Обратимые и необратимые изменения паренхиматозных клеток рассматриваются как один из ключевых аспектов общей патологии. Несмотря на некоторые терминологические особенности (широкое использование термина «дистрофия» исключительно в русскоязычной литературе), общепризнанным является закономерное развитие обратимых, а затем и необратимых изменений клеток под воздействием разнообразных экзо- и/или эндогенных повреждающих факторов. Среди них ключевая роль отводится гипоксии.

Исключительно важна оценка клинической значимости выявляемых при световой микроскопии «дистрофических» изменений и их связь с лабораторными показателями. В клинической практике выполнить такие исследования крайне трудно. Трансляционное исследование такого рода можно достоверно провести прежде всего на крупных лабораторных животных. В преобладающем большинстве работ при гипоксии подробно оцениваются изменения в тканях головного мозга, сердца и легких, но практически не описаны изменения в почках и печени [1—3]. Вместе с тем наиболее яркие описания дистрофических изменений относятся именно к этим органам [4].

Значительная часть операций на сердце выполняется в условиях искусственного кровообращения (ИК).

Следует признать тот факт, что, несмотря на значительные технологические успехи, современные методы искусственного и вспомогательного кровообращения остаются нефизиологичными, обладающими рядом побочных эффектов и могут стать причиной развития системной воспалительной реакции (СВР) и полиорганной дисфункции. Механическое воздействие на эритроциты приводит к гемолизу, свойственному каждой операции в условиях ИК [5, 6], активация тромбоцитов способствует повышению коагуляционного потенциала и отложению фибрина на мембранах оксигенаторов, стимуляция нейтрофилов является важным фактором запуска СВР. Отдельно необходимо отметить факторы, приводящие к гипоксии тканей, характерные для ИК, анемию, ухудшение оксигенации в легких со снижением уровня парциального давления кислорода артериальной крови (paO₂) и артериальной сатурации, повреждение миокарда с развитием синдрома малого сердечного выброса и значимым снижением доставки кислорода к органам.

Согласно данным литературы [7, 8], повреждение печени в периоперационном периоде кардиохирургических вмешательств с использованием ИК встречается с частотой до 10%. Острое повреждение почек является распространенным и серьезным осложнением кардиохирургических вмешательств, выполняемых в условиях ИК.

Гомеостаз кислорода — сложноорганизованный процесс с большим количеством регулирующих механизмов на всех уровнях для осуществления протекания кислородзависимых процессов и минимизации образования активных форм кислорода и окислительного повреждения тканей [9]. Воздействие гипоксии сопровождается как структурными, так и биохимическими изменениями в различных органах. Некоторые патологические состояния тканей, такие как изменение размера клеток и воспалительная инфильтрация, могут быть потенциально обратимыми при восстановлении адекватного уровня кислорода и устранении окислительного стресса. Однако другие изменения, например кровоизлияния и широкомасштабная клеточная гибель, могут быть необратимыми [10].

В последние годы выявлено множество метаболических и биохимических изменений, происходящих в тканях на фоне гипоксии, и определены ключевые регуляторные белки, отвечающие за адаптацию к гипоксическим повреждениям. К таким белкам относятся индуцируемые гипоксией факторы транскрипции HIF1 и HIF2, которые вносят вклад в гомеостаз тканей и патофизиологию, так как участвуют в большом спектре клеточных процессов, в том числе в энергетическом метаболизме, пролиферации, апоптозе, ремоделировании сосудов и др. [11—13].

Цель работы — провести сопоставления структурных изменений в тканях с клинико-лабораторными показателями и иммуногистохимическим определением HIF1α, HIF2α, каспазы-3 при клеточной альтерации в условиях гипоксии в печени и почках в эксперименте на свиньях.

Материал и методы

Для достижения поставленной цели была использована модель длительного искусственного и вспомогательного кровообращения (экстракорпоральная мембранная оксигенация– ЭКМО) у крупных животных. Продолжительное время проведения ИК и ЭКМО способствовало закономерному развитию ишемии тканей с вовлечением описанных выше механизмов (нарушение оксигенации в легких, анемия, снижение сердечного выброса, системный воспалительный ответ с повышением метаболических потребностей в кислороде). В исследование были включены данные, полученные при кардиохирургических операциях у 18 самок домашних свиней (ландрас) в возрасте от 3 до 4 мес. Протокол был разработан нашей научной группой в 2022 г. [14, 15]. Проведение настоящего исследования одобрено на заседании биоэтического комитета ФГБУ «НМИЦ им. В.А. Алмазова».

