Аннотация результатов, полученных в 2025 году
Проведены эксперименты по оценке молекулярно-биологических и клеточных особенностей адаптации к сублетальной гипоксической нагрузке животных с высокой и низкой устойчивостью к недостатку кислорода. У животных, не подвергавшихся гипоксической нагрузке, забирали 1 мл крови из хвостовой вены, лизировали эритроциты и фиксировали лейкоциты. Через месяц определяли устойчивость крыс к сублетальной гипоксической нагрузке (СГН) на критической «высоте» (11 500 м) однократно в барокамере по «времени жизни» до принятия бокового положения и появления признаков асфиксии. Было выделено 2 группы крыс – высокоустойчивые (ВУ) с «временем жизни» более 240 с и низкоустойчивые (НУ) с «временем жизни» менее 80 с. До воздействия СГН у НУ к гипоксии животных по сравнению с ВУ уровни экспрессии мРНК Hif1a, Epas1 и Hif3a были статистически значимо выше. При анализе корреляции между уровнями экспрессии мРНК и «временем жизни» на критической «высоте» было показано, что при сочетании уровней экспрессии мРНК Hif1a ниже 3,5*10^-4 усл. ед., Epas1 ниже 11,4*10^-4 усл. ед. и отсутствии экспрессии Hif3a животные относятся к высокоустойчивым к гипобарической гипоксии; при сочетании уровней экспрессии мРНК Hif1a выше 3,7*10^-4 усл. ед., Epas1 выше 11,6*10^-4 усл. ед. и Hif3a выше 0,1*10^-4 усл. ед. животные относятся к низкоустойчивым к гипобарической гипоксии (https://www.fips.ru/iiss/document.xhtml?faces-redirect=true&id=4ce769b26a849b69bc80b8553165567b). Для оценки влияния СГН на животных, мы определяли уровни экспрессии мРНК через месяц после нагрузки – независимо от исходной устойчивости к гипоксии увеличивались уровни экспрессии Epas1, Hif3a, Arnt, Epo, Egln1 по сравнению с показателями до СГН. Также после СГН увеличивался уровень экспрессии Hif1a, при этом у НУ к гипоксии животных он был выше по сравнению с ВУ. Статистически значимых изменений в уровнях экспрессии Vegf до и после СГН выявлено не было. До воздействия СГН уровни экспрессии rno-miR-155-3p и rno-miR-210-3p у НУ к гипоксии животных были ниже, чем у ВУ. При этом после СГН у НУ к недостатку кислорода крыс выявлено повышение уровня экспрессии rno-miR-145-3p, а у ВУ – снижение rno-miR-210-5p. Статистически значимых различий в уровнях экспрессии rno-miR-107-5p, rno-miR-107-3p, rno-miR-145-5p, rno-miR-155-5p до и после СГН не обнаружено. До СГН в лейкоцитах периферической крови у НУ к гипоксии животных уровень экспрессии Nfkb был статистически значимо выше по сравнению с ВУ, при этом различий в уровнях экспрессии провоспалительных цитокинов Il1b и Tnfa, а также противовоспалительного Tgfb не выявлено. После воздействия СГН независимо от исходной устойчивости к гипоксии увеличивались уровни экспрессии Nfkb и Tgfb. При этом только у НУ к недостатку кислорода животных выявлено повышение уровней экспрессии генов провоспалительных цитокинов – Il1b и Tnfa. По результатам написана статья, которая находится на этапе повторного рецензирования в журнале “Scientific Reports” (Maria V. Kirillova, Dzhuliia Sh. Dzhalilova, Margarita A. Maiak, Vladimir M. Kirillov, Ivan S. Tsvetkov, Nikolai S. Fokichev, Olga V. Makarova “MicroRNAs and genes regulating response to hypoxia and inflammation expression in blood leukocytes as potential biomarkers of initial oxygen deficiency tolerance”). Статистически значимых различий в абсолютном и относительном количестве Т-лимфоцитов и Т-хелперов между ВУ и НУ к гипоксии животными не выявлено. При этом абсолютное количество цитотоксических лимфоцитов и NK-клеток было выше у НУ к недостатку кислорода крыс, а относительное число В-лимфоцитов – у ВУ. При морфологическом исследовании у ВУ к гипоксии животных тимус имел нормальное строение. В то же время, у НУ к недостатку кислорода крыс отмечалось преобладание коркового вещества над мозговым, а границы между ними были очагово нечеткими. Кроме того, в корковом веществе наблюдали небольшое количество диффузно рассеянных зон просветления, в которых были расположены гибнущие тимоциты. У пяти животных этой группы (71,4%) были выявлены тимические тельца в виде кистоподобных полостей и их количество было статистически значимо выше, чем у ВУ. При морфологическом исследовании селезенки у ВУ к гипоксии крыс преобладала красная пульпа, белая пульпа была представлена лимфоидными узелками с небольшими светлыми центрами с плотно расположенными лимфобластами и лимфоцитами, отмечали единичные митозы. Также были выявлены лимфоидные узелки без светлых центров. Маргинальная зона лимфоидных узелков широкая, а T-зависимая зона периартериолярных лимфоидных муфт (ПАЛМ) была четко выражена. У НУ крыс при морфологическом исследовании селезенки также преобладала красная пульпа. Белая пульпа была представлена лимфоидными узелками со светлыми центрами и узкой маргинальной зоной. ПАЛМ зона была четко выражена. При морфометрическом исследовании селезенки статистически значимых различий в показателях объемной плотности красной и белой пульпы, а также лимфоидных узелков и ПАЛМ-зоны между ВУ и НУ к гипоксии крысами выявлено не было. При этом у НУ к гипоксии животных были шире светлые центры лимфоидных узелков , а у ВУ – маргинальные зоны. По результатам опубликована экспериментальная статья Maria Kirillova, Dzhuliia Dzhalilova, Mariia Zubareva, Nikolai Fokichev and Olga Makarova. Morphofunctional features of the immune system response to sublethal hypoxic load in hypoxia-tolerant and hypoxia-susceptible animals. Biomedicines. 2025, 13(12), 3022. https://doi.org/10.3390/biomedicines13123022.