Открытый доступ Открытый доступ  Доступ закрыт Доступ предоставлен  Доступ закрыт Только для подписчиков

Том 109, № 10 (2023)

Обложка

Весь выпуск

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

ОБЗОРНЫЕ И ПРОБЛЕМНЫЕ СТАТЬИ

Тромбин – связующее звено между гемостазом и воспалением

Старикова Э.А., Маммедова Д.Т., Порембская О.Я.

Аннотация

Гемостаз и реакции иммунитета представляют собой эволюционно и функционально связанные системы, от скоординированной работы которых зависят жизненно важные процессы – защита от кровопотери и патогенов. Тромбин – центральный фермент системы коагуляции, который обладает выраженной провоспалительной активностью и играет важную роль в патогенезе широкого спектра заболеваний инфекционной и неинфекционной природы. Многие гуморальные факторы иммунитета, регулирующие воспаление (IL-1α, компоненты комплемента) и миграцию клеток в очаг повреждения (остеопонтин, химерин), могут активироваться в результате протеолитического расщепления тромбином. Основные рецепторы тромбина – протеаза-активируемые рецепторы (PARs), экспрессируются на многих клетках иммунной системы и рассматриваются как неклассические паттерн-распознающие рецепторы (PRRs). Действие тромбина на клетки врожденного иммунитета может быть не связано с его ферментативными эффектами. Последние исследования показывают, что тромбин может действовать как алармин, стимулировать созревание дендритных клеток и реакции адаптивного иммунитета. Продукция этого фактора также влияет на поляризацию Т хелперов, определяющую выбор стратегии защитных реакций. Исследование иммунных функций компонентов системы коагуляции раскрывает новые патогенетические механизмы развития стерильного воспаления и расширяет возможности терапии аллергических, аутоиммунных и нейровоспалительных заболеваний.

Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. 2023;109(10):1297-1330
pages 1297-1330 views

Молекулярные механизмы действия вальпроевой кислоты на сигнальные системы и функционирование мозга

Турсунов А.Н., Васильев Д.С., Наливаева Н.Н.

Аннотация

Вальпроевая кислота (вальпроат, ВА) уже несколько десятилетий широко используется как противоэпилептическое средство, а также в лечении биполярного аффективного расстройства. На протяжении многих лет способность ВА купировать эпилептические приступы разного характера связывали с усилением ГАМКергической нейротрансмиссии, угнетением глутаматергической нейротрансмиссии и общим снижением гиперактивности ЦНС путем воздействия на ионные каналы, однако точные механизмы реализации противосудорожного эффекта ВА до сих пор не ясны. С течением времени стало известно о влиянии ВА на другие нейромедиаторные системы, ферменты и внутриклеточные сигнальные пути, что, однако, не объясняет эффективность препарата в качестве антиконвульсанта и нормотимика, а лишь расширяет его фармакологический профиль. За последние 10 лет фокус интереса к ВА сместился в связи с его способностью изменять экспрессию генов как путем ингибирования деацетилаз гистонов, так и изменением уровня метилирования ДНК, и новые исследования скорее раскрывают альтернативные механизмы его действия, чем пытаются проверить и подтвердить ранее выдвинутые гипотезы.

Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. 2023;109(10):1331-1348
pages 1331-1348 views

Органофосфат-индуцированная патология: механизмы развития, принципы терапии и особенности экспериментальных исследований

Гончаров Н.В., Белинская Д.А., Авдонин П.В.

