Preview

Российский офтальмологический журнал

Расширенный поиск

Сравнительное исследование клеточного транспорта в эндотелии роговицы глаза свиньи и человека

https://doi.org/10.21516/2072-0076-2022-15-2-supplement-115-120

Полный текст:

Аннотация

Цель работы — исследовать основные характеристики транспортных механизмов клеток эндотелия роговицы человека и свиньи: водную проницаемость, активацию транспорта натрия из клетки после консервации и способность клеток к восстановлению объема при активации транспортных механизмов клеток эндотелия при температуре 37°С.

Материал и методы. Эксперименты проводили на переживающей культуре клеток эндотелия роговицы человека и свиньи. Изменения объема клетки определяли методом, основанным на эффекте гашения флуоресцентного красителя Calcein белками цитоплазмы. Внутриклеточную концентрацию ионов натрия в клетках определяли с помощью флуоресцентного красителя Sodium Green. Динамику восстановления клеточного объема и внутриклеточной концентрации ионов натрия изучали при изменении температуры среды с 20 до 37°С. Осмотическую водную проницаемость клеток эндотелия определяли по скорости изменения объема клетки при смене осмоляльности омывающей среды с гиперосмотической (560 мОсм/кг H2 O) на изотоническую (280 мОсм/кг H2 O).

Результаты. Установлено, что осмотическая водная проницаемость плазматической мембраны клеток эндотелия роговицы человека значительно выше, чем у свиньи Pf (1,90E-01 ± 4,66E-02 и 1,31E-01 ± 1,16E-02 см/с соответственно; p < 0,01, n = 17). Выведение ионов натрия при восстановлении температуры до 37°С происходит в клетках человека более интенсивно, чем в клетках свиньи (-3,2E-3 ± 3,1E-4 с-1 и -6,5E-4 ± 1,2E-5 с-1 соответственно; p < 0,01, n = 6). Исследование снижения объема клеток, вызванного тепловой активацией клеточного транспорта, показало, что восстановление объема эндотелиоцитов у человека (-1,7E-4 ± 5,5E-5 с-1, n = 9) происходит медленнее, чем у свиньи (-1,7E-3 ± 4E-4 с-1, n = 4, p < 0,05).

Заключение. При использовании в экспериментальном исследовании эндотелия роговицы свиньи как модели эндотелия человека необходимо учитывать существенные различия параметров, определяющих регуляцию клеточного объема.

Об авторах

Г. С. Батурина
ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения РАН»
Россия

Галина Сергеевна Батурина — канд. биол. наук, старший научный сотрудник сектора молекулярной физиологии клетки

пр-т акад. Лаврентьева, д. 10, Новосибирск, 630090



Л. Е. Каткова
ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения РАН»
Россия

Любовь Евгеньевна Каткова — канд. биол. наук, научный сотрудник сектора молекулярной физиологии клетки

пр-т акад. Лаврентьева, д. 10, Новосибирск, 630090



И. М. Кузеина
ФГБОУ ВПО «Новосибирский национальный исследовательский государственный университет»
Россия

Ирина Михайловна Кузеина — студентка

ул. Пирогова, д. 2, Новосибирск, 630090



И. Г. Пальчикова
ФГБОУ ВПО «Новосибирский национальный исследовательский государственный университет»; ФГБУН «Конструкторско-технологический институт научного приборостроения Сибирского отделения РАН»
Россия

Ирина Георгиевна Пальчикова — д-р техн. наук, доцент, заведующая лабораторией

ул. Пирогова, д. 2, Новосибирск, 630090; ул. Русская, д. 41, Новосибирск, 630058



Е. И. Соленов
ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения РАН»;ФГБОУ ВПО «Новосибирский национальный исследовательский государственный университет»; ФГБОУ ВО «Новосибирский государственный технический университет»
Россия

Евгений Иванович Соленов — д-р биол. наук, профессор, главный научный сотрудник

пр-т акад. Лаврентьева, д. 10, Новосибирск, 630090; ул. Пирогова, д. 2, Новосибирск, 630090; пр-т Карла Маркса, д. 20, Новосибирск, 630073



