Гипотермическая консервация биологических объектов в газовых смесях кислорода и закиси азота тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Гагаринский Евгений Леонидович

• Гагаринский Евгений Леонидович
• кандидат наук
• 2026

Оглавление диссертации кандидат наук Гагаринский Евгений Леонидович

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Основные подходы к хранению биологических объектов

1.2. Механизмы повреждения сложных биологических объектов в процессе криоконсервации

1.3. Механизмы действия гипотермии на биологические объекты

1.4. Методы гипотермического хранения «сложных» биологических объектов

1.4.1. Органы теплокровных

1.4.2. Ооциты холоднокровных

1.5. Биологически активные газы и их роль в защите клеток и тканей в процессе

гипотермического хранения

1.5.1. Кислород

1.5.2 Монооксид углерода

1.5.3. Закись азота

1.6. Давление и его влияние на биологические системы

Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

2.1. МАТЕРИАЛЫ

2.1.1. Реактивы

2.1.2. Животные

2.1.3. Анестезирующие вещества

2.1.4. Газы

2.2. МЕТОДЫ

2.2.1. Выделение сердца и подготовка к консервации

2.2.2. Консервация сердца

2.2.3. Определение силы сокращений на перфузионном стенде для изолированных сердец isoHEART-SR

2.2.4. Метод окраски миокарда трифенилтетразолием хлоридом на наличие инфарктных зон

2.2.5. Гистологическая оценка сохранности изолированного сердца крысы

2.2.6. Выделение РНК

2.2.7. Синтез кДНК и ПЦР в реальном времени

2.2.8. Получение овулированных ооцитов

2.2.9. Получение уринальной спермы

2.2.10. Консервация ооцитов

2.2.11. Оплодотворение и анализ результатов

2.2.12. Статистическая обработка результатов

Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ

3.1. Выбор временного интервала хранения сердца крысы для анализа протективных свойств газовых смесей

3.2. Анализ состава газовых смесей и их влияния на уровень восстановления функциональной активности сердца крыс после консервации в течении 24 часов

3.2.1. Анализ уровня восстановления сердца крыс по показателям ЧСС и ДРЛЖ, подвергнутых гипотермической консервации под давлением различных газов и газовых смесей в течение 24 часов

3.2.2. Анализ уровня возникновения аритмий в экспериментальных группах после хранения под давлением чистых газов и газовых смесей

3.2.3. Оценка уровня инфарктного повреждения сердца крысы после гипотермической консервации при +4°С в газовых смесях СО+О2, N20+02, N2+02, а также в чистом О2 в течение 24 часов

3.3. Изучение влияние газовой консервации в кислороде и смесях с добавлением закиси азота, монооксида углерода и азота на процессы развития гипоксии, окислительного стресса, апоптоза, состояние энергетической системы в миокарде крысы на основе анализа экспрессии ключевых генов

3.3.1. Оценка уровня окислительного стресса в изолированных сердцах крысы после гипотермической консервации при +4°С в газовых смесях СО+О2, N20+02, N2+02, а также в О2 в течение 24 часов

3.3.2. Оценка риска развития гипоксических повреждений в изолированных сердцах крысы после гипотермической консервации при +4°С в газовых смесях СО+О2, N20+02, N2+02, а также в О2 в течение 24 часов

3.3.3. Оценка состояния энергетической системы в изолированных сердцах крысы после гипотермической консервации при +4°С в газовых смесях СО+О2, N20+02, N2+02, а также в О2 в течение 24 часов

3.3.4. Оценка рисков развития апоптоза в изолированных сердцах крысы после гипотермической консервации при +4°С в газовых смесях СО+О2, N20+02, N2+02, а

также в O2 в течение 24 часов

3.4. Гистологическое исследование сердца крысы после гипотермической консервации при +4°С в газовых смесях СО+О2 и N2O+O2 в течение 24 часов

3.5. Оценка максимального времени хранения ооцитов травяной лягушки под давлением газовой смеси на основе монооксида углерода и кислорода, способных к оплодотворению и последующему развитию

3.6. Влияние состава газовой смеси и прилагаемого давления на сохранность ооцитов

травяной лягушки в процессе гипотермического хранения

Глава 4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

4.1. Газовая консервация сердца крысы

4.2. Газовая консервация ооцитов травяной лягушки

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ВЫВОДЫ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Гипотермическая консервация биологических объектов в газовых смесях кислорода и закиси азота»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Одним из направлений криобиологии, которое способно значительно увеличить срок хранения биологических объектов, является криоконсервация. Данный подход обеспечивает сохранность в условиях воздействия криогенных температур неопределенно долгое время. С помощью криоконсервации достигнуты высокие результаты восстановления большинства клеток (линии клеток) и фрагментов некоторых тканей. Однако ряд сложных объектов в связи с особенностями их строения невозможно обратимо заморозить на данном этапе развития криобиологии. Эта проблема затрагивает не только большинство тканевых объектов, органы, но и отдельные клеточные объекты, например, ооциты пойкилотермных животных. Таким образом, особую актуальность приобретает пролонгация гипотермических способов хранения подобных объектов.

Развитие трансплантологии (>170 тыс. операций/год) сегодня сдерживается дефицитом донорских органов. Количество пациентов, ожидающих пересадку органа, в 4-5 раз превышает количество выполняемых операций. Особенно это актуально в отношении донорского сердца, имеющего наименьший среди всех органов срок холодового хранения (4-6 часов) [1]. Столь малое время не позволяет наладить эффективную логистику органа, вследствие чего часть донорского ресурса, в том числе регионального, безвозвратно теряется. Пролонгация сроков консервации донорских органов, в свою очередь, обеспечит увеличение количества проводимых операций с целью спасения пациентов, находящихся на терминальных стадиях развития заболеваний. В связи с этим поиск новых подходов, обеспечивающих увеличение времени гипотермической консервации донорских органов, является актуальной задачей.

Важность пролонгации сроков консервации ооцитов пойкилотермных животных в первую очередь обусловлена высоким темпом вымирания класса амфибий. Многочисленные абиотические и биотические неблагоприятные факторы привели к увеличению скорости вымирания амфибий более чем в 200 раз по сравнению с фоновой скоростью, характерной для предыдущих эпох [2]. На сегодняшний день практически треть видов амфибий находится на грани исчезновения, что является самым высоким показателем среди всех групп позвоночных [3; 4]. Репродуктивные технологии амфибий

позволяют частично воспрепятствовать данному процессу за счет контролируемого разведения вымирающих видов в лабораторных условиях. При этом не всегда удается синхронизировать процессы получения спермы и ооцитов, а возможность криоконсервации спермы доступна не во всех учреждениях. В связи с чем поиск новых

и 1 и и и

подходов гипотермической консервации ооцитов амфибий является актуальной задачей, решение которой позволит центрам воспроизводства редких видов животных оптимизировать процесс разведения и последующей реинтродукции краснокнижных видов амфибий. Успешные примеры реинтродукции включают такие виды, как алоазиатский тритон (ОттаШгИоп уШаШъ), тритон Карелина (ТгИигш кагеНпп) и сирийская чесночница (Ре\оЪа1е& 8уг\асш) [5; 6]. Поиск подходов длительного рефрижераторного хранения ооцитов пойкилотермных актуален и для развития технологий аквакультуры. Разработка технологии длительного хранения ооцитов и зародышей рыб, по размерам и строению близких к амфибиям, позволит снизить нагрузки на производственные установки и упростит логистику, что отразится как на росте количества производимых акваресурсов, так и на снижении себестоимости продукции.

Степень разработанности темы. Проблемы пролонгации хранения органов теплокровных пытаются решить в нескольких направлениях. Среди них - оптимизация и создание новых растворов консервации, применение газообразного кислорода (персуфляция, гипербарическое воздействие), гипотермическая и нормотермическая машинная перфузия [7; 8; 9]. Некоторые из вышеперечисленных подходов, способных обеспечить сохранность донорского органа при продолжительном времени консервации (персуфляция, машинная перфузия), имеют существенный недостаток - высокая стоимость оборудования и сложность проводимых манипуляций.

Одним из перспективных направлений исследований, сочетающих большую длительность хранения органа по сравнению с классической гипотермической консервацией и низкую стоимость, является гипотермическая консервация с применением специализированных газовых смесей на основе кислорода и монооксида углерода. Данный подход базируется на сочетанном воздействии монооксида углерода, который обеспечивает органопротекцию при тепловой и холодовой ишемии, а также уменьшает повреждение органа при реперфузии, и кислорода, обеспечивающего поддержание аэробного метаболизма [10]. В различных исследованиях подтверждена эффективность воздействия данной смеси на изолированные органы теплокровных,

обеспечивающей высокую сохранность на сроках консервации до 24-36 часов [11], что в 4-6 раз превышает классический подход консервации в специализированных растворах Кустодиол, Цельсиор, раствор Винсконсина.

Однако внедрение технологии газовой консервации в медицинскую практику является проблематичным. Монооксид углерода, обладающий выраженными защитными качествами, является высоко ядовитым химическим соединением, утечка которого может привести к серьезным отравлениям или даже смерти обслуживающего персонала. В этой связи его регистрация для медицинского применения сталкивается со значительными трудностями. Также использование монооксида углерода накладывает существенные ограничения на последующую транспортировку органа путем авиаперевозок, поскольку перевозка токсичных веществ ограничена действующими правилами.

В тоже время существуют зарегистрированные газы и газовые смеси, допущенные для использования в медицинских целях. Одним из примеров является закись азота. Информация о влиянии данного газа на сохранность биологических объектов носит фрагментарный характер: в некоторых работах продемонстрирована его роль в снижении ишемически-реперфузионных повреждений [12]. Информации о влиянии закиси азота на сохранность изолированных органов во время гипотермической консервации нами не обнаружено. В этой связи возникает вопрос: возможно ли заменить монооксид углерода на разрешенную к применению в медицинской практике закись азота?

Пролонгация гипотермического хранения ооцитов амфибий в современной практике в основном базируется на методе консервации с использованием специализированных растворов хранения. Данный подход прост в применении и обеспечивает высокую сохранность жизнеспособных ооцитов на крайне ограниченный срок до 2-8 часов [13; 14; 15]. Временные ограничения связаны с особенностями строения ооцитов, т.к. длительное воздействие раствора приводит к гидратации студенистой оболочки, что значительно снижает шансы на оплодотворение [16]. В нашей лаборатории разработаны альтернативные подходы к гипотермической консервации ооцитов, включающие как постмортальное получение ооцитов из погибших особей (что может быть актуальным при внезапной гибели самок краснокнижных видов), так и метод сухого хранения в бюксах (актуальный в продолжительных экспедициях, требующих изъятия из водоемов генетического материала амфибий), обеспечивающий сохранность студенистой оболочки ооцитов. Оба подхода позволяют сохранять жизнеспособный генетический

материал высокого (70%) качества до 48 часов с последующим плавным снижением жизнеспособности ооцитов [17]. Однако относительно короткий срок хранения ооцитов амфибий не позволяет оптимизировать процессы разведения редких видов амфибий в специализированных научных центрах.

Цель исследования.

Изучение протекторных свойств и механизмов воздействия газовых смесей кислорода и закиси азота при пролонгированном гипотермическом хранении сложных биологических объектов (сердце крысы, ооцит лягушки).

Задачи исследования: 1. Исследовать возможность пролонгированной (24 часа) гипотермической газовой консервации изолированного сердца крысы в газовой композиции из разрешенных к применению в медицинской практике газов (кислород, азот, закись азота), используя в качестве критериев оценку степени восстановления сократительной активности сердца на перфузионном стенде (перфузия по Лангендорфу) и степень инфарктного повреждения миокарда.

2. Изучить влияние газовой консервации в кислороде и смесях с добавлением закиси азота, монооксида углерода и азота на процессы развития гипоксии, окислительного стресса, апоптоза, состояние энергетической системы в миокарде крысы на основе анализа экспрессии маркерных генов.

3. Адаптировать метод гипотермической газовой консервации в смеси N20+02 для пролонгированного (до 4-7 дней) хранения ооцитов амфибий. Исследовать влияние давления газовой композиции на гипотермическую консервацию ооцитов травяной лягушки на основе оценки уровня фертильности, количества эмбрионов, дошедших до личиночной стадии развития.

