Ex vivo наблюдение процесса тромбовоспаления у пациентов с хронической сердечной недостаточностью

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Обоснование. Сердечно-сосудистые заболевания — основная причина смертности в мире. Хроническая сердечная недостаточность сопровождается нарушениями гемодинамики, в том числе микрореологических свойств крови. Изменения в деформируемости эритроцитов могут вести к нарушению активации и взаимодействия тромбоцитов и нейтрофилов и способствовать тромбообразованию и прогрессированию хронической сердечной недостаточности.

Цель — определение активности нейтрофилов и тромбообразования в ex vivo модели тромбовоспаления у пациентов с хронической сердечной недостаточностью с одновременной оценкой микрореологии крови.

Материалы и методы. В исследовании участвовали 21 пациент с диагнозом «хроническая сердечная недостаточность» и 8 здоровых добровольцев. Участникам исследования проводили определение биохимического состава плазмы крови и оценку состояния форменных элементов крови. Оценку тромбовоспалительного процесса проводили в цельной гепаринизированной крови с использованием плоско-параллельных проточных камер, покрытых коллагеном I типа, при сдвиговой скорости 100 с–1. Параметры деформируемости эритроцитов измеряли in vitro с помощью метода лазерной дифрактометрии. Агрегацию эритроцитов определяли методом диффузного рассеяния света от образцов цельной крови.

Результаты. Не было обнаружено статистических различий площадей тромба у здоровых людей из группы контроля и у пациентов с хронической сердечной недостаточностью. Однако скорость нейтрофилов у пациентов с хронической сердечной недостаточностью была значимо ниже, чем у здоровых (0,11 ± 0,02 и 0,16 ± 0,04 мкм/с соответственно). Площади тромба у пациентов с хронической сердечной недостаточностью на 5-й и 10-й минуте роста коррелировали с концентрацией эритроцитов и средним объемом эритроцита. С размерами тромба также положительно коррелировали коэффициенты агрегации эритроцитов A1 и A2, характеризующие интенсивность процесса образования линейных и трехмерных агрегатов соответственно. Кроме того, средний объем эритроцита, индексы деформируемости эритроцитов и предел текучести эритроцитов коррелировали со скоростями движения нейтрофилов.

Заключение. Таким образом, хотя при хронической сердечной недостаточности не наблюдается значимого изменения тромбообразования, можно говорить о снижении активности нейтрофилов, возможно, связанном с повышением вязкости крови.

Об авторах

Юлия Джессика Дмитриевна Коробкина

Центр теоретических проблем физико-химической фармакологии РАН

Email: juliajessika@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-2762-5460
SPIN-код: 6630-3657

аспирант

Россия, Москва

София Владимировна Галкина

Центр теоретических проблем физико-химической фармакологии РАН; Национальный медицинский исследовательский центр детской гематологии, онкологии и иммунологии им. Д. Рогачева

Email: s_v_galkina@rambler.ru
ORCID iD: 0009-0006-6321-4489

аспирант; лаборант-исследователь

Россия, Москва; Москва

Андрей Егорович Луговцов

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Email: anlug1@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-5222-8267

канд. физ.-мат. наук, старший научный сотрудник физического факультета

Россия, Москва

Никита Александрович Миронов

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Email: nikimir29@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-6729-4371

аспирант Медицинского научно-образовательного института

Россия, Москва

Лариса Ивановна Дячук

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Email: cardio-heart@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-0368-9408

канд. мед. наук, заведующая кардиологическим отделением стационара, кардиолог Медицинского научно-образовательного института

Россия, Москва

Яна Артуровна Орлова

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

Email: YAOrlova@mc.msu.ru
ORCID iD: 0000-0002-8160-5612

д-р мед. наук, заведующая отделом возраст-ассоциированных заболеваний, кардиолог Медицинского научно-образовательного института

Россия, Москва

Александр Васильевич Приезжев

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Email: avp2@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-4216-7653

канд. физ.-мат. наук, доцент физического факультета

Россия, Москва

Анастасия Никитична Свешникова

Центр теоретических проблем физико-химической фармакологии РАН; Национальный медицинский исследовательский центр детской гематологии, онкологии и иммунологии им. Д. Рогачева; Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Автор, ответственный за переписку.
Email: ASve6nikova@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-4720-7319
SPIN-код: 7893-4627

д-р физ.-мат. наук, руководитель лаборатории внутриклеточной сигнализации и системной биологии; руководитель лаборатории клеточной биологии и трансляционной медицины; профессор факультета фундаментальной физико-химической инженерии

