Российский физиологический журнал им. И. М. Сеченова

ГИПОТЕРМИЯ И РЕПРОДУКТИВНАЯ ФУНКЦИЯ САМЦОВ МЛЕКОПИТАЮЩИХ

Mon, 02 Dec 2024 00:00:00 +0300

Репродуктивная система человека и животных чувствительна к температурным воздействиям, однако исследования, посвященные эффектам гипотермии, крайне немногочисленны. Широкое применение терапевтической гипотермии требует всестороннего изучения отсроченных по времени последствий такого воздействия на разнообразные системы организма. Гибернирующие млекопитающие обладают значительным потенциалом для реактивации репродуктивной системы после воздействия длительной гипотермии и могут служить важной экспериментальной моделью для разработки новых методов лечения и профилактики заболеваний репродуктивной системы человека. В данном обзоре представлен анализ имеющихся к настоящему времени данных о нарушениях в репродуктивной системе у млекопитающих при гипотермии, а также рассмотрены механизмы естественной защиты репродуктивной функции от повреждающего действия гипотермии, реализуемые у гибернирующих млекопитающих.

СВЕРХМЕДЛЕННЫЕ СИГНАЛЫ В ДИАГНОСТИКЕ ИНСУЛЬТА

Дарья Евгеньевна Винокурова — Mon, 16 Dec 2024 00:00:00 +0300

Острая фаза ишемического инсульта сопровождается изменениями электрической активности коры головного мозга, отражающими динамику патофизиологических процессов в поврежденной ткани. Первым проявлением ишемии является ранняя депрессия активности, связанная с резким подавлением синаптической передачи и увеличением порога генерации потенциалов действия. Дальнейшее усиление метаболического кризиса в ткани знаменуется возникновением волн распространяющейся деполяризации (РД) - медленных волн массовой деполяризации нейронов и глиальных клеток, возникающих в области наибольшего дефицита и распространяющиеся в окружающие ткани. Показано, что волны РД являются основным патологическим процессом, вызывающим рост ишемического очага, что делает их важнейшей мишенью для терапевтических вмешательств. Помимо РД, наблюдается развитие негативного ультрамедленного потенциала (НУП), который представляет собой высокоамплитудный (до -100 мВ) сдвиг внеклеточного потенциала с чрезвычайно медленной динамикой. Показано, что НУП генерируется только в зоне развивающегося повреждения, а его амплитуда коррелирует с размерами будущего ишемического очага. Механизмы генерации НУП к настоящему времени недостаточно изучены.

Как РД, так и НУП являются высокоинформативными маркерами ишемического повреждения, однако имеют крайне медленную динамику (частота < 0.01 Гц), вследствие чего они не обнаруживаются при регистрации в классическом ЭЭГ-диапазоне (0.5 - 45 Гц). В настоящем обзоре рассматриваются механизмы, лежащие в основе ранней депрессии активности, сверхмедленных сигналов РД и НУП при фокальном инсульте, их значение для диагностики и мониторинга ишемического процесса, а также обсуждаются современные терапевтические подходы к лечению инсульта.

ОЦЕНКА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ ТРОМБОЦИТОВ ЗДОРОВЫХ МЫШЕЙ ЛИНИИ BALB/C И В ОРТОТОПИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ РАКА МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ EMT-6

