Основные научные результаты по проекту РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ ТРОМБООБРАЗОВАНИЯ В УСЛОВИЯХ ФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО ГЕМОСТАЗА И ПАТОЛОГИЧЕСКОГО ТРОМБОЗА (Этап I, соглашение № 075-15-2022-242 от 13 апреля 2022 г.)

Соглашение о предоставлении из федерального бюджета грантов в форме субсидий в соответствии с пунктом 4 статьи 78.1 Бюджетного кодекса Российской Федерации № 075-15-2022-242 от 13 апреля 2022 г.

Сроки выполнения проекта: 2022-2023

Отчет представлен за 1 этап проекта (2022 год)

В ходе выполнения работ I этапа проекта (2022 год) получены следующие результаты

Получателем гранта:

1)Разработана экспериментальная модель in vivo для гистологических исследований процесса образования гемостатических сгустков в модели прокола следующих органов: печень, почка и кожа;
2)На основе разработанных моделей был выбран орган – почка, являющийся репрезентативным для гемостатических повреждений, по следующим параметрам:
a.детектируемое визуально кровоизлияние после нанесения повреждения, не приводящее к летальному исходу;
b.легкодоступность к месту повреждения, позволяющая фиксировать препарат без изменения структуры гемостатического тромба с помощью перфузионной фиксации и подготавливать его к криотомии;
3)Проведена оценка скорости роста тромба, его размера и характера (окклюзивный/не окклюзивный) в модели прокола почки;
4)Проведена модификация экспериментальной модели, а также оценка скорости роста тромба, его размера и характера (окклюзивный/не окклюзивный), путем добавления ингибиторов плазменного свертывания (гирудин) и тромбоцитарного гемостаза (аспирин) с помощью методов перфузионной фиксации, криотомии и финальной эпифлуоресцентной микроскопией;
5)Проведен анализ интегральной информации о потоках в ране (средняя объемная скорость кровотока через рану) в гемостатической модели in vivo прокола почки с помощью прямой регистрации кровопотери, а также анализ гемодинамических условий: локальных скоростей сдвига и скоростей элонгации, – и динамики их изменения с помощью компьютерного моделирования на основе данных о потоках в ране;
6)Проведена морфометрическая оценка тромбов (оценены размеры, состав сгустка) с помощью конфокальной и световой микроскопии для фиксированных в разные моменты времени гистологических образцов в модели in vivo прокола почки, а также охарактеризованы элементы окружения тромбов (место повреждения);
7)Проведен анализ гемодинамических условий: локальных скоростей сдвига и скоростей элонгации (градиенты скорости вдоль потока), – и динамики их изменения в гемостатических моделях in vivo прокола сосудов с помощью компьютерного моделирования;
8)Проведен анализ гемодинамических условий: локальных скоростей сдвига и скоростей элонгации (градиенты скорости вдоль потока), – и динамики их изменения в гемостатических моделях in vivo диссекции сосудов с помощью компьютерного моделирования;
9)Проведен анализ гемодинамических условий: локальных скоростей сдвига и скоростей элонгации (градиенты скорости вдоль потока), – и динамики их изменения в гемостатических моделях in vivo сдавливания сосудов с помощью компьютерного моделирования;
10)Разработана экспериментальная модель in vivo прокола с помощью катетера срединной кубитальной вены донора для анализа интегральной информации о потоках в ране (средняя объемная скорость кровотока через рану) с помощью прямой регистрации кровопотери, а также анализ гемодинамических условий: локальных скоростей сдвига, – с помощью математического анализа на основе данных о потоках в ране.
11)Разработана компьютерная модель in silico прокола срединной кубитальной вены с помощью моделирования кровообращения в руке человека для анализа гемодинамических условий на границе раны: локальных скоростей сдвига и динамики их изменения при изменении диаметра повреждения с помощью компьютерного моделирования.

Иностранным партнером :

1)Разработана экспериментальная модель in vivo для прижизненных исследований процесса образования гемостатических сгустков в модели прокола сосудов (сонной артерии, аорты, бедренной вены, сосудов брызжейки) с помощью флуоресцентной микроскопии;
2)Разработана экспериментальная модель in vivo для прижизненных исследований процесса образования гемостатических сгустков в модели разреза сосудов (внутренней семенной артерии, сосудов брызжейки, хвостовой артериолы) с помощью флуоресцентной микроскопии;
3)Разработана экспериментальная модель in vivo для прижизненных исследований процесса образования гемостатических сгустков в модели сдавливания сосудов (аорта) с помощью флуоресцентной микроскопии;
4)Из разработанных выше моделей выбраны сосуды, являющиеся репрезентативными для гемостатических повреждений разного типа, по следующим параметрам:
•детектируемое визуально кровоизлияние после нанесения повреждения, не приводящее к летальному исходу;
•легкодоступность к месту повреждения, позволяющая фиксировать препарат без изменения структуры гемостатического тромба с помощью перфузионной фиксации и подготавливать его к электронной микроскопии.
5)Проведена оцененка геометрии раны, скорости роста тромба, его размера и характера (окклюзивный/не окклюзивный)) в моделях прокола, диссекции, сдавливания сосудов с помощью эпифлуоресцентной микроскопии;
6)Проведена модификация моделей, а также проведена оценка геометрии раны, скорости роста тромба, его размера и характера (окклюзивный/не окклюзивный))в моделях прокола, диссекции, сдавливания сосудов с использованием ингибиторов плазменного свертывания (гирудин) и тромбоцитарного гемостаза (интегрилин) с помощью эпифлуоресцентной микроскопии;
7)Охарактеризованы гемодинамические условия: интегральная информация о потоке в ране (средняя объемная скорость кровотока через рану), средние объемные скорости кровотока до и после места повреждения, – в моделях прокола, диссекции, сдавливания сосудов с помощью допплерометрии, флуоресцентной велосиметрии и прямой регистрации кровопотери;
8)Проведена морфометрическая оценка тромбов (оценены размеры, состав сгустка) с помощью флуоресцентной микроскопии в моделях in vivo прокола, диссекции, сдавливания сосудов, а также охарактеризованы элементы окружения тромбов (место повреждения).


Полученные результаты работ соответствуют требованиям, изложенным в плане работ научного исследования. В результате выполнения проекта разработана серия биологических гемостатических моделей на мышах. На основе этих моделей получены инофрмации по потокам в месте повреждения: потоки до и после места повреждения, а также потоков через рану. С помощью этих данных, а также разработанных серий математических моделей, были описаны гемодинамические условия в различных гемостатических ранах. Также биологические модели позволили описать динамику росту тромбов при гемостатических повреждениях и их состав. Поставленные в первый год исполнения проекта задачи выполнены полностью.
Полученные результаты моделирования будут использованы на 2 этапе работы по проекту. Морфологические данные будут использованы для построения сравнительных характеристик гемостатических сгустков в зависимости от времени, типа сосуда и вида повреждения, распределение фибрина, тромбоцитов, соотношение и степень их активации в различных участках сгустка и их изменении под действием фармакологических ингибиторов. Также будет проанализировано распределение ключевых белков свертывания в гемостатической пробке. Данные математического моделирования будут использованы для проектирования проточной камеры, позволяющей воспроизводить те же скорости кровотока и перепады давлений, которые возникают в экспериментальных моделях гемостаза. Будет произведен сравнительный анализ структуры формирующихся тромбов в проточной камере с мышиными гемостатическими сгустками с помощью прокраски первых маркерами к фибрину, тромбоцитам, эритроцитам и к различными факторам свертывания и последующей визуализацией с помощью эпифлуоресцентной и конфокальной микроскопией.