Сборник содержит материалы научной мультиконференции «Биотех- нология медицине будущего»

In vivo 
регистрация динамики изменения рН в тканях головного мозга 
крыс при ишемическом инсульте
Кельмансон И.В.
1,2
, Почечуев М.С.
3
, Котова Д.А.
1
, Костюк А.И.
1,2
, Панова А.С.
1,2
, 
Бородинова А.А.
4
, Федотов И. В.
3
, Ланин А.А.
3
, Мартынов Г.Н.
3
, Балабан П.М.
4
, 
Федотов А.Б.
3
, Желтиков А.М.
3
, Белоусов В.В.
1,2
, Билан Д. С.
1,2
.
1
Институт биоорганической химии имени М. М. Шемякина и Ю. А. Овчинникова РАН, 
Москва, Россия 
2
Российский национальный исследовательский медицинский университет
имени Н.И. Пирогова, Москва, Россия 
3
Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова, Москва, Россия
4
Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, Москва, Россия
Ишемический инсульт головного мозга имеет сложную патофизиологию, затраги-
вающую различные системы организма, поэтому крайне важны исследования на моделях 
in vivo
. Генетически кодируемые флуоресцентные индикаторы являются современным
и востребованным подходом для решения многих задач в области биологии и медицины.
С помощью биосенсора SypHer3s [1] мы регистрировали в режиме реального 
времени динамику величины рН в клетках головного мозга крыс при ишемическом 
инсульте с первых секунд развития патологии. Предварительно с помощью стерео-
таксического манипулятора крысам линии Wistar Kyoto в кору головного мозга обоих 
полушарий были инъецированы частицы аденоассоциированного вируса, несущего ген 
биосенсора SypHer3s. Сразу после инъекции в эти же координаты мозга животным были 
вживлены короткие отрезки оптического волокна. Через 3 недели к вживленным в мозг 
оптическим волокнам подключалась высокочувствительная установка для возбуждения 
и регистрации флуоресцентного сигнала биосенсора SypHer3s в тканях мозга крысы. 
В режиме непрерывной регистрации сигнала животным проводилась хирургическая 
манипуляция по моделированию левостороннего ишемического инсульта посредством 
временной окклюзии средней мозговой артерии с помощью специального филамента.
С помощью данного подхода мы зафиксировали понижение рН в тканях больного 
полушария с первых минут после окклюзии сосуда. Еще более выраженное изменение 
рН мы зарегистрировали при восстановлении кровотока. Примечательно, что резкое 
изменение рН регистрируется также в здоровом полушарии. Таким образом, по полу- 
ченным данным ацидоз в тканях мозга начинается с первых секунд развития патологии 
и затрагивает оба полушария, что свидетельствует о глобальном экстраклеточном 
изменении рН при ишемии-реперфузии. Данное наблюдение может оказаться крайне 
важным для изучения патогенеза инсульта и подбора терапии лечения в будущем. 
1. Ermakova Y.G., pak V.V., Bogdanova Y.A., Kotlobay A.A., Yampolsky I.V., Shokhina A.G.,
panova A.S., Marygin R.A., Staroverov D.B., Bilan D.S., Sies H., Belousov V.V.
SypHer3s: a genetically encoded fluorescent ratiometric probe with enhanced brightness
and an improved dynamic range. // Chem. Commun. (Camb.). – 2018. – V. 54. – p 2898-2901. 
Исследование поддержано грантом РНФ № 17-15-01175.

---

Всероссийская мультиконференция с международным участием «Биотехнология – медицине будущего»
29 июня - 2 июля 2019 г., г. Новосибирск, Россия
181