Российский физиологический журнал им. И. М. Сеченова

Старение миокарда: клеточные основы и терапевтические перспективы

2026-06-20T14:14:06+03:00

Проблема старения населения приобретает все большие масштабы и значимость. Старение сопровождается ростом распространенности плеяды сердечно-сосудистых заболеваний, среди которых ишемическая болезнь сердца, фибрилляция предсердий, желудочковые тахиаритмии занимают лидирующие позиции. Старение миокарда связано с рядом разнообразных механизмов, включающих накопление сенильных клеток и перестройку внеклеточного матрикса на тканевом уровне, а на клеточном – нарушение функции митохондрий, ухудшение аутофагии, окислительный стресс, повреждение ДНК. Обзор посвящён всестороннему анализу клеточных и молекулярных механизмов старения миокарда и сердечно-сосудистой системы в целом. Особое внимание уделено процессам клеточного старения, формированию связанного со старением секреторного фенотипа, изменениям структуры и функций клеток сердечно-сосудистой системы, предшествующих развитию возрастных сердечных заболеваний, а также перспективным методам борьбы со старением.

Метаболизм ионов железа и его роль в регуляции функций клеток иммунной системы

2026-06-20T14:14:06+03:00

Метаболизм ионов железа играет критическую роль в регуляции функций клеток иммунной системы, а нарушение этих процессов ассоциировано с развитием ряда заболеваний. В обзоре рассмотрены механизмы, определяющие метаболизм ионов железа на клеточном уровне, а также эффекты пептидного гормона гепсидина, регулирующего выход ионов железа из клеток. Синтез гепсидина и его мишени – белка-экспортера ионов железа – ферропортина, эффективно контролируются провоспалительными цитокинами и стимуляцией Toll-подобных рецепторов. Определена роль ионов железа и гепсидина в регуляции функций клеток врожденного и адаптивного иммунитета. Так, уровень ионов железа влияет на дифференцировку нейтрофилов в костном мозге, их фагоцитарную и бактерицидную активность, формирование внеклеточных ловушек. Регуляция гепсидином внутриклеточного уровня ионов железа модулирует поляризацию макрофагов и продукцию ими провоспалительных цитокинов, цитотоксическую активность NK-клеток. Ионы железа необходимы для активации, пролиферации Т- и В-лимфоцитов, модулируют дифференцировку эффекторных субпопуляций хелперов и цитотоксических Т-лимфоцитов, формирование В-клеток памяти и продукцию антител. В обзоре освещена роль ионов железа и гепсидина в период беременности, поскольку железо крайне необходимо для развития плаценты и плода, а также адаптации матери к беременности. Таким образом, изучение взаимосвязи метаболизма ионов железа с функциями клеток иммунной системы имеет глубокое фундаментальное и практическое значение. Целенаправленное воздействие на метаболизм ионов железа является новым перспективным направлением для лечения инфекционных, онкологических, нейродегенеративных заболеваний.

Роль тучных клеток в повреждении и ремоделировании сердца при миокардитах

2026-06-20T14:14:06+03:00

Миокардиты представляют собой серьезные воспалительные заболевания сердца, диагностика которых нередко затруднена. В ряде случаев заболевание разрешается спонтанно, однако возможно развитие острой сердечной недостаточности и смерти или формирование хронического ремоделирования миокарда с исходом в дилатационную кардиомиопатию. Клинические признаки миокардитов разнообразны и во многом пересекаются с симптоматикой других сердечно-сосудистых заболеваний, что осложняет диагностику и делает актуальной задачу поиска специфических клинических маркеров заболевания. Золотым стандартом диагностики миокардитов является эндомиокардиальная биопсия, которая относится к инвазивной процедуре. Настоящий обзор направлен на систематизацию современных представлений о роли кардиальных тучных клеток в механизмах воспалительного повреждения и ремоделирования миокарда при миокардитах различной этиологии. Особое внимание уделено анализу их медиаторных эффектов и потенциальной возможности фармакологической модуляции активности тучных клеток как одного из направлений патогенетически ориентированной терапии воспалительных заболеваний сердца.

Методы анализа вариабельности временных рядов биомедицинских данных

2026-06-20T14:14:06+03:00

Цель статьи — провести систематизацию методов математического анализа вариабельности временных рядов (ВР) биомедицинских данных и предоставить обзор методов, применяющихся в физиологических и биомедицинских исследованиях, в том числе и для клинического применения. В работе предложена классификация методов анализа, описаны линейные и нелинейные методы анализа ВР, каждый метод сопровождается кратким описанием, а также примерами применения в биомедицинских исследованиях. Информация, изложенная в статье, поможет будущим исследователям получить всесторонние знания о последних тенденциях в анализе ВР и о перспективах применениях.

Влияние аудиогенного киндлинга на центральное звено гипоталамо-гипофизарно-адренокортикальной системы крыс линии Крушинского–Молодкиной

2026-06-20T14:14:06+03:00

Эпилепсия и стресс тесно взаимосвязаны. Эпилепсия является фактором, провоцирующим хронический стресс, а с другой стороны, стресс является частым триггером эпилептического припадка. Развитие височной эпилепсии часто приводит к нарушениям гормонального баланса, в частности, к нарушениям в работе гипоталамо-гипофизарно-адренокортикальной системы (ГГАКС), отвечающей за стрессорный ответ организма на внешнее воздействие. Изменения в уровне гормонов могут определять тяжесть заболевания, способствуя изменению функциональной активности отделов мозга, участвующих в развитии эпилептической активности. Целью настоящей работы было исследование механизмов регуляции центрального звена ГГАКС при моделировании с помощью аудиогенного киндлинга у крыс линии Крушинского-Молодкиной (КМ) состояния, сходного с височной эпилепсией человека. Для этого крыс подвергали ежедневной аудиогенной стимуляции в течение 24 дней. Материал для анализа молекулярных механизмов регуляции кортиколиберинергических нейронов паравентрикулярного ядра гипоталамуса и кортикотропоцитов передней доли гипофиза брали через сутки после последнего судорожного припадка, что позволило охарактеризовать долгосрочные нарушения в их регуляции, вызванные эпилептиформной активностью. Мы не выявили отклонений в продукции кортиколиберина, в экспрессии глюкокортикоидных рецепторов, а также в плотности ГАМК- и глутаматергической иннервации паравентрикулярного ядра, что свидетельствует об устойчивости центрального звена ГГАКС к аудиогенному киндлингу. Снижение содержания гамма- и дельта-субъединиц ГАМК(А)-рецепторов в паравентрикулярном ядре, а также уменьшение содержания кортиколиберина и GAD67 в наружной зоне срединного возвышения указывает на снижение чувствительности нейронов паравентрикулярного ядра к ГАМК-ергической регуляции и на торможение секреции кортиколиберина в портальный кровоток. Низкий уровень секреции кортиколиберина в портальный кровоток приводит к снижению CREB-опосредованного синтеза адренокортикотропного гормона в аденогипофизе. Таким образом, повышенная секреция кортикостерона в кровь, показанная нами ранее, по-видимому, определяется повышенной чувствительностью клеток коры надпочечников к адренокортикотропному гормону, а не активностью центрального звена ГГАКС.

Пик-волновые разряды у крыс двух субпопуляций линии WAG/Rij и крыс линии Крушинского–Молодкиной

