Показатели оксидативного стресса и содержание антиоксидантных факторов при перфузии головного мозга крыс in situ раствором с высоким напряжением кислорода

Евгений Борисович Тезиков; Сергей Викторович Пирожков; Сергей Львович Каратеев; Литвицкий  ,

doi:10.25557/0031-2991.2018.03.113-119

Евгений Борисович Тезиков ФГАОУ ВО «Первый Московский Государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» Минздрава России (Сеченовский Университет), 119991, г. Москва, Россия, ул. Трубецкая д. 8, стр. 2 http://orcid.org/0000-0003-0517-3448
Сергей Викторович Пирожков ФГАОУ ВО «Первый Московский Государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» Минздрава России (Сеченовский Университет), 119991, г. Москва, Россия, ул. Трубецкая д. 8, стр. 2 http://orcid.org/0000-0002-7116-3398
Сергей Львович Каратеев ФГАОУ ВО «Первый Московский Государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» Минздрава России (Сеченовский Университет), 119991, г. Москва, Россия, ул. Трубецкая д. 8, стр. 2
Литвицкий , ФГАОУ ВО «Первый Московский Государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» Минздрава России (Сеченовский Университет), 119991, г. Москва, Россия, ул. Трубецкая д. 8, стр. 2

DOI: https://doi.org/10.25557/0031-2991.2018.03.113-119

Ключевые слова: изолированный мозг крыс; гипербарическая оксигенация, перфузия, оксидативный стресс

Аннотация

Цель: оценить интенсивность перекисного окисления липидов и содержание антиоксидантных факторов в ткани изолированного головного мозга в условиях перфузии in situ раствором, не содержащим переносчиков О₂. Методика. Предложена оригинальная модель перфузии головного мозга крыс in situ раствором с повышенным напряжением кислорода без его переносчиков и без помещения препарата в барокамеру, т.е. при внешнем нормальном барометрическом давлении. Результаты. Выживаемость перфузируемого мозга (по критериям: — амплитуда электрокортикограммы не менее 35 мкВ и быстрый рост перфузионного давления более 60 мм рт. ст.) при давлении в оксигенационной камере 900 мм рт. ст. и 2400—2600 мм рт. ст. составляли более 3 ч и 4 ч соответственно. Установлено, что при напряжении кислорода в перфузионном растворе, равном 2400—2600 мм рт. ст., содержание перекисей липидов и диеновых конъюгатов в ткани мозга не превышает нормальных значений или даже ниже, чем при перфузии мозга раствором с напряжением кислорода 970 мм рт. ст. В этих условиях содержание в мозге, витамина Е и SH-групп белков не изменяется. Таким образом, при напряжении кислорода в 2400—2600 мм рт. ст. в перфузионном растворе признаки оксидативного стресса в мозге отсутствуют. Заключение. Предлагаемая методика перфузии головного мозга крыс in situ обеспечивает его функционирование без переносчиков кислорода в условиях нормального внешнего барометрического давления, такое же, как и при использовании перфузии с переносчиками кислорода. Данный метод представляет собой удобную и экономичную модель для исследования функций изолированного мозга.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Литература

