Российский физиологический журнал им. И. М. Сеченова

ЭФФЕКТ ОЗОНА НА КИСЛОРОДТРАНСПОРТНУЮ ФУНКЦИЮ КРОВИ И СОДЕРЖАНИЕ ГАЗОТРАНСМИТТЕРОВ (МОНООКСИД АЗОТА И СЕРОВОДОРОДА) У КРЫС

Виктор Владимирович Зинчук — 2025-06-23

Озонотерапия является высокоэффективным методом реабилитации организма при различных патологиях, эффекты которой могут быть связаны с ее влиянием на механизмы транспорта кислорода крови. Цель данной работы – исследование влияния озона в различных концентрациях на кислородтранспортную функцию крови, содержание 2,3-дифосфоглицерата и аденозинтрифосфата, систему газотрансмиттеров (монооксид азота и сероводорода) у крыс. Эксперимент выполнен на белых беспородных крысах-самцах (n = 56), которых разделили на 4 группы: контрольная, получавшая внутрибрюшинно 1.0 мл 0.9%-ного раствора NaCl в течение 10 суток и 3 опытных, которым на протяжении 10 суток осуществлялось введение 0,9%-ного раствора NaCl с концентрацией озона 1, 10 и 100 мкг/кг массы животного соответственно. Определяли показатели кислородтранспортной функции крови, содержание 2,3-дифосфоглицерата и аденозинтрифосфата, нитрат/нитритов и сероводорода. У животных, которые получали озон в концентрации 10 мкг/кг, наблюдалось увеличение РО₂, SO₂, Р50_реал, 2,3-дифосфоглицерата, аденозинтрифосфата и газотрансмиттеров (монооксид азота и сероводорода) в сравнении с контролем. При использовании озона в минимальных и максимальных концентрациях изменения показателей кислородсвязывающих свойств крови не отмечались. Выявленный эффект озона (в дозе 10 мкг/кг) на кислородтранспортную функцию крови крыс, проявляющийся в уменьшении сродства гемоглобина к кислороду, реализуется через увеличение монооксида азота и сероводорода, способствующих росту таких модуляторов, как 2,3-дифосфоглицерат и аденозинтрифосфат.

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ХРОНИЧЕСКОГО НЕДОСЫПАНИЯ И ВЫСОКОЖИРОВОЙ ДИЕТЫ РАЗДЕЛЬНО И СОВМЕСТНО НА МЕТАБОЛИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ И НЕЙРОПОВЕДЕНЧЕCКИЕ ФУНКЦИИ У КРЫС

Михаил Вячеславович Чернышев — 2025-07-14

Среди негативных последствий хронического недосыпания важное место занимает ожирение и ассоциированные с ним метаболические и нейроповеденческие расстройства. Хроническое недосыпание приводит к повышению аппетита, предпочтению высококалорийной пищи, что провоцирует риск развития ожирения. Причинно-следственные связи между короткой продолжительностью сна и патофизиологией ожирения, а также последствия сочетанного воздействия этих факторов на организм остаются малоизученными. Цель работы состояла в сравнительном исследовании влияния ограничения сна (ОС) и ожирения, индуцированного высокожировой диетой (ВЖД), в отдельности и совместно на метаболические показатели и нейроповеденческие функции у крыс.

В работе использована модель хронического ОС (3 ч депривации сна на качающейся платформе и 1 ч покоя в течение 5 дней) и ВЖД (8 недель) у самцов крыс популяции Вистар. Контрольные животные получали стандартный сухой корм. Установлено, что ОС приводит к приросту массы тела и жировой ткани и нарушению толерантности к глюкозе, причем при сочетании ОС и ВЖД, спектр метаболических и гормональных нарушений расширяется, в том числе снижается инсулиновая чувствительность, на что указывают повышение уровня инсулина и индекса инсулиновой резистентности. Нами впервые продемонстрировано, что при сочетании ОС с ВЖД также нарушаются нейрокогнитивные показатели, в частности, рабочая память, о чем свидетельствует уменьшение спонтанного чередования в тесте Y-образный лабиринт, в то время как в группах только с ОС или ВЖД эти показатели не менялись. Выяснено, что нарушение рабочей памяти в группе ОС+ВЖД может быть связано с дисрегуляцией дофаминергической системы в префронтальной коре головного мозга. Сочетанное воздействие ОС и ВЖД может рассматриваться как значимый фактор повышения рисков для развития метаболических расстройств и когнитивного дефицита.

