Патологическая физиология и экспериментальная терапия

Ко-метилирование в согласованной регуляции группы генов апоптоза при раке молочной железы

2024-10-24T23:22:54+00:00

Актуальность. Согласно последним данным мировой статистики, рак молочной железы (РМЖ) опередил рак легких по заболеваемости среди женщин. Эпигенетические изменения возникают на самых ранних этапах трансформации нормальной клетки в опухолевую и позволяют заранее предсказать возможность возникновения РМЖ, что отражает преимущества эпигенетики в предупреждении предраковых заболеваний и ранней диагностике. Кроме того, эпигенетические модификации обратимы, а генетическая регуляция необратима, поэтому для лечения РМЖ более привлекательным является разработка препаратов, направленных на обратимые процессы.

Цель исследования – определение роли аберрантного метилирования генов системы апоптоза APAF1, BAK1, BAX, BCL2, BIM, DAPK1 в прогрессии РМЖ и роли ко-метилирования и ко-экспрессии в совместной регуляции и функциях.

Методика. Образцы опухолей молочной железы собраны и клинически охарактеризованы в ФГБУ «НМИЦ онкологии им. Н.Н. Блохина». Высокомолекулярную ДНК выделяли из ткани стандартным методом. Анализ уровня метилирования генов APAF1, BAK1, BAX, BCL2, BIM, DAPK1 проводился с применением бисульфитной конверсии ДНК и количественной МС-ПЦР в реальном времени готовой реакционной смесью qPCRmix-HS SYBR («Евроген»). Статистический анализ уровней экспрессии выполнен в программной среде R с применением непараметрического U теста Манна–Уитни. Корреляционный анализ выполняли с использованием метода ранговой корреляции Спирмена и рассчитывали уровень его значимости. Различия считали статистически значимыми при р<0.05. Данные об экспрессии и метилировании исследуемых генов при РМЖ проанализированы также по базам данных MethMarkerDB (https://methmarkerdb.hzau.edu.cn/) и GEPIA (http://gepia.cancer-pku.cn/), о процессах и сигнальных путях – по базе ncPath (http://ncpath.pianlab.cn/#/Home).

Результаты. Определены аберрантно метилированные гены APAF1, BAK1, BAX, BIM, DAPK1 при РМЖ. Показано значимое (p<0,05) увеличение уровня метилирования на более поздней стадии (III) по сравнению с более ранними стадиями (I-II) РМЖ и с увеличением размера опухоли для генов APAF1, BAK1, DAPK1, а также при наличии метастазов в лимфатических узлах для генов APAF1 и BIM. Впервые определены ко-метилируемые гены системы апоптоза при РМЖ: BCL2 – BIM, APAF1 – DAPK1, APAF1 – BIM, APAF1 – BCL2 (r_s{0,30-0,46}; p<0,05).

Заключение. Изучение молекулярных механизмов развития и прогрессии РМЖ, а также новое представление о паттернах метилирования генов системы апоптоза приблизит к открытию новых маркеров и перспективных мишеней для таргетной терапии РМЖ.

Взаимосвязь фрагментации ДНК сперматозоидов и тератозооспермии при идиопатическом бесплодии

2024-10-10T12:50:08+00:00

Бесплодие является растущей проблемой во всех странах мира, при этом примерно половина всех случаев приходится на долю мужчин. Эпидемиологические исследования показали существенное снижение качества эякулята за последние десятилетия в глобальном масштабе. В связи с этим бесплодные мужчины должны проходить детальное обследование, первым этапом которого является базовый анализ спермы. Тератозооспермия, определяемая как аномальная морфология сперматозоидов, часто сочетается с олигоастенозооспермией. Однако изолированная тератозооспермия представляет собой мало изученное состояние с непредсказуемыми последствиями с точки зрения потенциала фертильности мужчины и стратегии лечения. Цель исследования: оценить распространенность и взаимосвязь изолированной тератозооспермии с фрагментацией ДНК сперматозоидов у мужчин с идиопатическим бесплодием.

Методика. В ретроспективном исследовании приняли участие мужчины в возрасте от 20 до 50 лет с установленным диагнозом идиопатического бесплодия. В группу фертильных доноров вошли 155 человек, в группу бесплодных мужчин – 264. Исследованы основные характеристики эякулята и выполнен морфологический анализ сперматозоидов с оценкой частоты дефектов головки, шейки, жгутика и избытка остаточной цитоплазмы.