И. А. Искаков
Новосибирский филиал ФГАУ НМИЦ «МНТК “Микрохирургия глаза” им. акад. С.Н. Федорова» Минздрава России
Россия

Игорь Алексеевич Искаков — д-р мед. наук, заведующий операционным блоком

ул. Колхидская, д. 10, Новосибирск, 630096



Список литературы

1. Maurice D.M. The location of the fluid pump in the cornea. J. Physiol. 1972; 221 (1): 43–54. doi: 10.1113/jphysiol.1972.sp 009737

2. Bonanno J. A. Molecular mechanisms underlying the corneal endothelial pump. Exp. Eye Res. 2012; 95 (1): 2–7. doi: 10.1016/j.exer.2011.06.004

3. Nilsson L.M., Zhang L., Bondar A., et al. Prompt apoptotic response to high glucose in SGLT-expressing renal cells. Am. J. Physiol. Renal Physiol. 2019; 316: 1078–89. doi: 10.1152/ajprenal.00615.2018

4. Srinivas S.P. Dynamic regulation of barrier integrity of the corneal endothelium. Optom. Vis. Sci. 2010 Apr; 87 (4): E239–54. doi: 10.1097/ OPX.0b013e3181d39464

5. Verkman A.S., Ruiz-Ederra J., Levin M. H. Functions of aquaporins in the eye. Prog. Retin. Eye Res. 2008; 27 (4): 420–33. doi: 10.1016/j. preteyeres.2008.04.001

6. Hoffmann E.K., Lambert I.H., Pedersen S.F. Physiology of cell volume regulation in vertebrates. Physiol. Rev. 2009; 89 (1): 193–277.

7. Wehner F., Shimizu T., Sabirov R., Okada Y. Hypertonic activation of a non-selective cation conductance in HeLa cells and its contribution to cell volume regulation. FEBS Lett. 2003; 551 (1–3): 20-4. doi: 10.1016/s0014- 5793(03)00868-8

8. Борзенок С.А., Малюгин Б.Э., Гаврилова Н.А., Комах Ю.А., Тонаева Х.Д. Алгоритм заготовки трупныx роговиц человека для трансплантации: Методические рекомендации. Москва: Офтальмология, 2016.

9. Solenov E.I. Cell volume and sodium content in rat kidney collecting duct principal cells during hypotonic shock. J. Biophys. 2008; 2008:420963. https://doi.org/10.1155/2008/420963

10. Solenov E., Watanabe H., Manley G.T., Verkman A.S. 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. 2004 Feb; 286 (2): C426–32. doi: 10.1152/ajpcell.00298.2003

11. Ilyaskin A.V., Karpov D.I., Medvedev D.A., et al. Quantitative estimation of transmembrane ion transport in rat renal collecting duct principal cells. Gen. Physiol. Biophys. 2014; 33: 13–28. doi: 10.4149/gpb_2013063

12. Kovbasnjuk O.N., Szmulowicz U., Spring K.R. Regulation of the MDCK cell tight junction. J Membr. Biol. 1998; 161 (1): 93–104. doi: 10.1007/ s002329900317

13. Батурина Г.С., Пальчикова И.Г., Конев А.А. и др. Исследование влияния гипотермической консервации на уровень натрия в клетках эндотелия трансплантата роговицы. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2018; 22 (4): 433–7.


Рецензия

Для цитирования:


Батурина Г.С., Каткова Л.Е., Кузеина И.М., Пальчикова И.Г., Соленов Е.И., Искаков И.А. Сравнительное исследование клеточного транспорта в эндотелии роговицы глаза свиньи и человека. Российский офтальмологический журнал. 2022;15(2 (Прил)):115-120. https://doi.org/10.21516/2072-0076-2022-15-2-supplement-115-120

For citation:


Baturina G.S., Katkova L.E., Kuseina I.M., Palchikova I.G., Solenov E.I., Iskakov I.A. A comparative study of endothelial cell transport in pig and human cornea. Russian Ophthalmological Journal. 2022;15(2 (Прил)):115-120. (In Russ.) https://doi.org/10.21516/2072-0076-2022-15-2-supplement-115-120

Просмотров: 111


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2072-0076 (Print)
ISSN 2587-5760 (Online)