Российский физиологический журнал им. И. М. Сеченова

Морфофункциональные особенности мшистых волокон гиппокампа

2026-06-01T17:39:28+03:00

Настоящий обзор анализирует эволюцию представлений о морфофункциональной организации мшистых волокон гиппокампа, прослеживая переход от классических описаний статичной структуры к современной концепции высокодинамичной пластичной системы. В работе систематизированы последние достижения, демонстрирующие ключевую роль мшистых волокон в обеспечении синаптической пластичности, процессов паттерн-разделения и ассоциативной памяти. Особое внимание уделено интеграции новых данных о наноархитектуре синапсов, молекулярной специализации и механизмах регуляции, что позволяет пересмотреть традиционные взгляды на функционирование гиппокампальных сетей и их роль в когнитивных процессах.

Эстеразный профиль: структурные, функциональные и эволюционные аспекты эстераз крови человека и животных

2026-06-01T17:39:28+03:00

Эстеразный профиль – это совокупность белков плазмы, обладающих эстеразной активностью. Эстеразный профиль может отражать различные функциональные нарушения у людей и животных и претендовать на один из универсальных маркеров различных заболеваний. Кровь является средой для многих биологически активных соединений, субстратов и продуктов метаболизма и в наибольшей степени отражает изменения, происходящие в организме. Цель представленного обзора – собрать информацию о современных представлениях о структурных, функциональных и эволюционных особенностях эстераз крови человека и животных. В статье рассматривается разнообразие субстратной специфичности и каталитических механизмов этих ферментов, обсуждается эволюционное происхождение эстераз и их адаптация к выполнению специфических физиологических функций. В заключение подчеркивается значимость эстераз как диагностических маркеров для таких состояний, как отравление органофосфатами, сердечно-сосудистые заболевания и болезнь Альцгеймера. Более глубокое понимание взаимосвязи структуры и функции эстераз откроет новые перспективы для их терапевтического применения и улучшения диагностических стратегий в медицине.

Влияние разного периода проживания крыс в условиях перенаселенности на пространственное обучение в водном лабиринте Морриса

2026-06-01T17:39:28+03:00

В работе сравнивалось влияние разных сроков проживания в условиях перенаселенности на пространственное обучение в водном лабиринте. В опытах использовали 65 взрослых самцов крыс линии Вистар. В условиях скученности (18 крыс в стандартной клетке) животные находились, начиная с 3-месячного возраста и до окончания экспериментов. Контрольные крысы проживали в стандартных условиях по 5 голов в клетке. Обучение в водном лабиринте Морриса проводили в возрасте 4, 8 и 20 месяцев. Исследовали проявления как долгосрочной, так и рабочей памяти. Молодые крысы, проживающие в условиях скученности, обучались находить скрытую под водой платформу лучше, чем контрольные крысы. Это проявлялось в более короткой дистанции, проплываемой ими до платформы. В среднем и пожилом возрасте скученные и стандартные крысы не отличались по показателям пространственного обучения. Обучение в тесте на рабочую память в пожилом возрасте ухудшалось независимо от условий проживания. Скорость плавания у крыс, содержащихся в условиях скученности, была ниже во всех возрастных группах.

Гистологические и молекулярные особенности костного ремоделирования на ранних стадиях хронической дисфункции почек: экспериментальное исследование

