Российский физиологический журнал им. И. М. Сеченова

СОСУДИСТЫЕ ЭФФЕКТЫ ПЕРИНАТАЛЬНОЙ ГИПОКСИИ В РАННЕМ ПОСТНАТАЛЬНОМ ПЕРИОДЕ У КРЫС

Анастасия Алексеевна Швецова — 2023-03-14

Нормальное функционирование сосудистой системы в раннем онтогенезе может изменяться при неблагоприятных воздействиях, влияющих на организм плода/новорожденного во время беременности, во время или после родов. Однако на настоящий момент недостаточно данных об «остром» (сразу после воздействия) и об «отставленном» (спустя несколько дней) влиянии непродолжительной (в течение нескольких часов) перинатальной нормобарической гипоксии на функционирование периферической сосудистой системы большого круга кровообращения в раннем онтогенезе у млекопитающих. Целью данной работы стало исследование «острых» и «отставленных» влияний однократной нормобарической гипоксии на функционирование артерий большого круга кровообращения в раннем постнатальном онтогенезе. В работе исследовали сократительные ответы подкожной артерии крыс в возрасте 10 - 14 дней в изометрическом режиме. Острую нормобарическую гипоксию (8% О₂) моделировали в течение 2 ч у 10-дневных крысят. Выбранный режим гипоксии не привел к изменениям сократительных ответов артерий на агонист α₁-адренорецепторов метоксамин ни сразу после воздействия, ни спустя несколько дней. Эндотелий-зависимое расслабление артерий на ацетилхолин также не различалось между группами. Гипоксия не привела к изменению выраженности антиконстрикторных путей, связанных с оксидом азота и Kv7-каналов, а также проконстрикторной роли Rho-киназы. Таким образом, согласно представленным в данной работе результатам, кратковременная нормобарическая гипоксия на 10-й день жизни крысят не приводит ни к «острым», ни к «отставленным» изменениям в регуляции тонуса периферических сосудов большого круга кровообращения в раннем постнатальном периоде.

ЭКСПРЕССИЯ МОЛЕКУЛ TIM-3 И CD9 НА НАТУРАЛЬНЫХ КИЛЛЕРАХ (NK) И Т-ЛИМФОЦИТАХ С ФУНКЦИЯМИ NK (NKT) ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ КРОВИ В РАЗНЫЕ СРОКИ ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЙ БЕРЕМЕННОСТИ

Екатерина Григорьевна Орлова — 2023-03-22

При физиологически протекающей беременности натуральные киллеры (NK) и Т-лимфоциты с функциями NK (NKT) являются ведущими эффекторами иммунной толерантности организма матери к полуаллогенному плоду, а также выполняют фетотрофическую функцию. Молекулы Tim-3 (T–cell Ig and mucin domain-containing protein 3) и CD9 играют критическую роль в реализации иммунорегуляторной и фетотрофической функций NK и NKT, однако их экспрессия на клетках периферической крови не изучена. Цель работы – исследовать экспрессию Tim-3, CD9 на субпопуляциях NK и NKT периферической крови в разные сроки физиологически протекающей беременности. Объектом исследования являлась периферическая кровь условно-здоровых женщин в I и III триместрах физиологически протекающей беременности. Группу сравнения составили условно-здоровые небеременные женщины в I фазе менструального цикла. Экспрессию молекул Tim-3, CD9 анализировали методом проточной цитофлюориметрии на регуляторных NK (CD16^-CD56^bright) и NKT (CD16^-CD56⁺), цитотоксических NK (CD16⁺CD56^dim^/-) и NKT (CD16⁺CD56⁺). Установлено, что в I триместре беременности количество и соотношение регуляторных и цитотоксических NK и NKT не менялось. Экспрессия Tim-3 увеличивалась на всех субпопуляциях NK и NKT за исключением цитотоксических CD16⁺CD56^dimNK. Экспрессия CD9 возрастала на всех субпопуляциях NK, а на NKT не отличалась от небеременных. При этом на регуляторных NK и NKT в I триместре беременности выявлена прямая корреляция экспрессии CD9 и Tim-3. В III триместре количество регуляторных CD16^-CD56^brightNK увеличивалось, а цитотоксических CD16⁺CD56^dimNK и регуляторных CD16^-CD56⁺NKТ снижалось по сравнению с небеременными. Количество CD16⁺CD56^-NK не менялось по триместрам беременности. Экспрессия Tim-3 усиливалась на всех субпопуляциях NK и цитотоксических NKТ, а CD9 повышалась только на регуляторных NK. Таким образом, экспрессия молекул Tim-3 и CD9 на разных субпопуляциях NK и NKT менялась по триместрам, что играет важную роль в регуляции их фенотипа и функций при беременности.

