


Том 60, № 4 (2024)
ОБЗОРЫ
Роль апоптоз-ассоциированных белков Р53 и BCL-2 в патогенезе заболеваний нервной системы
Аннотация
Заболевания центральной нервной системы занимают ведущее место, наряду с сердечно-сосудистыми и онкологическими, и доля пациентов, страдающих болезнями нервной системы, увеличивается по мере старения населения. В эту группу входят острые состояния, такие, как ишемический инсульт, и хронические многофакторные заболевания — болезни Альцгеймера и Паркинсона, эпилепсия и др. Разработка специфических методов их лечения затруднена, а эффективность имеющихся препаратов невысока. В основе практически всех заболеваний головного мозга лежат общие механизмы, такие как окислительные стресс, воспаление и гибель нейронов. Чаще всего клетки гибнут путём апоптоза из-за нарушения баланса между проапоптотическими и антиапоптотическими факторами. В данной работе рассмотрены два из них: способствующий апоптозу фактор транскрипции и супрессор опухолей р53 и противостоящий ему белок В-клеточной лимфомы Bcl-2. Выбор данных белков для исследования обусловлен тем, что оба белка являются ключевыми регуляторами апоптоза и имеют важное значение в патогенезе нервных заболеваний, поскольку зрелые нейроны не являются пролиферирующими клетками. Белок р53 участвует в регуляции множества генов, ответственных за репарацию ДНК, апоптоз, другие биохимические клеточные процессы, особенно важно это при исследовании патологии нейронов. Bcl-2 подавляет апоптоз в различных клетках, в том числе нейронах, контролируя проницаемость мембран митохондрий и ингибируя каспазы. При заболеваниях его экспрессия может как повышаться, например, в случае злокачественных опухолей, так и снижаться, как в случае с нейродегенеративными процессами. Установлено, что р53 и Bcl-2 находятся в тесном взаимодействии в процессе регуляции апоптоза, их соотношение может являться важным прогностическим фактором. Целью данной работы была оценка роли этих белков в патогенезе различных заболеваний нервной системы, и поиск общих закономерностей изменений их экспрессии и коэкспрессии.



ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
Уровень триптофановых сигнальных молекул у детей с различной динамикой развития ожирения
Аннотация
Высокая заболеваемость ожирением у детей является крайне актуальной проблемой современной системы здравоохранения многих стран. Отмечается рост заболеваемости ожирением у детей и в России, что опасно не только развитием соматических сопутствующих патологий, но и нарушением социальной адаптации детей. Вне сомнения, поиск ранних биохимических показателей стабилизации и прогресса ожирения в более старшем возрасте имеет очень важное значение для формирования группы риска и своевременной профилактики развития ожирения и его осложнений. В нашем исследовании было показано, что при оценке различной динамики развития ожирения необходимо учитывать пол ребенка, что игнорируется во многих случаях. В качестве индикатора, ассоциированного со стабилизацией или прогрессированием ожирения у девочек, может рассматриваться снижение сывороточной концентрации серотонина. Тогда как у мальчиков, склонных к стабилизации и/или прогрессированию ожирения, в качестве маркера-предиктора может выступать сниженный сывороточный уровень индол-3-акрилата. Также потенциальным показателем стабилизации/прогресса ожирения у детей обоих полов может быть повышенный уровень индол-3-карбоксальдегида в кале.



Сравнительная скелетотопия поясничного отдела спинного мозга млекопитающих
Аннотация
Спинной мозг — наиболее филогенетически древнее образование центральной нервной системы. Более быстрый рост позвоночника по отношению к спинному мозгу в онтогенезе приводит к тому, что у взрослых млекопитающих некоторые сегменты спинного мозга смещены рострально по отношению к одноименным позвонкам, что называют восхождением спинного мозга. На основе литературных данных проводили сравнение скелетотопии поясничного отдела спинного мозга 17-и видов млекопитающих. У 4-х видов также проводили сравнение скелетотопии новорожденных и взрослых животных. Определяли отношение длины сегмента L2 к длине позвонка VL2 и номер позвонка, в котором находится 29-й сегмент спинного мозга, характеризующие степень восхождения. На основе литературных данных определялись часто используемые в сравнительных исследованиях характеристики: ловкость пальцев и коэффициент энцефализации. Показано, что различные виды в большей степени отличаются между собой относительной длиной верхних поясничных сегментов, а в рамках одного вида новорожденные отличаются от взрослых особей относительной длиной нижних поясничных сегментов. Для большинства видов степень восхождения спинного мозга значимо положительно коррелирует с ловкостью пальцев и коэффициентом энцефализации. Рассмотренные макроанатомические характеристики спинного мозга могут быть использованы для анализа взаимосвязей адаптационных механизмов у различных видов млекопитающих.



Влияние фенантрена на электрическую активность желудочковых кардиомиоцитов трески (Gadus Morhua)
Аннотация
Добыча нефти на арктическом шельфе и ее транспортировка по Северному морскому пути создают повышенные риски загрязнения экосистем морей Арктики нефтью и нефтепродуктами. На сегодняшний день известно, что наиболее токсичными компонентами нефти являются полиароматические углеводороды (ПАУ), и среди них преобладающим по концентрации в нефти и физиологическим эффектам является фенантрен. Фенантрен влияет на электрическую активность сердца рыб, однако его эффекты видоспецифичны. При этом влияние фенантрена на работу сердца рыб Арктики, в том числе экономически важных промысловых видов, исследовано недостаточно. В данной работе рассмотрено влияние фенантрена на электрическую активность и ионные токи в желудочковом миокарде трески (Gadus morhua). Основными ионными токами в рабочем миокарде трески были IKr, IK1, INa и ICa. Фенантрен (1 мкМ) не вызывал изменений в длительности потенциалов действия, зарегистрированных в изолированных желудочковых кардиомиоцитах трески методом пэтч-кламп. При этом фенантрен подавлял быстрый ток задержанного выпрямления IKr на 61.33 ± 3.94%, снижая реполяризационный резерв кардиомиоцитов. Фенантрен не влиял ни на уровень потенциала покоя, ни на фоновый ток входящего выпрямления IK1. Также в присутствии фенантрена в миоцитах трески снижалась скорость фазы быстрой деполяризации потенциалов действия, что было обусловлено подавлением быстрого натриевого тока INa. Наконец, фенантрен незначительно снижал амплитуду кальциевого тока ICa и ускорял его инактивацию, что суммарно приводило к снижению количества заряда, переносимого ICa. Таким образом, влияние фенантрена на миокард трески на клеточном уровне можно охарактеризовать как потенциально проаритмическое, что делает популяции трески в морях Арктики уязвимыми к загрязнению водной среды компонентами нефти при разливах последней в случае техногенных катастроф.



Иммунофлуоресцентное выявление и определение локализации Ca²⁺-сенсорных белков в двигательной мускулатуре дождевого червя Lumbricus terrestris
Аннотация
Методом иммунофлуоресцентного мечения препаратов соматической мышцы дождевого червя показано присутствие в последних кальмодулина, Ca²⁺-кальмодулин зависимой протеинкиназы типа 1 и типа 2, синаптотагмина типа 2 и типа 7 и кальциневрина А. Данные белки определяются как в синаптических, так и во внесинаптических регионах двигательной мышцы. Однако для синаптотагмина типа 2 и типа 7, кальциневрина А установлена их преимущественная локализация в зоне нервно-мышечных синапсов. При этом синаптическая локализация для синаптотагмина типа 7 и кальциневрина А выражена наиболее отчетливо.



Влияние апамина на профили внеклеточно регистрируемых потенциалов действия кардиомиоцитов субэпикарда в модели инфаркта миокарда у крыс
Аннотация
Роль Ca²⁺-активируемых калиевых каналов низкой проводимости (SK) в патогенезе кардиомиопатий различной этиологии остается малоизученной. Целью данной работы было оценить влияние блокатора этих каналов апамина на электрогенез внеклеточно регистрируемых потенциалов действия (вПД) субэпикардиальных миоцитов левого желудочка изолированных сердец ложнооперированных крыс и крыс с инфарктом миокарда, вызванным ишемией-реперфузией. Было установлено, что локальная доставка в зону регистрации вПД блокатора SK-каналов апамина в концентрации 500 нМ не влияла на профили вПД в группе ложнооперированных крыс, но вызывала существенное замедление времени реполяризации и снижение фазы следовой гиперполяризации вПД в группе крыс с инфарктом миокарда. Полученные данные предполагают о том, что указанные изменения в электрогенезе вПД после инфаркта могут быть связаны с усилением экспрессии и/или активности SK-каналов в субэпикардиальных миоцитах. Обсуждается возможная роль этих каналов в структурно-функциональном ремоделировании миокарда левого желудочка сердца после ишемии-реперфузии.



Концентрация и состав циркулирующих адипоцитарных везикул у больных с полипами толстой кишки и колоректальным раком
Аннотация
Внеклеточные везикулы (ВВ) представляют собой гетерогенную популяцию мембранных частиц размером менее 1 мкм, секретируемую различными типами клеток. Большинство циркулирующих в крови человека ВВ являются частицами тромбоцитарного, лейкоцитарного, эритроцитарного и эндотелиального происхождения. Состав циркулирующих адипоцитарных ВВ при различных патологических состояниях практически не изучен. Малые ВВ из плазмы крови больных колоректальным раком (КРР) и полипами толстой кишки с наличием ожирения или метаболического синдрома выделены методом ультрафильтрации с двойным ультрацентрифугированием. Для изучения состава адипоцитарных ВВ использовали иммунопреципитацию в сочетании с Вестерн блоттингом и проточную цитометрию. Фракции везикул (FABP4- и CD11b-иммунопреципитированные ВВ, а также ВВ содержащиеся в супернатанте после удаление CD11b-позитивных ВВ) содержали комплекс адипоцитарных маркеров (FABP4, PPAR-γ и перилипин 1). Преципитированные на CD11b-покрытых частицах ВВ моноцитарно-макрофагального происхождения у больных КРР без ожирения характеризовались сочетанной гиперэкспрессией FABP4 и перилипина 1, в то время как для больных КРР с метаболическим синдромом или ожирением такая гиперэкспрессия была нехарактерна. Фракция истинно адипоцитарных везикул (супернатант после удаление CD11b-позитивных ВВ) характеризовалась наличием у всех больных комплекса адипоцитарных маркеров с преимущественной экспрессией в ней FABP4 как у больных с метаболическим синдромом/метаболически здоровым ожирением, так и больных без метаболических нарушений. Для больных без ожирения для корректной характеристики циркулирующих ВВ из препаратов ВВ необходимо удалять методом иммунопреципитации или аналогичными методиками фракцию CD11b-позитивных моноцитарно-макрофагальных ВВ, а в супернатанте после удаления/cорбции преципитированных ВВ — изучать состав адипоцитарных везикул, используя набор маркеров (FABP4, PPAR-γ, перилипин 1 и др.). Причем у больных с метаболическими нарушениями с учетом незначительной экспрессии FABP4 в составе CD11b-иммунопреципитированных ВВ, по-видимому, предварительная деплеция препаратов везикул не столь необходима.



Иммунизация самцов мышей BALB/c и C57BL/6 изменяет состав их мочи и реакцию самок на ее запах
Аннотация
Запах играет важную роль в коммуникации животных и выборе партнера для спаривания. После заражения или активации иммунной системы самцов мышей запах их мочи становится менее привлекательным для половозрелых самок. Развитие иммунного ответа на ранних стадиях связано с продукцией различных цитокинов, как провоспалительных, так и противовоспалительных. Чтобы исследовать химическую основу наблюдаемых различий и проанализировать эффекты взаимодействия самок с запахом антигенстимулированных самцов, мы иммунизировали самцов инбредных линий мышей BALB/c (Th1) и C57BL/6 (Th2) гемоцианином (KLH). Для самок обеих исследованных линий привлекательность запаха мочи самцов, собранной через 3 дня после иммунизации, оказалась ниже по сравнению с запахом контрольных самцов. При этом самки линии BALB/c меньше обнюхивали мочу иммунизированных самцов, а самки C57BL/6 демонстрировали меньшую продолжительность груминга в тестах с мочой иммунизированных самцов. Измененная реакция самок на запах мочи самцов, собранной на 3-й день после введения KLH, совпала с антиген-индуцированной модуляцией относительных уровней летучих органических соединений (ЛОС), которые были обнаружены в образцах мочи методами газовой хроматографии и масс-спектроскопии. (ГХ-МС). У самцов обеих линий после введения KLH наблюдалось увеличение содержания нонаналя, бензотиазола, а также 2-втор-бутил-4,5-дигидротиазола, и [1,4,5]-оксадитиоэпана. При этом не было обнаружено соединений, содержание которых разнонаправленно изменяется в моче самцов после иммунизации в зависимости от линии животного.



Развитие колонии каирской иглистой мыши (Acomys Cahirinus) в лабораторных условиях
Аннотация
Каирская иглистая мышь (Acomys cahirinus) — уникальная животная модель для изучения онтогенеза и регенерации. При этом особенности биологии этих животных, в частности, малоплодность, значительно затрудняют исследовательскую работу. Целью данной работы было изучение поведения и репродукции каирской иглистой мыши и создание репродуктивного ядра колонии в лабораторных условиях. В настоящей статье описаны особенности содержания каирских иглистых мышей и приёмы работы с ними, такие как оптимизация рациона и условий содержания, особенности хендлинга и маркировки, а также представлены некоторые репродуктивные показатели колонии. Мы оптимизировали условия содержания животных, модифицировав пищевой рацион иглистых мышей добавлением в него членистоногих — важного компонента естественного природного рациона, а также создав условия обогащённой среды (беговые колеса, тубусы, домики). Как итог, получен прирост поголовья животных более чем на 50% в течение 9 мес; общая выживаемость потомства составила 98%.


