9): 1163 - 1169.Wang H., Hao X., Zhang L., Liu S., Wang Q., Liu N. Et al. Decreased expression of aquaporin - 1 in lung tissue of silicotic rats. Clin. Lab. 2015; 61(9): 1163 - 1169.Stiebel-Kalish H., Eyal S., Steiner I. The role of aquaporin-1 in idiopathic and drug - induced intracranial hypertension. Med Hypotheses. 2013; 81(6): 1059 - 1062.Stiebel-Kalish H., Eyal S., Steiner I. The role of aquaporin-1 in idiopathic and drug - induced intracranial hypertension. Med Hypotheses. 2013; 81(6): 1059 - 1062.Vassiliou A.G., Maniatis N.A., Orfanos S.E., Mastora Z., Jahaj E., Paparountas T et al. Induced expression and functional effects of aquaporin - 1 in human leukocytes in sepsis. Crit Care. 2013; 17(5): R199.Vassiliou A.G., Maniatis N.A., Orfanos S.E., Mastora Z., Jahaj E., Paparountas T et al. Induced expression and functional effects of aquaporin - 1 in human leukocytes in sepsis. Crit Care. 2013; 17(5): R199.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.