RU2712102C1 - Method for simulating endothelial dysfunction and pathology of internal organs in experiment - Google Patents

Method for simulating endothelial dysfunction and pathology of internal organs in experiment Download PDF

Info

Publication number
RU2712102C1
RU2712102C1 RU2019125216A RU2019125216A RU2712102C1 RU 2712102 C1 RU2712102 C1 RU 2712102C1 RU 2019125216 A RU2019125216 A RU 2019125216A RU 2019125216 A RU2019125216 A RU 2019125216A RU 2712102 C1 RU2712102 C1 RU 2712102C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
endothelial
internal organs
endothelial dysfunction
name
nickel chloride
Prior art date
Application number
RU2019125216A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Гаврилович Дзугкоев
Фира Соломоновна Дзугкоева
Ольга Ивановна Маргиева
Ирина Викторовна Можаева
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный научный центр "Владикавказский научный центр Российской академии наук" (ВНЦ РАН)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный научный центр "Владикавказский научный центр Российской академии наук" (ВНЦ РАН) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный научный центр "Владикавказский научный центр Российской академии наук" (ВНЦ РАН)
Priority to RU2019125216A priority Critical patent/RU2712102C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2712102C1 publication Critical patent/RU2712102C1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/185Acids; Anhydrides, halides or salts thereof, e.g. sulfur acids, imidic, hydrazonic or hydroximic acids
    • A61K31/19Carboxylic acids, e.g. valproic acid
    • A61K31/195Carboxylic acids, e.g. valproic acid having an amino group
    • A61K31/197Carboxylic acids, e.g. valproic acid having an amino group the amino and the carboxyl groups being attached to the same acyclic carbon chain, e.g. gamma-aminobutyric acid [GABA], beta-alanine, epsilon-aminocaproic acid, pantothenic acid
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09BEDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B23/00Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes
    • G09B23/28Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for medicine

Abstract

FIELD: medicine; biology.SUBSTANCE: invention refers to medical-biological, pathophysiological science and concerns modeling of endothelial dysfunction and pathology of internal organs accompanying experimental intoxication syndrome combined with L-NAME. For this purpose, metabolic disorders are reproduced by administering parenteral exposure of nickel chloride in dose of 0.5 mg/kg of animals weight once a day to experimental animals for 30 days, as well as in combination with nickel chloride, additionally parenteral inhibitor of enzyme – endothelial NO-synthase, producing nitrogen oxide, – L-NAME 25 mg/kg of animal weight once day for 30 days is introduced.EFFECT: invention provides higher accuracy and adequacy of examining pathogenetic mechanisms of endothelial dysfunction formation and character of metabolic changes in blood and internal organs, as well as higher efficiency, reproducibility, convenience, accessibility, safety and low cost of experiments.1 cl, 3 dwg, 2 tbl, 1 ex

Description

Способ моделирования дисфункции эндотелия и патологии внутренних органов в экспериментеA method for modeling endothelial dysfunction and pathology of internal organs in an experiment

Изобретение относится к медико-биологической, патофизиологической науке и касается моделирования дисфункции эндотелия и патологии внутренних органов при экспериментальном интоксикационном синдроме в сочетании с L-NAME.The invention relates to biomedical, pathophysiological science and for modeling endothelial dysfunction and pathology of internal organs in experimental intoxication syndrome in combination with L-NAME.

Известен способ моделирования дисфункции эндотелия in vitro, включающий одновременную инкубацию культуры эндотелиальных клеток, (см. патент RU №2490632, МПК2006.01 G01N 33/48, опубл. 20.08.2013 г.)A known method of modeling endothelial dysfunction in vitro, including the simultaneous incubation of endothelial cell culture (see patent RU No. 2490632, IPC 2006.01 G01N 33/48, publ. 08/20/2013)

Недостатком аналога является то, что результаты исследований, проведенные in vitro, не согласовываются с данными, полученными in vivo, а также результаты исследований не внедрены в клинику.The disadvantage of the analogue is that the results of in vitro studies are not consistent with the data obtained in vivo, and the results of the studies are not implemented in the clinic.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является способ моделирования дисфункции эндотелия и патологии внутренних органов в эксперименте, включающий воспроизведение метаболических нарушений посредством парентеральной экспозиции экспериментальным животным хлорида никеля в дозе 0,5 мг/кг от веса животного один раз в сутки в течение 30 дней, (см. статью Дзугкоева С.Г., Можаева И.В., Маргиева О.И. и др. "Влияние L-аргинина и его комбинации с L-карнитином на метаболические показатели дисфункции эндотелия в условиях интоксикации никеля хлоридом". Астраханский медицинский журнал, т. 12, №1, 2017 г., с. 44-49).Closest to the claimed technical solution is a method of modeling endothelial dysfunction and pathology of internal organs in an experiment, comprising reproducing metabolic disorders by parenteral exposure to experimental animals of nickel chloride at a dose of 0.5 mg / kg of animal weight once a day for 30 days, ( see the article Dzugkoeva SG, Mozhaeva IV, Margieva OI and others. "The effect of L-arginine and its combination with L-carnitine on metabolic parameters of endothelial dysfunction in conditions of nickel intoxication I am chloride. "Astrakhan Medical Journal, vol. 12, No. 1, 2017, pp. 44-49).

