NEUROPROTECTIVE PROPERTIES OF KRYPTON IN PHOTO-INDUCED CEREBRAL INFARCTION IN RATS
https://doi.org/10.35266/2304-9448-2023-3-89-96
Abstract
The study aims to assess the effect of a two-hour inhalation with a krypton and oxygen mixture following the photo-induced cerebral infarction simulation on the manifestation of neurological deficits and the degree of brain injury in rats. The tests were conducted on male Wistar rats weighting 250 to 300 g (n = 20). Following photo-induced cerebral infarction simulation, the rodents underwent inhalation with a nitrogen and oxygenmixture N2 70 %/O2 30 % (group Nitrogen; n = 10) or a krypton and oxygen gas mixture Kr 70 %/O2 30 % (group Krypton; n = 10) for two hours. For the next 14 days, the rats were examined. On the 3rd, 7th, and 14th days, the authors performed a neurological test Limb placement, as well as euthanasia and brain removal for histological and immunohistochemical examinations. It was determined that a two-hour inhalation with a krypton and oxygen gas mixture substantiated more prominent rehabilitation of rats’ neurological states by the seventh day, as well as increased the reparation and regeneration of their injured brains
About the Authors
L. V. Shumov
Federal Research and Clinical Center of Intensive Care Medicine and Rehabilitology
Russian Federation
Russian Federation
Candidate for Scientific Degree
E-mail: shumoff-03@mail.ru
V. V. Antonova
Federal Research and Clinical Center of Intensive Care Medicine and Rehabilitology
Russian Federation
Russian Federation
Junior Researcher
E-mail: victoryant.sci@gmail.com
E. A. Boeva
Federal Research and Clinical Center of Intensive Care Medicine and Rehabilitology
Russian Federation
Russian Federation
Candidate of Sciences (Medicine), Leading Researcher
E-mail: еboeva@fnkcrr.ru
V. T. Dolgikh
Federal Research and Clinical Center of Intensive Care Medicine and Rehabilitology
Russian Federation
Russian Federation
Doctor of Sciences (Medicine), Professor, Honored Scientist of the Russian Federation, Chief Researcher
E-mail: prof_dolgih@mail.ru
O. A. Grebenchikov
Federal Research and Clinical Center of Intensive Care Medicine and Rehabilitology
Russian Federation
Russian Federation
Doctor of Sciences (Medicine), Chief Researcher
E-mail: oleg.grebenchikov@yandex.ru
References
1. Yin H., Chen Z., Zhao H. et al. Noble gas and neuroprotection: From bench to bedside. Front Pharmacol. 2022;13:1028688.
2. Боева Е. А., Силачев Д. Н., Якупова Э. И. и др. Изучение нейропро тективного эффекта ингаляции аргон-кислородной смеси после фотоиндуцированного ишемического инсульта // Общая реаниматология. 2023. Т. 19, № 3. С. 46-53.
3. Moro F., Fossi F., Magliocca A. et al. Efficacy of acute administration of inhaled argon on traumatic brain injury in mice. Br J Anaesth. 2021;126(1):256-264.
4. Creed J., Cantillana-Riquelme V., Yan B. H. et al. Argon inhalation for 24 h after closed-head injury does not improve recovery, neuroinflammation, or neurologic outcome in mice. Neurocrit Care. 2021;34(3):833-843.
5. Наумов С. А., Шписман М. Н., Наумов А. В. и др. Роль ксенона в лечении опийной наркомании // Вопросы наркологии. 2002. № 6. С. 13-17.
6. Лазарев Н. В., Люблина Е. И., Мадорская Р. Я. О наркотическом действии ксенона // Физиологический журнал СССР. 1948. Т. ХХХIV, № 1. С. 131-134.
7. Shen X., Purser C., Tien L. T. et al. μ-Opioid receptor knockout mice are insensitive to methamphetamine-induced behavioral sensitization. J Neurosci Res. 2010;88(10):2294-2302.
8. Chen J. C., Liang K. W., Huang E. Y. Differential effects of endomorphin-1 and -2 on amphetamine sensitization: Neurochemical and behavioral aspects. Synapse. 2001;39(3):239-248.
