Российский физиологический журнал им. И. М. Сеченова

ГОРМОНАЛЬНАЯ МОДУЛЯЦИЯ ПЛАСТИЧНОСТИ NK-КЛЕТОК В ПЕРИОД БЕРЕМЕННОСТИ

Сергей Викторович Ширшев — 2025-04-21

Представлен обзор исследований по влиянию гормонов, продуцируемых плацентой во время физиологически протекающей беременности, на пластичность NK-клеток, сопровождающуюся изменением фенотипа и функциональной активности последних. Анализ исследований показал первостепенную роль эстрогенов, прогестерона, хорионического гонадотропина, лептина, грелина и кисспептина в индукции процессов пластичности NK-клеток. Гормоны способны трансформировать NK-лимфоциты периферической крови в децидуальные (d)NK-клетки, обладающие пониженной цитотоксичностью, экспрессией ингибиторных рецепторов и усиленной продукцией фетопротективного цитокина TGF-b. Одновременно гормоны снижают продукцию таких абортогенных цитокинов, как IL-17A и IFN-g. Действие гормонов осуществляется в концентрациях характерных для беременности, носит специфический характер. Помимо этого, гормоны могут реализовать свои эффекты через другие клетки плацентарного микроокружения. Кроме того, гормоны поддерживают феномен пластичности, оказывая аналогичное действие на dNK-клетки, что, по-видимому, усиливает процессы иммунной толерантности в отношении плода и способствует его физиологическому развитию во время беременности.

ИЗУЧЕНИЕ С ПОМОЩЬЮ МЕТААНАЛИЗА ЭФФЕКТА МЕЛАТОНИНА НА ПОВЕДЕНИЕ КРЫС, СОДЕРЖАЩИХСЯ В СТАНДАРТНЫХ УСЛОВИЯХ

Наталия Владимировна Кузьменко — 2025-04-21

Известно, что гормон эпифиза мелатонин, синтезируемый в темное время суток, регулирует суточные и сезонные изменения в метаболизме, репродукции и поведении. К настоящему времени проведено много экспериментальных работ, исследующих эффекты введения экзогенного мелатонина на поведение в различных тестах у крыс. Цель данной работы – оценить с помощью метаанализа эффекты мелатонина на поведение крыс, содержащихся в стандартных условиях. Мы отобрали для метаанализа 57 публикаций, исследующих монотерапию мелатонином: 35 – в тесте открытое поле (ОП), 23 – в крестообразном приподнятом лабиринте (КПЛ), 12 – в тесте принудительного плавания (ПП), 21 – в бассейне Морриса (БМ). Метаанализ показал, что периферическое однократное введение мелатонина в низких дозах (≤ 1 мг/кг/день) увеличивает двигательную активность крыс в ОП. Длительное введение мелатонина также способствовало повышению двигательной активности крыс. Мелатонин обладает анксиолитическим эффектом, что подтверждается увеличением времени нахождения крыс в центре ОП и в открытых рукавах КПЛ. Сокращение иммобилизационного периода в тесте ПП указывает на антидепрессивный эффект гормона. Анксиолитический и антидепрессивный эффекты были сильнее выражены у самок, чем у самцов. Не было получено убедительных доказательств влияния дозы на анксиолитический и антидепрессивный эффект мелатонина. При терапии мелатонином отмечалась тенденция увеличения времени поиска платформы крысами в БМ. В большинстве работ гормон вводился внутрибрюшинно, кроме того, исследователи обычно использовали молодых животных. По этим причинам нам не удалось корректно оценить зависимость эффектов мелатонина от способа введения и возраста крыс.