Tue, 25 Mar 2025 00:00:00 +0300

Циркулирующие в крови безъядерные клеточные фрагменты, тромбоциты, могут рассматриваться как сенсоры состояния сосудистой стенки и латентного тромбообразования в организме. Однако разброс нормальных показателей состояния тромбоцитов слишком большой для корректного считывания информации этих сенсоров. Поэтому необходимо отладить методы оценки функционального состояния тромбоцитов мыши, чтобы затем в контролируемых условиях проверить, как различные патологические процессы изменяют состояние тромбоцитов. В настоящей работе мы адаптировали разработанные нами ранее цитометрические тесты функциональной активности тромбоцитов человека для использования в образцах крови мышей линии BALB/c и провели оценку изменения состояния тромбоцитов in vivo модели спонтанно-метастазирующего рака молочной железы EMT-6. В работе использовалась непрерывная проточная цитометрия и цитометрия в конечной точке. Наблюдалось изменение формы тромбоцитов, снижение связывания антител к GPIb, экспонирование P-селектина, активация интегринов, мобилизация кальция и экспонирование фосфатидилсерина. В результате исследования получено несколько отличий функциональной активности тромбоцитов мыши от человеческих тромбоцитов. Во-первых, по всем наблюдаемым параметрам активация тромбоцитов мыши в ответ на 2.5 мкМ АДФ была значительно слабее активации 200 мкМ AYPGKF (агонист PAR4 рецептора к тромбину). Во-вторых, в ответ на АДФ наблюдалось обратимая активация интегринов и изменение формы. Основным отличием тромбоцитов мышей с опухолью стало значимое снижение их количества при выделении из крови, при этом наблюдалось снижение значений ряда параметров: связывания антител к GPIb, изменения формы, активации интегринов и подавление прокоагулянтного ответа. Полученные результаты свидетельствуют о том, что опухоль в терминальной стадии, вероятно, снижает количество циркулирующих тромбоцитов и вызывает их повреждение.

ИЗМЕНЕНИЯ НЕЙРОГУМОРАЛЬНОГО ОТВЕТА НА ОСТРЫЙ СТРЕСС У СПОНТАННО-ГИПЕРТЕНЗИВНЫХ КРЫС, ПЕРЕНЕСШИХ ДЛИТЕЛЬНУЮ ИЗОЛЯЦИЮ

Tue, 25 Mar 2025 00:00:00 +0300

Артериальная гипертензия–это серьезное заболевание, характеризующееся устойчивым или периодическим повышением артериального давления, которое может привести к различным осложнениям. В этой работе мы изучали влияние генетически обусловленной артериальной гипертензии у крыс на их адаптацию к длительной изоляции и последующую реакцию на острый стресс, вызванный ограничением подвижности. Самцов крыс линии SHR со спонтанной гипертензией содержали в индивидуальных клетках в течение 14 недель. В сыворотке крови исследовали уровень кортикостерона, глюкозы и про- и противовоспалительных цитокинов, а также оценивали экспрессию генов, связанных с регуляцией стероидогенеза, в надпочечниках. Существенных изменений показателей гипоталамо-гипофизарно-адренокортикальной и симпато-адреналовой систем после изоляции выявлено не было. Тем не менее предварительное изолированное содержание значительно повлияло на реакцию на умеренный иммобилизационный стресс, включая экспрессию регуляторных генов Fkbp5 и Star в надпочечниках и содержание провоспалительных цитокинов ИЛ-1β и ИЛ-6 в крови, хотя изменения этих показателей были достаточно слабыми. Это может отражать предрасположенность животных, находившихся в условиях изоляции, к развитию умеренных изменений, связанных со стрессом.

Ex vivo МОДЕЛЬ ТРОМБОВОСПАЛЕНИЯ У МЫШЕЙ С ВАЛИДАЦИЕЙ НА МОДЕЛИ РАКА МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ EMT-6

Tue, 25 Mar 2025 00:00:00 +0300

Тромбовоспаление – это комплексное взаимодействие между системой гемостаза и иммунной системой, связанное с участием нейтрофилов в процессе тромбообразования. Дисбаланс взаимной активации тромбоцитов и нейтрофилов при различных патологиях приводит к тромбозам или кровотечениям. Ранее нами была разработана методика ex vivo наблюдения процесса тромбообразования и хемотаксиса нейтрофилов в плоскопараллельных проточных камерах, покрытых фибриллярным коллагеном. Целью данной работы была разработка методики ex vivo наблюдения процесса тромбовоспаления у мышей, позволяющая анализировать взаимодействие полиморфоядерных лейкоцитов (ПМЯЛ) с растущими тромбами. Для валидации методики использовалась модель рака молочной железы у мышей линии BALB/с (7 дней после ортотопической инокуляции культурой опухолевых клеток EMT-6). В образцах крови здоровых мышей на фибриллярным коллагене образовывались полноценные тромбы, однако ядерные клетки не наблюдались. Использование комбинации фибронектина и коллагена в качестве подложки позволило индуцировать тромбообразование и отслеживать движение и поведение ПМЯЛ в окрестности тромбов. При помощи разработанной модели показано, что при онкологии рост тромбов замедлен – относительный размер тромбов при раке молочной железы составляет 21 ± 11% от поля зрения по сравнению с 39 ± 10 % у здоровых мышей. При этом количество ПМЯЛ, адгезирующих к тромбам, и скорость их движения на подложке не отличаются у здоровых мышей и мышей с опухолями. Однако количество ПМЯЛ, покидающих тромб и сползающих на фибронектин-коллагеновый матрикс, значимо увеличено у мышей с опухолью (39 ± 23 против 15 ± 8 у здоровых контролей). Таким образом, с помощью разработанной модели тромбовоспаления показано, что уже на ранних этапах развития опухоли наблюдаются нарушения процесса тромбовоспаления.