Новизна научной работы. Газовая смесь, состоящая из разрешенных к использованию в медицинской практике кислорода и закиси азота в соотношении 1:1 впервые успешно применена для консервации изолированного сердца крысы. Показана высокая сохранность миокарда при 24-часовом хранении. Достигнутый срок консервации в 4 раза превышает показатели хранения сердца общепринятым методом статической холодовой консервации. Полученные результаты подкрепляются данными восстановления органа на перфузионном стенде. В сравнении с нативным сердцем сохранность миокарда по показателям сократимости (частоты сердечных сокращений -

ЧСС и давления развиваемого левым желудочком - ДРЛЖ) в группе N20+02 составила 96% и 42%, соответственно. Анализ уровня инфарктного повреждения показал сохранность 86% ткани в сравнении с нативным органом. По данным экспрессии генов, полученным при помощи ПЦР в реальном времени, впервые показана защитная роль закиси азота в снижении окислительного стресса (№е212, РМх1 и N0x1). Показана ключевая роль кислорода в составе консервирующих газовых смесей с закисью азота и монооксидом углерода. Бескислородные смеси не обеспечивают сохранность сердца в процессе гипотермической консервации. Впервые продемонстрирована большая эффективность двухкомпонентных газовых смесей, содержащих кислород, при консервации сердца по сравнению с чистым кислородом.

Впервые показана применимость подхода газовой консервации в смеси N20+02 для целей гипотермического хранения биологических объектов различных уровней организации. В рамках исследования разработан эффективный способ пролонгации сроков гипотермического хранения ооцитов травяной лягушки при помощи технологии газовой консервации. Впервые достигнут 4-дневный срок сохранности ооцитов после консервации в газовых смесях, по показателям фертильности и процента выклева неотличимых от нативных ооцитов. Впервые продемонстрировано влияние давления консервирующей газовой смеси на сохранность ооцитов амфибий при гипотермической консервации.

Теоретическая и практическая значимость работы. С фундаментальной точки зрения полученные результаты вносят существенный вклад в понимание механизмов протективного воздействия газов на миокард теплокровных животных в процессе гипотермической консервации и последующей реперфузии. Кислород является наиболее важным компонентом консервирующей смеси, обеспечивающим сохранность сердца за счёт поддержания аэробного типа метаболизма. При использовании в процессе консервации бескислородных смесей сердце не восстанавливает своей функциональной активности. Показано синергическое взаимодействие кислорода с закисью азота в составе консервирующей смеси, влияние которых направлено на поддержание аэробного метаболизма и снижение рисков развития окислительного стресса. Показатели ЧСС и ДРЛЖ при использовании смеси (N20+02) в 1,7 и 2,3 раза превосходят группу чистого кислорода (02 2,75), при использовании смеси (С0+02) - в 1,7 и 1,5 раза, соответственно. Продемонстрирована применимость технологии газовой консервации в смеси N20+02

для гипотермического хранения биологических объектов различных уровней организации (клеточный, органный).

С практической точки зрения показана возможность длительной (до 24 часов) гипотермической консервации сердца теплокровных животных в консервирующей смеси, состоящей из закиси азота и кислорода. Достигнутое время консервации при этом в 4 раза превышает срок хранения сердца общепринятым методом статической холодовой консервации. Полученный результат может стать основой для внедрения технологии газовой консервации в медицинскую практику, благодаря использованию разрешенных газов. Ранее предложенный метод «сухого хранения» ооцитов усовершенствован при помощи технологии газовой консервации. Максимальный срок консервации фертильных ооцитов составил двенадцать суток, что в 25 раз превосходит предельные сроки консервации при использовании стандартных методов хранения в специализированных растворах. Полученный результат представляет безусловный интерес для центров размножения и реинтродукции редких видов животных и может быть использован для стабилизации численности особей краснокнижных видов амфибий, а также открывает теоретическую возможность адаптации технологии газовой консервации для использования в аквакультуре.

Методология и методы диссертационного исследования. Выбор объектов исследования был обусловлен сложностью их строения, не позволяющей сохранить их в условиях воздействия сверхнизких температур. В качестве объектов исследования были выбраны изолированные сердца крыс линии Wistar (^ вес крысы 250±50 г) и ооциты травяной лягушки (Rana temporaria) (^ вес лягушки 42 ± 2.5гр. и $ вес лягушки 52 ± 3 гр.). Все процедуры с использованием животных были одобрены Комиссией по биоэтике и биобезопасности ИБК ФИЦ ПНЦБИ РАН (протоколы: 1/092021, дата: 8 сентября 2021г., 2/092022, дата: 9 сентября 2022 г.). Выбор исследуемых газов определялся строгими критериями безопасности применения на практике, направленными на защиту здоровья обслуживающего персонала. В качестве исследуемых газов были выбраны: кислород, закись азота, азот. Для решения поставленных задач в работе использовался ряд классических и современных методов: криобиологических (газовая гипотермическая консервация), физиологических (исследование изолированного сердца методом ретроградной перфузии по Лангендорфу) — для оценки уровня восстановления сократительной способности сердца после гипотермической консервации;

гистологических (окрашивание сердца трифенилтетразолием хлористым (ТТХ), гистологическая оценка полутонких срезов) — для оценки уровня сохранности тканей миокарда после гипотермической консервации; молекулярных (ПЦР (полимеразная цепная реакция) — для поиска возможных протекторных механизмов воздействия газовых смесей; а также вспомогательных репродуктивных технологий (получение гамет травяной лягушки, искусственное оплодотворение) — для оценки влияния газовых композиций на ооциты амфибий при гипотермической консервации. Статистическую обработку данных проводили с использованием U-критерия Манна-Уитни.

Положения, выносимые на защиту:

1. Гипотермическая (+4°С) газовая консервация в смеси N2O+O2 позволяет сохранять сложные биологические объекты разного уровня организации (клеточный, органный).

2. Смесь N2O+O2 под избыточным давлением 6.5 атм. обеспечивает пролонгацию гипотермической консервации сердца до 24 часов.

3. Протекторная роль газовой смеси N2O+O2 в процессе гипотермической консервации обусловлена запуском клеточных механизмов, отвечающих за поддержание аэробного метаболизма и снижение окислительного стресса.

4. Технология консервации ооцитов амфибий (на модели Rana temporaria) в смеси N2O+O2, на сроках консервации до 4-х суток обеспечивает сохранность на уровне нативных ооцитов.

Достоверность полученных результатов диссертации подтверждается применением сертифицированного научного оборудования, высококачественных расходных материалов и современных методик при проведении экспериментов. Научные положения и выводы, представленные в работе, основываются на теоретическом анализе и статистически значимых экспериментальных данных.

Апробация результатов. Основные результаты диссертационного исследования представлены на отечественных конференциях с международным участием: 1) Всероссийская конференция с международным участием (г. Сочи 20.09.2019) VI Съезд биофизиков России; 2) Всероссийская конференция с международным участием (г. Калуга 10.10.2024.) IX съезд Герпетологического общества имени А.М. Никольского при Российской академии наук.

Публикации. По результатам диссертационного исследования опубликованы 6 печатных работ, в том числе 3 статьи в высокорейтинговых научных журналах, которые входят в перечень рецензируемых журналов и изданий, рекомендованных ВАК и 2 патента.

Личный вклад автора.

Результаты, представленные в данной диссертации, получены лично автором или при его непосредственном участии. Автор принимал непосредственное участие на всех этапах выполнения работы: разработке концепции исследования, анализе литературных данных, обработке и интерпретации результатов, подготовке публикаций. Консервация ооцитов амфибий выполнена с участием к.б.н. В.К. Утешева, сотрудник ИБК РАН. Отдельные этапы работы (ПЦР в реальном времени) выполнены с участием сотрудников лаборатории механизмов редокс-регуляции клеточных процессов (совместные эксперименты с д.б.н. М.Г. Шараповым, сотрудник ИБК РАН). Гистологические исследования выполнены в лаборатории методов электронной микроскопии к.б.н. Рогачевским В.В., сотрудник ИБК РАН. Материалы, вошедшие в совместные публикации, обсуждались и утверждались всеми соавторами работы.

Глава 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Основные подходы к хранению биологических объектов

Одним из направлений современной криобиологии является пролонгация сроков хранения биологического материала. Использование различных подходов к консервации позволяет увеличить сроки хранения в зависимости от объекта - от нескольких часов до десятилетий и даже сотен лет. Способы консервации при этом подразделяют на три основных подхода.

Первый подход - гипотермическое хранение биологического материала. Гипотермия - это состояние, при котором температура тела организма падает ниже необходимой для поддержания нормального метаболизма. Различают несколько стадий гипотермии, легкая (33-35 °С), умеренная (30-32 °С), глубокая (20-30 °С) и сверхглубокая (<20 °С) гипотермия [18; 19]. Использование сверхглубокой гипотермии характерно в области длительного хранения органов теплокровных. Для целей хранения в основном используется температурный диапазон от +4° до +10°С. При воздействии гипотермии происходит снижение клеточного метаболизма, что отражается на уровне потребления кислорода. Первые попытки выяснить влияние гипотермии на живые организмы предпринял доктор Уильям Эдвардс [20]. Он отмечал, что животные, впадающие в состояние анабиоза в зимний период времени, способны в состоянии оцепенения дольше выживать в условиях гипоксии (при утоплении) в отличие от состояния бодрствования. У теплокровных организмов (кошки, собаки и др.) также прослеживалось положительное влияние холода. Так, при утоплении в холодной воде ~ +10°С после вскрытия дольше сохранялась сердечная сократимость по сравнению с утоплением в теплой воде +37°С.

Первые методы полноценной консервации изолированных органов базировались на использовании машинной перфузии с использованием плазмы или растворов на основе крови [21]. Активное развитие технология гипотермического хранения получила в 1969 году. В работе Колинса с соавторами было продемонстрировано значительное увеличение времени хранения почки в условиях гипотермии в кристаллоидном консервирующем растворе, который содержал высокие концентрации калия и фосфатов

[22]. Дальнейшее исследование консервирующих растворов привело к интенсивному развитию технологии гипотермического сохранения донорских органов. Однако существующие биологические ограничения метода гипотермической консервации не позволили добиться значительного увеличения сроков хранения, что накладывает свой отпечаток на логистику и приводит к потере донорского материала.

Второй подход - криоконсервация, основана на принципе, согласно которому химические, биологические и физические процессы эффективно "приостанавливаются" под воздействием криогенных температур, что обеспечивает надежное хранение биологического материала неопределенно долгое время [23]. В 1940х годах в исследованиях Хеллера сообщалось о лучшей сохранности стрептококков и кишечных палочек во время замораживания при -79 °С, если в растворы хранения были добавлены хорошо растворимые, метаболические, кристаллические соединения (сахароза, глюкоза) [24]. В дальнейшем случайное открытие в области низкотемпературного замораживания группой исследователей под руководством Полджа положило начало интенсивному развитию технологии криоконсервации. В 1949 году ими было показано, что применение глицерина позволяет защитить сперматозоиды домашней птицы путем предотвращения образования кристаллов льда, возникающих в процессе медленного замораживания до -79°С [25]. После этого открытия были проведены многочисленные исследования, в результате которых ученые обнаружили целый ряд веществ, способствующих сохранению клеток в процессе криоконсервации и последующего отогрева: глутаминовая кислота [26], диметилсульфоксид [27] и многие другие. В дальнейшем вещества, способствующие поддержанию жизнеспособного биологического объекта во время криоконсервации путем защиты клетки от процессов льдообразования, стали именовать криопротекторами [28]. Применение глицерина и других криопротекторов способствовало успешному охлаждению биологические объектов с определенной скоростью, позволяющей избежать летального воздействия кристаллов льда [29].

Низкие скорости охлаждения в присутствие криопротекторов приводят к выходу внутриклеточной воды через клеточную мембрану (дегидратация клетки), т.к. осмотическое давление внутриклеточной воды ниже, чем у внеклеточного раствора. При этом концентрация цитоплазматического содержимого клеток в процессе криодегидратации оказывает положительное влияние на процесс криоконсервации путем снижения риска образования внутриклеточного льда [30]. Консервация замораживанием

обычно используется для сохранения клеток млекопитающих, при этом скорость охлаждения обычно составляет около 1°С мин-1 [31].

