nefrНефрологияNephrology (Saint-Petersburg)1561-62742541-9439Pavlov First Saint-Petersburg State Medical University10.36485/1561-6274-2020-24-4-87-92nefr-1863Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯORIGINAL ARTICLES. EXPERIMENTAL INVESTIGATIONЭкспериментальная нефрэктомия: почки и состояние мозговой микроциркуляции5/6 nephrectomy: renal tissue regeneration and condition of brain microcirculationhttps://orcid.org/0000-0002-7483-1080СоколоваИ. Б.SokolovaI. B.

Соколова Ирина Борисовна, канд. биол. наук, лаборатория физиологии сердечно-сосудистой и лимфатической систем, старший научный сотрудник

199034, Санкт-Петербург, наб. Макарова, д. 6

Тел.: +7(812)707-15-53

Irina B. Sokolova, PhD, senior researcher, Laboratory of physiology of cardiovascular and lymphatic systems

199034, St. Petersburg, Makarova Emb., 6

Phone: +7(812)707-15-53

SokolovaIB@infran.ruhttps://orcid.org/0000-0003-0188-5173ИвановаГ. Т.IvanovaG. T.

Иванова Галина Тажимовна, канд. биол. наук, лаборатория физиологии сердечно-сосудистой и лимфатической систем, старший научный сотрудник

199034, Санкт-Петербург, наб. Макарова, д. 6. Институт физиологии им. И. П. Павлова РАН

Тел.: +7(812)328-07-01 (доб. 119)

Galina T. Ivanova, PhD, senior researcher, Laboratory of physiology of cardiovascular and lymphatic systems

199034, St. Petersburg, Makarova Emb., 6

Phone: +7(812)328-07-01 (ext. 119)

tazhim@list.ruИнститут физиологии им. И.П. Павлова РАНРоссияI.P. Pavlov Institute of Physiology, Russian Academy of SciencesRussian Federation2020260620202448792Copyright © Соколова И.Б., Иванова Г.Т., 20202020Соколова И.Б., Иванова Г.Т.Sokolova I.B., Ivanova G.T.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journal.nephrolog.ru/jour/article/view/1863

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ: выяснить, достаточен ли уровень регенерации почечной ткани после нефрэктомии 5/6 массы почек для предотвращения патологического ухудшения микроциркуляции в коре головного мозга. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ. Методом прижизненной микроскопии исследовали плотность микрососудистой сети пиальной оболочки коры головного мозга у крыс Вистар через 4 мес после удаления 5/6 массы почечной ткани. Одновременно методом лазерной допплеровской флоуметрии в ткани коры измеряли уровень перфузии и насыщения кислородом (SO2). Для оценки степени регенерации почки после резекции проводили морфологическое исследование тканей почек при окраске препаратов гематоксилином–эозином и по Массону. РЕЗУЛЬТАТЫ. Показано, что через 4 мес после нефрэктомии в пиальной оболочке плотность микрососудистой сети снижалась в среднем в 1,3 раза по сравнению с ложнооперированными животными, а количество артериальных сосудов – в 1,5 раза. Статистически значимо снижался уровень тканевой перфузии (в среднем на 20%) и SO2 (в среднем с 95 до 91%). На морфологических препаратах отсутствовали признаки истиной регенерации; выявили гипертрофию клубочков, развитие фиброза, деформацию сосудов и тубулярных структур. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Регенерации почки через 4 мес после удаления 5/6 массы почечной ткани недостаточна для нормализации ее функции и, следовательно, не предотвращает нарушения мозгового кровообращения. В коре головного мозга крыс после 5/6 нефрэктомии наблюдаются значительные нарушения микроциркуляции: уменьшение плотности микрососудистой сети, снижение скорости мозгового кровотока и тканевой сатурации кислородом, что является признаками формирования лакунарных инсультов.

