Influence of High-Frequency Current on the Indicators of Cell Death of Suspension of Living Cells
Authors: Косаковская И.А. , Ватлицов Д.В. , Андрияш В.В. 
Published: March 2022

Введение. При совершенствовании традиционных хирургических методик перспективным направлением является использование высокочастотной биполярной электротермоадгезии биологических тканей.Цель. Изучить влияние различных режимов высокочастотного тока на показатели клеточной гибели суспензии живых клеток при электротермоадгезии в эксперименте.Материалы и методы. Проведены исследования с применением электротермоадгезии (ЭТА) на линейной перевиваемой культуре Namalwa в 24 луночных планшетах, концентрация 1×106 клеток/мл. В качестве высокочастотного источника тока использовали биполярный электрокоагулятор ЕК-300М1.Результаты и обсуждение. Исследование влияния различных режимов ЭТА и гальванокаутера на показатели клеточной гибели показало, что даже непродолжительная экспозиция ЭТА и гальванокаутера приводит к значительным изменениям в показателях гибели клеток. Так, наблюдался рост количества Annexin V+/PI– клеток в образцах, которые подвергались ЭТА в режимах «сварка», «перекрытие» и «коагуляция», а также после использования гальванокаутера, на основании чего можно сделать вывод о мембранно-ориентированном влиянии указанных манипуляций. Изменения количества Annexin V+/PI+ указывают на отсутствие деструктивного влияния режимов ЭТА «сварка», «коагуляция» и гальванокаутера на цитоплазматическую мембрану клеток культуры Namalwa. Важным является тот факт, что ЭТА и гальванокаутер не оказывали влияния на митохондрии клеток, что отражалось в отсутствии изменений количества клеток с пониженным митохондриальным мембранным потенциалом (PI–/R123–). Наиболее деструктивным оказался режим ЭТА «резка», что подтверждается статистически значимо (p<0,05) большими значениями количества Annexin V+/PI+ (поздняя стадия апоптоза) и PI+/R123– (некроз) клеток при снижении концентрации Annexin V+/PI–.Выводы. Проведенные исследования выявили зависимость количества клеток, имеющих признаки гибели по различным типам, от режима ЭТА. Было показано, что наибольшее деструктивное влияние суспензия клеток претерпела под воздействием высокочастотного тока (66 кГц) в режиме «резка», а наименьшее – в режиме «сварка».Полученные результаты указывают на то, что ЭТА влияет не только на молекулы коллагена или эластина, но и на структурные элементы цитоплазматической мембраны клеток. Интересен тот факт, что проведенные исследования не выявили влияния ЭТА на внутриклеточные структуры.

Introduction. The use of high-frequency bipolar electric thermal adhesion of biological tissues is a promising direction in the improvement of traditional surgical methods.Purpose. To study the effect of different modes of high-frequency current on the rates of cell death of living cells suspension in electric thermal adhesion in experiment.Materials and methods. There were conducted the studies with the use of electric thermal adhesion (ETA) at the line of inoculation of Namalwa culture in 24-well plates with concentration of 1×106 cells/ml. Bipolar electric coagulator EK-300M1 was used as the source of high-frequency current.Results and discussion. The study of the influence of various ETA and galvanocauter modes on cell death rates showed that even a short exposure of ETA and galvanocauter leads to significant changes in the cell death rates. Thus, the increase of the number of Annexin V+/PI– cells was observed in the samples subjected to ETA in the "welding", "overlapping" and "coagulation" modes, as well as after using a galvanocauter, on the base of which it is possible to make the conclusion about the membrane-oriented effect of these manipulations. Changes in the number of Annexin V+/PI+ indicate the absence of a destructive effect of the ETA "welding", "coagulation" and galvanocauter modes on the cytoplasmic membrane of Namalwa culture cells. It is important that ETA and the galvanocauter did not affect the mitochondria of the cells, which was reflected in the absence of changes in the number of cells with the reduced mitochondrial membrane potential (PI–/R123–). The most destructive ETA regime was "cutting", which is confirmed by statistically significant (p<0.05) large values of the number of Annexin V+/PI+ (late stage apoptosis) and PI+/R123– (necrosis) cells with the decrease of the concentration of Annexin V+/PI–.Conclusions. There was found the dependence of the number of cells with different signs of death on the mode of ETA. The cell suspension underwent the greatest destructive effect under the influence of the high-frequency current (66 kHz) in "cutting" mode and the minimum effect – in "welding" mode. The obtained results indicate that ETA affects not only the molecules of collagen or elastin, but also the structural elements of the cytoplasmic membranes of the cell. An important point is that the studies found no effect of ETA on intracellular structures.