Исследование внутрисердечной гемодинамики, инфаркт-лимитирующих эффектов и уровня микроРНК 223 при подавлении некроптоза на модели гетеротопической аллогенной трансплантации донорского сердца крысы

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. 

1. Lund LH, Edwards LB, Kucheryavaya AY, Benden C, Dipchand AI, Goldfarb S et al. The Registry of the international society for heart and lung transplantation: thirty-second official adult heart transplantation report-2015; Focus Theme: Early Graft Failure. J Heart Lung Transplant. 2015;34(10):1244–1254. doi:10.1016/j.healun. 2015.08.003

2. Дмитриев Ю. В., Минасян С. М., Демченко Е. А., Байрашева В. К., Галагудза М. М. Кардиопротективные эффекты некростатина-1s и некросульфонамида на модели длительной холодовой консервации донорского сердца крысы. Артериальная гипертензия. 2017;23(5):468–471. doi:doi.org/10.18705/1607419X-2017-23-5-468-471 [Dmitriev YV, Minasian SM, Demchenko EA, Bayrasheva VK, Galagudza MM. Cardioprotective effects of necrostatin-1s and necrosulfonamide in the model of prolonged static cold storage of the donor rat heart. Arterial’naya Gipertenziya = Arterial Hypertension. 2017;23(5):468–471. doi:doi. org/10.18705/1607-419X-2017-23-5-468-471 In Russian].

3. Дмитриев Ю. В., Минасян С. М., Байрашева В. К., Демченко Е. А., Галагудза М. М. Прямое сравнение кардиопротективных свойств ингибиторов некроптоза на модели глобальной ишемии-реперфузии изолированного сердца крысы. Бюлл. сибирской медицины. 2017;17(4):126–133. doiorg/10.20538/1682-0363- 2017-4-126-133 [Dmitriev YV, Minasian SM, Bayrasheva VK, Demchenko ЕA, Galagudza МM. Direct comparison of cardioprotective effects of necroptosis inhibitors against global ischemia-reperfusion in the isolated rat heart. Bulletin of Siberian Medicine. 2017;16(4):126–133. doi:10.20538/1682-0363-2017-4126-133 In Russian].

4. Koshinuma S, Miyamae M, Kaneda K, Kotani J, Figueredo VM. Combination of necroptosis and apoptosis inhibition enhances cardioprotection against myocardial ischemia-reperfusion injury. J Anesth. 2014;28(2):235–241. doi:10.1007/s00540- 013-1716-3

5. Smith C, Davidson S, Lim S, Simpkin J, Hothersall J, Yellon D. Necrostatin: a potentially novel cardioprotective agent? Cardiovasc Drugs Ther. 2007;21(4):227–233. doi:10.1007/s10557007-6035-1

6. Zhu H, Fan GC. Role of microRNAs in the reperfused myocardium towards post-infarct remodeling. Cardiovasc Res. 2012;94(2):284–292. doi:10.1093/cvr/cvr291

7. Wang JX, Zhang XJ, Li Q, Wang K, Wang Y, Jiao JQ et al. MicroRNA-103/107 regulate programmed necrosis and myocardial ischemia/reperfusion injury through targeting FADD. Circ Res. 2015;117(4):352–363. doi:10.1161/CIRCRESAHA.117. 305781

8. Qin D, Wang X, Li Y, Yang L, Wang R, Peng J et al. MicroRNA–223–5p and –3p cooperatively suppress necroptosis in ischemic/reperfused hearts. J Biol Chem. 2016;291(38):20247– 20259. doi:10.1074/jbc.M116.732735

9. Elia L, Condorelli G. MicroRNAs and pulmonary hypertension: a tight link. Cardiovasc Res. 2016;111(3):163–164.

10. Pavlovsky A, Lian D, Huang X, Yin Z, Haig A, Jevnikar A et al. RIPK3-mediated necroptosis regulates cardiac allograft rejection. Am J Transplant. 2014;14(8):1778–1790. doi:10.1111/ajt.12779