Недостатками прототипа является низкая точность и адекватность исследования патогенетических механизмов формирования дисфункции эндотелия и характера изменений метаболических показателей в крови и внутренних органах - почках, печени, миокарде и отсутствие исследования уровня экспрессии эндотелиальной NO-синтазы (NOS-3). Все исследования были проведены в сочетании с L-карнитином и L-аргинином как способ, направленный на достижение коррекции дисфункции эндотелия, а не на его моделирование.The disadvantages of the prototype are the low accuracy and adequacy of the study of pathogenetic mechanisms of formation of endothelial dysfunction and the nature of changes in metabolic parameters in the blood and internal organs - kidneys, liver, myocardium and the lack of studies of the level of expression of endothelial NO synthase (NOS-3). All studies were conducted in combination with L-carnitine and L-arginine as a method aimed at achieving correction of endothelial dysfunction, and not at its modeling.

Техническим результатом предлагаемого технического решения является повышение точности и адекватности исследования патогенетических механизмов формирования дисфункции эндотелия и характера изменений метаболических показателей в крови и внутренних органах - почках, печени, миокарде, уровня экспрессии эндотелиальной NO-синтазы (NOS-3), а также повышение эффективности, воспроизводимости, удобства, доступности, безопасности и снижение стоимости экспериментов.The technical result of the proposed technical solution is to increase the accuracy and adequacy of the study of pathogenetic mechanisms of the formation of endothelial dysfunction and the nature of changes in metabolic parameters in the blood and internal organs - kidneys, liver, myocardium, the level of expression of endothelial NO synthase (NOS-3), as well as increasing the efficiency, reproducibility, convenience, accessibility, safety and reducing the cost of experiments.

Решение технического результата заключается в том, что в способе моделирования дисфункции эндотелия и патологии внутренних органов в эксперименте, включающим воспроизведение метаболических нарушений посредством введения экспериментальным животным парентеральной экспозиции хлорида никеля в дозе 0,5 мг/кг от веса животного один раз в сутки в течение 30 дней, согласно изобретению, в комбинации с хлоридом никеля дополнительно вводят экспериментальным животным парентерально ингибитор фермента - эндотелиальной NO-синтазы, продуцирующий оксид азота - L-NAME, в дозе 25 мг/кг от веса животного один раз в сутки в течение 30 дней.The solution of the technical result consists in the fact that in the method for modeling endothelial dysfunction and pathology of internal organs in an experiment, the method involves reproducing metabolic disorders by administering to experimental animals a parenteral exposure of nickel chloride at a dose of 0.5 mg / kg of the animal’s weight once a day for 30 days according to the invention, in combination with nickel chloride, an enzyme inhibitor, endothelial NO synthase, producing oxides, is additionally parenterally administered to experimental animals id of nitrogen - L-NAME, at a dose of 25 mg / kg of the animal’s weight once a day for 30 days.

Данный способ позволит повысить точность и адекватность исследования патогенетических механизмов формирования дисфункции эндотелия и характера изменений метаболических показателей в крови и внутренних органах - почках, печени, миокарде, уровень экспрессии эндотелиальной NO-синтазы (NOS-3), а также повысить эффективность, воспроизводимость, удобство, доступность, безопасность и снизить стоимость экспериментов.This method will improve the accuracy and adequacy of the study of pathogenetic mechanisms of the formation of endothelial dysfunction and the nature of changes in metabolic parameters in the blood and internal organs - kidneys, liver, myocardium, the level of expression of endothelial NO synthase (NOS-3), as well as increase efficiency, reproducibility, convenience , availability, safety and reduce the cost of experiments.

