Математическая морфология.

Электронный математический и медико-биологический журнал. - Т. 14. -

Вып. 1. - 2015. - URL:

http://www.smolensk.ru/user/sgma/MMORPH/TITL.HTM

http://www.smolensk.ru/user/sgma/MMORPH/N-45-html/TITL-45.htm

http://www.smolensk.ru/user/sgma/MMORPH/N-45-html/cont.htm

 

УДК 616.12-004-097-02:616.152.21]-092.9

 

ОСОБЕННОСТИ БАЛАНСА ПРО- И ПРОТИВОВОСПАЛИТЕЛЬНЫХ ЦИТОКИНОВ ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ ДИФФУЗНОМ КАРДИОСКЛЕРОЗЕ У КРЫС В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ИХ ВРОЖДЕННОЙ УСТОЙЧИВОСТИ К ГИПОКСИИ

 

Ó 2015 г. Сатурская А. С.

 

(saturskaya.doc)

 

В статье приводятся результаты экспериментального исследования особенностей изменений соотношения про- и противовоспалительных цитокинов в сыворотке крови при развитии диффузного кардиосклероза у крыс с разной резистентностью к гипоксии. Эксперименты проведены на 96 половозрелых белых нелинейных крысах-самцах, которые были разделены на экспериментальные группы с различной устойчивостью к экзогенной гипобарической гипоксии. Животным моделировали диффузный кардиосклероз. Экспериментально доказано, что при моделировании диффузного кардиосклероза изменения баланса про- и противовоспалительних цитокинов имеют различный характер, направленность и выраженность которого зависит от чувствительности животных к гипоксии. Реакция высокоустойчивых к гипоксии животных на моделирование кардиосклероза характеризуется наименее интенсивным влиянием провоспалительного звена и наиболее интенсивным влиянием противовоспалительного звена цитокиновой реакции, в сравнении с низко- и среднеустойчивыми к гипоксии животными. Для низкоустойчивых к гипоксии животных особенностью является наиболее интенсивное влияние провоспалительного звена цитокиновой реакции. Для оценки выраженности воспалительной реакции использовано показатель соотношения содержания ИЛ-1β/ИЛ-10 в сыворотке крови, который очень информативно и четко отображает изменения цитокинового статуса при кардиосклеротическом процессе. На всех этапах исследования диффузного кардиосклероза соотношение содержания ИЛ-1β/ИЛ-10 в сыворотке крови у животных с низкой устойчивостью к гипоксии удерживается выше, а у животных с высокой устойчивостью к гипоксии – ниже уровня среднеустойчивых к гипоксии животных.

Ключевые слова: устойчивость к гипоксии, диффузный кардиосклероз, цитокины.

 

Введение.

Исследования ученых по выявлению причин и факторов риска сердечной патологии свидетельствуют об отсутствии положительной динамики в странах мира со средним и низким уровнем экономического и социального развития по показателям заболеваемости и смертности от сердечно-сосудистой патологии [1]. Одной из клинических форм ишемической болезни сердца является кардиосклероз с развитием сердечной недостаточности, что представляет значительный интерес для ученых экспериментальной [2] и клинической [3, 4, 5] медицины.

В патогенезе кардиосклеротического процесса важнейшим звеном являются различные цитокины, хемокины и факторы роста, поскольку они действуют как молекулярные координаторы межклеточной взаимосвязи. При диффузном кардиосклеротическом процессе наблюдаются воспалительные изменения, от активности которых в значительной степени зависит активность фиброза [2, 3].

Не менее важным звеном регулирования межклеточного взаимодействия служат и противовоспалительные цитокины. Известно, что цитокины и хемокины играют цитопротекторные и цитотоксические роли в миокарде при его поражении практически всеми этиологическими факторами [6]. Кроме того, изменения концентрации цитокинов в сыворотке крови характеризуют направление иммунного ответа [7, 8] поскольку могут быть свидетельством развития или завершения воспалительных процессов в миокарде. По уровню про- или противовоспалительных цитокинов, которые продуцируются иммунокомпетентными клетками [8] можно оценивать активность иммунной системы при изучаемом патологическом процессе.

