Dysfunction of kidney endothelium after ischemia/reperfusion and its prevention by mitochondria-targeted antioxidant


Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

One of the most important pathological consequences of renal ischemia/reperfusion (I/R) is kidney malfunctioning. I/R leads to oxidative stress, which affects not only nephron cells but also cells of the vascular wall, especially endothelium, resulting in its damage. Assessment of endothelial damage, its role in pathological changes in organ functioning, and approaches to normalization of endothelial and renal functions are vital problems that need to be resolved. The goal of this study was to examine functional and morphological impairments occurring in the endothelium of renal vessels after I/R and to explore the possibility of alleviation of the severity of these changes using mitochondria-targeted antioxidant 10-(6′-plastoquinonyl)decylrhodamine 19 (SkQR1). Here we demonstrate that 40-min ischemia with 10-min reperfusion results in a profound change in the structure of endothelial cells mitochondria, accompanied by vasoconstriction of renal blood vessels, reduced renal blood flow, and increased number of endothelial cells circulating in the blood. Permeability of the kidney vascular wall increased 48 h after I/R. Injection of SkQR1 improves recovery of renal blood flow and reduces vascular resistance of the kidney in the first minutes of reperfusion; it also reduces the severity of renal insufficiency and normalizes permeability of renal endothelium 48 h after I/R. In in vitro experiments, SkQR1 provided protection of endothelial cells from death provoked by oxygen–glucose deprivation. On the other hand, an inhibitor of NO-synthases, L-nitroarginine, abolished the positive effects of SkQR1 on hemodynamics and protection from renal failure. Thus, dysfunction and death of endothelial cells play an important role in the development of reperfusion injury of renal tissues. Our results indicate that the major pathogenic factors in the endothelial damage are oxidative stress and mitochondrial damage within endothelial cells, while mitochondria-targeted antioxidants could be an effective tool for the protection of tissue from negative effects of ischemia.

Об авторах

S. Jankauskas

Lomonosov Moscow State University, Belozersky Institute of Physico-Chemical Biology

Email: zorov@genebee.msu.ru
Россия, Moscow, 119991

N. Andrianova

Lomonosov Moscow State University, Belozersky Institute of Physico-Chemical Biology

Email: zorov@genebee.msu.ru
Россия, Moscow, 119991

I. Alieva

Lomonosov Moscow State University, Belozersky Institute of Physico-Chemical Biology

Email: zorov@genebee.msu.ru
Россия, Moscow, 119991

A. Prusov

Lomonosov Moscow State University, Belozersky Institute of Physico-Chemical Biology

Email: zorov@genebee.msu.ru
Россия, Moscow, 119991

D. Matsievsky

Institute of General Pathology and Pathophysiology

Email: zorov@genebee.msu.ru
Россия, Moscow, 125315

L. Zorova

Lomonosov Moscow State University, Belozersky Institute of Physico-Chemical Biology; Lomonosov Moscow State University, International Laser Center

Email: zorov@genebee.msu.ru
Россия, Moscow, 119991; Moscow, 119991

I. Pevzner

Lomonosov Moscow State University, Belozersky Institute of Physico-Chemical Biology

Email: zorov@genebee.msu.ru
Россия, Moscow, 119991

E. Savchenko

Lomonosov Moscow State University, Faculty of Bioengineering and Bioinformatics

Email: zorov@genebee.msu.ru
Россия, Moscow, 119991

Y. Pirogov

Lomonosov Moscow State University, Faculty of Physics

Email: zorov@genebee.msu.ru
Россия, Moscow, 119991

D. Silachev

Lomonosov Moscow State University, Belozersky Institute of Physico-Chemical Biology

Email: zorov@genebee.msu.ru
Россия, Moscow, 119991

E. Plotnikov

Lomonosov Moscow State University, Belozersky Institute of Physico-Chemical Biology

Автор, ответственный за переписку.
Email: plotnikov@genebee.msu.ru
Россия, Moscow, 119991

D. Zorov

Lomonosov Moscow State University, Belozersky Institute of Physico-Chemical Biology

Автор, ответственный за переписку.
Email: zorov@genebee.msu.ru
Россия, Moscow, 119991

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Pleiades Publishing, Ltd., 2016

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».