Миопротективное действие неквантового ацетилхолина: модель миопатического компонента хронической воспалительной демиелинизирующей полиневропатии in vitro

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Введение. Хроническая воспалительная демиелинизирующая полиневропатия (ХВДП) — одна из наиболее часто встречающихся первичных полиневропатий. В основе мышечной атрофии при ХВДП лежит денервационный процесс, в то же время восстановление мышечной силы у пациентов на фоне патогенетического лечения может происходить не в полной мере, продлевая период нетрудоспособности. Сведения о факторах, влияющих на трофическую функцию мышечной ткани, могут быть использованы для лечения нервно-мышечных болезней.

Цель исследования — изучить трофотропные свойства плазмы крови участников исследования и миопротективное действие ацетилхолина в концентрации, сопоставимой с неквантовым выбросом, на модели миопатического компонента ХВДП in vitro.

Материалы и методы. В исследование включены 25 пациентов с диагнозом: типичная форма ХВДП согласно критериям EFNS/PNS 2010. Контрольную группу составили 25 здоровых добровольцев. У всех участников исследования измеряли уровень антител к никотиновым холинорецепторам в плазме крови. Разработаны методика органотипического культивирования ткани скелетной мышцы и модель миопатического компонента ХВДП in vitro. Проведена оценка влияния плазмы крови участников исследования на рост эксплантатов ткани скелетной мышцы в условиях органотипического культивирования.

Результаты. У больных ХВДП выявлены полиневритический синдром с симметричными двигательными и чувствительными нарушениями разной степени выраженности (100%); синдром мышечных атрофий (88%) и синдром сенситивной атаксии (84%). По шкале инвалидизации (ODSS INCAT) в руках медиана составила 2 [1; 3] балла, в ногах — 3 [2; 5] балла. По Шкале невропатических нарушений (NIS) медиана составила 17 [10; 34] баллов. Уровень антител к никотиновым холинорецепторам у пациентов с ХВДП (0,47 [0,31; 0,54] нмоль/л) был выше, чем в контрольной группе (0,02 [0,01; 0,03] нмоль/л). Впервые в условиях органотипического культивирования ткани скелетной мышцы обнаружен миотоксический эффект плазмы крови пациентов с ХВПД. В разведениях 1 : 70 об. и 1 : 100 об. плазма крови больных ингибировала рост эксплантатов ткани скелетной мышцы на 27% (n = 120; p < 0,001) и 21% (n = 120; p < 0,001) соответственно. Данный миотоксический эффект устранял ацетилхолин в концентрации, сопоставимой с неквантовым выбросом (10–8 М).

Заключение. Полученные результаты расширяют представление о повреждении скелетных мышц при ХВДП и роли неквантового ацетилхолина в регуляции трофики скелетной мышцы.

Об авторах

Артур Владимирович Гавриченко

ФГБОУ ВО «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени акад. И.П. Павлова»; ФГБУН «Институт физиологии им. И.П. Павлова»

Автор, ответственный за переписку.
Email: arthyrgavrichenko@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-1286-7192

врач-невролог Отделения неврологии № 2 клиники НИИ неврологии

Россия, Санкт-Петербург; Санкт-Петербург

Наталья Анатольевна Пасатецкая

ФГБОУ ВО «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени акад. И.П. Павлова»; ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр имени В.А. Алмазова»

Email: 79046449523@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-8979-6460

к.б.н., доцент кафедры нормальной физиологии, м.н.с.

Россия, Санкт-Петербург; Санкт-Петербург

Мария Георгиевна Соколова

ФГБОУ ВО «Российский государственный педагогический университет имени А.И. Герцена»

Email: sokolova.m08@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-3829-9971

д.м.н., доцент кафедры анатомии и физиологии человека и животных

Россия, Санкт-Петербург

Екатерина Валентиновна Лопатина

ФГБОУ ВО «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени акад. И.П. Павлова»; ФГБУН «Институт физиологии им. И.П. Павлова»

Email: evlopatina@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-0729-5852

д.б.н., зав. кафедрой нормальной физиологии, в.н.с. лаб. физиологии сердечно-сосудистой и лимфатической систем

