Открытый доступ Открытый доступ  Доступ закрыт Доступ предоставлен  Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Том 21, № 3 (2023)

Обложка

Весь выпуск

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Обзоры

Механизмы защиты клеток от наноструктурированных материалов

Морозова О.В.

Аннотация

Введение. Проникновение неорганических и органических наноматериалов через органы дыхания, кожу и пищеварительную систему повышает риски иммунозависимых, наследственных и онкологических заболеваний. Локализация и стабильность наночастиц определяются механизмами межклеточного и внутриклеточного везикулярного транспорта.

Цель: изучение проникновения, направленного внутриклеточного транспорта, деградации и секреции наноструктурированных материалов с использованием механизмов везикулярного транспорта, доиммунной неспецифической резистентности и адаптивного иммунитета.

Результаты. Физико-химические свойства наноматериалов обуславливают их высокую реакционную способность и экономичность, проникновение в организмы с преодолением всех защитных барьеров и в любые клетки посредством эндоцитоза, макропиноцитоза и фагоцитоза. Развитие нанотехнологий вызывает опасения в связи с рисками: 1) цитотоксичности наноматериалов, продуктов их внутриклеточного метаболизма и доставляемых веществ; 2) иммунозависимых заболеваний, связанных с нарушениями иммунного статуса, хроническими воспалениями, аллергическими и аутоиммунными осложнениями. Эндоцитоз и фагоцитоз наноматериалов приводят к деградации чужеродных веществ в лизосомах и секреции как свободных наночастиц, так и внеклеточных везикул и лизосом, содержащих наночастицы. Для межклеточного обмена наноструктурами образуются туннельные нанотрубки. Нейтрофильные внеклеточные ловушки обеспечивают барьеры для депонирования наноструктур. Защитные реакции организма состоят в фагоцитозе наноматериалов макрофагами, детоксикации в печени и селезенке с последующим выведением из организма, и неспецифической доиммунной резистентности с индукцией экспрессии генов цитокинов.

Заключение. Естественные механизмы защиты клеток основаны на деградации наночастиц в лизосомах, секреции чужеродных материалов в свободном виде, в составе внеклеточных везикул или лизосом, в образовании туннельных нанотрубок и нейтрофильных внеклеточных ловушек. Помимо этого, презентация антигенов иммунной системе приводит к экспрессии генов цитокинов, определяющих развитие защитных реакций организма.

Молекулярная медицина. 2023;21(3):3-11
pages 3-11 views

Молекулярные механизмы нейровоспаления и депривации сна при развитии возраст- ассоциированной когнитивной дисфункции

Назарова К.Е., Костромина Р.А., Малиновская Н.А., Хилажева Е.Д., Комлева Ю.К.

Аннотация

Введение. Провоспалительные цитокины, образующиеся у пожилых лиц в повышенных концентрациях, значительно нарушают нейрогенез в зубчатой извилине гиппокампа, долговременную потенциацию, изменяют морфологию и функцию нейронов, усиливают апоптоз. Это приводит к ухудшению эпизодической памяти, исполнительных функций и пространственного обучения, а также к нейродегенерации. Половина пожилых людей страдает от нарушений сна. Бессонница вызывает активацию микроглии и увеличивает круглосуточную экспрессию провоспалительных цитокинов, что усиливает уже существующее воспаление, которое, в свою очередь, усугубляет бессонницу.

Цель. Систематизация научных данных о роли нарушений сна в развитии нейровоспаления у пожилых, других причинах и последствиях этого состояния, а также о методах коррекции бессонницы в пожилом возрасте.

Материал и методы. Проведен анализ основных зарубежных и отечественных источников по базам данных PubMed/Medline, e-Library.ru.

Заключение. Старение связано с неизбежным накоплением клеточных повреждений и истощением эндогенных механизмов для устранения DAMPs. Их избыточное количество чрезмерно активирует NLRP3 инфламмасому, экспрессирующую провоспалительные цитокины. Хроническая депривация сна при старении возникает из-за нарушений во взаимодействии гомеостатических механизмов сна с параметрами циркадных часов, что приводит к повышению уровня провоспалительных цитокинов. Повышенный уровень нейровоспаления нарушает выживаемость и пролиферацию новых нейронов, их правильную интеграцию в ранее существовавшие нейронные сети гиппокампа, кодирующие пространственную информацию. Также уменьшению размера гиппокампа при нарушениях сна способствует усиленный апоптоз, нарушения глиогенеза, дендритная атрофия и потеря синапсов.

