Вісник Харківського національного університету імені В. Н. Каразіна. Серія «Біологія»

Ферменти редокс-циклу глутатіону як потенційні мішені гем-опосередкованого окислення при гемолізі: аналіз in silico

2018-12-10T22:18:44+02:00

Редокс-гомеостаз глутатіону (g-глутамілцистеїнілгліцину) в еритроцитах людини залежіть від активності глутатіонпероксидази (GPX1, КФ 1.11.1.9), глутатіонредуктази (GSR, КФ 1.8.1.7), глутаредоксину 1 (GRX1) і NADPH-генеруючих ферментів пентозофосфатного шляху, глюкозо-6-фосфатдегідрогенази (G6PD, КФ 1.1.1.49) і 6-фосфоглюконатдегідрогенази (PGD, КФ 1.1.1.44). Накопичення вільного гему при гемолізі може вплинути на активність протеїнів, у зв'язку з чим був проведений in silico аналіз структури ферментів редокс-циклу глутатіону з метою виявлення можливих гем-зв'язуючих сайтів та залишків цистеїну, здатних до окислення. Анотації протеїнів були взяті з UniProt. Докінг гему проведений у PatchDock з RMSD кластерування 1,5 Å і з використанням PDB структур протеїнів та гему. Потенціал окислення цистеїнів оцінювався за допомогою Cy-Preds. Для мономерів GSR (1DNC, 3DJJ, 3DK9, 2GRT) та димерів (3SQP, 2GH5) передбачено зв’язування гему через His81 біля дисульфідного зв’язку між ланцюгами та через Cys59 біля сайтів зв’язування FAD і GSSG. Гем-зв'язуючі сайти у GPX1 (2F8A) і GPX3 (2R37) також виявлені у ділянці між ланцюгами та у активному центрі (His80). Зв’язування гему з GLRX1 (4RQR) передбачено майже виключно поблизу N-кінця, незважаючи на доступність всіх цистеїнів разом з CPYC мотивом у активному центрі. В мономері G6PD (2BH9, 5UKW) гем-зв'язуючі ділянки виявлені у сайті зв’язування NADP+ та в a-спиралі 437–447, розташованій у димері 2BHL на поверхні між ланцюгами. Гем стикувався до PGD (4GWG, 4GWK) у ділянці зв’язування субстрату біля His187. Таким чином, активні центри ферментів та ділянки взаємодії ланцюгів були виявлені в більшості варіантів докінгу гему. У кожному протеїні виявлено від одного (у PGD) до трьох (у GSR) схильних до окислення цистеїнів, в тому числі серед потенційних сайтів зв’язування гему. Опосередкований гемом окислювальний ефект на ферменти редокс-циклу глутатіону у еритроцитах і плазмі крові може явитись важливим механізмом посилення гемолізу при стресі та патології.

Вміст метаболітів вітаміну С в органах щурів в умовах гострої крововтрати

2018-12-10T22:22:54+02:00

Метою даного дослідження було вивчити дію гострої крововтрати, яку моделювали шляхом одноразової втрати 30% циркулюючої крові, на коливання вмісту аскорбінової (АК), дегідроаскорбінової (ДАК), дикетогулонової (ДКГК) кислоти та їх суми в органах щурів у динаміці на п’яту, дванадцяту, дев’ятнадцяту та двадцять шосту добу після крововтрати. Гостра крововтрата викликала суттєве зменшення вмісту всіх показників системи метаболітів аскорбінової кислоти – їх суми, АК, ДАК та ДКГК – на 10–73 % у порівнянні з контролем. Найбільш істотно зменшувався вміст саме аскорбінової кислоти, який не відновлювався у всіх органах до кінця дослідного періоду. Вміст ДАК у всіх органах збільшувався, починаючи з 12-ї доби, а потім зменшувався протягом досліду. Вміст ДКГК – збільшувався, починаючі з 19-ої доби досліду. При цьому було визначено, що на 26-ту добу дослідів у нирках вміст ДАК перебільшував контрольний показник на 42%, а вміст ДКГК у печінці та крові – на 25–60 %. Вміст суми метаболітів аскорбінової кислоти під кінець досліду майже відновлювався, проте це відновлення відбувалося різним чином: у нирках – за рахунок збільшення вмісту ДАК, в інших органах – за рахунок підвищення концентрації ДКГК. Частка аскорбінової кислоти від суми кислот (у %) після крововтрати суттєво зменшувалась, починаючи з 5-ої доби, а процес її відновлення починав відбуватися тільки після 19-ої доби. Співвідношення суми вітамінної складової кислот системи аскорбінової кислоти до вмісту невітамінної дикетогулонової кислоти підвищувалось у нирках на 12-ту та 26-ту добу дослідів, в інших органах цей показник зменшувався у 2,3–3,1 разів у порівнянні з контролем. Отримані дані можна пояснити підвищеною витратою аскорбінової кислоти на нейтралізацію наслідків окисних процесів під час оксидативного стресу, який відбувався за дії гострої крововтрати, та завдяки її оборотному перетворенню на дегідроаскорбінову, а останньої, необоротно, – на дикетогулонову кислоту.