ВКЛАД ВК-КАНАЛОВ В ИШЕМИЧЕСКИ-РЕПЕРФУЗИОННОЕ НАРУШЕНИЕ КРОВОТОКА В ГОЛОВНОМ МОЗГЕ

Оксана Петровна Горшкова — Tue, 25 Mar 2025 00:00:00 +0300

Ишемически/реперфузионное (И/Р) повреждение церебральных сосудов - сложный динамический процесс, приводящий к гипоксическому повреждению головного мозга. Для улучшения исхода и лечения последствий И/Р требуется понимание молекулярных механизмов изменений, происходящих в мозговом сосудистом русле после восстановления кровотока, с целью выявления терапевтических внутриклеточных мишеней. В качестве таких мишеней могут быть рассмотрены кальций-зависимые калиевые каналы большой проводимости (ВК), обладающие высокой чувствительностью к гипоксии. В работе исследовано изменение вклада ВК-каналов в дилатацию пиальных артерий крыс после И/Р. С использованием метода видеомикроскопии сосудов у перенесших И/Р и ложнооперированных крыс сопоставлялись число и степень дилататорных реакций в ответ на воздействие ацетилхолин хлорида (АХ, 10^-7 М, 8 мин) и донора экзогенного сероводорода (H₂S) - гидросульфида натрия (30 мкМ, 2 мин) до и после блокады ВК-каналов хлоридом тетраэтиламмония (2 мМ, 5 мин). Обнаружено, что И/Р угнетает дилататорную реакцию. Изменения АХ-индуцированной вазодилатации сохраняются на протяжении 21 дня после И/Р. Нарушения H₂S–опосредованных процессов отмечаются только в первые 14 дней и зависят от размера сосуда. В основе изменений вазодилатации может лежать постепенно развивающееся снижение вклада ВК-каналов, преимущественно выраженное на крупных пиальных артериях. Снижение вклада ВК каналов в дилатацию максимально выражено через 14 дней и сохраняется на протяжении 21 дня после И/Р.

