Апоптоз тромбоцитов при глобальной ишемии головного мозга у крыс

  • Алиса Анатольевна Соколовская ФГБНУ «Научно-исследовательский институт общей патологии и патофизиологии», 125315, г. Москва, Россия, Балтийская, 8; ФГБНУ «Научно-исследовательский институт общей патологии и патофизиологии», 125315, г. Москва, Россия, Балтийская, 8 ttps://orcid.org/0000-0002-0112-2734
  • Э. Д. Вирюс ФГБНУ «Научно-исследовательский институт общей патологии и патофизиологии», 125315, г. Москва, Россия, Балтийская, 8; ФГБНУ «Научно-исследовательский институт общей патологии и патофизиологии», 125315, г. Москва, Россия, Балтийская, 8 ttps://orcid.org/0000-0001-9371-6494
  • В. В. Александрин ФГБНУ «Научно-исследовательский институт общей патологии и патофизиологии», 125315, г. Москва, Россия, Балтийская, 8; ФГБНУ «Научно-исследовательский институт общей патологии и патофизиологии», 125315, г. Москва, Россия, Балтийская, 8 ttps://orcid.org/0000-0003-4625-6522
  • А. С. Роткина ФГБНУ «Научно-исследовательский институт общей патологии и патофизиологии», 125315, г. Москва, Россия, Балтийская, 8 ttps://orcid.org/0000-0003-1969-2679
  • К. А. Никифорова ФГБНУ «Научно-исследовательский институт общей патологии и патофизиологии», 125315, г. Москва, Россия, Балтийская, 8 ttps://orcid.org/0000-0002-4119-7175
  • А. А. Московцев ФГБНУ «Научно-исследовательский институт общей патологии и патофизиологии», 125315, г. Москва, Россия, Балтийская, 8; ФГБНУ «Научно-исследовательский институт общей патологии и патофизиологии», 125315, г. Москва, Россия, Балтийская, 8; ФГБОУ ДПО РМАНПО Минздрава России, 125993, г. Москва, ул. Баррикадная, д. 2/1, стр. 1
  • А. В. Иванов ФГБНУ «Научно-исследовательский институт общей патологии и патофизиологии», 125315, г. Москва, Россия, Балтийская, 8
  • А. А. Кубатиев ФГБНУ «Научно-исследовательский институт общей патологии и патофизиологии», 125315, г. Москва, Россия, Балтийская, 8; ФГБОУ ДПО РМАНПО Минздрава России, 125993, г. Москва, ул. Баррикадная, д. 2/1, стр. 1
Ключевые слова: тромбоциты, апоптоз, глобальная ишемия мозга, аннексин-5, митохондриальный мембранный потенциал, проточная цитометрия

Аннотация

Цель исследования. Ишемические повреждения головного мозга, являются одной из наиболее частой причин инвалидности и смертности во всем мире. Недавно была установлена роль апоптоза тромбоцитов в патофизиологии инсульта, однако его механизмы до сих пор остаются невыясненными. Несмотря на различные экспериментальные модели, направленные на мониторинг апоптоза тромбоцитов, результаты, относительно изучения и выявления апоптоза тромбоцитов при ишемии головного мозга у крыс, весьма немногочисленны. Цель исследования – анализ апоптоза тромбоцитов с помощью метода проточной цитофлуориметрии на модели глобальной ишемии мозга у крыс. Методика. В экспериментах использовано 6 крыс-самцов Вистар в возрасте от 5 до 6 мес, разделенных на 2 группы: интактный контроль (К) и глобальная ишемия головного мозга. Модель глобальной ишемии головного мозга у крыс воспроизводилась путём билатеральной окклюзии общих сонных артерий на фоне гипотензии. Суспензию тромбоцитов крыс получали методом гельфильтрации с использованием сефарозы 2B. Для анализа экстернализации фосфатидилсерина (ФС) тромбоциты крыс инкубировали с Аннексином V-PE в связывающем буфере, для оценки митохондриального мембранного потенциала (ММП) тромбоциты инкубировали с катионным красителем JC-1. После инкубации образцы немедленно анализировали на проточном цитофлуориметре FACSCalibur (Becton Dickinson, США). Результаты. Согласно полученным данным, экстернализация ФС на тромбоцитах крыс, перенесших инсульт, была значительно (в 10 раз) выше, чем в контрольной группе крыс. Данный эффект подтверждается выраженной деполяризацией митохондриальных мембран (ΔΨm). После экспериментальной ишемии мозга почти 40% тромбоцитов было деполяризовано. Заключение. Использованный в работе подбор методов и маркеров обеспечивает понимание механизмов апоптоза тромбоцитов, как в экспериментальных, так и в клинических условиях. Полученные данные позволяют сделать заключение, что апоптоз тромбоцитов является одним из факторов развития глобальной ишемии головного мозга у крыс. Результаты могут быть использованы для понимания механизмов, участвующих в развитии ишемического повреждения, что, в свою очередь, может быть использовано при разработке новых терапевтических стратегий.