ПОСТУРАЛЬНЫЕ СИНЕРГИИ ВЕРХНЕЙ КОНЕЧНОСТИ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЕ ВЫПОЛНЕНИЕ ЗАДАЧИ СОХРАНЕНИЯ РАВНОВЕСНОГО ПОЛОЖЕНИЯ ПРЕДМЕТА В РУКЕ

Сергей Александрович Моисеев — 2025-07-16

В статье представлен анализ постуральных и мышечных синергий, задействуемых при реализации двигательных задач по сохранению равновесного положения предмета в руке во время ходьбы. Во время передвижения регистрировали электромиограммы поверхностных мышц верхних конечностей и осуществляли видеозахват движений сегментов тела. Из зарегистрированных сигналов извлекали параметры синергий с помощью факторного анализа и метода главных компонент. Проверяли предположение о направленности мышечных синергий на стабилизацию важных для успешной реализации двигательной задачи траекторий сегментов верхней конечности. Установлена общая постуральная синергия, задействуемая для различных двигательных задач, а также синергии более высокого порядка, осуществляющие тонкую корректировку позы во время передвижения. Выявлены четыре мышечные синергии, принимающие участие в управлении движениями верхней конечности, две из которых основные. Они связаны с компенсацией нарушений равновесного положения, вызываемого моментами постановки ноги на опору, активного разгибания нижней конечности в коленном и голеностопном суставах. Пространственная организация мышечных синергий показывает индивидуальные стратегии задействования мышц в их структуре несмотря на то, что возмущающими факторами, действующими на стабилизирующую систему, выступают одни и те же моменты. Мышечные синергии активируются в моменты наибольшего возмущающего воздействия на позу и направлены на стабилизацию суставных углов и траекторий движений сегментов верхней конечности.

РЕАКЦИЯ РЕЗИДЕНТНЫХ МАКРОФАГОВ И НЕЙТРОФИЛОВ ЭНДОНЕВРИЯ НА ТРАВМУ СЕДАЛИЩНОГО НЕРВА КРЫСЫ И ТРАНСПЛАНТАЦИЮ МСК

Елена Сергеевна Петрова — 2025-07-25

Целью настоящей работы явилось изучение распределения резидентных макрофагов и нейтрофилов в эндоневрии седалищного нерва крысы в ранние сроки после травмы и субпериневрального введения суспензии мезенхимных стволовых клеток. Для выяснения реакции резидентных макрофагов и нейтрофилов на механическое повреждение периферических нервных проводников была использована экспериментальная модель травмы седалищного нерва крысы путем наложения лигатуры (в течение 40 с) с применением клеточной терапии. Для идентификации макрофагов эндоневрия применяли иммуногистохимическую реакцию на кальций-связывающий белок Iba-1, маркер мононуклеарных фагоцитов. Нейтрофилы исследовали на препаратах, окрашенных гематоксилином-эозином и толуидиновым синим. Установлено, что активация резидентных макрофагов в эндоневрии седалищного нерва крысы осуществляется уже через 1 ч после травмы, на несколько часов раньше, чем в эндоневрий мигрируют из кровеносных сосудов нейтрофилы. Это свидетельствует о том, что резидентные макрофаги первыми реагируют на повреждение и стимулируют развитие процессов валлеровской дегенерации. Показано, что применение субпериневральной трансплантации мезенхимных стволовых клеток приводит к снижению активации резидентных макрофагов и уменьшению количества мигрирующих в эндоневрий поврежденного нерва нейтрофилов. Возможные причины установленных фактов обсуждаются.

ГИПОКСИЧЕСКОЕ ПРЕКОНДИЦИОНИРОВАНИЕ УМЕНЬШАЕТ ОБРАЗОВАНИЕ ЦЕРАМИДА, УРОВЕНЬ TNFα И ЭКСПРЕССИЮ TNFR1 В МОЗГЕ КРЫС В ОСТРЫЙ ПЕРИОД ЦЕРЕБРАЛЬНОЙ ИШЕМИИ