ВЛИЯНИЕ ЭМПАГЛИФЛОЗИНА НА РЕАКТИВНОСТЬ БРЫЖЕЕЧНЫХ АРТЕРИЙ И МИКРОСОСУДОВ КОЖИ КРЫС, ПОЛУЧИВШИХ ДОКСОРУБИЦИН

Tue, 25 Mar 2025 00:00:00 +0300

В исследовании было оценено возможное протективное действие эмпаглифлозина (ЭМПА) на функциональное состояние сосудов различного типа у крыс стока Wistar, получивших однократную инъекцию антибиотика антрациклинового ряда доксорубицина (ДОК), применяемого в клинике как химиотерапевтическое средство при онкологических заболеваниях. Крысы были разделены на 3 группы, по 15 животных в каждой группе. Крысам ДОК-группы вводили однократно ДОК (4 мг/кг), животные группы ДОК+ЭМПА после однократного введения ДОК (4мг/кг) получали в течение 5 недель ежедневно ЭМПА (1 мг/кг) через зонд. Контрольную группу составили интактные животные. Через 4 недели эксперимента у крыс проводили исследование показателей исходной микроциркуляции в коже и их изменение после ионофореза ацетилхолина (АХ) и нитропруссида натрия (НП) методом лазерной допплеровской флоуметрии (ЛДФ). Через неделю после ЛДФ анализировали величину дилатации брыжеечных артерий, оценивая изменения диаметра сосудов до и после действия АХ и НП, без блокаторов и в условиях предварительной инкубации сосудов с блокатором NO-синтазы L-NAME. У крыс контрольной группы ионофорез АХ вызывал увеличение интенсивности перфузии на 78.5%, в ДОК-группе изменение было менее выраженным (на 55.2%). ЭМПА предотвращал снижение реакции микрососудов кожи на АХ, показатель перфузии у крыс ДОК+ЭМПА–группы увеличивался на 82.8%. Увеличение показателя микроциркуляции после ионофореза НП у группы ДОК+ЭМПА не отличалось от контрольной, а у крыс ДОК-группы было значимо ниже. АХ-индуцированная дилатация брыжеечных артерий ДОК-группы была на 24.3% ниже, чем у контрольных крыс. Применение ЭМПА у крыс, получивших ДОК, улучшало реактивность артерий. По сравнению с реактивностью сосудов без блокаторов, инкубация с L-NAME снижала амплитуду дилатации при действии АХ во всех группах, однако менее выраженное изменение наблюдались у ДОК-группы (45.6%). При применении ЭМПА различия в амплитуде релаксации до и после блокады NO-синтазы увеличивались (54.4%), но не достигали контрольных (64.1%).

Т ДОК приводит к снижению реактивности сосудов различного типа на действие вазодилататоров, в частности, АХ и НП. Использование ЭМПА оказывает протективное действие у животных после введения ДОК, улучшая дилатацию брыжеечных артерий и сосудов микроциркуляторного русла кожи. Возможно, действие ЭМПА связано с улучшением эффективности NO-зависимых путей вазорелаксации, нарушение которых наблюдается при введении ДОК.

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ МАТКИ КРЫС В РАЗНЫЕ ФАЗЫ ЭСТРАЛЬНОГО ЦИКЛА

Tue, 25 Mar 2025 00:00:00 +0300

В острых, проведённых под уретановым наркозом опытах на половозрелых небеременных самках крыс (n = 36) изучен паттерн электрической активности матки в разные фазы эстрального цикла, определяемые по цитологической картине окрашенных красителем Романовского вагинальных мазков. Регистрацию электрогистерограмм проводили при помощи прижимных биполярных электродов (отведение от средней трети левого рога матки). Повышение возбудимости и проводимости гладких миоцитов матки приходится на периоды проэструса, эструса и метэструса, а их угнетение наблюдается в диэструс. Максимальная по сравнению с диэструсом амплитуда моторных потенциалов была выявлена на стадии про- (174  17 мкВ) и метэструса (202  0 мкВ), а их частота – на стадиях метэструса [4.4 (4.0; 5.0) Гц] и эструса [4.0 (4.0; 5.0) Гц], в среднем двукратно превышая аналогичные показатели для диэструса (86  9 мкВ) и 1.9 (1.3; 3.2 Гц). Для стадий проэструса и эструса длительность залпов потенциалов была максимальной [40 (32; 50) c] и [36 (28; 47) с], а периода покоя – минимальной [46 (40; 55)c] и [42 (26; 84) с], что находит своё отражение в высоких значениях коэффициента заполнения периода равного 0.46 (0.43; 0.50) и 0.45 (0.26; 0.63) соответственно. Аналогичные показатели для стадии диэструса составили 27 (22; 32) и 80 (58; 124) с, 0.27 (0.18; 0.34). Предполагается, что наибольшая возбудимость миометрия и его ритмогенных областей в период метэструса, увеличение скорости проведения возбуждения в миометрии в проэструс и эструс происходит за счёт увеличения степени электрической сопряжённости составляющих его клеток.

