Биологические науки. Рубрика в журнале - Ульяновский медико-биологический журнал
Роль натриевых каналов в механизме развития оксидативного стресса в модели ишемии/ реперфузии
Статья научная
Ишемическое и реперфузионное повреждение является критическим состоянием, при котором необходимо контролировать гибель клеток и сохранять функцию тканей. Восстановление потока питательных веществ и кислорода вызывает вторичное повреждение ишемизированных клеток и называется реперфузионным повреждением. Поскольку при развитии реперфузионного повреждения происходит, с одной стороны, колебание концентрации ионов внутри клеток, в частности ионов натрия, за счет изменения проводимости потенциалзависимых ионных каналов, а с другой -активация антиоксидантной системы как ответная реакция на оксидативный стресс, в которой ключевая роль отводится активным формам кислорода и оксиду азота II, особый интерес представляет влияние ингибиторов ионных каналов на механизмы развития оксидативного стресса, а также на апоптоз и некроз при реперфузии. Цель исследования. Изучение роли натриевых каналов в развитии оксидативного стресса при развитии ишемического и реперфузионного повреждения и при действии ингибитора натриевых каналов. Материалы и методы. Изучалось влияние синтезированного пептидного токсина ингибитора потенциалзависимых натриевых каналов при моделировании условий ишемии/реперфузии в культуре CHO-K1 на уровень апоптоза, некроза и оксидативного стресса (концентрация активных форм кислорода, оксида азота и глутатиона) с использованием флуоресцентных красителей и планшетного ридера-флуориметра. Результаты. Получены данные, указывающие на снижение уровня апоптоза и некроза, а также на поддержание концентрации оксида азота на контрольном уровне при добавлении токсина в нано-молярной концентрации. При этом концентрации активных форм кислорода и глутатиона не менялись. Таким образом, токсин-ингибитор проявил себя как защитный агент за счет предотвращения снижения концентрации оксида азота, что благоприятно сказалось на выживании клеточной культуры при реперфузии после ишемии.
Бесплатно
Статья научная
Высокий уровень заболеваемости детей и подростков школьного возраста, который фиксируется на протяжении последнего десятилетия в нашей стране, обуславливает необходимость пересмотра причин, механизмов и факторов, способствующих этой тенденции. Цель - оценить функциональные возможности нервной системы школьников-подростков с учетом тревожности и мотивационного компонента.
Бесплатно
Синтез ангиотензиногена в тканях печени при длительном течении артериальной гипертензии
Статья научная
Артериальная гипертензия остается одним из самых распространенных заболеваний, оказывающим влияние на разные органы, в т.ч. на печень, которая является частью ренин-ангиотензинальдостероновой системы и вырабатывает ангиотензиноген. Большинство исследований уделяют внимание гепатоцитам – основным клеткам, вырабатывающим ангиотензиноген, тогда как работ, посвященных выработке ангиотензиногена стромой, крайне мало. Цель. Определить интенсивность синтеза ангиотензиногена стромальными элементами печени в зависимости от длительности течения артериальной гипертензии. Материалы и методы. Исследование проводилось на аутопсийном материале 37 чел., которые были разделены на 4 группы. Первая группа включала участников со стажем артериальной гипертензии не более 5 лет, вторая группа – со стажем 10–15 лет, третья – со стажем более 15 лет. Четвертая группа (группа сравнения) объединяла исследуемых без артериальной гипертензии. Аутоптаты печени были приготовлены по стандартной гистологической методике, окрашены гематоксилин-эозином. Экспрессия ангиотензиногена печенью определялась при помощи ИГХокрашивания парафиновых микропрепаратов. Результаты. Полученные данные свидетельствуют, что артериальная гипертензия длительностью более 15 лет вызывает патологические изменения в паренхиме и строме печени. Площадь стромы увеличивается, наблюдаются фиброз и воспаление. Степень экспрессии ангиотензиногена в строме не изменяется в течение всего срока заболевания. Стромальные клетки экспрессируют больше ангиотензиногена, чем гепатоциты.
Бесплатно
Статья научная
В работе поднимается вопрос повышения резистентности организма к недостатку кислорода и энергодефициту в условиях церебральной ишемии различной степени тяжести. Адаптация к данным условиям представлена повышением выработки в нейронах головного мозга белков теплового шока. Их экспрессия повышается при уменьшении в крови количества кислорода. Цель - оценить содержание HSP70 в головном мозге крыс с ишемией головного мозга различной степени тяжести.