Благодаря использованию криопротекторов в 1953 году было сообщено о первой беременности человека при использовании криоконсервированной человеческой спермы, в 1984 году - о появлении на свет ребенка из замороженного человеческого эмбриона, а в 1986 году - из замороженной яйцеклетки [32]. Развитие данного подхода и внедрение технологии замораживания сперматозоидов с использованием глицерина произвели революцию в животноводстве (1961 г.), позволяя использовать генетический материал в любое время. Возможность длительного хранения генетического материала нашла свое отражение в селекции новых пород и обеспечении безопасного разведения крупного рогатого скота во время эпидемий путем снижения риска заражения всего поголовья [33]. В 1998 году, согласно статистике, в мире было криоконсервировано более 250 млн. доз спермы генетически отобранных быков с последующим успешным осеменением более 100 млн. коров при помощи данной спермы [34]. Повсеместное развитие технологии консервации с использованием криопротекторов привело к созданию криобанков для сохранения генетического материала видов животных и растений, находящихся на грани уничтожения. Криобанкирование генетического материала в свою очередь способствовало созданию центров воспроизводства редких видов животных [35; 36]. При помощи криоконсервации спермы были получены потомства различных исчезающих видов амфибий и млекопитающих [37; 38; 39]. При этом необходимо отслеживать состояние популяций животных, полученных из замороженного биоматериала. Как было показано на примере популяции жаб Апахугш fowleri, особи, полученные в результате лабораторного разведения из криоконсервированной спермы, отставали в росте от своих соплеменников, обитающих в естественных условиях. Данный факт может отразиться на итоговой выживаемости популяции в связи с возможными изменениями в плодовитости [40].

Дальнейшее изучение криопротекторов [41; 42] положило начало развитию технологии витрификации, методе, основанном на быстром охлаждении биологических объектов до криогенных температур без образования кристаллов льда в присутствии высоких концентраций криопротекторов. Витрификация отличается от медленных протоколов замораживания тем, что большая часть процесса дегидратации и проникновения криопротектора происходит до начала охлаждения. Замораживание же

обычно выполняется за один этап, на котором образец охлаждается непосредственно от температуры >0°С до низких отрицательных температур (<-130°С) [43]. Выход свободной воды из клетки в процессе дегидратации на фоне высоких концентраций криопротекторов приводит к уплотнению клеточного содержимого, образуя сеть из белков и клеточных структур с возрастающей вязкостью. В итоге это приводит к образованию коллоидного стекла в процессе замораживания, после формирования которого вероятность клеточной гибели значительно снижается [44]. В 1968 году Рапатц с соавторами успешно витрифицировали эритроциты, используя глицерин в качестве криопротектора, что позволило избежать гемолиза в процессе криоконсервации. Данные, полученные в результате изучения образцов при помощи электронной микроскопии, показали отсутствие кристаллов льда в исследуемых образцах [45]. Свое интенсивное развитие данная технология получила за рубежом благодаря работе Релла и Фея по криоконсервации эмбрионов мышей методом витрификации при температуре -196°С [46]. Витрификация позволила замораживать биологические объекты, неспособные пережить классическую медленную заморозку в связи либо с холодовыми повреждениями (эмбрионы свиньи), либо с образованием внутриклеточного льда при слишком высоких температурах (эмбрионы данио-рерио) [47].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Гагаринский Евгений Леонидович, 2026 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Трансплантация сердца. Национальные клинические рекомендации (утв. решением Координационного совета общероссийской общественной организации трансплантологов «Российское трансплантологическое общество» 29 ноября 2013 г. / Под ред. Готье С.В., Хомякова С.М., Арзуманова С.В. и др. - Российское трансплантологическое общество; 2013.

2. McCallum, M. L. Amphibian decline or extinction? Current declines dwarf background extinction rate / M. L. McCallum // Journal of Herpetology. - 2007. - Т. 41, № 3.

- C. 483-491.

3. Hoffmann, M. The impact of conservation on the status of the world's vertebrates / M. Hoffmann, C. Hilton-Taylor, A. Angulo et al. // Science. - 2010. - Т. 330, № 6010. - C. 1503-1509.

4. Status and trends of amphibian declines and extinctions worldwide / S. N. Stuart, J. S. Chanson, N. A. Cox et al. // Science. - 2004. - Т. 306, № 5702. - C. 1783-1786.

5. Serbinova, A. Reintroduction as a method of conservation of wild amphibians / A. Serbinova // Scientific research in zoological parks. - 2007. - Т. 22. - C. 113-117.

6. Harding, G. Developments in amphibian captive breeding and reintroduction programs / G. Harding, R. A. Griffiths, L. Pavajeau // Conservation Biology. - 2016. - Т. 30, № 2. - C. 340-349.

7. Юшков Ю. Я. Современные технологии консервации органов / Ю. Я. Юшков, М. Д. Голдштейн // Трансплантология. - 2017. - Т. 9, №. 3. - С. 256-258.

8. Persufflation (gaseous oxygen perfusion) as a method of heart preservation / T. M. Suszynski, M. D. Rizzari, W. E. Scott et al. // Journal of Cardiothoracic Surgery. - 2013. - Т. 8.

- C. 1-7.

9. От консервации к аппаратной перфузионной реабилитации донорских органов / Б. И. Яремин, А. А. Миронов, В. В. Гребенников и др. // Вестник медицинского института «РЕАВИЗ»: реабилитация, врач и здоровье. - 2017. - №. 5. - С. 113-117.

10. Cardioprotection via metabolism for rat heart preservation using the high-pressure gaseous mixture of carbon monoxide and oxygen / C. Suzuki, N. Hatayama, T. Ogawa et al. // International journal of molecular sciences. - 2020. - Т. 21, №. 22. - C. 8858.

11. Functional evaluation of rat hearts transplanted after preservation in a high-pressure gaseous mixture of carbon monoxide and oxygen / N. Hatayama, M. Inubushi, M. Naito et al. // Scientific reports. - 2016. - Т. 6, №. 1. - C. 32120.

12. Sevoflurane and nitrous oxide exert cardioprotective effects against hypoxia-reoxygenation injury in the isolated rat heart / C. Jin, S. Sonoda, L. Fan, et al. // The Journal of Physiological Sciences. - 2009. - Т. 59. - C. 123-129.

13. Hollinger, T. G. Artificial fertilization of gametes from the South African clawed frog, Xenopus laevis / T. G. Hollinger, G. L. Corton // Gamete Research. - 1980. - Т. 3, №. 1. - C. 45-57.

14. Browne, R. K. Short-term storage of cane toad (Bufo marinus) gametes / R. K. Browne, J. Clulow, M. Mahony // Reproduction-Cambridge-. - 2001. - Т. 121, №. 1. - C. 167173.

15. Browne, R. K. Progesterone improves the number and quality of hormone induced Fowler toad (Bufo fowleri) oocytes / R. K. Browne, H. Li, J. Seratt, A. Kouba // Reproductive Biology and Endocrinology. - 2006. - Т. 4. - C. 1-7.

16. Refrigerated storage of European common frog Rana temporaria oocytes / Т. K. Uteshev, E. N. Gakhova, L. I. Kramarova et al. // Cryobiology. - 2018. - Т. 83. - C. 56-59.

17. Новые подходы к получению репродуктивного материала амфибий для его использования в искусственном оплодотворении / В. К. Утешев, Э. Н. Гахова, Л. И. Крамарова и др. // Современная герпетология. - 2019. - T. 19, №. 1. - C. 46-55.

18. Kuffler, D. C. Maximizing neuroprotection: where do we stand? // Therapeutics and clinical risk management. - 2012. - С. 185-194.

19. Polderman, K. H. Mechanisms of action, physiological effects, and complications of hypothermia // Critical care medicine. - 2009. - Т. 37, №. 7. - C. 186-202.

20. Draper, J. W. The Influence of Physical Agents on Life: Being an Introductory Lecture to the Course on Chemistry and Physiology. - J.A. Gray, prtr., 1850.

21. Organ preservation: from the past to the future /L. Jing, L. Yao, M. Zhao et al. // Acta Pharmacologica Sinica. - 2018. - Т. 39, №. 5. - C. 845-857.

22. Collins, G. M., Bravo-Shugarman M., Terasaki C. I. Kidney preservation for transportation: initial perfusion and 30 hours' ice storage / G. M. Collins, M. Bravo-Shugarman, C. I. Terasaki // The Lancet. - 1969. - Т. 294, №. 7632. - C. 1219-1222.

23. Karlsson, J. O. Long-term storage of tissues by cryopreservation: critical issues / J. O. Karlsson, M. Toner // Biomaterials. - 1996. - T. 17, №. 3. - C. 243-256.

24. Heller, G. A. Quantitative study of environmental factors involved in survival and death of bacteria in the desiccated state // Journal of Bacteriology. - 1941. - T. 41, №. 2. - C. 109-126.

25. Polge, C. Revival of spermatozoa after vitrification and dehydration at low temperatures / C. Polge, A. U. Smith, A. S. Parkes // Nature. - 1949. - T. 164, №. 4172. - C. 666-666.

26. Miller, Jr R. Studies on the stability of lyophilized BCG vaccine / Jr R. Miller, K. Goodner // The Yale journal of biology and medicine. - 1953. - T. 25, №. 4. - C. 262.

27. Lovelock, J. E. Prevention of freezing damage to living cells by dimethyl sulphoxide / J. E. Lovelock, M. W. H. Bishop // Nature. - 1959. - T. 183, №. 4672. - C. 13941395.

28. Rajan, R. Development and application of cryoprotectants / R. Rajan, K. Matsumura // Survival strategies in extreme cold and desiccation: Adaptation mechanisms and their applications. - 2018. - C. 339-354.

29. Hunt, C. J. Cryopreservation: vitrification and controlled rate cooling // Stem cell banking: concepts and protocols. - 2017. - C. 41-77.

30. Li, W. Numerical study of cell cryo-preservation: a network model of intracellular ice formation / W. Li, G. Yang, A. Zhang, L.X. Xu. // Plos one. - 2013. - T. 8, №. 3. - C. e58343.

31. Huang, H. Advanced technologies for the preservation of mammalian biospecimens / H. Huang, X. He, M. L. Yarmush// Nature biomedical engineering. - 2021. - T. 5, №. 8. - C. 793-804.

32. Ryan, J.C. Cryobank Management. In: Fleming, S., Varghese, A. (eds) Organization and Management of IVF Units. Springer, Cham. - 2016.

33. Pegg, D. The history and principles of cryopreservation, seminars in reproductive medicine. - 2002.

34. Thibier, M. World statistics for artificial insemination in cattle / M. Thibier, H. G. Wagner // Livestock Production Science. - 2002. - T. 74, №. 2. - C. 203-212.

35. Kaviani, B. Conservation of plant genetic resources by cryopreservation / B. Kaviani // Australian Journal of Crop Science. - 2011. - T. 5, №. 6. - C. 778-800.

36. Hiemstra, S. J., Lende T., Woelders H. The potential of cryopreservation and reproductive technologies for animal genetic resources conservation strategies. - 2005.

37. Poo, S. Applying cryopreservation to anuran conservation biology / S. Poo, K. M. Hinkson // Conservation Science and Practice. - 2019. - T. 1, №. 9. - C. e91.

38. Lermen, D. Cryobanking of viable biomaterials: implementation of new strategies for conservation purposes / D. Lermen, B. Blomeke, R. Browne et al. // Molecular Ecology. -2009. - T. 18, №. 6. - C. 1030-1033.

39. Huijsmans, T. E. Postmortem collection of gametes for the conservation of endangered mammals: a review of the current state-of-the-art / T. E. Huijsmans, H. A. Hassan, K. Smits, A. Van Soom // Animals. - 2023. - T. 13, №. 8. - C. 1360.

