Complex and modern investigations of hemorheological and microcirculatory changes after gonadectomy and hormone substitution, and after limb ischemia-reperfusion in experimental surgical models  Page description

Help  Print 
Back »

 

Details of project

 
Identifier
68323
Type F
Principal investigator Németh, Norbert
Title in Hungarian Haemorheologiai és mikrokeringési változások komplex és korszerű vizsgálata gonadectomiát és hormonkezelést követően, valamint végtagi ischaemia-reperfusio során kísérletes sebészeti modelleken
Title in English Complex and modern investigations of hemorheological and microcirculatory changes after gonadectomy and hormone substitution, and after limb ischemia-reperfusion in experimental surgical models
Keywords in Hungarian haemorheologia, mikrokeringés, nemi különbségek, kísérletes sebészet, végtagi ischaemia-reperfusio, méréstechnika
Keywords in English hemorheology, microcirculation, gender differences, experimental surgery, limb ischemia-reperfusio, measurement techniques
Discipline
Haematology, immunology, thrombosis, infectious diseases (Council of Medical and Biological Sciences)100 %
Panel Clinical Medicine
Department or equivalent Department of Surgery, Division of Operative Techniques and Surgical Research (University of Debrecen)
Starting date 2007-07-01
Closing date 2010-07-31
Funding (in million HUF) 9.700
FTE (full time equivalent) 0.87
state closed project
Summary in Hungarian
Az akut szervi, szöveti ischaemia-reperfusio (I/R) nem minden aspektusában tisztázott, vizsgálata korunk keringési betegségeinek ijesztő mértékű elterjedtsége miatt is indokolt. Korábban a végtagi I/R pathomechanizmusát tanulmányoztuk. A vér áramlási tulajdonságát (haemorheologia) leíró faktorok fontos információt nyújtanak e folyamatokban, változásaikat több fizikai, morfológiai, funkcionális, metabolikus és hormonális tényező befolyásolja, emellett fajspecifikus és méréstechnikai különbségeket mutatnak.
Sok adat mutatja, hogy a rheologiai paraméterekben nemi különbségek vannak, melyek meghatározóak lehetnek a klinikai kép és a terápiás hatékonyság vonatkozásában. Ez fölveti a kérdést, hogy a gonádok csökkent, vagy hiányzó működése milyen mértékű hatással bírhat az egyes haemorheologiai paraméterekre, illetve egy “másodlagosan” bekövetkező végtagi I/R milyen további hatásokat rejthet magában. Ezekkel összefüggő és kevéssé vizsgált kérdés a gonádok I/R-s károsodása.

Célkitűzéseink:
1. Haemorheologiai méréstechnikák laboratóriumi állatfajokra való adaptációs munkáinak folytatása, finomítása.
2. Haemorheologiai összehasonlító mérések végzése (filtrometer, cell transit analyzer, ektacytometria)
3. Az ivarmirigyek I/R-s károsodásának morfológiai, haemorheologiai vizsgálata (inbred egér, patkány).
4. Csökkent, vagy hiányzó gonádműködés végtagi I/R-s folyamatokra kifejtett hatásának haemorheologiai vizsgálata (outbred patkány, inbred beagle kutya).
Summary
Beside the alarming large incidence of circulatory diseases in our days, acute ischemia, ischemia-reperfusion (I/R) of organs and tissues and their pathophysiological processes have not been completely clarified yet. Earlier we have investigated the limb I/R.
Parameters describing rheological properties of blood give valuable information on these processes, they are determined by several physical, morphological, physiological, metabolic and hormonal factors, and they express species specific and methodological alterations as well.
Hemorheological factors also have differences in gender that influence the clinical state and the therapeutical effectiveness. Question raises, whether lost or altered gonad function has an effect on the individual hemorheological parameters, if yes in what degree, and are there further consequences during a ‘secondary’ limb ischemia-reperfusion. Furthermore, a purely investigated question is the I/R injury of gonads.