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Литература

1. Wardlaw J.M., von Kummer R., Farrall A.J., Chappell F.M. Hill M., Perry D. A. Large web-based observer reliability study of early ischaemic signs on computed tomography. The Acute Cerebral CT Evaluation of Stroke Study (ACCESS). PLoS One. 2010; 5(12). doi:10.1371/journal.pone.0015757
2. Cevik O. The apoptotic actions of platelets in acute ischemic stroke. Mol Biol Rep. 2013; 40: 6721–6727. doi: 10.1007/s11033-013-2787-9.
3. Leytin V. Apoptosis in the anucleate platelet. Blood Rev. 2012; Mar; 26(2): 51-63. doi: 10.1016/j.blre.2011.10.002.
4. Josefsson EC, White MJ, Dowling MR, Kile BT. Platelet life span and apoptosis. Methods Mol Biol. 2012; 788: 59-71. doi: 10.1007/978-1-61779-307-3_5.
5. Миндукшев И.В., Рукояткина Н.И., Добрылко И.А., Скверчинская Е.А., Никитина Е.Р., Кривошлык В.В., Гамбарян С.П., Кривченко А.И Особенности апоптоза безъядерных клеток: тромбоцитов и эритроцитов человека. Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. 2013. Т. 99. № 1. С. 92 -110. PMID:23659060
6. Ross Fiziol Zh Im I M Sechenova. 2013 Jan;99(1):92-110.
7. Artemenko E.O., Sveshnikova A. N., Panteleev M. A. Programmed cell death of platelets during their overactivation. Oncohemathology. 2014; 3: 63-66. doi: http://dx.doi.org/10.17650/1818-8346-2014-9-3-63-66.
8. Barile C.J., Herrmann P.C., Tyvoll D.A., Collman J.P., Decreau R.A., Bull B.S. Inhibiting platelet‐stimulated blood coagulation by inhibition of mitochondrial respiration. PNAS. 2012; 109: 2539–2543. doi: 10.1073/pnas.1120645109.
9. Leytin V., Allen D.J., Mitochondrial control of platelet apoptosis: effect of cyclosporin A, an inhibitor of the mitochondrial permeability transition pore. Laboratory Investigation. 2009; 89, 374–384. doi:10.1038/labinvest
10. Kassassir H;, Siewiera K., Przygodzki T., Labieniec‐Watala M. and Watala C. Only the Truth Would Enlighten Us — The Advantages and Disadvantages of Flow Cytometry as a Method of Choice in the Study of Mouse and Rat Platelets, Flow Cytometry - Select Topics, M.Sc. Ingrid Schmid (Ed.), InTech. 2016. doi: 10.1182/blood-2012-06-437723.
11. Holloway Paul M., and Gavins Felicity N. E. Modeling Ischemic Stroke In Vitro: The Status Quo and Future Perspectives. Stroke. 2016; 47(2): 561–569. doi: 10.1161/STROKEAHA.115.011932.
12. Sommer C.J. Ischemic stroke: experimental models and reality. Acta Neuropathol. 2017; 133(2): 245-261. doi: 10.1007/s00401-017-1667-0
13. Gyulkhandanyan A.V., Mutlu A., Freedman J., Markers of platelet apoptosis: methodology and applications. Journal of Thrombosis and Thrombolysis. 2012; 33, 4: 397-411. doi: 10.1007/s11239-012-0688-8.
14. Dasgupta S.K., Argaiz E.R., Mercado J.E., Maul H.O., Garza J., Enriquez A.B., et al. Platelet senescence and phosphatidylserine exposure. Transfusion. 2010; 50: 2167–2175. DOI: 10.1111/j.1537-2995.2010.02676.x
15. Wu F, Liu Y, Luo L, Lu Y, Yew DT, Xu J, et al. Platelet mitochondrial dysfunction of DM rats and DM patients. International Journal of Clinical and Experimental Medicine. 2015; 8: 6937–6946.
16. Gibbins and Martyn P. Mahaut-Smith (eds.), Platelets and Megakaryocytes: Volume 3, Additional Protocols and perspectives. Methods in Molecular Biology, vol. 788. 2012.
17. Verhoeven A.J., Verhaar R., Gouwerok Eric G.W., and Korte D. The mitochondrial membrane potential in human platelets: a sensitive parameter for platelet quality. Transfusion. 2005; 45:82-89.doi: 10.1111/j.1537-2995.2005.04023.x.