THE AIM. To find out if the level of regeneration of renal tissue after nephrectomy 5/6 kidney mass is sufficient to prevent pathological deterioration of microcirculation in the cerebral cortex. MATERIAL AND METHODS. The method of intravital microscopy was used to study the density of the microvascular network of the pial sheath of the cerebral cortex in Wistar rats 4 months after the removal of 5/6 of the renal tissue mass. At the same time, the level of perfusion and oxygen saturation (SO2) were measured in the cortical tissue using laser Doppler flowmetry. To assess the degree of kidney regeneration after resection, a morphological study of kidney tissue was carried out when staining with hematoxylin-eosin and Masson. RESULTS. It was shown that 4 months after nephrectomy in the pial membrane, the density of the microvascular network decreased by an average of 1.3 times compared with falsely operated animals, and the number of arterial vessels by 1.5 times. The level of tissue perfusion (on average by 20%) and SO2 (on average from 95 to 91%) decreased statistically significantly. On morphological preparations, there were no signs of true regeneration; revealed glomerular hypertrophy, the development of fibrosis, deformation of blood vessels, and tubular structures. CONCLUSION. Renal regeneration 4 months after nephrectomy 5/6 kidney mass is insufficient to normalize its function, and therefore does not prevent the cerebrovascular accident. Significant microcirculation disorders are observed in rat cerebral cortex: a decrease in the density of the microvascular network, a decrease in the rate of cerebral blood flow and tissue oxygen saturation, which are signs of the formation of lacunar strokes.

