CC BY
4
ВЛИЯНИЕ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ НАРКОЗА С ПРИМЕНЕНИЕМ ИЗОФЛУРАНА НА ТРАНСКРИПТОМ КЛЕТОК МОЗГА КРЫС В УСЛОВИЯХ ЦЕРЕБРАЛЬНОЙ ИШЕМИИ
Я.Ю. Шпетко1, И.Б. Филиппенков1, Ю.А. Ремизова1, К.Д. Головина1,
B.В. Ставчанский1, А.Е. Денисова2, Л.В. Губский2, 3,
C.А. Лимборская1, Л.В. Дергунова1
1 ФГБУ Институт молекулярной генетики НИЦ Курчатовский институт, Москва, Россия
2 ФГАОУ ВО Российский национальный исследовательский медицинский университет
им. Н.И. Пирогова Минздрава России, Москва, Россия
3 ФГБУ Федеральный центр мозга и нейротехнологий ФМБА, Москва, Россия
e-mail: yana.sch2014@yandex.ru
Ключевые слова: ишемический инсульт, tMCAO, изофлу-ран, длительность наркоза, подкорковые структуры мозга, транкриптомика, мРНК, сигнальные пути.
Ишемический инсульт (ИИ) — одно из наиболее тяжелых заболеваний мозга. При изучении механизмов патогенеза ИИ и нейропротекции используют модели ишемии лабораторных животных. Показано, что применение наркоза может влиять на формирование очага ишемического повреждения мозга. Однако характер вовлеченности генов и их активности при этом остается недостаточно изученным.
В работе была рассмотрена модель временной окклюзии правой средней мозговой артерии (tMCAO) у крыс в 2 вариантах, отличающихся длительностью пребывания животных под наркозом. Был использован изофлуран (3%-индукция; 1,5%-поддержание), который часто применяется для ингаляционного наркоза и обладает нейропротективным эффектом. При tMCAO с «длинным» наркозом крысы находились под анестезией в течение операции и всего времени окклюзии (90 мин), а при tMCAO с «коротким» наркозом — только в течение операции по окклюзии сосуда и восстановлению кровотока. Через 24 ч после tMCAO по данным магнитно-резонансной томографии при «длинном» наркозе ишемический очаг затрагивал преимущественно область подкорковых структур мозга, тогда как при «коротком» наркозе очаг был более объемным и распространялся на прилежащую кору.
С помощью RNA-Seq мы сравнили профили экспрессии 17368 генов (мРНК) в подкорковых структурах мозга крыс, содержащих очаг ишемического повреждения, через 24 ч после tMCAO с «длинным» и «коротким» наркозами. Были выявлены 1245 общих генов (Hspala, Ptx3, Atf3, Socs3 и др.), изменивших экспрессию (>1,5; Padj < 0,05) относительно соответствующих образцов мозга ложнооперированных крыс. Причем большинство общих генов сонаправленно изменили (преимущественно повысили) экспрессию в условиях обоих вариантов модели tMCAO. Также были найдены 694 (S100a9, Slc5a3, Shbg, Egr4 и др.) и 1557 генов (Kcnq3, Neurod2, Dok6, Wnk3 и др.), изменивших экспрессию через 24 ч после tMCAO только при «длинном» и «коротком» наркозах соответственно.
С помощью David 2021 было установлено 126 перекрывающихся метаболических путей (MAPK, TNF, cAMP и др.). Они характеризовали транскриптомный ответ в мозге крыс на ишемию вне зависимости от длительности наркоза. Более того, гены, повысившие экспрессию, были связаны с системами иммунного и воспалительного
ответов, в то время как понизившие — с нейросигнализа-цией. При этом большинству уникальных генов в модели tMCAO с «коротким» наркозом соответствовали сигнальные пути, относящиеся к нейротрансмиссии (Serotonergic synapse, GABA receptor activation, Axon regeneration и др.), а в варианте с «длинным» наркозом — воспалительному ответу (Cytokine, Interleukins, IL-5 и др.). Таким образом, были выявлены гены и сигнальные пути, которые отражают как общий эффект церебральной ишемии, так и воздействие изофлурана на формирование очага ишемического повреждения мозга. Исследование выполнено при финансовой поддержке гранта Российского научного фонда № 19-14-00268-П.