Аннотация

Органофосфаты (ОФ) – одни из наиболее распространенных ксенобиотиков нейротоксического действия. При остром отравлении ОФ в результате подавления активности синаптической ацетилхолинэстеразы (АХЭ) развивается холинергический синдром, который может трансформироваться в эпилептический статус. В течение нескольких суток после острого отравления может развиться так называемый промежуточный синдром, который связан с продолжительным ингибированием АХЭ, десенситизацией никотиновых рецепторов, функциональной деградацией синапсов и мышечных волокон. Через 10–20 дней после однократного острого или неоднократного подострого отравления может развиться ОФ-индуцированная отставленная полинейропатия (ОФИП) – нейродегенеративное заболевание, признаками которого являются атаксия, потеря функции дистальных отделов сенсорных и моторных аксонов периферических нервов. Возникновение нервно-психического расстройства, вызванное хроническим воздействием относительно малотоксичных фосфорорганических соединений (ХФР), обычно не связано с острым отравлением, среди симптомов – когнитивные расстройства, хроническая усталость и экстрапирамидные симптомы. Перече-нь возможных заболеваний или патологических состояний (синдромов), развивающихся в результате острого, подострого или хронического воздействия ОФ на организм человека, в последние годы расширился за счет ряда известных нейродегенеративных заболеваний (болезни Альцгеймера, Паркинсона, рассеянный склероз и др.). Старение организма в целом и старение мозга в частности рассмотрены в обзоре с точки зрения последствий отравления ОФ, которые могут служить неспецифическим триггером старения и связанных с ним нейродегенеративных заболеваний. Синдром Персидского залива не является следствием интоксикации ОФ, но также представляет интерес и рассмотрен в контексте именно ОФ-индуцированной патологии, поскольку его этиология и патогенез связаны с воздействием на организм ингибиторов холинэстераз. Кроме того, в обзоре представлены данные, свидетельствующие о важной роли эндотелия сосудов в развитии ОФ-индуцированной патологии; первые предположения были высказаны клиницистами в конце 1980-х, а первые экспериментальные данные были получены в начале 2000-х годов. Изложены принципы терапии острых отравлений с учетом экспериментальных данных последних лет. Представлены некоторые методы исследования ОФ в экспериментах in vitro, ex vivo и in vivo с лабораторными животными, в том числе с применением ингибиторов карбоксилэстераз; важнейшей частью исследований in vivo был и остается поиск новых биомаркеров для оценки эффективности средств адъювантной и регенеративной терапии.

Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. 2023;109(10):1349-1397
pages 1349-1397 views

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ СТАТЬИ

Влияние гепарина на формирование и заживление язв желудка, индуцированных аппликацией уксусной кислоты на его слизистую оболочку у крыс

Ефимов А.Л., Сахно Д.С., Сигуа Б.В., Ярушкина Н.И., Филаретова Л.П.

Аннотация

Ключевым фактором поддержания целостности слизистой оболочки желудка является ее нормальное кровоснабжение, в связи с этим использование препаратов, улучшающих его, в том числе за счет позитивного влияния на реологические свойства крови, востребовано для лечения язвенной болезни желудка. К таким препаратам относится антикоагулянт гепарин. Цель работы – изучить влияние гепарина на формирование и заживление язв желудка, индуцированных аппликацией 60%-ной уксусной кислоты на его слизистую оболочку, у крыс, оценив при этом возможный риск кровотечения. После аппликации уксусной кислоты (0 день) площадь язв желудка оценивали на 4-й день (формирование язв) и 7-й день (заживление язв). Для оценки влияния на формирование язв гепарин (1000 МЕ/кг/день, подкожно) вводили с 0-го по 3-й день, на заживление – с 4-го по 6-й день после аппликации кислоты. Для проверки возможного кровотечения под влиянием гепарина тестировали уровень гемоглобина в крови до аппликации кислоты (базальный), на 4-й и 7-й день после аппликации. Степень кровотечения оценивали на основании относительного снижения уровня гемоглобина. Введение гепарина приводило к уменьшению средней площади язв как на 4-й, так и на 7-й день по сравнению с таковой у контрольных крыс (растворитель гепарина). У контрольных крыс как на 4-й, так и на 7-й день уровень гемоглобина был снижен по сравнению с соответствующим базальным. Гепарин не влиял на уровень гемоглобина на 4-й день, но потенцировал снижение среднего уровня гемоглобина на 7-й день, увеличивая количество животных, имеющих большее относительное снижение уровня гемоглобина по сравнению с соответствующей контрольной группой. Таким образом, гепарин может оказывать гастропротективное действие, проявляющееся как в ослаблении формирования язв, так и ускорении их заживления, однако при этом существует риск кровотечения при заживлении язв.

Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. 2023;109(10):1398-1413
pages 1398-1413 views

Стероидогенный эффект агонистов рецептора лютеинизирующего гормона и метформина у самцов крыс с андрогенным дефицитом, обусловленным диета-индуцированным ожирением

Бахтюков А.А., Деркач К.В., Лебедев И.А., Сорокоумов В.Н., Шпаков А.О.

