Экспериментальные исследования. Рубрика в журнале - Сибирский журнал клинической и экспериментальной медицины
Статья научная
Цель: выполнить анализ дифференциальной экспрессии генов липидного обмена в атеросклеротических бляшках разных типов у пациентов с коронарным атеросклерозом.Материал и методы. Исследование выполнено на образцах атеросклеротических бляшек пациентов с коронарным атеросклерозом без острого коронарного синдрома со стабильной стенокардией напряжения II-IV функционального класса (ФК) в возрасте 45-65 лет. Коронарный атеросклероз подтвержден коронароангиографией. Забор тканей атеросклеротической бляшки проведен интраоперационно при наличии показаний. Полногеномное секвенирование рибонуклеиновой кислоты (РНК) выполнено с использованием Illumina's TruSeq RNA Sample Preparation Kit (Illumina, USA).Результаты. Статистически значимые различия в экспрессии генов между разными типами бляшек были отмечены для LDLR, APOB, PCSK9, LDLRAP1, LIPA, STAP1, ABCA1, APOA1, APOE, LPL, SCARВ1 и SREBF2. Наблюдалось 8-кратное статистически значимое увеличение экспрессии гена APOE (p
Бесплатно
Статья научная
Введение. Хронический болевой синдром при развитии злокачественных новообразований имеет сложный полиэтиологический характер. Изучение патогенетических механизмов боли на фоне роста перевиваемой опухоли в эксперименте может открыть широкие перспективы для создания новых отечественных анальгезирующих препаратов для применения в онкологии. Цель исследования: изучить коэффициент инактивации серотонина (КИС) – соотношение серотонина (S) и его основного метаболита – 5-гидроксииндолуксусной кислоты (S-OH) в зонах головного мозга (кора, гипоталамус) при одновременном моделировании хронической нейрогенной боли и злокачественной неоплазии. Материал и методы. Работа проведена на белых беспородных крысах (самцах). Для создания модели хронической боли (ХБ) было выполнено лигирование седалищного нерва по методике В.В. Кравцова в модификации. Для моделирования злокачественной неоплазии была использована крысиная саркома М-1. На основном этапе исследования животные были разделены на 4 группы: контрольная, две группы сравнения (модельная хроническая боль, стандартная перевивка саркомы М-1), опытная (сочетанное моделирование ХБ и онкологического процесса). Животные второй, третьей и четвертой группы подвергались эвтаназии последовательно на 2-й и 3-й нед. развития опухолевого процесса. Результаты. Хронический болевой синдром нарушает процесс обмена серотонина: снижение КИС в коре головного мозга экспериментальных животных было более значительным на 48% (14-е сут) и 72% (21-е сут). Развитие онкологического процесса в группах сравнения (группы 3а и 3б) сопровождается снижением уровня КИС, более выраженным на 21-е сут развития саркомы М-1: в гипоталамусе – на 37%, в коре головного мозга на 41%. При одновременном моделировании хронической нейрогенной боли и злокачественной неоплазии отмечены самые низкие значения исследуемого показателя, уменьшение составило в коре головного мозга 75% (группа 4а) и 87% (группа 4б). Обсуждение. Хроническая нейрогенная боль и развитие саркомы М-1 в изолированных вариантах моделирования вызывают значительное снижение КИС в гипоталамусе и коре головного мозга за счет нарушений образования серотонина. Более выраженный срыв работы серотониновой медиаторной системы отмечен в коре головного мозга, что приводит к снижению адаптационных возможностей организма к боли и нарушению регуляторных механизмов метаболизма. Выводы. Модификация обмена серотонина может рассматриваться в качестве потенциальной терапевтической мишени для лечения хронического болевого синдрома в онкологии.
Бесплатно
Статья научная
Цель: изучение молекулярных механизмов развития заболеваний группы больших акушерских синдромов (БАС) на уровне транскриптома материнской части плаценты человека.Материал и методы. С помощью базы данных Gene Expression Omnibus (GEO) был осуществлен поиск результатов полногеномного профилирования плацентарной ткани человека для следующих фенотипов: физиологическая беременность, преэклампсия (ПЭ), невынашивание беременности и задержка роста плода (ЗРП). Было отобрано 11 наборов данных, которые были дополнены результатами собственного исследования, суммарно в интегративный анализ был включен 481 образец плацентарной ткани человека. Биоинформатическая обработка и статистический анализ данных были выполнены в программной среде R 3.6.1 с использованием пакетов Bioconductor. Итоговые наборы данных, объединенные по трем патологиям беременности, были использованы для поиска общих молекулярных мишеней БАС посредством анализа взвешенных сетей коэкспрессии генов (WGCNA). Функциональную аннотацию генов и полученных кластеров осуществляли в базе данных DAVID, сеть белок-белковых взаимодействий продуктов генов была построена с использованием программного обеспечения STRING, центральные гены для сети были идентифицированы с помощью анализа MCC плагина сytoHubba программного обеспечения Cytoscape 3.7.2.Результаты. Получена таблица уровней экспрессии 15167 генов в 246 образцах. Иерархическая кластеризация этой сети позволила обнаружить 55 модулей коэкспрессирующихся генов в группе с ПЭ, 109 - в группе с преждевременными родами (ПР), 75 - для больных ЗРП и 56 - для контрольной группы. Результаты анализа общности набора модулей коэкспрессии для изучаемых фенотипов свидетельствуют о наличии общего кластера, состоящего из 8 генов, специфичного только для больных ПЭ и ЗРП, а также модуля коэкспрессии из 23 генов, характерного только для больных ПР и ЗРП. Для данных генов была построена сеть белок-белковых взаимодействий, в которой центральное место заняли гены SOD1, TXNRD1 и UBB. Оценив топологию сети в cytoHubba, были идентифицированы 6 наиболее функционально активных генов (rank ˂ 5): SOD1, TKT, TXNRD1, GCLM, GOT1, ACO1.Заключение. Полученные результаты позволили идентифицировать перспективные генетические маркеры преэклампсии, задержки роста плода и невынашивания беременности, а также обозначить наиболее важные общие молекулярные механизмы данных заболеваний, протекающие в плацентарной ткани.
Бесплатно
Анализ эффективности различных белковых покрытий для оптимизации эндотелизации полимерных матриксов
Статья научная
Обоснование. В связи с постоянным увеличением количества операций по восстановлению кровотока в пораженных сосудах актуальна разработка синтетических протезов. Одним из ключевых факторов их успешности является повышение адгезионных свойств внутренней поверхности, поскольку быстрая эндотелизация сосудистых протезов считается фактором, необходимым для предотвращения тромбозов и гипертрофии неоинтимы. Цель исследования: определить влияние модификации поверхности полимерных матриксов фибрином, фибронек- тином или коллагеном I типа на адгезию и жизнеспособность эндотелиальных клеток. Методология и методы исследования. Исследовали полимерные матриксы, изготовленные методом электроспиннинга из смеси поли(3-гидроксибутирата-ко-3-гидроксивалерата) и поли(ε-капролактона). Образцы матриксов покрывали коллагеном I типа, фибронектином или фибрином. Затем на матриксы заселяли эндотелиальные клетки пупочной вены человека (HUVEC), культивировали 3 сут. В качестве контроля использовали немодифицированные матриксы и лунки культурального планшета. Жизнеспособность клеток оценивали сочетанной окраской Hoechst 33342 и этиди- ум бромидом. Метаболическую активность клеток изучали с помощью МТТ-теста. Адгезию клеток анализировали по окрашиванию на F-актин. Статистический анализ результатов выполняли в программе GraphPrism 7.0. Результаты. Установлено, что по количеству адгезированных клеток и их метаболической активности матриксы с коллагеном не отличались от немодифицированных. Покрытие фибронектином продемонстрировало более высокие показатели адгезии клеток к поверхности. Однако достаточно высокий уровень гибели клеток в этой группе указывает на то, что подобная модификация не может в полной мере обеспечить нормальное функционирование клеток. Наконец, наилучшие результаты мы наблюдали при использовании фибринового покрытия, которое по показателям адгезии и жизнеспособности эндотелиальных клеток было сравнимо с культуральным пластиком. Заключение. Модификация поверхности полимерных матриксов фибрином позволяет значительно улучшить их адгезионные свойства и может быть использована при разработке полимерных протезов сосудов малого диаметра.
Бесплатно
Ассоциации RS4244285 в гене CYP2C19 с многофакторными заболеваниями
Статья научная
В современных популяциях система биотрансформации работает в условиях повышенной нагрузки, так как обеспечивает метаболизм не только широкого спектра эндогенных субстратов, но и различных ксенобиотиков, что может способствовать развитию заболеваний различных систем органов, а в ряде случаев приводить к формированию коморбидных состояний, при которых наблюдается усиленная работа системы метаболизма ксенобиотиков. В связи с этим большой интерес вызывает изучение вовлеченности полиморфизма генов метаболизма ксенобиотиков в формирование не только изолированной патологии, но и различных коморбидных состояний.Цель исследования: изучение вовлеченности полиморфного варианта rs4244285 гена CYP2C19, приводящего к синтезу нефункционального белка, в развитие как изолированной патологии, так и сочетанных заболеваний.Материал и методы. Изучена распространенность аллелей и генотипов rs4244285 в гене CYP2C19 в двух группах больных с коморбидными состояниями: ишемическая болезнь сердца с артериальной гипертензией (ИБС_АГ, n = 133); бронхиальная астма с гипертензией (БА_АГ, n = 178), в группе с изолированной патологией (БА, n = 135) и в популяционной выборке г. Томска (n = 377). Ассоциативный анализ проведен как в отношении исходных трех групп больных (ИБС, БА, БА_АГ), так и подгрупп, дифференцированных на основании наличия/отсутствия диагноза «артериальная гипертензия», сформированных с учетом анализа сопутствующих патологий как в выборках больных, так и в популяционном контроле.Результаты и обсуждение. Показан предрасполагающий, по сравнению с изолированной БА, эффект генотипа GA для развития сочетания БА с АГ (OR = 1,94; p = 0,038) и для сочетания ИБС с АГ (OR = 2,26; p = 0,009). Частота генотипа АА в 3,98 раза реже регистрировались в группе индивидов с АГ, чем с нормотензией, однако из-за низкой встречаемости данного генотипа различия не достигают уровня статистической значимости.Заключение. Полученные результаты могут быть объяснены участием CYP2C19-метаболитов арахидоновой кислоты в регуляции сосудистого тонуса, однако представленные данные требуют дальнейшего изучения.