Россия, Москва; Москва; Москва

Список литературы

  1. Miličić D., Jakuš N., Fabijanović D. Microcirculation and heart failure // Curr Pharm Des. 2018. Vol. 24, N 25. P. 2954–2959. doi: 10.2174/1381612824666180625143232
  2. Tikhomirova I., Petrochenko E., Muravyov A., et al. Microcirculation and blood rheology abnormalities in chronic heart failure // Clin Hemorheol Microcirc. 2017. Vol. 65, N 4. P. 383–391. doi: 10.3233/CH-16206
  3. Del Buono M.G., Montone R.A., Camilli M., et al. Coronary microvascular dysfunction across the spectrum of cardiovascular diseases // J Am Coll Cardiol. 2021. Vol. 78, N 13. P. 1352–1371. doi: 10.1016/j.jacc.2021.07.042
  4. Guizouarn H., Barshtein G. Editorial: red blood cell vascular adhesion and deformability, volume II // Front Physiol. 2022. Vol. 13. P. 849608. doi: 10.3389/fphys.2022.849608
  5. Mohaissen T., Proniewski B., Targosz-Korecka M., et al. Temporal relationship between systemic endothelial dysfunction and alterations in erythrocyte function in a murine model of chronic heart failure // Cardiovasc Res. 2022. Vol. 18, N 12. P. 2610–2624. doi: 10.1093/cvr/cvab306
  6. Chang H.-Y., Yazdani A., Li X., et al. Quantifying platelet margination in diabetic blood flow // Biophys J. 2018. Vol. 115, N 7. P. 1371–1382. doi: 10.1016/j.bpj.2018.08.031
  7. Czaja B., Gutierrez M., Závodszky G., et al. The influence of red blood cell deformability on hematocrit profiles and platelet margination // PLOS Comput Biol. 2020. Vol. 16. P. e1007716. doi: 10.1371/journal.pcbi.1007716
  8. Spann A.P., Campbell J.E., Fitzgibbon S.R., et al. The effect of hematocrit on platelet adhesion: experiments and simulations // Biophys J. 2016. Vol. 111, N 3. P. 577–588. doi: 10.1016/j.bpj.2016.06.024
  9. Oh D., Ii S., Takagi S. Numerical study of particle margination in a square channel flow with red blood cells // Fluids. 2022. Vol. 7. P. 96. doi: 10.3390/fluids7030096
  10. Sloop G.D., De Mast Q., Pop G., et al. The role of blood viscosity in infectious diseases // Cureus. 2020. Vol. 12, N 2. P. e7090. doi: 10.7759/cureus.7090
  11. Jafri S.M., Ozawa T., Mammen E., et al. Platelet function, thrombin and fibrinolytic activity in patients with heart failure // Eur Heart J. 1992. Vol. 14, N 2. P. 205–212. doi: 10.1093/eurheartj/14.2.205
  12. Popovic B., Zannad F., Louis H., et al. Endothelial-driven increase in plasma thrombin generation characterising a new hypercoagulable phenotype in acute heart failure // Int J Cardiol. 2019. Vol. 274. P. 195–201. doi: 10.1016/j.ijcard.2018.07.130
  13. Antipenko S., Mayfield N., Jinno M., et al. Neutrophils are indispensable for adverse cardiac remodeling in heart failure // J Mol Cell Cardiol. 2024. Vol. 189. P. 1–11. doi: 10.1016/j.yjmcc.2024.02.005
  14. Sveshnikova A.N., Adamanskaya E.A., Panteleev M.A. Conditions for the implementation of the phenomenon of programmed death of neutrophils with the appearance of DNA extracellular traps during thrombus formation // Pediatr Hematol Immunopathol. 2024. Vol. 23. P. 211–218. doi: 10.24287/1726-1708-2024-23-1-211-218
  15. Korobkin J.D., Deordieva E.A., Tesakov I.P., et al. Dissecting thrombus-directed chemotaxis and random movement in neutrophil near-thrombus motion in flow chambers // BMC Biol. 2024. Vol. 22, N 1. P. 115. doi: 10.1186/s12915-024-01912-2
  16. Jackson S.P., Darbousset R., Schoenwaelder S.M. Thromboinflammation: challenges of therapeutically targeting coagulation and other host defense mechanisms // Blood. 2019. Vol. 133, N 9. P. 906–918. doi: 10.1182/blood-2018-11-882993
  17. Sveshnikova A.N., Adamanskaya E.A., Korobkina Yu.D., Panteleev M.A. Intracellular signaling involved in the programmed neutrophil cell death leading to the release of extracellular DNA traps in thrombus formation // Pediatr Hematol Immunopathol. 2024. Vol. 23, N 2. P. 222–230. doi: 10.24287/1726-1708-2024-23-2-222-230
  18. Tracchi I., Ghigliotti G., Mura M., et al. Increased neutrophil lifespan in patients with congestive heart failure // Eur J Heart Fail. 2009. Vol. 11, N 4. P. 378–385. doi: 10.1093/eurjhf/hfp031
  19. Tang X., Wang P., Zhang R., et al. KLF2 regulates neutrophil activation and thrombosis in cardiac hypertrophy and heart failure progression // J Clin Invest. 2022. Vol. 132. P. e147191. doi: 10.1172/JCI147191
  20. Morozova D.S., Martyanov A.A., Obydennyi S.I., et al. Ex vivo observation of granulocyte activity during thrombus formation // BMC Biol. 2022. Vol. 20, N 1. P. 32. doi: 10.1186/s12915-022-01238-x
  21. Nechipurenko D.Y., Receveur N., Yakimenko A.O., et al. Clot contraction drives the translocation of procoagulant platelets to thrombus surface // Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2019. Vol. 39, N 1. P. 37–47. doi: 10.1161/ATVBAHA.118.311390
  22. Ermolinskiy P.B., Lugovtsov A.E., Maksimov M.K., et al. Interrelation of blood microrheological parameters measured by optical methods and whole blood viscosity in patients suffering from blood disorders: a pilot study // J Biomed Photonics Eng. 2024. Vol. 10, N 2. P. 020306. doi: 10.18287/JBPE24.10.020306
  23. Priezzhev A.V., Lee K., Firsov N.N., Lademann J. Optical study of RBC aggregation in whole blood samples and single cells. In: Handbook of Optical Biomedical Diagnostics, Second Edition. Volume 2: Methods. SPIE PRESS, 2016.
  24. Gromotowicz-Poplawska A., Marcinczyk N., Misztal T., et al. Rapid effects of aldosterone on platelets, coagulation, and fibrinolysis lead to experimental thrombosis augmentation // Vascul Pharmacol. 2019. Vol. 122–123. P. 106598. doi: 10.1016/j.vph.2019.106598
  25. Baskurt O.K., Meiselman H.J. Blood rheology and hemodynamics // Semin Thromb Hemost. 2024. Vol. 50, N 6. P. 902–915. doi: 10.1055/s-0043-1777802

