Российский физиологический журнал им. И. М. Сеченова

НЕЙРОГЕННАЯ РЕГУЛЯЦИЯ МОЗГОВОГО КРОВОТОКА

Fri, 06 Oct 2023 00:00:00 +0300

Головной мозг имеет хорошо развитую сосудистую сеть, что позволяет ему потреблять до 15% сердечного выброса при незначительной массе относительно массы всего тела. В норме метаболические потребности головного мозга значительно зависят от интенсивности функционирования различных его отделов, что требует постоянной регуляции уровня местного кровотока. С другой стороны, состояние системной гемодинамики может оказывать значительное влияние на органный кровоток. Сложные и многоуровневые механизмы регуляции органного мозгового кровотока направлены на минимизацию возможных неблагоприятных последствий влияния нарушений системной гемодинамики. К основным механизмам регуляции мозгового кровотока относят: миогенную регуляцию, влияние местных гуморальных воздействий и вазоактивных веществ (гормонов, метаболитов) системного кровотока, изменение газового состава крови (повышение или снижение в крови напряжения кислорода или углекислого газа). Кроме того, выделяют эндотелий-зависимые механизмы регуляции. Наконец, еще один уровень регуляции тонуса мозговых артерий представлен воздействием нейротрансмиттеров, высвобождающихся из терминалей вазомоторных волокон симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы, а также из окончаний субкортикальных нейронов и кортикальных интернейронов. В настоящем обзоре рассмотрены принципы нейрогенной регуляции мозгового кровотока. Нейрогенная регуляция сосудистого тонуса представляет собой наиболее сложный контур регуляции. Вегетативная иннервация мозговых сосудов имеет существенные особенности, отличающие ее от таковой в большинстве других органов большого круга кровообращения. Кроме собственно вегетативной иннервации, сосуды головного мозга получают сенсорную иннервацию, а мелкие внутримозговые артериолы также иннервируются непосредственно нейронами подкорковых ядер и кортикальными интернейронами. В этой связи более глубокое понимание молекулярных механизмов нейрогенной регуляции мозгового кровотока в перспективе может послужить основой для разработки новых методов лечения тяжелых заболеваний головного мозга, основанных на нейромодуляции.

РОЛЬ АКТИВНЫХ ФОРМ КИСЛОРОДА В РЕГУЛЯЦИИ ТОНУСА КРОВЕНОСНЫХ СОСУДОВ В ПЕРИНАТАЛЬНОМ И РАННЕМ ПОСТНАТАЛЬНОМ ОНТОГЕНЕЗЕ

Mon, 16 Oct 2023 00:00:00 +0300

Активные формы кислорода (АФК) на протяжении многих лет рассматривались в качестве негативных регуляторов сердечно-сосудистой системы. Действительно, избыточная продукция АФК характерна для многих сердечно-сосудистых заболеваний. Особенно ярко повреждающее влияние АФК может проявляться в организме новорожденного, поскольку в этот период их констрикторное влияние в сосудах легких остается высоким, как и в сосудах плода, а системы антиоксидантной защиты еще не успели сформироваться. Поэтому в первые часы и дни самостоятельной жизни легочные сосуды склонны к сокращению, прежде всего из-за низкой биодоступности эндотелиального NO, что повышает риск развития легочной гипертензии новорожденных. Вместе с тем в перинатальный период онтогенеза АФК играют важную роль в адаптивных реакциях системы кровообращения: они обеспечивают перекрытие артериального протока и разобщение малого и большого кругов кровообращения сразу после рождения, а также способствуют сокращению периферических сосудов при гипоксии, которая часто сопутствует процессу родов, что обеспечивает приоритетное кровоснабжение головного мозга в этих условиях. Вазомоторное влияние АФК сохраняется и в раннем постнатальном онтогенезе, но имеет иной характер. Действие АФК служит одним из механизмов увеличения эндотелий-зависимого расслабления легочных сосудов в первые недели жизни. Кроме того, в период раннего постнатального онтогенеза АФК могут играть важную роль в регуляции тонуса системных сосудов. В данном обзоре изложены современные представления о вазомоторной роли АФК в сосудах легочного и системного кругов кровообращения и рассмотрены механизмы влияния АФК на функционирование эндотелиальных и гладкомышечных клеток сосудов в перинатальном и раннем постнатальном периодах развития организма.