Оценка фрагментации ДНК осуществлялась методом TUNEL (The terminal deoxynucleotidyl-transferase-mediated dUTP nick end labeling assay). Для подсчета доли клеток с поврежденной ДНК использована проточная цитометрия на аппарате «Beckman Coulter Navios Flow Cytometer».

Результаты. Изолированные аномалии спермограммы: олиго-, астено- и тератозооспермия выявлены у 44,7% пациентов с идиопатическим бесплодием. Сочетание двух и более отклонений от нормальных значений обнаружено у 42,8% бесплодных мужчин. У 12,5% пациентов показатели спермы соответствовали референтным значениям. Корреляционный анализ Спирмена и многофакторный анализ CCI (индекс коморбидности Чарлсона) показал, что у мужчин с идиопатическим бесплодием показатель фрагментации ДНК сперматозоидов повышен и тесно коррелирует с наличием изолированной тератозооспермии с учетом возраста и других факторов риска (p<0,0365 и p<0,02, соответственно).

Заключение. Мужчины с идиопатическим бесплодием и изолированной тератозооспермией имеют более высокую частоту фрагментации ДНК сперматозоидов, чем пациенты с другими изолированными аномалиями или нормальными параметрами спермы. Полученные данные являются основанием для рекомендации по исследованию маркеров интенсивности окислительного стресса и качества ДНК сперматозоидов в повседневной клинической практике у этой категории больных.

Окислительный стресс и показатели сперматогенеза у мужчин с идиопатическим бесплодием до и после приема этилметилгидроксипиридина малата

2024-10-24T23:22:47+00:00

Введение. Окислительный стресс (ОС) в настоящее время признан важным фактором, способствующим развитию различных форм мужского бесплодия, включая идиопатическое. Современные исследования характеризуются высокой гетерогенностью и убедительные выводы относительно влияния антиоксидантов (АО) на параметры эякулята пока не представлены. Цель исследования: оценка изменений основных параметров эякулята и состояния системы ПОЛ-АОЗ при применении у мужчин с идиопатическим бесплодием этилметилгидроксипиридина малата - препарата с антиоксидантными свойствами. Методика. Ретроспективно проведен анализ результатов обследования мужчин (n=225) из бесплодных супружеских пар и выделены мужчины с идиопатическим бесплодием. Сформирована контрольная группа практически здоровых мужчин с реализованной репродуктивной функцией. Исследования эякулята проводили в соответствии с рекомендациями ВОЗ (2022). Определение показателей системы липопероксидации и антиоксидантной защиты проводили в эякуляте общепринятыми спектрофотометрическими и флюорометрическими методами. Результаты. После месячного приема препарата этилметилгидроксипиридина малата в сперме бесплодных мужчин установлено повышение числа сперматозоидов с прогрессивной подвижностью в отличие от пациентов, не принимавших данный препарат. В эякуляте мужчин, не принимавших антиоксидантный препарат, не выявлено значимых изменений показателей системы ПОЛ-АОЗ. После приема антиоксидантного препарата в эякуляте мужчин с идиопатическим бесплодием отмечается статистически значимое снижение показателей ПОЛ на фоне повышения мощности антиоксидантной системы, выражающееся в достоверном повышении уровня СОД и АОА. Заключение. Таким образом, в результате исследования установлено, что антиоксидантный препарат этилметилгидроксипиридина малат оказывает активирующее влияние на концентрацию и подвижность сперматозоидов, а также снижает окислительные процессы в эякуляте мужчин с идиопатическим бесплодием.

Белок S100 и метаболиты триптофана в развитии ревматоидного артрита

2024-10-24T23:22:39+00:00

Введение. До настоящего времени остаются не выясненными многие звенья патогенеза ревматоидного артрита, что приводит к неудовлетворительным показателям при его терапии. Цель исследования – изучение изменений уровня белка S100 и метаболитов триптофана при моделировании ревматоидного артрита.

Методика. Опыты были проведены на 40 крысах WISTAR. В начале исследования каждому животному экспериментальных групп была выполнена внутрибрюшинная инъекция раствора коллагена 2 типа (Chondrex, Inc., США) в неполном адъюванте Фрейнда. В тканях определяли содержание триптофана (TRP), кинуренина, 3-гидрокенуринина, L-5-гидротриптофана методом ВЭЖХ с флуориметрической и спектрофотометрической детекцией. Белок S100 определяли стрептавидин-биотин-пероксидазным методом. Концентрацию хемокинов: C-X-C motif chemokine ligand 1 (CXCL1) и chemokine (C-C motif) ligand 2 (CCL2) определяли, используя наборы для мультиплексного анализа Rat Inflammation Panel V02 (Biolegend, США). с помощью проточного цитофлуориметра Cytomics FC500 (Beckman Coulter, США). Статистический анализ проводили с помощью программы Jamovi версия 2.3.

Результаты. Было установлено, что содержание CXCL1 резко возрастает только в ранние сроки экспериментального ревматоидного артрита, концентрация CCL2 была высокой на всем протяжении эксперимента. Уровень белка S100 был постоянно высокий при данной патологии. При экспериментальном ревматоидном артрите повышается содержание метаболитов триптофана по кинурениновому пути и снижается концентрация метаболитов по серотониновому пути. Установлены прямые положительные корреляционные связи белка S100 с содержанием метаболитов триптофана по кинурениновому пути и отрицательные по серотониновому пути.

Выводы. Белок S100, хемокины и метаболиты триптофана играют важную роль в патогенезе ревматоидного артрита.

Стресс разлуки с матерью в раннем возрасте влияет на нейроиммуноэндокринные характеристики крыс зависимым от пола и возраста образом

2024-10-10T12:52:23+00:00

Введение. Стресс в раннем возрасте (СРВ), часто сопровождающийся стойкими нейроиммуноэндокринными нарушениями, в дальнейшей жизни существенно повышает риск развития нервно-психических патологий, в основе которых лежит эмоциональная дисрегуляция. Расстройства, связанные с СРВ, встречаются с разной частотой у мужчин и женщин, могут проявляться специфическими для пола симптомами и иметь различные физиологические маркёры. Для моделирования симптомов стресс-индуцированных заболеваний у грызунов используют парадигму разлучения детенышей с матерью в неонатальном периоде. Цель работы – оценить влияние повторяющейся длительной сепарации от матери с одновременной изоляцией от сиблингов (МСИ) на состояние периферической иммунной системы и функционирование системы стресс-реакции у самцов и самок крыс подросткового (1 мес) и взрослого (2 мес и 11 мес) возраста с нарушениями поведения.

Методика. Нарушения поведения животных тестировали с помощью общепринятых методик («открытое поле», «приподнятый крестообразный лабиринт», тест социального взаимодействия и др.). Уровень 27 цитокинов/хемокинов в сыворотке крови определяли методом мультиплексного анализа. Функциональную активность классического пути системы комплемента определяли в гемолитическом тесте с использованием эритроцитов человека. Уровень кортикостерона в сыворотке крови оценивали методом иммуноферментного анализа.

Результаты. Развитие гиперактивного фенотипа у взрослых крыс-МСИ обоего пола сопровождалось снижением уровня лептина и массы тимуса в подростковом возрасте. Выявлена зависимая от пола динамика изменения уровней фракталкина и VEGF: содержание хемокинов было снижено у самцов в подростковом, а у самок – в молодом взрослом возрасте; только у самок старшего возраста отмечено повышение уровня хемокинов. У самок-МСИ в возрасте 2 мес формировался провоспалительный цитокиновый профиль, который сохранялся в возрасте 11 мес. Функциональная активность системы комплемента в возрасте 2 мес была снижена у самцов-МСИ и повышена у самок. Только у самцов-МСИ выявили снижение базального уровня кортикостерона в подростковом возрасте и увеличение массы надпочечников в молодом взрослом возрасте.

Заключение. Можно предположить, что в реализацию эффектов МСИ у самцов и самок крыс вовлечены различные патофизиологические механизмы.

Патоморфологическая оценка неспецифического токсического воздействия гибридных оловоорганических соединений в метрономном режиме введения

2024-10-24T23:22:32+00:00

Введение. Эффективность стандартных схем противоопухолевой терапии ставится под сомнение в связи с отсутствием абсолютной специфичности к опухолевым клеткам, развитием лекарственной устойчивости и тяжелых побочных эффектов, особенно выраженных при лечении пациентов с III и IV стадиями злокачественных новообразований. Метрономный режим введения противоопухолевых лекарственных средств может быть успешно применим в паллиативной химиотерапии. Большинство исследований в области экспериментальной химиотерапии сосредоточено на поиске агентов, их комбинаций, доз и режимов введения, которые максимально воздействуют на опухолевые клетки при минимальной системной токсичности. Цель исследования – морфологическая оценка неспецифического токсического воздействия соединений с предполагаемым противоопухолевым эффектом (бис-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)тиолат диметилолова (Ме-3) и (3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)тиолат трифенилолова (Ме-5)) при метрономном режиме введения.