Изучение особенностей динамики содержания цитокинов в плазме крови и их соотношения на этапах развития диффузного ишемически-некротического кардиосклероза у крыс с разной устойчивостью к гипоксии поможет раскрыть влияние врожденной устойчивости к гипоксии на содержание про- и противовоспалительных цитокинов при экспериментальном диффузном кардиосклерозе.

Целью нашего исследования является изучение роли врожденной устойчивости к гипоксии в реализации цитокиновых механизмов в патогенезе диффузного кардиосклеротического процесса.

Материалы и методы исследования.

Исследование проведено на 96 белых лабораторных крысах массой 190-250 г. Все экспериментальные животные находились в стандартных условиях вивария, получали сбалансированое питание. Эксперименты проводились с соблюдением общих правил и положений Европейской конвенции по защите позвоночных животных, используемых для исследовательских и других научных целей (Страсбург, 1986), Общих этических принципов экспериментов на животных (Киев, 2001).

Предварительно животных разделили на экспериментальные группы, в зависимости от их устойчивости к гипоксии: низкоустойчивые (НГЖ), среднеустойчивые (СГЖ) и высокоустойчивые к гипоксии животные (ВГЖ). Три группы животных с разной устойчивостью к гипоксии по 8 особей были отобраны в качестве контрольных групп. Животным основных экспериментальных групп моделировали диффузный кардиосклероз (ДКС) путем двукратного, с интервалом в 7 суток, введения раствора адреналина гидротартрата (0,5 мг/кг) внутримышечно и 5% раствора кальция глюконата в расчете 1,0 мл на 100 г массы животного интраперитонеально. Через 7, 14 и 30 суток после моделирования ДКС поэтапно выводили животных с эксперимента (по 8 особей каждой группы).

Эвтаназию животных осуществляли путем тотального кровопускания под общей анестезией с помощью интраперитонеального введения тиопентала натрия (50 мг/кг). В сыворотке крови определяли содержание ИЛ-1β и ИЛ-10 [9]. Концентрацию цитокинов изучали методом твердофазного иммуноферментного анализа с использованием наборов реагентов "ELISA Kit for Rat Uscn, Life Science Inc" в соответствии с инструкциями фирмы-производителя на анализаторе STAT-FAX. Концентрацию IL-1β, IL-10 выражали в нг/л.

Статистическая обработка результатов выполнена в отделе системных статистических исследований ГВУЗ "Тернопольский государственный медицинский университет имени И.Я. Горбачевского Министерства здравоохранения Украины" в программном пакете Statsoft STATISTICA 6.0. («Statsoft», США) с использованием параметрических и непараметрических методов оценки полученных данных. Для всех показателей рассчитывали значение средней арифметической выборки (M), стандартное отклонение. Достоверность разницы значений между независимыми количественными величинами определяли при нормальном распределении по критерию Стьюдента, в других случаях – с помощью критерия Манна-Уитни. Различие между величинами считали достоверными при величине р<0,05.

Результаты исследования и их обсуждение.

При экспериментальном исследовании не выявлено достоверных отличий в содержании ИЛ-1β между группами животных с различной устойчивостью к гипоксии. Однако, при моделировании патологии проявились некоторые отличия, которые, по нашему мнению, значительно влияют на течение изучаемого процесса.

На первом этапе наблюдения, через 7 суток после моделирования ДКС содержание ИЛ-1β в сыворотке крови животных возрастало, но с неодинаковой интенсивностью в группах с различной устойчивостью к гипоксии.

Высокоустойчивые к гипоксии животные на моделирование ДКС среагировали менее интенсивными изменениями содержания ИЛ-1β в сыворотке крови.  Через 7 суток после моделирования ДКС их показатель был на 22,5 % ниже (р<0,001), чем у группы низкоустойчивых к гипоксии животных (Табл. 1). К следующим этапам наблюдения – 14 и 30 суток ДКС, содержание ИЛ-1β несколько уменьшалось, но интенсивность этих изменений в группах с разной устойчивостью к гипоксии была неодинаковой. На этапах наблюдения 14 и 30 суток ДКС не наблюдалось достоверных различий за данным показателем, зависимо от устойчивости животных к гипоксии.