Структурно-функціональні показники ізольованих гепатоцитів щурів у присутності наночасток на основі європію та гадолінію

2018-12-10T22:25:10+02:00

Досліджено вплив наночасток на основі європію та гадолінію GdVO₄:Eu³⁺(-) на показники про-антиоксидантного балансу та активність низки ферментів ізольованих гепатоцитів щурів. Актуальність роботи пов’язана з дослідженнями, що спрямовані на вивчення механізмів взаємодії наночасток з компонентами клітин біологічних об’єктів. Для корекції деяких метаболічних порушень перспективними є редоксактивні наночастки на основі рідкоземельних металів. Одними з них є наночастки на основі європію та гадолінію GdVO₄:Eu³⁺(-). Ці наночастки мають сферичну форму, заряд, здатні надходити до клітин, є редоксактивними. Однак, невідомо, з якими молекулами та надмолекулярними комплексами вони можуть взаємодіяти та через це впливати на метаболізм. Метою даної роботи було вивчення показників про-антиоксидантного балансу, активності ферментів обміну глутатіону, а також активності деяких ферментів азотного обміну гепатоцитів щурів у присутності наночасток на основі європію та гадолінію GdVO₄:Eu³⁺(-). Гепатоцити інкубували з наночастками протягом 2 та 14 годин, потім спричинювали їх лізис і в лізатах визначали показники ПОЛ, активність каталази та ферментів обміну глутатіону, вміст SH-груп, активність ферментів азотного обміну – аланін-, аспартат-, тирозинамінотрансфераз та аргінази. У середовищі інкубації визначали активність ЛДГ та амінотрансфераз як маркерів пошкодження мембран. Встановлено, що інкубація з наночастками не спричинювала посилення ПОЛ та пошкодження плазматичних мембран гепатоцитів. Виявлено вплив даних наночасток на вміст тіолових груп та активність ферментів обміну глутатіону, що може свідчити про їх здатність впливати на стан глутатіонової ланки системи антиоксидантного захисту. Інкубація гепатоцитів з наночастками практично не впливала на активність ферментів азотного метаболізму, що є свідченням локальної дії наночасток на основі європію та гадолінію GdVO₄:Eu³⁺(-) у клітинах.

Аналіз частоти ембріональної загибелі у ліній Drosophila melanogaster, які несуть мутацію radius incompletus, в умовах інбридингу