15-МИНУТНОЕ УПРАЖНЕНИЕ В ДИАФРАГМАЛЬНОМ ДЫХАНИИ, СПОСОБСТВУЮЩЕЕ УГЛУБЛЕНИЮ ДНЕВНОГО СНА У СТУДЕНТОВ: РЕЗУЛЬТАТЫ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Tue, 25 Mar 2025 00:00:00 +0300

Цель исследования: подтвердить с помощью полисомнографии (ПСГ) эффективность метода глубокого диафрагмального дыхания как средства улучшения дневного сна здоровых испытуемых. В исследовании участвовали 43 здоровых испытуемых, из которых 22 человека вошли в экспериментальную группу и 21 – в контрольную. В экспериментальной группе в течение 30 мин записывали ПСГ дневного сна после выполнения ДД течение 15 мин. В контрольной группе аналогичную ПСГ записывали после 15 мин бодрствования. Для оценки качества сна на основе гипнограмм испытуемых были определены стандартные его характеристики (латентность и т.п.). В экспериментальной группе достоверно больше было общее время сна и достоверно ниже – индекс активации ; латентность сна различалась между группами недостоверно. Кроме того, анализировали соотношение спектральной мощности электроэнцефалограммы (ЭЭГ) в частотных диапазонах альфа- (8–13 Гц) и тета- (4–8 Гц). В рамках статистического анализа была построена линейная регрессионная модель зависимости отношения мощности альфа/тета от времени. На основании сравнения коэффициентов данной модели, наряду со сравнением временны́х параметров сна, сделан вывод, что выполнение диафрагмального дыхания перед коротким дневным сном включает физиологические механизмы, ускоряющие засыпание, и делает сон более устойчивым. Этот вывод может быть полезен при разработке неивазивных подходов к лечению инсомнии.

НЕЙРОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ КОРРЕЛЯТЫ ФОРМИРОВАНИЯ ЭСТЕТИЧЕСКОГО СУЖДЕНИЯ В УСЛОВИЯХ СОВМЕСТНОГО ПРОСМОТРА ПРОИЗВЕДЕНИЙ ЖИВОПИСИ

Жанна Владимировна Нагорнова, Наталья Вячеславовна Шемякина — Tue, 25 Mar 2025 00:00:00 +0300

Статья посвящена исследованию нейрофизиологических коррелят восприятия произведений живописи в условиях сознательного (имплицитного) формирования своего оценочного мнения о них. Участники исследования (24 человека, 18 - 63 года, медиана возраста 22.5 лет, 6 мужчин, 18 женщин) в парах рассматривали картины на выставке, выбранные каждым из участников в паре, и делились своим мнением относительно рассмотренных картин. Для каждого участника сравнивались спектральные мощности ЭЭГ в состояниях «просмотра собственного выбора - понравившейся картины» и «просмотра картины, понравившейся и выбранной партнером». По данным спектрального анализа ЭЭГ группа испытуемых может быть разделена на 2 подгруппы, между которыми нет различий при просмотре самостоятельно выбранной картины, но наблюдается различная реакция при просмотре картины, выбранной партнером. В первой подгруппе (14 человек) меньшие значения мощности характерны для восприятия собственной выбранной картины (в тета- (4 - 8 Гц), альфа-1(8 - 10 Гц) и альфа-2- (10 - 13 Гц) диапазонах ЭЭГ), в то время как во второй подгруппе (9 человек) наблюдаются меньшие значения мощности при просмотре картины, выбранной партнером (в дельта- (1.6 - 4 Гц), тета- (4 - 8 Гц), бета-1- (13 - 18 Гц) и бета-2- (13 - 30Гц) диапазонах ЭЭГ). Можно предположить различие стратегий оценки произведения, выбранного другим человеком.