Снижение уровня нейрогенеза гиппокампа коррелирует с развитием дефицита памяти и обучения, при этом сильнее страдают более сложные функции – разделение шаблонов и когнитивная гибкость.

Для коррекции негативных последствий хронического нейровоспаления обсуждается использование поведенческих стратегий для улучшения качества сна у пожилых (соблюдение гигиены сна, умеренные физические нагрузки и социальная активность).

Молекулярная медицина. 2023;21(3):12-21
pages 12-21 views

Оригинальные исследования

Предиктивные клинико-лабораторные аспекты взаимосвязи концентраций железа, трансферрина и ферритина в сыворотке крови

Намиот Е.Д., Морозова Г.Д., Садыков А.Р., Логвиненко А.А., Юрасов В.В., Скальный А.В.

Аннотация

Введение. Оценка статуса железа на индивидуальном и популяционном уровне является актуальной задачей. Однако интерпретация результатов связана с рядом трудностей. Воспалительный процесс, нарушения углеводного обмена и другие неспецифические реакции организма затрудняют адекватную характеристику статуса железа.

Изменение уровня железа в сыворотке может быть предиктором развития дефицита или избытка ферритина и трансферрина. И наоборот, ферритин и трансферрин могут выступать в роли предикторов развития дефицита или избытка железа.

Цель исследования. Выявление прогностической значимости определения железа, ферритина и трансферрина в сыворотке.

Материал и методы. Исследование выполнено на основании базы данных лабораторных анализов, сданных в ходе лабораторной практики. В сыворотке крови измерялись ферритин, трансферрин, железо. Количество лабораторных тестов на ферритин, трансферрин, железо в сыворотке в сумме составило 4292. Для оценки дефицита или избытка исследуемых аналитов мы используем модель ROC-кривой, которая широко используется для определения диагностической ценности новых маркеров. В настоящем исследовании это попытка косвенно оценить обмен железа в целом, опираясь на минимальное количество лабораторных тестов.

Результаты. Концентрация железа в сыворотке может выступать предиктором в оценке дефицита или избытка ферритина. Как и ферритин может быть предиктором в оценке концентрации железа. Здесь была выявлена сильная гендерная зависимость. Пороговые значения, которые были рассчитаны как коэффициент максимальных значений произведения чувствительности и специфичности, отличаются у мужчин и женщин более чем в семь раз. Возможно предсказать избыток трансферрина, но не была показана вероятность выявления его дефицита. Также возможно на основе значений трансферрина предсказать развитие дефицита железа.

Заключение. В работе показана возможность взаимосвязи содержания в сыворотке крови железа, ферритина и трансферина, по результатам лабораторных тестов, выходящих за рамки референсных значений.

Молекулярная медицина. 2023;21(3):22-28
pages 22-28 views

Изменения сосудистой структуры сетчатки и биохимических маркеров крови у белых крыс на модели кратковременной артериальной гипертензии

Алиева Г.В., Гараева Г.Г.

Аннотация

Введение. В лечении артериальной гипертензии (АГ) достигнуты большие успехи. Однако несмотря на то, что новые технологии проложили дорогу практической медицине, число смертей и инвалидности от болезней сердечно-сосудистой системы продолжает увеличиваться. Среди этих патологий важное место занимает АГ.

Цель исследования. Определить корреляционную связь между изменениями содержания креатинина, мочевины, остаточного азота (ОА), активности ферментов креатинфосфокиназы (КФК) и лактатдегидрогеназы (ЛДГ) в крови в начальной стадии АГ и сосудистой структуры сетчатки.

Материал и методы. Исследования проведены на 15 кроликах породы шиншилла массой тела 3–4 кг, которые были разделены на 3 группы по 5 голов в каждой. Концентрацию креатинина, мочевины, ОА, активности КФК и ЛДГ в крови определяли с помощью наборов реагентов производства компании Human на полуавтоматическом приборе BioScreen-2000 производства США.

Результаты и обсуждение. Установлено, что у интактных кроликов (1-я группа) систолическое АД колебалось в пределах 100–130 мм рт. ст., а диастолическое – 70–84 мм рт. ст. Креатинин крови колебался от 70 до 84 мг/дл, а концентрация мочевины — от 10 до 42 мг/дл. Активность ЛДГ варьировала в широких пределах от 230 до 430 ед/л. Общая площадь артерий среднего диаметра составляет 4800–5600 мкм3, а размер их проницаемости – 150–290 км. В результате введения в вену подопытным животным, включенным во 2-ю группу в течение 3 сут эргометрина малеата (ЭМ) уровень АД изменялся умеренно по сравнению с 1-й группой. На фоне относительно умеренного повышения АД, количество креатинина в крови увеличилось на 5% по сравнению с 1-й группой. Концентрация мочевины увеличилась на 12%. Активность КФК в крови значительно (4%) увеличилась, в отличие от ОА. Активность фермента ЛДГ значительно увеличилась (10%) (р=0,05). В 3-й группе наблюдалось повышение систолического и диастолического АД. Количество ОА значительно увеличилось. Значительные изменения наблюдались в концентрациях маркеров, характеризующих функциональное состояние печени (КФК, ЛДГ).

Заключение. Таким образом, можно сделать вывод, что кратковременное введение в организм ЭМ умеренно повышает АД.

Молекулярная медицина. 2023;21(3):29-38
pages 29-38 views

Влияние полипептидных комплексов на стимуляцию клеточной пролиферации тканей экспериментальных животных

Рыжак Г.А., Чалисова Н.И., Иванова П.Н., Егозова Е.С.

Аннотация

Введение. Актуальной задачей современной молекулярной биологии и медицины является исследование механизмов регулирования многоклеточных систем и сложного равновесного состояния между клеточной пролиферацией и апоптозом в тканях организма.

Цель исследования. Целью исследования было выявление влияния полипептидных комплексов (ППК) и соответствующих коротких пептидов на клеточную пролиферацию в тканях печени, мочевого пузыря млекопитающих и птиц.

Метод. Метод органотипического культивирования тканей печени и мочевого пузыря крыс и 17-дневных эмбрионов цыплят использовался для быстрого скрининга биологической активности исследуемых веществ.

Результаты. Установлено тканеспецифическое влияние ППК и содержащихся в них коротких пептидов на ткани животных различных видов, Индекс площади эксплантатов статистически достоверно увеличивался на 21–29% по сравнению с контролем.

Заключение. Полученные данные создают базу для разработки и быстрого тестирования препаратов, предназначенных для лечения пациентов с патологическими процессами в тканях печени и мочевого пузыря.

Молекулярная медицина. 2023;21(3):39-42
pages 39-42 views

Клинико-микроскопический анализ клеточно-молекулярных коммуникаций при фокальной кортикальной дисплазии IIIс

Митрофанова Л.Б., Расулов З.М., Воробьева О.М., Горшков А.Н., Стерхова К.А., Улитин А.Ю.

Аннотация

Корковая дисламинация с дисморфизмом нейронов возникает при артериовенозной мальформации (АВМ) и сопровождается эпилепсией и классифицируется как FCD IIIc. Ее этиологию и патогенез еще предстоит определить.

Цель исследования. Уточнить клеточный состав и экспрессию различных рецепторов при АВМ и ее перифокальной зоны при FCD IIIc и без таковой.

Материал и методы. Проведено морфологическое исследование операционного материала головного мозга 14 пациентов с FCD IIIc, 13 пациентов с АВМ без эпилепсии с использованием антител к Ang1, Ang2, Ki-67, MHC1, CD34, NeuroD1, NG2, CD117, PrgRc, ErgRc, SSTR2, GH, SMA, GFAP, а также электронная микроскопия АВМ у 1 пациента с FCD IIIc.

Результаты. В стенках сосудов АВМ с эпилепсией и без таковой выявлены СD34+-эндотелиоциты, СD34+/CD117+/NeuroD1+-телоциты, SMA+-гладкомышечные клетки, NG2+-перициты. Рубцовая зона из CD117+-телоцитов, формирующих 3D-структуру, определялась у 50% пациентов с FCD IIIc и 46% больных с АВМ. Электронная микроскопия подтвердила наличие перицитов и телоцитов в составе мелких сосудов АВМ. Ни в одном случае не выявлено экспрессии PrgRc, ErgRc и GH, в то время как SSTR2 определялись в клетках сосудов всех АВМ и перифокальной зоны. Статистически достоверно уровень экспрессии MHC1 был выше в сосудах АВМ, чем вокруг сосудов (р<0,001), а NeuroD1 – в сосудах АВМ, чем в сосудистых почках (р<0,001), в то время как достоверно больше NG2+-перицитов было в перифокальной зоне, чем в АВМ (p=0,02), а CD117+-телоцитов – в АВМ и перифокальной зоне, чем в сосудистых почках (р<0,001).

Заключение. Исследование позволило уточнить клеточный состав АВМ и ее перифокальной зоны, обнаружив перициты и телоциты; не выявило различий при мальформации с эпилепсией и без нее. Выраженная экспрессия SSTR2 в АВМ открывает новые возможности для терапии аналогами соматостатина.

Молекулярная медицина. 2023;21(3):43-50
pages 43-50 views

Система матриксные металлопротеиназы/ ингибиторы в патогенезе инфильтративного туберкулеза легких в зависимости от резистентности штаммов Mycobacterium tuberculosis к противотуберкулезной терапии

Эсмедляева Д.С., Алексеева Н.П., Дьякова М.Е.

Аннотация

Введение. В связи с ростом во всем мире лекарственной устойчивости (ЛУ) штаммов Mycobacterium tuberculosis (МБТ) к противотуберкулезным препаратам (ПТП), актуален поиск молекулярных маркеров эффективности лечения. Матриксные металлопротеиназы (ММП) и их тканевые ингибиторы (ТИМП) являются маркерами деструкции и ремоделирования.

Цель исследования. Изучить особенности показателей системы ММП/ингибиторы у больных инфильтративным ТЛ (ИТЛ), в зависимости от ЛУ МБТ к ПТП и определить их значимость в качестве молекулярных маркеров эффективности терапии.

Методы. В сыворотке крови 115 больных ИТЛ (у 58 выявлялись лекарственная чувствительность (ЛЧ), у 57 – ЛУ штаммы МБТ к ПТП) определяли концентрации ММП: ММП-1,-3,-8,-9 и их тканевого ингибитора-1 (ТИМП-1) с использованием наборов R&D Systems (Minneapolis, MN, США), а активность α2-макроглобулина (α2-МГ), протеиназного ингибитора (ПИ) и нейтрофильной эластазы (ЭЛ) по торможению синтетических субстратов. Эффективность интенсивной фазы терапии оценивали ретроспективно. Применяли Statistica 10.0 (StatSoft, Inc.): ковариационный и факторный анализ; процедура классификации осуществлялась в R.

Результаты. У больных ИТЛ отмечалось нарушение баланса в системе ММП/ингибиторы в сторону протеиназ вне зависимости от ЛУ. Изменения ММП, ТИМП-1 и ЭЛ были однонаправлены с суммарным объемом фокусов и распада, а также числом нейтрофилов и СОЭ вне зависимости от ЛУ. Комбинации из протеиназ в сочетании с результатами лучевых методов исследования до начала терапии у больных ИТЛ могут быть молекулярными маркерами направленности репаративных изменений.

Заключение. Методами многомерной статистики показано, что изменения показателей системы ММП/ингибиторы у больных ИТЛ до начала терапии не связанны с характеристикой резистентности штаммов МБТ к ПТП, а являются объективным критерием активности и распространенности специфического процесса, а комбинации из ММП отражают направленность его изменений.

Молекулярная медицина. 2023;21(3):51-57
pages 51-57 views

VDAC1-зависимые митохондриальные эффекты соединений, содержащих 4-гидрокси-3,5-ди-третбутил – фенильный заместитель в условиях экспериментальной фокальной ишемии головного мозга

Поздняков Д.И.

Аннотация

Введение. Ишемический инсульт (ИИ) является одной из самых распространенных причин смерти и первичной инвалидности населения. В лечении ИИ, особенно его осложнений, находят место нейропротекторные средства, среди которых выделяются корректоры митохондриальной дисфункции.

Цель исследования. Оценить VDAC1-зависимые митохондриальные эффекты соединений, содержащих 4-гидрокси-3,5-ди-третбутил фенильный заместитель, в условиях экспериментальной ишемии головного мозга.

Материал и методы. Ишемию головного мозга моделировали у крыс линии Wistar путем необратимой термокоагуляции средней мозговой артерии. Изучаемые соединения (7 объектов) и референс-препарат этилметилгидроксипиридина сукцинат вводили после воспроизведения ишемии перорально, однократно в день, на протяжении 72 ч. По истечении указанного времени у животных оценивали изменение концентрации АТФ, апоптоз-индуцирующего фактора, каспазы-3, митохондриального пероксида водорода и VDAC1 в мозговой ткани.

Результаты. В ходе исследования показано, что применение изучаемых соединений у животных с фокальной ишемией способствовало повышению концентрации АТФ, при снижении содержания митохондриального пероксида водорода и активности реакций каспаза-зависимого и каспаза-независимого апоптоза. Также было установлено снижение концентрации VDAC1 у животных, получавших анализируемые соединения, которое коррелировало с изменением концентрации АТФ (r=0,89714), апоптоз-индуцирующего фактора (r=0,92367) и митохондриального пероксида водорода (r=0,87629).

Заключение. На основании полученных данных можно предположить, что митохондриальные эффекты соединений, содержащих в структуре 4-гидрокси-3,5-дитретбутил фенил, которые проявляются в виде уменьшения генерации митохондриальных активных форм кислорода, снижении интенсивности реакций внутреннего пути апоптоза и повышении концентрации АТФ, связаны с влиянием данных соединений на активность каналов VDAC1.

Молекулярная медицина. 2023;21(3):58-64
pages 58-64 views

TREC и KREC у новорожденных разного гестационного возраста

Ипполитова Л.И., Иванцова Е.Н., Кудлай Д.А., Паничев К.В., Кокорева С.П.

Аннотация

Введение. Первичные иммунодефициты (ПИД) – врожденные нарушения иммунной системы, вызывающие при несвоевременной диагностике и лечении тяжелые, хронические, аутоиммунные, инфекционные и онкологические заболевания. Учитывая, что ПИД зачастую не имеют специфических клинических проявлений, больные с данной группой заболеваний выявляются уже достаточно поздно, в результате чего полученные осложнения уже не могут быть вылечены в рамках стандартных лечебных протоколов. Таким образом, введение в программу неонатального скрининга дополнительных исследований для определения состояния Т – и В-клеточного звена иммунитета позволит избежать развития тяжелых осложнений у детей с ПИД и позволит начать своевременное лечение.

Цель исследования. Определить уровни TREC и KREC и их взаимосвязь с другими показателями у новорожденных разного гестационного возраста.

Методы. В данной работе представлены результаты реализации пилотной программы неонатального скрининга первичных иммунодефицитов в Воронеже и Воронежской области. У 126 новорожденных были определены маркеры Т- и В-клеточного лимфопоэза путем количественной оценки кольцевых молекул ДНК TREC и КREС методом ПЦР-РВ из сухих пятен крови на базе БУЗ ВО ВОКБ №1 ПЦ. Были оценены такие критерии, как пол, гестационный возраст, масса тела, общий анализ крови (показатель уровня лейкоцитов) при поступлении и ближайший к проведению неонатального скрининга, С-реактивного белка (СРБ) при поступлении и ближайший к проведению неонатального скрининга, наличие отягощенного соматического и акушерско-гинекологического анамнеза. Выведены основные закономерности в динамике уровней KREC и TREC в исследуемых группах. Образцы крови были получены в ходе стандартной программы скрининга новорожденных путем забора пяточной крови на специальные фильтровальные бумажные тест-бланки – карты Гатри.

Результаты. Уровни TREC и KREC возрастают с увеличением срока гестации, однако у всех недоношенных детей остаются ниже установленных нормативных значений. Значимый прирост выявляемых показателей наблюдается именно на протяжении последних недель внутриутробной жизни. Оценивая показатель «масса тела» выявлено, что наиболее часто сниженные уровни TREC и KREC наблюдались у новорожденных с массой тела 1500–2000 г, реже всего – у новорожденных массой более 2500 г. При оценке показателя «отягощенный акушерско-гинекологический (ОАГА) и отягощенный соматический анамнез (ОСА)» выявлено, что во всех выделенных группах в 100% случаев у матерей новорожденных в анамнезе наблюдался ОАГА и ОСА. Оценивая другие сравниваемые критерии, было выявлено, что наиболее часто сниженные уровни TREC и KREC наблюдались у новорожденных в сроке гестации 29–32 нед.

Заключение. Динамика увеличения уровня TREC и KREC отмечается с увеличением срока гестации и массы тела, и уже на 29–32-й неделе (масса тела >1500 г) становится наиболее информативной ввиду того, что пул клеток, отвечающих за реализацию клеточного и гуморального иммунитета, может наиболее адекватно ответить на различные значимые воздействия на организм.

Молекулярная медицина. 2023;21(3):65-72
pages 65-72 views

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах