Биологические науки. Рубрика в журнале - Ульяновский медико-биологический журнал
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
Меланома кожи относится к числу наиболее агрессивных злокачественных новообразований, характеризующихся высоким метастатическим потенциалом и устойчивостью к химиои радиотерапии. Фотодинамическая терапия (ФДТ) считается эффективным локальным методом лечения поверхностных форм меланомы благодаря ее способности индуцировать селективную клеточную гибель с минимальным повреждением окружающих тканей. В качестве потенциального фотосенсибилизатора для ФДТ в последнее время все чаще рассматривается рибофлавин, отличающийся природным происхождением и низкой токсичностью. Цель – оценить влияние лазерного излучения с длиной волны 450 нм и рибофлавина, а также их сочетанного применения на внутриклеточную концентрацию ионов натрия, калия и кальция, а также на клеточную гибель в культуре клеток меланомы B16F10. Материалы и методы. Клетки меланомы B16F10 инкубировали с рибофлавином и подвергали воздействию лазерного излучения (450 нм, 4,2 Дж/см2). Оценку внутриклеточной концентрации ионов натрия, калия и кальция, а также уровней апоптоза и некроза проводили с использованием флуоресцентной микроскопии с применением ион-селективных красителей, красителей Yo-PRO и пропидия йодида. Количественный анализ выполняли на основе скорректированной интегральной флуоресценции клеток. Результаты. Лазерное излучение и рибофлавин по отдельности вызывали умеренные изменения ионного гомеостаза и показателей клеточной гибели. Комбинированное фотодинамическое воздействие приводило к выраженному нарушению ионного баланса, характеризующемуся повышением внутриклеточной концентрации Na⁺ и Ca²⁺ и снижением уровня K⁺, а также к достоверному увеличению числа флуоресцентных маркеров апоптоза и некроза, особенно через 3 ч после воздействия.
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
Статья научная
Микропластик рассматривается как потенциально опасный фактор загрязнения окружающей среды, однако его влияние на дыхательную систему остается недостаточно изученным. Оценка цитологических и биохимических параметров бронхоальвеолярной лаважной жидкости может быть использована для описания раннего локального ответа дыхательных путей у крыс. Цель – оценить изменение цитологических и биохимических параметров бронхоальвеолярной лаважной жидкости при остром однократном воздействии микрочастиц полистирола размером 300 нм в эксперименте. Материалы и методы. На двух группах самок крыс (n=14) исследовали эффекты однократного интратрахеального введения микрочастиц полистирола. Через 24 ч проводили бронхоальвеолярный лаваж с последующей оценкой цитологического состава и биохимических показателей лаважной жидкости (активность ферментов, концентрация общего белка). Стадия эстрального цикла не определялась; все манипуляции выполнялись в одно и то же время суток для минимизации циркадной вариабельности. Результаты. Было показано, что однократная интратрахеальная инстилляция частиц полистирола вызывает статистически значимый нейтрофильно-лимфоцитарный сдвиг в жидкости бронхоальвеолярного лаважа при отсутствии признаков массивного цитолиза. Изменения соответствуют картине раннего неспецифического ответа дыхательных путей на инертные частицы, описанной в экспериментальных моделях для других типов субмикронных частиц. Выводы. Полученные данные характеризуют ранний локальный ответ дыхательных путей на воздействие частиц в экспериментальной модели. Отсутствие выраженных признаков цитотоксичности не может рассматриваться как свидетельство полной безопасности микрочастиц полистирола при остром воздействии. Необходимы дальнейшие исследования с расширенным спектром маркеров, длительным наблюдением и учетом сочетанного воздействия с экологически значимыми токсикантами для объективной оценки микрочастиц пластика как фактора повреждения легочной ткани.
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