СВОБОДНЫЙ ХОЛИН КРОВИ КАК БИОМАРКЕР ФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО СТАТУСА ОРГАНИЗМА

Mon, 16 Oct 2023 00:00:00 +0300

Холин является важнейшим нутриентом. С недостаточным потреблением холина связывают митохондриальные дисфункции, оксидативный стресс и обусловленные этими процессами риски развития неалкогольной жировой болезни печени, сердечно-сосудистой патологии, мышечной дистрофии, патологии развития нервной трубки плода. При этом избыточное потребление холина связывают с накоплением в крови уремического токсина – триметиламиноксида, биопредшественником которого является не фосфатидилхолин, а свободный холин крови. Содержание холина и его метаболитов в плазме крови ассоциировано с разными типами сосудистых патологий, позволяет прогнозировать тяжесть течения сердечно-сосудистых и других ассоциированных с ними заболеваний. Противоречивые сведения о норме и отклонениях от нормы содержания свободного холина в плазме крови в числе прочих факторов обусловлены недостаточным вниманием к стабилизации содержания свободного холина в плазме крови на этапах, предшествующих инструментальному анализу. Использование ЭДТА в качестве антикоагулянта и соблюдение холодового режима (не выше 4^оС) сразу же после отбора крови и до инструментального анализа позволяет избежать роста концентрации холина в плазме ex vivo.

СРОДСТВО ГЕМОГЛОБИНА К КИСЛОРОДУ ПРИ КОРОНАВИРУСНОЙ ИНФЕКЦИИ: НОВЫЕ ГРАНИ ИЗВЕСТНОЙ ПРОБЛЕМЫ

Виктор Владимирович Зинчук, Наталия Викторовна Глуткина — Thu, 26 Oct 2023 00:00:00 +0300

Развитие коронавирусной инфекции препятствует транспорту кислорода к тканям из-за нарушения насыщения гемоглобина в поврежденном легком. Изменение сродства гемоглобина к кислороду, являющееся наиболее важным фактором компенсации кислородной недостаточности при различных патологических состояниях, лежит в основе процессов адаптации к гипоксии. Активно дискуссируется вопрос о значении сдвига кривой диссоциации оксигемоглобина при данной патологии, при которой отмечается ее сдвиг влево в артериальной крови и смещение вправо в венозной, что в условиях развития гипоксического синдрома отражает активацию механизмов компенсации кислородной недостаточности. Изменение ее положения не является специфичной для данной патологии, а определяется степенью выраженности кислородной недостаточности и разбалансированием механизмов кардиореспираторной системы, а также особенностями статуса пациентов и анализируемого образца крови.

НЕНЕЙРОНАЛЬНАЯ ГАМК В НЕОКОРТИКАЛЬНЫХ НЕЙРОТРАНСПЛАНТАТАХ КРЫС

Зинаида Николаевна Журавлева , Геннадий Николаевич Журавлев — Sun, 01 Oct 2023 00:00:00 +0300

Гамма-аминомасляная кислота (ГАМК) играет важную роль в регуляции развития и функционирования мозга. Целью работы было исследование участия ГАМК, содержащейся в ненейрональных клетках, в дифференцировке и созревании неокортикальных трансплантатов крыс. Трансплантировали кусочки фетального соматосенсорного неокортекса в острую полость гомотопической области коры взрослых крыс-самцов. Через 4 месяца после операции проводили гистологическое и электронно-микроскопическое изучение трансплантатов. Трансплантаты были хорошо васкуляризованы и состояли из нейрональных и глиальных клеток. Локализацию ГАМК в ненейрональных клетках исследовали с помощью ультраструктурной иммуноцитохимии с использованием антител, конъюгированных с коллоидным золотом. Наибольшая экспрессия иммунометки в виде электронно-плотных глобул размером от 20 до 60 - 80 нм была обнаружена в протоплазматических астроцитах и их отростках. Астроцитарные концевые ножки вокруг капилляров также содержали ГАМК-позитивные гранулы. Кроме того, ГАМК-положительные гранулы наблюдались в некоторых миелинобразующих клетках и в эндотелиальной стенке кровеносных сосудов. Полученные результаты показали, что в неокортикальных нейротрансплантатах ГАМК-ергическая сигнализация посредством ненейрональных клеток участвует в морфофункциональной дифференцировке трансплантированной ткани.

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ГЛИКИРОВАННОГО АЛЬБУМИНА С РЕЦЕПТОРОМ КОНЕЧНЫХ ПРОДУКТОВ ГЛИКИРОВАНИЯ ПО ДАННЫМ МОЛЕКУЛЯРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

Николай Васильевич Гончаров — Mon, 16 Oct 2023 00:00:00 +0300

У больных сахарным диабетом (СД) накопление конечных продуктов гликирования (КПГ, AGE - advanced glycation end products) ведет к воспалению и оксидативному стрессу посредством активации специфических рецепторов КПГ (RAGE). Гликированный альбумин (gHSA) вносит существенный вклад в общий уровень КПГ в организме и, как следствие, в патогенез диабета и сопутствующих заболеваний. Механизм взаимодействия gHSA с RAGE практически не изучен. Цель представленного исследования – методами молекулярного моделирования изучить взаимодействие gHSA с RAGE, а также оценить влияние гликирования на функциональные свойства альбумина. Методами молекулярного докинга и молекулярной динамики (МД) были сконструированы десять моделей gHSA, каждой модели соответствовал один модифицированный остаток лизина (карбоксиметил-лизин): Lys64, Lys73, Lys137, Lys233, Lys262, Lys317, Lys378, Lys525, Lys573, Lys574. Методом макромолекулярного докинга построены комплексы gHSA с V-доменом RAGE, методом МД изучена их стабильность. Методом молекулярного докинга проанализировано взаимное влияние связывания жирных кислот (FA, fatty acids) с альбумином и процесса гликирования белка. Во всех моделях gHSA модифицированные лизины занимают такие конформации, в которых их боковой радикал максимально доступен растворителю, и, как следствие, могут взаимодействовать с поверхностью RAGE. Согласно данным макромолекулярного докинга и последующей симуляции МД, самыми прочными являются комплексы RAGE с gHSA, гликированного по Lys233, Lys378 и Lys525. Комплексы RAGE с gHSA, гликированного по Lys64, Lys73, Lys137, Lys262 и Lys573, менее прочные. Специфические комплексы RAGE с gHSA, гликированного по Lys317 и Lys574, не образуются. Молекулярный докинг молекулы глюкозы возле самого реактивного лизина альбумина Lys525 показал, что связывание FA никак не влияет на возможность его гликирования, тогда как модификация Lys525 будет, по всей видимости снижать сродство альбумина к FA. Полученные данные о взаимодействии gHSA с RAGE помогут понять роль альбумина в патофизиологии СД и продвинуться на пути профилактики и создания эффективной терапии этого заболевания.