Россия, Санкт-Петербург; Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Dyck P.J.B., Tracy J.A. History, Diagnosis, and management of chronic inflammatory demyelinating polyradiculoneuropathy. Mayo Clin. Proc. 2018; 93(6): 777–793. doi: 10.1016/j.mayocp.2018.03.026
  2. Gilmore K.J., Kirk E.A., Doherty T.A. Abnormal motor unit firing rates in chronic inflammatory demyelinating polyneuropathy. J. Neurol. Sci. 2020; 414: 116859. doi: 10.1016/j.jns.2020.116859
  3. Hokkoku K., Matsukura K., Uchida Y. Quantitative muscle ultrasound is useful for evaluating secondary axonal degeneration in chronic inflammatory demyelinating polyneuropathy. Brain Behav. 2017; 7(10): e00812. doi: 10.1002/brb3.812
  4. Markvardsen L.K., Carstens A.K.R., Knak K.L. Muscle strength and aerobic capacity in patients with CIDP one year after participation in an exercise trial. J. Neuromuscul. Dis. 2019; 6(1): 93–97. doi: 10.3233/JND-180344
  5. Gilmore K.J., Fanous J., Doherty T.J. Nerve dysfunction leads to muscle morphological abnormalities in chronic inflammatory demyelinating polyneuropathy assessed by MRI. Clin. Anat. 2020; 33(1): 77–84. doi: 10.1002/ca.23473
  6. Mitchell J.F., Silver A. The spontaneous release of acetylcholine from the denervated hemidiaphragm of the rat. J. Physiol. 1963; 165(1): 117–129. doi: 10.1113/jphysiol.1963.sp007046
  7. Кубасов И.В., Кривой И.И., Лопатина Е.В. Влияние экзогенного ацетилхолина на нервно-мышечную передачу утомляемой диафрагмы крысы. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 1994; 118 (5): 1153–1155. Kubasov I.V., Krivoj I.I., Lopatina E.V. The effect of exogenous acetylcholine on the neuromuscular transmission of the fatigued rat diaphragm. Bull. Exp. Biol. Med. 1994; 118 (5): 1153–1155. (In Russ.)
  8. Кривой И.И., Кубасов И.В., Лопатина Е.В. Исследование восстановления работоспособности утомляемой диафрагмы крысы после применения экзогенного ацетилхолина. Физиологический журнал им. И.М. Сеченова. 1994; 80(9): 61–66. Krivoj I.I., Kubasov I.V., Lopatina E.V. Investigation of the restoration of the working capacity of the fatigued rat diaphragm after the use of exogenous acetylcholine. Fiziologicheskiy zhurnal im. I.M. Sechenova. 1994; 80(9): 61–66. (In Russ.)
  9. Кривой И.И., Кравцова В.В., Лопатина Е.В. Гиперполяризующий эффект ацетилхолина в скелетной мышце с различным типом мышечных волокон. Журнал эволюционной биохимии и физиологии. 2000; 36(24): 377–379. Krivoj I.I., Kravsova V.V., Lopatina E.V. Hyperpolarizing effect of acetylcholine in skeletal muscle with different types of muscle fibers. Zhurnal evolyutsionnoy biokhimii i fiziologii. 2000; 36(24): 377–379. (In Russ.)
  10. Cisterna B.A., Vargas A.A., Puebla C. Active acetylcholine receptors prevent the atrophy of skeletal muscles and favor reinnervation. Nat. Commun. 2020; 11(1): 1073. doi: 10.1038/s41467-019-14063-8
  11. Van den Bergh P.Y.K., Hadden R.D.M., Bouche P., Cornblath D.R. European Federation of Neurological Societies/Peripheral Nerve Society guideline on management of chronic inflammatory demyelinating polyradiculoneuropathy: report of a joint task force of the European Federation of Neurological Societies and the Peripheral Nerve Society — first revision. Eur. J. Neurol. 2010; 17(3): 356–363. doi: 10.1111/j.1468-1331.2009.02930.x
  12. Супонева Н.А., Наумова Е.С., Гнедовская Е.В. Хроническая воспалительная демиелинизирующая полинейропатия у взрослых: принципы диагностики и терапия первой линии. Нервно-мышечные болезни. 2016; 6(1): 44–53. Suponeva N.A., Naumova E.S., Gnedovskaya E.V. Chronic inflammatory demyelinating polyneuropathy in adults: diagnostic approaches and first line therapy. Nervno-myshechnye bolezni. 2016; 6(1): 44–53. (In Russ.) DOI: 10.17 650/2222-8721-2016-6-1-44-53
  13. Dolly J.O., Barnard E.A. Nicotinic acetylcholine receptors: An overview. Biochem Pharmacol. 1984; 33(6): 841–858. doi: 10.1016/0006-2952(84)90437-4
  14. Lindstrom J., Criado M., Ratnam M. Using monoclonal antibodies to determine the structures of acetylcholine receptors from electric organs, muscles, and neurons. Ann. N. Y. Acad. Sci. 1987; 505: 208–225. doi: 10.1111/j.1749-6632.1987.t
  15. Sudhof T.S. The synaptic vesicle cycle. Annu. Rev. Neurosci. 2004; 27: 509–547. doi: 10.1146/annurev.neuro.26.041002.131412
  16. Kuffler S.W., Yoshikami D. The number of transmitter molecules in a quantum: an estimate from iontophoretic application of acetylcholine at the neuromuscular synapse. J. Physiol. 1975; 251(2): 465–482. doi: 10.1113/jphysiol.1975.sp011103
  17. Fletcher P., Forrester T. The effect of curare on the release of acetylcholine from mammalian motor nerve terminals and an estimate of quantum content. J. Physiol. 1975; 251(1): 131–144. doi: 10.1113/jphysiol.1975.sp011084
  18. Nikolsky E.E., Oranska T.I., Vyskocil F. Non-quantal acetylcholine release in the mouse diaphragm after phrenic nerve crush and during recovery. Exp. Physiol. 1996; 81(3): 341–348. doi: 10.1113/expphysiol.1996.sp003938
  19. Vyskocil F., Vrbova G. Non-quantal release of acetylcholine affects polyneuronal innervation on developing rat muscle fibres. Eur. J. Neurosci. 1993; 5(12): 1677–1683. doi: 10.1111/j.1460-9568.1993.tb00235.x
  20. Bray J.J., Forrest J.W., Hubbard J.I. Evidence for the role of non-quantal acetylcholine in the maintenance of the membrane potential of rat skeletal muscle. J. Physiol. 1982; 326: 285–296. doi: 10.1113/jphysiol.1982.sp014192

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Влияние плазмы крови больных ХВДП на рост эксплантатов ткани скелетной мышцы. *p < 0,001 по сравнению с контролем.

Скачать (86KB)
Метаданные
3. Рис. 2. АХ в концентрации, сопоставимой с неквантовым выбросом (10–8 М), нивелирует миотоксический эффект плазмы крови больных ХВДП. *p < 0,001 по сравнению с контролем.

Скачать (55KB)
Метаданные

© Гавриченко А.В., Пасатецкая Н.А., Соколова М.Г., Лопатина Е.В., 2022

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

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».