Новые механизмы повреждения биологической ткани при низкотемпертурном воздействии in vivo

Автор(и)

  • N. N. Korpan Міжнародний інститут кріохірургії, Відень

Ключові слова:

кріохірургія, онкологія, клітини підшлункової залози, антиангіогенез, кріоапонекроз, кріоапоптоз

Анотація

Ðайважливіша проблема при кріотерапії – Ð²Ð¸Ð·Ð½Ð°Ñ‡ÐµÐ½Ð½Ñ Ñ‚ÐµÐ¼Ð¿ÐµÑ€Ð°Ñ‚ÑƒÑ€Ð½Ð¸Ñ… параметрів Ð·Ð°Ð¼Ð¾Ñ€Ð¾Ð¶ÑƒÐ²Ð°Ð½Ð½Ñ Ñ‚ÐºÐ°Ð½Ð¸Ð½. Оптимальні температури в значній мірі виключають можливі невдачі при лікуванні. Практичний Ñ–Ð½Ñ‚ÐµÑ€ÐµÑ Ð¿Ñ€ÐµÐ´ÑтавлÑÑŽÑ‚ÑŒ доÑÐ»Ñ–Ð´Ð¶ÐµÐ½Ð½Ñ Ñ€Ð°Ð½Ð½Ñ–Ñ… влаÑтивоÑтей ультраÑтруктури паренхіми підшлункової залози піÑÐ»Ñ Ð²Ð¿Ð»Ð¸Ð²Ñƒ низьких температур, тобто кріохірургії in vivo.

Ð’ екÑперименті викориÑтовували 48 тварин. Ð”Ð»Ñ ÐºÑ€Ñ–Ð¾Ñ…Ñ–Ñ€ÑƒÑ€Ð³Ñ–Ñ‡Ð½Ð¾Ð³Ð¾ впливу при контакті з тканиною підшлункової залози був обраний температурний діапазон від –80 до –180°С. Вивчали відповідну реакцію паренхіми підшлункової залози на кріохірургію, тобто зміни ультраÑтруктури клітин тканини підшлункової залози. Ð”Ð»Ñ Ñ‚Ñ€Ð°Ð½ÑміÑійної електронної мікроÑкопії зразки паренхіми підшлункової залози брали відразу, через 1 годину Ñ– 24 години піÑÐ»Ñ Ð·Ð°ÐºÑ–Ð½Ñ‡ÐµÐ½Ð½Ñ Ñ†Ð¸ÐºÐ»Ñƒ заморожуваннÑ-Ð²Ñ–Ð´Ñ–Ð³Ñ€Ñ–Ð²Ð°Ð½Ð½Ñ Ð²Ð½ÑƒÑ‚Ñ€Ñ–ÑˆÐ½ÑŒÐ¾Ð¾Ð¿ÐµÑ€Ð°Ñ‚Ð¸Ð²Ð½Ð¾.