У 10 животных выполняли кардиохирургическое вмешательство в условиях длительного (4 ч.) ИК, а у 8 свиней проводили кардиохирургическую операцию с центральным подключением системы ЭКМО.

Всем включенным в исследование животным проводили сочетанную анестезию, предполагающую использование общей комбинированной анестезии и регионарной анестезии в виде блокады межреберных нервов. Премедикация включала внутримышечное введение золазепама/тилетамина (Zoletil Virbac, Франция) в дозе 5 мг/кг. В асептических условиях осуществляли пункцию и катетеризацию периферической вены (ушная вена) катетером 18—20 G. После индукции анестезии пропофолом (Пропофол-липуро, Braun, Германия) в дозе 2—3 мг/кг проводили прямую ларингоскопию и интубацию трахеи. После интубации трахеи вводили недеполяризующий миорелаксант рокурония бромид (Круарон, АО «Верофарм», Россия) в дозе 0,6—1,2 мг/кг. Поддержание анестезии осуществляли путем ингаляции изофлурана (Aerran Baxter Healthcare Corporation, США) с помощью испарителя Heyer Medical AG (Drager, Германия) в дозе 1,5—2,5 об.%. С целью обеспечения мониторинга центрального венозного давления (ЦВД) и проведения инфузии лекарственных препаратов всем животным под УЗИ-контролем выполняли катетеризацию латеральной яремной вены. Инвазивный мониторинг артериального давления (АД) осуществляли путем катетеризации бедренной артерии катетером B.Braun 20 G (Braun, Германия) по методике Сельдингера. Для контроля темпа и характера диуреза устанавливали мочевой катетер нелатон 10 Fr.

Мониторинг витальных функций осуществляли, используя мониторную систему Mindray BeneView T8 (Mindray, КНР). Мониторный контроль во время проведения эксперимента включал пульсоксиметрию, электрокардиографию (ЭКГ), измерение центральной температуры, инвазивного АД и ЦВД, газового состава вдыхаемой и выдыхаемой смеси, частоты дыхания (ЧД).

Искусственную вентиляцию легких (ИВЛ) проводили в режиме нормовентиляции и нормокапнии. Для ИВЛ использовали наркозно-дыхательный аппарат Mindray Wato Ex-35 (Mindray, КНР). Параметры интраоперационной ИВЛ: режим вентиляции с контролем по объему (VCV), минутный объем дыхания (МОД) 20—30 мл/кг/мин. ЧД 8—14 в минуту, фракция кислорода во вдыхаемой смеси (FiO₂) 65%. Коррекцию параметров ИВЛ проводили по результатам оксиметрии, капнометрии и анализа газового состава артериальной крови.

Перед началом основного этапа операции обеспечивали регионарный компонент сочетанной анестезии: хирург выполнял блокаду межреберных нервов раствором ропивакаина (Ропивакаин, Фармзащита, Россия) в дозе 5 мг/кг.

Перфузионное обеспечение эксперимента проводили с помощью аппарата искусственного кровообращения WEL-1000B plus (Tianjin Welcome Medical Equipment, КНР) с использованием оксигенаторов EUROSETS SKIPPER AF PLUS (EUROSETS, Италия). Перед началом ИК вводили гепарин в дозе 300 ЕД/кг, через 5 мин контролировали уровень активированного времени свертывания крови (АСТ), при достижении целевых значений (ACT > 480 с) проводили ИК. Объемная скорость перфузии составляла 3 л/мин/м². Исходный газоток 2 л/мин, далее осуществляли коррекцию на основании оценки газов крови.

При выполнении процедур ЭКМО (8 наблюдений) использовали аппарат Ex-Stream (ООО «Биософт-М», Россия) с оксигенаторами Eurosets (Eurosets S.r.l., Medolla, Italy). Объемная скорость перфузии составляла 2,5 л/мин/м², исходный газоток — 2 л/мин с дальнейшей коррекцией на основании оценки газов крови.

В ходе представленного выше исследования изучали эффективность применения опытного образца установки плазмохимического синтеза NO, подаваемого в оксигенаторы (создан в Российском федеральном ядерном центре, ВНИИ экспериментальной физики). Методом простой рандомизации все животные были разделены на 2 равные группы по 9 особей. В основной группе в оксигенаторы подключали опытный образец и подавали NO в дозе 100 ppm. У животных контрольной группы опытный образец не подключали, NO не использовали. Для достижения цели настоящего исследования мы посчитали возможным объединить животных основной и контрольной групп и рассматривать всю выборку для выявления случаев развития ишемии тканей и изучения связей между патоморфологическими данными, результатами биохимических исследований и клинического течения. Животные были разделены на группы по степени выраженности морфологических изменений в соответствии с поставленной целью исследования.

Была проведена оценка ряда клинико-биохимических маркеров, которые характеризуют функциональное состояние почек и печени, а также уровень гипоксии. Анализируемые параметры: маркеры цитолиза печени (аланинаминотрансфераза (АЛТ), аспартатаминотрансфераза (АСТ), билирубин), креатинин, мочевина, снижение парциального давления кислорода артериальной крови (paO₂), сатурация артериальной крови (САТ), уровень лактата.

Патоморфологические исследования

Патолого-анатомическое вскрытие проводили в интервале 15—30 мин после выведения из исследования. Органы фиксировали в течение 24 ч в 10% растворе нейтрального формалина, после чего проводили вырезку кусочков для гистологического исследования. Из печени вырезали два фрагмента из левой доли, из почек — два фрагмента, прилегающих к капсуле и лоханке.

Обезвоживание и пропитывание парафином выполняли по стандартизированной методике в автоматическом гистологическом процессоре Excelsior AS (Thermo, США) в готовом растворе IsoPREP (ООО «Биовитрум», Россия) и парафиновой среде HISTOMIX (ООО «Биовитрум», Россия). С использованием ротационного микротома НМ 325 (Thermo, США) изготовляли срезы толщиной 3—5 мкм, которые в дальнейшем окрашивали гистологическими методами по общепринятой стандартизированной методике гематоксилином и эозином (ООО «Биовитрум», Россия).

Проводили иммуногистохимические (ИГХ) исследования с антителами к белкам HIF1α и HIF2α (CloudCorp, США) и маркеру апоптоза каспаза-3 (Cas3) (Cell marque, США) по стандартному протоколу производителя.

Морфометрические исследования

Микроскопическое исследование выполнено на микроскопах Nicon Ni-E и Leica HC, также проведено сканирование препаратов на сканере KFbio MagScanner KF-PRO-400 с созданием архива изображений. Морфометрию осуществляли с использованием автоматизированных программ K-Viewer и QuPath v.0.5.0.

Для анализа гистологических изменений были выбраны следующие параметры: дистрофические изменения в клетках паренхимы и стромы, нарушения кровообращения, воспаление. Оценку изменений проводили три эксперта в баллах от 0 до 3 полуколичественным методом.

Для оценки экспрессии исследуемых ИГХ-маркеров на оцифрованных препаратах выделяли 10 полей зрения при одном увеличении из областей с максимальной интенсивностью окрашивания ткани. Определяли количество позитивных клеток, которое выражали в процентах от общего количества клеток в поле зрения. Также оценивали интенсивность ИГХ-окрашивания от 1+ до 3+ и соотношение клеток с разной интенсивностью экспрессии. Высчитывали средние значения для каждого образца.

Статистика

Статистический анализ проводили с использованием программы StatTech v. 4.2.5 (разработчик ООО «Статтех», Россия). Количественные данные описывали с помощью медианы (Me) и нижнего и верхнего квартилей (Q1 — Q3). Сравнение двух групп по количественному показателю, распределение которого отличалось от нормального, выполняли с помощью U-критерия Манна–Уитни. Выраженность корреляционной связи между двумя количественными показателями оценивали с помощью коэффициента ранговой корреляции Спирмена. Различия считали статистически значимыми при p< 0,05.

Результаты

Для проведения сравнительного анализа с результатами клинико-биохимических и ИГХ-исследований образцы от животных были разделены на группы по степени выраженности двух параметров: отдельно оценивали альтеративные/дистрофические изменения клеток и воспалительную инфильтрацию. Белки HIF1α и HIF2α экспрессируются в клетках и в нормальных (нормоксических) условиях на базовом уровне для каждой ткани, что проявляется слабовыраженной окраской по результатам ИГХ-иследования и оценивается как 1+. Была проведена оценка доли позитивных клеток (от 1+ до 3+) в образцах в сравнении со степенью выраженности дистрофических изменений в тканях печени и почек. Белок каспаза-3 (Cas3) определяется только в клетках, находящихся в стадии апоптоза, и в нормальных условиях в тканях печени и почек встречаются единичные позитивные клетки.

Патоморфологическое исследование печени

Макроскопических признаков нарушения структуры не отмечено, капсула не утолщена. Микроскопически определялись дистрофические/альтеративные и воспалительные изменения разной степени выраженности в большинстве образцов (у 13 из 18 животных).

В большинстве образцов (13 из 18 животных) увеличено количество двухъядерных гепатоцитов и перисинусоидальных клеток, клеток с выраженным анизокариозом, отдельные гепатоциты имеют ядра, смещенные к периферии. Отмечалась выраженная вакуолизация цитоплазмы в большинстве клеток, встречались тельца Каунсильмена.

В части образцов (7 из 18 животных) также определялись реактивные изменения в виде проявлений «зональности»: базофилия гепатоцитов в центролобулярных отделах и просветления в перипортальных без реализации в ярко выраженные альтеративные изменения или некроз.

В некоторых образцах (11 из 18 животных) визуализировались обширные участки умеренно и ярко выраженной диффузной инфильтрации лимфоцитами и нейтрофилами, локализованные вокруг сосудов и перипортально. Стенки сосудов утолщены, отечны, с умеренной лимфоцитарной инфильтрацией, клетки эндотелия локально неплотно прилегают друг к другу. Отмечались стазы с агрегацией эритроцитов вплоть до формирования «монетных столбиков», очаговое расширение синусоидов. Вышеперечисленные изменения являются морфологическим эквивалентом нарушения функций печени и представлены на рис. 1.

Рис. 1. Воспалительная инфильтрация и альтеративные изменения в образцах печени.

а — слабовыраженная мононуклеарная инфильтрация; б — тельца Каунсильмена, дистрофия гепатоцитов.

Окраска гематоксилином и эозином, ×400.

В большинстве образцов (у 12 из 18 животных) с умеренно и ярко выраженными дистрофическими изменениями отмечалась выраженная экспрессия белка HIF2α по результатам ИГХ-исследования — от 8,02 до 78% позитивных клеток в поле зрения (гепатоциты и перисинусоидальные клетки). В части образцов (у 7 из 18 животных) отмечалась ярко выраженная зональность в локализации позитивных клеток с экспрессией HIF2α: перипортально выявлялись ярче окрашенные клетки.

Белок HIF1α определялся в большинстве образцов (у 14 из 18 животных) в меньшем количестве — от 5,41 до 34% позитивных клеток в поле зрения, преимущественно в гепатоцитах. Стромальные перисинусоидальные клетки в большинстве образцов были негативные.

Маркер апоптоза (каспаза-3) выявлялся в небольшом количестве клеток печени (от 0,52 до 3,19% позитивных клеток в поле зрения) в большинстве образцов (14 из 18 животных). В 4 образцах каспаза-3 экспрессировалась в 5,1—7,41% позитивных клеток в поле зрения и у 1 животного отмечена экспрессия в 12% клеток в поле зрения. Среди позитивных клеток преобладали перисинусоидальные и в меньшем количестве гепатоциты.

По результатам морфометрического исследования выявлена статистически значимая зависимость количества позитивных клеток с экспрессией HIF2α от степени выраженности дистрофических изменений печени (табл. 1). Репрезентативные фотографии с позитивными клетками и экспрессией белков разной степени выраженности представлены на рис. 2.

