scbmtБИОМЕДИЦИНАJournal Biomed2074-59822713-0428Scientific center of biomedical technologies of Federal Medical and Biological Agency10.33647/2074-5982-15-4-98-106scbmt-154Research ArticleМЕТОДЫ БИОМЕДИЦИНСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙMETHODS OF BIOMEDICAL RESEARCHESКРИОСОХРАНЕНИЕ СРЕЗОВ МОЗГА КРЫС С РАЗЛИЧНОЙ ДЛИТЕЛЬНОСТЬЮ И ВОССТАНОВЛЕНИЕ ИХ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИCRYOPRESERVATION OF RAT BRAIN SLICES WITH DIFFERENT DURATION AND RESTORATION OF THEIR ELECTRICAL ACTIVITYМокрушинА. А.MokrushinA. A.

д.б.н., 

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

Dr. Sci. (Biol.),

199034, Saint Petersburg, Makarova embankment, 6

mok@inbox.ruФГБУН «Институт физиологии им. И.П. Павлова» РАНРоссияPavlov Institute of Physiology of the Russian Academy of SciencesRussian Federation2019301120190498106Copyright © Мокрушин А.А., 20192019Мокрушин А.А.Mokrushin A.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journal.scbmt.ru/jour/article/view/154

Исследовали влияние криосохранения переживающих срезов мозга крыс-самцов популяции линий Wistar с различной длительностью (4, 8, 10, 23 и 90 сут) на изменения электрической активности. Измерялись амплитуды АМПA- и НМДА-зависимых глутаматергических ионотропных механизмов, а также потенциала действия латерального обонятельного тракта (ПД ЛОТ) при температуре –20°С и последующем отогревании до +37°С. После криоконсервации эти механизмы сохранялись и восстанавливались. Использовалась методика электрофизиологической регистрации АМПА-, НМДА-потенциалов и суммарного ПД ЛОТ. После криосохранения АМПА-зависимые механизмы и активность проводящих волокон ЛОТ восстанавливались до нормотермических значений. Напротив, восстановление НМДА-зависимых механизмов было неполным и составляло в среднем 34% по сравнению с нормотермическими значениями. Результаты свидетельствуют, что после криоконсервации срезов мозга крыс активности базовых ионотропных глутаматергических механизмов восстанавливаются.

Effects of cryopreservation of male Wistar rat brain slices with different duration (4, 8, 10, 23, and 90 days) on changes in their electrical activity was investigated. The amplitudes of AMPA- and NMDA-dependent glutamatergic ionotropic mechanisms were measured, as well as the action potential of the lateral olfactory tract (AP LOT) at a temperature of –20°C and subsequent warming to +37°C. After cryopreservation, these mechanisms were preserved and restored. We used the method of electrophysiological registration of the AMPA and NMDA potentials and the total AP LOT. After cryopreservation, the AMPA-dependent mechanisms and the activity of conductive LOT fi bers were restored to normothermal values. On the contrary, the recovery of NMDA-dependent mechanisms was incomplete and averaged 34% compared with the normothermal values. The results indicate that, after cryopreservation, the activity of basic ionotropic glutamatergic mechanisms in rat brain slices is restored.

срезы мозга крыскриоконсервацияАМПА-зависимые механизмыНМДА-зависимые механизмыrat brain slicescryopreservationAMPA-dependent mechanismsNMDA-dependent mechanismsReferencesИвличева Н.А., Чистопольский И.А., Крамарова Л.И. Электрофизиологическая активность мозга моллюска lymnaea stagnalis после криоконсервации в жидком азоте (–196°С). Биологические мембраны. 2014;31(5):342–351.Ivlicheva N.A., Chistopolsky I.A., Kramarova L.I. Elektrofi ziologicheskaya aktivnost’ mozga mollyuska lymnaea stagnalis posle kriokonservatsii v zhidkom azote (–196°С) [Electrophysiological activity of the brain of the mollusk lymnaea stagnalis after cryopreservation in liquid nitrogen (–196°C)]. Biological Membranes. 2014;31(5):342– 351. (In Russian).Митюшов М.И., Емельянов Н.А., Мокрушин А.А. Переживающий срез мозга как объект нейрофизиологического и нейрохимического исследования. Л.: Наука, 1986. 127 c.Mityushov M.I., Emelyanov N.A., Mokrushin A.A. Perezhivayushchiy srez mozga kak ob’yekt neyrofi ziologicheskogo i neyrokhimicheskogo issledovaniya [The surviving brain slices as an object of neurophysiological and neurochemical research]. Leningrad: Nauka, 1986. 127 p. (In Russian).Мокрушин А.А., Боровиков С.Е. Установка для изучения гипотермических эффектов на переживающих срезах мозга теплокровных. Международный журнал прикладных фундаментальных исследований. 2017;2(2):214–217.Mokrushin A.A., Borovikov S.E. Ustanovka dlya izucheniya gipotermicheskikh effektov na perezhivayushchikh srezakh mozga teplokrovnykh [Installation for the study of hypothermic effects on surviving brain slices of warm-blooded]. International Journal of Applied Basic Research. 2017;2(2):214–217. (In Russian).Пичугин Ю.И. Теоретические и практические аспекты современной криобиологии. М.: Медицина, 2013. C. 60–62.Pichugin Yu.I. Teoreticheskiye i prakticheskiye aspekty sovremennoy kriobiologii [Theoretical and practical aspects of modern cryobiology]. Moscow: Medicine, 2013. P. 60–62. (In Russian).Bakhach J. The cryopreservation of composite tissues: Principles and recent advancement on cryopreservation of different type of tissues. Organogenesis. 2009;5:119–126.Bakhach J. The cryopreservation of composite tissues: Principles and recent advancement on cryopreservation of different type of tissues. Organogenesis. 2009;5:119–126.Cho S., Wood A., Bowlby M.R. Brain slices as models for neurodegenerative disease and screening platforms to identify novel therapeutics. Curr. Neuropharmacol. 2007;5:19–33.Cho S., Wood A., Bowlby M.R. Brain slices as models for neurodegenerative disease and screening platforms to identify novel therapeutics. Curr. Neuropharmacol. 2007;5:19–33.Fang F., Zhang Z.-X. Cryopreservation of embryonic cerebral tissue of rat. Cryobiology. 1992;29:267–273.Fang F., Zhang Z.-X. Cryopreservation of embryonic cerebral tissue of rat. Cryobiology. 1992;29:267–273.Mokrushin A.A., Pavlinova L.I. Hsp70 promotes synaptic transmission in brain slices damaged by contact with blood clot. Eur. J. Pharmacol. 2011;674:20–28.Mokrushin A.A., Pavlinova L.I. Hsp70 promotes synaptic transmission in brain slices damaged by contact with blood clot. Eur. J. Pharmacol. 2011;674:20–28.Mokrushin A.A., Pavlinova L.I., Borovikov S.E. Infl uence of cooling rate on activity of ionotropic glutamate receptors in brain slices at hypothermia. J. Therm. Biol. 2014;44:5–13.Mokrushin A.A., Pavlinova L.I., Borovikov S.E. Infl uence of cooling rate on activity of ionotropic glutamate receptors in brain slices at hypothermia. J. Therm. Biol. 2014;44:5–13.Mokrushin A.A. Effects cryopreservation of ionotropic glutamatergic receptor mechanisms in vitro. CryoLetters. 2015;36(6):367–377.Mokrushin A.A. Effects cryopreservation of ionotropic glutamatergic receptor mechanisms in vitro. CryoLetters. 2015;36(6):367–377.Mokrushin A., Pavlinova L. Neurotropic and Protective Effects of L-carnosine: Studies in vitro. In: Carnosine: Physiological Effects and Research Insights. Ed. by D. Wells. New York: Nova Science Publishers, 2016. P. 113–158.Mokrushin A., Pavlinova L. Neurotropic and Protective Effects of L-carnosine: Studies in vitro. In: Carnosine: Physiological Effects and Research Insights. Ed. by D. Wells. New York: Nova Science Publishers, 2016. P. 113–158.Paynter S.J. Principles and practical issues for cryopreservation of nerve cells. Brain Res. Bull. 2008;75:1–14.Paynter S.J. Principles and practical issues for cryopreservation of nerve cells. Brain Res. Bull. 2008;75:1–14.Rebola N., Srikmuar B.N., Mulle C. Activity-Dependent Synaptic Plasticity of NMDA Recepotors. J. Physiol. 2010;588:93–99.Rebola N., Srikmuar B.N., Mulle C. Activity-Dependent Synaptic Plasticity of NMDA Recepotors. J. Physiol. 2010;588:93–99.

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