Сущность способа поясняется таблицами, где в таблице 1-представлено изменение системы ПОЛ-АОС на фоне комбинации ингибитора фермента эндотелиальной NO-синтазы - NG-нитроаргинин метилового эфира (L-NAME) с хлоридом никеля, а также в группах сравнения, в таблице 2 - изменение концентрации общего холестерина и его содержание в липопротеинах различной плотности на фоне модельного эксперимента, а также чертежами, где на фиг. 1 - изображено изменение содержания оксида азота под влиянием L-NAME + хлорид никеля, на фиг. 2 - изображена экспрессия эндотелиальной NO-синтазы в эндотелии аорты на фоне модельного эксперимента у крыс, на фиг. 3 - динамика изменения гистологических показателей в модельном эксперименте на фоне ингибитора фермента эндотелиальной NO-синтазы - NG-нитроаргинин метилового эфира (L-NAME) и его сочетания с хлоридом никеля.The essence of the method is illustrated by tables, where table 1 shows the change in the POL-AOS system against the background of a combination of an endothelial NO synthase enzyme inhibitor - N G- nitroarginine methyl ester (L-NAME) with nickel chloride, and also in the comparison groups in table 2 - change in the concentration of total cholesterol and its content in lipoproteins of different densities against the background of a model experiment, as well as the drawings, where in FIG. 1 - shows the change in the content of nitric oxide under the influence of L-NAME + nickel chloride, in FIG. 2 - shows the expression of endothelial NO synthase in the aortic endothelium against the background of a model experiment in rats, FIG. 3 - the dynamics of changes in histological parameters in a model experiment against the background of an inhibitor of the endothelial NO synthase enzyme - N G- nitroarginine methyl ester (L-NAME) and its combination with nickel chloride.

Моделирование эндотелиальной дисфункции в эксперименте путем внутримышечного введения хлорида никеля в комбинации с ингибитором L-NAME, который вводят внутрибрюшинно в течение 30 дней вызывает нарушение окислительно-восстановительного потенциала организма, индуцирующее процессы ПОЛ в эритроцитах и происходит повышение концентрации МДА в гемолизате эритроцитов, в почечной, печеночной и миокардиальной тканях. Анализ активности ферментов антиокислительной системы (АОС) показал статистически достоверное снижение функциональной способности СОД в эритроцитах, повышение каталазы и концентрации ЦП в сыворотке крови. Разнонаправленный характер изменений адаптивных ферментов, скорее всего, объясняется их различной молекулярной структурой. Таким образом, никелевая интоксикация с ингибитором экспрессии эндотелиальной NO-синтазы (NOS-3 - фермент, продуцирующий оксид азота) в условиях нарушения окислительно-восстановительного потенциала сопровождалась снижением концентрации NOx - основного биохимического маркера дисфункции эндотелия. Данная модель характеризовалась нарушением обмена холестерина, гиперхолестеринемией и гипер-β-липопротеинемией, что способствовало повреждению эндотелия. Полученные результаты были подтверждены гистологическими данными аорты, почечной, печеночной и миокардиальной тканей. На срезах тканей внутренних органов интоксифицированных крыс в сочетании с L-NAME отмечались умеренная гиалиново - капельная дистрофия канальцев и расширение мочевых пространств; умеренная паренхиматозно-белковая дистрофия и частичное исчезновение гликогена в гепатоцитах; частичная фрагментация кардиомиоцитов; отмечалась плазматическая пропитка и умеренное утолщение сосудов микроциркуляторного русла. Нарушение метаболических процессов характеризовались снижением активности Na, K-АТФ-азы и повышением в крови специфических для органов ферментов - трансаминаз, ГГТП, щелочной фосфатазы.Modeling endothelial dysfunction in an experiment by intramuscular injection of nickel chloride in combination with an L-NAME inhibitor, which is administered intraperitoneally for 30 days, causes a violation of the redox potential of the body, inducing lipid peroxidation in red blood cells and an increase in the concentration of MDA in the erythrocyte hemolysate in the kidney, hepatic and myocardial tissues. Analysis of the activity of enzymes of the antioxidant system (AOS) showed a statistically significant decrease in the functional ability of SOD in red blood cells, an increase in catalase and the concentration of CP in serum. The multidirectional nature of changes in adaptive enzymes is most likely due to their different molecular structure. Thus, nickel intoxication with an inhibitor of the expression of endothelial NO synthase (NOS-3, an enzyme producing nitric oxide) under conditions of impaired redox potential was accompanied by a decrease in the concentration of NOx, the main biochemical marker of endothelial dysfunction. This model was characterized by impaired cholesterol metabolism, hypercholesterolemia and hyper-β-lipoproteinemia, which contributed to endothelial damage. The results were confirmed by histological data of the aorta, renal, hepatic and myocardial tissues. On tissue sections of the internal organs of intoxicated rats in combination with L-NAME, moderate hyaline droplet dystrophy of the tubules and expansion of the urinary spaces were noted; moderate parenchymal-protein dystrophy and partial disappearance of glycogen in hepatocytes; partial fragmentation of cardiomyocytes; plasma impregnation and moderate thickening of the vessels of the microvasculature were noted. Disruption of metabolic processes was characterized by a decrease in the activity of Na, K-ATPase and an increase in blood of organ-specific enzymes - transaminases, GGTP, alkaline phosphatase.

