Ссылка на видео SAA предоставлена здесь: Методы исследования Перуанского - Отделение анестезиологии - UW-Madison (wisc.edu) (https://anesthesia.wisc.edu/research/researchers/perouansky-laboratory/perouansky-research-methods/) Наша лаборатория использовала SAA для (i) изучения влияния генотипа на поведенческую чувствительность к анестетикам5; (ii) скрининг митохондриальных мутантов на предмет побочных эффектов анестетиков11; и (iii) исследовать фармакодинамику изофлурана и севофлурана в отношении исходов при черепно-мозговой травме (ЧМТ)12,13,14,15,16,17. Опубликованные результаты наглядно демонстрируют, что генетический фон влияет на фармакодинамику клинически применяемых ВГА как в отношении традиционного фенотипа анестезии, так и в отношении побочных эффектов анестезирующей токсичности, а также защиты тканей 5,11,13,14,15.
Репрезентативный пример 1 (рис. 2): Генетический дрейф в устойчивости к токсичности изофлурана, обнаруженный в надежно воспроизводимых экспериментальных условиях
Открытие постепенного количественного изменения смертности, индуцированной VGA, среди отдельно культивируемых мух ND2360114 является примером полезности надежных сравнений фармакодинамики анестетика в экспериментальных группах с использованием SAA. ND23 — ген, кодирующий субъединицу в ядре комплекса I mETC (аналог Ndufs8 у млекопитающих)18. Мутации в этой субъединице являются причиной синдрома Ли, смертельного митохондриального заболевания. Мы наблюдали постепенное ослабление фенотипа смертности, индуцированного изофлураном, с течением времени в различных гомозиготных запасах ND2360114 , культивируемых одновременно в стандартных лабораторных условиях (т.е. без воздействия VGA). Эта эволюционная адаптация к токсичности изофлурана происходила при отсутствии какого-либо воздействия VGA и, вероятно, является побочным эффектом «выживания наиболее приспособленных» в мутантных группах. Это постепенное изменение чувствительности к изофлурану осталось бы незамеченным без нашей уверенности в том, что экспериментальные условия были идентичны во всех анализах и с течением времени. Мы пришли к выводу, что отбор благоприятствует модификаторам эффектов ND2360114 с одновременной повышенной устойчивостью к токсичности изофлурана. Поскольку воспаление в центральной нервной системе играет важную роль в патогенезе синдрома Ли, наблюдаемая эволюция резистентности может быть связана с адаптивными изменениями во врожденном иммунно-воспалительном ответе, при этом резистентность к токсичности изофлурана является случайным побочным продуктом.

Рисунок 2: Изменение смертности, вызванной токсичностью изофлурана, в результате эволюционного давления у мух ND2360114. Семь линий (A-G), выделенных из одной популяции путем спаривания одной пары, расширенных и проверенных на 24-часовую смертность (PM24) после 2-часового воздействия 2% изофлурана (в возрасте 10-13 дней), демонстрируют вариабельность фенотипа, возникающего из одной популяции. Данные отображаются в виде прямоугольных и усовых графиков. Прямоугольники представляют собой второй и третий квартили данных, а усы простираются до минимальной и максимальной точек данных. Среднее значение и медиана обозначаются знаком «+» и горизонтальными линиями соответственно. Процент смертности индивидуума (N) показан в виде кругов. N = 3-4 флакона по 20-50 мух/флакон. P-значение для обычной односторонней ANOVA; p = 0,012 указывает на существенную разницу между средними значениями. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.
Репрезентативный пример 2 (рис. 3): Иллюстрация высокопроизводительного применения SAA для выявления влияния генетического фона на фармакодинамику изофлурана
В качестве примера высокой пропускной способности системы на рисунке 3 показаны эффекты идентичного воздействия изофлурана (15 мин 2% изофлурана) до черепно-мозговой травмы (ЧМТ)16, протокол тестирования предварительного кондиционирования анестетика (АП) в этой моделимухи 13,15,19. Показания - смертность через 24 ч после ЧМТ с поправкой на естественное истощение (ИМ24). В этой модели все мухи восстановили подвижность (т.е. были живы) в течение 30 минут после ЧМТ, а смертность, зарегистрированная в MI24, была результатом вторичной черепно-мозговой травмы (sBI). В четырех линиях мух АР с изофлураном снижал ИМ24 в разной степени, что указывает на то, что реакция на АП является количественным признаком. Поскольку воспалительная реакция является важным фактором заболеваемости от sBI, AP может включать модуляцию иммунной системы20.

Рисунок 3: Влияние генетического фона на подавление смертности (ИМ24) путем прекондиционирования изофлураном. Предварительное кондиционирование мух с 15 мин 2% изофлурана (фиолетового) снижало индекс смертности через 24 ч (MI24) у штаммов w 1118 и y1w1118 (p < 0,0001 и p = 0,036 соответственно ). MI24 не был значительно ниже в предварительно подготовленных линиях Oregon R (OR) и Canton S (CS) (p = 0,16 и p = 0,27 соответственно ). Данные отображаются в виде прямоугольных и усовых графиков. Прямоугольники представляют собой второй и третий квартили данных, а усы простираются до минимальной и максимальной точек данных. Среднее значение и медиана обозначаются знаком «+» и горизонтальными линиями соответственно. Значения MI24 отдельных реплик (N) показаны в виде кругов. N = 15-33 флакона по 30-40 мух/флакон для мух, обработанных ЧМТ. N = 2-15 флаконов по 30-40 мух/флакон для необработанного контроля. P-значения из непарного двустороннего t-критерия Стьюдента. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.