Молекулярная медицина

Введение. Данный обзор посвящен изучению строения, свойств, эволюции гемоглобинов, биохимическим и клиническим аспектам применения нейроглобина (Ngb) и фетального гемоглобина (HbF) в норме и при ишемической гипоксии мозга.

Материал и методы. Для поиска актуальной литературы использовали базы данных eLibrary, MedLine и ScienceDirect с 2000 по 2023 гг. Проанализированы данные по Ngb и HbF, преимущественно касающиеся вопросов диагностики и лечения гипоксических поражений ЦНС.

Результаты. Начинается обзор со структурной организации пента- и гексакоординированных гемоглобинов. Представлена эволюция генотипов гемоглобина от гемопротеидов бактерий, представленных в наше время белком Ngb, до эволюционно самого молодого HbF плацентарных млекопитающих. Разнообразие гемоглобинов, позволяет предположить, что транспортная функция гемоглобинов позвоночных появилась относительно недавно при адаптации к увеличивающейся концентрации кислорода в атмосфере, а наиболее древними функциями гемоглобинов должны быть энзиматическая (утилизация NO и кислорода) и сенсорная (по отношению к кислороду). Ngb обнаружен в тканях мозга, сетчатки, некоторых эндокринных железах млекопитающих и человека. Функции Ngb: участие в метаболизме NO, детоксикация активных форм кислорода (АФК), защита от апоптоза, передача сигнала, участие в метаболизме липидов. Что касается HbF, то физико-химические свойства этого гемоглобина исследованы достаточно давно, а более широкое клиническое изучение Ngb и HbF при различной патологии связано с проблемой диагностических тест систем на эти гемопротеиды.

Заключение. Ngb является перспективным препаратом для защиты клеток от гипоксии и гибели нейронов, а препараты на основе Ngb могут найти применение в самых различных областях медицины. Что касается HbF, то разработка иммуноферментного анализа на HbF в гемолизатах крови открывает новые перспективы для диагностики гипоксических и ишемических поражений ЦНС.

Цель исследования. Проанализировать потенциальные риски и технологические ограничения применения методов редактирования генома при нейродегенеративных заболеваниях, а также оценить перспективы их внедрения в клиническую практику.

Материал и методы. Проведен систематический анализ литературы за период 2014–2024 гг. в базах данных PubMed, Cochrane Library, ClinicalTrials.gov, SAGE Premier, Springer и Wiley Journals. Рассмотрены ключевые риски применения технологий редактирования генома, включая нецелевые эффекты, иммунологические реакции и долгосрочные последствия изменений в ДНК нервной ткани.

Результаты. Проанализированы основные технологические ограничения, в том числе проблемы доставки через гематоэнцефалический барьер, низкая эффективность редактирования в постмитотических нейронах и сложности долгосрочной экспрессии компонентов систем редактирования. Оценены перспективы внедрения технологий в клиническую практику с учетом текущего регуляторного ландшафта в различных странах.

Заключение. Несмотря на существенные технологические вызовы и потенциальные риски, развитие методов редактирования генома открывает перспективы для создания эффективных методов лечения нейродегенеративных заболеваний. Ключевыми направлениями дальнейших исследований являются повышение безопасности и специфичности редактирования, оптимизация систем доставки и разработка методов долгосрочного мониторинга последствий генетических модификаций в нервной системе.

Введение. Сахарный диабет типа 1 (СД1) – хроническое аутоиммунное заболевание, сопряженное с тяжелыми осложнениями органов и систем, в том числе с осложнением течения стоматологических заболеваний.

Цель исследования. Определение диагностически значимых показателей цитокинового профиля в ротовой жидкости у пациентов подросткового возраста с СД1 для дальнейшего повышения эффективности профилактики заболеваний пародонта.

Материал и методы. Материалом лабораторно-диагностических исследований стали результаты обследования 55 пациентов с СД1. Пациенты с СД1 были разделены на 2 группы в зависимости от показателей глюкозы крови: 1-я группа (n=28) – пациенты, показатели глюкозы у которых составили ≥7 ммоль/л; 2-я группа (n=27) пациентов с показателями глюкозы ≤7 (ммоль/л); контрольная группа – 28 пациентов. Ткани пародонта оценивали индексами PMA, SBI. Индекс OHI-S отражал состояние гигиены полости рта. Мукозальный иммунитет ротовой жидкости изучали с помощью иммуноферментного анализа (ИФА) анализа по показателям пропротивовоспалительных цитокинов IL-8, IL-10, IL-1β, MCP-1, TNF-α, VEGF-А.

Результаты. Содержание IL-1β в нестимулированной ротовой жидкости у пациентов с СД1 составило 84,1 (95–74,6) пг/мл у пациентов, уровень глюкозы у которых составлял ≤7 ммоль/л, у пациентов, уровень глюкозы у которых составлял ≥7 ммоль/л – 80,1 (115,4–64,9) пг/мл, в группе сравнения – 23,1 (28,2–18,6) пг/мл. Уровень VEGF-A составлял 1340 (1545–967,5) пг/мл, во 2-й группе – 1170 (1517,5–954,8) пг/мл, в 3-й – 1655 (1860–1370,5) пг/мл. Уровень TNF-α был выше у пациентов 1-й группы – 9,8 (11,4–7,5) пг/мл по сравнению со 2-й – 8,3 (10,3–6,6) пг/мл, в 3-й группе – 1 (1,1–0,9) пг/мл (р < 0,05).

Заключение. С помощью анализа ROC-кривых установлено, что данные биомаркеры отличаются лучшей чувствительностью и специфичностью. Увеличение содержания в смешанной слюне IL-8, TNF-α, IL-1β до 285,5 (339,8–214,5), 9,8 (11,4–7,5), 84,1 (95–74,6) пг/мл соответственно характеризовали высокие медианы индексов OHI-s, РМА и SBI, сопряженные с высокой активностью воспалительно-деструктивных изменений в тканях пародонта и нарушением метаболического контроля уровня глюкозы.

Введение. Бронхиальная астма (БА) – воспалительное заболевание, проявляющееся различными фенотипами. Наиболее изученным фенотипом БА является аллергический. Молекулярная аллергодиагностика аллергических заболеваний методом микрочипов дает возможность определить молекулярные профили сенсибилизации пациентов с аллергической БА (АБА), выявить приоритетные молекулы для проведения персонифицированной аллерген-специфической иммунотерапии.

Цель: провести молекулярный анализ сенсибилизации аэроаллергенами взрослых пациентов с АБА в Ростовской области юга России.

Методы. В многоцентровом ретроспективном когортном нерандомизированном исследовании открытым методом проанализированы данные аллергочипов Allergy Explorer 2 (ALEX2) у 166 взрослых пациентов с АБА. Статистическая обработка результатов осуществлялась с помощью пакета программ Microsoft Office Excel 2010 и Statistica 10.0 for Windows.

Результаты. Молекулярный анализ сенсибилизации показал преобладание пыльцевой сенсибилизации с превалированием IgE-опосредованной реакции на пыльцу сорняка амброзии – повышение уровня IgE к основному аллергокомпоненту Amb a 1 (пектат лиазе) зарегистрировано у 73 (43,98%) больных, сенсибилизация к аллергену пыльцы полыни Art v 1 (дефензину) отмечалась у 39 (23,49%). Регистрировались сенсибилизации к аллергенам плесневых и дрожжевых грибов с преобладанием к плесневым грибам – основной молекуле Alternaria alternata (Alt a 1) у 27 (16,27%), реже семейству белков энолаза (Alt a 6) у 2 (1,20%), молекуле Cladosporium herbarum (Cla h 8) у 1,20% (n=2), редко – к Aspergillus fumigatus – к молекуле семейства супероксиддисмутазе (Asp f 6) – у 5 (3,01%) обследованных. Среди дрожжевых грибов сенсибилизация редко встречалась к аллергенам Malassezia sympodialis: молекулам (Mala s 5) и (Mala s 6) – у 1 (0,60%) обследованного взрослого больного АБА.

Заключение. Метод молекулярной аллергодиагностики позволил установить не только спектр и уровень сенсибилизации, но и идентифицировать аллергокомпоненты, играющие причинно-значимую роль в развитии аллергического фенотипа БА у взрослых пациентов. Одномоментный период цветения трав и спороношения грибов в регионе увеличивает антигенную нагрузку, что способствует увеличению сенсибилизации у взрослых больных АБА, трансформации БА в более тяжелые формы, расширению причинно-значимых аллергенов и микст-сенсибилизации.

Введение. В общем случае физиологический ответ тканей на внешние напряжения не является линейным. Известно, что биологические ткани демонстрируют нелинейную зависимость между напряжением и деформацией, хотя истоки этой нелинейности остаются до конца не изученными. В литературе авторы в разные годы предлагали немало форм соответствия σ-ε, но этот вопрос до сих пор является открытым.

Цель работы. В статье формализованы характеристики упругих свойств мягких биологических тканей. Упругое поведение рассмотрено в рамках двухфазной эластин-коллагеновой билинейной модели с переменным модулем упругости и выполнен ее детальный статистический анализ.

Методы. Расчеты производились с помощью системы компьютерной алгебры Mathcad 15.0 с помощью встроенных подгоночных функций linfit, genfit, pwrfit и corr. Параметры невязки опытных и модельных данных оценивали с помощью показателей описательной статистики.

Результаты. Диапазон корреляции эмпирических и модельных данных составил R=0,8696–0,9845, медиана коэффициента корреляции – 0,9616, коэффициент вариации – CV=0,03, что свидетельствует о сильной связи исследованных случайных величин и однородности расчетных процедур. Критическое значение деформации ε=ε_кр, при которой происходит смена механизма деформирования тканей с эластинового на коллагеновый в тканях живых организмов (медиана 0,38) достаточно вариабельно (CV 1,06). Медиана параметров билинейной модели E₁ и E₂ установлена равной 0,02 МПа и 8,0 МПа, CV составил 0,35 и 0,79 соответственно. Определены точки выбросов данных. На основании выполненных расчетов сделан вывод, что модуль Юнга коллагеновых волокон тканей исследованных органов в значительное число раз (больше упругого модуля эластиновых структур; среднее значение 3071,36; медиана 160,00, CV 0,29), что согласуется с литературными данными. Получены зависимости напряжение-деформации феноменологических моделей, альтернативных билинейной. В качестве численного примера рассмотрены ткани периодонтальной связки центрального резца человека.

Заключение. Для описания механизма эволюции деформационных свойств биотканей привлечена терминология физики фазовых переходов, сопровождающихся изменением симметрии. Предложено рассматривать в качестве параметра порядка меру «вовлеченности» коллагеновых структур в общую сопротивляемость тканей деформациям, которая определяется степенью «линеаризации» разветвленной коллагеновой сети в направлении действия одноосной нагрузки.