Оценка динамики распределения частиц размером 100 нм в легких мышей при помощи лазерной сканирующей микроскопии

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Обоснование. Ежедневно в респираторный тракт человека попадают переносимые воздушными массами патогены вирусной природы размером около 100 нм, среди которых и частицы SARS-CoV-2. Динамика пространственного распределения частиц 100 нм в легких в различных стадиях воспалительного процесса важный, но недостаточно исследованный вопрос.

Цель — оценить распределение инертных вирусных частиц в различных отделах респираторного тракта на основании данных о пространственном расположении флуоресцентных частиц размером 100 нм в легких мышей через различные интервалы времени после введения.

Материалы и методы. Флуоресцентные частицы размером 100 нм вводили орофарингеально мышам линии C57BL/6. Через 6, 24, 48 и 72 ч легкие извлекали и фиксировали. Тотальные препараты долей легкого подвергали иммуногистохимическому окрашиванию и оптическому просветлению. Трехмерные изображения тотальных препаратов долей легкого получали при помощи конфокальной лазерной сканирующей микроскопии.

Результаты. Через 6 ч после введения в легких были обнаружены как единичные флуоресцентные частицы, так и агломераты частиц. Частицы присутствовали как в свободном состоянии, так и поглощенные клетками. Через 24 ч большинство частиц находилось внутри клеток, как на обращенной в просвет стороне эпителия бронхов, так и в альвеолярном пространстве. Частицы детектировали в тотальных препаратах легких мышей вплоть до 72 ч после введения.

Заключение. Попадая в респираторный тракт, инертные частицы, размер которых сопоставим с размером частиц вируса SARS-CoV-2, распределяются по слизистой оболочке бронхов и альвеолярному пространству и подвергаются поглощению клетками-фагоцитами.

Об авторах

Юлия Дмитриевна Вавилова

Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН

Email: Juliateterina12@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-9075-218X

аспирант, младший научный сотрудник

Россия, Москва

Елена Леонидовна Болховитина

Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН

Email: alenkash83@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-3386-509X

младший научный сотрудник

Россия, Москва

Андрей Олегович Богородский

Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)

Email: bogorodskiy173@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-7589-7823

младший научный сотрудник

Россия, Долгопрудный

Иван Станиславович Охрименко

Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)

Email: ivan.okhrimenko@phystech.edu
ORCID iD: 0000-0002-1053-2778
SPIN-код: 8418-0194

научный сотрудник

Россия, Долгопрудный

Валентин Иванович Борщевский

Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)

Email: borshchevskiy.vi@phystech.edu
ORCID iD: 0000-0003-4398-9712
SPIN-код: 2018-8957

ведущий научный сотрудник

Россия, Долгопрудный

Марина Александровна Шевченко

Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: mshevch@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-5278-9937
SPIN-код: 8509-1096

научный сотрудник

Россия, Москва

Список литературы

  1. Rao G.V., Tinkle S., Weissman D.N. et al. Efficacy of a technique for exposing the mouse lung to particles aspirated from the pharynx // J. Toxicol. Environ. Health A. 2003. Vol. 66, No. 15. P. 1441–1452. doi: 10.1080/15287390306417
  2. Scott G.D., Blum E.D., Fryer A.D., Jacoby D.B. Tissue optical clearing, three-dimensional imaging, and computer morphometry in whole mouse lungs and human airways // Am. J. Respir. Cell. Mol. Biol. 2014. Vol. 1, No. 51. P. 43–55. doi: 10.1165/rcmb.2013-0284OC
  3. Li W., Germain R.N., Gerner M.Y. High-dimensional cell-level analysis of tissues with Ce3D multiplex volume imaging // Nat. Protoc. 2019. Vol. 14, No. 6. P. 1708–1733. doi: 10.1038/s41596-019-0156-4
  4. References
  5. Rao GV, Tinkle S, Weissman DN, et al. Efficacy of a technique for exposing the mouse lung to particles aspirated from the pharynx. J Toxicol Environ Health A. 2003;66(15):1441–1452. doi: 10.1080/15287390306417
  6. Scott GD, Blum ED, Fryer AD, Jacoby DB. Tissue optical clearing, three-dimensional imaging, and computer morphometry in whole mouse lungs and human airways. Am J Respir Cell Mol Biol. 2014;1(51):43–55. doi: 10.1165/rcmb.2013-0284OC
  7. Li W, Germain RN, Gerner MY. High-dimensional cell-level analysis of tissues with Ce3D multiplex volume imaging. Nat Protoc. 2019;14(6):1708–1733. doi: 10.1038/s41596-019-0156-4

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Распределение частиц размером 100 нм в дыхательных путях мышей: а — репрезентативное изображение тотального препарата легкого мыши через 24 ч после орофарингеального введения флуоресцентных частиц (розовый); дыхательные пути окрашены стрептавидином (оттенки серого); масштаб — 1000 мкм; b — увеличенное изображение региона, выделенного пунктиром на рис. а; скопления частиц в бронхах обозначены стрелками, в альвеолярном пространстве головками стрелок; масштаб — 100 мкм

Скачать (392KB)
3. Рис. 2. Различные состояния частиц размером 100 нм в дыхательных путях: a, b — репрезентативные изображения частиц (розовый) в тотальном препарате легкого мыши через 24 ч после введения; масштаб — 40 мкм; c, d — увеличенное изображение региона, выделенного на рис. а; стрелки указывают на скопления частиц в клетках, головки стрелок на скопления частиц вне клеток; масштаб — 20 мкм. Филаменты актина окрашены стрептавидином (оттенки серого) (a, c, d)

Скачать (406KB)
4. Рис. 3. Образование агломератов частицами размером 100 нм в легких мышей. Репрезентативные изображения регионов тотальных препаратов легких мышей через 6 (a), 24 (b), 48 (c) и 72 ч (d) после введения частиц. Стенка бронха (стрептавидин, оттенки серого), частицы (розовый). Масштаб — 100 мкм

Скачать (840KB)

© Вавилова Ю.Д., Болховитина Е.Л., Богородский А.О., Охрименко И.С., Борщевский В.И., Шевченко М.А., 2021

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».