2026-06-01T17:39:28+03:00

Минеральные и костные нарушения при хронической болезни почек (МКН-ХБП) традиционно связывают с гиперфосфатемией и вторичным гиперпаратиреозом. Однако накопленные данные свидетельствуют о формировании МКН-ХБП задолго до появления очевидных системных изменений, что указывает на наличие неизученных ранних механизмов патогенеза. Цель исследования – оценка гистоморфометрических и молекулярно-генетических изменений костной ткани в моделях хронической дисфункции почек (ДП). Начальные стадии ДП моделировали у крыс SHR при сроке наблюдения 6 месяцев (ЛО6) и при комбинировании гипертензии с 3/4 нефрэктомией (НЭ2, НЭ6 – 2 и 6 месяцев). Контролем служили крысы WKY (К2) и SHR (ЛО2) со сроком наблюдения 2 месяца. Во всех группах оценивали клиренс креатинина, альбуминурию, интерстициальный фиброз почек, концентрации неорганического фосфата (Pi), интактного паратиреоидного гормона (ПТГ), фактора роста фибробластов 23 (FGF23), Klotho, Dickkopf-1, склеростина; выполняли гистоморфометрию и иммуногистохимическое исследование кости, анализ экспрессии генов Pi-транспортеров и сигнальных путей. Концентрации Pi, Dickkopf-1 и склеростина в сыворотке были достоверно повышены при НЭ6. Уровни ПТГ, FGF23 и экскреция Pi с мочой значимо не различались. Снижение площади трабекулярной кости и количества остеоцитов обнаружено в группах ЛО6, НЭ2 и НЭ6; количества остеобластов – в НЭ2 и НЭ6; индекса резорбции (эродированный периметр) – в НЭ6. В группах НЭ2 и НЭ6 гистологические изменения сопровождались подавлением экспрессии генов Pi-транспортеров и сигнальных путей MAPK, BMP, WNT. Таким образом, гистологические признаки снижения костеобразования обнаруживаются на начальных стадиях ДП при нормальных уровнях системных регуляторов Pi-обмена (ПТГ, FGF23). В основе выявленных изменений может лежать локальное подавление экспрессии генов Pi-транспортеров и внутриклеточных сигнальных путей, критически важных для остеобластогенеза.

Митохондриальная дисфункция первичной смешанной культуры нейронов гиппокампа на модели мышей линии Hprt1del8Val

2026-06-01T17:39:28+03:00

Биохимические процессы в мозге тесно связаны с метаболизмом пуринов. Клетки синтезируют пурины по пути de novo или, утилизируя продукты распада с участием фермента гипоксантингуанинфосфорибозилтрансферазы (ГГФТ), который катализирует рециркуляцию пуринов по резервному пути. Дефицит ГГФТ приводит к изменению митохондриального дыхания. Целью работы явилось изучение митохондриальной биоэнергетики первичной смешанной культуры нейронов гиппокампа линии с мышей с персонализованной мутацией пациента в гене Hprt1^del8Val Для оценки митохондриального профиля и способности клетки вырабатывать энергию в работе рассчитан биоэнергетический индекс клеточного здоровья на основе данных, полученных в ходе митохондриального стресс-теста, при выполнении которого осуществляли последовательное добавление известных ингибиторов клеточного дыхания в культуру клеток. Биоэнергетический индекс клеточного здоровья объединяет функциональные параметры митохондрий, такие как АТФ-связанное дыхание, максимальная дыхательная емкость, утечка протонов, немитохондриальное дыхание, в единое значение. В выполненном исследовании установлено нарушение митохондриальной биоэнергетики первичной смешанной культуры нейронов гиппокампа как на этапе эмбрионального, так и постнатального развития. Снижение митохондриального дыхательного резерва в эмбриональной культуре у мышей с мутацией в гене Hprt1^del8Val сопровождалось снижением продукции АТФ. В культуре постнатальных нейронов продукция АТФ снизилась, при этом увеличилось немитохондриальное дыхание. В культуре Р2 биоэнергетический индекс клеточного здоровья снижен по сравнению с культурой Е18. Выявленные дисфункции в биоэнергетике митохондрий раскрывают новые механизмы в понимании молекулярной природы, лежащей в основе развития тяжелых неврологических фенотипов, связанных с нарушением обмена пуринов в головном мозге. Мыши с персонализованной мутацией пациента в гене Hprt1^del8Val являются уникальной моделью с изменённым энергетическим гомеостазом, что делает их надежным инструментом для поиска терапевтических мишеней, направленных на коррекцию метаболических нарушений при синдроме Леша-Нихена.

