Organoids are microtissues that recapitulate the complex structural organization and functions of tissues and organs. Nanoparticles have several specific properties that must be considered when replacing animal models with in vitro studies, such as the formation of a protein corona, accumulation, ability to overcome tissue barriers, and different severities of toxic effects in different cell types. An increase in the number of articles on toxicology research using organoid models is related to an increase in publications on organoids in general but is not related to toxicology-based publications. We demonstrate how the quantitative assessment of toxic changes in the structure of organoids and the state of their cell collections provide more valuable results for toxicological research and provide examples of research methods. The impact of the tested materials on organoids and their differences are also discussed. In conclusion, we highlight the main challenges, the solution of which will allow researchers to approach the replacement of in vivo research with in vitro research: biobanking and standardization of the structural characterization of organoids, and the development of effective screening imaging techniques for 3D organoid cell organization.
Целью исследования явилось изучение особенностей нейродистрофических изменений нейронов и глии моторной коры головного мозга у крыс с разным уровнем когнитивных функций при двусторонней перевязке общих сонных артерий. Материал и методы. Исследование выполнено на 136 крысах Wistar. По результатам тестирования в водном лабиринте Морриса все животные были разделены на две подгруппы: с высоким и низким уровнем способностей к пространственному обстановочному обучению. Животных экспериментальной группы выводили из эксперимента на 1-, 6-,14-,21-, 35-, 60-и 90-е сутки после двусторонней перевязки обеих сонных артерий. Гистологические срезы моторной коры головного мозга окрашивали по Нисслю и гематоксилином-эозином. Результаты. Через 1, 6 и 8 суток после ишемии количество нейронов с необратимыми изменениями и погибших клеток достигало максимума за все время наблюдения. На 8-е сутки исследования около сосудов появлялись компактные группы глиальных клеток. Отмечалась гетерохрония: у животных с высоким уровнем когнитивных способностей рост числа нейронов с необратимыми изменениями следовал за пиком гибели клеток, а у животных низким уровнем, наоборот, максимальное количество погибших клеток приходилось на 6-е сутки, а нейронов с необратимыми изменениями-на 1-е. На 14-, 21-и 28-е сутки отмечалась постепенная стабилизация показателей, характеризующих повреждение коры больших полушарий. Средние значения площади перикарионов и ядер нейронов возрастали, ядерноцитоплазматическое отношение снижалось, отмечалось внутриклеточное набухание. Спустя 35 суток появлялись участки коры, обедненные телами нейронов и глии, возрастало количество нейронов с необратимыми изменениями, в большей степени у животных с высоким уровнем когнитивных способностей. Тенденции, характерные для первого месяца исследования: снижение ядерно-цитоплазматического отношения, нейронов без необратимых изменений, и увеличение нейроглиального индекса продолжали прогрессировать и на 60-е и 90-е сутки исследования. Апикальные дендриты пирамидальных нейронов приобретали штопорообразный ход. Компактные группы глиальных клеток исчезали. Заключение. На первой неделе церебральной гипоперфузии преобладали необратимые изменения нейронов, на второй-третей неделе происходило снижение морфологических критериев их функциональной активности. На четвертой-пятой неделе развивалась неполная адаптация в виде увеличения числа нейронов вблизи сосудов гемоциркуляторного русла и роста количества сателлитных глиоцитов, погружением их в цитоплазму нейронов. Через 2-3 месяца церебральной гипоперфузии вновь появлялись признаки острой гипоксии. Животные с высоким уровнем когнитивных способностей характеризовались большим повреждением структур нейро-глиального ансамбля.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.