РЕМОДЕЛИРОВАНИЕ Т-СИСТЕМЫ КАРДИОМИОЦИТОВ КРЫС ПРИ МЕТАБОЛИЧЕСКОМ СИНДРОМЕ

Андрей Валентинович Степанов — 2025-04-21

Сердечная недостаточность различной этиологии, включая диабетическую кардиомиопатию, является общемировой проблемой. Однако особенности патогенеза диабетической кардиомиопатии, включая роль t-трубочек в этом процессе, не до конца изучены. Имеющиеся литературные данные, касающиеся ремоделирования Т-системы в моделях сахарного диабета, порой противоречивы, а изменения t-трубочек в некоторых из них были показаны уже на стадии преддиабета. В связи с этим цель данной работы заключалась в оценке изменений в системе t-трубочек в модели метаболического синдрома. Эксперименты проводились на самцах крыс линии Вистар. Индукция метаболического синдрома у животных экспериментальных групп осуществлялась с использованием высокоуглеводной (ВУ) и комбинированной высокоуглеводной и высокожировой (ВУВЖ) диет длительностью 10 недель. По окончании эксперимента оценивалась масса животных, масса абдоминального жира и масса сердца, также проводили глюкозотолерантный тест. Структура Т-системы исследовалась с применением конфокальной микроскопии на изолированных сердцах, окрашенных DI-8-ANEPPS. Крысы на ВУВЖ-диете развивали более тяжёлый метаболический синдром: масса тела, абдоминального жира, уровень глюкозы в крови натощак были достоверно выше у этих животных, чем у контрольных. Также были выявлены признаки глюкозотолерантности в глюкозотолерантном тесте. Крысы на ВУ-диете характеризовались развитием умеренного метаболического синдрома, проявлявшегося лишь в увеличении массы абдоминального жира. Признаки ремоделирования системы t-трубочек также были выявлены лишь в группе на ВУВЖ-диете: они проявлялись достоверным повышением величины среднего интервала между рядами t-трубочек. Это отличается от результатов, полученных ранее на модели диабета и преддиабета 1-го типа. Таким образом, можно заключить, что изменения Т-системы в кардиомиоцитах крыс появляются уже на стадии метаболического синдрома, вызванного ВУВЖ-диетой, и аналогичны изменениям, описанным для диабета 2-го типа, но отличаются от изменений при диабете и преддиабете 1-го типа, что может указывать на различные пути патогенеза диабетической кардиомиопатии в различных типах диабета.

ПОСТУРАЛЬНАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ У СПОРТСМЕНОК ХУДОЖЕСТВЕННОЙ И СПОРТИВНОЙ ГИМНАСТИКИ: РОЛЬ ВИЗУАЛЬНЫХ И СОМАТОСЕНСОРНЫХ СИГНАЛОВ

Екатерина Сергеевна Ниази — 2025-04-21

Исследование посвящено оценке постуральной устойчивости у спортсменок, занимающихся художественной (n = 17), спортивной (n = 20) гимнастикой и неспортсменок (n = 19). Основной целью было выявить особенности колебания центра давления (CoP) спортсменок и неспортсменок в различных условиях активации визуального и соматосенсорного входов. Использовали метод компьютерной стабилометрии на автоматизированном комплексе «Стабилан-01-5». Для оценки постуральной устойчивости анализировали параметры стабилографического теста: линейную скорость перемещения CoP (ALV, мм/с), угловую скорость перемещения CoP (AAV, град/с) и площадь эллипса (EIIS, кв. мм), рассчитывался коэффициент Ромберга. Проводили спектральный анализ стабилографических сигналов. Участницы выполняли пробы в обычной стойке на твердой и мягкой поверхности с закрытыми и открытыми глазами.

Результаты показали, что колебания CoP у гимнасток и негимнасток в спокойной стойке были сопоставимы, однако на мягкой поверхности наблюдались различия. Спортсменки художественной и спортивной гимнастики продемонстрировали лучшие показатели постуральной устойчивости, что объясняется их способностью интегрировать проприоцептивные и визуальные сигналы. Спектральный анализ показал меньшие колебания в высокочастотном диапазоне у спортсменок как художественной, так и спортивной гимнастики, что указывает на формирование у них специфических двигательных и нейромышечных стратегий. Также выявлено, что спортсменки художественной гимнастики больше зависели от зрительного контроля для поддержания постуральной устойчивости, что, вероятно, обусловлено необходимостью точной оценки дистанции и положения тела при выполнении специфических для этого вида спорта элементов. Полученные результаты могут служить основой для разработки индивидуальных тренировочных программ с учетом сенсорной интеграции и контроля движений у разных групп спортсменов.

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ИЗМЕНЕНИЙ ПОКАЗАТЕЛЕЙ СЕРДЕЧНОГО РИТМА САМОК И ПЛОДОВ КРЫС В УСЛОВИЯХ ГЕМИЧЕСКОЙ ГИПОКСИИ

Наталья Данииловна Вдовиченко — 2025-04-21

Проведен сравнительный анализ изменений показателей сердечной деятельности в условиях гемической гипоксии, создаваемой введением нитрита натрия, на самках крыс 18-го (Е18) и 20-го (Е20) дня беременности и их плодах. Показано, что в условиях использования модели гемической гипоксии в последнем триместре пренатального развития наблюдается повышение чувствительности организма самок к недостатку кислорода на Е20 по сравнению с Е18. Анализ физиологических показателей плодов, наоборот, выявил большую резистентность их сердечно-сосудистой системы к гипоксии на Е20, чем на Е18. Анализ вариабельности сердечного ритма показал активное участие катехоламинергической системы в экстренной мобилизации энергетических и метаболических ресурсов у плодов.