Бесплатно
Статья научная
Обоснование. Средняя долговечность биопротезов клапанов сердца ограничена 10-15 годами из-за структурной дегенерации их биологической составляющей. Одной из причин развития дегенеративных изменений в имплантатах является инфильтрация иммунными клетками. Как правило, воспаление развивается через несколько лет после биопротезирования, что плохо согласуется с гипотезой иммунного отторжения, вызванного остаточной иммунногенностью протезной биоткани. Мы предположили, что главным стимулом иммунного ответа на поздних сроках функционирования биопротезов становится их бессимптомная колонизация бактериальными агентами.Цель: исследовать серию биопротезов, эксплантированных из-за структурной дегенерации, на предмет бактериальной инвазии; выявить закономерности в локализации микроорганизмов и клеточных инфильтратов.Материал и методы. Изучено 23 биопротеза клапанов сердца, иссеченных при репротезировании по причине структурной дегенерации. Детекцию бактерий в образцах осуществляли путем окрашивания гистологических срезов по Граму и посредством ПЦР-анализа. Для фенотипирования иммунных клеток применяли метод иммуногистохимического окрашивания с использованием антител к CD45 (пан-лейкоцитарный маркер), CD68 (маркер макрофагов), CD3 (маркер Т-лимфоцитов) и эластазе нейтрофилов (ELA2). Компонентный состав тканей исследовали с помощью пентахромного окрашивания по Расселу - Мовату. Анализ окрашенных срезов выполняли методом световой микроскопии.
Бесплатно
Биодеградируемый сосудистый протез, модифицированный RGD-пептидами: экспериментальное исследование
Статья научная
Цель исследования: изучить эффективность модифицирования RGD-пептидами биодеградируемых сосудистых протезов малого диаметра в зависимости от вида линкера и конфигурации RGD.Материал и методы. Изготовлены трубчатые каркасы диаметром 1,5 и 4,0 мм методом электроспининга из полигидроксибутирата/валерата (PHBV) и поликапролактона (PCL). Проведена модификация графтов PHBV/PCL RGD-пептидами. В экспериментах in vitro исследованы степень гемолиза эритроцитов и адгезия тромбоцитов и эндотелиальных клеток при контакте с модифицированной поверхностью. Изучены физико-механические свойства и структура поверхности графтов до и после модифицирования. Сосудистые протезы PHBV/PCL и PHBV/PCL/RGD имплантированы в брюшную аорту крыс сроком на 1 и 3 мес. Проведено изучение эксплантированных образцов с помощью конфокальной микроскопии и гистологических методов исследования.Результаты. Результаты физико-механических испытаний показали статистически значимое снижение прочностных свойств PHBV/PCL/RGD графтов относительно немодифицированных аналогов. Обнаружено статистически значимое повышение уровня агрегации тромбоцитов на модифицированных графтах. Уровень адгезии эндотелиальных клеток на поверхности модифицированных матриксов был больше, чем на немодифицированных. Краткосрочная имплантация графтов на 1 и 3 мес. показала, что модифицированные графты обладали более высокой проходимостью и меньшей склонностью к кальцификации в сравнении с немодифицированными аналогами. Иммунофлуоресцентное исследование определило явное превосходство модифицированных сосудистых графтов в плане стимулирования формирования зрелого эндотелиального монослоя. Выявлено, что более длинный линкер 4,7,10-триокса-1,13-тридекандиамин увеличивает биодоступность RGD-пептидов, а использование для модифицирования поверхности графтов RGDK и c[RGDFK] стимулирует раннюю эндотелизацию внутренней поверхности имплантатов и снижает склонность к кальцификации стенки протезов, что в совокупности повышает проходимость имплантированных протезов.Заключение. В ходе краткосрочной имплантации биодеградируемых сосудистых протезов, модифицированных RGD-пептидами, графты с RGDK и с[RGDFK], прикрепленными к поверхности протезов через линкер 4,7,10-триокса-1,13-тридекандиамин, показали лучшие результаты в плане адгезии и поддержания жизнеспособности эндотелиальных клеток in vitro и эндотелизации in vivo, обладали высокой проходимостью после имплантации в сосудистое русло мелких лабораторных животных и меньшей склонностью к кальцификации.
Бесплатно
Влияние высокоуглеводной высокожировой диеты на возрастные изменения миокарда у крыс
Статья научная
Связанный с долголетием рост сердечно-сосудистых заболеваний и метаболических нарушений актуализирует исследование влияния высококалорийных диет на старение сердца. Цель исследования: экспериментальное изучение влияния высокоуглеводной высокожировой диеты (ВУВЖД) на миокард в молодом и старческом возрасте. Материал и методы. Проведено морфологическое исследование миокарда в четырех группах крыс-самцов линии Вистар: группа 1 – 150-дневные животные, содержавшиеся на стандартном рационе; группа 2 – 150-дневные крысы, содержавшиеся на ВУВЖД в течение 90 сут (с 60-дневного возраста); группа 3 – 540-дневные животные, содержавшиеся на стандартном рационе; группа 4 – 540-дневные крысы, содержавшиеся на ВУВЖД в течение 90 сут (с 450-дневного возраста). Иммуноферментным методом в сыворотке крови определяли концентрацию фибронектина, трансформирующего фактора роста (ТФР) бета-1, фактора роста соединительной ткани (ФРСТ). Результаты. В группах 2–4 выявлены лейкостазы, очаговая лимфо-моноцитарная инфильтрация стромы миокарда, увеличение количества кардиомиоцитов с кариопикнозом и отеком перинуклеарной зоны саркоплазмы, контрактурными нарушениями, увеличение удельного объема соединительной ткани стромы. Поражение кардиомиоцитов и фиброз были наиболее выражены в группе 4. ВУВЖД повышала концентрацию фибронектина как у молодых, так и у старых животных с преобладанием в группе 4, вызывала тенденцию к повышению содержания ТФРбета-1, ФРСТ в сыворотке крови. Таким образом, ВУВЖД ускоряет и усиливает возрастные изменения миокарда белых крыс.
Бесплатно
Влияние высокоуглеводной высокожировой диеты на морфологию печени у молодых и старых крыс
Статья научная
Печень является сложным метаболическим органом, который посредством регуляции энергетического обмена обеспечивает поддержание гомеостаза всего организма. Цель исследования: установить морфологические изменения гепатоцитов и экспрессию фактора роста эндотелия сосудов при высокоуглеводной высокожировой диете (ВУВЖД) в зависимости от возраста. Материал и методы. Проведено гистологическое исследование печени в четырех группах крыс-самцов линии Вистар: группа 1 – 5-месячные животные, содержавшиеся на стандартном рационе; группа 2 – 5-месячные, содержавшиеся на ВУВЖД в течение 90 сут (с 2-месячного возраста); группа 3 – 18-месячные, содержавшиеся на стандартном рационе; группа 4 – 18-месячные, содержавшиеся на ВУВЖД в течение 90 сут (с 15-месячного возраста). С помощью мор- фометрических методов определяли удельные объемы (%) неизмененных и двуядерных гепатоцитов, синусоидных капилляров, воспалительных инфильтратов и очагов фиброза в печени. Иммуногистохимическим методом оценивали экспрессию VEGF в эндотелиальных клетках и в гепатоцитах. Ферментативным колориметрическим методом в сыворотке крови и в печени определяли концентрацию холестерина и триглицеридов. Результаты. Морфологическое исследование выявило значительное расширение синусоидных капилляров в группах 2 и 4. Статистически значимое увеличение удельных объемов гепатоцитов с вакуолярными включениями, двуядерных гепатоцитов, фиброзных очагов и мелких воспалительных инфильтратов было установлено в группе 4. Экспрессия VEGF возрастала в гепатоцитах групп 2 и 4. Биохимическое исследование выявило увеличение концентрации триглицеридов в печени крыс группы 4. Таким образом, ВУВЖД, несмотря на выраженные признаки регенерации, усугубляла возрастные изменения в печени старых крыс.
Бесплатно
Статья научная
Актуальность. Острое почечное повреждение (ОПП) – распространенное осложнение кардиохирургических операций с искусственным кровообращением (ИК). Ишемически-реперфузионное повреждение (ИРП), системное воспаление, окислительный стресс и другие факторы, возникающие при проведении ИК, приводят к нарушению энергетического обеспечения и к гибели клеток почечной ткани. Доставка оксида азота (NO) является перспективным методом нефропротекции при кардиохирургических операциях в условиях ИК. Цель исследования: изучить параметры энергетического обеспечения почечной ткани при проведении ИК на фоне доставки NO в эксперименте. Материал и методы. Проспективное контролируемое экспериментальное исследование выполнено на 12 баранах. Животные включались в 2 группы в соотношении 1 : 1. В исследуемой группе выполнялась доставка NO в дозе 80 ppm сразу после интубации трахеи и в течение 90 мин ИК (основная группа, n = 6). В контрольной группе искусственная вентиляция легких (ИВЛ) и ИК выполнялись по стандартным протоколам (контрольная группа, n = 6). Через 1 ч после отлучения от ИК проводился забор биоптатов ткани почек. Оценивалось состояние энергетического обеспечения (по тканевой концентрации аденозинтрифосфата (АТФ) и лактата). Результаты. Доставка NO не сопровождалась аберрацией тканевой перфузии во время проведения ИК. Уровень свободного гемоглобина в обеих группах был статистически значимо выше через 1 ч после ИК по сравнению с этапами интубации – p < 0,000… и началом ИК – р < 0,000… Величина АТФ значимо различалась между группами и составила в контрольной группе 3,7 ± 0,62 nmol/g; в основной группе - 6,8 ± 1,11 nmol/g, р = 0,00011. Концентрация лактата статистически значимо не различалась между группами и составила в контрольной группе 12,9 ± 3,71 nmol/g; в основной группе – 10,2 ± 2,14 nmol/g, р = 0,1502. Выводы. Доставка NO приводит к улучшению энергетического обеспечения почечной ткани при проведении ИК в эксперименте.
Бесплатно
Статья научная
Введение. Работа направлена на изучение эффектов трех новых производных азолоазинов на окислительный метаболизм глюкозы, чтобы отобрать вещества с максимально приемлемыми характеристиками для дальнейшего доклинического изучения в качестве потенциальных противоопухолевых средств, в том числе для химиотерапии рака молочной железы.Цель работы: выявить метаболические свойства новых производных азолоазинов в части их влияния на метаболизм глюкозы с использованием культуры опухолевых клеток MCF-7 и неопухолевых клеток Vero.Материал и методы. В работе использованы методы клеточных культур, все тестированные соединения применены в конечных концентрациях от 2,5 мкмоль/л. Препаратом сравнения был эпирубицин в той же концентрации. Основные биохимические методики включали в себя определение продукции лактата с помощью коммерческих наборов Olvex Diagnosticum и определение поглощения клетками кислорода с помощью анализатора клеточного метаболизма Seahorse XFe24 Analyzer. Результаты обработаны статистически.Результаты. Продукция лактата в культурах MCF-7 и Vero при действии циклогексил-4-оксоимидазо[5,1-d]-[1,2,3,5] тетразин-8-N-пиперидинил-карбоксамида уменьшалась более чем вдвое, а потребление кислорода - на 19-40%, что являлось максимальным эффектом среди изученных производных азолоазинов. Действие диэтилового эфира 4-аминоимидазо[5,1-с][1,2,4]триазин-3,8-дикарбоновой кислоты и 4-Амино-8-этоксикарбонил-имидазо[5,1-с][1,2,4]триазин-3-N-(п-толуил)-карбоксамида по своим метаболическим эффектам были сходны с препаратом сравнения эпирубицином. Они снижали продукцию лактата в культуре клеток MCF-7 на треть, в культуре клеток Vero - на 21-22%. Потребление кислорода в культуре клеток MCF-7 снижалось на 14-17%, в культуре клеток Vero - на 18-24%.Заключение. Полученные данные позволяют считать 3-Циклогексил-4-оксоимидазо[5,1-d]-[1,2,3,5]тетразин-8-N-пиперидинил-карбоксамид лидером среди новых производных азолоазинов и рекомендовать его для дальнейшего доклинического изучения в качестве потенциального противоопухолевого средства.
Бесплатно
Статья научная
Регулярные физические нагрузки улучшают когнитивные функции, снижают риск преждевременной смерти от сердечно-сосудистых заболеваний, инсульта, диабета и улучшают качество жизни.Цель исследования: исследование морфологических показателей кардиомиоцитов левого желудочка (ЛЖ) сердца и пролиферативной активности кардиомиоцитов крыс при физической нагрузке разной интенсивности.Материал и методы. В качестве опытных животных взяты беспородные самцы крыс (n = 30), которых разделили на три серии. Первой серии крыс давали легкую физическую нагрузку - животные плавали в ванне 15 мин. Животные второй серии находились в ванне в течение 30 мин (средняя тяжесть), третья серия - животные плавали в ванной до тех пор, пока они не начинали терять силы и тонуть (55-59 мин после нахождения животных в воде). Животных выводили из эксперимента после 10 сеансов водной нагрузки. Часть крыс (по 5 животных на серию) забивали через 30 сут после окончания эксперимента. После извлечения сердце окрашивали гематоксилином и эозином, определяли количество ДНК в ядрах кардиомиоцитов, подсчитывали двуядерные и Ki-67-позитивные клетки, измеряли диаметр кардиомиоцитов. Статистический анализ проводили в программе STATISTICA 10.0.Результаты. При гистологическом исследовании изменения выявлялись только в миокарде ЛЖ крыс третьей серии: резко выраженные дистрофические изменения кардиомиоцитов. Встречались клетки с некробиозом, очаговые некрозы групп кардиомиоцитов. Наибольший уровень полиплоидии кардиомиоцитов имел место во второй и третьей сериях (соотношение диплоидных и тетраплоидных кардиомиоцитов в контроле соответствовало 91,6 ± 7,4%; 8,2 ± 6,3%). В этих сериях отмечалось и изменение количества двуядерных клеток (в контроле - 12,7 ± 1,9‰). Во всех сериях Кi67 - положительные ядра не выявлены.Заключение. Тяжелая физическая нагрузка приводит к структурным нарушениям миокарда, стойкой гипертрофии кардиомиоцитов и сопровождается снижением пролиферативной активности кардиомиоцитов.
Бесплатно
Влияние экстрактов растений на инсулинорезистентность при экспериментальном сахарном диабете
Статья научная
Цель исследования: оценить влияние экстрактов лекарственных растений на чувствительность к инсулину на животной модели сахарного диабета.Материал и методы. Эксперименты проведены на 110 аутбредных белых крысах-самцах. Сахарный диабет индуцировали введением стрептозотоцина животным, получавшим пищу с высоким содержанием жиров для формирования инсулинорезистентности. Животным вводили водные экстракты крапивы, одуванчика, лопуха, галеги лекарственной, метформин, росиглитазон. При проведении фармакотерапии крыс разделили на 2 группы: одна продолжала получать обогащенную жирами диету, другая - обычный пищевой рацион с содержанием жиров 8%. В крови измеряли уровень глюкозы, гликогемоглобина, триглицеридов, холестерина липопротеинов высокой плотности. Для оценки инсулинорезистентности использовали расчетный показатель - метаболический индекс.Результаты. У животных с моделью сахарного диабета, получавших обогащенную жирами пищу, экстракты крапивы, лопуха снижали концентрацию глюкозы и гликогемоглобина. Экстракт одуванчика не изменял уровень глюкозы в крови натощак, понижал концентрацию гликогемоглобина. У животных, получавших обычный пищевой рацион, экстракты крапивы, галеги, одуванчика уменьшали концентрацию глюкозы в крови, экстракты всех растений снижали уровень гликогемоглобина. При введении экстрактов растений концентрация триглицеридов нормализовалась независимо от режима питания. У животных, получавших экстракты галеги, одуванчика, концентрация холестерина липопротеинов высокой плотности при обоих вариантах диеты повышалась. После терапии экстрактами крапивы, галеги у животных, получавших пищу с содержанием жиров 8%, метаболический индекс не отличается от показателя интактных крыс. Экстракт одуванчика ослабляет инсулинорезистентность у животных, продолжавших получать диету, обогащенную жирами.Заключение. При сахарном диабете, вызванном введением крысам стрептозотоцина, экстракты крапивы, галеги лекарственной, лопуха, одуванчика в такой же степени, как метформин и росиглитазон, улучшают углеводный, липидный обмены. Экстракты крапивы, галеги ослабляют инсулинорезистентность у животных, получавших обычный пищевой рацион, экстракт одуванчика - у животных, получавших пищу, обогащенную жирами.
