Замораживающий раствор с использованием агара для длительного криосохранения срезов мозга негибернирующих животных

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Ранее нами было обнаружено, что функционирование глутаматергических ионотропных механизмов АМПА (а-амино-3-гидрокси-5-метилизоксазол-4-пропионовой кислоты) и НМДА (N-метил-D-аспартата) нарушались после длительного криосохранения срезов головного мозга крыс при - 10°С в течение 30-50 сут. Для выяснения причин криоповреждения АМПА- и НМДА-зависимых механизмов мы исследовали криосохранение срезов обонятельной коры мозга крыс в растворах, состоящих из искусственной цереброспинальной жидкости и агара в различных концентрациях (33, 44 и 50%). После криосохранения срезы отогревались до 37°С и в них были проанализированы изменения амплитуд АМПА- и НМДА-потенциалов, которые отражают активности АМПА- и НМДА-механизмов, по сравнению с значениями до криосохранения. Обнаружено, что АМПА- и НМДА-потенциалы изменялись различно в зависимости от концентрации агара в искусственной цереброспинальной жидкости. В растворах, содержащих 33% агара, амплитуда АМПА-потенциалов увеличивалась на 60%, напротив, амплитуда НМДА-потенциалов была равна значениям до криосохранения. При концентрации агара 44% в растворе наблюдалось увеличение амплитуд АМПА и НМДА на 70 и 80% соответственно. Полное восстановление активностей АМПА- и НМДА-механизмов удалось получить после криосохранения в замораживающем растворе с концентрацией агара 50%. При этих условиях апмлитуды АМПА- и НМДА-потенциалов соответствовали их значениям до криосохранения. Таким образом, полученные результаты показывают, что агар, добавленный в раствор искусственной цереброспинальной жидкости, является криопротектором, защищающий АМПА- и НМДА-зависимые механизмы от криоповреждений. Разработанный нами замораживающий раствор (искусственная цереброспинальная жидкость и агар) для криосохранения эксплантантов мозга негибернирующих животных будет использован для создания криобанка нервной ткани.

Об авторах

А. А Мокрушин

Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН

Email: mok@inbox.ru
Санкт-Петербург, Россия

Список литературы

  1. S. J. Paynter, Brain Res. Bull., 75, 1 (2008).
  2. S. Bojic, A. Murray, and B. L. Bentley, BMC Biol., 19 (1), 56 (2021).
  3. S. S. Parker, A. Moutal, and S. Cai, eNeuro, 5, 0135 (2018).
  4. F Pischedda, C. Montani, and J. Obergasteiger, Front. Cell Neurosci., 12, 81 (2018).
  5. J. Fang and Z. X. Zhang, Cryobiology, 29, 267 (1992).
  6. D. Petite and M. C. Calvet, Brain Res., 747,279 (1997).
  7. T. J. Collier, M. J. Gallagher, and C. D. Sladek, Brain Res., 623, 249 (1993).
  8. S. Jensen, T. Sorensen, and J. Zimmer, Cryobiology, 24, 120 (1987).
  9. А. А. Мокрушин и С. Е. Боровиков, Междунар. журн. прикл. фунд. исслед. 2 (2), 214 (2017).
  10. A. A. Mokrushin, Biol. Bull., 47, 71 (2020).
  11. T.P. Obrenovitch and J. Urenjak, Progr. Neurobiol., 51, 39 (1997).
  12. S. F Traynelis and S. D. Cull-Candy, Nature, 345, 347 (1990).
  13. Ю. И. Пичугин, Теоретические и практические аспекты современной криобиологии (Москва, 2013).
  14. A. G. E. Day, K. S. Bhangra, and C. Murray-Dunning, Tissue Engineering: Part C Methods, 23, 575 (2017).
  15. C. Zhang, Y. Zhou, and L. Zhang, Int. J Mol. Sci., 19, 3330 (2018).
  16. E. E. Benson, K. Harding, and M. Ryan, Cryoletters, 39, 14 (2018).
  17. S. Schneider and H. H. Klein, Eur. J. Med. Res., 16, 396 (2011).
  18. М. И. Митюшов, Н. А. Емельянов, А. А. Мокрушин и др., Переживающий срез мозга как объект нейрофизиологического и нейрохимического исследования (Наука, Л., 1986).
  19. А. А. Мокрушин, Биофизика, 66 (5), 954 (2021).
  20. B. Wowk, https://www.alcor.org (2007).
  21. K. Matsumura, F Hayashi, and T. Nagashima, Commun. Mater., 2, 15 (2021).
  22. D. Pegg, Cryopreservation in Essentials of Tissue Banking, Ed. by G. Galea (Springer Netherlands, 2010).
  23. P. J. Stiff, A. J. Murgo, and C. G. Zaroulis, Cryobiology, 20, 17 (1983).
  24. A. Stolzing, Y. Naaldijk, and V. Fedorova, Transfus. Apher. Sci., 46, 137 (2012).
  25. Б. П. Шипунов и В. И. Маркин, Химия растительного сырья, № 1, 73 (2020).
  26. А. И. Усов, Химия растительного сырья, № 2, 7 (2021).
  27. A. I. Usov, Adv. Carbohydrate Chem. Biochem., 65, 115 (2011).
  28. C. Delattre, T. A. Fenoradosoa, and P. Michaud, Brazil. Arch. Biol. Technol., 54 (6), 1075 (2011).
  29. A. M. Sousa, J. Borges, and A. F. Silva, Carbohydrate Polymers, 96 (1), 163 (2013).
  30. T. Matsuhashi, Agar/Food Gels, Ed. by Harris (Dordrecht, 1990).
  31. В. А. Евтушенко и Г. В. Варфаломеева, Высокомолекуляр. соединения, 5, 1867 (1963).
  32. Б. П. Шипунов, В. Е. Коптев, и В. И. Маркин, Химия растительного сырья, № 1, 53 (2018).
  33. A. I. Usov, Food Hydrocolloids, 12 (3), 301 (1998).
  34. Е. А. Анциферов, Е. В. Кудрявцева и А. А. Соболева, Вестн. Иркутского гос. техн. ун-та, 6 (46), 171 (2010).
  35. О. А. Максимова и В. В. Митин, Пищевая промышленность, 7, 45 (2013).

© Российская академия наук, 2023

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах