Биологические науки. Рубрика в журнале - Ульяновский медико-биологический журнал
Статья научная
Науплии артемии являются лучшим стартовым кормом для большинства объектов современной аквакультуры. Живые стартовые корма - науплии артемии - содержат ингредиенты, необходимые для выживаемости гидробионтов в критические периоды раннего постэмбрионального онтогенеза. В связи с этим актуальным является совершенствование биотехнологии культивирования артемии в искусственной экосистеме. Цель работы - исследование влияния режимов освещенности на морфологические особенности артемии на разных стадиях ее жизненного цикла. Материалы и методы. В ходе исследования были использованы различные режимы освещенности: 1,5; 2,5 и 4 клк, чтобы определить наиболее эффективный. Результаты. Использованные режимы освещенности по-разному влияют на развитие артемии. Наиболее эффективной на этапе эмбрионального развития и начальных стадиях постэмбрионального онтогенеза была освещенность, равная 4 клк
Бесплатно
Статья научная
Световое загрязнение, вызывающее дефицит мелатонина и нарушение циркадианной ритмичности, ассоциировано с развитием ряда патологий печени. Рассогласование суточной ритмики приводит к повышению восприимчивости печени к вызываемым алкоголем повреждениям, усилению тяжести алкогольной болезни. Целью исследования было изучение сочетанного действия постоянного освещения и хронической алкогольной интоксикации (ХАИ) на ультраструктуру гепатоцитов крыс обоих полов. Материалы и методы. Исследование проведено на 120 самцах и 80 самках крыс аутбредного стока «Вистар» в возрасте 6 мес. Длительность эксперимента составляла 3 нед. Визуально оценивали различия в морфологической картине ультраструктур гепатоцитов, количественно определяли процент гепатоцитов, содержащих липидные вакуоли. Результаты. Постоянное освещение и хроническая алкогольная интоксикация вызывали формирование состояния аллостаза. В клетках печени крыс обоих полов были выявлены отек гепатоцитов, набухание митохондрий, сморщивание ядра, развитие жировой дистрофии, гибель гепатоцитов. Половые различия заключались в меньшей выраженности указанных патологических изменений у самок. В сочетании с отсутствием у крыс женского пола разрастания коллагеновых прослоек в тканях печени перечисленные данные свидетельствуют о том, что в печени самок, в отличие от печени самцов, сочетанное воздействие постоянного освещения и ХАИ не приводит к развитию изменений воспалительного характера и нарушению архитектоники. С учетом ранее охарактеризованной нами морфологической картины печени крыс обоих полов и ряда биохимических параметров, описывающих ее функциональное состояние, полученные данные о межполовых различиях в ультраструктурных характеристиках гепатоцитов крыс, подверженных воздействию ХАИ и постоянного освещения, позволяют нам высказать утверждение о более успешном протекании адаптации гепатоцитов к стрессорным условиям у самок крыс, нежели у самцов.
Бесплатно
Статья научная
Целью настоящего исследования являлось изучение особенностей накопления наиболее опасных тяжелых металлов и мышьяка в лекарственном растительном сырье синантропной флоры Во卩онеж-ской области. Материалы и методы. Исследование проводилось методом атомно-абсорбционной спектрометрии. Изучалось накопление тяжелых металлов (свинца, ртути, кадмия, никеля, меди, цинка, кобальта, хрома) и мышьяка в 10 видах лекарственного растительного сырья, заготовленного в 51 разнообразной с точки зрения антропогенного воздействия точке исследуемого региона. Результаты. Наиболее высокий уровень накопления свинца отмечен в корнях одуванчика лекарственного и лопуха обыкновенного, траве горца птичьего, листьях подорожника. Накопление ртути во всех изучаемых образцах в целом было низким, но более высокий уровень ее аккумуляции отмечался в листьях подорожника большого и крапивы двудомной, траве полыни горькой. Высокие коэффициенты накопления кадмия выявлены в травах полыни горькой и пустырника пятилопастного, корнях лопуха обыкновенного и одуванчика лекарственного, листьях подорожника большого. Мышьяк наиболее интенсивно аккумулируется в травах полыни горькой и тысячелистника обыкновенного, листьях подорожника большого, корнях лопуха обыкновенного. Никель интенсивно накапливается листьями подорожника большого и крапивы двудомной, травами пустырника пятилопастного и горца птичьего. Хром и кобальт активно накапливают корни изучаемых растений. Цинк в наибольшей степени аккумулируется в исследуемых корнях и травах растений. Анализ средних значений коэффициентов накопления тяжелых металлов и мышьяка всеми изучаемыми видами лекарственного растительного сырья позволил построить ряд убывания общей средней эффективности аккумуляции определяемых элементов в синантропной флоре Воронежской области, который выглядит следующим образом: цинк > медь > кадмий > кобальт > никель > мышьяк > хром > свинец > ртуть.