 

Таблица 1

Динамика содержания ИЛ-1β и ИЛ-10, нг/л в сыворотке крови крыс с разной устойчивостью

к гипоксии на этапах развития диффузного кардиосклероза, (M±m)

 

Устойчивость животных к гипоксии

Контроль

(n=8)

Этап наблюдения при моделировании ДКС

7 суток

(n=8)

14 суток (n=8)

30 суток

(n=8)

ИЛ-1β, нг

Низкоустойчивые

4,56±0,43

7,76±0,28

 

6,21±0,41

 

5,91±0,22

 

Среднеустойчивые

4,31±0,28

6,71±0,40

 

6,20±0,39

5,86±0,33

Высокоустойчивые

4,16± 0,22

6,01±0,25 р*<0,001

5,76±0,25

 

5,35±0,23

 

ИЛ-10, нг

Низкоустойчивые

10,25±0,35

 

6,86± 0,15

р<0,001

7,48±0,22

р<0,001

8,01±0,20

р<0,001

Среднеустойчивые

11,25±0,39

19,05±0,58

 

14,14±0,47

12,73±0,37

Высокоустойчивые

13,49± 0,34

р*<0,001

32,24±0,58

р<0,001

р*<0,001

24,01±0,34

р<0,001

р*<0,001

18,26±0,70

р<0,001

р*<0,001

 

Примечание. 1. рдостоверность различий по отношению к группе среднеустойчивых к гипоксии животных на данном этапе наблюдения;

2. р* достоверность различий между показателями группы низкоустойчивых и высокоустойчивых к гипоксии животных на данном этапе наблюдения.

 

Исследование содержания ИЛ-10 между группами животных с различной устойчивостью к гипоксии показало, что у контрольной группы высокоустойчивых к гипоксии животных этот показатель на 31,6 % больше (р<0,001), чем у контрольной группы НГЖ.

Характеризуя динамику содержания уровня противовоспалительного цитокина ИЛ-10 при развитии патологии, в зависимости от устойчивости животных к гипоксии, следует отметить, что у низкоустойчивых к гипоксии животных этот показатель уменьшался, в то время, как высоко- и среднеустойчивые к гипоксии животные среагировали повышением содержания ИЛ-10 на всех этапах наблюдения.

Через 7 суток ДКС концентрация ИЛ-10 в сыворотке крови группы СГЖ была больше, чем у НГЖ в 2,78 раза (р<0,001), а у ВГЖ этот показатель превышал уровень СГЖ в 2,78 раза (р<0,001) и НГЖ в 4,70 раза (р<0,001). На этапе наблюдения 14 суток ДКС содержание ИЛ-10 в сыворотке крови животных со средней устойчивостью к гипоксии было больше, чем у НГЖ в 1,89 раза (р<0,001). У животных с высокой устойчивостью к гипоксии этот показатель превышал уровень группы СГЖ в 1,70 раза (р<0,001) и был больше, чем у группы НГЖ в 3,21 раза (р<0,001).

К этапу наблюдения 30 суток ДКС различия в содержание ИЛ-10 в сыворотке крови животных с разной устойчивостью к гипоксии наблюдаются, но они менее выражены. У СГЖ концентрация ИЛ-10 в сыворотке крови была больше, чем в группе НГЖ в 1,59 раза (р<0,001). У животных с высокой устойчивостью к гипоксии этот показатель на данном этапе превышал уровень группы среднеустойчивых к гипоксии животных в 2,28 раза (р<0,001) и был больше, чем в группе животных с низкой устойчивостью к гипоксии в 1,43 раза (р<0,001).

Еще более убедительно отличия в реакции организма на развитие экспериментального диффузного кардиосклероза по показателям цитокинового статуса наблюдаются в особенностях соотношения про- и противовоспалительных цитокинов в зависимости от устойчивости животных к гипоксии.

