danДоклады Национальной академии наук БеларусиDoklady of the National Academy of Sciences of Belarus1561-83232524-2431The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1561-8323-2026-70-3-232-239dan-1314Research ArticleМЕДИЦИНАMEDICINEВлияние инъекций суспензии митохондрий на изменение биохимических показателей сыворотки крови у крыс при ишемическом повреждении мышцEffect of mitochondrial suspension injections on changes in serum biochemical parameters in rats with ischemic muscle damagehttps://orcid.org/0000-0001-9982-0719ЖаворонокИ. П.ZhavoronokI. P.

Жаворонок Ирина Петровна – канд. биол. наук, доцент, заведующий центром

ул. Академическая, 28, 220072, Минск

Zhavoronok Irina P. – Ph. D. (Biology), Associate Professor, Head of the Сenter

28, Akademicheskaya Str., 220072, Minsk

 

iri8308@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1786-5185СчастнаяН. И.SchastnayaN. I.

Счастная Надежда Ивановна – канд. биол. наук, доцент, вед. науч. сотрудник

ул. Академическая, 28, 220072, Минск

Schastnaya Nadezhda I. – Ph. D. (Biology), Associate Professor, Leading Researcher

28, Akademicheskaya Str., 220072, Minsk

Nadezhda.schastnaya@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5418-0874АнтиповаО. А.AntipovaO. A.

Антипова Ольга Александровна – науч. сотрудник

ул. Академическая, 28, 220072, Минск

Antipova Olga А. – Researcher

28, Akademicheskaya Str., 220072, Minsk

mayuha@yandex.byhttps://orcid.org/0000-0002-1878-9623БасалайА. А.BasalaiA. A.

Басалай Анастасия Александровна – ст. науч. сотрудник

ул. Академическая, 28, 220072, Минск

Basalai Anastasia A. – Senior Researcher

28, Akademicheskaya Str., 220072, Minsk

anastasiya.basalay@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0001-7849-6497БогданВ. Г.BogdanV. G.

Богдан Василий Генрихович – д-р мед. наук, профессор, академик-секретарь

пр-т Независимости, 66, 220072, Минск

Bogdan Vasiliy G. – D. Sc. (Medicine), Professor, Academician-Secretary

66, Nezavisimosti Ave., 220072, Minsk

medic@presidium.basnet.byИнститут физиологии Национальной академии наук БеларусиБеларусьInstitute of Physiology of the National Academy of Sciences of BelarusBelarusОтделение медицинских наук Национальной академии наук БеларусиБеларусьDepartment of Medical Sciences of the National Academy of Sciences of BelarusBelarus202609072026703232239Copyright © Жаворонок И.П., Счастная Н.И., Антипова О.А., Басалай А.А., Богдан В.Г., 20262026Жаворонок И.П., Счастная Н.И., Антипова О.А., Басалай А.А., Богдан В.Г.Zhavoronok I.P., Schastnaya N.I., Antipova O.A., Basalai A.A., Bogdan V.G.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://doklady.belnauka.by/jour/article/view/1314

Ишемия конечностей является тяжелой формой повреждения и дисфункционирования скелетных мышц. Повреждение митохондрий играет ключевую роль в развитии мышечных ишемических патологий. Трансплантация митохондрий рассматривается в качестве новой эффективной терапевтической стратегии, способной повысить жизнеспособность и улучшить функциональное состояние поврежденных скелетных мышц. В работе анализируются изменения уровня ряда биохимических показателей сыворотки крови крыс Wistar с экспериментальной хронической ишемией задних конечностей, а также при коррекции указанной патологии с применением суспензии митохондрий. Установлено, что при экспериментальной хронической ишемии задних конечностей достоверно был повышен уровень креатинина, аланинаминотрансферазы и общей креатинкиназы в сыворотке крови крыс, а также отмечен рост уровня интерлейкина-6 и интерлейкина-10, что указывает на наличие локального воспаления. Локальное введение суспензии митохондрий для коррекции повреждений в ишемизированных мышцах показало протекторное и репаративное действия, что отразилось в биохимических показателях в сторону нормализации их значений. Таким образом, развитие периферической ишемии сопровождается гиперферментемией и ростом активности креатинкиназы. Коррекция периферических ишемических повреждений мышечной ткани путем локального введения суспензии митохондрий в область повреждения оказывает выраженное цитопротекторное и иммуномодулирующее действие.

Limb ischemia is a severe form of damage to skeletal muscle tissue, which leads to decreased viability and dysfunction. Mitochondrial damage plays a key role in the development of skeletal muscle ischemia. Mitochondrial transplantation as a new effective therapeutic strategy for replacing defective mitochondria is expected to increase the viability and improve the functional state of damaged skeletal muscles. An analysis of changes in the levels of a number of biochemical parameters in the blood serum of Wistar rats with experimental ischemia of the hind limbs and during the correction of these pathologies using a suspension of mitochondria was carried out. Serum levels of creatinine, alanine aminotransferase, total creatine kinase, interleukin-6 and interleukin-10 were significantly increased during experimental hind limb ischemia in rats. Correction of damage in ischemic muscles using injections of a suspension of mitochondria had protective and reparative effects in damaged tissues, which caused changes in the biochemical parameters of blood serum towards normalization. Thus, peripheral ischemia is accompanied by hyperenzymemia and increased creatine kinase activity, while local administration of a mitochondrial suspension to site of injury produces pronounced cytoprotective and immunomodulatory effect.