Способ осуществляли следующим образом.The method was carried out as follows.

Моделировали дисфункцию эндотелия на линейных («Wistar») крысах, контрольных и интоксифицированных с L-NAME, который вводили внутрибрюшинно в дозе 25 мг/кг, а хлорид никеля, в дозе 0,5 мг/кг веса крысы вводили внутримышечно 30 дней. Проведение экспериментов соответствовали международным принципам гуманного отношения к животным («Правила проведения работ с использованием экспериментальных животных», Хельсинкская декларация). Эксперимент по выявлению метаболических нарушений, характеризующие дисфункцию эндотелия длился 30 дней. По окончании эксперимента забирали кровь из сердца, в отмытых эритроцитах определяли содержание МДА, СОД, а в сыворотке крови - активность каталазы и концентрацию ЦП и суммарных метаболитов NOx. В отдельном эксперименте определяли экспрессию эндотелиальной NO-синтазы в эндотелии аорты. Для выяснения причин нарушенной биодоступности NO определяли метаболизм холестерина. Проводили гистологические исследования. По окончанию эксперимента исследовалась интенсивность перекисного окисления липидов в гемолизате эритроцитов, почечной, печеночной и миокардиальной тканях по вторичному продукту - альдегиду малоновой кислоты (МДА). Об активности антиокислительной защиты клеток (АОЗ) в крови судили по активности каталазы, концентрации церулоплазмина (ЦП), а супероксиддисмутазы (СОД) в эритроцитах. Обмен ХС оценивали по концентрации общего ХС, его содержанию в липопротеинах низкой (ЛПНП) и высокой плотности (ЛПВП) и ТАГ. Определяли концентрацию суммарных метаболитов оксида азота (NOx) в реакции деазотирования, согласно модифицированному экспресс-методу Метельской В.А. О мембранных механизмах повреждения клеток органов судили по активности в клетках почечной, печеночной тканей и миокарде, АТФ-азы, активируемой Na и К, а также по активности в сыворотке крови - специфичных для органов энзимов: АлАТ, AcAT, ГГТП и щелочной фосфатазы.Endothelial dysfunction was modeled on linear (Wistar) rats, control and intoxicated with L-NAME, which was administered intraperitoneally at a dose of 25 mg / kg, and nickel chloride, at a dose of 0.5 mg / kg of rat weight, was administered intramuscularly for 30 days. The experiments were in accordance with international principles of a humane attitude towards animals (“Rules for conducting work using experimental animals”, Helsinki Declaration). The experiment to identify metabolic disorders characterizing endothelial dysfunction lasted 30 days. At the end of the experiment, blood was taken from the heart, the content of MDA, SOD was determined in the washed red blood cells, and the catalase activity and the concentration of CP and total NOx metabolites were determined in the blood serum. In a separate experiment, the expression of endothelial NO synthase in the aortic endothelium was determined. To determine the causes of impaired bioavailability of NO, cholesterol metabolism was determined. Conducted histological studies. At the end of the experiment, we studied the intensity of lipid peroxidation in the hemolysate of erythrocytes, renal, hepatic and myocardial tissues using a secondary product, malonic acid aldehyde (MDA). The activity of antioxidant protection of cells (AOD) in the blood was judged by the activity of catalase, the concentration of ceruloplasmin (CP), and superoxide dismutase (SOD) in red blood cells. The exchange of cholesterol was evaluated by the concentration of total cholesterol, its content in low lipoproteins (LDL) and high density (HDL) and TAG. The concentration of total metabolites of nitric oxide (NOx) in the de-nitration reaction was determined according to the modified express method of V. Metelskaya The membrane mechanisms of damage to organ cells were judged by activity in the cells of the renal, hepatic tissues and myocardium, ATPase, activated by Na and K, as well as by activity in the blood serum - specific enzymes for the organs: AlAT, AcAT, GGTP and alkaline phosphatase.

В отдельном варианте исследовали уровень экспрессии eNOS в эндотелии аорты. Уровень экспрессии eNOS в эндотелии аорты определяли методом Метельской В.А., Тумановой Н.Г., Литинской О.А. (Оксид азота: роль в регуляции биологических функций, методы определения в крови человека // Лабораторная медицина. - 2005. - №7. - С. 19-24). Аорты извлекали, промывали физиологическим раствором и помещали в пластиковые пробирки, которые хранили в жидком азоте, после чего аорты обрабатывали соответственно методике. Полосу, соответствующую эндотелиальной NO-синтазе, детектировали в соответствии с ее молекулярной массой, устанавливаемой по сравнению с белками-метчиками. Пленку высушивали на воздухе, полосы сканировали и рассчитывали площадь под кривой с использованием программы Total Lab. Результаты представляли в условных единицах как отношение интенсивности полосы X к интенсивности полосы, принятой за контроль на каждой пленке. Аорта экспериментальных крыс подвергалась гистологическому исследованию микроскопически. Количественную оценку гистологических изменений структуры проводили по методу Автандилова с помощью цифрового фотоаппарата "Nikon", совмещенного с микроскопом. Исследование проводили в 4-х группах крыс-самцов линии Вистар:In a separate embodiment, the level of eNOS expression in the aortic endothelium was investigated. The level of eNOS expression in the aortic endothelium was determined by the method of Metelskaya V.A., Tumanova N.G., Litinskaya O.A. (Nitric oxide: a role in the regulation of biological functions, determination methods in human blood // Laboratory Medicine. - 2005. - No. 7. - S. 19-24). The aorta was removed, washed with physiological saline and placed in plastic tubes, which were stored in liquid nitrogen, after which the aorta was treated according to the procedure. The band corresponding to endothelial NO synthase was detected in accordance with its molecular weight, established in comparison with protein taps. The film was dried in air, the bands were scanned, and the area under the curve was calculated using the Total Lab program. The results were presented in arbitrary units as the ratio of the intensity of the band X to the intensity of the band taken as control on each film. The aorta of experimental rats was microscopically examined histologically. Histological changes in the structure were quantified by the Avtandilov method using a Nikon digital camera combined with a microscope. The study was carried out in 4 groups of male Wistar rats:

- Контролем служили:- Control served:

интактные крысы в количестве 20 голов (1 группа);intact rats in the amount of 20 goals (1 group);

- Опытная группа:- Experienced group:

Крысы с хлоридом никеля + L-NAME в дозе 25 мг/кг в течение 30 дней в количестве 20 голов (2 группа);Rats with nickel chloride + L-NAME at a dose of 25 mg / kg for 30 days in an amount of 20 animals (group 2);

- Группы сравнения:- Comparison groups:

Интактные крысы + L-NAME в дозе 25 мг/кг в течение 30 дней в количестве 15 голов (3группа);Intact rats + L-NAME at a dose of 25 mg / kg for 30 days in the amount of 15 animals (3group);

Крысы с хлоридом никеля в количестве 30 голов (4 группа).Rats with Nickel chloride in the amount of 30 animals (4 group).

Модель дисфункции эндотелия вызывали введением 0,5 мг/кг веса животного хлорида никеля в комбинации с L-NAME в дозе 25 мг/кг.An endothelial dysfunction model was induced by administering 0.5 mg / kg body weight of animal nickel chloride in combination with L-NAME at a dose of 25 mg / kg.

Сущность заявляемого способа подтверждена графически и таблицами: При статистической обработке данных рассчитывали среднее значение, величину стандартного отклонения. Различия считали достоверными при р<0,05.The essence of the proposed method is confirmed graphically and in the tables: During statistical data processing, the average value, the standard deviation value, were calculated. Differences were considered significant at p <0.05.

Пример конкретного выполнения способа.An example of a specific implementation of the method.

Результаты показали существенное повышение концентрации МДА в крови под влиянием хлорида никеля и L-NAME (с 4,41±0,08 нмоль/мл до 6,25±0,044 нмоль/мл (р<0,001). Данные анализа активности АОС выявили достоверное снижение активности СОД в эритроцитах (с 88,8±1,77 ед.акт. до 47,8±2,23 ед.акт. (р<0,001) и повышение данных каталазы и церулоплазмина. Несоответствие данных каталазы и ЦП является следствием повышенного образования Н2О2 и вследствие этого активации защитных механизмов (см. табл. 1).The results showed a significant increase in the concentration of MDA in the blood under the influence of nickel chloride and L-NAME (from 4.41 ± 0.08 nmol / ml to 6.25 ± 0.044 nmol / ml (p <0.001). AOS activity analysis data revealed a significant decrease SOD activity in erythrocytes (from 88.8 ± 1.77 unit units to 47.8 ± 2.23 unit units (p <0.001) and an increase in catalase and ceruloplasmin data. Inconsistency of catalase and CP data is a result of increased formation H 2 O 2 and, as a result, activation of protective mechanisms (see table. 1).