18. Mergenthaler P., Dirnagl U., Meisel A: Pathophysiology of stroke: Lessons from animal models. Metabolic Brain Disease. 2004; 19: 151-67. PMID: 15554412.
19. Cimino A., Balduini W., Carloni S., Gelosa P., Guerrini U., Tremoli E., Sironi L. Neuroprotective effect of simvastatin in stroke: A comparison between adult and neonatal rat models of cerebral ischemia. Neurotoxicology. 2005; 26: 929-33.
20. Woodruff T.M., Thundyil J., Sung-Chun T., Christopher G. Sobey, Stephen M. et al. Pathophysiology, treatment, and animal and cellular models of human ischemic stroke. Molecular Neurodegeneration. 2011; 6: 11. doi: 10.1186/1750-1326-6-11.
21. Jiang Y, Wu J, Keep RF, Hua Y, Hoff JT, Xi G. Hypoxiainducible factor-1alpha accumulation in the brain after experimental intracerebral hemorrhage. J. Cereb Blood Flow. Metab. 2002; 22: 689– 696. DOI: 10.1097/00004647-200206000-00007.
22. Martin LJ, Sieber FE, Traystman RJ. Apoptosis and Necrosis Occur in Separate Neuronal Populations in Hippocampus and Cerebellum after Ischemia and Are Associated with Differential Alterations in Metabotropic Glutamate Receptor Signaling Pathways. J. Cereb. Blood Flow Metab. 2000 Jan; 20(1):153-67. PubMed: 10616804.
23. Rahangdale S., Yeh S.Y., Novack V., Stevenson K., Barnard M.R., Furman M.I. et al. The influence of intermittent hypoxemia on platelet activation in obese patients with obstructive sleep apnea. J. Clin. Sleep Med. 2011 Apr 15; 7(2): 172-8. PMCID: PMC3077345.
24. Leytin, V., Allen, D.J., Lyubimov, E. & Freedman, J. Higher thrombin concentrations are required to induce platelet apoptosis than to induce platelet activation. British Journal of Haematology. 2007; 136: 762–4. doi: 10.1111/j.1365-2141.2007.06503.x.
25. Rukoyatkina N., Begonja A. J., Geiger J., Eigenthaler M., Walter U., Gambaryan S. Phosphatidylserine surface expression and integrin alpha IIb beta 3 activity on thrombin/convulxin stimulated platelets/particles of different sizes. Br J Haematol. 2009; 144 (4): 591—602. doi: 10.1111/j.1365-2141.2008.07506.x.
26. Пальцын А.А. Микрочастицы Тромбоцитов. Патологическая физиология и экспериментальная терапия. 2017. Т. 61. № 1. С. 99-105.
27. Melki I., Tessandier N., Zufferey A., & Boilard E. Platelet microvesicles in health and disease. Platelets. 2017; 28(3): 214–221. doi: 10.1080/09537104.2016.1265924.
28. Mattson M.P., Kroemer G. Mitochondria in cell death: novel targets for neuroprotection and cardioprotection. Trends Mol Med. 2003; 9: 196–205. doi: 10.1016/S1471-4914(03)00046-7.
29. VanWijk M.J., VanBavel E., Sturk A., Nieuwland R., Microparticles in cardiovascular diseases. Cardiovascular Research. 2003; 59: 277–287. PMID: 12909311.
30. Kroemer G., Galluzzi L., Vandenabeele P., Abrams J., Alnemri E.S., Baehrecke E.H. et al. Classification of cell death: recommendations of the Nomenclature Committee on Cell Death. Cell Death Differ. 2009; 16(1):3–11. doi: 10.1038/cdd.2008.150.
31. Harrison P. Platelet function analysis. Blood Reviews. 2005; 19: 111–123. doi10.1016/j.blre.2004.05.002.
Опубликован
2018-01-25
Как цитировать
, , , , , , , . Апоптоз тромбоцитов при глобальной ишемии головного мозга у крыс // Патологическая физиология и экспериментальная терапия. 2018. Т. 62. № 1. С. 27-35.
Раздел
Оригинальные исследования