ВЛИЯНИЕ ХЛОРОХИНА НА ЭКСПРЕССИЮ ГЕНОВ АПОПТОЗА И АУТОФАГИИ В КЛЕТКАХ MOLT-3 И IMR-32

Tue, 25 Mar 2025 00:00:00 +0300

Целью исследования было сравнить влияние хлорохина (CQ) на экспрессию генов апоптоза и аутофагии в клетках двух опухолевых линий – лейкемии MOLT-3 и нейробластомы IMR-32, культивируемых в полных ростовых и бессывороточных средах RPMI-1640 и DMEM соответственно в течение 24 и 48 ч. Жизнеспособность клеток оценивали методом МТТ, экспрессию генов – методом ПЦР в реальном времени. Для теста МТТ клетки инкубировали с 10 - 100 мкМ CQ. Для изучения экспрессии генов апоптоза (CASP3, BAX, BCL2) и аутофагии (ULK1, BECN1, MAP1LC3B) использовали 30 и 50 мкМ CQ, которые оказывали значительный ингибирующий эффект на жизнеспособность клеток обеих линий, но не приводили к их полной гибели. Чувствительность клеток обеих линий к CQ была выше в бессывороточной среде, однако экспрессия генов апоптоза и аутофагии в них сильно различалась. В клетках MOLT-3 уровень мРНК проапоптотических генов CASP3 и BAX увеличивался после 24 ч инкубации в бессывороточной среде, в то время как в клетках IMR-32 повышение экспрессии этих генов наблюдалось только после 48 ч в присутствии более высокой концентрации CQ. В клетках обеих линий после 24-часовой обработки CQ увеличивалась экспрессия антиапоптотического гена BCL2. В клетках MOLT-3 в условиях недостатка питательных веществ наблюдались различные комбинации стимуляции генов всех трёх этапов аутофагии ULK1, BECN1 и MAP1LC3B, но ни одна из схем обработки не оказала влияния на экспрессию генов ULK1 и MAP1LC3B в клетках IMR-32. Таким образом, 24-часовая обработка CQ в условиях сывороточного голодания является более оптимальной для модулирования аутофагии в клетках MOLT-3. В клетках IMR-32 CQ не оказывает значительного влияния на экспрессию генов аутофагии, а снижение их жизнеспособности связано с активацией других механизмов.

ПОИСК ИНГИБИТОРОВ ИОНОТРОПНЫХ ГЛУТАМАТНЫХ РЕЦЕПТОРОВ В РЯДУ ПРОИЗВОДНЫХ 2,3,4,5-ТЕТРАГИДРО[1,3]ДИАЗЕПИНО[1,2-а] БЕНЗИМИДАЗОЛА

Tue, 25 Mar 2025 00:00:00 +0300

В настоящей работе выполнен скрининг 14 новых производных диазепинобензимидазола (соединения серии ДАБ) на ингибирующую активность в отношении NMDA- и Ca²⁺-непроницаемых(КН) AMPA-рецепторов. Эксперименты проводились на изолированных нейронах головного мозга крыс линии Вистар, для исследования NMDA- и КН-AMPA-рецепторов использовались пирамидные нейроны зоны CA1 гиппокампа. Изоляция клеток осуществлялась методом вибродиссоциации, а регистрация токов – методом фиксации потенциала в конфигурации “целая клетка”. Все исследованные соединения при концентрации 100 μМ ингибировали NMDA-рецепторы (≥30%), в то время как токи КН-AMPA-рецепторов ингибировались только четырьмя соединениями: ДАБ-8, ДАБ-12, ДАБ-19 и ДАБ-32. ДАБ-8, ДАБ-12 и ДАБ-32 имеют у атома азота N¹¹ 4-замещенную фенацильную группу с электроотрицательным атомом фтора в пара-положении (ДАБ-8 и ДАБ-32), или без него (ДАБ-12), тогда как у наиболее активного соединения ДАБ-19 у атома азота N¹¹ находится 4-трет-бутил-бензильная группа с объемным трет-бутильным заместителем в пара-положении. Наиболее активными из них оказались ДАБ-12, ДАБ-19 и ДАБ-32, выбранные для дальнейшего изучения их концентрационных зависимостей. Соединение ДАБ-19 продемонстрировало наиболее выраженную активность как к NMDA-, так и к КН-AMPA- рецепторам; ИК₅₀ составили 11.0±1.6 µM и 15.4±1.4 µM соответственно. Подобная способность ингибировать и NMDA-, и КН-AMPA-рецепторы в таких концентрациях является крайне необычной. На основе предыдущих данных о нейропсихотропных эффектах ДАБ-19 была выдвинута гипотеза о его возможной противосудорожной активности, что было подтверждено в тесте «Пентилен-тетразол индуцированных судорог». Выявление ДАБ-19 как комбинированного антагониста NMDA- и КН-AMPA-рецепторов представляет собой важное достижение для дальнейшей разработки эффективных противосудорожных препаратов.