The objectives of this research:
1. Continuation and refinement of our adaptation work on hemorheological measurement techniques on laboratory animal species.
2. Comparative methodological measurements of erythrocyte deformability (filtrometry, cell transit analyzer, ektacytometry)
3. Morphological and hemorheological examinations of I/R in gonads (inbred mice, rats).
4. Effects of lost or altered gonad function on limb I/R and its hemorheological examinations (outbred rats, inbred beagle dogs).





 

Final report

 
Results in Hungarian
A kutatási program fő célkitűzései: I. Haemorheologiai összehasonlító vizsgálatok, II. A gonadectomia (GoE), valamint a III. GoE-t követően előidézett végtagi ischaemia-reperfusio (I/R) és a IV. Gonad I/R haemorheologiai vonatkozásai voltak. Ad I.: Új adatokat nyújtottunk laboratórium állatfajok (CD outbred patkány, inbred beagle kutya) haematocrit és vérviszkozitás kapcsolatához, az "optimális haematocrit" meghatározáshoz a vörösvérsejt (vvs) deformabilitás és vvs aggregatio faji különbségei mellett. A vérmintavételi hely, az anticoagulans, a mintatárolás és mintakezelés vonatkozásában újabb adatokat szolgáltattunk az állatkísérletes haemorheologiai filtrometriás és az ektacytometriás mérések optimalizálásához. A vizsgált laboratóriumi állatfajok haemorheologiai paramétereinek jelentős, a fajok között nem konzekvensen változó nemi különbségeit mutattuk ki. Ad II.: Kimutattuk, hogy laboratóriumi patkányokon a GoE-t követő 2. és 3. postoperativ (p.o.) hónapban jelentős vvs aggregatio és deformabilitás változás jelentkezett. Ad III.: Patkányban az 1 órás hátsó végtagi I/R hatására az 1-3. p.o. napokon mutatkozott, jelentős vvs deformabilitás romlás, nőstényeknél nagyobb mértékben. A nőstények GoE+I/R csoportjában a postischaemiás értékek mutatták a legjelentősebb romlást. Ad IV.: Patkányokon előidézett 30 perces testis ischaemia után a vvs deformabilitás az egy órás reperfusio végén szignifikáns romlást mutatott, a vvs aggregatio fokozódását az 1. p.o. napon találtuk.
Results in English
The main objects of the research were: (I) Comparative hemorheological measurements; the hemorheological effects of (II) gonadectomy (GoE); of (III) hind limb ischemia-reperfusion (I/R) performed after GoE; and of (IV) gonadal I/R. Ad I: We could provide new data on the relation of hematocrit to blood viscosity and ’optimal hematocrit’ of laboratory animals (CD outbred rat, inbred beagle dog) besides describing inter-species differences of red blood cell (RBC) deformability and RBC aggregation. Concerning the blood sampling site, the anticoagulant usage, the sample handling and storage we could provide novel data for standardization of hemorheological measurements and for optimalization of filtrometry and ektacytrometry techniques. Ad II: In the 2nd and 3rd postoperative month after GoE marked changes of RBC deformability and aggregation were demonstrated in rats. Ad III: The 1-hour hind limb ischemia and the following reperfusion resulted in significant impairing of RBC deformability on the 1st to 3rd postoperative days in rats, which changes were more expressed in female animals. In female GoE+I/R group the postischemic result showed the worst results. Ad IV: In rat model of 30-minute testicular ischemia RBC deformability impaired in a highly significant manner by the 60th minute of the reperfusion, and increasing of RBC aggregation index was observed by the 1st postoperative day.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=68323
Decision
Yes





 

