Нейропротекторные эффекты локальной поверхностной гипотермии при фокальной ишемии, вызываемой эндотелином-1, в коре головного мозга крыс. II. Морфометрический анализ ишемических очагов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В настоящей работе исследовались нейропротекторные эффекты локальной терапевтической гипотермии (ЛТГ) в модели фокальной ишемии, вызываемой эпипиальной аппликацией эндотелина-1 в область соматосенсорной коры головного мозга крыс по морфометрическому анализу ишемических очагов, формирующихся по прошествии 3 ч после аппликации эндотелина-1. Размеры ишемических очагов измерялись в серийных корональных срезах мозга после окраски 2,3,5-трифенилтетразолием хлоридом (ТТС). Было обнаружено, что охлаждение поверхности коры до 28°С с помощью субдурального элемента Пельтье с задержкой 0, 10 и 60 мин после аппликации эндотелина-1 вызывает значительное уменьшение размера ишемических очагов по сравнению с нормотермическими условиями. Нейропротекторные эффекты ЛТГ обратно коррелировали с задержкой начала ЛТГ от времени аппликации эндотелина-1 и были наиболее выражены при ЛТГ, начатой с минимальной (0 и 10 мин) задержкой после аппликации эндотелина-1. Также было обнаружено, что размер ишемического очага достоверно коррелирует со степенью подавления электрической активности, которая анализировалась в параллельной работе. В совокупности результаты морфологического и электрофизиологического анализа указывают на выраженные нейропротекторные эффекты поверхностной ЛТГ, особенно значительные при минимальной задержке ЛТГ после начала ишемического процесса, в модели фокальной ишемии, вызываемой эндотелином-1 в коре головного мозга крыс.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Г. Ф. Закирова

Казанский федеральный университет

Email: roustem.khazipov@inserm.fr
Россия, Казань

К. А. Чернова

Казанский федеральный университет

Email: roustem.khazipov@inserm.fr
Россия, Казань

Г. Ф. Шаймарданова

Казанский научный центр РАН

Email: roustem.khazipov@inserm.fr
Россия, Казань

Р. Н. Хазипов

Казанский федеральный университет; Aix-Marseille University, INMED, IINSERM

Автор, ответственный за переписку.
Email: roustem.khazipov@inserm.fr
Россия, Казань; Marseille, France

А. В. Захаров

Казанский федеральный университет; Казанский государственный медицинский университет

Email: roustem.khazipov@inserm.fr
Россия, Казань; Казань

Список литературы

  1. Cheng H, Shi J, Zhang Q, Yin H, Wang L (2006) Epidural cooling for selective brain hypothermia in porcine model. Acta Neurochir (Wien) 148: 559–564. https://doi.org/10.1007/s00701-006-0735-3
  2. Noguchi Y, Nishio S, Kawauchi M, Asari S, Ohmoto T (2002) A new method of inducing selective brain hypothermia with saline perfusion in the subdural space: effects on transient cerebral ischemia in cats. Acta Med Okayama 56: 279–286. https://doi.org/10.18926/AMO/31690
  3. Straus D, Prasad V, Munoz L (2011) Selective therapeutic hypothermia: a review of invasive and noninvasive techniques. Arq Neuropsiquiatr 69(6): 981–987. https://doi.org/10.1590/s0004-282x2011000700025. PMID: 22297891
  4. Hong JM, Choi ES, Park SY (2022) Selective Brain Cooling: A New Horizon of Neuroprotection. Front Neurol 13: 873165. https://doi.org/10.3389/fneur.2022.873165
  5. Lee H, Ding Y (2020) Temporal limits of therapeutic hypothermia onset in clinical trials for acute ischemic stroke: How early is early enough? Brain Circ 6(3): 139–144. https://doi.org/10.4103/bc.bc_31_20
  6. Ye J, Shang H, Du H, Cao Y, Hua L, Zhu F, Liu W, Wang Y, Chen S, Qiu Z, Shen H (2022) An optimal animal model of ischemic stroke established by digital subtraction angiography-guided autologous thrombi in cynomolgus monkeys. Front Neurol 13: 864954. https://doi.org/10.3389/fneur.2022.864954
  7. Sanchez-Bezanilla S, Nilsson M, Walker FR, Ong LK (2019) Can We Use 2,3,5-Triphenyltetrazolium chloride-stained brain slices for other purposes? The application of western blotting. Front Mol Neurosci 30(12): 181. https://doi.org/10.3389/fnmol.2019.00181
  8. Juzekaeva E, Nasretdinov A, Gainutdinov A, Sintsov M, Mukhtarov M, Khazipov R (2017) Preferential initiation and spread of anoxic depolarization in layer 4 of rat barrel cortex. Front Cell Neurosci 11: 390. https://doi.org/10.3389/fncel.2017.00390
  9. Vinokurova D, Zakharov A, Chernova K, Burkhanova-Zakirova G, Horst V, Lemale CL, Dreier JP, Khazipov R (2022) Depth-profile of impairments in endothelin-1 – induced focal cortical ischemia. J Cereb Blood Flow Metab 42(10): 1944–1960. https://doi.org/10.1177/0271678X221107422
  10. Sheroziya M, Timofeev I (2015) Moderate cortical cooling eliminates thalamocortical silent states during slow oscillation. J Neurosci 35: 13006–13019. https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.1359-15.2015
  11. Burkhanova G, Chernova K, Khazipov R, Sheroziya M (2020) Effects of cortical cooling on activity across layers of the rat barrel cortex. Front Syst Neurosci 14: 52. https://doi.org/10.3389/fnsys.2020.00052
  12. Van der Worp HB, Sena ES, Donnan GA, Howells DW, Macleod MR (2007) Hypothermia in animal models of acute ischaemic stroke: a systematic review and meta-analysis. Brain 130(Pt 12): 3063–3074. https://doi.org/10.1093/brain/awm083
  13. He Y, Fujii M, Inoue T, Nomura S, Maruta Y, Oka F, Shirao S, Owada Y, Kida H, Kunitsugu I, Yamakawa T, Tokiwa T, Yamakawa T, Suzuki M (2013) Neuroprotective effects of focal brain cooling on photochemically-induced cerebral infarction in rats: analysis from a neurophysiological perspective. Brain Res 1497: 53–60. https://doi.org/10.1016/j.brainres.2012.11.041
  14. Al-Ajlan FS, Alkhiri A, Alamri AF, Alghamdi BA, Almaghrabi AA, Alharbi AR, Alansari N, Almilibari AZ, Hussain MS, Audebert HJ, Grotta JC, Shuaib A, Saver JL, Alhazzani A (2024) Golden hour intravenous thrombolysis for acute ischemic stroke: a systematic review and meta-analysis. Ann Neurol 96: 582–590. https://doi.org/10.1002/ana.27007