ДИНАМИКА РЕПАРАТИВНЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИ КОМПРЕССИОННОЙ ТРАВМЕ СКЕЛЕТНЫХ МЫШЦ
А.В. Шулепов1, И.В. Шеладев1, И.А. Одинцова2, О.Е. Миргородская2, М.И. Шперлинг2, Ю.В. Юркевич1, П.А. Романов1
1 ФГБУ Государственный научно-исследовательский испытательный институт военной медицины, Санкт-Петербург, Россия
2 ФГБВОУ ВО Военно-медицинская академия
им. С.М. Кирова МО РФ, Санкт-Петербург, Россия
e-mail: soash@mail.ru
Ключевые слова: компрессионная травма, травматическая ишемия мышц, репаративная регенерация, скелетная мышца, воспаление.
Цель исследования — выявить динамику репаратив-ных процессов на этапах заживления экспериментальной компрессионной травмы скелетных мышц.
Экспериментальными животными служили половозрелые крысы линии Вистар (n=38) массой 230250 г и возрастом 3,5-3,6 мес. Все животные были распределены на основную группу (n=28), которым после обезболивания наносили компрессионную травму (КТ) задней конечности (сила компрессии — 10-12 кг/см2, длительность сдавливания — 7 ч) и группу сравнения (n=10), в которую входили интактные (здоровые) крысы. Выведение животных из эксперимента проводилось путем декапитации. Забор материала производили на 3, 7, 14, 28 сут после нанесения КТ. Подготовку материала осуществляли в морфологической лаборатории, препараты окрашивали гематоксилином с эозином. Оценивали выраженность некроза, воспалительного процесса, грануляций, фиброза полуколичественным морфометриче-ским методом при Ув. 400), где сильно выраженный признак обозначали (+++), слабо выраженный (+), отсутствие признака (0).
На 3-и сут после прекращения компрессии в исследуемых скелетных мышцах зафиксированы реактивные изменения тканевых структур, свидетельствующие о нарушении микроциркуляции и развитии ишемического некроза. Наблюдались локальные разрушения кровеносных сосудов, агрегация форменных элементов крови в их просвете. Морфометрические показатели 3 сут: некроз (++), воспаление (+), грануляции (0), фиброз (0). На 7-е сут определялась гибель мышечных волокон и фибробластов, отмечалось формирование лейкоцитарного вала. На месте разрушенных мышечных волокон происходило образование грануляционной ткани. Морфометрические показатели 7 сут: некроз (++), воспаление (+++), грануляции (+), фиброз (0). На 14-е сут
наблюдалось формирование мышечно-соединитель-нотканного регенерата с единичными очагами некроза. Морфометрические показатели 14 сут: некроз (+), воспаление (+++), грануляции (+++), фиброз (+). На 28-е сут сохранялись очаги некроза мышечной ткани, но их площадь была существенно меньше, чем в предыдущем сроке наблюдения. В составе мышечно-соединитель-нотканного регенерата выявлялось увеличение количества молодых новообразованных миосимпластических структур, среди которых преобладают мышечные трубки. Морфометрические показатели 28 сут: некроз (+), воспаление (+), грануляции (+), фиброз (+++).
Таким образом, динамические процессы, происходящие в скелетной мышце после нанесения компрессионной травмы, включают в себя не только некроз и воспалительную реакцию, но и пролиферацию камбиальных источников развития тканей, их дифферен-цировку и адаптивные изменения тканевых структур, приводящие к формированию мышечно-соединитель-нотканного регенерата. Динамика гистоморфологиче-ских признаков раневого процесса характеризовалась активацией воспалительного процесса с последующим преобладанием регенаративной активности тканей и формированием рубца.
ВЛИЯНИЕ ФАКТОРА РОСТА ФИБРОБЛАСТОВ
НА ИНТЕНСИВНОСТЬ АПОПТОЗА В КУЛЬТУРЕ
ПЕРИТОНЕАЛЬНЫХ ФИБРОБЛАСТОВ
W.A. Шурыгина1, И.С. Трухан1,
Н.Н. Дремина1, М.Г. Шурыгин1
1 ФГБНУ Иркутский научный центр хирургии и травматологии, Иркутск, Россия
e-mail: shurYgina@rambler.ru
Ключевые слова: фибробласт, фактор роста фибробла-
стов, апоптоз, bFGF, Bcl-2.
Основной фактор роста фибробластов (bFGF) является важным регулятором, влияющим на фазы воспаления, развитие фиброза [1-4]. Целью данной работы является изучение воздействия bFGF на культуру перитонеальных фибробластов крысы и содержание в клетках антиапоп-тотического белка Bcl-2.