У низкоустойчивых к гипоксии животных этот показатель в 3,14 раза больше (р<0,001) на этапе наблюдения 7 суток ДКС (Табл. 2), в 1,9 раза больше (р<0,001) - на этапе наблюдения 14 суток ДКС и в 1,57 раза больше (р<0,001) на этапе наблюдения 30 суток ДКС, чем у среднеустойчивых к гипоксии животных. Это свидетельствует о доминировании у них влияния провоспалительных цитокинов во время развития кардиосклеротического процесса.

 

Таблица 2

Изменения соотношения ИЛ-1β/ ИЛ-10 у крыс с разной устойчивостью к гипоксии

на этапах развития диффузного кардиосклероза (ДКС), (M±m)

 

Устойчивость животных к гипоксии

Контроль

(n=8)

Этап наблюдения при моделировании ДКС

7 суток

(n=8)

14 суток (n=8)

30 суток

(n=8)

Низкоустойчивые

0,45±0,05

1,13± 0,03

р<0,001

0,84±0,07

р<0,001

0,74±0,02

р<0,001

Среднеустойчивые

0,39±0,03

0,36±0,02

 

0,44±0,04

0,47±0,04

Высокоустойчивые

0,31± 0,02

0,19±0,01

р<0,001

0,24±0,01

р<0,001

0,30±0,02

р<0,001

 

Примечание. 1. рдостоверность различий по отношению к группе среднеустойчивых к гипоксии животных на данном этапе наблюдения.

 

Животные со средней и высокой устойчивостью к гипоксии характеризуются повышением реакции цитокинов противовоспалительного звена на катехоламиново-кальциевое повреждение миокарда и развитие кардиосклероза, но сравнение показателя соотношения ИЛ-1β/ ИЛ-10 СГЖ и ВГЖ показало, что у ВГЖ наблюдаются значительные преимущества.  Соотношение ИЛ-1β/ИЛ-10 через 7 суток после моделирования ДКС у ВГЖ было меньше, чем у СГЖ в 1,9 раза (р<0,001), на этапе наблюдения 14 суток ДКС - в 1,8 раза (р<0,001), а на этапе наблюдения 30 суток ДКС – в 1,57 раза (р<0,001).

При кардиосклеротическом процессе очень важен анализ соотношения показателей про- и противовоспалительного звеньев цитокинового отвнета. ИЛ-1 – это система с трех цитокинов: ИЛ -1α, ИЛ -1β, ИЛ -1Ra и двух рецепторов R1 и R2. Доминирующей формой ИЛ-1 является многофункциональный ИЛ-1β, главными продуцентами которого служат макрофаги и моноцити, а также лимфоциты, фибробласты, эндотелиоциты [10, 11]. В частности, он является инициатором воспаления и фактором, поддерживающим воспалительный процесс [12, 13]. Как выявилось по результатам исследования, наиболее активно содержание ИЛ-1 β повысилось у НГЖ на первом этапе наблюдения. Это играет немаловажную роль в патогенезе фиброза миокарда у НГЖ, в которых на данном этапе, за нашими исследованиями, именно в этом периоде наблюдаются наибольшие нарушения про- и антиокислительных процессов в миокарде [14]. Наши данные показывают, что IL-1β может играть решающую роль в регулировании интенсивности воспалительных явлений в миокарде, а, следовательно, и активности кардиосклеротического процесса.