Бесплатно
Кардиографические изменения при острой гипоксии после интервальных гипоксических тренировок человека
Статья научная
Одним из важных направлений исследований физиологии и медицины является изучение влияния интервальных гипоксических тренировок на повышение резистентности организма человека к экзогенным и эндогенным факторам среды. При этом особая роль отводится исследованиям деятельности сердца. Цель. Изучить характер и сопряженность биоэлектрических процессов сердца человека при острой гипоксии в разные периоды после интервальных гипоксических тренировок. Материалы и методы. У мужчин в возрасте 20,2±0,31 года (n=29) до (контроль) и в разные периоды после 16-дневного курса гипоксических тренировок (ПГТ) проводили тест с острой гипоксией (ОГ 12,3 % О2) в течение 20 мин с определением оксигенации крови (Sр02%), амплитудных и временных параметров ЭКГ. Результаты. В покое в отдельные периоды ПГТ увеличиваются R-R (1-й день, р=0,020), Q-T (1-й день, р=0,005; 16-й день, р=0,043) и уменьшается P-Q (7-й день, р=0,016) относительно контроля. При ОГ уменьшаются P1II (1-й день, р=0,019; 7-й день, р1II (1-й день, р
Бесплатно
Монооксид азота в плазме крови крыс линии «Вистер» при хроническом введении витамина D3
Статья научная
В последнее время публикуется все больше данных о взаимосвязи витамина D с функционированием эндотелия, являющегося регулятором сосудистого гомеостаза и гемодинамики. Монооксид азота характеризуется сильным сосудорасширяющим действием, а также является мощным ингибитором агрегации тромбоцитов и адгезии к сосудистой стенке. Показано, что витамин D и его рецепторы могут регулировать синтез монооксида азота посредством изменения активности эндотелиальной NO-синтазы. Цель исследования изучение влияния потребления витамина D3 в составе эмульсий на степень изменения уровня монооксида азота в крови крыс линии «Вистар». Материалы и методы. Исследование проводили на половозрелых самцах крыс линии «Вистар» с массой тела 200-300 г (2-3 мес.). Крысы были разделены случайным образом на две группы: 1) контрольную (n=6), содержавшуюся в условиях вивария в течение всего эксперимента; 2) опытную (n=6), получавшую эмульсию с витамином D3 ежедневно в течение 30 сут. Расчет дозы витамина D3 осуществляли исходя из данных литературы о максимально допустимой терапевтической суточной дозе витамина D3 для человека (4000 МЕ). Биохимический анализ крови включал определение концентрации 25-гидроксивитамина D, 1,25-дигидроксивитамина D и уровня стабильных метаболитов монооксида азота. Статистический анализ проводили с использованием программного обеспечения Statistica. Результаты. Результаты исследования показали, что 30-суточный прием эмульсии с витамином D3 способствует увеличению концентрации данных форм витамина D и уровня монооксида азота в крови крыс, что может свидетельствовать об интенсификации ферментативного синтеза монооксида азота и улучшении эндотелиальной функции. Выводы. Таким образом, витамин D и монооксид азота являются важными соединениями, имеющими функциональную связь друг с другом, и обеспечение адекватного статуса витамина D может смягчить развитие сердечно-сосудистой дисфункции.
Бесплатно
Оценка качества окружающей среды и здоровья населения антропогенно нарушенных территорий
Статья научная
Увеличение антропогенной нагрузки на окружающую среду повышает степень рисков для здоровья населения и требует совершенствования существующих подходов к оценке сложных биоэкологических взаимодействий. Цель исследования - разработать методику комплексной оценки качества окружающей среды и ее влияния на здоровье населения с учетом состояния природных сред, устойчивости экосистем и биологических эффектов от антропогенного загрязнения. Материалы и методы. В исследовании использовалась разработанная нами модель комплексной оценки качества окружающей среды и ее влияния на здоровье населения с учетом состояния природных сред, устойчивости экосистем и ответной реакции организма на внешнее воздействие. Результаты. Проведены расчеты индекса загрязнения природных сред в 24 муниципальных образованиях Ульяновской области, представлена их градация по степени антропогенной нагрузки, выделены районы с низкой и высокой степенью устойчивости экосистем, определены зоны с выраженной степенью экологически обусловленной патологии. Выводы. Разработанная модель позволяет выделить территории с низким качеством окружающей среды и низким уровнем здоровья населения, для которых необходима разработка программ по управлению экологическими рисками и рисками для здоровья населения.