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Определение статуса тромбовоспаления у пациентов с хронической сердечной недостаточностью (ХСН): а — плоскопараллельная проточная камера и типичное поле зрения здорового донора на 25-й минуте эксперимента. Композитное изображение (окраска DiOC(6), Hoechst 33342 и Annexin V-Alexa 647). Штриховка — расположение растущего тромба, контуром обведены нейтрофилы, стрелки — траектории движения нейтрофила. Масштабный отрезок 25 мкм; b — площади тромба у пациентов с ХСН и здоровых людей (ЗД) на 300, 600 и 1500-й секундах съемки; c — тромбообразование у пациентов с разным индексом массы тела (ИМТ) на 300-й секунде; d — скорость движения нейтрофилов пациентов с ХСН и здоровых людей. * p < 0,05, ns — отсутствие статистически значимых различий. Статистическая значимость рассчитана с помощью теста Манна‒Уитни.

Скачать (328KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Корреляция площади тромбов на 300-й секунде с параметрами агрегации эритроцитов A1 (а) и А2 (b), со средним объемом эритроцитов (c), c концентрацией эритроцитов на 600-й секунде (r = 0,4, p < 0,05) (d). Представлена линейная интерполяция данных (сплошная линия) и 95% доверительные интервалы (пунктир).

Скачать (286KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Корреляция скорости движения нейтрофилов с параметром деформируемости эритроцитов E3 (а), с пределом текучести эритроцитов (b), с параметром агрегации A2 суспензии эритроцитов (с), с шириной распределения эритроцитов (d) для обобщенных данных по пациентам и здоровым донорам. Представлена линейная интерполяция данных (сплошная линия) и 95% доверительные интервалы (пунктир).

Скачать (281KB)
Метаданные

© Эко-Вектор, 2025

Ссылка на описание лицензии: https://eco-vector.com/for_authors.php#07

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».