microcirculationРегионарное кровообращение и микроциркуляцияRegional blood circulation and microcirculation1682-66552712-9756Academician I.P. Pavlov First St. Petersburg State Medical University10.24884/1682-6655-2018-17-4-62-68microcirculation-263Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ (ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ)ORIGINAL ARTICLES (EXPERIMENTAL INVESTIGATIONS)Динамика коагуляционного гемостаза у крыс в постишемическом периодеThe coagulation hemostasis dynamics in rats in the post-ischemic timeГоршковаО. П.GorshkovaO. P.

канд. биол. наук, старший научный сотрудник лаборатории физиологии сердечно-сосудистой и лимфатической систем,

199034, Санкт-Петербург, наб. Макарова, д. 6

Senior Researcher,

199034, St. Petersburg, Makarova Emb., 6

o_gorshkova@inbox.ruШуваеваВ. Н.ShuvaevaV. N.

канд. биол. наук, старший научный сотрудник лаборатории физиологии сердечнососудистой и лимфатической систем,

199034, Санкт-Петербург, наб. Макарова, д. 6

Senior Researcher,

199034, St. Petersburg, Makarova Emb., 6

ДворецкийД. П.DvoretskijD. P.

д-р мед. наук, членкорреспондент РАН, главный научный сотрудник лаборатории физиологии сердечно-сосудистой и лимфатической систем,

199034, Санкт-Петербург, наб. Макарова, д. 6

Chief Researcher,

 

dvoretskiidp@infran.ruФедеральное государственное бюджетное учреждение науки «Институт физиологии имени И. П. Павлова» Российской академии наукРоссияFederal State Budgetary Institution of Science «Pavlov Institute of Physiology» of Russian Academy of SciencesRussian FederationФедеральное государственное бюджетное учреждение науки «Институт физиологии имени И. П. Павлова» Российской академии наукРоссияPavlov Institute of Physiology, Russian Academy of Sciences (IF RAS), Laboratory of Physiology of the Cardiovascular and Lymphatic SystemsRussian Federation2018190220191746268Copyright © Горшкова О.П., Шуваева В.Н., Дворецкий Д.П., 20192019Горшкова О.П., Шуваева В.Н., Дворецкий Д.П.Gorshkova O.P., Shuvaeva V.N., Dvoretskij D.P.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.microcirc.ru/jour/article/view/263Введение

Введение. Ишемические повреждения эндотелия сосудов влияют на коагуляционный гемостаз, ухудшая гемодинамику микроциркуляторной сосудистой сети головного мозга в результате реологической окклюзии. Изменения системы свертывания крови в отдаленном постишемическом периоде имеют свои особенности, которые в настоящее время изучены недостаточно.

Цель работы – изучить коагуляционный гемостаз и простациклин-синтетическую активность эндотелия пиальных сосудов у крыс на протяжении 21-го дня после однократной кратковременной транзиторной ишемии головного мозга.

Материал и методы

Материал и методы. Ишемия воспроизводилась с помощью 12-минутной окклюзии обеих сонных артерий с одновременной управляемой гипотензией. Постишемические изменения исследовали в 4 отдельных группах крыс: на 3-й, 7-й, 14-й и 21-й день после ишемии. Состояние системы свертывания крови оценивали по времени образования сгустка в цитратной плазме автоматическим оптическим коагулометрическим методом с использованием скриннинговых тестов определения протромбинового и тромбинового времени и концентрации фибриногена, а простациклин-синтезирующую активность эндотелия – по реакции пиальных артериальных сосудов на индометацин.

Результаты

Результаты. На 3-й день после ишемии наблюдалось увеличение протромбинового времени. Уровень фибриногена увеличивался на 3-й день и 14-й день постишемического периода. На 21-й день после воздействия снижалось тромбиновое время. Выявлена обратная корреляция простациклин-синтетической активности эндотелия пиальных сосудов с уровнем фибриногена и прямая корреляция с площадью сечения этих сосудов.