нефрэктомиярегенерациямикроциркуляцияплотность микрососудистой сетитканевая перфузиятканевое насыщение кислородомnephrectomyregenerationmicrocirculationmicrovascular network densitytissue perfusiontissue oxygen saturationРабота выполнена при поддержке гранта РФФИ (№ 19-015-00047).ReferencesКлинические рекомендации по диагностике и лечению рака почки. М., 2014; 38 Clinical recommendations for the diagnosis and treatment of kidney cancer. Moscow, 2014; 38 (In Russ.)Клинические рекомендации по диагностике и лечению рака почки. М., 2014; 38 Clinical recommendations for the diagnosis and treatment of kidney cancer. Moscow, 2014; 38 (In Russ.)Матвеев ВБ, Волкова МИ, Алборов СВ и соавт. Резекция единственной функционирующей почки при опухолях почечной паренхимы.Онкоурология2017;13(2):27–35. doi: 10.17650/1726-9776-2017-13-2-27-35 Matveev WB, Volkova MI, Alborov SV et al. Resection of the only functioning kidney in tumors of the renal parenchyma. Oncourology 2017;13(2):27–35 (In Russ.). doi: 10.17650/1726-9776-2017-13-2-2-27-35Матвеев ВБ, Волкова МИ, Алборов СВ и соавт. Резекция единственной функционирующей почки при опухолях почечной паренхимы.Онкоурология2017;13(2):27–35. doi: 10.17650/1726-9776-2017-13-2-27-35 Matveev WB, Volkova MI, Alborov SV et al. Resection of the only functioning kidney in tumors of the renal parenchyma. Oncourology 2017;13(2):27–35 (In Russ.). doi: 10.17650/1726-9776-2017-13-2-2-27-35Guo J, Lu L, Hua Y et al. Vasculopathy in the setting of cardiorenal syndrome: roles of protein-bound uremic toxins. Am J Physiol Heart Circ Physiol 2017;313:H1–H13Guo J, Lu L, Hua Y et al. Vasculopathy in the setting of cardiorenal syndrome: roles of protein-bound uremic toxins. Am J Physiol Heart Circ Physiol 2017;313:H1–H13Vogels SC, Emmelot-Vonk MH, Verhaar HJ, Koek HL. The association of chronic kidney disease with brain lesions on MRI or CT: a systematic review. Maturita 2012;71(4):331–336. doi: 10.1016/j.maturitas.2012.01.008Vogels SC, Emmelot-Vonk MH, Verhaar HJ, Koek HL. The association of chronic kidney disease with brain lesions on MRI or CT: a systematic review. Maturita 2012;71(4):331–336. doi: 10.1016/j.maturitas.2012.01.008Yakushiji Y, Nanri Y, Hirotsu T et al. Marked cerebral atrophy is correlated with kidney dysfunction in nondisabled adults. Hypertens Res 2010;33(12):1232–1237. doi: 10.1038/hr.2010.171Yakushiji Y, Nanri Y, Hirotsu T et al. Marked cerebral atrophy is correlated with kidney dysfunction in nondisabled adults. Hypertens Res 2010;33(12):1232–1237. doi: 10.1038/hr.2010.171Seliger S, Gillen D, Longstreth W et al. Elevated risk of stroke among patients with end-stage renal disease. Kidney Int 2003;64:603–609Seliger S, Gillen D, Longstreth W et al. Elevated risk of stroke among patients with end-stage renal disease. Kidney Int 2003;64:603–609Husseini E, Kaskar O, Goldstein L. Chronic kidney disease and stroke. Adv Chronic Kidney Dis 2014;21:500–508. doi: 10.1053/j.ackd.2014.09.001Husseini E, Kaskar O, Goldstein L. Chronic kidney disease and stroke. Adv Chronic Kidney Dis 2014;21:500–508. doi: 10.1053/j.ackd.2014.09.001Kobayashi S, Ikeda T, Moriya H et al. Asymptomatic cerebral lacunae in patients with chronic kidney disease. Am J Kidney Dis 2004;44:35–41Kobayashi S, Ikeda T, Moriya H et al. Asymptomatic cerebral lacunae in patients with chronic kidney disease. Am J Kidney Dis 2004;44:35–41Assem M, Lando M, Grissi M at al. The impact of uremic toxins on cerebrovascular and cognitive disorders. Toxins 2018;10(7):22–27. doi: 10.3390/toxins10070303Assem M, Lando M, Grissi M at al. The impact of uremic toxins on cerebrovascular and cognitive disorders. Toxins 2018;10(7):22–27. doi: 10.3390/toxins10070303Murray A. Cognitive impairment in the aging dialysis and chronic kidney disease populations: an occult burden. Adv Chronic Kidney Dis 2008;15:123-–132Murray A. Cognitive impairment in the