Влияние интрамиокардиальной инъекции аллогенного биоматериала на толерантность организма к физической нагрузке после деструктивного поражения сердечной мышцы (экспериментальное исследование)

Введение. Низкий регенеративный потенциал сердца не позволяет заменить погибшие кардиомиоциты новыми клетками. Показано, что бесклеточный аллогенный биодеградируемый материал (АБМ) способен повышать эффективность репаративных процессов в миокарде и улучшать его структурно-функциональное состояние. Однако как на этом фоне меняются функциональные возможности организма практически не изучено. Цель – оценить толерантность к физической нагрузке крыс после использования АБМ. Материал и методы. Работа выполнена на крысах линии Вистар. Повреждение миокарда вызывали при помощи коронароокклюзии (КО) и криодеструкции (КД) верхушки левого желудочка сердца. Инъекцию АБМ производили в зону КО и по периметру пораженного участка миокарда при КД. Животных с повреждением миокарда включали в контрольные группы. Особи с повреждением миокарда и инъекцией АБМ составляли опытные группы. Крыс в эксперимент брали через 45 суток после инъекции АБМ. Физическую толерантность крыс оценивали при помощи теста «принудительное плавание». Результаты. Показано, что время плавания крыс с КО на 62,5 %, а с КД – на 37,5 % (р<0,05) меньше по сравнению с аналогичными показателями этих животных в исходном (интактном) состоянии, что свидетельствует о значимом снижении их толерантности к физической нагрузке при повреждении миокарда. Животные с КО или КД на фоне интрамиокардиальной инъекции АБМ показали на 33 и 48 % более длительное плавание при проведении теста, соответственно. Повышение физической толерантности крыс на фоне введения АБМ сопровождалось улучшением морфометрических показателей сердца. Заключение. Влияние АБМ при интрамиокардиальном использовании на эндогенные механизмы регенерации сердечной мышцы является эффективным и функционально значимым.

1. Попов С.В., Рябов В.В., Суслова Т.Е. и др. Фундаментальные и прикладные аспекты клеточных технологий в кардиологии и кардиохирургии // Бюлл. Сиб. отделения РАМН. – 2008. – Т. 28, № 4. – С. 5–15. [Popov SV, Ryabov VV, Suslova TE, Shtatolkina MA, Vesnina ZhV, Krylov AL, Afanasyev SA, Markov VA, Karpov R with Fundamental and applied aspects of cell technologies in cardiology and cardiac surgery. Bull Sib Branch RAMS. 2008;28(4):5-15. (In Russ.)].

2. Болдырева М.А., Зубкова Е.С., Белоглазова И.Б. и др. Повышение эффективности терапевтического ангиогенеза при сочетании генной и клеточной терапии // Технол. живых систем. – 2016. – Т. 13, № 8. – С. 43–54. [Boldyreva MA, Zubkova ES, Beloglazova IB, Ratner EI, Sukhareva OYu, Akopyan ZhA, Shestakova MV, Parfyonova EV. Increasing the efficiency of therapeutic angiogenesis when combining gene and cell therapy. Technol Living Systems. 2016;13(8):43-54. (In Russ.)].

3. Зорин В.Л., Зорина А.И., Черкасов В.Р. Анализ зарубежного рынка регенеративной медицины // Гены и клетки. – 2009. – Т. 4, №3. – С. 68–78. [Zorin VL, Zorina AI, Cherkasov VR. Analysis of the foreign market for regenerative medicine. Genes and cells. 2009;4(3):68-78. (In Russ.)].

4. Афанасьев С.А., Кондратьева Д.С., Лебедева А.И. и др. Функциональное состояние миокарда после использования аллогенного бесклеточного материала для стимуляции его регенеративных возможностей при экспериментальном инфаркте // Росс. кардиол. журн. – 2018. – № 3. – С. 56–60. [Afanasiev SA, Kondratieva DS, Lebedeva AI, Muslimov SA, Popov SV. Functional state of the myocardium after the use of allogeneic cell-free material to stimulate its regenerative capabilities during experimental infarction. Russ J Cardiol. 2018;(3):56-60. (In Russ.)]. Doi: 10.15829/1560-4071-2018-3-71-75.

5. Лебедева А.И., Афанасьев С.А., Гареев Е.М. и др. Улучшение структуры миокарда после развившегося фиброзного перерождения в условиях применения аллогенного биоматериала // РРЛС. – 2023. – Т. 12, № 3. – С. 202–211. [Lebedeva AI, Afanasyev SA, Gareev EM, Kondratyeva DS, Musina LA, Popov SV, Prusakov AV, Yashin AV, Ponamarev VS, Radnatarov VD. Improving the structure of the myocardium after developed fibrous degeneration under the conditions of using allogeneic bio-material. Drug development & registration. 2023;12(3):202-211. (In Russ.)]. Doi: 10.33380/2305-2066-2023-12-3-202-211.