Причиной сниженного образования NO явилось его взаимодействие с O2 - и образования сильного окислителя пероксинитрита, а также снижение уровня экспрессии эндотелиальной NO-синтазы модифицированным L-аргинином - L-NAME. Ингибируется поток электронов между редуктазным и оксидазным доменами фермента. Такая молекулярная перестройка энзима оптимальна для продукции АФК, что и усугубляет выраженность окислительного стресса. Эти изменения способствовали снижению концентрации суммарных метаболитов NOx и корреляционный анализ показал наличие отрицательной связи с МДА (r=-0,74). (см. фиг. 1)The reason for the reduced formation of NO was its interaction with O 2 - and the formation of a strong peroxynitrite oxidizing agent, as well as a decrease in the expression level of endothelial NO synthase with modified L-arginine - L-NAME. The flow of electrons between the reductase and oxidase domains of the enzyme is inhibited. This molecular rearrangement of the enzyme is optimal for ROS production, which aggravates the severity of oxidative stress. These changes contributed to a decrease in the concentration of total NOx metabolites and a correlation analysis showed a negative relationship with MDA (r = -0.74). (see Fig. 1)

С другой стороны снижается доступность индуктора фермента L-аргинина, вследствие изменений в эндотелии сосудов. Анализ данных показал повышение концентрации общего холестерина (ОХС), ХС ЛПНП, снижение ХС ЛПВП и одновременное повышение ТАГ (см. табл. 2).On the other hand, the availability of the inducer of the enzyme L-arginine decreases due to changes in the vascular endothelium. Data analysis showed an increase in the concentration of total cholesterol (CHS), LDL cholesterol, a decrease in HDL cholesterol and a simultaneous increase in TAG (see table. 2).

Для подтверждения участия эндотелиальной NO-синтазы исследовали уровень экспрессии NO продуцирующего фермента в экстрактах эндотелия аорты у экспериментальных крыс. Что касается самого NO-продуцирующего фермента, данные показали снижение уровня экспрессия эндотелиальной NO-синтазы на фоне L-NAME (см. фиг. 2).To confirm the involvement of endothelial NO synthase, the expression level of NO producing enzyme in aortic endothelial extracts in experimental rats was studied. As for the NO-producing enzyme itself, the data showed a decrease in the expression level of endothelial NO synthase against the background of L-NAME (see Fig. 2).

Захват холестерина моноцитами приводит к его накоплению, образованию пенистых клеток с липидным содержимым, липидных пятен и полос, т.е. предатерогенным изменениям, что подтверждается гистологически (см. фиг. 3).The capture of cholesterol by monocytes leads to its accumulation, the formation of foamy cells with lipid contents, lipid spots and bands, i.e. pre-atherogenic changes, which is confirmed histologically (see Fig. 3).

Развившаяся дисфункция эндотелия вызвала повреждение внутренних органов, в них интенсифицировался процесс ПОЛ и содержание конечных продуктов ПОЛ увеличилось в корковом и мозговом веществе соответственно на 153,8% и 91,2%, в печеночной и сердечной тканях на 79% и 70,8%. (см. табл. 1).The developed endothelial dysfunction caused damage to the internal organs, the LPO process was intensified in them, and the content of final lipid peroxidation products increased in the cortical and brain substance by 153.8% and 91.2%, respectively, in the liver and heart tissues by 79% and 70.8%. (see table. 1).

Преобладание окислительных процессов привело к нарушению гидрофобности цитоплазматических мембран, снижению активности Na, K-АТФ-азы в клетках внутренних органов и повышению активности в сыворотке крови АлАТ и АсАТ, ГГТП и экскреторного-щелочной фосфатазы.The predominance of oxidative processes led to a violation of the hydrophobicity of cytoplasmic membranes, a decrease in the activity of Na, K-ATPase in the cells of internal organs and an increase in the activity of AlAT and AsAT, GGTP and excretory-alkaline phosphatase in the blood serum.