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Ишемические очаги, формирующиеся под действием ЭТ1, при нормотермии и ЛТГ. Серия последовательных корональных срезов мозга с областью ишемического повреждения, сформировавшегося после 3 ч действия ЭТ1 у животных из 4 экспериментальных групп: в условиях нормотермии (39°С) и при локальном поверхностном охлаждении коры до 28°С, начатом одновременно, через 10 мин и через 1 ч после аппликации ЭТ1. Срезы окрашены ТТС (окрашенная живая ткань имеет красный цвет, а неокрашенные участки ишемического повреждения – белого цвета) и расположены в ростро-каудальном направлении. Толщина срезов 400 мкм. * указаны срезы, в которых проводилась регистрация электрической активности (представлены на большом увеличении на рис. 3).

Скачать (908KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Влияние локальной гипотермии на объем ишемического очага, вызванного ЭТ1. (а) – объем ишемических очагов, формирующихся по прошествии 3 ч после аппликации ЭТ1 (1 мкМ) в условиях нормотермии (39°С) и при поверхностном локальном охлаждении до температуры 28°С, начатом одновременно, через 10 мин и через 1 ч после аппликации ЭТ1. Над боксами указана вероятность статистических различий между группами по тесту Краскела–Уоллиса (KW p); достоверные различия между группами выявлены по тесту Данна (звездочка); (b) – корреляция объемов ишемических очагов от времени начала охлаждения. Нормотермические эксперименты учтены с временем задержки 180 мин. Черной пунктирной линией показана линейная аппроксимация. В рамке показан коэффициент корреляции Спирмена и соответствующий уровень достоверности. NT – нормотермия, HT – гипотермия.

Скачать (175KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Примеры ишемических очагов, вызванных аппликацией ЭТ1, при нормотермии и ЛТГ в области регистрации электрической активности. Срезы, отмеченные * на рис. 1, на большом увеличении для примеров из 4 экспериментальных групп. Границы ишемических очагов обведены белой пунктирной линией.

Скачать (1MB)
Метаданные
5. Рис. 4. Влияние локальной гипотермии на площадь ишемического очага, вызванного ЭТ1, в области регистрации электрической активности. (а) – кумулятивное изображение ишемического повреждения, полученное путем наложения контуров очагов из отдельных экспериментов для групп нормо- и гипотермии. Цветовая шкала отражает вероятность повреждения (lesion probability); (b) – зависимость площади очага на срезе из области регистрации активности от условий нормо- и гипотермии. Над боксами указана вероятность статистических различий между группами по тесту Краскела–Уоллиса (KW p); достоверные различия между группами выявлены по тесту Данна (звездочка); (с) – график зависимости площади ишемического поражения в срезах из области регистрации от времени начала ЛТГ после аппликации ЭТ1. Нормотермические эксперименты учтены с временем задержки ЛТГ 180 мин. Черной пунктирной линией показана линейная аппроксимация. В рамке показан коэффициент корреляции Спирмена и соответствующий уровень достоверности. NT – нормотермия, HT – гипотермия.

Скачать (332KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Кластерный анализ морфофункциональных метрик ишемического повреждения, вызванного ЭТ1 в различных температурных режимах. Графики зависимости площади ишемического очага в срезах из участка регистрации электрической активности от степени подавления различных параметров электрической активности в ишемическом очаге: (а) – суммарной частоты спонтанных МПД по всем слоям коры; (b) – амплитуды СВП; (с) – частоты сенсорно-вызванных МПД; (d) – мощности осцилляций в тета- (4–7 Гц), альфа- (7–15 Гц) и бета- (15–30 Гц) частотных диапазонах. Каждая точка соответствует одному животному. Точки объединены в кластеры в соответствии с задержкой ЛТГ после аппликации ЭТ1: нормотермия (без ЛТГ) – красный кластер, ЛТГ с задержкой 0 мин – голубой кластер, ЛТГ с задержкой 10 мин – синий кластер, ЛТГ с задержкой 60 мин – зеленый кластер. Столбцы вверху в центре указывают значения расстояний Махаланобиса между соответствующими кластерами и характеризуют степень удаленности кластеров друг от друга. Черная пунктирная линия показывает линейную регрессию для данных, полученных в ЭТ1-модели ишемии без контроля температуры [9]. NT – нормотермия, HT – гипотермия.

Скачать (703KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».