РОЛЬ КАЛИЕВЫХ КАНАЛОВ В РЕГУЛЯЦИИ ТРАНСПОРТНОЙ ФУНКЦИИ ЛИМФАТИЧЕСКИХ УЗЛОВ КРЫС ПРИ СЕПСИСЕ

Геннадий Иванович Лобов — Thu, 19 Oct 2023 00:00:00 +0300

Лимфа, образующаяся в тканях, обязательно проходит через лимфатические узлы (ЛУ), которые не только выполняют иммунную функцию, но и принимают участие в лимфотоке посредством ритмических высокоамплитудных сокращений. При воспалении в ЛУ экспрессируются несколько ферментов, продуцирующих сигнальные молекулы, обладающие релаксирующим эффектом. В данном исследовании изучалась роль K_ATP- и BК_Ca-каналов в сепсис-индуцированном ремоделировании ЛУ. У крыс вызывали сепсис посредством операции лигирования-пункции слепой кишки. Через 12 и 24 ч извлекали брыжеечные ЛУ и исследовали их сократительную активность в миографе. K_ATP-каналы активировали пинацидилом и блокировали глибенкламидом. BК_Ca-каналы активировали NS 1619 и блокировали тетраэтиламмонием (ТЭА). Оценивали силу тонического сокращения ЛУ в условиях применения активаторов и блокаторов К⁺-каналов и ингибиторов индуцибельной NO-синтазы и растворимой гуанилатциклазы. ЛУ крыс с сепсисом имели низкий уровень тонуса при стандартном натяжении. Активатор K_ATP-каналов - пинацидил приводил к большей релаксации ЛУ крыс с сепсисом по сравнению с контрольной группой, а ингибитор - глибенкламид, вызывал сократительную реакцию. Пинацидил на фоне глибенкламида не приводил к достоверным изменениям тонуса ЛУ. Применение активатора BK_Ca-каналов приводило к расслаблению ЛУ, в ЛУ септических крыс эффект был более выраженным. ТЭА приводил к повышению тонуса ЛУ, ЛУ септических крыс реагировали на применение ТЭА бóльшим сокращением. Мы пришли к заключению, что NO, продуцируемый экспрессированной iNOS, у животных с сепсисом прямо или опосредованно активирует в ЛУ K_ATP- и BК_Ca-каналы гладкомышечных клеток капсулы. Блокатор К_АТР-каналов глибенкламид приводил к повышению тонуса ЛУ во всех группах крыс, при этом прирост тонуса в ЛУ крыс с сепсисом был достоверно большим по сравнению с ЛУ крыс контрольной группы. Применение селективного активатора BK_Ca-каналов NS 1619 сопровождалось выраженной релаксацией ЛУ. В перспективе К_АТР- и BK_Ca-каналы гладкомышечных клеток капсулы ЛУ могут явиться потенциальной мишенью для терапевтического воздействия с целью коррекции иммунного ответа посредством замедления или ускорения потока лимфы через ЛУ.

ВЛИЯНИЕ АНТИГИСТАМИННЫХ ПРЕПАРАТОВ НА ПОВЕДЕНЧЕСКУЮ АКТИВНОСТЬ DANIO RERIO

Thu, 19 Oct 2023 00:00:00 +0300

Гистаминовые рецепторы играют важную физиологическую роль в организме - от участия в аллергических реакциях до регуляции памяти и сна, что делает их важной мишенью для создания новых средств терапии. Поскольку антигистаминные препараты первого поколения обладают мощными антихолинергическими и антисеротониновыми побочными эффектами, в клинике им на смену пришли более узконаправленные препараты второго поколения, лишенные многих побочных эффектов. Несмотря на успешное применение на грызунах и людях, тестирование этих препаратов на более широком круге модельных организмов может улучшить понимание их физиологической активности и скорректировать разработку новых препаратов, действующих на этот тип рецепторов. Одним из удобных объектов исследования являются рыбы зебраданио (zebrafish, Danio rerio) благодаря своей доступности и высокому физиологическому и генетическому сходству с человеком. В работе оценивали влияние хлоропирамина (антигистаминного препарата первого поколения) и препаратов второго поколения (лоратадина и цетиризина) в концентрациях 1, 5 и 10 мг/л на поведение зебраданио в тесте нового аквариума. В целом хлоропирамин и лоратадин оказали седативное влияние, характерное для антигистаминных препаратов, в то время как цетеризин снижал только двигательную активность, но не нарушал другие паттерны поведения рыб. Таким образом, цетиризин показал наименьшее побочное влияние на ЦНС, что делает его наиболее оптимальным и безопасным выбором среди рассматриваемых антигистаминных препаратов.