2018-12-10T22:27:18+02:00

Як відомо, інбридинг призводить до гомозиготизації за алелями більшості генів. Швидкість протікання цього процесу визначається ступенем спорідненості особин, які схрещуються. Крім того, інбредне розведення супроводжується зміною структури і функціонування геному клітин генеративної системи самок: підвищується рівень мутаційного процесу та може порушуватися оогенетична сегрегація. Це призводить до зниження кількості відкладених яєць і зростання рівня ембріональної смертності. Цей процес, відомий як «ефект опору добору», спрямований на адаптацію до зовнішніх умов і пов'язаний з відбором життєздатних нащадків. Характер проявів мутаційної мінливості визначається значною мірою саме напрямком добору. Однак досі наші знання про роль генотипу в контролі рівня ембріональної загибелі у ліній Drosophila melanogaster в умовах інбредного розведення недостатньо глибокі. Метою нашої роботи був аналіз частоти домінантних летальних мутацій у ліній дрозофіли з радіаційно забруднених територій України – Озеро та Полеське, які несуть мутацію radius incompletus, в залежності від ступеня інбридингу. Показано, що в умовах жорсткого інбридингу (без добору), зміни сумарної частоти домінантних летальних мутацій мають циклічний характер, який залежить від генотипу досліджуваних ліній. Так, для лінії radius incompletus досліджуваний показник зростає після 10 поколінь добору і зберігається на досить високому рівні протягом 20 поколінь. Ліній з радіаційно забруднених територій України, які несуть мутацію radius incompletus, є контрастними за рівнем ембріональної смертності. В умовах інбредного розведення вони характеризуються двома піками зниження (для лінії ri(Оз) – після 5 і 65 поколінь інбридингу) і зростання (для лінії ri(Пол) – після 5 і 32 поколінь інбридингу) сумарної частоти домінантних летальних мутацій. Основним фактором, який впливає на зміну рівня смертності на стадії раннього ембріогенезу у ліній дрозофіли, які несуть мутацію radius incompletus, є генотип. Його вклад зростає після 10 (h²_ген=44,78), 15 (h²_ген=45,86) і 100 (h²_ген=46,36) поколінь інбридингу. Вплив інбредного розведення відзначено після 32 (h²_інбр=22,61) і 65 (h²_інбр=11,89) поколінь. Спільна дія обох факторів на сумарну частоту домінантних летальних мутацій показана для кожного з вивчених поколінь. Найбільші значення відзначені після 5 (h²_{сочет.впл}=53,86) і 65 (h²_{сочет.впл}=40,63) поколінь інбредного розведення.

Паразитофауна каспійського лосося (Salmo trutta caspius Kessler) на риборозвідних заводах Азербайджану за період їх існування

2018-12-10T22:29:21+02:00

Каспійський лосось включено до Червоної книги Азербайджану з міжнародним статусом CR (Critically Endangered) – знаходиться під загрозою зникнення. У статті наведено дані порівняльного аналізу паразитофауни каспійського лосося (Salmo trutta caspius Kessler) на риборозвідних заводах Азербайджану (Чайкендський та Чухур-Габалінський лососеві риборозвідні заводи) за період їх існування (1955–2015 рр.). Порівняння кількісних показників паразитофауни за перші роки після створення лососевих риборозвідних заводів (9 видів паразитів) та досліджень, які були проведені авторами (7 видів паразитів), свідчать про те, що кількісні зміни паразитофауни невеликі. Однак встановлено значну зміну видового складу паразитофауни каспійського лосося: паразити Chilodonella piscicola, Trichodina truttae, Eubothrium crassum, Rhabdochona gnedini, Cystidicoloides tenuissima, Piscicola geometra, знайдені в перші роки дослідження, не були відмічені авторами, а Bunodera luciopercae, Metechinorhynchus baeri, Pomphorhynchus laevis, Glochidium sp., зазначені при останніх дослідженнях, не відзначені в перші роки. Виявлені домінуючі групи паразитів каспійського лосося. Приведено систематичний огляд усіх паразитів лососів, знайдених за даний період. Вказуються 3 види паразитів, відмічених вперше в межах Азербайджану для каспійського лосося на лососевих риборозвідних заводах (трематода Bunodera luciopercae, скреблик Pomphorhynchus laevis, а також молюск Glochidium sp.). Авторами особливо відзначені виявлені з 2005 до 2015 рр. паразити, які є умовно-патогенними для каспійського лосося та здатні завдати відчутної шкоди лососевим риборозвідним заводам: Costia necatrix, Ichthyophthyrius multifiliis, Gyrodactylus derjavini, Metechinorhynchus baeri, Pomphorhynchus leavis, Bunodera luciopercae. Автори відзначають, що за період проведення паразитологічних досліджень каспійського лосося на лососевих риборозвідних заводах Азербайджану паразити, патогенні для людини, не були виявлені.

Вплив складу живильного середовища на морфологічні характеристики культури клітин спінальних гангліїв неонатальних поросят

2018-12-10T22:31:32+02:00

Спінальні ганглії (СГ) є потенційним джерелом нейральних стовбурових клітин, оскільки містять клітини-похідні нервового гребеню, здатні до диференціювання в нейрони та клітини глії. Адекватною сучасною моделлю для досліджень in vitro можна вважати культури клітин, отримані від тварин, близьких за фізіологічними характеристиками до людини. В цьому відношенні зручним модельним об'єктом є культури клітин, отримані зі СГ свині домашньої (Sus scrofa domesticus). Метою роботи було отримання первинної культури клітин зі СГ неонатальних поросят і вивчення їх морфологічних і проліферативних властивостей в залежності від складу середовища культивування. Склад середовищ, приготованих на основі α-МЕМ, варіювався залежно від наявності фетальної телячої сироватки (ФТС) або її сучасних замінників В-27 та НейроМакс. Встановлено морфологічні відмінності первинних культур клітин СГ неонатальних поросят в залежності від складу живильного середовища. При культивуванні в присутності 10% ФТС спостерігається прикріплення клітин та формування моношару з мантійних гліоцитів (МГ) і фібробластоподібних клітин. На моношарі присутні невеликі колонії нейронів, які продукують довгі відростки. При культивуванні в присутності НейроМакс та B-27 основна маса клітин не прикріплюється, але організується у флотуючі мультиклітинні сфероїди (МС). При пересіві культури, отриманої в присутності 10% ФТС, спостерігається швидке прикріплення та проліферація клітин. При пересіві МС, отриманих в присутності НейроМакс та B-27, в середовище з 10% ФТС спостерігається прикріплення МС до субстрату та міграція з них клітин. Ці клітини зберігають здатність до активної проліферації, оскільки на 5–7 добу субкультивування моношар досягає конфлюентності. Незалежно від складу середовища первинного культивування у всіх субкультурах морфологічно розрізняються 3 типи клітин: МГ, нейроноподібні та фібробластоподібні клітини. Тип клітин, що превалює в субкультурі, залежить від складу живильного середовища. При пересіві МС з середовища, яке містило В-27, спостерігається значне зростання фібробластоподібних клітин, тоді як при пересіві МС з середовища, яке містило НейроМакс, були присутні в основному МГ та нейроноподібні клітини.

Експресія генів деяких цитокінів та кількість їхніх продуктів у культурах фібробластів шкіри та легенів щурів в онтогенезі

2018-12-10T22:33:06+02:00

Вивчено експресію генів інтерлейкінів (ІЛ 1, 2, 6, 8, 10–13, 15,18), факторів росту фібробластів 1, 2, 8 та трансформуючих факторів росту α та β1 в культурах фібробластів шкіри та легенів білих щурів у віці 0,5, 1, 3 та 24 місяці. Відомо, що саме ці молекули регулюють розвиток та відновлення сполучної тканини в постнатальному онтогенезі, разом з тим різні види сполучної тканини, в зв’язку з їхніми функціональними особливостями, розвиваються в неоднакових умовах та під впливом різних внутрішніх і зовнішніх факторів, але досі не досліджували вікову специфіку продукції даних молекул в клітинах сполучних тканин різних типів. Саме цьому в даній роботі порівняно вікову динаміку вказаних показників в культурах фібробластів, вилучених з різних органів – шкіри та легенів. Також визначений вміст продуктів генів цих цитокінів в культурах, з метою порівняння відношення продукції про- та протизапальних інтерлейкінів у культурах фібробластів шкіри та легенів. Обговорена вікова динаміка вказаних показників та її особливості в зв’язку з функціями досліджених цитокінів. Для генів всіх досліджених типів цитокінів – інтерлейкінів, факторів росту фібробластів та трансформуючих факторів росту – було зафіксовано зміну інтенсивності експресії та накопичення їх продуктів в постнатальному онтогенезі. Динаміка як інтенсивності експресії досліджуваних генів, так і накопичення їх продуктів якісно подібна в культурах клітин обох типів тканин, але для фібробластів шкіри вікові та кількісні коливання даних показників виражені сильніше. При цьому максимуми експресії та концентрацій всіх трьох типів вивчених цитокінів знаходяться в інтервалі між 0,5 і 3 місяцями з істотними кількісними відмінностями як між цитокінінами різних типів, так і між культурами фібробластів легенів і шкіри. Значення відношення як експресії, так і накопичення продуктів генів протизапальних інтерлейкінів до прозапальних в онтогенезі зростає в культурах клітин обох типів фібробластів, що може відображати як особливості розвитку організму, так і зниження здатності до регенерації сполучної тканини з віком.

Оцінка цитотоксичності малих концентрацій іонів кадмію на клітини кісткового мозку щурів in vitro

2018-12-10T22:34:44+02:00

Відомо, що іони кадмію накопичуються в клітинах, призводячи до порушень їх метаболізму. В даній роботі було вивчено вплив малих концентрацій іонів кадмію на культуру клітин кісткового мозку щурів, отриманих з os femoris, та оцінено прояви їх цитотоксичності. Для дослідження був обраний діапазон концентрацій іонів кадмію у культуральному середовищі 0,1–10 мкМ/л. Цитотоксичність кадмію оцінювали за ступенем адгезії клітин, їх морфології, щільністю культури, цілісністю мембран клітин, кількістю апоптотичних клітин. Ступінь ушкодження ДНК оцінювали за кількістю клітин з мікроядрами та фрагментацією ядерної ДНК. Показано, що довготривалий вплив іонів кадмію в концентраціях 0,1; 0,5; 1,0 та 10,0 мкМ/л на клітини кісткового мозку in vitro несе чіткий цитотоксичний ефект, при цьому ступінь проявів залежить від часу експозиції та концентрації токсиканту. Експозиція з кадмієм у концентраціях 0,1 та 0,5 мкМ/л призводить до невисокого зниження адгезії клітин, не призводить до змін середнього розміру і серйозного пошкодження клітинної мембрани, при цьому збільшується лише кількість клітин, що перебувають на ранній стадії апоптозу (на 11% и 15% при культивуванні клітин у присутності Cd²⁺у концентрації 0,1 і 0,5 мкМ/л відповідно), яка є оборотною і не призводить до фрагментації ядерної ДНК. Експозиція з кадмієм у концентраціях 1,0 та 10,0 мкМ/л призводить до значного зниження адгезії клітин, зменшення середнього розміру клітин у 1,3 і 1,8 разів відповідно, сильного пошкодження клітинної мембрани. Із зростанням концентрацїї Cd²⁺ до 1,0 і 10,0 мкМ/л відбувається зниження кількості клітин з непошкодженою мембраною на 27 і 50% відповідно. При експозиції з Cd²⁺у концентрації 1,0 і 10,0 мкМ/л на 10 і 4 добу спостереження відповідно зростає частка клітин, що перебувають як на ранній, так і на пізній стадіях апоптозу. Вплив іонів кадмію у концентрації 1,0 і 10,0 мкМ/л призводить до суттєвого зростання кількості клітин, що перебувають на необоротній стадії пізнього апоптозу, на 30 добу спостереження. Показано, що довготривалий вплив іонів кадмію в концентраціях 0,5; 1,0 та 10,0 мкМ/л на клітини кісткового мозку in vitro має чіткий генотоксичний ефект: зростає кількість мікроядер та ступінь фрагментації ДНК.

Мікроміцети ризосфери та філосфери ізогенних за генами VRN ліній пшениці (Тriticum aestivum L.) у зв’язку з темпами розвитку та продуктивністю

2018-12-10T22:36:51+02:00

У польових дослідах вивчали чисельність та видовий склад мікроміцетів ризосфери та філосфери ізогенних за генами VRN ліній пшениці м’якої сорту Миронівська 808 у зв’язку з темпами їх розвитку. Встановлено, що лінії з домінантними генами VRN-A1a і VRN-D1a переходять до колосіння значно раніше, ніж лінія з домінантним геном VRN-В1a. У ліній, які розвиваються швидше, елементи індивідуальної продуктивності вищі, а вміст білка в зерні був нижчий, ніж у лінії, яка розвивається сповільненими темпами. Чисельність пропагул та видів мікроміцетів у ризосфері всіх ліній була більшою, ніж у філосфері. У результаті досліджень видової різноманітності мікоценозів NILs з ризосфери пшениці в чисту культуру було виділено 319 штамів мікроміцетів, які належали до 20 родів Zygomycota та Ascomycota. Найбільшою кількістю видів були представлені роди Fusaruim, Aspergillus, Рenicillium, Trichoderma, Mucor і темнопігментовані мікроміцети. Встановлено, що у ризосфері досліджуваних ізоліній максимальна чисельність грибних пропагул та видів мікроміцетів характерна для ізоліній VRN-A1a і VRN-D1a, які розвиваються прискореними темпами, а мінімальна – для прикореневого ґрунту лінії VRN-B1a. З філосфери колосів рослин пшениці усіх досліджених ліній було виділено невелике число видів мікроскопічних грибів – усього 27 штамів з 6 родів. Потенційні фітопатогени – представники роду Fusarium були знайдені в змивах з колосів усіх ліній, а у змивах з колосів рослин лінії VRN-A1a траплялися ще й представники темнопігментованих грибів. Кількість грибних пропагул також максимальною була у ізоліній з прискореними темпами розвитку VRN-A1a і VRN-D1a, мінімальною – у рослин ізолінії VRN-B1a. Таким чином, заселеність мікроміцетами та їх видова структура як ризосфери, так і колосу корелювала з темпами розвитку ліній, які детермінуються домінантним/рецесивним станом генів VRN. Тому можна припустити, що гени VRN опосередковано, через участь у регуляції фізіолого-біохімічних процесів, можуть бути задіяними у формуванні та функціонуванні мікоценозу досліджених ізогенних ліній пшениці м’якої.

Гемопоетична активність кісткового мозку щура на фоні впливу сольового екстракту Hirudo verbana Carena, 1820

2018-12-10T22:38:46+02:00

Досліджено мітотичну активність кісткового мозку нелінійних самок щурів після вигодовування їх приплоду та оцінено цей показник у їх приплоду на ранніх етапах постембріонального розвитку – на 1, 15, 30, 45, 60-ту добу. Самкам два тижні до злучки з самцями і два тижні після внутрішньочеревно вводився (з розрахунку 5 мг/кг маси тварини) сольовий екстракт Hirudo verbana, один раз, кожного тижня. У дослідній групі самок мітотичний індекс достовірно збільшився (на 33,61%); у їх приплоді максимальне підвищення мітотичного індексу спостерігали на першу добу (на 50,88%); підвищення проліферативної активності клітин кісткового мозку спостерігали і в інші терміни спостереження: на 30-ту добу (на 25,67%) та на 60-ту добу (на 18,35%). У дослідної групи тварин підвищувались також всі гемопоетичні показники периферичної крові (кількість лейкоцитів, еритроцитів, гемоглобін). Збільшення кількості лейкоцитів у дослідної групи самок відбувалося без істотних змін їх відносних популяційних співвідношень у лейкоцитарній формулі крові. У дослідній групі приплоду виявлено вплив екстракту медичної п’явки на зміни диференціювання популяцій лейкоцитів. Так, у приплоду на першу добу зсув лейкоцитарної формули крові вліво зменшувався за рахунок зниження клітин вродженого імунітету (гранулоцити та моноцити) та збільшення клітин адаптивного імунітету (лімфоцити), це свідчить про прискорене диференціювання лімфоїдної системи у напрямку дорослих тварин. Деякі відмінності диференціювання лейкоцитів відмічали на початку статевого дозрівання (30-ту добу) та в його кінці (60-ту добу). На цих термінах відбувався нейтрофільозний зсув вліво, як наслідок напруги вродженої ланки імунітету при наявності адекватної кількості клітин адаптивного імунітету. Таким чином, у результаті дослідження було виявлено стимулюючу дію екстракту медичної п’явки на мітотичну активність кісткового мозку, як у статевозрілих самок, так і у їх приплоду, яка призвела до збільшення кількості лейкоцитів, еритроцитів, гемоглобіну, кольорового показника. У приплоді у період підвищеної напруги морфогенезу має місце активація як вродженої, так і адаптивної ланок імунітету у дослідної групи тварин.

Взаємодії дофаміну, оксиду азоту і тестостерону в мозковій системі мотиваційного підкріплення щурів з алкогольною залежністю та під впливом донатору оксиду азоту