Противовоспалительные цитокины имеют весомую роль в регенераторных процессах, что показано и на патологических процессах других органов, в частности, печени [15], поэтому их угнетение может отрицательно повлиять и на восстановлении миокарда. Противовоспалительный цитокин ИЛ-10 также играет важную патогенетическую роль в реактивности организма и формировании воспалительного процесса, так как он подавляет продукцию активированными моноцитами ИЛ-1β, ИЛ-6, ФНО-α, супероксидного и нитроксидного радикалов. Особенности изменений соотношения ИЛ-1β/ИЛ-10 отображали различную способность организма к защите миокарда от повреждающих факторов в зависимости от устойчивости животных к гипоксии. Поскольку каждый воспалительный процесс имеет фазы альтерации, экссудации и пролиферации с известными механизмами, эти особенности реакции цитокинов имеют значительное модулирующее влияние на активность пролиферативных процессов в миокарде при моделировании ДКС. Полученные данные подтверждаются и другими научными исследованиями воспалительных изменений при патологии сердца [16, 17]. Исследования показали, что при хроническом воспалении (Low-grade inflammation) в миокарде [16, 17] уменьшается сократимость миокарда, возникает гипертрофия и фиброз, что приводит к ремоделированию сердца [12, 18]. Однако, обнаруженные изменения противовоспалительного звена цитокинового профиля в сыворотке крови в СГЖ и ВГЖ имели однонаправленный характер, тогда как в НГЖ при увеличении провоспалительных цитокинов наблюдалось уменьшение уровня противовоспалительного цитокина ИЛ-10. Результаты нашего исследования свидетельствуют о разнонаправленной реакции провоспалительных и противовоспалительных цитокинов в сыворотке крови у животных с низкой устойчивостью к гипоксии. Такой дисбаланс цитокинового профиля может вызывать нарушения активации и дифференциации иммунокомпетентных клеток, а отсюда и развитие иммунопатологических реакций, нарушений гомеостаза и прямого повреждающего эффекта цитокинов с последующим развитием фиброза миокарда.

Изменения цитокинового профиля в патогенезе ДИНКС в зависимости от резистентности организма к гипоксии дают результаты исследований влияния модуляторов гипоксия-индуцированного фактора-1 (HIF-1) [19, 20]. Это имеет важное значение в возникновении патофизиологических изменений гомеостаза в условиях недостатка кислорода, а также ишемии. Активность кардиосклеротического процесса поддерживается хронической гипоксией и ишемией миокарда. В формировании адекватного ответа организма на гипоксию важную роль играет гипоксия-индуцированный фактор (HIF), в первую очередь, его 1α изоформа (HIF-1α) [19]. В условиях хронической гипоксии рост уровня HIF-1α приводит к необратимому повреждению структур миокарда и развитию фиброза. Основными точками воздействия при этом являются: непосредственная регуляция фиброгенеза, контроль эпитеально-мезангиальной трансформации; модуляция процессов воспаления, что подтверждается в данном исследовании. Однако сегодня определено, что спектр реакций при активации HIF-1α значительно шире и включает изменения в ангиогенезе, эритропоэзе, клеточном метаболизме в целом, а также в механизмах регуляции апоптоза [21]. Контроль последнего сложен и зависит от баланса активности про- и антиапоптозных факторов, в котором важную роль играют белки семейства Bcl и цитокиновые механизмы.

Выводы.

1. Изменения баланса про- и противовоспалительних цитокинов при моделировании диффузного ишемически-некротического кардиосклероза имеют различный характер, в зависимости от чувствительности животных к гипоксии.

2. Реакция высокоустойчивых к гипоксии животных на моделирование кардиосклероза характеризуется наименее интенсивным влиянием провоспалительного звена и наиболее интенсивным влиянием противовоспалительного звена цитокиновой реакции, в сравнении с низко- и среднеустойчивыми к гипоксии животными. Для низкоустойчивых к гипоксии животных особенностью является наиболее интенсивное влияние провоспалительного звена цитокиновой реакции.

3. Показатель соотношения содержания ИЛ-1β/ИЛ-10 в сыворотке крови очень информативно и четко отображает изменения цитокинового статуса при кардиосклеротическом процессе.

4. На всех этапах исследования диффузного кардиосклероза соотношение содержания ИЛ-1β/ИЛ-10 в сыворотке крови у животных с низкой устойчивостью к гипоксии удерживается выше, а у животных с высокой устойчивостью к гипоксии – ниже уровня среднеустойчивых к гипоксии животных.

Перспективы дальнейших исследований. Учитывая полученные в экспериментальной работе результаты, в дальнейшем целесообразно исследовать особенности реакции ФНО-α, а также изменения гуморального звена иммунной системы, на разных этапах развития кардиосклероза в зависимости от устойчивости животных к гипоксии.

 

Литература

 

1.                Cardiovascular Risk and Events in 17 Low-, Middle-, and High-Income Countries / S. Yusuf, S. Rangarajan, K. Teo [et al.] // N. Engl. J. Med. – 2014. – Vol. 371, № 1. – P. 818 – 827.