ЭКСПРЕССИЯ ГЕНОВ АПОПТОЗА И АУТОФАГИИ В КЛЕТКАХ HeLa И HEK 293 В УСЛОВИЯХ НЕДОСТАТКА ПИТАТЕЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ

Thu, 26 Oct 2023 00:00:00 +0300

Целью исследования было сравнение степени развития аутофагии в клетках карциномы шейки матки человека HeLa-V и HeLa-R и в неопухолевых клетках эмбриональных почек человека HEK 293 в условиях голодания двух типов – 24- и 48-часового культивирования в среде DMЕM без сыворотки и 4-часовой инкубации в минимальной среде Эрла. В работе оценивали жизнеспособность клеток методом МТТ и экспрессию генов апоптоза (BCL2, BAX, CASP3) и аутофагии (ULK1, BECN1, ATG5, ATG14, MAP1LC3B) методом ПЦР в реальном времени. Культивирование в условиях сывороточного голодания и в среде Эрла привело к значительному снижению жизнеспособности клеток HEK 293, но не оказало влияния на клетки HeLa-V и HeLa-R. В опухолевых клетках обеих линий увеличивалась экспрессия гена антиапоптотического белка BCL2, в то время как в клетках HEK 293 снижалось соотношение генов BCL2/BAX и активировался ген CASP3. В клетках HeLa-V и HeLa-R в условиях недостатка питательных веществ наблюдались различные комбинации стимуляции генов начальных этапов аутофагии ULK1, BECN1, ATG5 и ATG14, но ни один из вариантов обработки не влиял на экспрессию гена MAP1LC3B. В клетках HEK 293 сывороточное голодание привело к увеличению уровня экспрессии генов BECN1, ATG5, ATG14 и MAP1LC3B. Таким образом, стимуляция аутофагии в клетках HeLa, особенно HeLa-R, препятствует развитию процессов апоптоза, в то время как в клетках HEK 293 процессы апоптоза и аутофагии происходят параллельно. Культивирование в среде DMEM без сыворотки в течение 48 ч является наиболее эффективным способом индукции аутофагии в клетках опухолевых линий и соответственно наиболее подходящей моделью для изучения роли аутофагии в развитии их резистентности к апоптотическому пути гибели.

ЭНДОТЕЛИЙ-НЕЗАВИСИМОЕ АНТИСОКРАТИТЕЛЬНОЕ ВЛИЯНИЕ ПЕРИВАСКУЛЯРНОЙ ЖИРОВОЙ ТКАНИ АОРТЫ КРЫСЫ В НОРМЕ И ПРИ МЕТАБОЛИЧЕСКИХ НАРУШЕНИЯХ, ИНДУЦИРОВАННЫХ ДИЕТОЙ КАФЕ

Марина Николаевна Панькова — Sun, 29 Oct 2023 00:00:00 +0300

Изменения морфо-функциональных свойств сосудистого русла, происходящие при использовании высококалорийного питания, имеют важное клиническое значение, но роль периваскулярной жировой ткани (ПВЖТ) в этих процессах мало изучена. Целью данной работы было исследование прямого влияния ПВЖТ на сократительную деятельность гладких мышц аорты крыс при метаболических нарушениях, возникающих при использовании диеты кафе (ДК). Было показано, что 7 недель содержания животных на данной диете приводило к избыточному накоплению висцеральной жировой ткани, нарушениям углеводного и липидного обмена, проявляющимся в виде гипергликемии и гипертриглицеридемии, что характеризует развитие метаболического синдрома. С помощью проволочной миографии на деэндотелизированных кольцевых сегментах грудной части аорты крысы продемонстрирована важная функциональная роль ПВЖТ в регуляции сосудистого тонуса. В контрольной группе животных, находящихся на стандартном питании, наличие ПВЖТ уменьшало вазоконстрикцию, вызванную стимуляцией адренорецепторных структур фенилэфрином. В опытной группе у крыс при развитии метаболического синдрома, вызванного ДК, происходило снижение протективного действия ПВЖТ. Реализация этого влияния осуществлялась с участием потенциалозависимых и/или Са²⁺-активируемых К⁺-каналов гладких мышц, в то время как вовлеченность АТФ-чувствительных К⁺-каналов выражена слабо и не изменялась при метаболических изменениях, обусловленных применением ДК. Частично антисократительное влияние ПВЖТ опосредуется через оксид азота (NO), продуцируемого самой ПВЖТ. При метаболических изменениях, вызванных ДК, эндотелий-независимое антисократительное действие NO полностью устраняется без изменения чувствительности к нему сосудистых гладких мышц.

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ БЕЛКОВ GABARAP И -III-ТУБУЛИНА В НЕОКОРТЕКСЕ КРЫС В НЕОНАТАЛЬНЫЙ ПЕРИОД ПОСЛЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ ПЕРИНАТАЛЬНОЙ ГИПОКСИИ

Людмила Ивановна Хожай — Mon, 30 Oct 2023 00:00:00 +0300

Проведено исследование распределения белка внутриклеточного транспорта GABARAP, ассоциированного с GABAА-рецептором, и изоформы белка цитоскелета β-III-тубулина в слоях соматосенсорной области неокортекса в неонатальный период у крыс линии Wistar после воздействия гипоксии. В работе использована модель недоношенной беременности человека. Для выявления GABARAP и β-III-тубулина применяли иммуногистохимические методы исследования. Воздействие гипоксии осуществляли на 2-е сутки после рождения в специальной камере с содержанием кислорода в дыхательной смеси 7.8%. Исследование неокортекса проводили на 5- и 10-е сутки. Показано, что у контрольных животных к концу неонатального периода (П10) содержание GABARAP (по плотности окрашивания продукта иммунной реакции) существенно повышается: в верхних слоях II - III в 2, а в глубоких IV - VI в 4 раза по сравнению с более ранним сроком развития (П5). Cодержание β-III-тубулина в слоях коры распределяется равномерно. У животных, переживших воздействие гипоксии в неонатальный период, выявлено значительное увеличение содержания GABARAP и β-III-тубулина в верхних слоях неокортекса. Эти изменения происходят на фоне существенного снижения содержания подтипа GABAА-рецептора (данные получены ранее). GABARAP и β-III-тубулин, а также GABAА-рецептор, входят в состав комплекса элементов, опосредующих в неокортексе трансмиссию GABA. Гипоксия вызывает изменение содержания этих белков в коре головного мозга, которое может приводить к нарушению тормозных эффектов GABA.

ОСОБЕННОСТИ УГАШЕНИЯ ПАМЯТИ О СТРАХЕ У САМЦОВ И САМОК МЫШЕЙ Disc1-Q31L

Tue, 31 Oct 2023 00:00:00 +0300

Депрессивные расстройства являются наиболее распространенными психопатологиями, которые зачастую могут сосуществовать с другими психическими заболеваниями, например, с посттравматическим стрессовым расстройством. Известно и наличие гендерных различий в восприимчивости к этим психопатологиям. Мыши мутантной линии Disc1-Q31L характеризуются депрессивноподобным поведением и нарушением молекулярных путей, вовлеченных в связанные с памятью о страхе процессы. В работе исследованы половые и межлинейные различия процессов обучения и угашения условной реакции пассивного избегания у самцов и самок мышей линии Disc1-Q31L и контрольных мышей C57BL/6. Показано, что самцы и самки мышей обеих линий одинаково хорошо обучались, но различались по угашению памяти о страхе – способности формировать новый след памяти о безопасности в ранее опасном отсеке установки. Обнаружен дефицит угашения условной реакции пассивного избегания у самок C57BL/6 по сравнению с самцами, а также выявлены межлинейные различия в динамике угашения как у самок, так и у самцов. Самцы Disc1-Q31L достигали полного угашения позже, чем самцы C57BL/6, а у самок Disc1-Q31L не обнаружено угашения в течение всех 24 дней теста. Таким образом, в данной работе показано не только вовлечение гена Disc1 в процессы угашения памяти о страхе, но и дифференцированное влияние мутации Q31L в гене Disc1 на процессы ее угашения в зависимости от пола мыши.