Таблица 1. Количество клеток с экспрессией белков HIF1α, HIF2α, Cas3 при разной степени выраженности дистрофических изменений печени

Примечание. Здесь и в табл. 2 и 3: * — различия показателей статистически значимы (p<0,05).

Рис. 2. Экспрессия белков разной степени выраженности в образцах печени.

а — слабо выраженная экспрессия HIF1α; б — ярко выраженная экспрессия HIF1α; в — слабо выраженная экспрессия HIF2α; г — ярко выраженная экспрессия HIF2α; д — слабо выраженная экспрессия Cas3; е — ярко выраженная экспрессия Cas3.

Иммуногистохимическая реакция, ×200.

Патоморфологическое исследование почек

Во всех образцах не было отмечено макроскопических признаков нарушения структуры, лоханки не расширены, корковое и мозговое вещество почек дифференцировано, капсула не утолщена. Микроскопически во всех образцах определялись альтеративные и воспалительные изменения разной степени выраженности.

В большинстве образцов (14 из 18 животных) в проксимальных и дистальных извитых канальцах коркового вещества визуализировались альтеративные изменения эпителия. Определялись клетки с гидропической дистрофией и уплощенным эпителием, локально встречались безъядерные эпителиоциты преимущественно в извитых канальцах. Собирательные трубочки и прямые канальцы почек также со слабовыраженными альтеративными изменениями эпителиальных клеток.

В части образцов (у 8 из 18 животных) определялась очаговая и диффузная умеренно выраженная лимфогистиоцитарная инфильтрация тубулоинтерстиция, в том числе вокруг сосудов разного калибра.

Значительных гемодинамических нарушений не отмечено, однако определялось умеренно выраженное полнокровие капилляров как тубулоинтерстиция, так и мозгового вещества.

У некоторых животных (у 3 из 18) отмечались ярко выраженные изменения извитых канальцев. Определялась выраженная зональность: часть клеток с вакуолизацией и просветленной цитоплазмой, часть — с ярко эозинофильной цитоплазмой, локально в просветах встречались эозинофильные капли. Изменения сопровождались умеренно выраженной воспалительной инфильтрацией и слабовыраженным васкулитом. В 1 образце отмечался очаговый гнойный нефрит. Вышеперечисленные изменения представлены на рис. 3.

Рис. 3. Дистрофические/альтеративные изменения разной степени выраженности в образцах почек.

а — ярко выраженная зональность в корковом веществе почки, дистрофические изменения канальцев коркового вещества, ×50; б — ярко выраженные дистрофические изменения канальцев коркового вещества, ×50; в — умеренно выраженная диффузно-очаговая воспалительная инфильтрация, васкулит, ×100; г — очаговая мононуклеарная инфильтрация, дистрофические изменения канальцев коркового вещества, ×200. Окраска гематоксилином и эозином.

В большинстве образцов с умеренно и ярко выраженными дистрофическими изменениями (14 из 18 животных) отмечалась выраженная экспрессия белка HIF2α по результатам ИГХ-исследования в 28,02—82% позитивных клеток в поле зрения. Преимущественно ярко окрашенные позитивные клетки определялись в извитых и прямых канальцах тубулоинтерстиция. Также позитивная реакция определялась в мезангии клубочков (8 из 18 животных).

Белок HIF1α определялся в большинстве образцов с умеренно и ярко выраженными дистрофическими изменениями (14 из 18 животных) в меньшем количестве — от 12,73 до 38,10% позитивных клеток в поле зрения преимущественно в извитых канальцах тубулоинтерстиция. В извитых канальцах тубулоинтерстиция также определялись позитивные клетки с экспрессией каспазы-3 (от 14,52 до 32,75% позитивных) клеток в поле зрения). В 3 образцах из группы слабовыраженных дистрофических изменений был также отмечен высокий процент клеток с экспрессией каспазы-3 в 17,54—22% позитивных клеток в поле зрения.

По результатам морфометрического исследования выявлена статистически значимая зависимость количества позитивных клеток с экспрессией HIF2α и каспазы-3 от степени выраженности дистрофических изменений почек (табл. 2, рис. 4).