40. Post-release comparisons of amphibian growth reveal challenges with sperm cryopreservation as a conservation tool / S. Poo, A. Bogisich, M. Mack et al. // Conservation Science and Practice. - 2022. - T. 4, №. 1. - C. e572.

41. Lovelock, J. E. The haemolysis of human red blood-cells by freezing and thawing / J. E. Lovelock // Biochimica et biophysica acta. - 1953. - T. 10. - C. 414-426.

42. Meryman, H. T. Cryoprotective agents / H. T. Meryman // Cryobiology. - 1971. -T. 8, №. 2. - C. 173-183.

43. Shaw, J. M. Terminology associated with vitrification and other cryopreservation procedures for oocytes and embryos / J. M. Shaw, G. M. Jones // Human reproduction update. -2003. - T. 9, №. 6. - C. 583-605.

44. Kilbride, C. The transfer temperature from slow cooling to cryogenic storage is critical for optimal recovery of cryopreserved mammalian cells / C. Kilbride, J. Meneghel, F. Fonseca, J.Morris // PLoS One. - 2021. - T. 16, №. 11. - C. e0259571.

45. Rapatz, G. Preservation of erythrocytes in blood containing various cryoprotective agents, frozen at various rates and brought to a given final temperature / G. Rapatz, J. J. Sullivan, B. Luyet // Cryobiology. - 1968. - T. 5, №. 1. - C. 18-25.

46. Rall, W. F. Ice-free cryopreservation of mouse embryos at- 196 C by vitrification / W. F. Rall, G. M. Fahy // Nature. - 1985. - T. 313, №. 6003. - C. 573-575.

47. Mazur, C. Cryopreservation of the germplasm of animals used in biological and medical research: importance, impact, status, and future directions / C. Mazur, S. C. Leibo, Jr G. E. Seidel // Biology of reproduction. - 2008. - T. 78, №. 1. - C. 2-12.

48. Hovatta, O. Methods for cryopreservation of human ovarian tissue / O. Hovatta // Reproductive biomedicine online. - 2005. - T. 10, №. 6. - C. 729-734.

49. Shi, Q. Vitrification versus slow freezing for human ovarian tissue cryopreservation: a systematic review and meta-anlaysis / Q. Shi, Y. Xie, Y. Wang, S. Li // Scientific reports. - 2017. - T. 7, №. 1. - C. 8538.

50. Successful preservation of human skin by vitrification / T. Fujita, Y. Takami, K. Ezoe et al. // The Journal of burn care & rehabilitation. - 2000. - T. 21, №. 4. - C. 304-309.

51. Kuleshova, L. L. Vitrification as a prospect for cryopreservation of tissue-engineered constructs / L. L. Kuleshova, S. S. Gouk, D. W. Hutmacher // Biomaterials. - 2007. - T. 28, №. 9. - C. 1585-1596.

52. Brockbank, K. G. Vitrification of heart valve tissues / K. G. Brockbank, Z. Chen, E. D. Greene, L. H. Campbell // Cryopreservation and freeze-drying protocols. - 2015. - C. 399-421.

53. Rapatz, G. Cryoprotective effect of methanol during cooling of frog hearts / G. Rapatz // Cryobiology. - 1973. - T. 10, №. 2. - C. 181-184.

54. Physical and biological aspects of renal vitrification / G. M. Fahy, B. Wowk, R. Pagotan et al. // Organogenesis. - 2009. - T. 5, №. 3. - C. 167-175.

55. Rat hindlimb cryopreservation and transplantation: a step toward "organ banking" / A. Arav, O. Friedman, Y. Natan, E. et al. // American Journal of Transplantation. - 2017. - T. 17, №. 11. - C. 2820-2828.

56. Gaidhani, K. A. Lyophilization/freeze drying-a review / K. A. Gaidhani, M. Harwalkar, D. Bhambere, C. S. Nirgude // World J. Pharm. Res. - 2015. - T. 4, №. 8. - C. 516543.

57. Heckly, R. J. Preservation of bacteria by lyophilization / R. J. Heckly // Advances in applied microbiology. - Academic Press, 1961. - T. 3. - C. 1-76.

58. Varshney, D. History of lyophilization / D. Varshney, M. Singh // Lyophilized Biologics and Vaccines: Modality-Based Approaches. - 2015. - C. 3-10.

59. Weng, L. Technologies and applications toward preservation of cells in a dry state for therapies / L. Weng // Biopreservation and Biobanking. - 2021. - T. 19, №. 4. - C. 332-341.

60. Rexroad, J. Lyophilization and the thermostability of vaccines / J. Rexroad, C. M. Wiethoff, L. S. Jones, C. R. Middaugh // Cell Preservation Technology. - 2002. - T. 1,№. 2. -C. 91-104.

61. Rockinger, U. Current approaches of preservation of cells during (freeze-) drying / U. Rockinger, M. Funk, G. Winter // Journal of Pharmaceutical Sciences. - 2021. - Т. 110, №. 8. - C. 2873-2893.

62. Natan, D. Freeze-drying of mononuclear cells derived from umbilical cord blood followed by colony formation / D. Natan, A. Nagler, A. Arav // PloS one. - 2009. - Т. 4, №. 4.

- C. e5240.

63. Freeze-dried somatic cells direct embryonic development after nuclear transfer / C. Loi, K. Matsukawa, G. Ptak et al. // PloS one. - 2008. - Т. 3, №. 8. - C. e2978.

64. Genomic stability of lyophilized sheep somatic cells before and after nuclear transfer / D. Iuso, M. Czernik, F. Di Egidio et al. // Plos one. - 2013. - Т. 8, №. 1. - C. e51317.

65. Wakayama, T. Development of normal mice from oocytes injected with freeze-dried spermatozoa / T. Wakayama, R. Yanagimachi // Nature biotechnology. - 1998. - Т. 16, №. 7. - C. 639-641.

66. Long-term preservation of mouse spermatozoa after freeze-drying and freezing without cryoprotection / M. A. Ward, T. Kaneko, H. Kusakabe et al. // Biology of reproduction.

- 2003. - Т. 69, №. 6. - C. 2100-2108.

67. DNA integrity is maintained after freeze-drying of human spermatozoa / L. Gianaroli, M. C. Magli, I. Stanghellini et al. // Fertility and sterility. - 2012. - Т. 97, №. 5. - C. 1067-1073.

68. Bald, W. B. Biology below Freezing / W. B. Bald // Physics Bulletin. - 1983. - Т. 34, №. 9. - C. 380.

69. Saragusty, J. Current progress in oocyte and embryo cryopreservation by slow freezing and vitrification / J. Saragusty, A. Arav // Reproduction. - 2011. - Т. 141, №. 1. - C. 1.

70. Ruffing, N. A. Osmometric behavior, hydraulic conductivity, and incidence of intracellular ice formation in bovine oocytes at different developmental stages / N. A. Ruffing, C. L. Steponkus, R. E. Pitt, J. E. Parks // Cryobiology. - 1993. - Т. 30, №. 6. - C. 562-580.

71. Ананьев, В. И. Состояние разработок криотехнологий для яйцеклеток, эмбрионов и предличинок рыб / В. И. Ананьев, М. С. Манохина // Аквакультура сегодня.

- 2015. - С. 19-41.

72. Lawson B. Towards gene banking amphibian maternal germ lines: short-term incubation, cryoprotectant tolerance and cryopreservation of embryonic cells of the frog,

Limnodynastes peronii / B. Lawson, S. Clulow, M. J. Mahony, J. Clulow // PLoS One. - 2013.

- T. 8, №. 4. - C. e60760.

73. Pegg, D. E. The role of vitrification techniques of cryopreservation in reproductive medicine / D. E. Pegg // Human Fertility. - 2005. - T. 8, №. 4. - C. 231-239.

74. Mazur, C. A two-factor hypothesis of freezing injury: evidence from Chinese hamster tissue-culture cells / C. Mazur, S. C. Leibo, E. H. Y. Chu // Experimental cell research.

- 1972. - T. 71, №. 2. - C. 345-355.

75. Chang, T. Ice inhibition for cryopreservation: materials, strategies, and challenges / T. Chang, G. Zhao // Advanced Science. - 2021. - T. 8, №. 6. - C. 2002425.

76. Macfarlane, D. R. Devitrification in glass-forming aqueous solutions / D. R. Macfarlane // Cryobiology. - 1986. - T. 23, №. 3. - C. 230-244.

77. Magnetic induction heating of superparamagnetic nanoparticles during rewarming augments the recovery of hUCM-MSCs cryopreserved by vitrification / J. Wang, G. Zhao, Z. Zhang et al. // Acta Biomaterialia. - 2016. - T. 33. - C. 264-274.

78. Best, B. C. Cryoprotectant toxicity: facts, issues, and questions / B. C. Best // Rejuvenation research. - 2015. - T. 18, №. 5. - C. 422-436.

79. Wusteman, M. Vitrification of large tissues with dielectric warming: biological problems and some approaches to their solution / M. Wusteman, M. Robinson, D. Pegg // Cryobiology. - 2004. - T. 48, №. 2. - C. 179-189.

80. Fahy, G. M. Ultrastructure-function correlative studies for cardiac cryopreservation. T. Absence of a correlation between electrolyte toxicity and cryoinjury in the slowly frozen, cryoprotected rat heart / G. M. Fahy, A. M. Jr Karow // Cryobiology. - 1977. -T. 14, №. 4. - C. 418-427.

81. Assessment of the genotoxicity of three cryoprotectants used for human oocyte vitrification: dimethyl sulfoxide, ethylene glycol and propylene glycol / M. Aye, C. Di Giorgio, M. De Mo et al. // Food and chemical toxicology. - 2010. - T. 48, №. 7. - C. 1905-1912.

82. Bhattacharya, S. Cryoprotectants and Their Usage in Cryopreservation / S. Bhattacharya // Cryopreservation Biotechnology in biomedical and biological sciences. - 2018.

- C. 7.

83. Jomha, N. M. Cryoprotectant agent toxicity in porcine articular chondrocytes / N. M. Jomha, A. D. Weiss, J. F. Forbes, G. K. Law, J. A. Elliott, L. E. McGann // Cryobiology. -2010. - T. 61, №. 3. - C. 297-302.

84. The protective effects of polymers in the cryopreservation of human and mouse zonae pellucidae and embryos / J. C. Dumoulin, J. M. Bergers-Janssen, M. H. Pieters et al. // Fertility and sterility. - 1994. - Т. 62, №. 4. - C. 793-798.

85. Gu, C. Does hypoxia decrease the metabolic rate? / C. Gu, J. C. Jun // Frontiers in Endocrinology. - 2018. - Т. 9. - C. 668.

86. Wood, S. C. Interactions between hypoxia and hypothermia // Annual review of physiology. - 1991. - Т. 53. - C. 71-85.

87. Adipose HIF-1a causes obesity by suppressing brown adipose tissue thermogenesis / J.C. Jun, R. Devera, D. Unnikrishnan et al. // Journal of molecular medicine. -2017. - Т. 95, №. 3. - C. 287-297.

88. Camara, A. K. Hypothermia augments reactive oxygen species detected in the guinea pig isolated perfused heart / A. K. Camara, M. L. Riess, L. G. Kevin, E. Novalija, D. F. Stowe// American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. - 2004. - Т. 286, №. 4. - C. H1289-H1299

89. Терапевтическая гипотермия: возможности и перспективы / Е. В. Григорьев, Д. Л. Шукевич, Г. П. Плотников, Н. С. Тихонов // Клиническая медицина. - 2014. - Т. 92, №. 9. - С. 9-16.

90. Булгунаева, Н. М. Циркуляторный арест; температурный аспект // Вестник хирургии Казахстана. - 2012. - №. 4 (32). - С. 13-14.

91. Hypothermia in organ donation: A friend or foe? / B. Joseph, M. Khalil, Т. Pandit et al. // Journal of Trauma and Acute Care Surgery. - 2014. - Т. 77, №. 4. - C. 559-563.

92. Tisherman, S. A. Emergency preservation and resuscitation for cardiac arrest from trauma // Annals of the New York Academy of Sciences. - 2022. - Т. 1509, №. 1. - C. 5-11.