Выводы

Выводы. Кратковременная глобальная ишемия головного мозга вызывает изменение механизмов системы свертывания крови, сохраняющиеся на протяжении 21 дня постишемического периода. Постишемические нарушения в системе гемостаза связаны с изменениями простациклин-синтетической активности эндотелия мозговых сосудов, что, наряду с ослаблением антиагрегационной способности сосудистой системы, является причиной сужения просвета сосудов пиального артериального русла. 

Introduction

Introduction. Ischemic injury to the endothelium influences on a coagulation hemostasis, worsening hemodynamics of cerebral microcirculation as a result of rheological occlusion. The long-term post-ischemic blood clotting system changes are not studied well by now.

The work purpose – to study a coagulation hemostasis and endothelial prostacyclin – synthetic activity of pial vessels within 21 days after single short-term transient cerebral ischemia in rat.

Material and Methods

Material and Methods. Ischemia was reproduced by means of 12-minute time occlusion of both carotids with the simultaneous arterial hypotension. Post-ischemic changes were investigated in 4 groups of rats: on the 3rd, 7th, 14th and 21st day after ischemia. The state of blood clotting system was estimated on time of clot formation in the blood plasma by an automatic optical method with use of screening tests of definition of prothrombin and thrombin clotting time and concentration of fibrinogen. Endothelial prostacyclin – synthetic activity was estimated by pial vessel reaction to indometacin.

Results

Results. On the 3rd day after ischemia the increase in prothrombin time was observed. Level of fibrinogen increased on the 3rd and the 14th days of the post-ischemic time. On the 21st day after ischemia thrombin time decreased. The inverse correlation of pial vessel endothelial prostacyclin – synthetic activity with the fibrinogen level and direct correlation with vessel cross-sectional area of these vessels is established.

Conclusions

Conclusions. Short-time global cerebral ischemia causes changes of blood clotting system mechanisms lasting for 21 days of the post-ischemic time. Post-ischemic abnormalities in hemostasis system are connected with changes in endothelial prostacyclin – synthetic activity of cerebral vessels that, along with decreased anti-aggregation ability of vascular system, is also the reason of narrowing of the lumen in pial vessels. 