Таблица 2. Количество клеток с экспрессией белков HIF1α, HIF2α, Cas3 при разной степени выраженности дистрофических изменений почек

Рис. 4. Экспрессия белков разной степени выраженности в образцах почек.

а — слабо выраженная экспрессия HIF1α; б — ярко выраженная экспрессия HIF1α; в — слабо выраженная экспрессия HIF2α; г — ярко выраженная экспрессия HIF2α, ×200; д — слабо выраженная экспрессия Cas3; е — ярко выраженная экспрессия Cas3.

Иммуногистохимическая реакция, ×200.

Сопоставления морфологических результатов с клинико-лабораторными показателями

Печень

По результатам клинико-морфологических сопоставлений выявлена статистически значимая корреляция увеличения уровней трансаминаз АЛТ, АСТ, билирубина и степени выраженности альтеративных изменений в ткани печени. Зависимость степени воспалительной инфильтрации определена только с уровнем билирубина.

При сравнительном анализе параметров гипоксии и морфологических показателей установлена значимая корреляция уровня лактата и степени выраженности дистрофических изменений в ткани печени. Не определялась зависимость параметров сатурации (САТ), парциального давления кислорода артериальной крови (paO₂) и степени морфологических изменений в тканях (табл. 3). Увеличение уровня лактата считается интегральным показателем нарушения баланса доставки/потребления кислорода и развития ишемии ткани. Важно заметить, что содержание лактата считается маркером тяжести ишемии, достигая в наиболее опасных ситуациях степени лактат-ацидоза. В указанных обстоятельствах не вызывает удивления отсутствие значимых различий между группами в выраженности показателей оксигенации (САТ и paO₂), ведь они отражают важную, но не единственную составляющую доставки кислорода.

Таблица 3. Анализ параметров гипоксии в зависимости от степени выраженности дистрофических изменений печени

Результаты корреляционного анализа количества позитивных клеток с экспрессией белков HIF1α, HIF2α, Cas3 и уровня лактата выявлена высокая зависимость HIF2 α — лактат (p=0,015) и весьма высокая Cas3 — лактат (p<0,001).

Почки

По результатам клинико-морфологических сопоставлений выявлена статистически значимая корреляция увеличения уровней креатинина и мочевины и степени выраженности альтеративных изменений в ткани почек. Не установлено зависимости степени воспалительной инфильтрации от лабораторных показателей.

При сравнительном анализе параметров гипоксии и морфологических показателей не установлено значимых корреляций уровня лактата, САТ и paO₂ (табл. 4). Корреляция с лактатом дистрофических изменений определена только для ярко выраженных альтеративных изменений (p=0,048). При сравнении количества положительных клеток с экспрессией белков HIF1α, HIF2α, Cas3 и уровня лактата определена весьма высокая зависимость Cas3 — лактат (p=0,044).

Таблица 4. Анализ параметров гипоксии в зависимости от степени выраженности дистрофических изменений почек

Обсуждение

Гипоксия влияет на различные органы, степень и последствия негативного воздействия и обратимости изменений зависят от многих факторов, в том числе и от функционального метаболизма органа. Большинство исследований было сосредоточено на воздействии гипоксии на мозг, сердце и легкие и редко затрагивали печень и почки [1—3]. В единичных работах дана оценка морфологическим проявлениям в сопоставлении с клинико-биохимическими показателями.

Результаты нашего исследования показали, что биохимические изменения тесно связаны с гистологическими повреждениями тканей. Тяжелая гипоксия тканей с гиперпродукцией лактата напрямую влияет на целостность и функцию клеток, что проявляется в структурных изменениях, отмеченных при гистологическом исследовании. Выявленные в условии проведенного эксперимента в печени и почках свиней изменения принципиально соответствовали «дистрофическим», традиционно описываемым в руководствах и учебниках патологической анатомии [4].