Использование предлагаемого способа по сравнению с прототипом позволит повысить точность и адекватность исследования патогенетических механизмов формирования дисфункции эндотелия и характера изменений метаболических показателей в крови и внутренних органах - почках, печени, миокарде, уровень экспрессии эндотелиальной NO-синтазы (NOS-3), а также повысить эффективность, воспроизводимость, удобство, доступность, безопасность и снизить стоимость экспериментов.Using the proposed method in comparison with the prototype will improve the accuracy and adequacy of the study of pathogenetic mechanisms of the formation of endothelial dysfunction and the nature of changes in metabolic parameters in the blood and internal organs - kidneys, liver, myocardium, the level of expression of endothelial NO synthase (NOS-3), and also increase efficiency, reproducibility, convenience, accessibility, safety and reduce the cost of experiments.

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Claims (1)

Способ моделирования дисфункции эндотелия и патологии внутренних органов в эксперименте, включающий воспроизведение метаболических нарушений посредством введения экспериментальным животным парентеральной экспозиции хлорида никеля в дозе 0,5 мг/кг от веса животного один раз в сутки в течение 30 дней, отличающийся тем, что в комбинации с хлоридом никеля дополнительно вводят парентерально ингибитор фермента - эндотелиальной NO-синтазы, продуцирующий оксид азота, - L-NAME в дозе 25 мг/кг от веса животного один раз в сутки в течение 30 дней.A method of modeling endothelial dysfunction and pathology of internal organs in an experiment, comprising reproducing metabolic disorders by administering to experimental animals a parenteral exposure of nickel chloride at a dose of 0.5 mg / kg of the animal’s weight once a day for 30 days, characterized in that in combination with Nickel chloride is additionally administered parenterally with an enzyme inhibitor, endothelial NO synthase producing nitric oxide, L-NAME at a dose of 25 mg / kg of the animal’s weight once a day for 30 days.
RU2019125216A 2019-08-07 2019-08-07 Method for simulating endothelial dysfunction and pathology of internal organs in experiment RU2712102C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019125216A RU2712102C1 (en) 2019-08-07 2019-08-07 Method for simulating endothelial dysfunction and pathology of internal organs in experiment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019125216A RU2712102C1 (en) 2019-08-07 2019-08-07 Method for simulating endothelial dysfunction and pathology of internal organs in experiment

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2712102C1 true RU2712102C1 (en) 2020-01-24

Family

ID=69184204

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019125216A RU2712102C1 (en) 2019-08-07 2019-08-07 Method for simulating endothelial dysfunction and pathology of internal organs in experiment

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2712102C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2306924C1 (en) * 2005-12-28 2007-09-27 Михаил Владимирович Покровский Method of correcting endothelial dysfunction with combination of lozartan and razveratrol in cases of loname-induced nitrogen monoxide deficiency
RU2412714C1 (en) * 2009-08-05 2011-02-27 Михаил Владимирович Покровский Method of modelling endothelial dysfunction by reproduction of metabolic disorders
RU2541166C2 (en) * 2011-04-28 2015-02-10 Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Производственная Фирма "Материа Медика Холдинг" Method for endothelial dysfunction correction

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2306924C1 (en) * 2005-12-28 2007-09-27 Михаил Владимирович Покровский Method of correcting endothelial dysfunction with combination of lozartan and razveratrol in cases of loname-induced nitrogen monoxide deficiency
RU2412714C1 (en) * 2009-08-05 2011-02-27 Михаил Владимирович Покровский Method of modelling endothelial dysfunction by reproduction of metabolic disorders
RU2541166C2 (en) * 2011-04-28 2015-02-10 Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Производственная Фирма "Материа Медика Холдинг" Method for endothelial dysfunction correction