Бесплатно
Статья научная
Увеличение больных первично-множественными злокачественными опухолями (ПМЗО) определяет необходимость изучения их патогенеза. Важная роль в функционировании нейронов головного мозга принадлежит нейромедиаторам норадреналину (НА) и дофамину (ДА), способным вносить вклад в особенности развития опухолей у иммунодефицитных мышей разного пола. Целью нашей работы явился сравнительный анализ содержания НА и ДА в коре головного мозга иммунодефицитных мышей разного пола при изолированном и сочетанном росте (модель ПМЗО) экспериментальных опухолей.
Бесплатно
Статья научная
Цель. Изучение сопряженного влияния кортизола и тестостерона на адаптацию животных в условиях «открытого поля» с учетом их конституциональных особенностей. Материалы и методы. Изучена энтропия поведения 20 взрослых крыс-самцов линии «Вистар». Энтропия поведения рассчитывается с помощью специальной формулы на основе показателя, фиксируемого в ходе тестирования по методике И.Ю. Забродина, позволяющей оценить вероятностное присутствие тех или иных поведенческих актов, включаемых животным в поведенческий арсенал исходя из индивидуальной копинг-стратегии. В опыте осуществлялась регистрация актов дефекации и уринации, определяемых многими исследователями как внешнее проявление эмоционального напряжения. По завершении эксперимента был произведен забор крови в целях оценки концентрации кортизола и тестостерона, которая осуществлялась иммунофер-ментным методом на анализаторе Immelite DPS Cirrus Inc. Для количественной характеристики согласованности показателей был применен корреляционный анализ. Результаты. В ходе эксперимента определена конституционально заданная характеристика – энтропия поведения крыс. Комплексный характер адаптации в стрессовой обстановке проявляется через применение животными различных копинг-стратегий. Адаптация сопровождается напряжением эндокринной системы, различной интенсивностью проявления ряда вегетативных реакций. Кортизол принимает участие в развитии стрессовых реакций, вызывая повышение концентрации глюкозы в крови, определяя стратегию адаптацию организма к стрессогенным условиям. Тестостерон, являясь антагонистом кортизола, понижает эффективность его действия, выступает в роли одного из компонентов стресс-лимитирующей системы. Выводы. Концентрация кортизола взаимосвязана с проявлением отдельных поведенческих актов, которые характерны для двух разных копинг-стратегий – ограниченного применения поведенческих актов (низкий показатель энтропии поведения) и, напротив, активной перцепции при сохранении общей стратегии поисковой активности (высокий показатель энтропии поведения). Функциональный антагонизм кортизола и тестостерона на фоне вариативного рецепторного связывания дает возможность рассматривать соотношение этих гормонов как маркер эустресса.
Бесплатно
Статья научная
Цель исследования оценка риска здоровью детского населения и вероятного влияния на него загрязнения атмосферного воздуха промышленными предприятиями во Владимирской области.
Бесплатно
Состояние микроциркуляторного русла головного мозга при жировом рационе
Статья научная
Основную роль в процессе поступления и усвоения пищи организмом играет система микроциркуляции. Она обеспечивает распределение кислорода и нутриентов между нейронами с учетом их функциональной активности. Капилляры ворсин сосудистого сплетения желудочков головного мозга остаются главным местом продукции цереброспинальной жидкости, определяющей большинство физиологических функций организма. Цель исследования - выявление особенностей ремоделирования микроциркуляторного русла и сосудистого сплетения третьего желудочка головного мозга крыс, содержащихся исключительно на жировой диете.
Бесплатно
Статья научная
Ишемия способствует развитию многих патологических состояний, с которыми сталкиваются в клинической практике. При этом последующая реперфузия может усиливать повреждение тканей, усугубляя состояние, вызванное ишемией. Значительную роль в развитии ишемически-реперфузионного повреждения играет изменение баланса ионов кальция и натрия. Резкого нарушения ионного баланса можно избежать посредством воздействия ингибиторов кальциевых и натриевых ионных каналов, находящихся на поверхности мембраны. Несмотря на то что подобные ингибиторы вызывают снижение клеточной гибели, механизмы их действия различаются. Цель исследования. Провести сравнительный анализ механизмов действия пептидных ингибиторов кальциевых и натриевых каналов на ишемически-реперфузионное повреждение эпителиальных клеток.