ВЛИЯНИЕ МЕХАНОАКТИВИРУЕМЫХ КАНАЛОВ НА ПАССИВНУЮ ЖЕСТКОСТЬ И АМПЛИТУДУ СОКРАЩЕНИЯ ПОСТУРАЛЬНОЙ МЫШЦЫ

Ксения Владимировна Сергеева — 2025-03-26

В последнее время высокоспециализированные механо-активируемые (МА) каналы семейства Piezo вызывают повышенный интерес исследователей в связи с их участием в процессах механотрансдукции у млекопитающих. Однако до сих пор ничего не было известно о роли этих каналов в процессах регуляции пассивной жесткости мышцы и мышечного сокращения. Мы предположили, что как пассивная деформация изолированной мышцы, так и вызванное одиночное и тетаническое сокращение мышцы приведут к активации каналов Piezo1, работа которых может способствовать увеличению пассивной жесткости и амплитуды мышечного сокращения.

Цель исследования: с помощью Dooku1, специфического блокатора каналов Piezo1, и хлорида гадолиния, неспецифического блокатора МА каналов, оценить возможный вклад каналов Piezo1 в механический ответ изолированной медленной мышцы на пассивную деформацию и вызванные одиночные и тетанические сокращения.

Результаты экспериментов показали, что применение гадолиния на фоне пассивного растяжения привело к значимому снижению показателей пассивного напряжения мышцы. Интересно, что специфическое блокирование МА каналов Piezo1 с помощью Dooku1 не повлияло на данные параметры. В то же время при обработке изолированной мышцы раствором Dooku1 показатели максимальной силы вызванного одиночного и тетанического сокращения снизились на 21 и 25% соответственно. При этом инкубация мышц в растворе Gd³⁺ не привела к существенным изменениям показателей вызванного сокращения. Таким образом, нами показано, что МА каналы, которые могут быть блокированы Gd³⁺, стимулируются пассивным растяжением мышцы и участвуют в регуляции пассивного мышечного напряжения. В то же время МА каналы Piezo1 активируются в процессе мышечного сокращения и участвуют в его регуляции. Можно предположить, что участие МА кальциевых каналов в поддержании мышечной жесткости и в реализации мышечного сокращения может осуществляться путем дополнительной активации миофибриллярных структур ионами кальция, концентрация которых в мышечном волокне увеличивается в результате деятельности этих каналов.

ВОЗРАСТНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ВОЛН РАСПРОСТРАНЯЮЩЕЙСЯ ДЕПОЛЯРИЗАЦИИ ВО ВРЕМЯ ГЕНЕРАЛИЗОВАННОЙ ЭПИЛЕПТИФОРМНОЙ АКТИВНОСТИ, ВЫЗВАННОЙ ФЛУРОТИЛОМ

Гульшат Фоатовна Закирова — 2025-04-21

Волны распространяющейся деполяризации (РД) часто ассоциируются с эпилептическими разрядами и могут лежать в основе постиктальной депрессии. Однако факторы, определяющие возникновение РД во время эпилептических разрядов, до конца не изучены. Мы исследовали влияние возраста животных на этот феномен с помощью многоканальной регистрации электрических сигналов на разных глубинах соматосенсорной коры крыс во время генерализованных эпилептических разрядов, спровоцированных ингаляцией флуротила. Было обнаружено, что у молодых, 1- 2-месячных крыс, РД сопровождали эпилептическую активность почти в половине случаев. Однако у незрелых (до 3 недель) и взрослых (старше 3 месяцев) крыс РД наблюдались крайне редко. Во всех возрастах РД возникали в поверхностных слоях коры и распространялись сверху вниз в более глубокие слои. Однако глубина проникновения РД также зависела от возраста, причем у молодых животных, РД распространялись глубже, чем у незрелых и взрослых животных. Таким образом, склонность к РД во время флуротиловых судорог имеет колоколообразный возрастной профиль с наибольшей частотой возникновения РД и более глубоким распространением РД у молодых животных. Наши результаты свидетельствуют о том, что возраст является важным фактором, определяющим возникновение РД и ее свойства во время эпилептических разрядов в коре головного мозга.