ВЛИЯНИЕ ТРАВМЫ СПИННОГО МОЗГА НА Р2-СИГНАЛИЗАЦИЮ В ХОЛИНЕРГИЧЕСКОМ СИНАПСЕ

Адель Евгеньевич Хайруллин — 2023-03-23

Известно, что в спинальных мотонейронах после поражения верхнего уровня спинного мозга происходит деградация нейронов, сопровождающаяся дегенерацией аксонов. В настоящем исследовании функциональная целостность нервно-мышечной передачи оценивалась методом стимуляционной механомиографии. Мы продемонстрировали снижение модулирующей активности АТФ в холинергическом синапсе вследствие травмы спинного мозга (модель контузионной травмы спинного мозга) в сравнении с гиподинамией (модель антиортостатического вывешивания задних конечностей). Продемонстрированная аномальная модуляция пуринами нервно-мышечного перехода предоставляет доказательства дегенерации аксонов и предполагает, что транссинаптическая дегенерация двигательных нейронов может происходить ниже уровня поражения спинного мозга у пациентов с подобными травмами.

ИЗМЕНЕНИЕ СВЕРХМЕДЛЕННЫХ КОЛЕБАНИЙ ПОТЕНЦИАЛОВ МОЗГА ПОД ВЛИЯНИЕМ БОС-ТРЕНИНГА ПО СВЕРХМЕДЛЕННЫМ ЧАСТОТАМ ЭЭГ

Вера Александровна Гринь-Яценко — 2023-03-26

В настоящем исследовании представлено сравнение влияния на электрическую активность ЭЭГ в диапазоне сверхмедленных частот двух видов воздействия: ЭЭГ биоуправления по сверхмедленным колебаниям и тренировки вариабельности сердечного ритма. В исследовании приняли участие 17 здоровых испытуемых в возрасте от 21-го до 50-ти лет с незначительно выраженными симптомами физиологического и/или психологического характера, не имевших в анамнезе неврологических и психических заболеваний. Для оценки результатов тренинга проводился анализ спектральной мощности медленных колебаний ЭЭГ во время выполнения теста на внимание (Visual Go/NoGo), зарегистрированных до и после двадцати сеансов биоуправления. Как субъективная оценка физиологического и психологического состояния, так и результаты выполнения зрительного теста показали более выраженные положительные сдвиги под влиянием ЭЭГ биоуправления по сравнению со случаями тренировки вариабельности сердечного ритма. Значительное повышение амплитуд в сверхмедленном диапазоне наблюдалось только после ЭЭГ биоуправления.

ДВИГАТЕЛЬНЫЕ СИНЕРГИИ В СИСТЕМЕ УПРАВЛЕНИЯ СЛОЖНЫМИ СПОРТИВНЫМИ РАВНОВЕСИЯМИ

Сергей Александрович Моисеев — 2023-03-26

В работе представлена структура двигательных синергий на мышечном и кинематическом уровнях их исследования при выполнении различных спортивных равновесий. Рассматриваются особенности формирования и модификации синергетических модулей в зависимости от реализуемой двигательной задачи. Предпринята попытка объединения некоторых вычислительных аспектов, применяемых в рамках различных концепций синергетического контроля. Инструментарий для выявления и анализа параметров синергий включал регрессионный анализ и методы факторизации данных. Установлено, что разные по биомеханической структуре равновесия могут быть реализованы с применением общих паттернов пространственной организации кинематических синергий, однако на мышечном уровне существование общих пространственных профилей активации не очевидно. Выявлено наличие нескольких разных временных паттернов активации синергий в структуре каждого рассматриваемого равновесия, что может быть связано с применением в ЦНС различных стратегий двигательного контроля. На структуру кинематических синергий может оказывать влияние искусственное ограничение степеней свободы, не связанное с центральными процессами управления. Показано, что включение понятия «пространство переменных» в положения о модульной организации способствует сближению существующих концепций двигательного контроля, основанных на синергии.

ВОССТАНОВЛЕНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ КАТФ-КАНАЛОВ ПИАЛЬНЫХ АРТЕРИЙ ПОСЛЕ ИШЕМИИ/РЕПЕРФУЗИИ С ПОМОЩЬЮ КЛЕТОЧНОЙ ТЕРАПИИ

Ирина Борисовна Соколова — 2023-03-28

Цель работы - выяснить эффективность внутривенной трансплантации мезенхимных стволовых клеток человека (МСКч), проведенной на 7-е сутки после ишемии/реперфузии (И/Р) головного мозга, для восстановления функциональной активности К_АТФ-каналов церебральных артерий. С помощью установки для прижизненной визуализации пиальных сосудов исследовали реакцию артерий на воздействие блокатора К_АТФ-каналов глибенкламида (GB), активатора этих же каналов пинацидила (PI), ацетилхолина (ACh), и AСh на фоне действия GB (ACh/GB) через 14 и 21 суток после И/Р головного мозга (12-минутная окклюзия обеих сонных артерий с управляемой гипотензией) и внутривенной трансплантации МСКч, проведенной на 7-е сутки после ишемического воздействия. Установлено, что на 14-е сутки после И/Р число сузившихся артерий на GB уменьшилось в 1.5 – 1.8 раза по сравнению с ложнооперированными крысами. К 21-м суткам после И/Р констрикторная реакция полностью восстановилась кроме артерий диаметром более 40 мкм. В группе клеточной терапии констрикторная реакция на GB была полностью восстановлена до уровня ложнооперированных крыс у артерий диаметром менее 40 мкм уже к 14-м суткам после И/Р; у более крупных сосудов не восстановилась до 21-х суток. Число дилатаций на ACh/GB по сравнению с чистым AСh у ложнооперированных крыс понижено в 1.6 – 1.8 раза на 14-е сутки и в 1.6 – 6.6 раза на 21-е сутки. У И/Р животных на 14-е сутки число дилатаций на ACh/GB по сравнению с чистым AСh статистически значимо повышено у артерий диаметром более 20 мкм в 1.5 – 1.7 раза, а через 21 сутки у артерий диаметром более 40 мкм в 1.2 раза. После введения МСКч GB блокировал AСh-опосредованную дилатацию у артерий диаметром менее 40 мкм и на 14-е, и на 21-е сутки после И/Р. У сосудов диаметром более 40 мкм функциональная активность К_АТФ-каналов не восстановилась до 21 суток. Делается заключение, что И/Р коры головного мозга крыс снижает вклад К_АТФ-каналов в поддержание базального тонуса пиальных артерий и практически полностью выключает данные каналы из формирования AСh-опосредованной дилатации на протяжении 21 суток постишемического периода. Внутривенная трансплантация МСКч, проведенная на 7-е сутки после И/Р, приводит к восстановлению участия К_АТФ-каналов гладкомышечных клеток в поддержании базального тонуса и осуществлении AСh–опосредованной дилатации пиальных артерий диаметром менее 40 мкм уже через 14 суток после перенесенной И/Р.

ВЛИЯНИЕ БЛОКАТОРОВ КАЛЬЦИЕВЫХ КАНАЛОВ T- И L-ТИПА НА МИКРОГЕМОДИНАМИКУ ЛЕГКИХ ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ТРОМБОЭМБОЛИИ ЛЕГОЧНОЙ АРТЕРИИ У КРОЛИКОВ