coagulation hemostasiscerebral ischemiapial vesselscoagulation hemostasiscerebral ischemiapial vesselsReferencesКривохижина Л. В., Давыдова Е. В., Альтман Д. Ш. и др. Церебральные микроциркуляторные расстройства и показатели гемостаза у ветеранов Афганистана с ранними формами хронической ишемии мозга // Ом. науч. вестн. 2013. № 1 (118). С. 65–67.Krivokhizhina LV, Davydova EV, Al’tman DSh, ZurochkaAV, ErmolaevaEN. Cerebral’nye mikrocirkulyatornye rasstrojstva I pokazateli gemostaza y veteranov Afganistana s raznymi formami khronicheskoj ishemii mozga. Omsk scientific bulletin. 2013;1(118):65–67. (In Russ.).Танашян М. М., Ионова В. Г. Малые ишемические инсульты: гемореология, гемостаз // Журн. неврол. и психиатр. им. С. С. Корсакова (Прил.: Инсульт). – 2003. – № 9. – С. 138–141.Tanashyan ММ, Ionova VG. Malye ishemicheskie insul’ty: gemoreologiya, gemostaz. Zhurnal nevrologii i psikhiatrii imeni S. S. Korsakova. (Prilozhenie «Insul’t»). 2003;9:138–141. (In Russ.].Шутов А. А., Байдина Т. В., Агафонов А. В. Дисфункция эндотелия у больных с ишемическим инсультом // Журн. неврол. и психиатрии им. C. С. Корсакова. – 2005. – № 14. – С. 42–45.Shutov AA, Bajdina TV, Agafonov AV. Disfunkciya endoteliya u bol’nykh s ishemicheskim insul’tom. Zhurnal nevrologii i psikhiatrii. 2005;14:42–45. (In Russ.).Armaganian L, Kam G, Eisenberg PR, Schechtman KB, Abendschein DR. Role of tissue factor-mediated coagulation in ischemia reperfusion-induced injury of Langendorf-perfosed rabbit hearts. Coron. Artery Dis. 2000;11(6):481–487. (In Russ.)]. Doi: 10.1097/00019501-200009000-00006.Armaganian L, Kam G, Eisenberg PR, Schechtman KB, Abendschein DR. Role of tissue factor-mediated coagulation in ischemia reperfusion-induced injury of Langendorf-perfosed rabbit hearts. Coron. Artery Dis. 2000;11(6):481–487. (In Russ.)]. Doi: 10.1097/00019501-200009000-00006.Бабичев А. В. Роль эндотелия в механизмах гемостаза // Педиатр. – 2013. – Т. 4, № 1. – C. 122–127. . Doi: 10.17816/ped41122-127.Babichev AV. Rol’ endoteliya v mekhanizmakh gemostaza. Pediatrics. 2013;4(1):122–127. (In Russ.). Doi: 10.17816/ped41122-127.Васина Л. В., Петрищев Н. Н., Власов Т. Д. Эндотелиальная дисфункция и ее основные маркеры // Регионарное кровообращение и микроциркуляция. – 2017. – Т. 16, № 1. – С. 4–15. Doi: 10.17513/spno.2015.5.Vasina LV, Petrishсрev NN, Vlasov TD. Endotelial’naya disfunkciya i ee osnovnye marker. Regional hemodynamics and mikrocirkulation. 2017;16(1):4–15. (In Russ.). Doi: 10.17513/spno.2015.5.Воронков А. В., Поздняков Д. И., Мамлеев А. В. Изучение вазодилатирующей и антитромботической функции эндотелия сосудов головного мозга крыс на различных моделях его ишемического повреждения // Соврем. проблемы науки и образования. 2015. № 5. URL: https:// science-education.ru/ru/article/view?id=22406 (дата обращения 02.10.2018).Voronkov AV, Pozdnyakov DI, Mamleev AV. Izuchenie vazodilatiruushchej i antitromboticheskoj funkcii endoteliya sosudov golovnogo mozga krys na razlichnykh modelyakh ego ishemicheskogo povrezhdeniya. Modern problems of science and education. 2015; 5. Available at: https:// science-education.ru/ru/article/view?id=22406 (accesssed 02.10.2018). (In Russ.). Doi: 10.17513/spno.2015.5.