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ГИПЕРКАПНИЧЕСКИ-ГИПОКСИЧЕСКОЙ ТРЕНИРОВКИ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ РЕЗИСТЕНТНОСТИ К ОСТРОЙ ГИПОКСИИ У КРЫС С ЛПС-ИНДУЦИРОВАННОЙ ЭНДОТОКСЕМИЕЙ

Жанна Альбертовна Донина — 2025-04-21

Тяжелая форма сепсиса (эндотоксикоз), сходная с цитокиновым штормом, усугубляется острой дыхательной недостаточностью, гипотонией, гипоксемией и гиперкапнией, что является основной причиной высокой смертности. Цель работы - исследование эффективности гиперкапнически-гипоксической тренировки (ГГТ) для купирования кардиореспираторных нарушений и повышения резистентности к острой гипоксии у крыс с ЛПС-индуцированным эндотоксикозом. Опыты проводились на наркотизированных крысах-самцах Wistar. Эндотоксикоз моделировали введением ЛПС (Escherchia coli) в дозе 7 мг/кг. Оценка устойчивости к гипоксии проводилась методом возвратного дыхания (ВД) с постепенным убыванием кислорода в ребризере от 21% до наступления апноэ. Исследованы 3 группы животных: I – контроль - NaCl, II - ЛПС, III - ЛПС+ГГТ. Регистрировали: показатели внешнего дыхания, среднее артериальное давление (АДср.), сатурацию (SpO₂), фракцию вдыхаемого O₂ (FiO₂) и СО₂ (FiСO₂), время наступления апноэ, количество спонтанного восстановления дыхания (аутореанимация) в постгипоксическом периоде. Группа ЛПС+ГГТ предварительно подвергалась гиперкапнически-гипоксической тренировке. С этой целью ребризер заполнялся комнатным воздухом, объем которого подбирался таким образом, чтобы в процессе дыхания животного в/из ребризера FiO₂ в течение 3 мин снижалось до 11 ± 0.5%, а FiСO₂ повышалось до 5.0 ± 0.5%, после этого крысу переключали на дыхание воздухом. Режим тренировки состоял из 3 циклов: 3 мин – ГГТ, 5 мин – нормоксия. Установлено, что максимальное снижение устойчивости к острой гипоксии наблюдалось у крыс с ЛПС, восстановление дыхания после апноэ осуществлялось в 10%, ГГТ предотвращала фатальное снижение SpO₂ и АДср., аутореанимация происходила в 100% случаев. На основании полученных данных можно сделать вывод, что комбинированное воздействие гиперкапнии и гипоксии эффективно способствует повышению резистентности к острой гипоксии у крыс с ЛПС-индуцированной эндотоксемией.

ВОЗДЕЙСТВИЕ НАНОЧАСТИЦ ОКСИДА ЖЕЛЕЗА СИНТЕТИЧЕСКОГО И БИОГЕННОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ НА ГИСТОПАТОЛОГИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ПОЧКИ МЫШЕЙ

Анна Валериевна Киреева — 2025-04-21

Уникальные физические, химические и магнитные свойства наночастиц оксида железа (НЧЖ) открывают широкие перспективы использования наноматериалов в диагностике и терапии различных заболеваний. Несмотря на высокий интерес со стороны научного сообщества, механизм воздействия НЧЖ на физиологию живых организмов до конца не изучен. Это связано с тем, что токсичность наночастиц зависит от множества факторов, включая размер, метод синтеза и наличие оболочки. Целью данного исследования являлось изучение влияния НЧЖ на морфологическую структуру почек в зависимости от способа синтеза и наличия полисахаридной оболочки после перорального введения. В исследовании использовались НЧЖ, представляющие из себя ферригидрит синтетического и биогенного происхождения. Эксперимент проводился на 3 группах животных (55 особей): 1-я группа – контрольная (15 особей), корм без добавок; 2-я группа (20 особей) - опытная, в корм вводились синтетические НЧЖ; 3-я группа (20 особей) - опытная, в корм вводились инкапсулированные биогенные НЧЖ. Забор биологического материала почки для гистологического исследования проводили на 1-е сутки до введения корма с НЧЖ, на 22-е, 36-е сутки после введения в корм НЧЖ. Гистологическое исследование проводили с помощью стандартной методики. Окрашивание гистологических срезов осуществляли гематоксилин-эозином и по Перлсу. Исследуемые морфометрические параметры почки анализировали с помощью программы Морфология 7.0. В результате исследования обнаружено, что многократное введение НЧЖ как синтетического, так и биогенного происхождения сопровождается гемодинамическими расстройствами в изученном органе, а также дистрофическими и некротическими изменениями клеток паренхимы почек, приводящими к развитию почечной недостаточности. Наиболее выраженной реакционной активностью обладают НЧЖ, полученные биогенным способом, что, вероятно, связано с наличием полисахаридной оболочки и кристаллической структурой соединения железа.