Бесплатно
Статья научная
Эпителиоциты тонкой кишки мелких грызунов могут служить удобной моделью для изучения хронического токсического воздействия. Особенно актуальными являются исследования на животных, не достигших полового созревания, поскольку они могут помочь в оценке техногенной экологической нагрузки на детей подросткового возраста. Цель – стереологический анализ клеток паренхимы и стромы тонкой кишки крыс препубертатного возраста при хроническом воздействии тяжелых металлов в субтоксичных дозах. Материалы и методы. Крысята-самцы линии «Вистар» в возрасте 4 нед. в течение 21 сут получали per os субтоксичные дозы солей Cd (2-я группа), Pb (3-я группа) либо их сочетание (4-я группа). Парафиновые и ультратонкие срезы слизистой оболочки тонкой кишки исследовали с помощью стереологического метода и программы Image J 1.7. При статистической обработке результатов использовали U-критерий Манна – Уитни с поправкой Бонферрони. Для проверки равенства медиан трех и более независимых выборок рассчитывали критерий Краскела – Уоллиса. Результаты и обсуждение. Стереологическое исследование клеток паренхимы и стромы слизистой оболочки тонкой кишки при хроническом субтоксическом воздействии солей Cd и Pb продемонстрировало разнонаправленный характер изменений объемной плотности светлых и темных каемчатых энтероцитов, визуально заметное увеличение межклеточных пространств, а также рост объемной плотности бокаловидных клеток при сочетанном воздействии. Биосинтетический компартмент энтероцитов (ядрышки, ЭПС и митохондрии) в опытных группах крысят был статистически значимо редуцирован по сравнению с контрольной. Выводы. Выявлена реактивность клеток иммунной системы с увеличением объемной плотности лимфоцитов, и ее снижением у плазмоцитов в 3-й и 4-й опытных группах (при воздействии Pb), а также выраженный тренд на увеличение данного показателя у матрикс-продуцирующих клеток.
Бесплатно
Т-лимфоциты большого сальника при серозных пограничных опухолях яичников
Статья научная
Цель. Описать субпопуляции Т-лимфоцитов CD4+, CD8+ большого сальника при серозной пограничной опухоли яичников. Материалы и методы. Иммуногистохимическим методом изучались маркеры Т-лимфоцитов CD4, CD8 большого сальника 30 пациенток. Критерии включения в исследование: наличие серозной пограничной опухоли яичников (с имплантами и без имплантов), хирургическое лечение пограничной опухоли яичников с оментэктомией, возраст от 20 до 45 лет. Критерии исключения: тяжелые сопутствующие заболевания. Проводились морфометрическая оценка, анализ фотоснимков, статистическая обработка полученных результатов при помощи программы STATISTICA 10 (StatSoft). Результаты. Оценка уровней экспрессии CD4 и CD8 в больших сальниках продемонстрировала, что при серозной пограничной опухоли без имплантов она была выше по сравнению с опухолью с имплантами. Выводы. Большой сальник принимает участие в осуществлении иммунных реакций за счет популяции Т-лимфоцитов.
Бесплатно
Статья научная
Повышенный уровень психоэмоционального напряжения в наиболее выраженной форме чаще всего наблюдается у медицинских работников, а их нетрудоспособность в половине случаев связана именно со стрессом. В регуляции психоэмоциональной сферы наибольшую роль играют магний, калий, витамины В6 и С. Медработники Севера подвержены двойному прессингу со стороны негативных климатогеографических условий.
Бесплатно
Физиологические аспекты рисков, обусловленных низкой физической активностью
Статья научная
Биологическая потребность в движении, которая присуща всем живым организмам и в т.ч. человеку, определяет его функциональные возможности и работоспособность. Однако изменение образа жизни современного человека привело к ограничению его двигательной активности. Особую обеспокоенность в этом плане вызывает молодое, подрастающее поколение. В опубликованном ВОЗ в мае 2017 г. докладе «Глобальные ускоренные действия в интересах здоровья подростков (AA-HA!): руководство для содействия осуществлению в странах» отмечено, что более 3000 подростков каждый год умирает от предотвратимых причин и многие ключевые факторы риска заболеваний во взрослом возрасте начинают действовать или закрепляются в подростковом возрасте. Низкий уровень физической активности населения, наблюдаемый по всему миру, является фактором риска развития многих функциональных отклонений и заболеваний. Физиологические механизмы физической активности пристально изучаются. Имеется большое количество публикаций, посвященных изучению воздействия физических нагрузок на состояние физиологических процессов. Однако эти исследования носят разрозненный характер в связи с постоянно меняющимися факторами жизнедеятельности человека в последние годы (карантинные мероприятия, дистанционное обучение, удаленная работа). В статье проведен систематический обзор публикаций, посвященных изучению влияния уровня физической активности на физиологические процессы организма. Использованы базы данных Medline, Scopus, Pubmed, Cochrane, Embase, Web of Science, Google Scholar, eLIBRARY, Cyberleninka. Поиск проведен по ключевым словам «физическая активность», «низкий уровень физической активности», «сидячий образ жизни», «гипокинезия», «гиподинамия».
Бесплатно
Статья научная
Цель. Исследовать динамику симпатоадреналового и адренокортикального компонентов стресс-реакции и их взаимосвязей с некоторыми физиологическими и биохимическими параметрами, характеризующими энергетический обмен организма человека при острой нормобарической гипоксии. Материалы и методы. Гипоксическое воздействие у испытуемых-добровольцев (n=14) моделировалось путем подачи кислородно-азотной смеси с 9 % содержанием кислорода для дыхания через маску в течение 40 мин. В фоне, на 5, 10, 20 и 40-й мин гипоксии производился забор крови из локтевой вены для последующего анализа. Определялся ряд физиологических показателей: частота пульса, артериальное давление, потребление кислорода, реографический индекс мозгового кровотока, а также содержание в крови на момент забора адреналина, норадреналина, кортизола, лактата и глюкозы. Оценивался прирост показателей в контрольных точках по отношению к фону, а также корреляция прироста различных показателей между собой. Результаты. При гипоксии в сравнении с фоном обнаружен достоверный прирост содержания в крови адреналина с максимумом на 20-й мин, норадреналина с максимумом на 10-й мин и лактата с максимумом на 40-й мин. Установлен достоверный прирост потребления кислорода и рео-графического индекса мозгового кровотока с максимумом на 40-й мин гипоксии. По мере увеличения длительности гипоксии увеличивалась степень сопряженности в динамике показателей симпатоадреналового ответа, мозгового кровотока и энергетического обмена (лактат, глюкоза). Выводы. Полученные факты свидетельствуют о гетерохронности включения симпатоадреналового и адренокортикального компонентов стресс-реакции в динамике ответа организма человека на воздействие острой нормобарической гипоксии. По мере развития гипоксии усиливается роль адренергической составляющей симпатоадреналового компонента стресс-реакции в мобилизации энергии гликолитических процессов.
Бесплатно
Статья научная
Аминокислоты и их дериваты участвуют в синаптической передаче в качестве нейротрансмиттеров и нейромодуляторов, а некоторые аминокислоты участвуют в образовании медиаторов нервной системы. Поэтому изучение состояния пула аминокислот при субтотальной ишемии головного мозга (СИГМ) имеет большое значение. Цель. Оценить характер изменения пула аминокислот и их участие в оксидативных процессах у крыс с СИГМ. Материалы и методы. Эксперименты проведены на 16 самцах беспородных белых крыс массой 260±20 г с соблюдением требований Директивы Европейского парламента и Совета Европы № 2010/63/EU от 22.09.2010 о защите животных, использующихся для научных целей. Результаты. При моделировании частичной ишемии головного мозга путем односторонней перевязки общей сонной артерии (ОСА) спустя 1 ч выраженные морфологические изменения на микроскопическом и ультраструктурном уровне отсутствовали. Также не наблюдалось выраженных изменений показателей дыхания митохондриальной фракции, (отмечалось лишь незначительное снижение содержания АТФ-синтазы), что отражает сохранность ферментативных комплексов цепи переноса электронов при данной модели ишемии, и изменений показателей прооксидантно-антиоксидантного баланса гомогенатов головного мозга. По сравнению с показателями группы контроля у крыс с СИГМ в теменной доле происходило уменьшение содержания серосодержащих аминокислот: метионина на 12 % (р function show_abstract() { $('#abstract1').hide(); $('#abstract2').show(); $('#abstract_expand').hide(); }
Бесплатно
Статья научная
Ультраструктурные характеристики органелл нейронов являются значимыми показателями степени повреждения головного мозга при ишемическом воздействии, что обусловливает потребность в исследовании изменений ультраструктуры нейронов головного мозга. Цель. Изучить характер нарушений нейронов головного мозга при его частичной ишемии на ультраструктурном уровне на экспериментальной модели. Материалы и методы. В группу исследования вошли 12 самцов крыс массой 260±20 г, контрольную группу составили 6 ложно оперированных крыс аналогичного пола и веса. Частичную ишемию головного мозга (ЧИГМ) моделировали путем перевязки общей сонной артерии справа. Взятие материала осуществляли через 1 ч после операции. Результаты. При исследовании установлено, что размеры и форма митохондрий нейронов теменной коры и гиппокампа крыс с ЧИГМ не имели отличий по сравнению с контрольной группой (р>0,05), за исключением меньшего количества крист на единицу площади в митохондриях нейронов теменной коры (на 18 %, р