List of publications

 
Németh N; Kiss F; Hevér T; Gulyás A; Furka I; Mikó I: Gonadectomy and related hematological and hemorheological changes in the rat. A pilot study, Brit J Surg 95 (S6): 39-39, 2008
Furka A; Németh N; Gulyás A; Bráth E; Pető K; Takács EI; Furka I; Sápy P; Mikó I: Hemorheological changes caused by intermittent Pringle (Baron) maneuver in beagle canine model, Clin Hemorheol Microcirc 40: 177-189, 2008
Németh N; Alexy T; Furka A; Baskurt OK; Meiselman HJ; Furka I; Mikó I: Inter-species differences in hematocrit to blood viscosity ratio, Biorheology 46: 155-165, 2009
Németh N; Baskurt OK; Meiselman HJ; Kiss F; Uyuklu M; Hevér T; Sajtos E; Kenyeres P; Tóth K; Furka I; Mikó I: Storage of laboratory animal blood samples causes hemorheological alterations: Inter-species differences and the effects of duration and temperature, Korea-Aust Rheol J 21: 127-133, 2009
Németh N; Baskurt OK; Meiselman HJ; Furka I; Mikó I: Hemorheological measurements in experimental animals: further consideration of cell size - pore size relations in filtrometry, Korea-Aust Rheol J 21: 155-160, 2009
Baskurt OK; Hardeman MR; Uyuklu M; Ulker P; Cengiz M; Németh N; Shin S; Alexy T; Meiselman HJ: Comparison of three commercially available ektacytometers with different shearing geometries, Biorheology 46: 251-264, 2009
Baskurt OK; Hardeman MR; Uyuklu M; Ulker P; Cengiz M; Németh N; Shin S; Alexy T; Meiselman HJ: Parameterization of red blood cell elongation index - shear stress curves obtained by ektacytometry, Scand J Clin Lab Invest 69: 777-778, 2009
Németh N; Baskurt OK; Meiselman HJ; Mikó I: Species-specific effects of anticoagulants on red blood cell deformability, Clin Hemorheol Microcirc 43: 257-259, 2009
Németh N; Pető K; Furka A; Szokoly M; Tamás R; Bráth E; Furka I; Mikó I: Hemorheological and microcirculatory relations of ischemia-reperfusion in various experimental surgical models, Clin Hemorheol Microcirc 42: 190-190, 2009
Bráth E; Németh N; Kiss F; Sajtos E; Hevér T; Mátyás L; Tóth L; Mikó I; Furka I: Changes of local and systemic hemorheological properties in intestinal ischemia-reperfusion injury in the rat model, Microsurgery 30: 321-326, 2010
Tamás R; Németh N; Bráth E; Sasvári M; Nyakas Cs; Debreczeni B; Mikó I; Furka I: Hemorheological, morphological, and oxidative changes during ischemia-reperfusion of latissimus dorsi muscle flaps in a canine model, Microsurgery 30: 282-288, 2010
Hevér T; Németh N; Bráth E; Tóth L; Kiss F; Sajtos E; Mátyás L; Szaszkó J; Drimba L; Peitl B; Csiki Z; Mikó I; Furka I: Morphological, hemodynamical and hemorheological changes of mature artificial saphenous arterio-venous shunts in the rat model, Microsurgery - in press (DOI 10.1002/micr20784), 2010
Hevér T; Kiss F; Sajtos E; Mátyás L; Németh N: Are there arterio-venous differences of blood micro-rheological variables in laboratory rats?, Korea-Aust Rheol J 22: 59-64, 2010
Kiss F; Sajtos E; Hevér T; Németh N: The power of slit-flow ektacytometry measurements for testing normal and heat treated red blood cells using various viscosity media in laboratory animals, Korea-Aust Rheol J 22: 81-86, 2010
Kiss F; Sajtos E; Mátyás L; Magyar Zs; Furka I; Mikó I; Németh N: Testing red blood cell deformability of laboratory animals by slit-flow ektacytometry in various viscosity media: Inter-species and gender differences, Korea-Aust Rheol J 22: 113-118, 2010
Mikó I; Németh N; Sajtos E; Bráth E; Pető K; Furka A; Szabó G; Kiss F; Imre S; Furka I: Splenic function and red blood cell deformability: The beneficial effects of spleen autotransplantation in animal experiments, Clin Hemorheol Microcirc - in press (DOI 10.3233/CH-2010-1307), 2010
Németh N; Kiss F; Furka I; Mikó I: Gender differences of blood rheological parameters in laboratory animals, Clin Hemorheol Microcirc - in press (DOI 10.3233/CH-2010-1303), 2010




Back »