Бесплатно
Статья научная
В последнее время в связи с активным развитием фармацевтической промышленности возникла острая проблема загрязнения окружающей среды синтетическими биологически активными соединениями. Одним из наиболее часто встречаемых фармакофоров в лекарственных средствах является бензимидазольный цикл. Содержащие его вещества уже в микроколичествах способны оказывать токсическое действие на живые системы. К тому же, являясь чужеродными для природы, они не включаются в метаболические процессы и долгое время не подвергаются разложению. Оценка токсичности производных бензимидазола, ее стабильности в водной среде, влияния бензимидазолов на биологические параметры позволит спрогнозировать возможные изменения популяционных показателей цериодафний и других гидробионтов. Цель работы - оценка токсичности производных бензимидазола и их влияния на выживаемость и плодовитость пресноводных рачков Ceriodaphnia duhia Richard, 1894. Материалы и методы. В острых и хронических экспериментах определены стандартные для токсикологических исследований показатели: медианные летальные концентрации (LC50), продолжительность жизни рачков, общая численность потомства, число пометов на одну самку, среднее время отрождения молоди. Стабильность токсичности производных бензимидазола установлена по показателю летальности рачков на протяжении 30-суточной экспозиции. Результаты. Проведена оценка токсичности бензимидазола и его семи производных для цериодафний по показателю медианной летальной концентрации за 48 ч в зависимости от их строения. Наибольшая токсичность отмечена для 2-(трифторметил)-5-б卩ом-1Н-бензимидазола (LC50 2,4 мг/л), наименьшая - для 2-метил-1Н-бензимидазола (LC50 109,7 мг/л). Показано, что длительное воздействие калиевой соли пиридо[1,2-а]бензимидазол-7-карбоновой кислоты (LC50 69,18 мг/л) на протяжении 38 сут экспозиции в концентрации 20 мг/л в хроническом эксперименте не приводит к статистически значимому изменению показателей выживаемости и плодовитости цериодафний. Выявлены низкие значения стабильности токсичности калиевой соли пиридо[1,2-а]бензимидазол-7-карбоновой кислоты и остаточной токсичность продуктов ее распада. Выводы. Токсикологическая оценка производных бензимидазола показала зависимость степени их токсичности от особенностей строения.
Бесплатно
Статья научная
Цель исследования раскрыть основные патогенетические механизмы эффективности нормобарической интервальной гипокситерапии в режиме гипокси-гипероксии в реабилитации больных после перенесенной коронавирусной инфекции COVID-19. Материалы и методы. Гипоксическая смесь с различным содержанием кислорода генерировалась при помощи установки для гипокситерапии «Гипо-Окси» фирмы Oxyterra (Россия). Гипоксические периоды чередовались с гипероксическими (30 % О2). Больным для определения индивидуальной чувствительности к гипоксии проводился гипоксический тест, по результатам которого подбиралось оптимальное содержание кислорода в гипоксической смеси, длительность гипоксических воздействий и количество процедур. Определялись показатели функциональной системы дыхания и кислородных режимов организма, перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы, показатели конденсата выдыхаемого воздуха, коагуляционной системы. Статистическая обработка проводилась в соответствии с правилами математической статистики с использованием программ Microsoft Excel и Statistica 6.0 for Windows. При проведении параметрического анализа использовался парный и непарный t-критерий Стьюдента. Все численные данные представлялись в виде среднего арифметического значения и стандартной ошибки среднего (М+m). Различия считались статистически значимыми при р function show_abstract() { $('#abstract1').hide(); $('#abstract2').show(); $('#abstract_expand').hide(); }
Бесплатно
Ремоделирование компонентов аэрогематического барьера легких в условиях высокогорья
Статья научная
Цель. Изучить структурные и ультраструктурные изменения на уровне аэрогематического барьера (АГБ) у крыс в разные сроки адаптации к высокогорной гипоксии. Материалы и методы. Эксперименты проведены на 60 половозрелых беспородных лабораторных крысах-самцах массой 140-160 г в условиях высокогорья (3200 м над ур. м.). Использованы гистологический метод окраски гематоксилин-эозином по Майеру, трансмиссионная и растровая электронная микроскопия на 7, 15 и 30-е сут пребывания животных в горах. Статистическая обработка материала проведена с помощью прикладных программ Statistica 6.0 (США) и StatTech v. 2.8.4 (Россия) с использованием критерия достоверности Стьюдента. Различия считали статистически значимыми при p
Бесплатно
Роль натриевых каналов в механизме развития оксидативного стресса в модели ишемии/ реперфузии
Статья научная