Ðналіз за допомогою електронної мікроÑкопії показав, що піÑÐ»Ñ Ð»Ð¾ÐºÐ°Ð»ÑŒÐ½Ð¾Ñ— кріодеÑтрукції при температурах –80 Ñ– –180°С  подібні процеÑи відбувалиÑÑ Ð² тканині підшлункової залози в ранню поÑткріохірургічну фазу – відразу піÑÐ»Ñ Ð½Ð¸Ð·ÑŒÐºÐ¾Ñ‚ÐµÐ¼Ð¿ÐµÑ€Ð°Ñ‚ÑƒÑ€Ð½Ð¾Ð³Ð¾ впливу на тканину аж до 24 годин. Екзокринні клітини підшлункової залози в центрі кріозони змінювалиÑÑ Ð¿Ñ–ÑÐ»Ñ Ð²Ñ–Ð´Ñ‚Ð°Ð²Ð°Ð½Ð½Ñ, їхні ультраÑтруктурні зміни забезпечують платформу Ð´Ð»Ñ ÐºÑ€Ð°Ñ‰Ð¾Ð³Ð¾ Ñ€Ð¾Ð·ÑƒÐ¼Ñ–Ð½Ð½Ñ Ð¼ÐµÑ…Ð°Ð½Ñ–Ð·Ð¼Ñ–Ð² ÑƒÑˆÐºÐ¾Ð´Ð¶ÐµÐ½Ð½Ñ Ñ– патогенезу Ð¾Ð±Ð¼Ð¾Ñ€Ð¾Ð¶ÐµÐ½Ð½Ñ Ð¿Ñ–ÑÐ»Ñ ÐºÑ€Ñ–Ð¾Ñ…Ñ–Ñ€ÑƒÑ€Ð³Ñ–Ñ—. Відповідна Ñ€ÐµÐ°ÐºÑ†Ñ–Ñ Ð¿Ð°Ñ€ÐµÐ½Ñ…Ñ–Ð¼Ð¸ підшлункової залози піÑÐ»Ñ Ð½Ð¸Ð·ÑŒÐºÐ¾Ñ‚ÐµÐ¼Ð¿ÐµÑ€Ð°Ñ‚ÑƒÑ€Ð½Ð¾Ð³Ð¾ впливу предÑтавлÑÑ” важливу інформацію в кріохірургії про механізми ÑƒÑˆÐºÐ¾Ð´Ð¶ÐµÐ½Ð½Ñ Ñ– кріогенної патологічної зміни відразу піÑÐ»Ñ Ð²Ñ–Ð´Ñ‚Ð°Ð²Ð°Ð½Ð½Ñ. Різке Ñ– прогреÑивне ÑƒÑˆÐºÐ¾Ð´Ð¶ÐµÐ½Ð½Ñ ÐºÐ»Ñ–Ñ‚Ð¸Ð½ підшлункової залози в поÑткріохірургічній зоні приведе до аÑептичного кріонекрозу Ñ– потім аÑептичному кріоапоптозу живої нормальної тканини. Судинні зміни капілÑрів Ñ– заÑтій крові демонÑтрують антиангіогенезний механізм, що разом із кріонекрозом Ñ– кріоапоптозом Ñ” оÑновними механізмами ÑƒÑˆÐºÐ¾Ð´Ð¶ÐµÐ½Ð½Ñ Ð±Ñ–Ð¾Ð»Ð¾Ð³Ñ–Ñ‡Ð½Ð¾Ñ— тканини піÑÐ»Ñ Ð²Ð¿Ð»Ð¸Ð²Ñƒ низьких температур.

Біографія автора

N. N. Korpan, Міжнародний інститут кріохірургії, Відень

A number of theoretical and experimental studies, both in vitro and in vivo, have been performed to explain the action of low temperatures on tissue. It is now evident that the thermal parameters used in the past for freezing during cryosurgery were not precise; this may have resulted in the failure of treatment. For the first time, this report describes the early ultrastructural features of pancreatic parenchyma after low temperature exposure, i.e. cryosurgery, in vivo.

48 animals were used for the experiment. A temperature range of –80°C and –180°C in contact with pancreas tissue was selected for cryosurgical exposure. The cryosurgical response of pancreas parenchyma, i.e. ultrastructural cellular changes in pancreas tissue, was investigated. For transmission electron microscopy, the specimens from the pancreas parenchyma were taken immediately, one hour and 24 hours after the finishing of the freeze-thaw cycles intraoperatively.

The electronic microscopic analysis showed that, after local cryodestruction at temperatures of –80 and –180°C, similar processes occurred within the pancreas tissue in the early postcryosurgical phase – immediately and up to 24 hours after low temperature exposure on tissue. The exocrine pancreatic cells in the center of the cryozone changed upon thawing. Ultrastructural changes in the exocrine pancreatic cells, where the first signs of dystrophic processes had been noticed, were increased. These ultrastructural changes in the pancreatic cells provide a platform to better understand the mechanisms of damage and the pathogenesis of frostbite after cryosurgery. The properties of the pancreas parenchyma response after low temperature exposure provide important insights into the mechanisms of damage and the cryogenic lesion immediately after thawing in cryosurgery. Our new insights prove on the cell level that suddenly and progressively damaged pancreatic cells in the postcryosurgical zone lead to aseptic cryonecrosis and then to aseptic cryoapoptosis of vital normal tissue. The vascular capillary changes and circulatory stagnation demonstrate the antiangiogenesis mechanism, which, together with cryoaponecrosis and cryoapoptosis, are some of the main mechanisms of biological tissue injury following the low temperature exposure.

Downloads

Опубліковано

2008-12-22

Як цитувати

Korpan, N. N. (2008). Новые механизмы повреждения биологической ткани при низкотемпертурном воздействии in vivo. Проблеми кріобіології і кріомедицини, 18(4), 431–440. вилучено із http://cryo.org.ua/journal/index.php/probl-cryobiol-cryomed/article/view/346

Номер

Том 18 № 4 (2008): Проблемы криобиологии

Розділ

Матеріали конференції

Ліцензія

Авторське право (c) 2020 N. N. Korpan

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.


Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

  • Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
  • Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
  • Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).