9. Гребенчиков О. А., Евсеев А. К., Кулабухов В. В. и др. Нейропро тективные эффекты ингаляционной седации ксеноном в сравнении с внутривенной седацией пропофолом при тяжелом ишемическом инсульте // Журнал им. Н. В. Склифосовского «Неотложная медицинская помощь». 2022. Т. 11, № 4. С. 561-572.
10. Harris K., Armstrong S. P., Campos-Pires R. et al. Neuroprotection against traumatic brain injury by xenon, but not argon, is mediated by inhibition at the N-methyl-D-aspartate receptor glycine site. Anesthesiology. 2013;119(5):1137-1148.
11. Шпичко А. И., Кузовлев А. Н., Черпаков Р. А. и др. Новая стратегия лечения пациентов с длительным нарушением сознания с применением ксенона. Проспективное пилотное исследование // Журнал им. Н. В. Склифосовского «Неотложная медицинская помощь». 2022. Т. 11, № 4. С. 592-599.
12. Campos-Pires R., Hirnet T., Valeo F. et al. Xenon improves long-term cognitive function, reduces neuronal loss and chronic neuroinflammation, and improves survival after traumatic brain injury in mice. Br J Anaesth. 2019;123(1):60-73.
13. Ершов А. В., Крюков И. А., Антонова В. В. и др. Влияние ксенона на активность гликоген-синтазы киназы-3β в перифокальной зоне ишемического инсульта: экспериментальное исследование // Общая реаниматология. 2023. Т. 19, № 2. С. 60-67.
14. Солдатов П. Э., Шулагин Ю. А., Тюрин-Кузьмин А. Ю. и др. Устойчивость к гипоксической гипоксии после предварительного воздействия нормоксических дыхательных смесей, содержащих аргон или криптон // Авиакосмическая и экологическая медицина. 2021. Т. 55, № 3. С. 74-80. https://doi.org/10.21687/0233-528X-2021-55-3-74-80.
15. Солдатов П. Э., Шулагин Ю. А., Тюрин-Кузьмин А. Ю. и др. Комплексная мониторинговая оценка кардиореспираторной системы и газообмена подопытных животных при дыхании гипоксическими дыхательными смесями, содержащими инертные газы // Авиакосмическая и экологическая медицина. 2019. Т. 53, ;9(2):80-87. № 5. С. 65-76. https://doi.org/10.21687/0233-528X-2019-53-5-65-76.
16. Ананьев В. Н. Влияние инертных газов аргона и криптона на поглощение кислорода в замкнутом пространстве у крыс // Фундаментальные исследования. 2012. № 1. С. 11-13.
17. Ананьев В. Н. Механизмы гипобиоза при действии аргона и криптона на поглощение кислорода в замкнутом пространстве // Здоровье - основа человеческого потенциала: проблемы и пути их решения. 2013. Т. 8, № 1. С. 330-336.
18. Куссмауль А. Р., Богачева М. А., Шкурат Т. П. и др. Влияние дыхательных сред, содержащих ксенон и криптон, на клинико-био-химические показатели крови животных // Авиакосмическая и экологическая медицина. 2007. Т. 41, № 2. С. 60-63.
19. Jawad N., Rizvi M., Gu J. et al. Neuroprotection (and lack of neuroprotection) afforded by a series of noble gases in an in vitro model of neuronal injury. Neurosci Lett. 2009;460(3):232-236.
20. De Ryck M., Van Reempts J., Borgers M. et al. Photochemical stroke model: Flunarizine prevents sensorimotor deficits after neocortical infarcts in rats. Stroke. 1989;20(10):1383-1390.
21. Jolkkonen J., Puurunen K., Rantakömi S. et al. Behavioral effects of the alpha(2)-adrenoceptor antagonist, atipamezole, after focal cerebral ischemia in rats. Eur J Pharmacol. 2000;400(2-3):211-219.
22. Wang Y. Z., Li T. T., Cao H. L. et al. Recent advances in the neuroprotective effects of medical gases. Med Gas Res. 2019;9(2):80–87.
Review
For citations:
Shumov L.V., Antonova V.V., Boeva E.A., Dolgikh V.T., Grebenchikov O.A. NEUROPROTECTIVE PROPERTIES OF KRYPTON IN PHOTO-INDUCED CEREBRAL INFARCTION IN RATS. Vestnik SurGU. Meditsina. 2023;16(3):89-96. (In Russ.) https://doi.org/10.35266/2304-9448-2023-3-89-96
Views:
171
Email this article 