Глаголева Т. И., Медведев И. Н. Выраженность антиагрегационных влияний сосудистой стенки на тромбоциты у новорожденных телят с дефицитом железа на фоне метаболически значимого воздействия // Соврем. проблемы науки и образования. – 2013. – № 2. URL: https://www.science-education.ru/108–9043 (дата обращения 23.09.2018). Doi: 10.17513/spno.2013.2.Glagoleva TI, Medvedev IN. Vyrazhennost’ antiagregacionnykh vliyanij sosudistoj stenki na trombocity u novorozhdennykh telyat s deficitom zheleza na fone metabolicheski znachimogo vozdeistvia. Modern problems of science and education. 2013;2. Available at: https://www.science-education.ru/108–9043 (accessed 23.09.2018). Doi: 10.17513/spno.2013.2.Cooper D, Chitman KD, Williams MC, Granger DN. Time-dependent platelet-vessel wall interactions induced by intestinal ischemia-reperfusion. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 2003;284:G1027–G1033. Doi: 10.1152/ajpgi. 00457.2002.Cooper D, Chitman KD, Williams MC, Granger DN. Time-dependent platelet-vessel wall interactions induced by intestinal ischemia-reperfusion. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 2003;284:G1027–G1033. Doi: 10.1152/ajpgi. 00457.2002.Forstermann U. Biochemistry and molecular biology of nitric oxide synthases. Arzeimittelforschung. 1994;Bd. 44:402–407. Doi: 10.1016/b978-012721985-1/50004-6.Forstermann U. Biochemistry and molecular biology of nitric oxide synthases. Arzeimittelforschung. 1994;Bd. 44:402–407. Doi: 10.1016/b978-012721985-1/50004-6.Горшкова О. П., Ленцман М. В., Артемьева А. И., Дворецкий Д. П. Динамика изменения реактивности пиальных сосудов после кратковременной ишемии головного мозга // Регионарное кровообращение и микроциркуляция. – 2015. – Т. 14, № 1 (53). – С. 74–78.Gorshkova OP, Lentsman MV, Artem’eva AI, Dvoretsky DP. Dinamika izmeneniya reaknivnosti pial’nyh sosudov posle kratkovremennoi ishemii golovnogo mozga. Regional hemodynamics and mikrocirkulation. 2015;14(1(53)):74–78. (In Russ.).Davidge ST. Prostaglandin H synthase and vascular function. Circ Res. 2001;89(8):650–660. Doi: 10.1161/hh2001.098351.Davidge ST. Prostaglandin H synthase and vascular function. Circ Res. 2001;89(8):650–660. Doi: 10.1161/hh2001.098351.Шуваева В. Н., Костылев А. В., Линькова Н. С., Горшкова О. П. Влияние He-Ne-лазерного излучения низкой мощности на адренореактивность пиальных артериальных сосудов и деформируемость эритроцитов у крыс // Регионарное кровообращение и микроциркуляция. – 2008. – Т. 7, № 1 (25). – С. 31–37.ShuvaevaVN, KostylevAV, Lin’kova NS, Gorshkova OP. Vliyanie He-Ne-lasernogo izlutcheniya niskoi moshchnosti na adrenoreaktivnost’ pial’nyh arterial’nyh sosudov I deformiruemost’ eritrotsitov u krys. Regional hemodynamics and mikrocirkulation. 2008;7(1(25)):31–37. (In Russ.).Барсуков В. Ю., Чеснокова Н. П., Плохов В. Н. Состояние коагуляционного гемостаза и фибринолиза у больных узловой формой рака молочной железы в динамике опухолевой прогрессии // Фундамент. исслед. – 2009. – № 4. – С. 7–11. URL: https://www.fundamental-research.ru/pdf/2009/4/1.pdf (дата обращения 03.09.2018).Barsukov VU, Chesnokova NP, Plokhov VN. Sostoyanie koagulyacionnogo gemostaza i fibrinoliza u bol’nykh uzlovoj formoj raka molochnoi zhelezy v dinamike opukholevoj progressii. Fundamental research. 2009;4:7–11. Available at: https://www.fundamentalresearch.ru/pdf/2009/4/1.pdf (accessed 03.09.2018).Кашкин В. А., Стеклова А. П., Абрашова Т. В. и др. Особенности состояния гемостаза у крыс // Международ. вестн. ветеринарии. – 2013. – № 4. – С. 88–93. Doi: 10.17238/issn2072-2419.Kashkin VA, Steklova AP, Abrashova TV, Makarova MN, Makarov VG. Osobennosti sostoyaniya gemostaza u krys. International bulletin of Veterinary Medicine. 2013;4:88–93. (In Russ.). Doi: 10.17238/issn2072-2419.Щербак Н. С., Бельтюков П. П., Овчинников Д. А. и др. Влияние ишемического посткондиционирования на активность С3 компонента комплемента при ишемическом и реперфузионном повреждении головного мозга // Ученые записки СПбГМУ им. акад. И. П. Павлова. – 2012. – Т. 19, № 3. – С. 29–32.Shcherbak NS, Bel’tyukov PP, Ovchinnikov DA, Kuz’menkov AN, Gordeeva MS, Galagudza MM, Barantsevich ER, Shlyahto EV. Vliyanie ishemicheskogo postkondicionirovaniya na aktivnost’ C3 komponenta pri ishemicheskom i reperfuzionnom povrezhdenii golovnogo mozga. The Scientific Notes of the I. P. Pavlov St. Petersburg State Medical University. 2012;19(3):29–32. (In Russ.).Kawabori M, Yenari MA. Inflamatori responses in brain ischemia. Curr. Med Chem. 2015;22(10):1258–1277. Doi: 10. 2174/0929867322666150209154036.Kawabori M, Yenari MA. Inflamatori responses in brain ischemia. Curr. Med Chem. 2015;22(10):1258–1277. Doi: 10. 2174/0929867322666150209154036.Zoppo G, Ginis I, Hallenberck JM, Iadekola C, Wang X, Feuerstein GZ. Inflamation and stroke: putative role for cytokines, adhesion molecules and iNOS in brain response to ischemia. Brain Pathology. 2006;10:95–112. Doi: 10.1111/j.1750-3639.2000.tb00247.x.Zoppo G, Ginis I, Hallenberck JM, Iadekola C, Wang X, Feuerstein GZ. Inflamation and stroke: putative role for cytokines, adhesion molecules and iNOS in brain response to ischemia. Brain Pathology. 2006;10:95–112. Doi: 10.1111/j.1750-3639.2000.tb00247.x.Бредихин А. В., Чеха О. А., Бредихин К. А. и др. К вопросу коррекции гиперфибринемии при ишемическом инсульте (клинический случай) // Журн. неврол. им. Б. М. Маньковского. – 2014. – Т. 2, № 1. – С. 36–38.Bredikhin AV, Chekha OA, Bredikhin KA, Rad’ko II, Lyashko VN. K voprosu korrekcii giperfibrinemii pri ishemicheskom insul’te (klinicheskij sluchaj). The Journal of Neuroscience of B. M. Mankovsky. 2014;2(1);36–38. (In Russ.).Гафарова М. Э., Домашенко М. А., Коробкова Д. З. и др. Гемореология и гемостаз у пациентов с ишемическим инсультом при проведении тромболитической терапии // Анналы неврол. – 2015. – Т. 9, № 1. – С. 4–10.Gafarova ME, Domashenko MA, Korobkova DZ, Maksimova MYu, Loskutnikov MN, Shabalina AA, Kostyreva MV, Konovalov RN. Gemoreologiya i gemostaz u pacientov s ishemicheskim insul’tom pri provedenii tromboliticheskoi terapii. Annaly nevrologii. 2015;9(1):4–10. (In Russ.).Ройтман Е. В., Фирсов Н. Н., Дементьева М. Г. Термины, понятия и подходы к исследованию реологии крови // Тромбоз, гемостаз и реология. – 2000. – № 33. – С. 5–12.Rojtman EV, Firsov NN, Dement’eva MG. Terminy, ponyatiya i podkhody k issledovaniu reologii krovi. Tromboz, gemostaz i Reologia. 2000;33:5–12. (In Russ.).Долгов В. В., Свирин П. В. Лабораторная диагностика нарушений гемостаза. КЛД. – М., 2005. – 227 с.Dolgov VV, Svirin PV. Laboratornaya diagnostika narushenij gemostaza. KLD. М., 2005. 227 p. (In Russ.).Jespersen J, Bertina RM, Haverkate F. Laboratory techniques in thrombosis. A Manual Dordrecht: Kluwer Academic Publishers BV. 1999:308. Doi: 10.1007/978-94-011-4722-4.Jespersen J, Bertina RM, Haverkate F. Laboratory techniques in thrombosis. A Manual Dordrecht: Kluwer Academic Publishers BV. 1999:308. Doi: 10.1007/978-94-011-4722-4.Максимович Н. Е. Роль оксида азота нейронального и экстранейронального происхождения в повреждении эндотелия и формировании его дисфункции при ишемии реперфузии головного мозга у крыс // Регионарное кровообращение и микроциркуляция. – 2004. – № 3. – С. 63–68.Maksimovich NE. Rol’ oksida azota nejronal’nogo i extranejronal’nogo proiskhozhdeniya v povrezhdenii endoteliya i formirovanii ego disfunkcii pri ishemii reperfuzii golovnogo mozga u krys. Regional hemodynamics and mikrocirkulation. 2004;3:63–68. (In Russ.).Василевская Л. А., Нечипуренко Н. И., Пашковская И. Д. Функциональное состояние эндотелия и оценка тканевой гипоксии на момент развития у пациентов транзиторной ишемической атаки // Регионарное кровообращение и микроциркуляция. – 2018. – Т. 17, № 2. – С. 30–36.Vasilevskaya LA, Nechipurenko NI, Pashkovskaya ID. Funkcional’noe sostoyanie endoteliya i ocenka tkanevoj gipoksii na momentrazvitiya u pacientov tranzitornoi ishemicheskoi ataki. Regional hemodynamics and mikrocirkulation. 2018;17(2):30–36. (In Russ.).Golino P, Ragni M, Cirillo P, Avvedimento VE, Feliciello A, Esposito N, Scognamiglio A, Trimarco B, Iaccarino G, Condorelli M, Chiariello M, Ambrosio G. Effects of tissue factor induced by oxygen free radicals on coronary flow during reperfusion. Nat Med. 1996;2(1):35–40. Doi: 10.1038/nm0196-35.Golino P, Ragni M, Cirillo P, Avvedimento VE, Feliciello A, Esposito N, Scognamiglio A, Trimarco B, Iaccarino G, Condorelli M, Chiariello M, Ambrosio G. Effects of tissue factor induced by oxygen free radicals on coronary flow during reperfusion. Nat Med. 1996;2(1):35–40. Doi: 10.1038/nm0196-35.Prostaglandins and related substances / PaceAsciak C., Granstrom E. (eds.). Amsterdam: Elsevier Science Publishers B. V. 1983:229. Doi: 10.1016/s0167-7306(08)60539-6.Prostaglandins and related substances / PaceAsciak C., Granstrom E. (eds.). Amsterdam: Elsevier Science Publishers B. V. 1983:229. Doi: 10.1016/s0167-7306(08)60539-6.Warner TD, Giuliano F, Vojnovic I, Bukasa A, Mitchell JA, Vane JR. Nonsteroid drug selectivies for cyclo-oxygenase-1 rather than cyclo-oxygenase-2 are associated with human gastrointestinal toxicity: A full in vitro analysis. Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 1999;96:7563–7568. Doi: 10.1073/pnas.96.13.7563.Warner TD, Giuliano F, Vojnovic I, Bukasa A, Mitchell JA, Vane JR. Nonsteroid drug selectivies for cyclo-oxygenase-1 rather than cyclo-oxygenase-2 are associated with human gastrointestinal toxicity: A full in vitro analysis. Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 1999;96:7563–7568. Doi: 10.1073/pnas.96.13.7563.ТотолянА. А., Фрейдлин И. С. Клетки иммунной системы. – СПб.: Наука, 2000. – 231 с.Totolyan AA, Freidlin IS. Kletki immunnoi sistemy. SPb.: Nauka, 2000:231. (In Russ.).Танашян М. М., Лагода О. В. Профилактика ишемического инсульта у больных с атеротромбозом // Росс. мед. журн. – 2014. – № 22. – С. 1600. URL: https:// www.rmj.ru/articles/nevrologiya/ Profilaktika ishemicheskogo insulyta u bolynyh s aterotrombozom.Tanashyan ММ, Lagoda OV. Profilaktika ishemicheskogo insul’ta u bol’nyh s aterotrombosom. Medical Journal of the Russian Federation. 2014;22:1600. Available at: https://www.rmj.ru/articles/nevrologiya/Profilaktika ishemicheskogo insulyta u bolynyh s aterotrombozom. (In Russ.).

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