Павел Николаевич Герасимов — 2025-07-25

Цель работы - изучить изменения содержания церамида, основных ферментов, участвующих в его биосинтезе, а также уровень TNFα и экспрессию его рецептора TNFR1 в мозге крыс в условиях острой ишемии головного мозга (ОИГМ) и гипоксического прекондиционирования (ГП); оценить взаимосвязь данных факторов с выживаемостью животных и неврологическим дефицитом. Эксперименты выполнены на 37 самцах белых нелинейных крыс массой 180 – 230 г. ОИГМ получена методом необратимой перевязки левой общей сонной артерии с параллельной обратимой перевязкой правой общей сонной артерии. Животные были разделены на 3 группы: 1-я группа - ложнооперированные, 2-я – крысы с ОИГМ, 3-я – животные с ОИГМ и ГП. На 3-й день наблюдения проводили оценку неврологического дефицита по шкале Гарсиа; с помощью иммунофлуоресцентной микроскопии оценивали изменения уровней TNFα и TNFR1, церамида, серинпальмитоилтрансферазы, церамидсинтазы, кислой и нейтральной сфингомиелиназ. ОИГМ приводила к усилению образования церамида в мозге с повышением уровня всех исследуемых ферментов, а также сопровождалась повышением количества TNFα и экспрессии TNFR1. ГП способствовало ослаблению данных эффектов: предотвращалось повышение уровней церамида и сфингомиелиназ, TNFα и TNFR1, неврологический дефицит становился менее выраженным, а выживаемость животных повышалась по сравнению с ОИГМ. Таким образом, ГП показало свою эффективность в качестве метода, позволяющего уменьшить степень неврологических нарушений и повысить выживаемость экспериментальных животных, частично предотвратить изменения провоспалительных факторов и уровня церамида за счет снижения основных ферментов его синтеза.

ОСОБЕННОСТИ РЕАКЦИИ НА ВВЕДЕНИЕ КОНВУЛЬСАНТА ПЕНТИЛЕНТЕТРАЗОЛА У КРЫС С ЛИТИЙ-ПИЛОКАРПИНОВОЙ МОДЕЛЬЮ ВИСОЧНОЙ ЭПИЛЕПСИИ

Марат Рамилевич Субханкулов — 2025-07-30

Эпилепсия – тяжелое неврологическое заболевание, при этом 30% пациентов резистентны к терапии. Литий-пилокарпиновая модель височной эпилепсии (TLE) у крыс воспроизводит ключевые особенности болезни, однако длительный мониторинг спонтанных судорог трудоёмок, что требует поиска дополнительных маркеров эпилептогенеза. В клинике электроэнцефалограмма (ЭЭГ), особенно анализ интериктальных эпилептиформных паттернов, играет ключевую роль в диагностике эпилепсии. Провокационные пробы (депривация сна, фотостимуляция и др.) повышают выявляемость патологических паттернов. В эксперименте аналогичный эффект могут дать низкие дозы конвульсантов, например, пентилентетразола (ПТЗ), однако такие методы применяются редко. Цель работы – изучить влияние низких доз ПТЗ на эпилептиформную активность в литий-пилокарпиновой модели TLE у крыс и сравнить этот метод с методом максимального электрошока (МЭШ). Модель TLE индуцировали у самцов крыс Вистар (эксперимент - пилокарпин после LiCl; контроль – физраствор). Через 6 месяцев после развития спонтанных рецидивирующих судорог на поверхность черепа устанавливали ЭЭГ-электроды. Регистрацию ЭЭГ проводили в два этапа: в фоне и после введения ПТЗ (40 мг/кг). Через 3 недели оценивали судорожную готовность с помощью МЭШ. Показано, что при фоновой регистрации ЭЭГ различия между группами отсутствуют. При введении ПТЗ выявлено чёткое различие между группами: у контрольных крыс преобладали регулярные вспышки высокоамплитудных острых волн (4–8 Гц), у крыс с моделью эпилепсии доминировали одиночные интериктальные спайки и спайк-волны. При этом при проведении теста максимального электрошока контрольные и экспериментальные крысы не различались по пороговым значениям тока, необходимого для экстензии задних конечностей. Таким образом, провокационная проба с применением низких доз ПТЗ представляет собой высокочувствительный метод выявления эпилептиформной активности в модели TLE, превосходящий по информативности МЭШ-тестирование. Полученные результаты подтверждают перспективность данного подхода для доклинических исследований.

ОСОБЕННОСТИ ДЛИНОЗАВИСИМЫХ ИЗМЕНЕНИЙ КАЛЬЦИЕВОГО ПЕРЕХОДА В МИОКАРДЕ ЖЕЛУДОЧКА КРЫС РАЗНОГО ВОЗРАСТА

Руслан Владимирович Лисин — 2025-08-09

Проблеме сердечно-сосудистой регуляция при старении уделяется недостаточно внимания, несмотря на высокую социальную значимость. Общность патогенеза нарушений сердечно-сосудистой регуляции у экспериментальных животных и у пожилых людей делает актуальным изучение механизмов регуляции сократимости миокарда в сравнительном эксперименте на лабораторных животных разного возраста. Для определения особенностей изменения длинозависимых механизмов регуляции сократимости здорового миокарда при старении были оценены характеристики механической и электрической активности и кинетики внутриклеточной концентрации ионов кальция (кальциевый переход или СаТ) в одиночных сокращениях миокарда правого желудочка групп молодых (1 месяц) и старых (2.5 года) крыс. Эксперименты проведены на трабекулах правого желудочка сердец самцов крыс стока Wistar. В изометрическом режиме сокращения, при разной степени растяжения, были зарегистрированы показатели механического напряжения, СаТ и трансмембранных потенциалов действия (ПД). Экспериментально установлено, что миокард старых животных характеризуется меньшей амплитудой изометрического напряжения, меньшей величиной скорости развития изометрического напряжения, более длительным ПД по сравнению с молодыми животными. Впервые установлены возрастные особенности длинозависимых изменений при суперпозиции кривых СаТ, полученных на разных преднагрузках миокарда желудочка. У старых животных длительность спада СаТ на уровне 30% его амплитуды значительно больше, чем у молодых. Методом разности кривых кальциевых переходов показано влияние преднагрузки на кинетику ионов кальция в кардиомиоцитах многоклеточных полосок миокарда желудочка крыс разного возраста. Так, относительная величина амплитуды и площади сегмента III кривых разностей СаТ значительно больше у молодых животных по сравнению со старыми.

КРАТКОВРЕМЕННАЯ ПЕРИНАТАЛЬНАЯ ГИПОКСИЯ НЕ ОКАЗЫВАЕТ ВЛИЯНИЯ НА ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ АРТЕРИЙ СКЕЛЕТНЫХ МЫШЦ У КРЫС ВО ВЗРОСЛОМ ВОЗРАСТЕ

Анастасия Алексеевна Швецова — 2025-08-18

Перинатальная гипоксия является одной из часто встречаемых патологий в раннем онтогенезе, что может оказывать программирующее влияние на функционирование сосудистой системы. Последнее было показано для легочных артерий, а также в единичных исследованиях на системных артериях. Однако отсутствуют данные об отставленном влиянии перинатальной гипоксии на функционирование гемодинамически значимого сосудистого региона скелетных мышц. В связи с этим целью данной работы стало исследование отставленных влияний однократной нормобарической гипоксии в раннем онтогенезе на функционирование артерий скелетных мышц во взрослом возрасте. В работе моделировали нормобарическую гипоксию (8% О₂) в течение 2 ч у 2-дневных самцов крыс, после чего их доращивали до взрослого возраста (11 - 12 недель) и оценивали функциональную активность артерий икроножной мышцы, а также уровень систолического артериального давления. Сократительные ответы артерий икроножной мышцы на агонист α₁-адренорецепторов, реакции эндотелий-зависимого расслабления артерий на ацетилхолин и эндотелий-независимого расслабления на донор NO не различались между группами «Гипоксия» и «Контроль». Антиконстрикторное влияние NO и Са²⁺-активируемых калиевых каналов большой проводимости, а также проконстрикторное влияние Rho-киназы в артериях не были изменены у крыс, перенесших перинатальную гипоксию. Уровни систолического артериального давления не различались между группами. Таким образом, согласно представленным в данной работе результатам, кратковременная нормобарическая перинатальная гипоксия не приводит к отставленным изменениям в регуляции тонуса артерий икроножной мышцы и уровня артериального давления у крыс во взрослом возрасте.

РЕГУЛЯЦИЯ ВНУТРИКЛЕТОЧНОГО КАЛЬЦИЯ ПРИ ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ РИТМИЧЕСКОЙ СТИМУЛЯЦИИ ДВГАТЕЛЬНОГО НЕРВНОГО ОКОНЧАНИЯ ЛЯГУШКИ

Дмитрий Владимирович Самигуллин — 2025-08-20

В физиологических условиях химические синапсы, включая нервно-мышечные соединения, работают ритмически с разной частотой в зависимости от функционального типа мышц и состояния синаптического аппарата. Ионы кальция (Ca²⁺), входящие в аксоплазму через потенциал-зависимые Ca²⁺-прканалы во время каждого потенциала действия, активируют экзоцитоз синаптических везикул и играют ключевую роль в модуляции секреторного процесса. Существенный вклад в динамику внутриклеточного Ca²⁺ может вносить эндоплазматический ретикулум (ЭР), способный высвобождать ионы Ca²⁺ посредством Ca²⁺-зависимого освобождения. Для отслеживания изменений внутриклеточного Ca²⁺ применяются методы оптической регистрации с использованием Ca²⁺-чувствительных флуоресцентных красителей. Особое внимание при такой оценке необходимо уделять характеристикам связывания красителя с ионами Ca²⁺, а именно их аффинности, поскольку степень насыщения красителя влияет на параметры Ca²⁺-ответа. В данном исследовании для анализа изменений внутриклеточного содержания ионов Ca²⁺ в нервно-мышечном синапсе кожно-грудинной мышцы лягушки (m. cutaneus pectoris) при ритмической стимуляции был использован низкоаффинный краситель Magnesium Green, который позволяет корректно оценивать Ca²⁺-сигналы. При увеличении частоты стимуляции двигательного нерва плавное нарастание Ca²⁺-ответа при частоте стимуляции 20 Гц сменялось двухфазным увеличением при 50 Гц и резким ростом при 70 Гц. Это свидетельствует о включении дополнительных источников Ca²⁺, каковым может быть ЭР. Блокирование рианодиновых и инозитольных рецепторов устраняло возрастание Ca²⁺-ответа при повышенных частотах стимуляции нерва. Блокирование кальциевых АТФаз ЭР (SERCA) приводило к резкому увеличению Ca²⁺-ответа и устраняло его многофазность. Установлено, что изменение Ca²⁺-транзиента отражает накопление внутриклеточного Ca²⁺ в аксоплазме и зависит от активности SERCA, рианодиновых и инозитольных рецепторов. Применение никоаффинного флуоресцентного Ca²⁺-красителя дает возможность отслеживать включение этих систем в формирование внутриклеточного содержания основных ионов, определяющих процесс нейросекреции.

СОЗРЕВАНИЕ НЕОНАТАЛЬНЫХ РЕФЛЕКСОВ И ОСОБЕННОСТИ ПОВЕДЕНИЯ МЫШЕЙ 5xFAD – МОДЕЛИ БОЛЕЗНИ АЛЬЦГЕЙМЕРА

Ирина Николаевна Рожкова — 2025-08-20

Болезнь Альцгеймера (БА) является прогрессирующей возрастной нейродегенеративной патологией, приводящей к деменции. Для изучения механизмов возникновения данной патологии и для поиска возможных путей ее коррекции созданы генетические модели БА на мышах. Трансгенные мыши линии 5xFAD с двумя человеческими трансгенами App и Psen1 и пятью мутациями являются популярной моделью для изучения БА. Целью данной работы было исследование созревания неонатальных рефлексов и увеличения массы тела в раннем постнатальном онтогенезе, а также особенностей поведения в возрасте трех месяцев у мышей линии 5xFAD. В качестве контроля были использованы мыши дикого типа (WT) того же пола и возраста из тех же пометов. Полученные результаты показывают, что мыши 5xFAD не отличаются от сибсов WT по увеличению массы тела и формированию неонатальных рефлексов в период вскармливания. В возрасте трех месяцев у самцов линии 5xFAD были обнаружены половые различия в поведении: у самцов была ниже общая локомоторная активность, чем у самок, и наблюдались признаки начала развития депрессивно-подобного поведения. У самцов 5xFAD был снижен уровень тревожности, а у самок повышена исследовательская активность в сравнении с сибсами WT того же пола. В результате исследования охарактеризованы особенности поведения молодых мышей 5xFAD возрасте трех месяцев. Впервые изучено созревание неонатальных рефлексов в период вскармливания на данной трансгенной модели БА.