хроническая ишемия задних конечностейсуспензия митохондрийбиохимические показатели сыворотки кровиинтерлейкин-6интерлейкин-10chronic hindlimb ischemiamitochondrial suspensionserum biochemical parametersinterleukin-6interleukin-10ReferencesCreager, M. A. Acute limb ischemia / M. A. Creager, J. A. Kaufman, M. S. Conte // New England Journal of Medicine. – 2012. – Vol. 366, N 23. – P. 2198–2206. https://doi.org/10.1056/nejmcp1006054Creager M. A., Kaufman J. A., Conte M. S. Acute limb ischemia. New England Journal of Medicine, 2012, vol. 366, no. 23, pp. 2198–2206. https://doi.org/10.1056/nejmcp1006054Concise review: cell therapy for critical limb ischemia: an integrated review of preclinical and clinical studies / M. Qadura, D. C. Terenzi, S. Verna [et al.] // Stem Cells. – 2018. – Vol. 36, N 2. – P. 161–171. https://doi.org/10.1002/stem.2751Qadura M., Terenzi D. C., Verma S., Al-Omran M., Hess D. A. Concise review: cell therapy for critical limb ischemia: an integrated review of preclinical and clinical studies. Stem Cells, 2018, vol. 36, no. 2, pp. 161–171. https://doi.org/10.1002/stem.2751Annex, B. H. Therapeutic angiogenesis for critical limb ischaemia / B. H. Annex // Nature Reviews Cardiology. – 2013. – Vol. 10. – P. 387–396. https://doi.org/10.1038/nrcardio.2013.70Annex B. H. Therapeutic angiogenesis for critical limb ischaemia. Nature Reviews Cardiology, 2013, vol. 10, pp. 387–396. https://doi.org/10.1038/nrcardio.2013.70Chronology of mitochondrial and cellular events during skeletal muscle ischemia-reperfusion / S. Paradis, A.-L. Charles, A. Meyer [et al.] // American Journal of Physiology-Cell Physiology. – 2016. – Vol. 310, N 11. – P. 968–982. https://doi.org/10.1152/ajpcell.00356.2015Paradis S., Charles A.-L., Meyer A., Lejay A., Scholey J. W., Chakfé N., Zoll J., Geny B. Chronology of mitochondrial and cellular events during skeletal muscle ischemia-reperfusion. American Journal of Physiology-Cell Physiology, 2016, vol. 310, no. 11, pp. 968–982. https://doi.org/10.1152/ajpcell.00356.2015Durhuus, J. A. Mitochondria in health and disease / J. A. Durhuus, C. Desler, L. J. Rasmussen // Mitochondrion: 3rd Annual Conference of Society for Mitochondrial Research and Medicine, 19–20 December 2013 / Bengaluru, India. – 2015. – Vol. 20. – P. 7–12. https://doi.org/10.1016/j.mito.2014.10.004Durhuus J. A., Desler C., Rasmussen L. J. Mitochondria in health and disease. Mitochondrion. 3rd Annual Conference of Society for Mitochondrial Research and Medicine, 19–20 December 2013, Bengaluru, India, 2015, vol. 20, pp. 7–12. https:// doi.org/10.1016/j.mito.2014.10.004Mitochondrial transplantation: from animal models to clinical use in humans / J. D. McCully, D. B. Cowan, S. M. Emani, P. J. del Nido // Mitochondrion. – 2017. – Vol. 34, – P. 127–134. https://doi.org/10.1016/j.mito.2017.03.004McCully J. D., Cowan D. B., Emani S. M., del Nido P. J. Mitochondrial transplantation: from animal models to clinical use in humans. Mitochondrion, 2017, vol. 34, pp. 127–134. https://doi.org/10.1016/j.mito.2017.03.004Mitochondrial transplantation ameliorates acute limb ischemia / A. Orfany, C. G. Arriola, I. P. Doulamis [et al.] // Journal of Vascular Surgery. – 2020. – Vol. 71, N 3. – P. 1014–1026. https://doi.org/10.1016/j.jvs.2019.03.079Orfany A., Arriola C. G., Doulamis I. P., Guariento A., Ramirez-Barbieri G., Moskowitzova K., Shin B., Blitzer D., Rogers C., del Nido P. J., McCully J. D. Mitochondrial transplantation ameliorates acute limb ischemia. Journal of Vascular Surgery, 2020, vol. 71, no. 3, pp. 1014–1026. https://doi.org/10.1016/j.jvs.2019.03.079Влияние суспензии митохондрий на ноцицептивную чувствительность и репаративные процессы в ишеми зи рованной ткани при экспериментальной ангиопатии / И. П. Жаворонок, Е. В. Федорова, О. А. Антипова, А.