93. Development of the emergency preservation and resuscitation for cardiac arrest from trauma clinical trial / S. A. Tisherman, H. B. Alam, C. M. Rhee et al. // Journal of Trauma and Acute Care Surgery. - 2017. - Т. 83, №. 5. - C. 803-809.

94. Tveita, T. Physiological impact of hypothermia: the good, the bad, and the ugly / T. Tveita, G. C. Sieck // Physiology. - 2022. - Т. 37, №. 2. - C. 69-87.

95. Bernard, S. A. Induced hypothermia in critical care medicine: a review / S. A. Bernard, M. Buist // Critical care medicine. - 2003. - Т. 31, №. 7. - C. 2041-2051.

96. Cerebral metabolic suppression during hypothermic circulatory arrest in humans / J. N. McCullough, N. Zhang, D. L. Reich et al. // The Annals of thoracic surgery. - 1999. - Т. 67, №. 6. - C. 1895-1899.

97. D'Alessandro, A. M. Organ preservation / A. M. D'Alessandro, J. H. Southard, R. B. Love, F. O. Belzer // Surgical Clinics of North America. - 1994. - Т. 74, №. 5. - C. 10831095.

98. Ануфриев, А. И. Механизмы зимней спячки и холодоустойчивости зимоспящих беличьих Якутии / А. И. Ануфриев // Природные ресурсы Арктики и Субарктики. - 2015. - №. 1 (77). - С. 109-119.

99. Tan, Y. L. Hypothermia advocates functional mitochondria and alleviates oxidative stress to combat acetaminophen-induced hepatotoxicity / Y. L. Tan, H. K. Ho // Cells. - 2020. - Т. 9, №. 11. - C. 2354.

100. Hypothermia enhances bcl-2 expression and protects against oxidative stress-induced cell death in Chinese hamster ovary cells / W. Slikker III, Т. G. Desai, H. Duhart et al. // Free Radical Biology and Medicine. - 2001. - Т. 31, №. 3. - C. 405-411.

101. Antiapoptotic cardioprotective effect of hypothermia treatment against oxidative stress injuries / C. H. Huang, H. W. Chen, M. S. Tsai et al. // Academic Emergency Medicine. -2009. - Т. 16, №. 9. - C. 872-880.

102. In vitro investigations of the effects of nonfreezing low temperatures on lesioned and uninjured mammalian spinal neurons / J. H. Lucas, D. G. Emery, G. Wang, et al. // Journal of neurotrauma. - 1994. - Т. 11, №. 1. - C. 35-61.

103. Time limiting boundaries of reversible clinical death in rats subjected to ultra-deep hypothermia / E. L. Gagarinskiy, A. S. Averin, Т. K. Uteshev et al. // Annals of Cardiac Anaesthesia. - 2022. - Т. 25, №. 1. - C. 41-47.

104. Mitochondria in the cold / E. Gnaiger, A. Т. Kuznetsov, S. Schneeberger et al. // Life in the Cold: Eleventh International Hibernation Symposium. - Springer Berlin Heidelberg, 2000. - C. 431-442

105. Boutilier, R. G. Mechanisms of cell survival in hypoxia and hypothermia / R. G. Boutilier // Journal of Experimental Biology. - 2001. - Т. 204, №. 18. - C. 3171-3181.

106. Park, S. G. Generation of reactive oxygen species in adipose-derived stem cells: friend or foe? / S. G. Park, J. H. Kim, Y. Xia, J. H. Sung // Expert Opinion on Therapeutic Targets. - 2011. -Т. 15, №. 11. - C. 1297-1306.

107. Rauen, U., de Groot H. Mammalian cell injury induced by hypothermia the emerging role for reactive oxygen species. - 2002.

108. Michel, S. G. Innovative cold storage of donor organs using the Paragonix Sherpa Pak™ devices / S. G. Michel, G. M. LaMuraglia Ii, M. L. L. Madariaga, L. M. Anderson // Heart, lung and vessels. - 2015. - Т. 7, №. 3. - C. 246.

109. Шумаков, В. И. Трансплантация сердца: руководство для врачей. - М.: Медицинское информационное агентство. - 2006.

110. Klichkhanov, N. K. Intensity of free radical processes in rats' blood while deep hypothermia and self-warming / N. K. Klichkhanov, Z. G. Ismailova, M. D. Astaeva // Acta Biomedica Scientifica. - 2016. - Т. 1, №. 5. - C. 104-109.

111. Ischemia reperfusion injury—a translational perspective in organ transplantation / A. R. Fernández, R. Sánchez-Tarjuelo, C. Cravedi et al. // International journal of molecular sciences. - 2020. - Т. 21, №. 22. - C. 8549.

112. Myocardial edema, inflammation, and injury in human heart donated after circulatory death are sensitive to warm ischemia and subsequent cold storage / N. K. Mondal, S. Li, A. E. Elsenousi, A. Mattar, C et al. // The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. - 2024. - Т. 167, №. 4. - C. 1346-1358.

113. Leuvenink, H. G. New solutions in organ preservation / H. G. Leuvenink, R. J. Ploeg // Transplantation Reviews. - 2002. - Т. 16, №. 3. - C. 131-141.

114. Yushkov, Y. Y. Modern technologies of the preservation of organs / Y. Y. Yushkov, M. D. Goldshteyn // Transplantologiya. The Russian Journal of Transplantation. -2017. - Т. 9, №. 3. - C. 256-258.

115. Кардиоплегия раствором "Кустодиол": какому протоколу отдать предпочтение? / Т. А. Истомин, И. С. Курапеев, Ю. Б. Михалева и др. // Вестник СевероЗападного государственного медицинского университета им. ИИ Мечникова. - 2017. - Т. 9. - №. 3. - С. 32-39.

116. Potz, B. A. Myocardial Protection / B. A. Potz, C. del Nido // Cardiac Surgery Clerkship: A Guide for Senior Medical Students. - Cham: Springer International Publishing, 2024. - C. 117-122

117. Maathuis, M. H. Perspectives in organ preservation / M. H. Maathuis, H. G. D. Leuvenink, R. J. Ploeg // Transplantation. - 2007. - Т. 83, №. 10. - C. 1289-1298.

118. Deletion of hydroxyethylstarch from University of Wisconsin solution induces cell shrinkage and proteolysis during and after cold storage of rat liver / N. Neveux, J. C. De Bandt, C. Charrueau et al. // Hepatology. - 1997. - Т. 25, №. 3. - C. 678-682.

119. Custodiol for myocardial protection and preservation: a systematic review / J. J. Edelman, M. Seco, B. Dunne, S. J. Matzelle et al. // Annals of cardiothoracic surgery. - 2013. -Т. 2, №. 6. - C. 717.

120. Механизмы кардиозащитных эффектов десфлурана и севофлурана во время реперфузии / Э. Н. Ташкенбаева, З. А. Насырова, М. А. Саидов и др. // Journal of cardiorespiratory research. - 2021. - Т. 2, №. 2. - С. 39-42.

121. Influence on energy kinetics and histology of different preservation solutions seen during cold ischemia in the liver / C. L. Corps, M. Shires, D. Crellin et al. // Transplantation proceedings. - Elsevier, 2009. - Т. 41, №. 10. - C. 4088-4093.

122. Kupiec-Weglinski, J. W. Ischemia and reperfusion injury in liver transplantation / J. W. Kupiec-Weglinski, R. W. Busuttil // Transplantation proceedings. - Elsevier, 2005. - Т. 37, №. 4. - C. 1653-1656.

123. Effect of Ozone Added to University of Wisconsin Solution on Preservation Damage in Perfused Liver / H. O. Aydin, E. H. Ayvazoglu, T. T. Soy et al. // ExC. Clin. Transplant. - 2022.

124. Functional and metabolic effects of adenosine in cardioplegia: role of temperature and concentration / O. Katayama, S. J. Ledingham, M. Amrani et al. // The Annals of thoracic surgery. - 1997. - Т. 63, №. 2. - C. 449-454.

125. Tatum, R. Machine perfusion of donor organs for transplantation / R. Tatum, T. J. O'Malley, A. S. Bodzin, Т. Tchantchaleishvili // Artificial Organs. - 2021. - Т. 45, №. 7. - C. 682-695.

126. The prognostic value of renal resistance during hypothermic machine perfusion of deceased donor kidneys / I. Jochmans, C. Moers, J. M. Smits et al. // American Journal of Transplantation. - 2011. - Т. 11, №. 10. - C. 2214-2220.

127. Knijff, L. W. D. The effect of hypothermic machine perfusion to ameliorate ischemia-reperfusion injury in donor organs / L. W. D. Knijff, C. van Kooten, R. J. Ploeg // Frontiers in Immunology. - 2022. - Т. 13. - C. 848352.

128. Dutkowski, C. Novel short-term hypothermic oxygenated perfusion (HOPE) system prevents injury in rat liver graft from non-heart beating donor / C. Dutkowski, K. Furrer, Y. Tian, R. Graf, C. A. Clavien // Annals of surgery. - 2006. - Т. 244, №. 6. - C. 968-977.

129. Successful utilization of extended criteria donor (ECD) hearts for transplantation-results of the OCS™ heart EXPAND trial to evaluate the effectiveness and safety of the OCS heart system to preserve and assess ECD hearts for transplantation / J. N. Schroder, D. D'alessandro, F. Esmailian et al. // The Journal of Heart and Lung Transplantation. - 2019. - Т. 38, №. 4. - C. S42.

130. High-pressure carbon monoxide and oxygen mixture is effective for lung preservation / A. Fujiwara, N. Hatayama, N. Matsuura et al. // International Journal of Molecular Sciences. - 2019. - Т. 20, №. 11. - C. 2719.

131. Оценка сохранности миокарда крысы и изолированного сердца барана после пролонгированной 24-часовой гипотермической консервации под давлением газовой смеси на основе монооксида углерода / Е. Е. Фесенко мл., Е. Л. Гагаринский, А. С. Аверин и др. // Биофизика. - 2020. - Т. 65, №. 4. - С. 780-791.

132. Low-dose carbon monoxide inhalation prevents ischemia/reperfusion injury of transplanted rat lung grafts / J. Kohmoto, A. Nakao, T. Kaizu et al. // Surgery. - 2006. - Т. 140, №. 2. - C. 179-185.

133. Protective effects of a carbon monoxide-releasing molecule (CORM-3) during hepatic cold preservation / M. A. D. Pizarro, J. N. Т. Rodriguez, M. A. E. Mamprin et al. // Cryobiology. - 2009. - Т. 58, №. 3. - C. 248-255

134. High-pressure carbon monoxide preserves rat kidney grafts from apoptosis and inflammation / T. Abe, K. Yazawa, M. Fujino et al. // Laboratory investigation. - 2017. - Т. 97, №. 4. - C. 468-477.

135. Assisted reproductive technologies (ART) for amphibians / A. Kouba, C. Vance, N. Calatayud et al. // Amphibian husbandry resource guide. - 2012. - Т. 2. - C. 60-118.

136. Edwards, D. L. Effect of sperm concentration, medium osmolality and oocyte storage on artificial fertilisation success in a myobatrachid frog (Limnodynastes tasmaniensis) / D. L. Edwards, M. J. Mahony, J. Clulow // Reprod Fertil De^ - 2004. - Т. 16, №. 3. - C. 34754.

137. Silla, A. J. Artificial fertilisation in a terrestrial toadlet (Pseudophryne guentheri): effect of medium osmolality, sperm concentration and gamete storage / A. J. Silla // Reprod Fertil DeT. - 2013. - Т. 25, №. 8. - C. 1134-41.

138. Wolf, D. C. A molecular approach to fertilization. II. Viability and artificial fertilization of Xenopus laevis gemetes / D. C. Wolf, J. L. Hedrick // Dev Biol. - 1971. - T. 25, №. 3. - C. 348-59.

139. Barch, S. H. The effect of enzymes on prolongation of fertilizability of frog eggs / S. H. Barch, J. R. Shaver // Experimental Cell Research. - 1959. - T. 17, №. 1. - C. 114-120.

140. Persufflation (or gaseous oxygen perfusion) as a method of organ preservation / T. M. Suszynski, M. D. Rizzari, W. E. Scott III et al. // Cryobiology. - 2012. - T. 64, №. 3. - C. 125-143.