ПРЕДСТАВЛЕННОСТЬ МОДИФИКАЦИИ ГИСТОНОВ H3K27me3 В ТОЛСТОЙ КИШКЕ МЫШЕЙ НА ФОНЕ ХРОНИЧЕСКОГО ВОСПАЛЕНИЯ

Екатерина Александровна Никельварт — 2025-08-20

За последние десятилетия распространенность воспалительных заболеваний кишечника (ВЗК) возросла во всем мире. Вслед за индустриализацией рост заболеваемости ВЗК наблюдается не только в странах Европы и Северной Америки, но и в странах Азии, включая Китай и Индию. Несмотря на широкую распространенность и большое количество исследований, причины ВЗК остаются не до конца изученными. Важную роль в их патогенезе играют эпигенетические механизмы, такие как метилирование ДНК и посттрансляционные модификации гистонов. Эти модификации определяют структуру хроматина и могут служить метками как транскрипционно активных, так и неактивных районов. Учитывая глобальные изменения профиля экспрессии генов в кишечнике пациентов с ВЗК, можно предполагать всеобъемлющие структурные изменения активности и доступности хроматина в ходе развития воспалительных процессов в кишечнике, как на уровне клеток мукозального иммунитета, так и в эпителиальных клетках. В частности, в исследованиях с использованием образцов ткани кишки от пациентов с энтероколитом было показано снижение общего количества триметилирования гистона Н3 по лизину 27 (H3K27me3) в эпителиальных клетках. Одновременно с этим ингибирование нанесения метки H3K27me3 является перспективным направлением в лечении ВЗК за счет регуляции транскрипции в иммунных клетках. В данной работе была исследована представленность этой модификации в ядрах эпителиальных клеток и в ткани кишки в целом на двух моделях хронического колита на мышах. Было показано, что общий уровень H3K27me3 повышается в ядрах энтероцитов в модели хронического колита с нокаутом гена Muc2. Этот результат указывает на значимое влияние модификации H3K27me3 на патогенез ВЗК не только в иммунных, но и в эпителиальных клетках толстой кишки.

КРАТКОВРЕМЕННАЯ СИНАПТИЧЕСКАЯ ПЛАСТИЧНОСТЬ НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ ГИППОКАМПА ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ДИСФУНКЦИИ ГЕМАТОЭНЦЕФАЛИЧЕСКОГО БАРЬЕРА

Алина Владимировна Савотченко — 2025-08-21

Нарушение синаптической пластичности служит характерным признаком ряда неврологических расстройств, успешно моделируемых на животных. Кратковременные формы пластичности обеспечивают динамическую регуляцию синаптической эффективности в ответ на различные паттерны нейрональной активности и в значительной степени зависят от поддержания оптимальных условий микроокружения нейронов, ключевым регулятором которых выступает гематоэнцефалический барьер (ГЭБ). В последние годы ГЭБ рассматривается как активный участник поддержания гомеостаза ЦНС, а его дисфункция признаётся одним из триггеров многих неврологических патологий. Нами разработан способ моделирования ранних последствий дисфункции ГЭБ in vitro путем адаптации ионного состава инкубационного раствора к плазме крови с добавлением тромбина. В настоящем исследовании проанализированы особенности кратковременной синаптической пластичности СА3-СА1-нейронных сетей гиппокампа в ранний период после моделируемой дисфункции ГЭБ. Результаты показали значительные изменения кратковременной синаптической пластичности в гиппокампе на фоне моделирования дисфункции ГЭБ. Мы наблюдали усиление парной фасилитации (PPF) на интервалах 25 и 50 мс, что указывает на пресинаптический характер изменений в высвобождении нейромедиатора. Кроме того, было зарегистрировано значительное увеличение амплитуды посттетанической потенциации (ПТП), свидетельствующее о повышенной реактивности нейронных сетей СА3-СА1. Селективное усиление ранней, зависящей от активности фазы пластичности после высокочастотной стимуляции при отсутствии изменений в общей временной динамике позволяет предположить специфическую модуляцию паттерн-зависимой кратковременной пластичности при патологии ГЭБ. Ранее в идентичных условиях была продемонстрирована индукция эпилептиформной активности нейронных сетей гиппокампа. Таким образом, настоящее исследование характеризует специфические изменения синаптических свойств на этапе формирования патологического состояния, потенциально способного приводить к долговременным последствиям.

НАРУШЕНИЕ МИЕЛИНИЗАЦИИ В СПИННОМ МОЗГЕ ТРАНСГЕННЫХ МЫШЕЙ mSOD1 КАК ОДИН ИЗ МЕХАНИЗМОВ ПАТОГЕНЕЗА БОКОВОГО АМИОТРОФИЧЕСКОГО СКЛЕРОЗА