aging dialysis and chronic kidney disease populations: an occult burden. Adv Chronic Kidney Dis 2008;15:123-–132Смирнов АВ, Добронравов ВА, Неворотин АИ и др. Гипергомоцистеимия усугубляет повреждения нефрона при экспериментальной хронической почечной недостаточности. Нефрология 2005;9(4):67–74. doi: 10.24884/1561-6274-2005-9-4-67-74 Smirnov AV, Dobronravov VA, Nevorotin AI et al. Hyperhomocysteinemia exacerbates the nephron injuries induced by experimental kidney failure.Nephrology (Saint-Petersburg)2005;9(4):67–74 (In Russ.) doi: 10.24884/1561-6274-2005-9-4-67-74Смирнов АВ, Добронравов ВА, Неворотин АИ и др. Гипергомоцистеимия усугубляет повреждения нефрона при экспериментальной хронической почечной недостаточности. Нефрология 2005;9(4):67–74. doi: 10.24884/1561-6274-2005-9-4-67-74 Smirnov AV, Dobronravov VA, Nevorotin AI et al. Hyperhomocysteinemia exacerbates the nephron injuries induced by experimental kidney failure.Nephrology (Saint-Petersburg)2005;9(4):67–74 (In Russ.) doi: 10.24884/1561-6274-2005-9-4-67-74Коржевский ДЭ. Теоретические основы и практическое применение методов иммуногистохимии. СпецЛит, СПб, 2012, 109 Korzhevsky DE. Theoretical foundations and practical application of immunohistochemistry methods. SPb, SpecLit, 2012, 109Коржевский ДЭ. Теоретические основы и практическое применение методов иммуногистохимии. СпецЛит, СПб, 2012, 109 Korzhevsky DE. Theoretical foundations and practical application of immunohistochemistry methods. SPb, SpecLit, 2012, 109Иванова ГТ, Лобов ГИ, Береснева ОН, Парастаева ММ. Изменение реактивности сосудов крыс с экспериментальным уменьшением массы функционирующих нефронов. Нефрология 2019;23(4):88–95. doi: 10.24884/1561-6274-2019-23-4-88-95 Ivanova GT, Lobov GI, Beresneva ON, Parastaeva MM. Changes in the reactivity of vessels of rats with an experimental decrease in the mass of functioning nephrons. Nephrology (Saint-Petersburg) 2019;23(4):88–95 (In Russ.). doi: 10.24884/1561-6274-2019-23-4-88-95Иванова ГТ, Лобов ГИ, Береснева ОН, Парастаева ММ. Изменение реактивности сосудов крыс с экспериментальным уменьшением массы функционирующих нефронов. Нефрология 2019;23(4):88–95. doi: 10.24884/1561-6274-2019-23-4-88-95 Ivanova GT, Lobov GI, Beresneva ON, Parastaeva MM. Changes in the reactivity of vessels of rats with an experimental decrease in the mass of functioning nephrons. Nephrology (Saint-Petersburg) 2019;23(4):88–95 (In Russ.). doi: 10.24884/1561-6274-2019-23-4-88-95Ohno Y, Kanno Y, Takenaka T. Central blood pressure and chronic kidney disease. World J Nephrol 2016;1:90–100. doi: 10.5527/wjn.v5.i1.90Ohno Y, Kanno Y, Takenaka T. Central blood pressure and chronic kidney disease. World J Nephrol 2016;1:90–100. doi: 10.5527/wjn.v5.i1.90Toyoda K, Ninomiya T. Stroke and cerebrovascular diseases in patients with chronic kidney disease. Lancet Neurol 2014;13:823–833Toyoda K, Ninomiya T. Stroke and cerebrovascular diseases in patients with chronic kidney disease. Lancet Neurol 2014;13:823–833Fabjan H, Hojs R. Stroke and renal dysfunction. Eur J Inter Med 2014;25(1):18–24. doi: 10.1016/j.ejim.2013.08.710Fabjan H, Hojs R. Stroke and renal dysfunction. Eur J Inter Med 2014;25(1):18–24. doi: 10.1016/j.ejim.2013.08.710Linninger A, Gould I, Marinnan T et al. Cerebral microcirculation and oxygen tension in the human secondary cortex. Annals Biomed Engin 2013;41(11):2264–2284Linninger A, Gould I, Marinnan T et al. Cerebral microcirculation and oxygen tension in the human secondary cortex. Annals Biomed Engin 2013;41(11):2264–2284Вовенко ЕП, Чуйкин АЕ. Профили тканевого напряжения кислорода вблизи артериол и венул коры головного мозга крыс при развитии острой анемии. Рос физиол журн им. И. М. Сеченова 2009;95(7):673–687 Vovenko EP, Chuykin AE. Profili tkanevogo napryazheniya kisloroda vblizi arteriol i venul kory golovnogo mozga krys pri razvitii ostroy anemii. Ros fiziol zhurn im. I. M. Sechenova 2009;95(7):673–687 (In Russ.)