141. Magnus, R. Die Thätigkeit des überlebenden Säugethierherzens bei Durchströmung mit Gasen / R. Magnus // Archiv für experimentelle Pathologie und Pharmakologie. - 1902. - T. 47. - C. 200-208.

142. The increasing role of short-term sperm storage and cryopreservation in conserving threatened amphibian species / Z. M. Anastas, C. G. Byrne, J. K. O'Brien et al. // Animals. - 2023. - T. 13, №. 13. - C. 2094.

143. Minor, T. Gaseous oxygen for hypothermic preservation of predamaged liver grafts: fuel to cellular homeostasis or radical tissue alteration? / T. Minor, M. Kötting // Cryobiology. - 2000. - T. 40, №. 2. - C. 182-186.

144. In vitro preservation of whole organs by hypothermia and hyperbaric oxygenation / R. C. Lillehei, W. G. Manax, J. H. Bloch et al. // Cryobiology. - 1964. - T. 1, №. 2. - C. 181193.

145. Büyük, B., Hyperbaric oxygen mitigates KIM-1 and inflammatory cytokine levels in kidney transplantation / B. Büyük, Ö. Öztopuz // Undersea & Hyperbaric Medicine. - 2023. - T. 50, №. 3.

146. Bayrakci, B. Preservation of organs from brain dead donors with hyperbaric oxygen // Pediatric transplantation. - 2008. - T. 12, №. 5. - C. 506-509.

147. Феномен «no-reflow»: клинические аспекты неудачи реперфузии / М. М. Исхаков, Д. Р. TarapoBa, Н. В. Газизов и др. // Казанский медицинский журнал. - 2015. -T. 96, №. 3. - С. 391-396.

148. Silla, A. J. Antibiotics and oxygen availability affect the short-term storage of spermatozoa from the critically endangered booroolong frog, Litoria booroolongensis / A. J. Silla, L. M. Keogh, C. G. Byrne // Reproduction, Fertility and Development. - 2015. - Т. 27. -№. 8. - С. 1147-1153.

149. Germano, J. M. Effects of aeration and antibiotics on short-term storage of Fowler's toad (Bufo fowleri) sperm / J. M. Germano, L. Arregui, A. J. Kouba // Aquaculture. -2013. - Т. 396. - C. 20-24.

150. Fischer, J. H. Methods of Cardiac Oxygen Persufflation // Organ Preservation and Reengineering. - 2011. - Т. 105. - C. 126.

151. Short-term storage of diluted fish sperm in air versus oxygen / R. K. Kowalski, B. I. Cejko, I. Irnazarow et al. // Turkish Journal of Fisheries and Aquatic Sciences. - 2014. - Т. 14, №. 3. - C. 831-834.

152. Garcia, C. E. Use of marginal donors / C. E. Garcia, S. Bramhall, D. F. Mirza // Current opinion in organ transplantation. - 2000. - Т. 5, №. 2. - C. 50-56.

153. Nakao, A. Protective effect of carbon monoxide in transplantation / A. Nakao, A. M. K. Choi, N. Murase // Journal of cellular and molecular medicine. - 2006. - Т. 10, №. 3. -C. 650-671.

154. Курсов, С. В. Монооксид углерода: физиологическое значение и токсикология / С. В. Курсов // Медицина неотложных состояний. - 2015. - №. 6 (69). - С. 9-16.

155. Wu, L. Carbon monoxide: endogenous production, physiological functions, and pharmacological applications / L. Wu, R. Wang // Pharmacological reviews. - 2005. - Т. 57, №. 4. - C. 585-630.

156. Kim, H. H. Therapeutic aspects of carbon monoxide in cardiovascular disease / H. H. Kim, S. Choi // International Journal of Molecular Sciences. - 2018. - Т. 19, №. 8. - C. 2381.

157. Otterbein, L. E. Carbon monoxide provides protection against hyperoxic lung injury / L. E. Otterbein, L. L. Mantell, A. M. K. Choi // American Journal of Physiology-Lung Cellular and Molecular Physiology. - 1999. - Т. 276, №. 4. - C. L688-L694.

158. Carbon monoxide prevents multiple organ injury in a model of hemorrhagic shock and resuscitation / B. S. Zuckerbraun, C. A. McCloskey, D. Gallo et al. // Shock. - 2005. - Т. 23, №. 6. - C. 527-532.

159. Ryter, S. W. Cytoprotective and anti-inflammatory actions of carbon monoxide in organ injury and sepsis models / S. W. Ryter, A. M. K. Choi // Sepsis: New Insights, New Therapies: Novartis Foundation Symposium 280. - Chichester, UK : John Wiley & Sons, Ltd, 2006. - C. 165-181.

160. Carbon monoxide protects against hyperoxia-induced endothelial cell apoptosis by inhibiting reactive oxygen species formation / X. Wang, Y. Wang, H. C. Kim et al. // Journal of Biological Chemistry. - 2007. - Т. 282, №. 3. - C. 1718-1726.

161. Protection of transplant-induced renal ischemia-reperfusion injury with carbon monoxide / J. S. Neto, A. Nakao, K. Kimizuka et al. // American Journal of Physiology-Renal Physiology. - 2004. - Т. 287, №. 5. - C. F979-F989.

162. Carbon monoxide protects against cardiac ischemia—reperfusion injury in vivo via MAPK and Akt—eNOS pathways / H. Fujimoto, M. Ohno, S. Ayabe et al. // Arteriosclerosis, thrombosis, and vascular biology. - 2004. - Т. 24, №. 10. - C. 1848-1853.

163. Carbon monoxide and its controlled release: therapeutic application, detection, and development of carbon monoxide releasing molecules (CORMs) miniperspective / K. Ling, F. Men, W. C. Wang et al. // Journal of Medicinal Chemistry. - 2017. - Т. 61, №. 7. - C. 26112635.

164. Adach, W. Carbon monoxide and its donors-their implications for medicine / W. Adach, B. Olas // Future Medicinal Chemistry. - 2019. - Т. 11, №. 1. - C. 61-73

165. Controlled therapeutic delivery of CO from carbon monoxide-releasing molecules (CORMs) / H. I. Choi, A. Zeb, M. S. Kim et al. // Journal of Controlled Release. - 2022. - Т. 350. - C. 652-667.

166. Carbon monoxide poisoning: pathogenesis, management, and future directions of therapy / J. J. Rose, L. Wang, Q. Xu et al. // American journal of respiratory and critical care medicine. - 2017. - Т. 195, №. 5. - C. 596-606.

167. Лысенко, В. И. Диагностика и неотложная помощь при отравлении монооксидом углерода / В. И. Лысенко, М. А. Голянищев // Медицина неотложных состояний. - 2016. - №. 2 (73). - С. 23-29.

168. Effects of nitrous oxide on the rat heart in vivo: another inhalational anesthetic that preconditions the heart? / N. C. Weber, O. Toma, S. Awan et al. // Anesthesiology. - 2005. - Т. 103, №. 6. - C. 1174-1182.

169. McGee, M. A. N-methyl-D-aspartate receptor signaling and function in cardiovascular tissues / M. A. McGee, A. A. Abdel-Rahman // Journal of cardiovascular pharmacology. - 2016. - T. 68, №. 2. - C. 97-105.

170. Reduction of ischemic brain damage by nitrous oxide and xenon / H. N. David, F. Leveille, L. Chazalviel et al. // Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism. - 2003. - T. 23, №. 10. - C. 1168-1173.

171. Waxman, E. A. N-methyl-D-aspartate receptor subtypes: multiple roles in excitotoxicity and neurological disease / E. A. Waxman, D. R. Lynch // The Neuroscientist. -2005. - T. 11. - №. 1. - C. 37-49.

172. Makhro, A. T. Functional NMDA receptors in red blood cells and heart : ahc. -University of Zurich, 2014.

173. N-Methyl-D-Aspartate receptor-driven calcium influx potentiates the adverse effects of myocardial ischemia-reperfusion injury ex vivo / Z. Y. Liu, S. Hu, Q. W. Zhong et al. // Journal of Cardiovascular Pharmacology. - 2017. - T. 70, №. 5. - C. 329-338.

174. Cav3. 2 channel is a molecular substrate for inhibition of T-type calcium currents in rat sensory neurons by nitrous oxide / S. M. Todorovic, T. Jevtovic-Todorovic, S. Mennerick et al. // Molecular pharmacology. - 2001. - T. 60, №. 3. - C. 603-610.

175. La Monaca, E. Effects of anesthetics on mitochondrial signaling and function / E. La Monaca, T. Fodale // Current drug safety. - 2012. - T. 7, №. 2. - C. 126-139.

176. Einarsdottir, O. Interactions of the anesthetic nitrous oxide with bovine heart cytochrome c oxidase. Effects on protein structure, oxidase activity, and other properties / O. Einarsdottir, W. S. Caughey // Journal of Biological Chemistry. - 1988. - T. 263, №. 19. - C. 9199-9205.

177. Decrease in mitochondrial complex I activity in ischemic/reperfused rat heart: involvement of reactive oxygen species and cardiolipin /G. Paradies, G. Petrosillo, M. Pistolese et al. // Circulation research. - 2004. - T. 94. - №. 1. - C. 53-59.

178. Heat shock protein 90 transfection reduces ischemia-reperfusion-induced myocardial dysfunction via reciprocal endothelial NO synthase serine 1177 phosphorylation and threonine 495 dephosphorylation / C. Kupatt, C. Dessy, R. Hinkel et al. // Arteriosclerosis, thrombosis, and vascular biology. - 2004. - T. 24, №. 8. - C. 1435-1441.

179. Brunt, T. M. Mechanisms involved in the neurotoxicity and abuse liability of nitrous oxide: a narrative review / T. M. Brunt, W. van den Brink, J. van Amsterdam // International Journal of Molecular Sciences. - 2022. - Т. 23, №. 23. - C. 14747.

180. Есть ли место закиси азота в современной анестезиологии? / Д. Б. Борисов, П. В. Дунц, И. Б. Заболотских и др. // Анестезиология и реаниматология. - 2018. - Т. 63.

- №. 2. - С. 96-102.

181. Rivalain N. Development of high hydrostatic pressure in biosciences: pressure effect on biological structures and potential applications in biotechnologies / N. Rivalain, J. Roquain, G. Demazeau // Biotechnol AdT. - 2010. - Т. 28 №. 6. - C. 659-72.

182. Pradillon F. Pressure and Life: Some Biological Strategies / F. Pradillon, F. Gaill // Reviews in Environmental Science and Bio/Technology. - 2007.

183. Steudle, E. Pressure probe techniques: basic principles and application to studies of water and solute relations at the cell, tissue, and organ level / E. Steudle // Bios. scientific publishers ltd. - 1993. - C. 5-36.

184. Molina-García A. D. The effect of hydrostatic pressure on biological systems / A. D. Molina-García // Biotechnology and Genetic Engineering Reviews. - 2002. - T. 19. - №. 1.

- C. 3-54.

185. High pressure conditions promote the proliferation of rat cultured mesangial cells in vitro / Y. Kawata, Z. Fujii, T. Sakumura et al. // Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-Molecular Cell Research. - 1998. - T. 1401. - №. 2. - C. 195-202.

186. Effects of constant static pressure on the biological properties of porcine aortic valve leaflets / Y. Xing, Z. He, J. N Warnock et al. // Annals of biomedical engineering. - 2004.

- T. 32. - №. 4. - C. 555-562.

187. Janosch S. Inhibition of Na+, K+-ATPase by hydrostatic pressure / S. Janosch, E. Kinne-Saffran, R. K. H. Kinne // Advances in High Pressure Bioscience and Biotechnology II: Proceedings of the 2nd International Conference on High Pressure Bioscience and Biotechnology, Dortmund, September 16-19, 2002. - Berlin, Heidelberg : Springer Berlin Heidelberg. - 2003. - C. 215-219.

188. Chong C.L. Mechanisms of inhibition of (Na,K)-ATPase by hydrostatic pressure studied with fluorescent probes / C.L. Chong, C.A. Fortes, D.M. Jameson // J Biol Chem. -1985. - T. 260 №. 27. - C. 14484-90.