2.                Effects of telmisartan on inflammation and fibrosis after acute myocardial infarction in rats / Z. Song, J. Bai, L. Zhang [et al.]  // Zhonghua Yi Xue Za Zhi. – 2014. – V. 94, N. 33. – P. 2628 – 2633.

3.                Endomyocardial fibrosis: pathological and molecular findings of surgically resected ventricular endomyocardium / S. D. Iglezias, L. A. Benvenuti, F. Calabrese [et al.] // Virchows Arch. – 2008. – V. 453, N. 3. – P. 233 – 241.

4.                Echocardiographic predictors of functional capacity in endomyocardial fibrosis patients / V. M. Salemi, J. J. Leite, M. H. Picard [et al.]  // Eur. J. Echocardiogr. – 2009. – V. 10, N. 3. – P. 400 – 405.

5.                The influence of aetiology on inflammatory and neurohumoral activation in patients with severe heart failure: a prospective study comparing Chagas' heart disease and idiopathic dilated cardiomyopathy / A. O. Mocelin, V. S. Issa, F. Bacal [et al.] // Eur. J. Heart Fail. – 2005. – V. 7, N. 1. – P. 869 – 873.

6.                Gullestad L. Review of trials in chronic heart failure showing broad-spectrum anti-inflammatory approaches / L. Gullestad, P. Aukrust // Am. J. Cardiol. – 2005. – V. 95, N. 1. – P. 17 – 23.

7.                TNF provokes cardiomyocyte apoptosis and cardiac remodeling through activation of multiple cell death pathways / S. B. Haudek, G. E. Taffet, M. D. Schneider [et al.] // J. Clin. Invest. – 2007. – V. 117, N. 9. – P. 2692 – 2701.

8.                Switch regulation of interleukin-1 beta in downstream of inflammatory cytokines induced by two micro-sized silica particles on differentiated THP-1 macrophages // T. Zhou, X. Cui, Y. Zhou [et al.] // Environ. Toxicol. Pharmacol. – 2015. – V. 39, N. 1. – P. 457 – 466.

9.                Сенников С. В. Методы определения цитокинов / С. В. Сенников, А. Н. Силков // Цитокины и воспаление. – 2005. – Т. 4, № 1. – С. 22 – 27.

10.           Зяблов Е. В. Закономерности изменений цитокинового статуса у больных фолликулярной и папиллярной формами рака щитовидной железы в динамике распространения неоплазии / Е. В. Зяблов, Н. П. Чеснокова, В. Ю. Барсуков // Фундаментальные исследования. – 2011. – № 5. – С. 62–67.

11.           Кельцев В. А. Взаимосвязь цитокинового профиля и цитолиза у детей с хроническим вирусным гепатитом В / В. А. Кельцев, О. В. Чурбакова // Саратовский научно-медицинский журнал. – 2011. – Т. 7, № 2. – С. 461–465.

12.           Inflammatory and anti-inflammatory cytokines in chronic heart failure: potential therapeutic implications / P. Aukrust, L. Gullestad, T. Ueland [et al.] // Ann. Med. – 2005. – V. 37, N. 1. – P. 74 – 85.

13.           Interaction Between Interleukin-1 Beta and Angiotensin II Receptor 1 in Hypothalamic Paraventricular Nucleus Contributes to Progression of Heart Failure / Q. Liu, T. Wang, H. Yu [et al.] // J. Interferon. Cytokine Res. – 2014. – V. 34, N. 11. – P. 870 – 875.

14.            Сатурская А. С. Особенности кардиопротекторного эффекта триметазидина при экспериментальном кардиосклерозе у крыс с различной степенью чувствительности к гипоксии / А. С.  Сатурская // Вестник Витебского ГМУ. – 2015. – Т. 14, № 1. – С. 28 – 34.

15.           Cytokine gene polymorphisms in heavy drinkers with and without decompensated liver disease: a case-control study / D. Gleeson, M. P. Bradley, J. Jones [et al.] // American Journal of Gastroenterology. – 2008. – Vol. 103, № 12. – P. 3039–3046.