БАКЛОФЕН И ПРОИЗВОДНОЕ 4-ФЕНИЛПИРРОЛИДОНА ГИЖ-290 ОСЛАБЛЯЮТ КОМПУЛЬСИВНОПОДОБНОЕ ПОВЕДЕНИЕ МЫШЕЙ

Tue, 31 Oct 2023 00:00:00 +0300

Обсессивно-компульсивное расстройство (ОКР) - психическое заболевание, характеризующееся обсессиями, которые вызывают выраженный дистресс и тревогу, и / или компульсиями, направленными на нейтрализацию дистресса и тревоги. Результаты экспериментальных и клинических исследований свидетельствуют о возможной роли ГАМК_В-рецепторов в патогенезе ОКР, что делает актуальным изучение влияния лигандов этих рецепторов на компульсивноподобное поведение грызунов. Цель работы – изучение эффектов ГИЖ-290 и баклофена на экспериментальных моделях ОКР. Изучены эффекты ГИЖ-290 (0.01, 0.1, 1 мг/кг, в/б) и баклофена (0.1, 1 и 5 мг/кг, в/б) в тестах «Вращающийся стержень» и «Закапывание шариков», а также на модели нарушения спонтанного чередования у мышей, вызванного введением 8-OH-DPAT. Показано, что баклофен и ГИЖ-290 во всех исследуемых дозах ослабляли компульсивноподобное поведение мышей - уменьшали количество зарытых шариков в тесте «Закапывание шариков», однако этот эффект баклофена в дозе 5 мг/кг сопровождался нарушением двигательной координации животных в тесте «Вращающийся стержень». В то же время ни баклофен, ни ГИЖ-290 не ослабляли нарушение спонтанного чередования у мышей, вызванное введением 8-OH-DPAT (2 мг/кг, в/б), напротив, баклофен в дозе 1 мг/кг усиливал это нарушение. Таким образом баклофен и ГИЖ-290 обладают антикомпульсивной активностью в тесте «Закапывание шариков», но не на модели нарушения спонтанного чередования у мышей, вызванного введением 8-OH-DPAT.

ВЛИЯНИЕ ПРИНУДИТЕЛЬНЫХ БЕГОВЫХ НАГРУЗОК НА СОДЕРЖАНИЕ ИЗОФОРМ Na+/K+-ATФазы И ОДНОВАЛЕНТНЫХ КАТИОНОВ В СКЕЛЕТНЫХ МЫШЦАХ МЫШЕЙ С МОДЕЛЬЮ САХАРНОГО ДИАБЕТА II ТИПА

Wed, 01 Nov 2023 00:00:00 +0300

Изучено влияние принудительного бега в течение 1 ч ежедневно на протяжении 4 недель на содержание изоформ Na⁺/K⁺-ATФазы и одновалентных катионов в скелетных мышцах мышей с моделью сахарного диабета II типа (СД II). Для формирования модели заболевания использовалась высокожировая диета, физические нагрузки в виде принудительного бега проводились в течение 4 недель. Содержание изоформ Na⁺/K⁺-ATФазы и ионов Nа⁺ и К⁺ в мышечной ткани m.gastrocnemius определялась методом вестерн-блоттинга и атомной абсорбционной спектрофотомерии соответственно.

Показано, что формирование СД II у мышей сопровождается изменением содержания изоформ альфа 1 и 2 Na⁺/K⁺-АТФазы в мышечной ткани. Эффект принудительных беговых нагрузок на содержание Na⁺/K⁺-АТФазы в мышечной ткани выражен значительно и прежде всего различается в возрастных группах. Также можно отметить определённую зависимость влияния принудительных беговых нагрузок на содержание данного фермента от времени их применения. У молодых животных изменения концентраций одновалентных катионов натрия и калия после принудительных беговых нагрузок были выражены в меньшей степени. У возрастных мышей с моделью СД на фоне принудительных нагрузок наблюдалось возрастание содержания натрия и снижение содержания калия в мышечной ткани.

Обнаруженные изменения обмена одновалентных катионов в мышечной ткани мышей при СД II под влиянием принудительных беговых нагрузок могут играть роль в реализации метаболических эффектов физической активности.