189. Esmann M. Protonation-dependent inactivation of Na, K-ATPase by hydrostatic pressure developed at high-speed centrifugation / M. Esmann, N. U. Fedosova, A. B. Maunsbach

// Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-Biomembranes. - 2000. - Т. 1468. - №. 1-2. C. 320328.

190. Hartmann C. Mechanical stresses in cellular structures under high hydrostatic pressure / C. Hartmann, K. Mathmann, A. Delgado // Innovative food science & emerging technologies. - 2006. - Т. 7. - №. 1-2. - C. 1-12.

191. Balny C. Pressure effects on weak interactions in biological systems / С. Balny // Journal of Physics: Condensed Matter. - 2004. - Т. 16. - №. 14. - C. S1245.

192. Гурин А.Е. Влияние давления газовых смесей, содержащих монооксид углерода, кислород и аргон, на сохранность тканей сердца крысы при гипотермической консервации / А.Е. Гурин, Е.Л. Гагаринский, Е.Е. Фесенко мл. // Биофизика. - 2021. - Т. 66, № 5. - С. 964-971.

193. Пат. N RU2707532C1 МПК A01N 1/02 (2006.01) СПК A01N 1/021 (2019.08). Способ повышения безопасности и эффективности хранения и транспортировки трансплантируемого органа под давлением консервирующей газовой смеси и устройство на его основе : N 2018135978 : заявл. 11.10.2018 : опубликовано 27.11.2019 / Фесенко Е.Е., Швирст Н.Э., Гагаринский Е.Л., Шишова Н.В., Пеньков Н.В., Карпова Ю.А., Гольтяев М.В., Каурова С.А., Уграицкая С.А., Бирюков С.В. ; Патентообладатели: Российская Федерация, от имени которой выступает Фонд перспективных исследований. - 19 с. : ил.

194. Пат. N RU2847325C1 МПК A01N 1/122 (2025.01); A01N 1/146 (2025.01) ; A01N 1/165 (2025.01) СПК A01N 1/122 (2025.05); A01N 1/146 (2025.05); A01N 1/165 (2025.05). Способ поддержания жизнеспособности трансплантируемого органа в консервирующей газовой смеси и набор для его реализации : N 2024112904 заявл. 13.05.2024 : опубликовано 03.10.2025 / Гагаринский Е.Л., Гурин А.Е. Фесенко Е.Е. ; Патентообладатели: Федеральный исследовательский центр «Пущинский научный центр биологических исследований Российской Академии наук» (ФИЦ ПНЦБИ РАН) . - 14 с. : ил.

195. Schmittgen, T. D. Analyzing real-time PCR data by the comparative CT method / T. D. Schmittgen, K. J. Livak // Nature protocols. - 2008. - Т. 3, №. 6. - C. 1101-1108.

196. Дабагян, Н.В., Травяная лягушка Rana temporaria L. / Н.В. Дабагян, Л.А. Слепцова // Объекты биологии развития - Москва: Изд-во Наука, 1975.

197. Gagarinskiy E.L. The Effectiveness of Prolonged Hypothermic Preservation of Isolated Rat Hearts Using Oxygen, Medical Nitrous Oxide and Carbon Monoxide Gas Mixtures / Gagarinskiy, E. L., Sharapov, M. G., Goncharov, R. G., Gurin, A. E., Ugraitskaya, S. Т., & Fesenko Jr, E. E. // Archives of Biochemistry and Biophysics. - 2025. - С. 110295.

198. Gagarinskiy E.L. Prolonged hypothermic storage of oocytes of the European common frog Rana temporaria in a gas mixture of oxygen and carbon monoxide / Gagarinskiy

E.L., Uteshev Т.К., Fesenko Jr E.E. // PloS one. - 2023. - Т. 18. - №. 7. - С. e0288370.

199. Gagarinskiy E.L. Long-term hypothermic storage of oocytes of the European common frog Rana temporaria at various pressure regimes in gas mixtures based on oxygen, carbon monoxide, and nitrous oxide / Gagarinskiy E. L., Uteshev Т. K., Fesenko Jr E. E. // Cryobiology. - 2024. - Т. 116. - С. 104952.

200. Arnold, G. The prolongation of the survival time of ischemic hearts by perfusing the coronary arteries with gaseous oxygen / G. Arnold, E. R. Müller-Ruchholtz, W. Lochner // Arztliche Forschung. - 1968. - Т. 22, №. 8. - C. 257-264.

201. Pegg, D. E. The mechanism of action of retrograde oxygen persufflation in renal preservation / D. E. Pegg, J. Foreman, C. J. Hunt, M. C. Diaper // Transplantation. - 1989. - Т. 48, №. 2. - C. 210-217.

202. Excellent recovery after prolonged heart storage by preservation with coronary oxygen persufflation: Orthotopic Pig Heart Transplantations after 14-hr Storage: 1, 2 / J. H. Fischer, F. Kuhn-Régnier, S. Jeschkeit et al. // Transplantation. - 1998. - Т. 66, №. 11. - C. 1450-1459.

203. Coronary oxygen persufflation for heart preservation in pigs: analyses of endothelium and myocytes1 / F. Kuhn-Régnier, W. Bloch, I. Tsimpoulis et al. // Transplantation.

- 2004. - Т. 77, №. 1. - C. 28-35.

204. Hosgood, S. A. Oxygenated kidney preservation techniques / S. A. Hosgood, H.

F. L. Nicholson, M. L. Nicholson // Transplantation. - 2012. - Т. 93, №. 5. - C. 455-459.

205. A novel system for organ and tissues preservation: the refrigerating hyperbaric chamber / F. A. G. Guimaräes, M. O. Taha, M. J. Simöes et al. // Transplantation proceedings.

- Elsevier, 2006. - Т. 38, №. 6. - C. 1879-1882

206. Different effects of partial pressure in a high-pressure gaseous mixture of carbon monoxide and oxygen for rat heart preservation / N. Hatayama, S. Hirai, K. Fukushige et al. // Scientific Reports. - 2019. - T. 9, №. 1. - C. 7480.

207. Hyperbaric oxygenation enhances transplanted cell graft and functional recovery in the infarct heart / M. Khan, S. Meduru, I. K. Mohan et al. // Journal of molecular and cellular cardiology. - 2009. - T. 47, №. 2. - C. 275-287.

208. Luer, B. Role of oxygen during hypothermic machine perfusion preservation of the liver / B. Luer, M. Koetting, C. Efferz, T. Minor// Transplant International. - 2010. - T. 23, №. 9. - C. 944-950.

209. Primary organ function of warm ischaemically damaged porcine kidneys after retrograde oxygen persufflation / J. W. Treckmann, A. Paul, S. Saad et al. // Nephrology Dialysis Transplantation. - 2006. - T. 21, №. 7. - C. 1803-1808.

210. Hyperoxia-induced reactive oxygen species formation in pulmonary capillary endothelial cells in situ / C. Brueckl, S. Kaestle, A. Kerem et al. // American journal of respiratory cell and molecular biology. - 2006. - T. 34, №. 4. - C. 453-463.

211. Llitjos, J. F. Hyperoxia toxicity after cardiac arrest: what is the evidence? / J. F. Llitjos, J. C. Mira, J. Duranteau, A. Cariou // Annals of intensive care. - 2016. - T. 6. - C. 1-9.

212. Redza-Dutordoir, M. Activation of apoptosis signalling pathways by reactive oxygen species / M. Redza-Dutordoir, D. A. Averill-Bates // Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-Molecular Cell Research. - 2016. - T. 1863, №. 12. - C. 2977-2992.

213. Expression and developmental regulation of the NMDA receptor subunits in the kidney and cardiovascular system / J. C. Leung, B. R. Travis, J. W. Verlander et al. // American Journal of Physiology-Regulatory, Integrative and Comparative Physiology. - 2002. - T. 283, №. 4. - C. R964-R971.

214. Soda, T. The emerging role of N-methyl-D-aspartate (NMDA) receptors in the cardiovascular system: physiological implications, pathological consequences, and therapeutic perspectives / T. Soda, T. Brunetti, R. Berra-Romani, F. Moccia, // International journal of molecular sciences. - 2023. - T. 24, №. 4. - C. 3914.

215. Memantine, an NMDA receptor antagonist, attenuates cardiac remodeling, lipid peroxidation and neutrophil recruitment in heart failure: A cardioprotective agent? / S. Abbaszadeh, A. Javidmehr, B. Askari, C. et al. // Biomedicine & Pharmacotherapy. - 2018. - T. 108. - C. 1237-1243.

216. The role of cardiac N-methyl-D-aspartate receptors in heart conditioning—effects on heart function and oxidative stress / N. Govoruskina, T. Jakovljevic, T. Zivkovic et al. // Biomolecules. - 2020. - T. 10. №. 7. - C. 1065.

217. Analysis of adverse events of cholinesterase inhibitors and NMDA receptor antagonists on arrhythmias using the Japanese adverse drug event report database / S. Kobayashi, N. Sugama, H. Nagano et al. // Drugs-Real World Outcomes. - 2023. - T. 10, №. 2. - C. 321329.

218. Nitrous oxide (laughing gas) is an NMDA antagonist, neuroprotectant and neurotoxin / T. Jevtovic-Todorovic, S. M. Todorovc, S. Mennerick et al. // Nature medicine. -1998. - T. 4, №. 4. - C. 460-463.

219. Myocardial ATP depletion detected noninvasively predicts sudden cardiac death risk in patients with heart failure / T. J. Samuel, S. Lai, M. Schär et al. // JCI insight. - 2022. -T. 7, №. 12. - C. e157557.

220. Barth, A. S., Cardiac metabolism and arrhythmias / A. S. Barth, G. F. Tomaselli // Circulation: Arrhythmia and Electrophysiology. - 2009. - T. 2. - №. 3. - C. 327-335.

221. Tissue conservation for transplantation / N. Krezdorn, S. Tasigiorgos, L. Wo, et al. // Innovative Surgical Sciences. - 2017. - T. 2, №. 4. - C. 171-187.

222. Heme oxygenase-1-derived carbon monoxide protects hearts from transplant-associated ischemia reperfusion injury / Y. Akamatsu, M. Haga, S. Tyagi et al. // The FASEB Journal. - 2004. - T. 18, №. 6. - C. 771-772.

223. The NRF2 knockout rat: a new animal model to study endothelial dysfunction, oxidant stress, and microvascular rarefaction / J. R. Priestley, K. E. Kautenburg, M. C. Casati et al. // American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. - 2016. - T. 310, №. 4. - C. H478-H487.

224. Human prx1 gene is a target of Nrf2 and is up-regulated by hypoxia/reoxygenation: implication to tumor biology / Y. J. Kim, J. Y. Ahn, C. Liang et al. // Cancer research. - 2007. - T. 67, №. 2. - C. 546-554.

225. Peroxiredoxin1 prevents excessive endothelial activation and early atherosclerosis / J. Kisucka, A. K. Chauhan, I. S. Patten et al. // Circulation research. - 2008. - T. 103, №. 6. -C. 598-605.

226. Korbut, E. Carbon monoxide being hydrogen sulfide and nitric oxide molecular sibling, as endogenous and exogenous modulator of oxidative stress and antioxidative

mechanisms in the digestive system / E. Korbut, T. Brzozowski, M. Magierowski // Oxidative Medicine and Cellular Longevity. - 2020. - T. 2020, №. 1. - C. 5083876.

227. Yamakura, T. Effects of gaseous anesthetics nitrous oxide and xenon on ligand-gated ion channels. Comparison with isoflurane and ethanol / T. Yamakura, R. A. Harris // Anesthesiology. - 2000. - T. 93, №. 4. - C. 1095-1101.

228. Role of reactive oxygen species in the regulation of HIF-1 by prolyl hydroxylase 2 under mild hypoxia / H. Niecknig, S. Tug, B. D. Reyes et al. // Free radical research. - 2012. - T. 46, №. 6. - C. 705-717.

229. Movafagh, S. Regulation of hypoxia-inducible factor-1a by reactive oxygen species: new developments in an old debate / S. Movafagh, S. Crook, K. Vo // Journal of cellular biochemistry. - 2015. - T. 116, №. 5. - C. 696-703.