6. Лебедева А.И., Муслимов С.А., Гареев Е.М. и др. Экспрессия металлопротеиназ и их ингибиторов в ишемизированном миокарде после применения аллогенного биоматериала // Росс. кардиол. журн. – 2018. – Т. 23, № 7. – С. 73–79. [Lebedeva AI, Muslimov SA, Gareev EM, Popov SV, Afanasyev SA, Kondratyeva DS. Expression of metalloproteinases and their inhibitors in ischemic myocardium after the use of allogeneic biomaterial. Russ J Cardiol. 2018;23(7):73-79. (In Russ.)]. Doi: 10.15829/1560-4071-2018-7-73-79.

7. Лебедева А.И., Муслимов С.А., Гареев Е.М. и др. Экспериментальный кардиомиогенез в условиях применения различных доз аллогенного биоматериала // Бюлл. эксперим. биол. и мед. – 2018. – Т. 165, № 6. – С. 753–757. [Lebedeva AI, Muslimov SA, Gareev EM, Popov SV, Afanasyev SA, Kondratyeva DS. Experimental cardiomyogenesis under conditions of using various doses of allogeneic biomaterial. Bull Experim Biol Med. 2018;165(6):753-757. (In Russ.)].

8. Лебедева А.И., Муслимов С.А., Мусина Л.А. Морфологические аспекты регенеративного потенциала ишемически поврежденного миокарда, после применения аллогенного биоматериала // Биомедицина. – 2016. – № 2. – С. 32–43. [Lebedeva AI, Muslimov SA, Musina LA. Morphological aspects of the regenerative potential of an ischemically damaged myocardium, after the use of an allogeneic biomaterial. Biomedicine. 2016.(2):32-43. (In Russ.)]

9. Лебедева А.И., Афанасьев С.А., Гареев Е.М. и др. Улучшение структуры миокарда после развившегося фиброзного перерождения в условиях применения аллогенного биоматериала // РРЛС. – 2023. – Т. 12, № 3. – C. 202–211. [Lebedeva AI, Afanasyev SA, Kondratyeva DS, Gareev EM, Muslimov SA, Popov SV. Correction of cicatricial changes in subacute stage of myocardial infarction with using of dispersed allogenic biomaterial. Russ J Cardiol. 2023;12(3):202-211. (In Russ.)]. Doi: 10.15829/1560-4071-2019-7-68-74.

10. Разработка методики оценки физической выносливости мелких лабораторных животных для изучения адаптогенной активности некоторых лекарственных препаратов / Каркищенко В.Н., Капанадзе Г.Д., Деньгина С.Е., Станкова Н.В. // Биомедицина. – 2011. – № 1. – C. 72–74. [Karkishchenko VN, Kapanadze GD, Dengina SE, Stankova NV. Development of a methodology for assessing the physical endurance of small laboratory animals to study the adaptogenic activity of certain drugs. Biomedicine. 2011;(1):72-74. (In Russ.)].

11. Лебедева А.И., Муслимов С.А., Гареев Е.М. и др. Стимуляция аутологичных прогениторных и коммитированных клеток в ишемически поврежденном миокарде // Росс. кардиол. журн. – 2018. – Т. 23, № 11. – С. 123–129. [Lebedeva AI, Muslimov SA, Gareev EM, Popov SV, Afanasiev SA. Stimulation of autologous progenitorial and committed cells in ischemically damaged myocardium. Russ J Cardiol. 2018;23(11):123-129. (In Russ.)]. Doi: 10.15829/1560-4071-2018-11-123-129.

12. Стимуляция регенерации миокарда аллогенным биоматериалом / Мусина Л.А., Муслимов С.А., Шангина О.Р., Сулкина Я.В. // Ученые записки СПбГМУ им. академика И.П. Павлова. – 2011. – Т. 18, № 2. – C. 94–95. [Musina LA, Muslimov SA, Shangina OR, Sulkina YV. Stimulation of myocardial regeneration with allogeneic biomaterial. The Scientific Notes of the Pavlov University. 2011;18(2):94-95. (In Russ.)].

13. Лебедева А.И., Муслимов С.А., Попов С.В. и др. Экспрессия металлопротеиназ и их ингибиторов в ишемизированном миокарде после применения аллогенного биоматериала // Росс. кардиол. журн. – 2018. – Т. 23, № 7. – С.73– 79. [Lebedeva AI, Muslimov SA, Popov SV, Afanasyev SA, Kondratyeva DS. Expression of metalloproteinases and their inhibitors in ischemic myocardium after the use of allogeneic biomaterial. Russ J Cardiol. 2018;23(7):73-79. (In Russ.)]. Doi: 10.15829/1560-4071-2018-7-73-79.

14. Лебедева А.И., Муслимов С.А., Гареев Е.М. и др. Макрофаги как регуляторы гомеостаза миокарда после его ишемического повреждения в условиях применения аллогенного биоматериала // Бюлл. Сиб. мед. – 2020. – Т. 19, № 1. – С. 67–76. [Lebedeva AI, Muslimov SA, Gareev EM, Afanasyev SA, Kondratyeva DS, Popov SV. Macrophages as regulators of myocardial homeostasis after ischemic damage in conditions of use of allogeneic biomaterial. Bull Sib Med. 2020;19(1):67-76. (In Russ.)].