Влияние консервации на изменение объема клеток эндотелия роговицы в среде с высокой концентрацией калия

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Проведено экспериментальное исследование воздействия высокой (100 мM) концентрации калия в среде на объем клеток эндотелия роговицы человека в зависимости от времени холодовой консервации донорского препарата. Приведены результаты исследования единичных образцов и значения, полученные на объединенном материале фрагментов донорских образцов после содержания препаратов в консервационной среде при 4 ℃ в течение 4 и 10 дней. Увеличение времени холодовой консервации препаратов привело к снижению процента клеток, способных набухать в среде с повышенным содержанием ионов калия (94.3% и 56.8% после 4 и 10 дней соответственно). Исследование клеток, способных к набуханию, показало, что увеличение времени их холодовой консервации привело к снижению средней величины (M ± SEM) коэффициента набухания клеток в среде с высокой концентрацией калия с 1.055 ± 0.001 до 1.014 ± 0.001 после 4 и 10 дней соответственно. Высокую степень достоверности различия этих значений (p-value = 2E-76) показали с помощью t-критерия Стьюдента для независимых выборок.

По результатам исследования высказывается предположение, что величины набухания клеток эндотелия в калиевой среде могут служить показателями способности клеток к восстановлению электрогенного транспорта. Делается заключение, что исследование реакции клеток эндотелия роговицы на повышение концентрации ионов калия в среде может давать информацию для прогноза функциональности трансплантата.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Л. Е. Каткова

Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук

Email: eugsol@bionet.nsc.ru
Россия, Новосибирск

Г. С. Батурина

Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук; Новосибирский национальный исследовательский государственный университет

Email: eugsol@bionet.nsc.ru
Россия, Новосибирск; Новосибирск

М. М. Тетерин

Новосибирский государственный технический университет

Email: eugsol@bionet.nsc.ru
Россия, Новосибирск

А. И. Саханенко

Институт математики им. С. Л. Соболева Сибирского отделения Российской Академии наук

Email: eugsol@bionet.nsc.ru
Россия, Новосибирск

И. Г. Пальчикова

Новосибирский национальный исследовательский государственный университет; Конструкторско-технологический институт научного приборостроения Сибирского отделения Российской академии наук

Email: eugsol@bionet.nsc.ru
Россия, Новосибирск; Новосибирск

И. А. Искаков

Межотраслевой научно-технический комплекс «Микрохирургия глаза» им. акад. С. Н. Федорова Минздрава России

Email: eugsol@bionet.nsc.ru

Новосибирский филиал

Россия, Новосибирск

Е. И. Соленов

Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук; Новосибирский национальный исследовательский государственный университет; Новосибирский государственный технический университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: eugsol@bionet.nsc.ru
Россия, Новосибирск; Новосибирск; Новосибирск

Список литературы

  1. Maurice DM (1972) The location of the fluid pump in the cornea. J Physiol 221: 43–54. https://doi.org/10.1113/jphysiol.1972.sp009737
  2. Bonanno JA (2012) Molecular mechanisms underlying the corneal endothelial pump. Exp Eye Res 95: 2–7. https://doi.org/10.1016/j.exer.2011.06.004
  3. Klyce SD (2020) Endothelial pump and barrier function. Exp Eye Res 198: 108068. https://doi.org/10.1016/j.exer.2020.108068
  4. Srinivas SP (2010) Dynamic regulation of barrier integrity of the corneal endothelium. Optom Vis Sci 87: E239–Е254. https://doi.org/10.1097/OPX.0b013e3181d39464
  5. Verkman AS, Ruiz-Ederra J, Levin MH (2008) Functions of aquaporins in the eye. Prog Retin Eye Res 27: 420–433. https://doi.org/10.1016/j.preteyeres.2008.04.001
  6. Hoffmann EK, Lambert IH, Pedersen SF (2009) Physiology of cell volume regulation in vertebrates. Physiol Rev 89: 193–277. https://doi.org/10.1152/physrev.00037.2007
  7. Wehner F, Shimizu T, Sabirov R, Okada Y (2003) Hypertonic activation of a non-selective cation conductance in HeLa cells and its contribution to cell volume regulation. FEBS Lett 551: 20–24. https://doi.org/10.1016/s0014–5793(03)00868–8
  8. Hoffmann EK (2011) Ion channels involved in cell volume regulation: effects on migration, proliferation, and programmed cell death in non adherent EAT cells and adherent ELA cells. Cell Physiol Biochem 28: 1061–1078. https://doi.org/10.1159/000335843
  9. Борзенок СА, Малюгин БЭ, Гаврилова НА, Комах ЮА, Тонаева ХД (2018) Алгоритм заготовки трупныx роговиц человека для трансплантации: Методические рекомендации. Москва. Офтальмология. [Borzenok SA, Maljugin BJ, Gavrilova NA, Komah JA, Tonaeva HD (2018) Algorithm for harvesting cadaveric human corneas for transplantation: Guidelines. M. Oftalmologija. (In Russ)].
  10. Mori Y (2012) Mathematical properties of pump-leak models of cell volume control and electrolyte balance. J Math Biol 65: 875–918. https://doi.org/10.1007/s00285–011–0483–8
  11. Solenov E, Watanabe H, Manley GT, Verkman AS (2004) Sevenfold-reduced osmotic water permeability in primary astrocyte cultures from AQP-4-deficient mice, measured by a fluorescence quenching method. Am J Physiol Cell Physiol 286: C426-C432. https://doi.org/10.1152/ajpcell.00298.2003
  12. Zarogiannis SG, Ilyaskin AV, Baturina GS, Katkova LE, Medvedev DA, Karpov DI, Ershov AP, Solenov EI (2013) Regulatory volume decrease of rat kidney principal cells after successive hypo-osmotic shocks. Math Biosci 244: 176–187. https://doi.org/10.1016/j.mbs.2013.05.007
  13. O’Neill WC (1999) Physiological significance of volume-regulatory transporters. Am J Physiol Cell Physiol 276: C995–C1011. https://doi.org/10.1152/ajpcell.1999.276.5.C995
  14. Strange K (2004) Cellular volume homeostasis. Adv Physiol Educ 28: 155–159. https://doi.org/10.1152/advan.00034.2004
  15. Jentsch TJ, Maritzen T, Zdebik AA (2005) Chloride channel diseases resulting from impaired transepithelial transport or vesicular function. J Clin Invest 115(8): 2039–2046. https://doi.org/10.1172/JCI25470

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Типичные кривые интенсивности флуоресцентного изображения клетки при сканировании через район центроида. Кривая 1 – контроль PBS. Кривая 2 – PBS с повышенной концентрацией калия (100 мM). d – диаметр области считывания флуоресценции (5.0 мкм.). Оси: ординат – интенсивность флуоресценции усл. ед.; абсцисс – расстояние, мкм.

Скачать (91KB)
3. Рис. 2. Флуоресцентные изображения клеток препарата эндотелия в контроле (PBS) (a) и в PBS с повышенным содержанием калия (100 мM) (b). Масштабный отрезок – 100 мкм.

Скачать (130KB)

© Российская академия наук, 2024