Вадим Иванович Евлахов — 2023-04-12

В острых опытах при перфузии изолированных легких кроликов Сhinchilla изучали изменения легочной микрогемодинамики в условиях эмболизации легочной артерии на фоне действия этосуксимида, мибефрадила, хлорохина и нифедипина. В ответ на применение блокаторов Ca²⁺-каналов T-типа этосуксимида и мибефрадила давление в легочной артерии, прекапиллярное и легочное сосудистое сопротивления уменьшались примерно в равной степени, а посткапиллярное сопротивление не изменялось. В условиях применения хлорохина давление в легочной артерии, прекапиллярное и легочное сосудистое сопротивления снижались больше, чем в ответ на применение этосуксимида и мибефрадила и антагониста Са²⁺-каналов L-типа нифедипина; посткапиллярное сопротивление уменьшалось. В случае применения хлорохина на фоне инфузии блокатора K_ATP-каналов глибенкламида большинство показателей легочной микроциркуляции снижалось практически в такой же степени, как и в ответ на применение мибефрадила, а посткапилярное сопротивление не изменялось. На фоне действия хлорохина в ответ на эмболизацию легочной артерии сопротивление сосудов легких, пре- и посткапиллярное сопротивления возрастали менее выражено, чем при тромбоэмболии в условиях применения этосуксимида, мибефрадила и нифедипина. При моделировании тромбоэмболии на фоне применения хлорохина в условиях блокады K_ATP-каналов глибенкламидом исследуемые гемодинамические показатели увеличивались в такой же степени, как и на фоне действия нифедипина. Таким образом, хлорохин проявляет свойства блокатора Са²⁺-каналов L- и T-типа, а также активатора K_ATP-каналов, тогда как этосуксимид оказывает блокирующее влияние преимущественно на Ca²⁺-каналы T-типа гладкомышечных клеток легочных артериальных сосудов. Сдвиги коэффициента капиллярной фильтрации в указанных условиях в большей степени зависят от изменений прекапиллярного сопротивления, чем от проницаемости эндотелия сосудов легких.

ВЛИЯНИЕ ВИДА ВСКАРМЛИВАНИЯ НА ТАКСОНОМИЧЕСКИЙ СОСТАВ КИШЕЧНОГО МИКРОБИОМА И УРОВНИ ТРЕФОИЛОВЫХ ФАКТОРОВ У ДЕТЕЙ И ПОДРОСТКОВ

Александр Вячеславович Шестопалов — 2023-04-12

Изменения в кишечном микробиоме признаются важным компонентом развития ожирения как у взрослых, так и у детей. Одним из значимых факторов формирования кишечной микробиоты в период новорожденности является вид вскармливания, который может оказывать и пролонгированный эффект на микробное сообщество. Кроме того, грудное молоко способствует формированию толерантности к микробиоте кишечника мукозального барьера, одним из компонентов которого являются трефоиловые факторы (TFF2 и TFF3). Целью работы стало изучение состава кишечной микробиоты и содержания трефоиловых факторов в крови у детей и подростков с ожирением в зависимости от типа вскармливания на первом году жизни. Обследовано 93 ребенка без ожирения (Группа 1) и 92 с ожирением (Группа 2). Проводилось исследование уровня TFF2 и TFF3 в сыворотке крови, а также определение таксономического состава микробиома кала методом метагеномного секвенирования гена 16S рРНК. В целом состав кишечной микробиоты у Группы 1 и 2 был схож. Однако для Группы 2 была характерна меньшая представленность [Prevotella], Epulopiscium и Haemophilus и большая – Clostridium и Catenibacterium. Ни ожирение, ни вид вскармливания на первом году жизни не оказали влияния на сывороточную концентрацию TFF2 и TFF3. При этом вид вскармливания оказывает пролонгированное влияние на кишечную микробиоту, причем у детей Группы 2 такое влияние было менее выражено. В Группе 1 естественный тип вскармливания на первом году жизни привел к формированию у детей полной толерантности мукозального барьера к микробиому, чего не происходило при смешанном и искусственном вскармливании. В Группе 2 большая часть ассоциаций «TFF – кишечный микробиом» носила положительный характер, что указывает на неблагоприятное взаимодействие кишечной стенки и микробиома. Таким образом, тип вскармливания представляется слабым, но значимым фактором формирования кишечного микробиома у детей и подростков, который также оказывает влияние на становление толерантности мукозального барьера к кишечной флоре.

КОРРЕКЦИЯ ИММУНОЛОГИЧЕСКИХ И ПОВЕДЕНЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ КРЫС ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ЧЕРЕПНОМОЗГОВОЙ ТРАВМЕ ПРЕПАРАТОМ МОНОКЛОНАЛЬНЫХ АНТИТЕЛ К КОМПОНЕНТУ С3 КОМПЛЕМЕНТА

Наталья Борисовна Серебряная — 2023-04-19

После черепно-мозговой травмы (ЧМТ) в ЦНС развивается воспаление, активным участником которого является система комплемента. Активированные фрагменты комплемента инициируют воспаление, а в дальнейшем существенно влияют на процессы репарации и регенерации. Цель работы – уменьшить нейроиммунные нарушения после экспериментальной ЧМТ путем блокирования избыточного воспаления на ранних этапах травматической болезни моноклональными антителами к С3-компоненту комплемента. Работа выполнена на 65 крысах-самцах породы Wistar с использованием модели «падающего груза». Для коррекции нейровоспаления вводили препарат рекомбинантного моноклонального антитела 3А8, специфичного к неодетерминанте С3-компонента комплемента крысы, блокирующего активацию альтернативного пути комплемента (вводили в/в в дозе 100 мг/кг массы). Как препарат сравнения использован препарат рекомбинантного рецепторного антагониста интерлейкина-1 человека (rIL-1RA), который вводили п/к в дозе 50 мг/кг массы тела. Оба препарата вводили однократно через 30 мин после ЧМТ (режим 1) или 24 ч после ЧМТ (режим 2). Исследовали уровни кортикостерона в крови, цитотоксическую и пролиферативную активность спленоцитов и поведенческие реакции в тесте «крестообразный лабиринт». Полученные данные свидетельствуют о том, что на 7-е сутки после ЧМТ у крыс, получавших антитела 3А8 в режиме 1, уменьшилась посттравматическая потеря массы тела, повысилась цитотоксическая активность спленоцитов и их пролиферативная активность, а также увеличилась двигательная и исследовательская активности при существенном снижении уровня тревожности. Введение rIL-1RA в указанных режимах, как и совместное использование обоих препаратов, не имело существенного влияния на изученные параметры.

МОДУЛИРУЮЩИЙ ЭФФЕКТ ФРАГМЕНТА ЛЕПТИНА 116–122 НА ТЕСТИКУЛЯРНЫЙ СТЕРОИДОГЕНЕЗ У САМЦОВ КРЫС

Андрей Андреевич Бахтюков — 2023-04-19

Адипокин лептин играет важную роль в регуляции репродуктивной системы. Он стимулирует активность гипоталамо-гипофизарно-гонадной оси, опосредованно действуя на нейроны, секретирующие гонадолиберин (GnRH), и модулирует стероидогенную функцию семенников посредством связывания с лептиновыми рецепторами в клетках Лейдига. Фрагмент лептина 116-122 (ФЛ), включающий основные рецептор-связывающие детерминанты этого адипокина, нормализует метаболические показатели у животных с диета-индуцированным ожирением. Однако его способность влиять на стероидогенную функцию семенников, в том числе посредством взаимодействия с GnRH-нейронами гипоталамуса, не изучена. Целью работы было изучить эффекты однократного и трехдневного интраназального введения ФЛ (200 мкг/крысу) на уровень тестостерона в крови и экспрессию стероидогенных генов в семенниках у половозрелых самцов крыс Вистар, а также оценить стероидогенную активность ФЛ в условиях стимуляции синтеза тестостерона хорионическим гонадотропином человека (ХГЧ, 15 МЕ/крысу, п/к) и при обработке животных ингибитором гонадной оси – антагонистом GnRH-рецептора цетрореликсом (75 мкг/кг, п/к). Показано, что ФЛ повышает уровень тестостерона в крови при однократном введении, а при трехдневном введении усиливает стероидогенный эффект ХГЧ. ФЛ и ХГЧ повышали экспрессию гена Star, кодирующего ключевой регуляторный белок стероидогенеза StAR. Введение цетрореликса снижало уровень тестостерона и экспрессию Star, а также компенсаторно усиливало экспрессию гена рецептора лютеинизирующего гормона. В условиях обработки GnRH-антагонистом потенцирующее влияние ФЛ на ХГЧ-индуцированную стимуляцию уровня тестостерона и экспрессии Star не было выявлено. Таким образом, ФЛ способен стимулировать стероидогенез в семенниках крыс и потенцировать стероидогенные эффекты ХГЧ. Поскольку его эффекты подавляются в присутствии GnRH-антагониста, то имеются основания считать, что действие ФЛ реализуется за счет стимуляции гипоталамических GnRH-нейронов.