2018-12-10T22:40:24+02:00

В експерименті на 65 безпородних статевозрілих щурах-самцях з моделлю хронічної алкоголізації (протягом 40 днів прийому алкоголю в дозі 1,25 г/кг маси тіла) та синдрому відміни алкоголю (протягом двох діб) задіяно комплекс нейрофізіологічних методів дослідження (стереотаксичне вживлення електродів до структур мозку, реєстрація електричної активності неокортекса, гіпокампа, гіпоталамуса і nucleus accumbens). Виявлена провідна роль функціональних змін електрогенезу в гіпокампі, гіпоталамусі та nucleus accumbens при формуванні алкогольної залежності. Показано найвищу абсолютну спектральну потужність коливань бета- та тета-діапазону в гіпокампі та прояви генералізованої гіперсинхронної активності з ініціацією в гіпокампі та гіпоталамусі. Після відміни прийому алкоголю пароксизмальна активність на ЕЕГ структур лімбіко-неокортикальної системи мозку мала вибуховий характер з включенням високоамплітудних гострих хвиль. Через 40 днів алкоголізації тварин (через 30 хв після останнього прийому розчину етанолу), а також через дві доби відміни алкоголю проведено комплекс нейрохімічних досліджень (визначення концентрації дофаміну і тестостерону методами імуноферментного аналізу та оксиду азоту спектрофотометричним методом в структурах головного мозку та сироватці крові щурів). Продемонстровано зниження рівня тестостерону та оксиду азоту в гіпоталамусі і гіпокампі, а також тестостерону в nucleus accumbens та сироватці крові як після прийому алкоголю, так і в стані його відміни. Встановлено вивільнення дофаміну в nucleus accumbens у відповідь на прийом чергової дози алкоголю та відновлення його рівня в стані відміни алкоголю. В гіпоталамусі виявлений протилежний ефект: зниження вмісту дофаміну після прийому алкоголю. Інтраназальне п'ятиразове (2 рази на добу) введення донатору оксиду азоту – нітропрусиду натрію в дозі 8 мкг/кг маси тіла (по 10 мкл розчину до кожної ніздрі) відновлювало рівень оксиду азоту і тестостерону в структурах мотиваційного підкріплення та пригнічувало судомну активність на ЕЕГ головного мозку, але не змінювало концентрацію тестостерону в сироватці крові щурів. Отримані дані розглядаються як один з важливих аспектів взаємодій в системі гормонально-медіаторно-метаболічної регуляції механізмів мотиваційного підкріплення при формуванні та купіруванні алкогольної залежності.

Нейрозапалення у біохімічних механізмах амілоїдозу

2018-12-10T22:43:23+02:00

В обзорі представлено аналіз сучасного рівня розуміння впливу нейрозапального процесу на біохімічні механізми виникнення, прискорення та перебігу амілоїдозу при нейродегенеративній патології. Особлива увага приділена функції цитокінової ланки вродженого імунітету нервової тканини головного мозку. Зокрема, детально проаналізовано вплив прозапальних цитокінів першої хвилі цитокінового каскаду на процеси пам'яті і регуляцію нейропластичності. Зазначена специфічність відповіді вродженого імунітету у сигнальних шляхах ефектів інтерлейкіну-1β і фактору некрозу пухлин α в умовах надлишкового синтезу і амілоїдогенного процесингу протеїну попередника β-амілоїдного пептиду. Розглянуто характер впливу цитокінів на клітини (аутокринно, паракринно або системно) та наведено схему каскаду цитокінової активації при амілоїдозі. В обзорі приділено увагу й іншим регуляторним пептидам: інтерлейкіну-6, інтерлейкіну-10, протеїну S100В тощо. А саме представлені особливості сигнальної трансдукції при взаємодії інтерлейкіну-6 зі своїм мембранним або розчинним рецепторами та необхідність останніх у стимулюванні розростання нейритів і виживанні нейронів, а також при регенерації нервів через ремієлінізацію. Наведені відомості про пост-транскрипційну регуляцію рівня антизапального інтерлейкіну-10, яка вміщує контроль стабільності мРНК за допомогою АС-збагачених елементів та окремих мікроРНК та зазначена його функція у пригніченні синтезу прозапальних цитокінів. Підкреслена здатність S100B посилювати експресію попередника β-амілоїдного пептиду і його мРНК, що веде до розладу навчання і пам'яті та атрофії мозку. Детально представлені сучасні відомості щодо впливу кожного з розглянутих цитокінів на синтез і метаболізм протеїну попередника β-амілоїдного пептиду, а також власні результати щодо індукції прозапальних цитокінів у мононуклеарах in vitro та у неокортексі і гіпокампі головного мозку експериментальних тварин in vivo під впливом агрегатів β-амілоїдних пептидів. Зроблено узагальнення, що цитокіни здебільшого активують синтез протеїну попередника β-амілоїдного пептиду і утворення агрегатів β-амілоїдних пептидів при хронічній дії, як це спостерігається при старінні або хворобі Альцгеймера, тому вони можуть брати безпосередню участь в посиленні амілоїдогенезу.