DIAGNOSTIC SIGNIFICANCE OF OPTICAL MYOCARDIAL BIOPSY TO ASSESS THE SEVERITY OF ISCHEMIC AND REPERFUSION INJURY

Purpose. To determine whether laser induced fluorescence is significant for the diagnostics of ischemic and reperfusion injury of isolated heart in a cardioplegic arrest conditions.

Materials and methods. Isolated hearts (n=14) of Wistar rats (♂) were perfused by Langendorff method. The experimental and control groups included hearts with or without intracoronary injection of Neoton in reperfusion period, respectively. Continuous monitoring of the hearts was performed using the LAKK-M device. We recorded the dynamics of fluorescence of NADH, pyridoxine and flavins. We also fixed physiological indices of the hearts. By using ELISA, we studied the perfusate for release of both classic and highly specific markers of myocardial damage in coronary arteries.

 Results. The highest correlation coefficients were obtained between Kf of NADH and Heart-FABP, Troponin I, and the total concentration оf peroxides: r=0.76, r=0.63, r=-0.83 respectively. Neoton prevented energy shortage that contributed to the increase in shift of NAD/NADH to the right and reduction of oxidative stress.

Conclusions. The optical biopsy is a promising method for diagnostics of ischemic and reperfusion injury. 

1. . Шальнова С. А., Деев А. Д. Ишемическая болезнь сердца в России: распространенность и лечение (по данным клинико-эпидемиологических исследований). Территориальный архив. 2011; 1: 7–12. Shalnova S. A., Deev A. D. Ishemicheskaya bolezn serdtsa v Rossii: rasprostranennost i lechenie (po dannym kliniko-epidemiologicheskikh issledovaniy). Territorialnyy arkhiv. 2011; 1: 7–12.

2. Оганов Р. Г., Масленникова Г. Я. Демографические тенденции в Российской Федерации: вклад болезней системы кровообращения. Кардиоваскулярная терапия и профилактика. 2012; 11 (1): 5–10. Oganov R. G., Maslennikova G. Ya. Demographic trends in the Russian Federation: the impact of cardiovascular disease. Cardiovascular Therapy and Prevention, 2012; 11 (1): 5–10. [In Russ.].

3. Kristensen S. D., Laut K. G., Fajadet J., Kaifoszova Z., Kala P., Di Mario C. et al. Reperfusion therapy for ST elevation acute myocardial infarction 2010/2011: current status in 37 ESC countries. European Heart Journal. 2014; 35(29): 1957–1970. DOI: 10.1093.

4. Бокерия Л. А., Гудкова Р. Г. Сердечно-сосудистая хирургия – 2014. Болезни и аномалии системы кровообращения. М., 2015. Bokeriya L. A., Gudkova R. G. Serdechno-sosudistaya khirurgiya – 2014. Bolezni i anomalii sistemy krovoobrashcheniya. Moscow, 2015.

5. Ардашев В. Н. Возможности объективизации результатов реабилитации больных ИБС после операции аортокоронарного шунтирования. Клиническая медицина. 1998; 10: 23–26. Ardashev V. N. Vozmozhnosti obektivizatsii rezultatov reabilitatsii bolnykh IBS posle operatsii aortokoronarnogo shuntirovaniya. Klinicheskaya meditsina. 1998; 10: 23–26.

6. Аверина Т. Б. Искусственное кровообращение. Анналы хирургии. 2013; 2: 5–12. Averina T. B. Iskusstvennoe krovoobrashchenie. Annaly khirurgii. 2013; 2: 5–12.

7. Сайфутдинов Р. Г., Мухаметшина Г. А., Галлямов Н. В. Новые ишемические синдромы: ишемическое прекондиционирование, станнинг и гибернация. Практическая медицина. 2006; 16: 12–14. Sayfutdinov R. G., Mukhametshina G. A., Gallyamov N. V. Novye ishemicheskie sindromy: ishemicheskoe prekonditsionirovanie, stanning i gibernatsiya. Prakticheskaya meditsina. 2006; 16: 12–14.

8. Popov A. Y., Salmin V. V., Fursov A. A. et al. Automated laser spectrofluorimeter for monitoring of myocardial metabolism. Proceedings of SPIE. 2006; 6284. DOI: 10.1117/12.714171.

9. Тучин В. В. Лазеры и волоконная оптика в биомедицинских исследованиях. М., 2010. Tuchin V. V. Lazery i volokonnaya optika v biomeditsinskikh issledovaniyakh. Moscow; 2010.

10. Козинцев В. И., Белов М. Л., Городничев В. А., Федотов Ю. В. Основы количественного лазерного анализа. М., 2006. Kozintsev V. I. Belov M. L. Gorodnichev V. A., Fedotov Yu. V. Osnovy kolichestvennogo lazernogo analiza. Moscow; 2006.

11. Сайфутдинов Р. Г. Современное состояние вопроса о биохимических маркерах миокарда. Практическая медицина. 2003; 2: 4–5. Sayfutdinov R. G. Sovremennoe sostoyanie voprosa o biokhimicheskikh markerakh miokarda. Prakticheskaya meditsina. 2003; 2: 4–5.

12. Азова М. М., Благонравов М. Л., Фролов В. А. Влияние энергетического дефицита и окислительного стресса на апоптоз кардиомиоцитов и гипертрофию миокарда у спонтанно гипертензивных крыс. Кубанский научный медицинский вестник. 2012; 4 (133): 158–161. Azova M. M., Blagonravov M. L., Frolov V. A. The effect of energy deficiency and oxidative stress on cardiomyocyte apoptosis and myocardial hypertrophy in spontaneously hypertensive rats. Kubanskiy nauchnyy meditsinskiy vestnik. 2012; 4 (133): 158–161. [In Russ.].

13. Богданов М. В., Воронцова Н. Л., Матвеева В. Г., Головкин А. С., Ларионов М. В., Григорьев Е. В. Динамика показателей окислительного стресса и эндогенной интоксикации в венечном синусе и периферической крови у пациентов с ИБС во время аортокоронарного шунтирования. Комплексные проблемы сердечно-сосудистых заболеваний. 2013; 4: 65–70. DOI: 10.17802/2306-1278-2013-4-65-70. Bogdanov M. V., Vorontsova N. L., Matveeva V. G., Golovkin А. S., Larionov M. V., Grigoriev E. V. Dynamics of oxidative stress and endointoxication in coronary sinus and peripheral blood from patients coronary artery disease undergoing coronary artery bypass grafting. Complex Issues of Cardiovascular Diseases. 2013; 4: 65–70. [In Russ.]. DOI: 10.17802/2306-1278-2013-4-65-70.