Вовенко ЕП, Чуйкин АЕ. Профили тканевого напряжения кислорода вблизи артериол и венул коры головного мозга крыс при развитии острой анемии. Рос физиол журн им. И. М. Сеченова 2009;95(7):673–687 Vovenko EP, Chuykin AE. Profili tkanevogo napryazheniya kisloroda vblizi arteriol i venul kory golovnogo mozga krys pri razvitii ostroy anemii. Ros fiziol zhurn im. I. M. Sechenova 2009;95(7):673–687 (In Russ.)Tsai A, Johnson P, Intaglietta M. Oxygen gradients in the microcirculation. Physiol Res 2003;83:933–963Tsai A, Johnson P, Intaglietta M. Oxygen gradients in the microcirculation. Physiol Res 2003;83:933–963Gouroju S, Rao P, Bitla A et al. Role of gut-derived uremic toxins on oxidative stress and inflammation in patients with chronic kidney disease. Indian J Nephrol 2017;27:359–364. doi: 10.4103/ijn.IJN_71_17Gouroju S, Rao P, Bitla A et al. Role of gut-derived uremic toxins on oxidative stress and inflammation in patients with chronic kidney disease. Indian J Nephrol 2017;27:359–364. doi: 10.4103/ijn.IJN_71_17Bugnicourt J, Silveira C, Bengrine A at al. Chronic renal failure alter endothelial function in cerebral circulation in mice. Am J Physiol Heart Circ Physiol 2011; 301:H1143–H1152Bugnicourt J, Silveira C, Bengrine A at al. Chronic renal failure alter endothelial function in cerebral circulation in mice. Am J Physiol Heart Circ Physiol 2011; 301:H1143–H1152Henaut L, Chillon J, Kamel S, Massy Z. Updates on the mechanisms and the care of cardiovascular calcification in chronic kidney disease. Semin Nephrol 2018;38:233–250. doi: 10.1016/j.semnephrol.2018.02.004Henaut L, Chillon J, Kamel S, Massy Z. Updates on the mechanisms and the care of cardiovascular calcification in chronic kidney disease. Semin Nephrol 2018;38:233–250. doi: 10.1016/j.semnephrol.2018.02.004Sauls D, Wolberg A, Hoffman M. Elevated plasma homocysteine leads to alteration in fibrin clot structure and stability: implication for the mechanism of thrombosis in hyperhomocysteinemia. J Thromb Haemost 2003;1:300–306Sauls D, Wolberg A, Hoffman M. Elevated plasma homocysteine leads to alteration in fibrin clot structure and stability: implication for the mechanism of thrombosis in hyperhomocysteinemia. J Thromb Haemost 2003;1:300–306Garrison A, Parrott J, Tunon A et al. Kynurenine pathway metabolic balance influences microglia activity: targeting kynurenine monooxygenase to dampen neuroinflammation. Psychoneuroendocrinology 2018;94:1–10. doi: 10.1016/j.psyneuen.2018.04.019Garrison A, Parrott J, Tunon A et al. Kynurenine pathway metabolic balance influences microglia activity: targeting kynurenine monooxygenase to dampen neuroinflammation. Psychoneuroendocrinology 2018;94:1–10. doi: 10.1016/j.psyneuen.2018.04.019Henaut L, Mary A, Chillon J et al. The impact of uremic toxins on vascular smooth muscle cell function. Toxins 2018;10:1–21Henaut L, Mary A, Chillon J et al. The impact of uremic toxins on vascular smooth muscle cell function. Toxins 2018;10:1–21Курапова МВ, Низямова АР, Ромашева ЕП, Давыдкин ИЛ. Эндотелиальная дисфункция у больных хронической болезнью почек. Известия Самарского научного центра РАН 2013;15(3(6)):1823–1826 Kurapova MV, Nizyamova AR, Romasheva EP, Davydkin IL. Endothelial dysfunction in patients with chronic kidney disease. Bulletin of the Samara Scientific Center of the Russian Academy of Sciences 2013;15(3(6)):1823–1826 (In Russ.)Курапова МВ, Низямова АР, Ромашева ЕП, Давыдкин ИЛ. Эндотелиальная дисфункция у больных хронической болезнью почек. Известия Самарского научного центра РАН 2013;15(3(6)):1823–1826 Kurapova MV, Nizyamova AR, Romasheva EP, Davydkin IL. Endothelial dysfunction in patients with chronic kidney disease. Bulletin of the Samara Scientific Center of the Russian Academy of Sciences 2013;15(3(6)):1823–1826 (In Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.