Бесплатно
Цитометрические параметры нейронов коры больших полушарий головного мозга при COVID-19
Статья научная
Новая коронавирусная инфекция COVID-19 еще совсем недавно была одной из основных проблем мирового здравоохранения. Вирус SARS-CoV-19 поражает не только дыхательную, но и другие системы органов, в т.ч. и головной мозг, вызывая инсульты, менингиты, энцефалопатии, энцефалиты и пр. Из-за многофакторности и сложности патогенеза данного заболевания изучение воздействия COVID-19 на ткани головного мозга представляется весьма актуальным. Цель работы изучение цитометрических показателей нейронов теменно-затылочной области коры головного мозга больных, умерших от COVID-19. Материалы и методы. Для гистоморфологического исследования аутоптаты теменно-затылочной области коры головного мозга фиксировали в 10 % нейтральном формалине и заливались в парафин. Срезы (5-6 мкм) окрашивали гематоксилин-эозином, после чего изучали гистологические препараты с помощью светового микроскопа. На снимках проводили морфометрические измерения площади ядра и цитоплазмы нейронов теменно-затылочной области коры больших полушарий, вычисляли ядерно-цитоплазматическое отношение. Результаты гистоморфологического исследования анализировали совместно с материалами истории болезни. Для сравнения использовали аутоптаты теменно-затылочной области коры больших полушарий умерших от ишемического инфаркта головного мозга. Результаты. Были измерены площади ядра и цитоплазмы нейронов пирамидного и ганглионарного слоев коры больших полушарий. COVID-19 в коре больших полушарий преимущественно воздействует на сосуды микроциркуляторного русла, вызывая нарушение их проницаемости и развитие геморрагий. Поражение нейронов коры больших полушарий менее выражено и не имеет какой-либо специфической патоморфологической картины, что соответствует картине длительного ишемического воздействия на серое вещество головного мозга.
Бесплатно
Статья научная
В настоящее время является актуальным изучение биомаркеров резистентности опухоли к препаратам платины при колоректальном раке. У 35 % пациентов с колоректальным раком I-III стадий после адъювантной полихимиотерапии с использованием платиносодержащих противоопухолевых агентов рецидивы и метастазы возникают в течение первых 5 лет. Резистентность к препаратам платины определяется рядом факторов, в т.ч. повышенной способностью к репарации ДНК. Цель исследования оценка прогностической роли экспрессии гена ERCC1 в опухолевой ткани при колоректальном раке. Материалы и методы. Изучалась экспрессия гена белка эксцизионной репарации нуклеотидов ERCC1 в опухолевой ткани в качестве прогностического маркера эффективности адъювантной химиотерапии FOLFOX/XELOX у пациентов с колоректальным раком II-IVстадий. Оценивалась взаимосвязь уровня экспрессии ERCC1 в опухолевой ткани с эффективностью химиотерапии, клинической стадией, возрастом, выживаемостью, степенью дифференцировки и наличием мутаций EGFR сигнального пути (NRAS, KRAS, BRAF). Результаты. Экспрессия ERCC1 выявлена в 46,9 % образцов опухолевой ткани и 88,9 % образцов ткани линии резекции. В группе пациентов с гиперэкспрессией ERCC1 в опухоли медиана дожития оказалась достоверно ниже, чем в группе с низкой экспрессией. В опухолях с мутациями NRAS и BRAF экспрессия гена ERCC1 отсутствовала. Не показано различий в группах пациентов в зависимости от стадии, дифференцировки опухоли и наличия мутаций. Выводы. Экспрессия ERCC1 (выше порогового значения 2) в опухоли при колоректальном раке может служить независимым прогностическим фактором резистентности к химиотерапии по схеме FOLFOX/XELOX.
Бесплатно