Аннотация

У мужчин с ожирением, наряду с метаболическими нарушениями и инсулиновой резистентностью, снижается уровень тестостерона и нарушаются функции репродуктивной системы. Одним из путей их коррекции может быть применение агонистов рецептора лютеинизирующего гормона (ЛГР) и антидиабетических препаратов, но механизмы их влияния на гипоталамо-гипофизарно-гонадную ось изучены недостаточно. Целью работы было изучить эффекты длительной терапии метформином (5 нед., 120 мг/кг) и пятидневной обработки ЛГР-агонистами – хорионическим гонадотропином человека (ХГЧ, 20 МЕ/крысу/сутки, п/к) и аллостерическим агонистом ТП03 (15 мг/кг/сутки, в/б) на уровень тестостерона в крови и экспрессию тестикулярных и гипофизарных генов у самцов крыс с длительным диета-индуцированным ожирением (ДИО). ТП03 умеренно стимулировал продукцию тестостерона у самцов крыс с ДИО, не оказывая ингибирующего эффекта на экспрессию ЛГР в семенниках и лишь в небольшой степени снижая экспрессию гена β-субъединицы лютеинизирующего гормона в гипофизе. При однократном введении ДИО-крысам стероидогенный эффект ТП03 был сопоставим с таковым в контрольной группе, но при пятидневном введении существенно ему уступал. Стероидогенный эффект ХГЧ при однократном введении крысам с ДИО был ниже такового в контроле, но сопоставим с ним при пятидневном введении ХГЧ, и существенно превосходил соответствующие эффекты ТП03. В отличие от ТП03, ХГЧ значительно снижал экспрессию ЛГР в семенниках и более выражено ингибировал экспрессию лютеинизирующего гормона в гипофизе. Обработка метформином восстанавливала андрогенный статус, существенно не влияя на экспрессию генов стероидогенеза в семенниках. В группах с обработкой метформином не было усиления стероидогенных эффектов обоих ЛГР-агонистов. Полученные результаты указывают на перспективы применения ТП03 и ХГЧ для стимуляции тестикулярного стероидогенеза и на эффективность терапии метформином для нормализации продукции тестостерона при ДИО, что может быть использовано для коррекции репродуктивных расстройств при ожирении. В то же время совместное применение метформина и ЛГР-агонистов при ДИО представляется нецелесообразным.

Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. 2023;109(10):1414-1429
pages 1414-1429 views

Влияние спонтанной нервно-мышечной активности на развитие атрофии камбаловидной мышцы в условиях функциональной разгрузки

Сергеева К.В., Шарло К.А., Калашников В.Е., Туртикова О.В., Тыганов С.А., Шенкман Б.С.

Аннотация

Хорошо известно, что бездействие скелетных мышц млекопитающих приводит к прекращению их электрической активности и сопровождается атрофическими изменениями мышечных волокон. Однако неоднократно отмечалось, что начиная с 3-х суток функциональной разгрузки появляется спонтанная ритмическая нервно-мышечная активность, являющаяся результатом снижения экспрессии калий-хлоридного котранспортера KCC-2 в нейронах поясничного отдела спинного мозга. Снижение экспрессии KCC-2 и возникновение автономной электрической активности мышцы в условиях разгрузки может быть предотвращено введением нейролептика прохлорперазина. Таким образом, целью настоящего исследования было оценить структурные и сигнальные эффекты снижения спонтанной активности разгруженной камбаловидной мышцы крыс. Обнаружено, что ежедневное введение крысам прохлорперазина на фоне 7-суточного антиортостатического вывешивания предотвратило снижение содержания основных маркеров биогенеза рибосом (c-Myc, 18S рРНК и 28S рРНК), а также частично предотвратило уменьшение площади поперечного сечения быстрых и медленных мышечных волокон в камбаловидной мышце. Морфофункциональные изменения, вызванные снижением спонтанной активности разгруженной мышцы, сопровождались полным или частичным предотвращением активации экспрессии ключевых маркеров протеолитических систем (MuRF-1, MAFbx/atrogin-1, убиквитин). Таким образом, мы предполагаем, что именно спонтанная нервно-мышечная активность может являться фактором, углубляющим атрофические процессы в течение первой недели функциональной разгрузки.

Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. 2023;109(10):1430-1442
pages 1430-1442 views

Реактивность ЭЭГ во время слухового восприятия слов у детей дошкольного и младшего школьного возраста

Начарова М.А., Начаров Д.В., Павленко В.Б.