2026-06-20T14:14:06+03:00

Билатеральные симметричные пик-волновые разряды (ПВР) с частотой 7 - 11 Гц, регистрируемые у крыс линии WAG/Rij с генетически детерминированной абсансной активностью являются ее ЭЭГ маркерами. Абсансная эпилепсия протекает без моторных проявлений и сопровождается замиранием, подергиванием вибрисс и головы у грызунов. Крысы линии Крушинского-Молодкиной (КМ) с генетически детерминированной аудиогенной эпилепсией (АЭ), сопровождающейся развитием клонико-тонических судорог в ответ на громкий звук, рассматриваются как судорожная модель рефлекторной эпилепсии. Около 20 - 50% крыс линии WAG/Rij имеют предрасположенность к АЭ, но с менее выраженной, по сравнению с крысами КМ, аудиогенной судорожной готовностью. Недавние исследования электрической активности мозга крыс линии КМ показали у них наличие абсанс-подобной активности на ЭЭГ. Целью настоящего исследования было сравнить характеристики ПВР у трех групп крыс с различной предрасположенностью к АЭ: 1) WAG/Rij-nonAGS (n = 10) – крысы WAG/Rij, нечувствительные к громкому звуку, 2) WAG/Rij-AGS (n = 12) – крысы WAG/Rij, предрасположенные к АЭ и 3) KM (n = 18) с максимальной чувствительностью к звуковому раздражению. Регистрацию ЭЭГ проводили с биполярных электродов, вживленных в соматосенсорную кору. Провели сравнительный анализ спектральной мощности, количества, общей и средней продолжительности ПВР у двух субпопуляций крыс WAG/Rij (WAG/Rij-nonAGS, WAG/Rij-AGS) и крыс КМ с АЭ и с абсанс-подобной активностью на ЭЭГ. Внутрилинейное сравнение крыс WAG/Rij показало значимое повышение количества, средней и общей продолжительности ПВР у WAG/Rij-AGS по сравнению с WAG/Rij-nonAGS. ПВР крыс КМ с фундаментальной частотой 8.7 Гц купировались этосуксимидом и сопровождались характерными для абсансной эпилепсии поведенческими симптомами. Наблюдается отягощение абсансной эпилепсии в ряду WAG/Rij-nonAGS – WAG/Rij-AGS – KM. Таким образом, тяжесть проявлений абсансной эпилепсии нарастает параллельно с увеличением выраженности аудиогенной реактивности мозга, что может указывать на отягчающую роль судорожного компонента в структуре смешанной эпилепсии.

Корректирующее влияние мелатонина на развитие потомства крыс, перенесших пренатальную гипоксию

2026-06-20T14:14:06+03:00

Развивающийся головной мозг уязвим для гипоксического воздействия, а потому нарушение снабжения плода кислородом приводит к нарушению формирования отделов головного мозга и его функционирования в дальнейшем онтогенезе. Поиск нейропротекторных препаратов, предохраняющих потомство от последствий пренатальной гипоксии, является актуальной проблемой. Целью настоящего исследования была оценка возможности коррекции последствий пренатальной гипоксии у крыс с помощью введения мелатонина беременным самкам. После однократной гипоксии на 14-й день беременности часть самок получала мелатонин (10 мг/кг) с 16-го по 20-й день беременности. При пренатальной гипоксии в раннем постнатальном онтогенезе у потомства отмечались повышенный уровень стресс-индуцированной вокализации, отставание в созревании нервной ткани гиппокампа, а также признаки патологии нейронов и микротромбоз в капиллярах. Введение мелатонина беременным самкам нормализовало уровень стресс-индуцированной вокализации у потомства. Ультраструктурный анализ гиппокампа у потомства самок, получавших мелатонин, показал отсутствие признаков отставания в созревании нервной ткани, в то же время наблюдались некоторые патологические изменения нейронов и кровеносных сосудов.

Полученные результаты демонстрируют частичную коррекцию последствий пренатальной гипоксии в развитии гиппокампа и эмоционального поведения и согласуются с современными представлениями о нейропротекторной роли мелатонина в раннем онтогенезе, а также обосновывают перспективность его применения в клинической практике для профилактики и смягчения последствий пренатальной гипоксии.

Новый способ активации периодов молчания жевательных мышц посредством чрескожной электрической стимуляции шейного утолщения спинного мозга