Оксана Викторовна Тяпкина — 2025-08-22

Боковой амиотрофический склероз (БАС) – заболевание, характеризующееся прогрессирующей мышечной слабостью, атрофией, спастичностью, параличом, обусловленные дегенерацией и смертью мотонейронов головного и спинного мозга, и приводящее к летальному исходу. Для изучения патогенеза БАС и способов его лечения широко применяются модельные животные, такие как SOD1-G93A мыши, экспрессирующие мутацию гена, кодирующего антиоксидантный фермент супероксиддисмутазу 1. Трансгенные мыши демонстрируют фенотипы заболевания, сходные с пациентами с БАС, выражающиеся в ухудшении двигательной функции, дегенерации мотонейронов в спинном мозге, стволе мозга и коре, приводящие к параличу задних конечностей и смерти. В настоящей работе с применением световой микроскопии оценивали площади поперечных серийных срезов поясничного утолщения спинного мозга, а также пощади, занимаемые белым и серым веществами на этих срезах у мышей дикого типа WT и у трансгенных мышей mSOD1 на разных стадиях развития БАС. Выявленная редукция объема поясничного утолщения спинного мозга у трансгенных мышей обнаруживается уже на ранней досимптомной стадии заболевания и обусловлена уменьшением объемов как серого, так и белого веществ. Уменьшение количества нейронов серого вещества спинного мозга–характерный признак БАС, обусловленный гибелью этих клеток, было выявлено у трансгенных мышей только на симптомной стадии заболевания. С помощью флуоресцентной микроскопии установлено снижение интенсивности свечения специфичного красителя миелина флуоромиелина в белом веществе поясничного утолщения спинного мозга у трансгенных мышей, начиная с ранней досимптомной стадии. Выявленные морфологические изменения в поясничном отделе спинного мозга трансгенных мышей mSOD1 позволяют заключить, что уже на ранней досимптомной стадии БАС развиваются процессы демиелинизации, возникающие скорее всего в результате нарушения работы миелинобразующих клеток.

ВЛИЯНИЕ TAAR1 НА ИЗМЕНЕНИЯ ПЛОТНОСТИ НЕЙРОНОВ И ГЛИИ НЕОКОРТЕКСА ПОСЛЕ ТРАВМЫ СПИННОГО МОЗГА

Дарья Сергеевна Калинина — 2025-06-09

Травма спинного мозга (ТСМ) приводит к развитию сложного каскада вторичных патологических процессов, включая хроническое нейровоспаление и нейропластические изменения как непосредственно в месте повреждения, так и в удаленных структурах, включая перестройку коры головного мозга. В данной работе исследовалась роль рецепторов следовых аминов 1-го типа TAAR1 в регуляции нейровоспаления в соматосенсорной коре после латеральной гемисекции спинного мозга у мышей дикого типа и с нокаутом гена, кодирующего taar1 (TAAR1-KO). Значимых различий в сенсомоторном восстановлении между группами не было выявлено. Однако иммуногистохимический анализ продемонстрировал существенные изменения в глиальной популяции после ТСМ: у мышей TAAR1-KO наблюдалось значительное увеличение количества GFAP⁺-астроцитов в гранулярном и пирамидном слоях коры, что указывает на усиленный астроглиоз. При этом количество провоспалительных S100β⁺-астроцитов не изменялось, что подчеркивает избирательное влияние TAAR1 на различные субпопуляции. Помимо этого, у TAAR1-KO отмечалось снижение плотности микроглиальных клеток, маркированных антителами к Iba-1. Также у этих мышей было обнаружено уменьшение численности пирамидных нейронов, что может указывать на снижение жизнеспособности данных клеток вследствие отсутствия TAAR1. Важно отметить, что генотип не оказывал влияния на данные параметры вне контекста ТСМ. Полученные данные демонстрируют значимую роль TAAR1 в модуляции глиального ответа и расширяют понимание молекулярных механизмов нейровоспаления при ТСМ, что открывает перспективы для разработки новых нейропротективных стратегий.

НОКДАУН AQP4 В ЧЕРНОЙ СУБСТАНЦИИ УСУГУБЛЯЕТ α-СИНУКЛЕИНОВУЮ ПАТОЛОГИЮ, НЕЙРОДЕГЕНЕРАЦИЮ И МОТОРНЫЕ НАРУШЕНИЯ В МОДЕЛИ БОЛЕЗНИ ПАРКИНСОНА У КРЫС