Изменения экспрессии генов субъединиц NMDA- и AMPA-рецепторов в префронтальной коре крыс разных возрастных групп в депрессивно-подобном состоянии

2026-06-01T17:39:28+03:00

Депрессивное расстройство остается широко распространенным заболеванием, патогенез которого до конца не изучен. Считается, что одну из ключевых ролей в развитии заболевания играет дисрегуляция глутаматергической системы. Особый интерес представляют ионотропные глутаматные рецепторы, поскольку они играют важную роль в процессах синаптической пластичности, обучения и памяти, нарушение которых является неотъемлемой частью депрессивной симптоматики. Однако существующие исследования, как правило, сосредоточены на отдельных, наиболее изученных субъединицах и проводятся на модельных животных узкой возрастной группы, что не отражает всего онтогенетического разнообразия заболевания. В работе мы исследовали экспрессию генов, кодирующих субъединицы NMDA- (Grin1, Grin2a, Grin2b, Grin2c, Grin3a) и AMPA (Gria1, Gria2, Gria3) рецепторов в префронтальной коре (ПФК) крыс трех возрастных групп (1.5 («молодые»), 10 («взрослые») и 20 («пожилые») месяцев) в модели депрессивно-подобного состояния (ДПС), индуцированного процедурой хронического непредсказуемого стресса. У молодых крыс в ДПС наблюдалось снижение экспрессии генов Grin1, Grin2b, Grin2c и Gria1 на фоне повышения экспрессии Gria2. У пожилых крыс в ДПС достоверно повышалась экспрессия генов Grin2c и Grin3a, в то время как у взрослых экспрессия Grin3a снижалась. Также у взрослых животных было выявлено снижение экспрессии гена Gria2, а у пожилых – Gria3. Полученные результаты указывают на то, что развитие ДПС сопровождается значительными изменениями в паттернах экспрессии генов субъединиц глутаматных рецепторов, причём эти изменения специфичны для каждого возраста. Выявленные у молодых крыс при развитии ДПС изменения предполагают компенсаторный ответ, в то время как у взрослых и пожилых животных они носят выраженный дезадаптивный характер. Таким образом, результаты работы указывают на различные молекулярные механизмы развития депрессии в разные возрастные периоды, что имеет важное значение для разработки возраст-ориентированных терапевтических стратегий.

Температурная зависимость тахифилаксии протон-активируемых каналов подтипа ASIC1a

2026-06-01T17:39:28+03:00

Протон-активируемые каналы семейства ASIC широко распространены в нервной системе млекопитающих. Свойства этих каналов обычно изучаются при комнатной температуре, несмотря на высокую температурную зависимость подтипа ASIC1a. В частности, быстрая десенситизация ASIC1a ускоряется при повышении температуры. Зависимость медленной десенситизации (тахифилаксии) от температуры не изучалась. Наши эксперименты с рекомбинантными ASIC1a крысы в клетках линии CHO показали, что повышение температуры уменьшает медленную десенситизацию. Мы предполагаем, что ускорение быстрой десенситизации сокращает продолжительность открытого состояния и, таким образом, уменьшает медленную десенситизацию. Искусственное сокращение времени открытия путем коротких активаций воспроизводит эффект высокой температуры на тахифилаксию. Полученные результаты подчеркивает важность физиологических температурных условий для анализа вклада ASIC1a в физиологические и патологические процессы.

Динамика острого повреждения почек при временной обструкции мочеточника у крыс

2026-06-01T17:39:28+03:00

Острое повреждение почек (ОПП) – это синдром, характеризующийся резким снижением функции почки в результате гибели клеток нефрона. Для изучения ОПП используются различные экспериментальные модели, в том числе унилатеральная обструкция мочеточника (UUO), которая адекватно воспроизводит клиническую картину обструктивной нефропатии. Однако, морфологические и функциональные изменения в почках, возникающие после возобновления оттока мочи, в настоящее время изучены недостаточно. Целью данной работы являлось изучение механизмов воспаления и почечного повреждения при UUO у крыс на разных сроках после временного пережатия мочеточника. Исследование проводили на самцах аутбредных крыс стока Wistar, разделенных на следующие экспериментальные группы: интактные, с трехдневной UUO (3UUO) без восстановления оттока мочи, с трехдневной обратимой UUO и контралатеральной нефрэктомиейс забором материала спустя 1 и 3 суток после прекращения обструкции мочеточника (3UUO+1 и 3UUO+3, соответственно). Для оценки функции почки была измерена концентрация креатинина и мочевины в сыворотке крови животных. В ткани почки с помощью вестерн-блоттинга были проанализированы уровни маркеров воспаления, почечного повреждения и эпителиально-мезенхимального перехода (ЭМП) (IL-18, PCNA, гладкомышечный α-актин (α-SMA)) и проведен анализ морфологических изменений ткани почки. Было показано развитие ОПП с максимальной концентрацией креатинина и мочевины через сутки после снятия обструкции и снижением этих маркеров к третьим суткам. Аналогичная картина показана для маркера ОПП и воспаления IL-18, а повышенный уровень α-SMA в группе 3UUO+1 указывал на развитие ЭМП. Гистологический анализ выявил прогрессирующую дилатацию канальцев, которая, после устранения обструкции, сохраняется в корковом слое, но уменьшается в мозговом. Таким образом, совокупность полученных результатов позволяет сделать вывод о наибольшей выраженности ОПП спустя 1 сутки после прекращения обструкции мочеточника. Данная модель может служить удобным инструментом для изучения последствий обструктивной нефропатии в клинической практике.

Роль цАМФ в адаптации красночувствительных колбочек рыб данио рерио: электрофизиологическое исследование на уровне одиночных клеток и всей сетчатки

2026-06-01T17:39:28+03:00

Циклический аденозинмонофосфат (цАМФ), хотя и не является ключевым участником каскада фототрансдукции, потенциально может его модулировать. Эффекты цАМФ широко исследованы на палочках; однако его роль в фоторецепторах дневного зрения - колбочках изучена недостаточно. Целью настоящего исследования было оценить влияние повышенного уровня цАМФ на кинетические параметры фотоответа и чувствительность к свету красночувствительных (КЧ) колбочек сетчатки взрослых рыб Danio rerio. В работе были использованы два электрофизиологических метода: ex vivo электроретинография с выделением ответа КЧ колбочек и регистрация тока одиночных фоторецепторов при помощи всасывающей пипетки. Для повышения внутриклеточного уровня цАМФ использовали активатор аденилатциклазы форсколин. Исследование характеристик ответов выявило, что форсколин не влияет на чувствительность КЧ колбочек при сравнении с контрольными группами. Детальный анализ кинетики ненасыщенных ответов КЧ показал, что форсколин подобно его эффектам на палочки амфибий, а также сине- и зеленочувствительные колбочки рыб данио, замедляет процесс выключения каскада фототрансдукции и одновременно увеличивает время интегрирования ответа. При активации каскада они остаются неизменными при воздействии форсколина. В то же время анализ восходящей фазы фотоответа ближе к своему пиковому значению показал, что более быстрый этап выключения каскада ускоряется еще больше под действием форсколина. В совокупности полученные данные свидетельствуют о том, что повышение внутриклеточного уровня цАМФ способно модулировать каскад фототрансдукции КЧ колбочек Danio rerio, однако, в отличие от других исследованных спектральных типов колбочек, это не приводит к изменению их чувствительности к свету. Модуляция же процессов выключения каскада в КЧ колбочках является наиболее выраженной.