2026-06-20T14:14:06+03:00

Периоды молчания (ПМ) жевательных мышц являются классическим электрофизиологическим тормозным феноменом, используемым для оценки функционального состояния интернейрональных цепей ствола мозга. Цель исследования – выяснение возможностей использования чрескожной электростимуляции (ЧЭС) шейного утолщения спинного мозга для активации стволовых интернейрональных цепей, генерирующих ПМ билатеральных жевательных мышц (m. masseter, m. temporalis anterior). В исследовании приняли участие 13 здоровых мужчин в возрасте 19–20 лет. Регистрацию ПМ осуществляли при ЧЭС (длительность импульса 0.1 мс, частота 0.1 Гц) на уровне C6 - C7 позвонков во время максимального сжатия челюстей. Анализировали встречаемость различных конфигураций ПМ, вызываемых пороговой, субмаксимальной и болевой пороговой стимуляцией, а также латентность и длительность компонентов двойного, одиночного и комбинированного ПМ при различных интенсивностях стимуляции и на фоне 30-секундного изометрического сжатия челюстей. ЧЭС вызывала стабильные тормозные ответы, характерные по конфигурации и динамике встречаемости для классического рефлекса ингибирования жевательных мышц. Отличительной особенностью явилось отсутствие субъективно воспринимаемых болевых ощущений при субмаксимальной интенсивности стимуляции. Процент встречаемости одиночных, угнетенных, двойных (ПМ1 и ПМ2) и слитных ПМ зависел от интенсивности стимуляции. Латентность и длительность компонентов двойного, одиночного и комбинированного ПМ жевательных мышц с обеих сторон статистически значимо не изменялись в зависимости от интенсивности стимуляции (p > 0.05, критерий Уилкоксона с поправкой FDR). При субмаксимальной стимуляции средние значения составили: ПМ1: латентность – 8.1 ± 0.4 мс, длительность – 25.7 ± 0.8 мс; ПМ2: латентность – 53.0 ± 1.2 мс, длительность – 48.1 ± 2.3 мс; одиночный ПМ: латентность – 7.7 ± 0.3 мс, длительность – 24.0 ± 0.6 мс; комбинированный ПМ: латентность – 8.9 ± 0.2 мс, длительность – 94.6 ± 3.4 мс. На фоне 30-секундного сжатия челюстей увеличивалась длительность одиночного и комбинированного ПМ с обеих сторон и укорачивалась латентность комбинированного ПМ правой m. temporalis anterior. Полученные данные подчеркивают перспективность активации ПМ жевательных мышц с помощью ЧЭС шейного утолщения спинного мозга для изучения рефлекторных механизмов орофациальных движений и интегративных механизмов сенсомоторного жевательного контроля, а также для разработки новых диагностических и реабилитационных стратегий.

Определение метаболитов кортикостерона в помете диких воробьиных птиц: метод неинвазивной оценки активности гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой оси

2026-06-20T14:14:06+03:00

В экофизиологических исследованиях все чаще применяются неинвазивные методы оценки гормонального статуса животных, что особенно важно для редких и уязвимых видов. У позвоночных животных важную роль в регуляции физиологии и поведения в ответ на изменение условий окружающей среды, в том числе на разнообразные стрессовые воздействия, играет гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая ось (ГГНО) и эффекторные гормоны этой системы – глюкокортикоиды. Целью данного исследования было определение возможности неинвазивной оценки активности ГГНО по измерению уровня метаболитов кортикостерона в помете у двух видов мигрирующих воробьиных птиц: зарянки (Erithacus rubecula) и садовой славки (Sylvia borin) с помощью наборов для измерения кортикостерона EIA-4164 (DRG International Inc., США). Мы применили физиологическую валидацию (АКТГ-тест), что вызвало значительное увеличение концентрации кортикостерона в плазме крови и последующее увеличение количества метаболитов кортикостерона в помете птиц. У обоих видов наибольшее количество метаболитов наблюдалось в помете, выделенном в течение трех часов после инъекции АКТГ, что согласуется со временем прохождения пищи через кишечник. У многих птиц экспериментальные процедуры (забор крови и инъекция АКТГ) вызывали кратковременное прекращение питания, что приводило к отрицательной корреляции между массой помета и концентрацией метаболитов кортикостерона в помете, т.е. концентрации метаболитов кортикостерона были выше в пробах с низкой массой помета. При значительной вариации интенсивности кормления выражение результатов в виде абсолютного количества метаболитов кортикостерона, выделенного за фиксированное время, устраняет артефакты, связанные с вариацией объема помета, и обеспечивает более точную оценку гормонального статуса по сравнению с использованием их концентрации. Данное исследование демонстрирует валидность использования набора EIA-4164 для неинвазивного мониторинга активности ГГНО у изучаемых видов и подчеркивает важность учета массы выделенного за определенный промежуток времени помета для более точной оценки гормонального статуса.