Ксения Валерьевна Лапшина — 2025-09-03

Водный канал аквапорин-4 (AQP4) является важнейшим участником молекулярно-клеточных механизмов, обеспечивающих выведение из ткани мозга различных метаболитов и амилоидных белков. Предполагается, что дисфункция AQP4 может провоцировать развитие болезни Паркинсона (БП) и приводить к ее усугублению. Цель данного исследования - выяснить, влияет ли снижение экспрессии AQP4 в компактной части черной субстанции (кчЧС) на развитие α-синуклеиновой патологии, нейродегенерации и моторных нарушений в модели клинической стадии БП у крыс. Эксперименты выполнены на самцах крыс популяции Вистар (6 - 7 месяцев). Для подавления экспрессии AQP4 в кчЧС вводили лентивирусную конструкцию, содержащую нуклеотидную последовательность, кодирующую шпилечную РНК (shRNA) к мРНК AQP4 (AQP4-LVC). Для воспроизведения модели клинической стадии БП билатерально вводили в кчЧС ингибитор протеасом лактацистин (LC) через 4 недели после введения AQP4-LVC. Для решения поставленной задачи использованы поведенческие тесты, иммуногистохимический метод и иммуноблоттинг. Применение AQP4-LVC вызывало снижение содержания белка AQP4 в кчЧС на 42% через 4 недели. LC-модель БП характеризовалась появлением моторных нарушений, гибелью 57% дофамин (ДА)-ергических нейронов в кчЧС и 56% их аксонов в стриатуме, ослаблением компенсаторных процессов, направленных на поддержание уровня ДА в нигростриатной системе, увеличением содержания общей водорастворимой формы α-синуклеина и его агрегированной и фосфорилированной (Ser129) форм. Снижение экспрессии AQP4 в кчЧС в LC-модели БП вызывало усиление моторных нарушений и появление признаков дистрофии, свидетельствующих о развитии терминальной фазы клинической стадии БП. Быстрое нарастание симптомов паркинсонизма было связано с усилением нейродегенерации и истощением компенсаторных процессов в нигростриатной системе, сопряженных с ускорением образования патологических агрегированных форм α-синуклеина. Полученные данные свидетельствуют о том, что дефицит AQP4 в кчЧС ускоряет развитие Паркинсон-подобной патологии.

КОМБИНАЦИЯ in vitro и in vivo ПОДХОДОВ ПРИ ИССЛЕДОВАНИИ МЕХАНИЗМОВ РАЗВИТИЯ ГИПЕРТРОФИИ МИОКАРДА У КРЫС С РЕНОВАСКУЛЯРНОЙ ГИПЕРТЕНЗИЕЙ

Арина Владимировна Макеева — 2025-07-30

Гипертрофические изменения миокарда желудочков сердца сопровождают большинство сердечно-сосудистых заболеваний и являются серьезным фактором риска внезапной смерти. На сегодняшний день разработан широкий спектр in vitro и in vivo моделей гипертрофии, однако ни одна из них не позволяет исследовать единовременно как биохимические, так и физиологические аспекты ее патогенеза. В настоящей работе предложен метод на основе индукции гипертрофии левого желудочка (ГЛЖ), возникающей в результате реноваскулярной гипертензии у крыс, с последующим выделением кардиомиоцитов из сердец. В исследование было взято 68 крыс (32 крысы типа 1П1К, 16 крыс типа 1П, 20 крыс типа ЛО). Для развития ГЛЖ у крыс «одна почка одна клипса» (1П1К) левая почка удалялась, а на почечную артерию правой почки накладывалась клипса для ограничения кровотока. У группы крыс «одна почка» (1П) удаляли левую почку, тогда как правая оставалась интактной, а у ложнооперированных крыс (ЛО) проводили вскрытие брюшной полости с последующим наложением швов без каких-либо манипуляций с почками. Две последние группы использовались как контрольные. Через 1.5 месяца масса левого желудочка у крыс 1П1К превышала массу левого желудочка у контрольных групп в 1.2 раза, а артериальное давление у группы 1П1К относительно 1П и ЛО групп возрастало в 1.4 раза. У крыс 1П1К относительно контрольных групп наблюдалось повышение концентрации мочевины в крови и в моче примерно в 1.4 раза, а также усиление почечной экскреции, оцененной по клиренсу креатинина, в 1.5 раза. Концентрация натрийуретического пептида B типа (BNP) в сыворотке крови у группы 1П1К превышала таковую у контрольных групп в 2 раза. После индукции ГЛЖ из сердец контрольных и гипертрофированных крыс были получены первичные культуры кардиомиоцитов. Концентрация BNP в кондиционированной среде первичной культуры желудочковых кардиомиоцитов крыс 1П1К была выше, чем в контрольных группах в 3.4 раза. Таким образом, было показано, что кардиомиоциты, выделенные из крыс группы 1П1К, сохраняют гипертрофический фенотип, а данный комбинированный подход можно использовать для исследования сердечной гипертрофии in vivo и in vitro.

Памяти профессора Владимира Борисовича Кошелева

2025-11-07