Дмитриев Юрий Валерьевич — научный сотрудник Института экспериментальной медицины.
ул. Аккуратова, д. 2, Санкт-Петербург, 197341.
Yuriy V. Dmitriev, MD, Research Fellow, Institute of Experimental Medicine.
2 Akkuratov street, St Petersburg, 197341.
Васина Любовь Васильевна — доктор медицинских наук, заведующая кафедрой биохимии .
Lubov V. Vasina, MD, PhD, DSc, Head, Department of Biochemistry.
Галагудза Михаил Михайлович — доктор медицинских наук, профессор, член-корреспондент Российской академии наук, директор Института экспериментальной медицины; профессор кафедры патофизиологии
Mikhail M. Galagudza, MD, PhD, DSc, Professor, Corresponding Member of the Russian Academy of Sciences, Director, Institute of Experimental Medicine; DSc, Professor, Department of Pathophysiology.
Цель исследования — изучение влияния подавления некроптоза на морфофункциональное состояние миокарда и уровень микроРНК 223 в условиях гетеротопической аллогенной трансплантации донорского сердца крысы.
Материалы и методы. Исследование проведено на 20 крысах стока Wistar. Животные были разделены на следующие группы: 1) контроль (n = 7), 2) диметилсульфоксид (ДМСО) (n = 6), 3) некростатин-1s (n = 7). В качестве ингибитора некроптоза использовался некростатин-1s, который вводился внутрибрюшинно в растворе ДМСО за 1 час до начала эксперимента в дозе 1,65 мг/кг. В качестве консервирующего раствора использовался охлажденный до 4 °C Кустодиол. Спустя 2 часа после начала консервации донорского сердца производилась его трансплантация в брюшную полость животногореципиента по схеме «аорта–аорта, легочная артерия — задняя полая вена». Через 3 часа параметры внутрисердечной гемодинамики донорского сердца оценивались путем регистрации давления в левом желудочке, частоты сердечных сокращений и скорости коронарного потока (СКП) на установке Лангендорфа. Уровень экспрессии микроРНК 223–5p и –3p в миокарде левого желудочка оценивался методом полимеразной цепной реакции. Уровень тропонина I в плазме крови оценивался методом иммуноферментного анализа. Размер некроза миокарда измерялся планиметрически по окончании эксперимента с помощью окраски срезов миокарда трифенилтетразолия хлоридом.
Результаты. Ингибирование некроптоза значимо улучшало морфофункциональное состояние миокарда, что проявилось в уменьшении размера некроза миокарда в группе некростатина-1s по сравнению с группами контроля и ДМСО. Так, в группе некростатина-1s размер некроза миокарда составил 25 ± 8,7 %, что значимо меньше, чем в группах контроля и ДМСО (56 ± 9,5 и 57 ± 8,7 % соответственно; p < 0,05). В группе некростатина-1s регистрировалось более низкое диастолическое внутрижелудочковое давление, а также более высокие значения пульсового внутрижелудочкового давления и СКП, чем в группах контроля и ДМСО (p < 0,05). В образцах миокарда левого желудочка в группе некростатина-1s была выявлена более высокая экспрессия противонекропто тической микроРНК 223–5p и –3p по сравнению с группами контроля и ДМСО, а в плазме крови — более низкие уровни тропонина I (p < 0,05).
Выводы. Подавление некроптоза в условиях аллогенной гетеротопической трансплантации донорского сердца сопровождается выраженными кардиопротективными эффектами и увеличивает уровень экспрессии противонекроптотической микроРНК 223–5p и –3p.
Objective. To investigate the effect of necroptosis inhibition on the morphofunctional state of the myocardium and the expression of microRNA 223 after heterotopic allogeneic heart transplantation in rat.
Design and methods. Twenty Wistar rats were examined in the study. Animals were divided into the following groups: 1) control (n = 7), 2) dimethyl sulfoxide (DMSO) (n = 6), 3) necrostatin-1s (n = 7). Necrostatin-1s was used as an inhibitor of necroptosis, which was administered intraperitoneally in DMSO solution 1 hour before the start of the experiment at a dose of 1,65 mg/kg. HTK solution cooled to 4 °C was used as a preservation solution. Two hours after heart arrest, the heart was heterotopically transplanted in the abdominal cavity of recipient rat using the scheme “aorta-aorta, pulmonary trunc-posterior vena cava”. Three hours later, intracardiac hemodynamics was assessed by recording the pressure in the left ventricle, heart rate and coronary flow rate in Langendorff-perfused heart. The expression level of microRNA 223–5p and –3p in left ventricular myocardium was assessed using real-time polymerase chain reaction. The plasma levels of troponin I were assessed by enzyme immunoassay. Myocardial infarct size was measured planimetrically at the end of the experiment by staining myocardium with triphenyltetrazolium chloride.
Results. Inhibition of necroptosis significantly improved the morphofunctional state of the myocardium, which manifested in a decrease of myocardial infarct size in the necrostatin-1s group compared with the control group and DMSO group. Thus, in the necrostatin-1s group, myocardial infarct size was 25 ± 8,7 %, which was smaller than in the control and DMSO groups (56 ± 9,5 and 57 ± 8,7 %, respectively; p < 0,05). Also in the necrostatin-1s group, lower diastolic intraventricular pressure was recorded, as well as higher values of pulse intraventricular pressure and coronary flow rate than in control group and DMSO group (p < 0,05). Left ventricular myocardium in the necrostatin-1s group demonstrated higher expression of the antinecroptotic miRNA 223–5p and –3p as compared with the control and DMSO groups, as well as lower plasma levels of troponin I (p < 0,05).
Conclusions. Pharmacological inhibition of necroptosis in heterotopically transplanted donor heart is accompanied by marked cardioprotective effects and increases the expression of antinecroptotic microRNA 223–5p and –3p.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.