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ДЛИНОЗАВИСИМЫХ ИЗМЕНЕНИЙ КИНЕТИКИ МИОЗИНОВЫХ МОСТИКОВ НА ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ Са2+ В МИОКАРДЕ ПРАВОГО ПРЕДСЕРДИЯ И ПРАВОГО ЖЕЛУДОЧКА КРЫС

Руслан Владимирович Лисин — 2025-01-22

Гетерометрическая регуляция (регуляция, зависящая от длины мышечных волокон) сократимости миокарда - важнейший молекулярный механизм, регулирующий насосную функцию сердца. Ионы кальция играют ключевую роль в активации и регуляции сократимости мышц. Одним из следствий растяжения миокарда помимо изменения степени перекрытия актин-миозиновых нитей является изменение формы и длительности кальциевого перехода (СаТ)—изменения концентрации внутриклеточного кальция, связанного с сокращением миокарда. При увеличении степени растяжения миокарда длительность спада СаТ уменьшается в верхней части кривой и увеличивается в нижней. С целью установления вклада кинетики миозиновых мостиков в изменения СаТ были оценены зависимые от длины изменения СаТ в трех состояниях кинетики миозиновых мостиков: (1) интактном, (2) замедленном под действием 1 мкМ омекамтива мекарбила (ОМ) и (3) выключенном под действием 10 мкМ блеббистатина (ББ). Обнаружено, что зависимые от длины разнонаправленные изменения спада СаТ (феномен перекрёста СаТ) ярко выражены в миокарде правого желудочка (ПЖ) и слабо - в миокарде правого предсердия (ПП) интактных самцов крыс Wistar 9-недельного возраста. ОМ существенно замедляет скорость развития и спада механического напряжения в миокарде крыс ПП и ПЖ; усиливает зависимые от длины изменения длительности СаТ; уменьшает длительность СаТ на уровне 80% его амплитуды и увеличивает длительность СаТ на уровне 20% амплитуды, как в ПП, так и в ПЖ. ББ практически полностью блокирует способность миокарда развивать механическое напряжение; зависимые от длины изменения длительности СаТ носят монотонный характер, исчезает феномен перекрёста СаТ в миокарде ПЖ. Феномен перекрёста СаТ в миокарде ПЖ является следствием изменения количества миозиновых мостиков, участвующих в генерации силы сокращения, скорости их циклирования и скорости распада кальций-тропониновых комплексов, а также скорости секвестрации кальция из миоплазмы. Отсутствие длинозависимых изменений СаТ в миокарде ПП крыс, по-видимому, связано с более мощной и развитой кальций-секвестрирующей системой в ПП, что, вероятно, отражает функциональные различия между предсердиями и желудочками.

ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ НЕЙРОМОТОРНОГО АППАРАТА МЫШЦ ГОЛЕНИ У КРЫС В ПЕРИОД ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ ПОСЛЕ МОДЕЛИРУЕМОЙ ГРАВИТАЦИОННОЙ РАЗГРУЗКИ

Артур Олегович Федянин — 2025-01-23

Для снижения продолжительности периода восстановления после космических экспедиций, а также качественной результативной терапии состояний, связанных с гиподинамией на Земле, необходимо понимание механизмов адаптивных перестроек морфофункционально различных двигательных систем на всех уровнях их организации. Целью исследования являлась оценка функционального состояния центрального и периферического звеньев нейромоторного аппарата мышц-антагонистов голени крысы в условиях реадаптации к действию силы реакции опоры и осевым нагрузкам после моделируемой гравитационной разгрузки. В работе использовали методы электромиографического тестирования, а также определяли сырую и сухую массу камбаловидной и передней большеберцовой мышц. Результаты экспериментов показали значительные изменения параметров рефлекторных и моторных ответов исследуемых мышц. Регистрируемые данные свидетельствовали о снижении рефлекторной возбудимости спинальных двигательных центров на 1-е сутки реадаптационного периода и о ее повышении на следующих этапах: на 3-и сутки для камбаловидной мышцы, на 7-е сутки для передней большеберцовой. Также наблюдали существенные преобразования функционального состояния и периферических отделов двигательных систем, постепенное восстановление массы мышц. Более выраженные изменения и длительный период восстановления зарегистрированы при тестировании медленной позно-тонической камбаловидной мышцы. Полученные сведения могут быть полезны для разработки новых и улучшения существующих стратегий двигательной реабилитации.