Аннотация

Проведен анализ связанных с событиями изменений спектра электроэнцефалограммы (ЭЭГ) во время слухового восприятия слов-существительных у 83 типично развивающихся детей в возрасте от 4 до 10 лет, в том числе 50 детей дошкольного возраста и 33 детей младшего школьного возраста. Выявлены межгрупповые различия – у детей дошкольного возраста в обработку слов в большей степени вовлечены нейронные системы, активность которых отражается в обширной десинхронизации альфа- и синхронизации тета-активности в лобных зонах левого полушария. Для реактивности ЭЭГ детей младшего школьного возраста свойственна двусторонняя и более выраженная тета-синхронизация, что указывает на повышенную интенсивность лексико-семантических операций, а также на снижение фоновой и рост вызванной тета-активности. У детей данной группы также наблюдалась синхронизация ЭЭГ в бета-диапазоне, представленная отдельными вспышками и наиболее выраженная в лобных отведениях, что характерно для более зрелых механизмов обработки речи. Результаты исследования важны для уточнения механизмов понимания речи у типично развивающихся детей дошкольного и младшего школьного возраста.

Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. 2023;109(10):1443-1456
pages 1443-1456 views

Сравнение влияния содержания крыс в горах и на равнине на развитие стрептозотоцин-индуцированного диабета и язвообразование в желудке

Подвигина Т.Т., Комкова О.П., Ветровой О.В., Ярушкина Н.И., Филаретова Л.П.

Аннотация

Гипоксия может корректировать развитие диабета и его осложнений у животных и человека, а диабет усугубляет язвообразование в желудке. Однако влияние гипоксии на язвообразование в желудке при диабете остается неизвестным. Задача работы состояла в сравнении влияния содержания крыс в горах при умеренной естественной гипоксии и на равнине на развитие диабета 1-го типа и язвообразование в желудке. Через 2 нед. после акклиматизиции крыс к гипоксии (Приэльбрусье, 2125 м над уровнем моря) им вводили стрептозотоцин (СТР, 50 или 70 мг/кг) или его растворитель. Одновременно крыс на равнине инъецировали СТР (или растворителем) в тех же дозах. Спустя 2 нед. на фоне 24-часового голодания крысам как в горах, так и на равнине, вводили индометацин (35 мг/кг), что приводило к образованию эрозий в слизистой оболочке желудка через 4 ч. Введение СТР (50 и 70 мг/кг) вызывало дозозависимое увеличение уровня глюкозы в крови у крыс как в горах, так и на равнине, что свидетельствует о развитии диабета разной степени тяжести. У крыс на равнине введение СТР (50 и 70 мг/кг) приводило к дозозависимому увеличению площади эрозий, индуцированных индометацином, по сравнению с контрольными животными (растворитель СТР). У крыс в горах наблюдалось усугубление повреждений слизистой оболочки желудка, вызванное индометацином, как у контрольных крыс (растворитель СТР), так и у животных со СТР-индуцированным диабетом по сравнению с повреждениями у крыс соответствующих групп на равнине. Наибольшее усиление проульцерогенного действия СТР в горах наблюдалось при его введении в дозе 70 мг/кг. Таким образом, постоянная умеренная гипоксия может приводить к усилению язвообразования в желудке, вызванного индометацином, у крыс с диабетом 1-го типа, и кроме того, сама по себе усугублять ульцерогенное действие индометацина.

Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. 2023;109(10):1457-1475
pages 1457-1475 views

Влияние активации иммунной системы в раннем онтогенезе на агрессивность и сексуальную мотивацию у взрослых крыс Вистар

Павлова И.В., Брошевицкая Н.Д.