Бесплатно
Влияние электростимуляции на содержание pAkt в клеточной культуре миоцитов в условиях гипергликемии
Статья научная
Проблемы исследования молекулярных механизмов патогенеза, инсулинорезистентности и поиска новых путей их коррекции по-прежнему остаются актуальными. Цель: изучить влияние электростимуляции на содержание pAkt в клеточной культуре миобластов мыши С2С12, культивируемых в условиях гипергликемии. Материал и методы. Изучалось влияние электростимуляции на содержание pAkt в клеточной культуре миобластов мыши С2С12, культивируемых в условиях гипергликемии. Клетки культивировались в среде, содержащей 25 мМ глюкозы и подвергались воздействию электроимпульсной стимуляции в течение 2, 6 и 24 ч. Результаты. Показано, что культивирование миобластов С2С12 в среде с избытком глюкозы сопровождается снижением содержания pAkt в клетках, тогда как импульсная электростимуляция от 2 до 6 ч способствует увеличению содержания данного фермента и восстановлению чувствительности путей его фосфорилирования к воздействию инсулина. Заключение. Полученные результаты позволяют предположить, что сократительная активность мышечных клеток способствует восстановлению чувствительности к инсулину и способности поглощать глюкозу, задействуя те же регуляторные и транспортные пути, которые страдают при развитии сахарного диабета 2-го типа.
Бесплатно
Возможная роль митохондриальной дисфункции в аритмогенезе при ишемической болезни сердца
Статья научная
Введение. Ишемическая болезнь сердца (ИБС) остается наиболее распространенным сердечно-сосудистым заболеванием (ССЗ) как в России, так и в мире. Хроническое течение ИБС ведет к нарушению электрической стабильности миокарда и развитию аритмий, в том числе жизнеугрожающих, неблагоприятным исходом которых может стать наступление внезапной сердечной смерти. Сократительная активность кардиомиоцитов поддерживается за счет работы митохондрий, синтезирующих аденозинтрифосфат (АТФ), необходимый для работы сократительных белков и ион-транспортных систем клетки. В норме митохондрии всех клеток организма имеют одинаковые функциональные возможности ввиду носительства одинакового генома. Следовательно, можно оценить активность дыхания митохондрий кардиомиоцитов по дыханию митохондрий из лейкоцитов периферической крови.Цель: сравнить дыхательную активность митохондрий лейкоцитов периферической крови у пациентов с диагнозом ИБС и ИБС с развившимися нарушениями ритма сердца (НРС).Материал и методы. В исследованные группы вошли 45 пациентов с ИБС без НРС и 39 пациентов с ИБС, осложненной НРС. Митохондрии выделяли из лейкоцитов периферической крови дифференциальным центрифугированием. Измеряли скорость убыли кислорода в пируват-малатном и сукцинатном инкубационных буферах при внесении изолированных митохондрий, а также при внесении в среду пальмитиновой кислоты. Определяли скорость потребления кислорода (СПК) для метаболических состояний V3 (активное фосфорилирующее) и V4 (нефосфорилирующее), и на их основе производили расчет коэффициента дыхательного контроля по формуле V3/V4.Результаты. СПК у митохондрий пациентов с неосложненной ИБС и ИБС с НРС не имела достоверных различий в обоих инкубационных буферах. При внесении пальмитиновой кислоты у митохондрии больных ИБС без НРС значительно повышались СПК в обеих средах инкубации. Митохондрии больных ИБС с НРС на фоне добавления пальмитиновой кислоты не изменяли СПК в обоих метаболических состояниях.Заключение. На основании полученных данных можно заключить, что функциональные возможности митохондрий при осложненном течении ИБС исчерпаны, что проявляется в неспособности увеличить синтез АТФ в ответ на внесение дополнительных субстратов.