В печени были отмечены гемодинамические нарушения: выраженное полнокровие, стазы с агрегацией эритроцитов вплоть до формирования «монетных столбиков», в том числе центральных вен печеночных долек и печеночного синуса вокруг центральной вены, расширение синусоидов, изменение морфологии гепатоцитов (вакуолизация цитоплазмы, отек, смещение ядра к периферии, анизокариоз), увеличение количества перисинусоидальных клеток и двухъядерных гепатоцитов. В почке гипоксия стимулировала полнокровие и застойные проявления в капиллярах тубулоинтерстиция и мозгового вещества, альтеративные изменения эпителиальных клеток почечных канальцев наряду с десквамацией.

При сопоставлении морфологических данных с лабораторными показателями печени показаны статистически значимые корреляции между биохимическими параметрами и степенью выраженности альтеративных изменений, а также между уровнем билирубина и степенью воспалительной инфильтрации печени.

Вместе с тем не выявлено достоверной связи между уровнем экспрессии каспазы-3 и выраженностью дистрофических изменений, что может свидетельствовать об их обратимости. Количество позитивных клеток с экспрессией белков HIF1α и HIF2α изменяется в зависимости от степени выраженности альтеративных изменений и статистически достоверно повышено для белка HIF2α, что может свидетельствовать о запуске компенсаторных механизмов в ответ на углубление гипоксии.

Транскрипционные факторы HIF1 и HIF2 являются ключевыми регуляторами кислородного гомеостаза. Они обеспечивают адаптацию к гипоксии разными путями: активируют различные гены, такие как регуляторы эритропоэза, ангиогенеза, обмена железа, что в комплексе способствует лучшему снабжению тканей кислородом, а также индуцирует генетическую регуляцию процессов, которые осуществляют адаптацию и выживание клеток в условиях гипоксии: активация гликолиза, регуляция не только уровня pH, но и клеточной пролиферации и апоптоза. Индукция HIF1α и HIF2α является ранним клеточным ответом на изменения кислородного гомеостаза [11—13].

В почках была выявлена корреляция увеличения уровней креатинина и мочевины и степени выраженности альтеративных изменений в ткани. Не установлено зависимости степени воспалительной инфильтрации от клинико-лабораторных показателей, что свидетельствует о необходимости дальнейшего изучения механизмов морфогенеза таких изменений. По результатам ИГХ-исследований была выявлена зависимость между ярко выраженными альтеративными изменениями эпителия канальцев тубулоинтерстиция и количеством позитивных клеток с экспрессией HIF2α и каспазы-3. Показано, что белки HIF1α и HIF2α также вовлечены в патогенез почечных синдромов при сахарном диабете, светлоклеточном почечно-клеточном раке, хронических болезнях почек, а также при остром повреждении почек [16,17].

Выявлены образцы также с большим числом клеток, позитивных на маркер апоптоза (каспаза-3) в эпителии канальцев тубулоинтерстиция без выраженных классических альтеративных изменений. ИГХ-исследование позволяет выявить первичные изменения в тканях на метаболическом уровне до появления на светооптическом уровне проявлений классических дистрофических изменений.

Таким образом, только комплексный анализ с сопоставлением результатов, полученных разными методами, может дать полную картину для достоверной оценки морфологических повреждений органов и восстановительных/регенеративных процессов в тканях, в том числе при гипоксии. Накопление экспериментальных данных о структурных и функциональных изменениях позволит скорректировать традиционный взгляд на сущность дистрофических изменений в печени и почках. Понимание этих взаимосвязей представляет существенное значение как для изучения патогенеза заболеваний человека, так и грамотного планирования экспериментов в трансляционных исследованиях.

Исследование проведено в рамках выполнения темы Государственного задания «Разработка нового устройства для подачи оксида азота, синтезированного из атмосферного воздуха, в аппараты искусственного и вспомогательного кровообращения», № 123021000129-1.

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования — Цинзерлинг В.А., Баутин А.Е.

Сбор и обработка материала — Семенова Н.Ю., Артюхина З.Е., Маричев А.О., Радовский А.М.

Статистическая обработка — Семенова Н.Ю., Артюхина З.Е., Маричев А.О., Радовский А.М.

Написание текста — Семенова Н.Ю., Артюхина З.Е.

Редактирование — Цинзерлинг В.А., Баутин А.Е.