Аннотация

Как известно, стрессы в раннем онтогенезе способны оказывать влияние на тревожно-депрессивное, оборонительное и социальное поведение, а также на иммунную и гормональную реактивность взрослых животных. Модель раннего провоспалительного стресса предполагает активацию иммунной системы с помощью введения бактериального липополисахарида (ЛПС) в первые дни постнатального онтогенеза. Каково влияние введения ЛПС в раннем онтогенезе на агрессивность и сексуальную мотивацию взрослых особей неизвестно. Патологическая агрессивность и нарушения в сексуальном поведении характерны для многих психоневрологических заболеваний, поэтому исследование предпосылок для их возникновения высоко актуально. На 3-й и 5-й день после рождения крысятам вводили либо ЛПС в дозе 50 мкг/кг (группа ЛПС), либо физиологический раствор (группа ФИЗ, контроль). Анализировали агрессивное поведение взрослых крыс в тесте резидент–интрудер после недельной социальной изоляции, а также сексуальное предпочтение самцов или самок в трехкамерном тесте. Поведение крыс сопоставляли с базовым уровнем кортикостерона и интерлейкина-1бета в сыворотке крови. У самцов группы ЛПС по сравнению с контролем было больше нападений на интрудера в тесте резидент–интрудер, причем число атак не уменьшалось к концу эксперимента. У самцов группы ЛПС увеличивалось время взаимодействия с самкой на стадии диэструс в тесте на социальное предпочтение самцов и самок. У самок не наблюдалось изменений в агрессивном поведении после введения ЛПС в раннем онтогенезе. Базовый уровень интерлейкина-1бета был выше у самцов, а кортикостерона – у самок, различий между группами ЛПС и ФИЗ по биохимическим показателям обнаружено не было. Полученные результаты свидетельствуют, что у взрослых самцов после раннего провоспалительного стресса по сравнению с контролем происходило увеличение агрессивности, спровоцированной социальной изоляцией, а также сексуальной мотивации, т.е. об изменении мотивационно-эмоциональной составляющей в социальном поведении.

Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. 2023;109(10):1476-1488
pages 1476-1488 views

Анализ фазы расслабления сердца у крыс

Капелько В.И., Абрамов А.А., Лакомкин В.Л.

Аннотация

Скорость и глубина расслабления миокарда определяют наполнение левого желудочка (ЛЖ) в раннюю диастолу. Для анализа фазы расслабления был использован метод логарифмирования падения давления в ЛЖ у крыс. Постепенное ускорение расслабления было обнаружено при переходе от изоволюмической фазы к ауксоволюмической фазе непосредственно перед открытием атриовентрикулярных клапанов. Постоянная скорости расслабления в этой фазе была обратно пропорциональна значениям минимального диастолического давления ЛЖ и конечного систолического объема ЛЖ. Результаты показывают, что постепенное ускорение расслабления происходит за счет выпрямления пружинистой структуры коннектина (титина), которая сжимается во время сокращения.

Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. 2023;109(10):1489-1497
pages 1489-1497 views

Легочная артериальная гипертензия ослабляет вазоконстрикторные реакции, вызванные активацией альфа-1-адренорецепторов в большом круге кровообращения

Абрамов А.А., Лакомкин В.Л., Лукошкова Е.В., Просвирнин А.В., Капелько В.И., Кузьмин В.С.

Аннотация

Легочная артериальная гипертензия (ЛАГ) сопровождается подъемом давления в малом круге кровообращения, изменением его чувствительности к регуляторным факторам; для ЛАГ характерна активация симпатического отдела нервной и ренин-ангиотензин-альдостероновой систем. Изменение чувствительности сосудов системного круга кровообращения (СКК) к проконстрикторным воздействиям при ЛАГ не исследовано. В работе изучали вазоконстрикторные реакции в СКК при хронической монокроталиновой модели ЛАГ у крыс. Регистрировали среднее артериальное давление (САД) на фоне двойной автономной блокады при введении агониста α1-адренорецепторов (α1-АР) фенилэфрина (ФЭ) у бодрствующих крыс исходно и через 4 нед. после введения монокроталина (МКТ). Регистрацию САД при действии ФЭ проводили также на фоне ангиотензина-II (АТII). Оценивали максимальную величину (Аmах) изменения САД и наибольшее время полувозвращения САД (T∆САД1/2) к исходному уровню у крыс после введения ФЭ. У крыс ЛАГ через 4 нед. (n = 6) после введения МКТ не наблюдалось значимого изменения Аmах, однако T∆САД1/2 оказывалось значимо меньше, чем у контрольных животных. АТII приводит к увеличению Аmах и T∆САД1/2 у контрольных крыс. Однако у крыс с ЛАГ потенциация антиотензином Аmах и T∆САД1/2 не обнаруживается. Таким образом, у животных с ЛАГ снижается способность артерий большого круга поддерживать тонус в ответ на активацию α1-АР. ЛАГ подавляет способность АТII стимулировать симпатические ответы в СКК. Впервые in vivo на системном уровне продемонстрировано, что ремоделирование и изменение функционального состояния малого круга кровообращения приводит к перестройке регуляции сосудистого тонуса в большом круге кровообращения.

Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. 2023;109(10):1498-1514
pages 1498-1514 views