Бесплатно
Статья научная
Пожилой возраст и инсулинорезистентность, сопровождающая метаболический синдром, являются значимыми факторами формирования сердечно-сосудистой патологии.Цель работы: выявление возрастных особенностей формирования инсулинорезистентности организма и резистентности к инсулину адипоцитов крыс при индуцированном метаболическом синдроме.Материал и методы. Исследование проведено на крысах-самцах линии Вистар, которые были распределены на следующие группы: 1-я (n = 14) - интактные крысы в возрасте 150 дней на момент окончания исследования; 2-я (n = 14) - крысы в возрасте 150 дней на момент окончания 90-дневной диеты с высоким содержанием углеводов и жиров (ВУВЖД); 3-я (n = 14) - интактные крысы 540-дневного возраста на момент окончания исследования; 4-я (n = 14) - крысы в возрасте 540 дней после окончания 90-дневной ВУВЖД. Состав диеты: 16% белков, 21% жиров, 46% углеводов, в том числе 17% фруктозы, 0,125% холестерина с заменой питьевой воды 20%-м раствором фруктозы. По окончании диеты измеряли массу тела, органов, содержание в сыворотке крови глюкозы, инсулина, триглицеридов, лептина, триглицеридов в печени. Адипоциты эпидидимальной жировой ткани выделяли энзиматически, исследовали содержание активных форм кислорода (АФК) с помощью 2,3-дигидродихлорфлуоресцеина диацетата (DCF); выявлено усиление выработки АФК и ингибирование липолиза в ответ на инсулин.Результаты. Обнаружено, что в обеих возрастных группах при ВУВЖД формируются признаки метаболического синдрома: висцеральное ожирение, гипергликемия, инсулинорезистентность (HOMA-IR), однако в группе молодых крыс более выражены показатели ожирения, в то время как у крыс старшей возрастной группы - призна ки инсулинорезистентности. Лептинемия имела прямую корреляционную связь с HOMA-IR (rSp = 0,485; p = 0,03). Инсулинорезистентность адипоцитов наблюдали у крыс старше 540 дней после ВУВЖД.Заключение. Полученные результаты позволяют говорить о том, что возраст является фактором риска развития инсулинорезистентности организма; под влиянием возраста происходит снижение чувствительности адипоцитов к инсулину при метаболическом синдроме. Возможным механизмом усугубления инсулинорезистентности с возрастом может быть повышение содержания лептина в сыворотке крови.
Бесплатно
Статья научная
Обоснование. Возрастает потребность в пристальном изучении гистопатологических событий и механизмов, сопровождающих инфекционный процесс в нативных клапанах сердца и их биологических протезах (БП) в связи с изменчивостью клинической картины инфекционного эндокардита (ИЭ).Цель исследования: изучение клеточной инфильтрации пораженных инфекцией аортальных клапанов (АК) и БП, а также поиск общих физиологических особенностей или различий нативных и протезных клапанов, имеющих дегенеративные изменения в створчатом аппарате.Материал и методы. Исследованы створки нативных АК, удаленных по причине ИЭ (n = 10) или кальцинирующего аортального стеноза (КАС) (n = 11), а также створки БП, удаленные из митральной позиции при репротезировании из-за ИЭ (n = 5) или структурной дегенерации (СД) (n = 10). Гистологические срезы подготавливали на микротомкриостате. Методом иммуногистохимического анализа проводили типирование клеток путем окрашивания антителами к маркерам CD45, CD68 CD3, CD19, MPO, CD31. Путем окрашивания гистологических срезов по Граму осуществляли визуализацию бактерий. Экспрессию миелопероксидазы (MPO) в исследуемых образцах определяли методом вестерн-блоттинга.Результаты. Ткани нативных АК с ИЭ характеризуются колониями грамположительных кокков, а также скоплениями грамотрицательных палочковидных бактерий. В БП с признаками СД встречались смешанные колонии, состоящие из грамположительных кокков и грамотрицательных палочек. Иммунофенотипирование продемонстрировало инфильтрацию клеток лейкоцитарного ряда (CD45+) во всех изученных клапанах. В створках АК и БП с инфекционным поражением, а также БП с признаками СД воспалительные инфильтраты состояли из макрофагов (CD68+) и нейтрофилов (MPO+), а также единичных T-лимфоцитов (CD3+). В кальцинированных АК нейтрофилы отсутствовали, а скопления иммунных клеток представлены макрофагами и единичными Т-лимфоцитами. В обоих группах АК в фиброзном слое отмечены единичные CD31+ (маркер эндотелия сосудов) клетки. Наибольшая экспрессия MPO наблюдалась в створках АК с ИЭ по сравнению с другими исследуемыми створками.Заключение. Для АК, пораженных инфекцией, характерна агрессивная инфильтрация нейтрофилами по сравнению с нативными клапанами с КАС. В створках БП также выявлены нейтрофилы и бактериальные агенты вне зависимости от диагностированного ИЭ. Эти наблюдения указывают на вовлеченность бактериальной инвазии в развитие СД биологического элемента БП и свидетельствуют о необходимости подробного изучения этого явления.
Бесплатно
Статья научная
Септальная миоэктомия является одним из наиболее надежных методов лечения обструктивных форм гипертрофической кардиомиопатии (ГКМП). Наиболее часто эта операция выполняется с применением трансаортального доступа. Хорошие непосредственные и отдаленные результаты операции наблюдаются более чем в 90% случаев. Одной из причин неэффективности миоэктомии и ряда осложнений является ограниченная визуализация межжелудочковой перегородки (МЖП) через створ аортального клапана (АК). Данная задача может быть решена путем использования расширенного трансаортального доступа к МЖП, подразумевающего пересечение фиброзного кольца (ФК) АК.Цель: оценить эффективность расширенного трансаортального доступа к МЖП путем рассечения и восстановления ФК АК в зоне комиссуры с последующей оценкой его запирательной функции в эксперименте.Материал и методы. В качестве экспериментальных моделей использовались трупные свиные сердца. Выделялся корень аорты, коронарные артерии перевязывались. Выполнено 30 экспериментальных операций рассечения с последующим восстановлением одной комиссуры нативного АК. Оценивалось влияние исследуемого метода восстановления комиссуры на диаметр ФК АК. Запирательная функция АК после восстановления ФК исследовалась на специальном испытательном стенде путем проведения водяных проб с достижением максимального давления 200 мм рт. ст. и оценкой объема регургитации.Результаты. Был теоретически обоснован и изучен в эксперименте вариант шва стенки аорты для восстановления комиссуры нативного АК. При оценке состоятельности АК после рассечения и восстановления комиссуры во всех случаях значимая регургитация на АК отсутствовала. При прямом измерении диаметра ФК АК его значимого уменьшения после реконструкции не отмечалось. В 26 (87%) случаях диаметр ФК не изменился, в 4 (13%) случаях после коррекции диаметр уменьшился на 1 мм (р = 0,570).Заключение. В эксперименте показана возможность рассечения и успешного восстановления ФК АК в зонекомиссуры без нарушения его функции и существенного изменения диаметра ФК. Данная методика может стать ключевой в разработке как расширенного трансаортального доступа к МЖП, так и новых вариантов клапаносберегающих вмешательств на корне аорты.