1. Librizzi L., Noè F., Vezzani A., de Curtis M., Ravizza T. Seizure-induced brain-borne inflammation sustains seizure recurrence and blood brain barrier damage. Ann. Neurol. 2012; 72 (7): 82-90.
2. de Curtis M., Librizzi L., Uva L. The in vitro isolated whole guinea pig brain as a model to study epileptiform activity patterns. J. Neurosci. Meth. 2016; 260: 83-90.
3. Carriero G., Uva L., Gnatkovsky V., Avoli M., de Curtis M. Independent epileptiform discharge patterns in the olfactory and limbic areas of the in vitro isolated guinea pig brain during 4-aminopyridine treatment. J. Neurophysiol. 2010; 103(5): 2728-36.
4. Alyautdin R.N., Tezikov E.B., Kharkevich D.A., Begley D.J., .Kreuter J, Ramge P. Significant entry of tubocurarine into the brain of rats by absorption to polysorbate 80-coated polybutylcyanoacrylate nanoparticles: an in situ brain perfusion study. J. Microencapsulation 1998; 15(1): 67-74.
5. Tezikov E.B., Litvicki P.F. Electrophysiological features (EEG) of ethanol withdrawal syndrome on isolated perfused rat brain. Patologicheskaya Fiziologiya i Eksperimental'naya terapiya. 2015; 59(2):116-22.(in Russian) Электроофизиологические признаки синдрома отмены этанопа на изолированном перфузируемом мозге крыс. Патологическая физиология и экспериментальная терапиия 2015; 59(2):116-22
6. Saunders M.G. Amplitude probability density studies on alpha and alpha-like patterns. // Electroencephalog. Clin. Neurophysiol. 1963; 15(5): 761-67.
7. Omaye S.T., Turnbull D.J., Sauberlich H.E. Selected methods for the determination of ascorbic acid in animal cells, tissues, and fluids. Method Enzymol. 1979; 62(3): 3-10.
8. Wayner D.D.M., Burton G.W., Ingold K.U. The relative contributions of vitamin E, urate, ascorbate and proteins to the total peroxyl radical-trapping antioxidant activity of human blood plasma. Biochem. Biophys. Acta 1987; 924(3): 408-19.
9. Duggan D.E. Spectrofluorometric determination of tocopherols. Arch. Biochem. Biophys. 1959; 84(5):116-22.
10. Gorog P., Kotak D.C., Kovacs I.B. Simple and specific test for measuring lipid peroxides in plasma. J. Clin. Pathol. 1991; 44(9):765-67.
11. Placer Z. Lipoperoxygenation systeme in biologichen material. 2. Mitt. bestimung der lipoperoxydation im saudetierorganismus. Nahrung 1968; 12(5): 679-84.
12. Andjus R.K., Suhara K., Sloviter H. An isolated, perfused rat brain preparation, its spontaneaus and stimulated activity. J. Appl. Physiol. 1967; 22(5): 1033-39.
13. Dirks B., Krieglstein J., Lind H.H., Rieger H., Schutz H. Fluorocarbon perfusion medium applied to the isolated rat brain. J. Pharmacol. Methods 1980; 4(3): 95-108.
14. Krieglstein J., Stock R. The isolated perfused rat brain as a model for studying drugs actions on the CNS. Psychopharmacologia 1974; 35(3): 169-77.
15. Rakic L.M., Zlokovic B.V., Davson H. et al. Chronic amphetamine intoxication and the blood-brain barrier permeability to inert polar molecules studied in the vascularly perfused guinea pig brain. J. Neurological Sci. 1989; 94: 41-50.
16. Takaoka Y., White R.J., Likavec M.J. A high performance isolated rat brain preparation part II: Cerebral blood flow in relation to perfusion pressure and cerebral hypothermia. Resuscitation 1985; 12(4): 261-64.
17. Llinas R., Muhlethaler M. An electrophysiological study of the in vitro, perfused brain stem-cerebellum of adult guinea-pig. J. Physiol. 1988; 404(2): 215-40.
18. Hawkins R.A., Williamson D.H., Krebs H.A. Ketone bodies are selectively used by individual brain regions. Science 1979; 205(3): 325-27.
19. Llinas R. Yarom Y., Sugimori M. Isolated mammalian brain in vitro: new technique for analysis of electrical activity of neuronal circuit function. Fed. Proc. Fed. Am. Soc. Exp. Biol. 1981; 40(8): 2240-45.
20. Baratti C.M., Rubio M.C., Peres C.J., Tiscornia O.M. Effect of chronic alcohol feeding on adrenergic and cholinergic neurotransmission mechanism. Am. J. Gastroenterol. 1980; 73(1): 21-7.
21. Hayashi F., Jiang C., Lipski J. Intracellular recoding from respiratory neurones in the perfused 'in situ' rat brain. J. Neurosci. Meth. 1991; 36(1): 63-70.
22. Mayhan W.G., Heistad D.D. Role of veins and cerebral venous pressure in disruption of the blood-brain barrier. Circ. Res. 1986; 59(2): 216-20.
23. Richerson G.B., Getting P.A. Maintenance of complex neural function during perfusion of the mammalian brain. Brain Res. 1987; 409(1):128-32.
24. Sloviter H.A. Perfluorochemical emulsions and perfusion of isolated organs. Intern. Anesthesiol. Clinics 1985; 23(1): 37-46.
25. Lambertsen C.J. Oxygen toxicity. Arterial and internal jugular blood gas composition in man during inhalation of air, 100 % O₂ and 2% CO₂ in O₂ at 3.5 atmospheres ambient pressure. J. Appl. Physiol. 1955; 8(8): 255-61.
26. Lambertsen C.J. Comparison of relationship of respiratory minute volume to PCO₂ and pH of arterial and internal jugular blood in normal and during hyperventilation produced by low concentrations of CO₂ at 1 atmosphere and by O₂ at 3.0 atmospheres. J. Appl. Physiol. 1953; 5(2): 803-11.
27. Liua S., Shirachid D.Y., Quock R.M. The acute antinociceptive effect of hyperbaric oxygen is not accompanied by an increase in markers of oxidative stress. Life Sci. 2014; 98(1): 44–8.