-М. В. Ерофеева // Новости медико-биологических наук. – 2023. – Т. 23, № 3. – С. 42–43.Zhavoronok I. P., Fedorova E. V., Antipova O. A., Erofeeva A.-M. V. The effect of mitochondrial suspension on nociceptive sensitivity and reparative processes in ischemic tissue in experimental angiopathy. Novosti mediko-biologicheskikh nauk = News of Biomedical Sciences, 2023, vol. 23, no. 3, pp. 42–43 (in Russian).Патогенетическая модель хронической артериальной недостаточности кровоснабжения конечности в эксперименте / В. Г. Богдан, А. С. Доронькина, И. П. Жаворонок [и др.] // Хирургия. Восточная Европа. – 2024. – Т. 13, № 1. – С. 38–48. https://doi.org/10.34883/pi.2024.13.1.017Bogdan V., Doronkina A., Zhavoronok I., Fedorova E., Filippovich T., Lepeshko S., Mankovskaya S. Pathogenetic model of chronic arterial insufficiency of blood supply to a limb in an experiment. Khirurgiya. Vostochnaya Evropa = Surgery. Eastern Europe, 2024, vol. 13, no. 1, pp. 38–48 (in Russian).Isolation of mitochondria from cells and tissues / P.-Ch. Liao, C. Bergamini, R. Fato [et al.] // Methods in Cell Biology. – 2020. – Vol. 155. – P. 3–31. https://doi.org/10.1016/bs.mcb.2019.10.002Liao P.-C., Bergamini C., Fato R., Pon L. A., Pallotti F. Isolation of mitochondria from cells and tissues. Methods in Cell Biology, 2020, vol. 155, pp. 3–31. https://doi.org/10.1016/bs.mcb.2019.10.002Губич, О. И. Медицинская биохимия. Практикум / О. И. Губич. – Мн., 2014. – 100 с.Gubich O. I. Medical Biochemistry. Practical Course. Minsk, 2014. 100 p. (in Russian).Физиологические, биохимические и биометрические показатели нормы экспериментальных животных: справ. / Т. В. Абрашова, Я. А. Гущин, М. А. Ковалева [и др.]; под ред. В. Г. Макарова, М. Н. Макаровой. – СПб., 2013. – 116 с.Abrashova T. V., Guschin Ja. A., Kovaleva M. A., Rybakova A. V., Selezneva A. I., Sokolova A. P., Hodko S. V. Physiological, Biochemical and Biometric Parameters of Experimental Animals: a reference book. Saint Petersburg, 2013. 116 p. (in Russian).Экспериментальная модель сахарного диабета 2-го типа у крыс, вызванная диетой с высоким содержанием жиров и стрептозотоцином в низкой дозе / О. А. Кайдаш, В. В. Иванов, А. И. Венгеровский [и др.] // Бюллетень сибирской медицины. – 2020. – Т. 19, № 2. – С. 41–47. https://doi.org/10.20538/1682-0363-2020-2-41-47Kaydash O. A., Ivanov V. V., Vengerovsky A. I., Buyko E. E., Schepetkin I. A. The experimental model of type 2 diabetes mellitus caused by a high-fat diet with low-dose streptozotocin in rats. Byulleten’ sibirskoi meditsiny = Bulletin of Siberian Medicine, 2020, vol. 19, no. 2, pp. 41–47. https://doi.org/10.20538/1682-0363-2020-2-41-47Изменение биохимических показателей сыворотки крови у крыс линии Вистар, перенесших хронический стресс / К. А. Кидун, А. Н. Литвиненко, Т. С. Угольник [и др.] // Проблемы здоровья и экологии. – 2019. – № 4. – С. 62–67. https://doi.org/10.51523/2708-6011.2019-16-4-12Kidun K. A., Litvinenko A. N., Ugolnik T. S., Golubykh N. M., Solodova E. K. Changes of the biochemical parameters of the blood serum of Wistar rats exposed to chronic stres. Problemy zdorov’ya i ekologii = Health and Ecology Issues, 2019, no. 4, pp. 62–67 (in Russian). https://doi.org/10.51523/2708-6011.2019-16-4-12Евдокимова, Н. Е. Синдром повышенной креатинфосфокиназы плазмы как диагностическая дилемма / Н. Е. Евдокимова, О. В. Цыганкова, Л. Д. Латынцева // Русский медицинский журнал. – 2021. – Т. 29, № 2. – С. 18–25.Evdokimova N. E., Tsygankova O. V., Latyntseva L. D. Evaluation of plasma creatine phosphokinase as a diagnostic dilemma. Russkii meditsinskii zhurnal [Russian Medical Journal], 2021, vol. 29, no. 2, pp. 18–25 (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.