ПОТЕНЦИАЛЫ, СВЯЗАННЫЕ С СОБЫТИЯМИ, В Go/NoGo ТЕСТЕ КАК ВОЗМОЖНЫЕ НЕЙРОМАРКЕРЫ МОНОТОНИИ

Wed, 01 Nov 2023 00:00:00 +0300

Монотония возникает при выполнении малосодержательной и однообразной работы, в том числе, работы оператора. Она сопровождается снижением концентрации внимания и скорости его переключения, замедлением процессов восприятия и двигательных реакций, что может привести к потере бдительности, самоконтроля и возникновению сонливости и, следовательно, повышению рисков производственных травм и аварий. В связи с этим актуальной задачей является разработка методов мониторинга состояния человека в процессе выполнения монотонной деятельности.

В работе исследовалось влияние монотонии на волны потенциалов, связанных с событиями (ПСС), в Go/NoGo тесте с предупреждающим стимулом. Анализировались данные 31-канальной ЭЭГ 25 здоровых испытуемых, зарегистрированной до и после выполнения четырех зрительных тестов общей продолжительностью около 1.5 ч, представляющих собой однотипные задания с различными инструкциями и моделирующих условия монотонной работы. После выполнения четырех тестов было обнаружено повышение волны P2, снижение волн P3 Cue и условного негативного отклонения (УНО; волна ожидания), регистрируемых после предъявления предупреждающего стимула, а также снижение волны P300, наблюдаемой после предъявления NoGo стимула. Результаты, полученные в данной работе, по-видимому, отражают ослабление проактивного и реактивного когнитивного контроля при монотонии и позволяют рассматривать волны P2, P3 Cue, P3 NoGo и волну ожидания как возможные кандидаты на роль нейромаркеров монотонии, что делает перспективным использование этих показателей в системах мониторинга состояния человека во время выполнения операторской работы.

РАСПАД ДЕСМИНА В СКЕЛЕТНЫХ МЫШЦАХ У ПАЦИЕНТОВ В ХРОНИЧЕСКОМ КРИТИЧЕСКОМ СОСТОЯНИИ

Thu, 09 Nov 2023 00:00:00 +0300

Пациенты в хроническом критическом состоянии теряют значительную часть мышечной массы за время пребывания в отделении интенсивной терапии, что может иметь долгосрочные пагубные последствия. В том числе, это приводит к разрушению целостности цитоскелета мышц, и в настоящее время нет полноценных исследований, описывающих механизмы развития этого процесса. Целью данной работы было исследование сигнальных процессов, приводящих к распаду десмина у пациентов при миопатии критических состояний (critical illness myopathy, CIM). Инцизионные мышечные биопсии из камбаловидной мышцы были взяты у 6 пациентов, проходящих лечение в РНХИ им. проф. А.Л. Поленова – филиал НМИЦ им. В.А. Алмазова, с хроническим нарушением сознания (не менее 2 месяцев). В качестве контроля использовали мышечные биоптаты, взятые у здоровых мужчин с помощью игольчатой биопсии. Биопсии замораживались в жидком азоте для дальнейшего проведения вестерн-блот и ПЦР-анализа, а также иммуногистохимического исследования. Проведенный анализ показал, что у 4 из 6 исследованных пациентов визуально были выявлены волокна с измененной гистологической картиной десмина. Мы также наблюдали достоверное снижение содержания десмина на 69% и снижение содержания его мРНК на 24% у пациентов с CIM. Распад десмина может быть связан с повышенной активностью кальпаина и с активацией убиквитин-протеасомной системы. В данной работе содержание кальпаина-1 повышалось в условиях CIM на уровне белка и не изменялось на уровне мРНК. Мы наблюдали изменения в фосфорилировании GSK3-β (Ser9), что является ключевым этапом деполимеризации десминовых филаментов кальпаином-1. Исследование убиквитинлигаз, в свою очередь, показало достоверное увеличение экспрессии Trim32 на 155%, при снижении экспрессии Atrogin1 и MuRF1. Таким образом, в данной работе наблюдалось снижение содержания десмина в условиях CIM. Распад десмина может быть связан с увеличением его фосфорилирования с помощью GSK3β и дальнейшим расщеплением кальпаином-1. Кроме того, мы зафиксировали повышенную экспрессию Е3-убиквитинлигазы Trim32, активность которой, судя по литературным данным, также повышается после фосфорилирования десмина.