Бесплатно
Защита миокарда диборнолом в условиях множественной ишемии/реперфузии у крыс
Статья научная
Цель: исследование противоишемической и антиаритмической активности диборнола в условиях многократной ишемии/реперфузии миокарда у крыс.Материал и методы. Эксперименты проводили на крысах-самцах линии Вистар с моделью ишемии/реперфузии миокарда с 5-кратной 3-минутной окклюзией левой коронарной артерии и последующими 15-минутными эпизодами реперфузии. Крысам опытной группы в течение четырех дней однократно внутрижелудочно вводили диборнол в дозе 10 мг/кг, контрольным животным - 1%-ю крахмальную слизь эквиобъемно. Оценивали на ЭКГ величину подъема сегмента ST на 1-, 2- и 3-й мин каждого эпизода ишемии и на 5-, 10- и 15-й мин реперфузии, а также развивающиеся при этом желудочковые аритмии.Результаты. В контрольной группе в течение всех пяти эпизодов ишемии наблюдали подъем сегмента ST, который уменьшался в течение последующего реперфузионного периода, однако полной нормализации не происходило. У животных контрольной группы зарегистрированы ишемические и реперфузионные желудочковые аритмии, смертность составила 67%. В группе животных, получавших диборнол в дозе 10 мг/кг, во время эпизодов ишемии наблюдался лишь небольшой подъем сегмента ST с быстрым восстановлением в период реперфузии. Подъем сегмента ST был статистически значимо ниже контрольных значений во время всех периодов ишемии. В реперфузионных периодах различия с контрольной группой были статистически значимыми на протяжении первого-четвертого периодов и на 15-й мин пятого периода. В периоды реперфузий под влиянием диборнола происходило статистически значимое уменьшение количества животных с фибрилляциями и соответствующее увеличение числа животных с единичными экстрасистолами. Смертность в опытной группе составила 11%, что было статистически значимо ниже показателя контрольной группы.Заключение. Курсовое профилактическое введение диборнола при многократной ишемии/реперфузии миокарда оказывает отчетливые противоишемический и антиаритмический эффекты и повышает выживаемость животных.
Бесплатно
Изучение развития лучевого пневмонита в легких у крыс при ротационном и статическом облучении
Статья научная
Использование в клинической практике результатов исследований по лучевой терапии (ЛТ) на животных в настоящее время незначительно. Исследование лучевых осложнений после облучения легких у крыс с помощью облучателя с визуальным контролем SmART+ (Precision, Северный Бранфорд, Коннектикут, США) является пилотным для разработки модели радиационно-индуцированной легочной токсичности на животных. Цель работы: определение дозы и объема облучения мишени в легких у крыс, при которых характерно развитие лучевого пневмонита. Материал и методы. В исследовании были определены 4 группы крыс линий Wag и Wistar, отличающиеся возрастом (10–16,5 мес.) и весом (350–850 г). Облучение мишени в легком проводилось с предварительным дозиметрическим планированием в статическом или ротационном режимах, различными дозами (от 10 до 30 Гр), объемами мишени в легком (0,045–1,24 см3) и локализацией (левое или правое легкое, верх или низ легкого). Дозиметрическое планирование обеспечивает оптимальное лучевое воздействие на мишень и контроль дозовых нагрузок на органы риска. Развитие лучевых повреждений наблюдалось на КТ сканированиях в течение 16 нед. Результаты. Для получения плотности легких крыс (в единицах Хаунсфилда) было проведено КТ сканирование здоровых животных, выполнена обработка снимков, определены среднее значение и стандартное отклонение плотности. Значения плотности легких крыс (в единицах Хаунсфилда) составили – 519,6 ± 46,2 (контрольные значения). Выполнено сравнение экспериментальных данных для облученных животных и контрольных значений. В результате анализа установлена зависимость объема мишени, подведенной дозы и выживаемости животных после облучения. Показано, что параметр «среднее значение плотности легкого (в единицах Хаунсфилда)» может использоваться для количественного анализа изменений в легком после облучения. Выводы. Определены доза и объем облучения мишени в легких у крыс, при которых характерно развитие лучевого пневмонита. При дозе облучения 16 Гр и объеме облученного легкого не менее 0,5 см3 (8%) характерно появление участка снижения пневматизации в зоне облучения.
Бесплатно