Получали культуру фибробластов из сальника взрослой крысы линии Wistar. после третьего пассажа обрабатывали bFGF в концентрации 133 пг/мл. Контролем служили клетки, не подвергавшиеся воздействию фактора роста. Проводили флюоресцентное окрашивание с использованием антител к Bcl-2 (Cat. 1017-S, Epitomics), вторичных антител Alexa fluor 488 goat anti-rabbit IgG (Invitrogen, Cat. A-11034). Для визуализации использовали BioStation CT 4.1, Nikon.
При воздействии bFGF на культуру перитонеальных фибробластов наблюдалось интенсивное разрушение коллагена, округление и открепление фибробластов от субстрата и образование крупных конгломератов, состоящих из нескольких десятков клеток, соединенных коллагеновыми волокнами. Иммунофлуоресцентный анализ содержания в исследуемых клетках белка Bcl-2, модулирующего чувствительность клеток к проапоптоти-ческим сигналам и, соответственно, влияющего на способность клеток выживать в изменяющихся условиях [5], показал более интенсивную, структурированную окраску Bcl-2 в контрольной группе, тогда как клетки, подвергнутые воздействию bFGF, характеризовались более бледной и неравномерной окраской. Статистический анализ
полученных данных также подтвердил достоверное снижение средней интенсивности флуоресценции после воздействия фактором роста на фибробласты, что может быть связано как с регуляцией апоптоза под действием bFGF. В исследовании использовали оборудование центра коллективного пользования «Диагностические изображения в хирургии».
Литература:
1. Шурыгин М.Г., Дремина Н.Н., Шурыгина И.А. и др. Бюл. ВСНЦ СО РАМН. 2005. Т. 44. № 6. С. 199..
2. Шурыгин М.Г., Шурыгина И.А., Дремина Н.Н. Бюл. ВСНЦ СО РАМН. 2007. Т. 58. № 6. С. 169.
3. Шурыгин М.Г., Шурыгина И.А. Пат. физиология и экспе-рим. терапия. 2010. № 4. С. 34.
4. Shurygina I.A., Rodionova L.V., Ayushinova N.I. et al. Pleura and Peritoneum. 2020. V. 5. N 4. P. 20200114.
5. Shurygina I.A., Aushinova N.I., Shurygin M.G. International Journal of Biomedicine. 2018. V. 8. N 4. P. 342.
РЕПАРАТИВНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ЗОНЕ ЛАМИНЭКТОМИИ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ
W.A. Шурыгина, О.А. Гольдберг, А.П. Животенко, В.А. Сороковиков
ФГБНУ Иркутский научный центр хирургии и травматологии, Иркутск, Россия
e-mail: shurygina@rambler.ru
Ключевые слова: ламинэктомия, эпидуральный фиброз, твёрдая мозговая оболочка, репаративный процесс, эксперимент.
Послеоперационный эпидуральный фиброз является важной причиной неудовлетворительных результатов хирургического лечения патологии позвоночника [1]. Цель исследования: оценить репаративные процессы в зоне ламинэктомии в различных анатомических зонах.
Изучен материал 24 крыс Wistar на 3-7-14-28106 сутки после ламинэктомии на уровне LVI [2]. Образцы костной ткани декальцинированы оригинальным способом [3]. Топографоанатомически в ране выделены два отдела: эпидуральный, обнажённый после ламинэктомии, и культи дуги и оснований задних суставных отростков LVI. На 3 сутки в эпидуральном отделе при воспалении с преобладанием фибрина в экссудате развивается грануляцонная ткань. В области резецированной дуги и суставных отростков на 3 сутки с их внешней стороны на костной ткани периост формирует неминерализованный костный матрикс- остеоид и участки хондроида с последующим энхондральным окостенением. Формируются первичные костные мозоли путём прямого и энхондрального остеогенеза. Рост мозолей распространяется на торцы резекции костей, формируя культи из губчатой костной ткани. На 28 сутки новообразованная соединительная ткань в виде единого блока занимает эпидуральное пространство и дозальные отделы сформированных культей. Эти структуры прослежены до 106 суток.
Таким образом, соединительная ткань в процессе заживления операционной раны в зоне ламинэктомии LVI объединяет два отдела, связанных с твердой мозговой оболочкой и резецированными дугами и задних суставных отростков. Процесс формирования соединительной ткани имеет свои особенности [4, 5]. В данной анатомической области совокупность репаративных процессов представляет единый комплекс и расширяет