230. Carbon monoxide promotes VEGF expression by increasing HIF-1a protein level via two distinct mechanisms, translational activation and stabilization of HIF-1 a protein / Y. K. Choi, C. K. Kim, H. Lee et al. // Journal of Biological Chemistry. - 2010. - T. 285, №. 42. - C. 32116-32125

231. Szablewski, L. Glucose transporters in healthy heart and in cardiac disease // International journal of cardiology. - 2017. - T. 230. - C. 70-75.

232. Fedorenko, A. Mechanism of fatty-acid-dependent UCP1 uncoupling in brown fat mitochondria / A. Fedorenko, C. T. Lishko, Y. Kirichok // Cell. - 2012. - T. 151, №. 2. - C. 400-413

233. Jastroch, M. Uncoupling protein 1 controls reactive oxygen species in brown adipose tissue / M. Jastroch // Proceedings of the National Academy of Sciences. - 2017. - T. 114, №. 30. - C. 7744-7746.

234. Kondo-Nakamura, M. Brief exposure to carbon monoxide preconditions cardiomyogenic cells against apoptosis in ischemia-reperfusion / M. Kondo-Nakamura, K. Shintani-Ishida, K. Uemura, K. I. Yoshida// Biochemical and biophysical research communications. - 2010. - T. 393, №. 3. - C. 449-454.

235. Isoflurane and low-level carbon monoxide exposures increase expression of pro-survival miRNA in neonatal mouse heart / S. M. Logan, A. Gupta, A. Wang et al. // Cell Stress and Chaperones. - 2021. - T. 26, №. 3. - C. 541-548.

236. Carbon monoxide has antioxidative properties in the liver involving p38 MAP kinase pathway in a murine model of systemic inflammation / J. Brugger, M. A. Schick, R. W. Brock et al. // Microcirculation. - 2010. - Т. 17, №. 7. - C. 504-513.

237. Carbon monoxide blocks lipopolysaccharide-induced gene expression by interfering with proximal TLR4 to NF-kB signal transduction in human monocytes / M. Chhikara, S. Wang, S. J. Kern et al. // PloS one. - 2009. - Т. 4, №. 12. - C. e8139.

238. Carbon monoxide has anti-inflammatory effects involving the mitogen-activated protein kinase pathway / L. E. Otterbein, F. H. Bach, J. Alam et al. // Nature medicine. - 2000.

- Т. 6, №. 4. - C. 422-428.

239. Carbon monoxide releasing molecule-2 suppresses proliferation, migration, invasion, and promotes apoptosis in non-small cell lung cancer Calu-3 cells / L. Shao, Y. Y. Gu, C. H. Jiang et al. // Eur. ReT. Med. Pharmacol. Sci. - 2018. - Т. 22, №. 7. - C. 1948-1957.

240. Nitrous oxide plus isoflurane induces apoptosis and increases ß-amyloid protein levels / Y. Zhen, Y. Dong, X. Wu et al. // Anesthesiology. - 2009. - T. 111, №. 4. - C. 741.

241. Prolongation of myocardial viability by proteasome inhibition during hypothermic organ preservation / T.A. Baker, Q. Geng, J. Romero et al. // Biochem Biophys Res Commun. -2010. - T. 29, № 401. - С. 548-53.

242. Belzer F.O. Principles of solid-organ preservation by cold storage / F.O. Belzer, J. H.Southard // Transplantation. - 1988. - T. 45, № 4. - С. 673-676.

243. Кливер В. Е. Патоморфологический анализ трансплантированного сердца при различных сроках холодовой ишемии : дис. канд. медицинских наук: 3.3.2. / Кливер Владислав Евгеньевич ФГБУ "НМИЦ им. ак. Е.Н. Мешалкина" Минздрава России ; науч. рук. А. П. Надеев. - Новосибирск , 2024. - 121 с. : ил. Библиогр. : 92 - 117.

244. Гурин А.Е. Влияние Кустодиола на сохранность изолированного сердца крысы при газовой гипотермической консервации под давлением смеси монооксида углерода и кислорода / А.Е. Гурин, Е.Л. Гагаринский, Е.Е. Фесенко мл. // Биофизика. -2022. - Т. 67, № 5. - С. 1002-1008.

245. Rauen U. Histidine-induced injury to cultured liver cells, effects of histidine derivatives and of iron chelators / U. Rauen, S. Klempt, H. de Groot // Cell Mol Life Sci. - 2007.

- T 64, №2. - С. 192-205.

246. Effects of Custodiol-N, a novel organ preservation solution, on ischemia/reperfusion injury / S. Loganathan, T. Radovits, K. Hirschberg et al. // J. Thorac Cardiovasc Surg. - 2010. - Т 139, №4. - С. 1048-1056.

247. Anti-apoptotic properties of carbon monoxide in porcine oocyte during in vitro aging / D. Nemecek, M. Dvorakova, I. Heroutova et al. // PeerJ. - 2017. - Т. 5. - C. e3876.

248. Tokmakov, A. A. Unfertilized frog eggs die by apoptosis following meiotic exit / A. A. Tokmakov, S. Iguchi, T. Iwasaki, Y. Fukami// BMC cell biology. - 2011. - Т. 12. - C. 114.

249. Newmeyer, D. D. Cell-free apoptosis in Xenopus egg extracts: inhibition by Bcl-2 and requirement for an organelle fraction enriched in mitochondria / D. D. Newmeyer, D. M. Farschon, J. C. Reed // Cell. - 1994. - Т. 79, №. 2. - C. 353-364.

250. Metabolic regulation of oocyte cell death through the CaMKII-mediated phosphorylation of caspase-2 / L. K. Nutt, S. S. Margolis, M. Jensen et al. // Cell. - 2005. - Т. 123, №. 1. - C. 89-103.

251. Sato, K. Toward the understanding of biology of oocyte life cycle in Xenopus Laevis: No oocytes left behind / K. Sato, A. A. Tokmakov // Reproductive Medicine and Biology. - 2020. - Т. 19, №. 2. - C. 114-119.

252. Almeida, A. S. Carbon monoxide and mitochondria—modulation of cell metabolism, redox response and cell death / A. S. Almeida, C. Figueiredo-Pereira, H. L. A. Vieira // Frontiers in physiology. - 2015. - Т. 6. - C. 33.

253. Тюнина, О. И. Изменение ферментативной активности митохондриальной сукцинатдегидрогеназы и цитохром с оксидазы после воздействия монооксида углерода на лимфоциты крови человека / О. И. Тюнина, В. Г. Артюхов, Е. В. Дорохов // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Химия. Биология. Фармация. -2018. - №. 3. - С. 106-111.

254. Johnson, C. E. Features of programmed cell death in intact Xenopus oocytes and early embryos revealed by near-infrared fluorescence and real-time monitoring / C. E. Johnson, C. D. Freel, S. Kornbluth // Cell Death & Differentiation. - 2010. - Т. 17, №. 1. - C. 170-179.

255. Nemecek, D. Heme oxygenase/carbon monoxide in the female reproductive system: an overlooked signalling pathway / D. Nemecek, M. Dvorakova, M. Sedmikova // International journal of biochemistry and molecular biology. - 2017. - Т. 8, №. 1. - C. 1.

256. Romek, M. Stereological analysis of mitochondria in embryos of Rana temporaria and Bufo bufo during cleavage / M. Romek, E. Krzysztofowicz // Folia Histochemica et Cytobiologica. - 2005. - T. 43, №. 1. - C. 57-63.

257. Mechanical stress accompanied with nuclear rotation is involved in the dormant state of mouse oocytes / G. Nagamatsu, S. Shimamoto, N. Hamazaki et al. // Science advances. - 2019. - T. 5, №. 6. - C. eaav9960.

258. Pribenszky, C. Improving post-thaw survival of cryopreserved mouse blastocysts by hydrostatic pressure challenge / C. Pribenszky, M. Molnar, S. Cseh, L. Solti // Animal reproduction science. - 2005. - T. 87, №. 1-2. - C. 143-150.

259. Tok, L. Elevated hydrostatic pressures induce apoptosis and oxidative stress through mitochondrial membrane depolarization in PC12 neuronal cells: A cell culture model of glaucoma / L. Tok, M. Naziroglu, A. C. Uguz, O. Tok // Journal of Receptors and Signal Transduction. - 2014. - T. 34, №. 5. - C. 410-416.

260. Sandal, A. I. In vitro maturation of bovine oocytes: beneficial effects of cysteamine / A. I. Sandal, O. B. Ozdas, A. Baran // J. Dairy Vet. Anim. Res. - 2018. - T. 7, №. 2. - C. 6465.

261. Oxidative phosphorylation-dependent and-independent oxygen consumption by individual preimplantation mouse embryos / J. R. Trimarchi, L. Liu, D. M. Porterfield et al. // Biology of reproduction. - 2000. - T. 62, №. 6. - C. 1866-1874.

262. Mills, N. E., Barnhart M. C. Effects of hypoxia on embryonic development in two Ambystoma and two Rana species / N. E. Mills, M. C. Barnhart // Physiological and Biochemical Zoology. - 1999. - T. 72, №. 2. - C. 179-188.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи в рецензируемых журналах

1) Gagarinskiy E.L. The Effectiveness of Prolonged Hypothermic Preservation of Isolated Rat Hearts Using Oxygen, Medical Nitrous Oxide and Carbon Monoxide Gas Mixtures / Gagarinskiy, E. L., Sharapov, M. G., Goncharov, R. G., Gurin, A. E., Ugraitskaya, S. V., & Fesenko Jr, E. E. // Archives of Biochemistry and Biophysics. - 2025. - С. 110295. doi: 10.1016/j.abb.2025.110295. Q1

2) Gagarinskiy E.L. Long-term hypothermic storage of oocytes of the European common frog Rana temporaria at various pressure regimes in gas mixtures based on oxygen, carbon monoxide, and nitrous oxide / Gagarinskiy E. L., Uteshev V. K., Fesenko Jr E. E. // Cryobiology. - 2024. - Т. 116. - С. 104952. doi: 10.1016/j.cryobiol.2024.104952. Q1

3) Gagarinskiy E.L. Prolonged hypothermic storage of oocytes of the European common frog Rana temporaria in a gas mixture of oxygen and carbon monoxide / Gagarinskiy E.L., Uteshev V.K., Fesenko Jr E.E. // PloS one. - 2023. - Т. 18. - №. 7. - С. e0288370. doi: 10.1371/journal.pone.0288370. Q1

Патенты

Гагаринский Е.Л. Способ поддержания жизнеспособности трансплантируемого органа в консервирующей газовой смеси и набор для его реализации. Гагаринский Е.Л., Фесенко Е.Е. мл., Гурин А.Е. Патентообладатели: Федеральный исследовательский центр «Пущинский научный центр биологических исследований Российской Академии наук» (ФИЦ ПНЦБИ РАН) // 2025 - RU 2847325 C1.

Фесенко, Е. Е. Способ повышения безопасности и эффективности хранения и транспортировки трансплантируемого органа под давлением консервирующей газовой смеси и устройство на его основе. Фесенко Е.Е., Швирст Н.Э., Гагаринский Е.Л., Шишова Н.В., Пеньков Н.В., Карпова Ю.А., Гольтяев М.В., Каурова С.А., Уграицкая С.А., Бирюков С.В. Патентообладатели: Российская Федерация, от имени которой выступает Фонд перспективных исследований (RU) // 2019 - RU 2707532 C1.

Тезисы докладов

1) Фесенко Е. Е., Гагаринский Е. Л., Шишова Н. В. Перспективы новых технологий консервации органов // VI съезд биофизиков России. - 2019. - С. 33-33.

БЛАГОДАРНОСТИ

Выражаю искреннюю благодарность своему научному руководителю к.б.н. Фесенко Евгению Евгеньевичу за всестороннюю поддержку и неоценимую профессиональную помощь на всех этапах проведенного диссертационного исследования, а также всем сотрудникам лаборатории криобиологии Института биофизики клетки РАН за создание благоприятной атмосферы для работы и моральную поддержку.