ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ГИПОТЕРМИЧЕСКОЙ КОНСЕРВАЦИИ НА УРОВЕНЬ НАТРИЯ В КЛЕТКАХ ЭНДОТЕЛИЯ ТРАНСПЛАНТАТА РОГОВИЦЫ

Транспорт воды и ионов клетками эндотелия роговицы определяет ее жизнеспособность и оптические свойства. Исследовали влияние гипотермической консервации роговицы глаза на концентрацию натрия в клетках эндотелия роговицы. С этой целью определяли внутриклеточную кон центрацию натрия в клетках эндотелия роговицы глаза свиньи после гипотермической консервации при 4 °С в течение 1 и 10 суток и трансплантатов роговицы человека после 10 суток консервации. Концентрацию внутриклеточного натрия определяли флуориметрическим методом с помощью флуоресцентного красителя SodiumGreen в препаратах клеток эндотелия. Анализ флуоресцентных изображений клеток проводили с применением оригинальной программы CytoDynamics. Расчет концентраций натрия в клетках эндотелия роговицы свиньи выявил значительное повышение уровня внутриклеточного натрия после гипотермической консервации. Показано статистически значимое снижение проницаемости для натрия плазматических мембран клеток эндотелия после консервации. Уровень внутриклеточного натрия в клетках эндотелия препаратов роговицы человека после гипотермической консервации был выше, чем в аналогичных образцах эндотелия роговицы свиньи. Концентрация внутриклеточного натрия – перспективный интегральный показатель функциональной компетентности клеток эндотелия исследуемого образца роговицы.

1. Bachmann S., Bostanjoglo M., Schmitt R., Ellison D.H. Sodium transport­related proteins in the mammalian distal nephron – distribution, ontogeny and functional aspects. Anat. Embryol. (Berl.). 1999; 200(5):447­468.

2. Bonanno J.A. Identity and regulation of ion transport mechanisms in the corneal endothelium. Prog. Retin Eye Res. 2003;22(1):69­94.

3. Bonanno J.A. Molecular mechanisms underlying the corneal endothelial pump. Exp. Eye Res. 2012;95:2­7.

4. Boynton G.E., Woodward M.A. Eye­bank preparation of endothelial tissue. Curr. Opin. Ophthalmol. 2014;25(4):319­324.

5. Féraille E., Doucet A. Sodium­potassium­adenosinetriphosphatase­dependent sodium transport in the kidney: hormonal control. Physiol. Rev. 2001;81(1):345­418.

6. Ilyas kin A.V., Baturina G.S., Medvedev D.A., Ershov A.P., Solenov E.I. A mathematical model of the response of principal cells of collecting ducts to hypotonic shock. Biofizika = Biophysics. 2011;56(3):550560. (in Russian)

7. Ilyaskin A.V., Karpov D.I., Medvedev D.A., Ershov A.P., Baturina G.S., Katkova L.E., Solenov E.I. Quantitative estimation of transmembrane ion transport in rat renal collecting duct principal cells. Gen. Physiol. Biophys. 2014;33(1):13­28.

8. Konev A.A., Palchikova I.G. The OPENCV library and its use on cytophotometry tasks. The panel “Remote Sensing of the Earth, photogrammetry, environmental monitoring, and geoecology”. The 11th International congress “Interexpo Geo­Siberia­2015”, in two volumes. Novosibirsk: SSUGT, 2015;2:71­76. (in Russian)

9. Kuang K., Li Y., Yiming M., Sánchez J.M., Iserovich P., Cragoe E.J., Diecke F.P., Fischbarg J. Intracellular [Na+], Na+ pathways, and fluid transport in cultured bovine corneal endothelial cells. Exp. Eye Res. 2004;79(1):93­103.

10. Maycock N.J., Marshall J. Genomics of corneal wound healing: a review of the literature. Acta Ophthalmol. 2014;92(3):e170­e184. Otsu N.A. Threshold Selection method from gray­level histograms. IEEE Trans. Syst. Man Cyber. 1979;9(1):62­66.

11. Palchikova I.G., Konev A.A., Smirnov E.S. Image segmentation in the computer cytophotometry. The panel “Remote Sensing of the Earth, photogrammetry, environmental monitoring, and geoecology”. The 11th International congress “Interexpo Geo­Siberia­2015”, in two volumes. Novosibirsk: SSUGT, 2015;2:49­55. (in Russian)

12. Riley M., Winkler B., Czajkowski C., Peters M. The roles of bicarbonate and CO2 in transendothelial fluid movement and control of corneal thickness. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 1995;36:103­112.

13. Schmedt T., Silva M.M., Ziaei A., Jurkunas U. Molecular bases of corneal endothelial dystrophies. Exp. Eye Res. 2012;95:24­34.

14. Solenov E.I. Cell volume and sodium content in rat kidney collecting duct principal cells during hypotonic shock. J. Biophys. 2008; 2008:420963.

15. Vianna L.M., Li H.D., Holiman J.D., Stoeger C., Belfort R. Jr., Jun A.S. Characterization of cryopreserved primary human corneal endothelial cells cultured in human serum­supplemented media. Arq. Bras. Oftalmol. 2016;79(1):37­41.

16. Whitcher J.P., Srinivasan M., Upadhyay M.P. Corneal blindness: a global perspective. Bull. World Health Organ. 2001;79(3):214­221.

17. Winslow J.L., Cooper R.L., Atwood H.L. Intracellular ionic concentration by calibration from fluorescence indicator emission spectra, its relationship to the K(d), F(min), F(max) formula, and use with Na­ Green for presynaptic sodium. J. Neurosci. Methods. 2002; 118(2):163­175.