Методика. Исследование было выполнено на самках мышей линии C57BL/6 8 недельного возраста массой 21-22 г. Гибридные оловоорганические соединения (Ме-3 и Ме-5) вводили в метрономном режиме на протяжении 10 дней в суммарной дозе 375 мг/кг и 250 мг/кг соответственно. Контрольным животным вводили раствор носителя (1% раствор желатина). Тестируемые соединения вводили 1 раз в сутки внутрибрюшинно. Через 8 суток после введения производили эвтаназию на гильотине. Для морфологического исследования выделяли органы: сердце, печень и почки. Проводилось микроскопическое исследование и фотофиксация гистологических срезов образцов при 20-кратном увеличении с помощью светового микроскопа «LEICA DM 4000 B», фиксировалось наличие или отсутствие дистрофических, воспалительных изменений и компенсаторно-приспособительных реакций.

Результаты. В метрономном режиме воздействие соединений с предполагаемым противоопухолевым эффектом (Ме-3 и Ме-5) не имеет значительных необратимых морфологических изменений в жизненно важных паренхиматозных органах и сердце, что обуславливает целесообразность дальнейшей разработки гибридных оловоорганических соединений в качестве химиотерапевтических агентов для паллиативной терапии злокачественных новообразований на моделях in vivo.

Влияние экстракта сухого Klasea centauroides (L.) Cassini на энергетические и антиоксидантные процессы в головном мозге при длительной алкогольной интоксикации

2024-10-10T12:53:47+00:00

Введение. Klasea centauroides – многолетнее растение семейства Asteraceae, обладающее широким спектром биологически активных веществ и применяющееся в народной и традиционной медицинах с целью повышения устойчивости организма к психическим и физическим нагрузкам. Цель исследования – оценить влияние экстракта сухого Klasea centauroides на энергетические и антиоксидантные процессы головного мозга при длительной алкогольной интоксикации.

Методика. Опыт был проведен на 32 белых крысах Wistar массой 180-200 г. Крысы контрольной и опытных групп в течение 6 недель получали 40% этиловый спирт в дозе 10 мл/кг. Начиная с третьей недели эксперимента, животным внутрижелудочно вводили экстракт сухой K. centauroides в дозе 100 мг/кг в течение 4-х недель. Функции дыхательной цепи митохондрий оценивали по активности NADH-дегидрогеназного и SDH комплексов в головном мозге. Развитие процессов свободнорадикального окисления липидов характеризовали по содержанию малонового диальдегида (МДА), состояние антиоксидантной системы определяли по активности ферментов – каталазы (CAT), супероксиддисмутазы (SOD), глутатионпероксидазы (GPx), глутатионредуктазы (GR) и содержанию восстановленного глутатиона (GSH) в головном мозге.

Результаты. В ходе исследования отмечено, что экстракт K. centauroides в условиях длительной интоксикации этанолом стимулирует активность NADH-дегидрогеназного комплекса и SDH комплекса в митохондриях головного мозга в 1,5 раза (p≤0,01). Применение K. centauroides способствует снижению содержания МДА на 27% (p≤0,05), оказывает положительное влияние на антиоксидантную систему, стимулируя активности SOD (в 1,2 раза; p≤0,05), GR (в 1,4 раза; p≤0,05) в гомогенате головного мозга.

Заключение. Таким образом, экстракт сухой K. centauroides в дозе 100 мг/кг на фоне длительной алкогольной интоксикации нормализует энергетические процессы, тормозит реакции свободнорадикального окисления и выработку активных форм кислорода (АФК), а также повышает уровень защиты эндогенной антиоксидантной системы в головном мозге.