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ДЗУГКОЕВ С.А., МОЖАЕВА И.В., МАРГИЕВА О.И. и др. Влияние L-аргинина и его комбинации с L-карнитином на метаболические и функциональные показатели дисфункции эндотелия в условиях интоксикации никеля хлоридом. Астраханский медицинский журнал, т.12, N1, 2017, с.44-49. *
ДЗУГКОЕВ С.А., МОЖАЕВА И.В., МАРГИЕВА О.И. и др. Влияние L-аргинина и его комбинации с L-карнитином на метаболические и функциональные показатели дисфункции эндотелия в условиях интоксикации никеля хлоридом. Астраханский медицинский журнал, т.12, N1, 2017, с.44-49. ШИЛОВ А.В., МНИХОВИЧ М.В. и др. Морфологическая оценка эффективности экспериментального моделирования L-NAME индуцированной эндотелиальной дисфункции. Вестник ВолГМУ, вып.4(60), 2016, с.86-89. *
ДЗУГКОЕВ С.Г., ДЗУГКОЕВА Ф.С. и др. Коррекция эндотелиальной дисфункции при никелевой интоксикации ингибиторами экспрессии eNOS и аргиназы в эксперименте. Современные проблемы науки и образования, 2018, N4,https://science-education.ru/ru/article/view?id=27787. *
КОРОКИН М.В., ПОКРОВСКИЙ М.В., КОЧКАРОВ В.И. и др. Оценка динамики функциональных и биохимических показателей при моделировании гипергомоцистеин- и L-NAME- индуцированного дефицита NO. Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия: Медицина. Фармация, 2013, N18(161), с.255-260 *
КОРОКИН М.В., ПОКРОВСКИЙ М.В., КОЧКАРОВ В.И. и др. Оценка динамики функциональных и биохимических показателей при моделировании гипергомоцистеин- и L-NAME- индуцированного дефицита NO. Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия: Медицина. Фармация, 2013, N18(161), с.255-260. ДЗУГКОЕВ С.Г., ДЗУГКОЕВА Ф.С. и др. Коррекция эндотелиальной дисфункции при никелевой интоксикации ингибиторами экспрессии eNOS и аргиназы в эксперименте. Современные проблемы науки и образования, 2018, N4,https://science-education.ru/ru/article/view?id=27787. *
ШИЛОВ А.В., МНИХОВИЧ М.В. и др. Морфологическая оценка эффективности экспериментального моделирования L-NAME индуцированной эндотелиальной дисфункции. Вестник ВолГМУ, вып.4(60), 2016, с.86-89 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FREEDMAN et al. Localization of gamma-globulin in the diseased kidney
Rojas et al. Reactive oxygen species trigger motoneuron death in non-cell-autonomous models of ALS through activation of c-Abl signaling
Weed et al. Membrane alterations leading to red cell destruction
Wei et al. Aging lens epithelium is susceptible to ferroptosis
Ashy et al. Glucose, glutamine, and ketone-body metabolism in human enterocytes
Gross et al. Intraperitoneal protein injection in the axolotl: the amphibian kidney as a novel model to study tubulointerstitial activation
RU2712102C1 (en) Method for simulating endothelial dysfunction and pathology of internal organs in experiment
Guazzelli et al. Acute liver failure induces glial reactivity, oxidative stress and impairs brain energy metabolism in rats
Beck et al. The effect of cathepsin inhibitor on rat embryos grown in vitro
Kurashova et al. Changes in Spermatogenesis, Lipoperoxidation Processes, and Antioxidant Protection in Men with Pathozoospermia after COVID-19. The Effectiveness of Correction with a Promising Antioxidant Complex
Windsor et al. Effects of the lipid peroxidation product (E)-4-hydroxy-2-nonenal on ram sperm function
Li et al. Characterisation of glutathione export from human donor lenses
Danpure et al. Mitochondrial damage and the subcellular distribution of 2-oxoglutarate: glyoxylate carboligase in normal human and rat liver and in the liver of a patient with primary hyperoxaluria type I
Piedboeuf et al. Increased endothelial cell expression of platelet–endothelial cell adhesion molecule-1 during hyperoxic lung injury
Panja et al. Aggrelyte‐2 promotes protein solubility and decreases lens stiffness through lysine acetylation and disulfide reduction: Implications for treating presbyopia
Lerner et al. A new variant of glycogen storage disease: type IXc
CN110812369A (en) Medicine for treating tissue necrosis or improving cardiac function
Cheng et al. Geranylgeranyl pyrophosphate counteracts the cataractogenic effect of lovastatin on cultured rat lenses
Yokozawa et al. Increase of active oxygen in rats after nephrectomy is suppressed by ginseng saponin
Schröffel et al. The J Blood‐Group Substance of Cattle: Studies in Animals with J Substance in Serum and Erythrocytes and Animals with J Substance only in Serum
RU2808420C1 (en) Method of determining effectiveness of treatment of endothelial dysfunction in metabolic and functional disorders in experimental rats
Adetola et al. Assessment of biochemical and haematological changes that occur in blood stored with CPDA-1 as an anticoagulant in a Tertiary Hospital in Nigeria
RU2079130C1 (en) Method of chemical reagent toxicity detection in cultured human embryo skin and lung fibroblasts
Lambertucci et al. Isolation of Primary Mouse Hepatocytes and Non-Parenchymal Cells from a Liver with Precancerous Lesions
Welman et al. Electron microscopy of lysosomal fractions from guinea pig heart