16.           Low-grade inflammation and the phenotypic expression of myocardial fibrosis in hypertrophic cardiomyopathy // J. Kuusisto, V. Kärjä, P. Sipola [et al.]  // Heart. – 2012. – V. 98, N. 13. – P. 1007 – 1013.

17.           Does inflammation trigger fibrosis in hypertrophic cardiomyopathy: a burning question? /Dirk Westermann // Heart. – 2012. – V. 98, N. 13. – P. 965 – 966.

18.           Inflammatory cytokines and postmyocardial infarction remodeling / M. Nian, P. Lee, N. Khaper [et al.] Circ. Res. – 2004. – V. 94, N. 1. – P. 1543 – 1553.

19.           Gao W. Femoral Artery Occlusion Increases Muscle Pressor Reflex and Expression of Hypoxia-Inducible Factor-1α in Sensory Neurons / W. Gao, J. Li // J. Cardiovasc. Dis. – 2013. – V. 1, N. 2. – P. 34 – 40.

20.            HIF-1α and HIF-2α induce angiogenesis and improve muscle energy recovery / H. Niemi, K. Honkonen, P. Korpisalo [et al.] // Eur. J. Clin. Invest. – 2014. – V. 44, N. 10. – P. 989 – 999.

21.           Effects of trimetazidine on the Akt/eNOS signaling pathway and oxidative stress in an in vivo rat model of renal ischemia-reperfusion /  A. Mahfoudh-Boussaid, K. Hadj Ayed Tka, M. A. Zaouali [et al.]  // Ren Fail. –  2014. –  V. 36, N. 9. – P. 1436-1442.

 

PECULIARITIES OF BALANCE OF PRO- AND ANTI-INFLAMMATORY CYTOKINES IN EXPERIMENTAL DIFFUSE CARDIOSCLEROSIS IN RATS DEPENDING ON THEIR INNATE RESISTANCE TO HYPOXIA

 

Saturska H. S.

 

The article presents the results of an experimental study of changes in ratio of pro- and anti-inflammatory cytokines in the blood serum at the development of diffuse cardiosclerosis in rats with different resistance to hypoxia.

Experiments were conducted on 96 white male rats divided into experimental groups based on their different resistance to exogenous hypobaric hypoxia. The experimental model of diffuse cardiosclerosis was simulated. Experiments have shown that, in the development of diffuse cardiosclerosis changes in the balance of pro- and anti-inflammatory cytokines have a different nature, whose direction and intensity depend on the sensitivity of animals to hypoxia.

Reaction of animals with high resistance to hypoxia is characterized by less intensive influence of proinflammatory cytokine and the most intensive influence of anti-inflammatory cytokine when compared to reaction observed in animals with low and medium resistance to hypoxia.

For the animals with low resistance to hypoxia the main feature is the most intensive influence of the proinflammatory cytokines. To assess the severity of the inflammatory reaction, we used the ratio of IL-1β/IL-10 in the blood serum. This index is very informative and clearly shows the changes in the cytokine status in the development of diffuse cardiosclerosis.

At all stages of research on diffuse cardiosclerosis the ratio of IL-1β/IL-10 in the blood serum of animals with low resistance to hypoxia is retained above that of animals with medium resistance to hypoxia, and in animals with high resistance to hypoxia the ratio is retained below that of animals with medium resistance to hypoxia.

Key words: resistance to hypoxia, diffuse cardiosclerosis, cytokines.

 

Сведения об авторе:

Сатурская Анна Степановна – к.м.н., доцент кафедры патологической физиологии ГВУЗ "Тернопольский государственный медицинский университет имени И.Я. Горбачевского Министерства здравоохранения Украины", кафедра патологической физиологии, ул. Чехова, 3, Тернополь, Украина,

тел. 098-065-16-72

saturska.gs@gmail.com

 

ГВУЗ "Тернопольский государственный медицинский университет

имени И. Я. Горбачевского

Министерства здравоохранения Украины"

Кафедра патологической физиологии

 

SHEI “I. Horbachevsky Ternopil State Medical University of the Ministry of Public Health of  Ukraine

Ternopil, Ukraine

Поступила в редакцию 20.02.2015.