Гепатопротекторное действие цикория обыкновенного (Cichorium intуbus L.) при интоксикации крыс сулемой

2024-10-24T23:22:25+00:00

Химическое загрязнение среды обитания создает серьезную угрозу здоровью населения, приводит к росту заболеваемости, в том числе к увеличению заболеваний гепатобилиарной системы. Заболевания печени, тяжесть их течения требуют комплексного решения указанной проблемы и создания новых эффективных лекарственных средств. Особое внимание уделяется лекарственным препаратам растительного происхождения, обладающим комплексным профилактическим и терапевтическим потенциалом.

Цель исследования заключалась в оценке гепатопротекторного действия цикория обыкновенного травы экстракта сухого (ЦОТЭС) на модели острой сулемовой интоксикации крыс.

Методика. Исследование выполнено на самцах крыс Wistar. Модель острого токсического поражения печени вызывали однократным подкожным введением сулемы в дозе 3 мг/кг. ЦОТЭС вводили в желудок крысам за 1 час до инъекции сулемы и в последующие 20 дней в дозах 100 и 500 мг/кг. Гепатопротектор Силимар^® вводили по той же схеме в терапевтической дозе 100 мг/кг. На 21 день опыта регистрировали интегральные показатели здоровья экспериментальных животных, брали пробы периферической крови для определения биохимических показателей. В конце эксперимента проводили патогистологические исследования печени крыс. Cтатистическую обработку полученных результатов проводили с помощью лицензионной программы Statistica version 13 (TIBCO Software Inc, США).

Результаты. Исследование на крысах с экспериментальной моделью острой интоксикации печени сулемой показало, что исследуемый экстракт проявлял гепатопротекторное действие в дозах 100 и 500 мг/кг, снижая их гибель и токсическое действие на печень, нормализуя биохимические и морфологические показатели.

По степени выраженности гепатозащитного действия на указанной модели патологии печени ЦОТЭС в указанных дозах соответствовал силимару, широко применяющемуся в настоящее время в медицинской практике гепатопротектору.

Заключение. Исследование впервые раскрыло новые аспекты фармакологической активности ЦОТЭС, которые проявлялись в его антитоксическом действии. Результаты исследования послужили основанием для создания на основе изученного экстракта нового лекарственного препарата для лечения заболеваний печени различной этиологии, в том числе, вызванных интоксикацией солями тяжелых металлов.

Альтернативные возможности коррекции и профилактики наследственных и врожденных патологий путем перепрограммирования клеток in vivo с помощью суммарных РНК лимфоцитов здоровых особей

2024-10-10T12:55:02+00:00

Ранее нами был представлен анализ взаимосвязи патогенеза самых разных заболеваний с нарушениями регуляторной морфогенетической функции Т-лимфоцитов. На разных экспериментальных моделях было доказано, что регенераторные эффекты, вызываемые адоптивным переносом лимфоидных клеток здоровых особей, в превосходной степени воспроизводятся выделенной из них фракцией суммарной РНК, не имеющей ни аллогенного, ни ксеногенного ограничений. Таким образом была решена проблема гистосовместимости, обеспечивающая обширные возможности использования регенераторной функции лимфоцитов в медицине. Показано, что препараты суммарной РНК лимфоцитов здоровых особей способствуют «перепрограммированию» лимфоцитов реципиента, их нормализации и, соответственно, восстановлению функций, нарушенных у подопытных животных. Наряду с этим данные более чем полувековой давности свидетельствуют о возможности полной коррекции наследственных патологий (таких как остеопетроз, или «мраморная болезнь», макроцитарная анемия, гемофилия А, сахарный диабет, общая задержка роста при карликовости) путем пересадки селезенки или адоптивного переноса лимфоцитов от здоровых сибсов предварительно сублетально облученным модельным животным-реципиентам. В клинике, попытки трансплантации аллогенной селезенки с целью лечения гемофилии А и болезни Гоше приводили к тяжелому осложнению в виде реакции трансплантат-против-хозяина, опосредованной Т-лимфоцитами донорской селезенки. В этой связи, в целях лечения и профилактики, в случаях повышенного риска развития наследственных патологий у новорожденных, можно рекомендовать для клинических испытаний применение препаратов суммарных РНК костного мозга, селезенки, тимуса молодого здорового млекопитающего или лимфоцитов периферической крови молодого здорового донора, РНК плаценты или пуповинной крови, содержащих оптимальное соотношение нормально функционирующих субпопуляций лимфоцитов, обеспечивающих комплексное терапевтическое действие.