Laparotomy enhances theproduction of reactive nitrogen species in the hearts of rats exposed to a single prolonged stress

Abstract

The aim of this study was to assess the production of reactive nitrogen species in the hearts of rats subjected to surgical trauma simulated against the background of post-traumatic stress disorder (PTSD). Materials and methods.The study was conducted on 42 white Wistar rats weigh-ing 210-230 g, then divided into 6 groups: Group 1 consisted of intact animals, Group 2 included animals exposed to the induction of the PTSD model through single-prolonged stress (SPS), Group 3 – rats subjected to a sham operation, Group 4 – animals undergoing laparotomy, Group 5 – rats undergoing a sham surgical operation following SPS, and Group 6 – animals undergoing laparotomy under modeled SPS. NO synthase activity in the heart homogenate was deter-mined spectrophotometrically. Results.The formation of peroxynitrite was assessed by the content of peroxyni-trite of alkaline and alkaline-earth metals. SPS exposure significantly increases the production of reactive nitrogen species in the hearts of rats, in particular, it en-hances NO synthase activity by activating the inducible isoform and reduces the activity of constitutive NO synthases, which is accompanied by the growth in the concentration of peroxynitrites. On the 7th day after laparotomy against the back-ground of the experimental PTSD model, the indicators of nitrosative stress in the hearts of rats (total and inducible NO synthase activity and peroxynitrite concen-tration) significantly exceeded their values in the groups subjected to a single laparotomy and to a sham operation against the background of simulated SPS.

Метою дослідження було визначення продукції активних форм азоту в серці за умов хірургічної травми, відтвореної на тлі посттравматичного стресового розладу (PTSD, post-traumatic stress disorder). Матеріали та методи. Дослідження проведено на 42 білих щурах лінії Вістар масою 210-230 г, розподілених на 6 груп: 1 група – інтактні тварини, 2 група – після відтворення моделі PTSD – одноразового пролонгованого стресу (SPS, single-prol onged stress), 3 група – щурам виконували «хибну» операцію, 4 група – тваринам здійснювали лапаротомію, 5 група – щурам після відтворення SPS виконували «хибну» операцію, 6 група – тваринам проводили лапаротомію на тлі модельованого SPS. NO-синтазну активність у гомогенаті серця визначали спектрофо-тометрично. Утворення пероксинітриту оцінювали за вмістом пероксинітритів лужних і лужноземельних металів. Результати. Відтворення SPS суттєво збільшує продукцію активних форм азоту в серці щурів: підвищує активність NO-синтази за рахунок активації індуцибельної ізоформи, знижує активність конститутивних NO-синтаз, що супроводжується зростанням концентрації пероксинітритів. На 7-му добу після лапаротомії на тлі відтворення експериментальної моделі PTSD показники нітрозативного стресу в серці щурів (загальна та індуцибельна NO-синтазна активність і концентрація пероксинітритів) достовірно перевищують їх значення після окремої лапаро-томії і після «хибної» операції на тлі модельованого SPS.