Ишемическое и реперфузионное повреждение является критическим состоянием, при котором необходимо контролировать гибель клеток и сохранять функцию тканей. Восстановление потока питательных веществ и кислорода вызывает вторичное повреждение ишемизированных клеток и называется реперфузионным повреждением. Поскольку при развитии реперфузионного повреждения происходит, с одной стороны, колебание концентрации ионов внутри клеток, в частности ионов натрия, за счет изменения проводимости потенциалзависимых ионных каналов, а с другой -активация антиоксидантной системы как ответная реакция на оксидативный стресс, в которой ключевая роль отводится активным формам кислорода и оксиду азота II, особый интерес представляет влияние ингибиторов ионных каналов на механизмы развития оксидативного стресса, а также на апоптоз и некроз при реперфузии. Цель исследования. Изучение роли натриевых каналов в развитии оксидативного стресса при развитии ишемического и реперфузионного повреждения и при действии ингибитора натриевых каналов. Материалы и методы. Изучалось влияние синтезированного пептидного токсина ингибитора потенциалзависимых натриевых каналов при моделировании условий ишемии/реперфузии в культуре CHO-K1 на уровень апоптоза, некроза и оксидативного стресса (концентрация активных форм кислорода, оксида азота и глутатиона) с использованием флуоресцентных красителей и планшетного ридера-флуориметра. Результаты. Получены данные, указывающие на снижение уровня апоптоза и некроза, а также на поддержание концентрации оксида азота на контрольном уровне при добавлении токсина в нано-молярной концентрации. При этом концентрации активных форм кислорода и глутатиона не менялись. Таким образом, токсин-ингибитор проявил себя как защитный агент за счет предотвращения снижения концентрации оксида азота, что благоприятно сказалось на выживании клеточной культуры при реперфузии после ишемии.
Бесплатно
Физиологические аспекты рисков, обусловленных низкой физической активностью
Статья научная
Биологическая потребность в движении, которая присуща всем живым организмам и в т.ч. человеку, определяет его функциональные возможности и работоспособность. Однако изменение образа жизни современного человека привело к ограничению его двигательной активности. Особую обеспокоенность в этом плане вызывает молодое, подрастающее поколение. В опубликованном ВОЗ в мае 2017 г. докладе «Глобальные ускоренные действия в интересах здоровья подростков (AA-HA!): руководство для содействия осуществлению в странах» отмечено, что более 3000 подростков каждый год умирает от предотвратимых причин и многие ключевые факторы риска заболеваний во взрослом возрасте начинают действовать или закрепляются в подростковом возрасте. Низкий уровень физической активности населения, наблюдаемый по всему миру, является фактором риска развития многих функциональных отклонений и заболеваний. Физиологические механизмы физической активности пристально изучаются. Имеется большое количество публикаций, посвященных изучению воздействия физических нагрузок на состояние физиологических процессов. Однако эти исследования носят разрозненный характер в связи с постоянно меняющимися факторами жизнедеятельности человека в последние годы (карантинные мероприятия, дистанционное обучение, удаленная работа). В статье проведен систематический обзор публикаций, посвященных изучению влияния уровня физической активности на физиологические процессы организма. Использованы базы данных Medline, Scopus, Pubmed, Cochrane, Embase, Web of Science, Google Scholar, eLIBRARY, Cyberleninka. Поиск проведен по ключевым словам «физическая активность», «низкий уровень физической активности», «сидячий образ жизни», «гипокинезия», «гиподинамия».
Бесплатно
Статья научная
Цель. Исследовать динамику симпатоадреналового и адренокортикального компонентов стресс-реакции и их взаимосвязей с некоторыми физиологическими и биохимическими параметрами, характеризующими энергетический обмен организма человека при острой нормобарической гипоксии. Материалы и методы. Гипоксическое воздействие у испытуемых-добровольцев (n=14) моделировалось путем подачи кислородно-азотной смеси с 9 % содержанием кислорода для дыхания через маску в течение 40 мин. В фоне, на 5, 10, 20 и 40-й мин гипоксии производился забор крови из локтевой вены для последующего анализа. Определялся ряд физиологических показателей: частота пульса, артериальное давление, потребление кислорода, реографический индекс мозгового кровотока, а также содержание в крови на момент забора адреналина, норадреналина, кортизола, лактата и глюкозы. Оценивался прирост показателей в контрольных точках по отношению к фону, а также корреляция прироста различных показателей между собой. Результаты. При гипоксии в сравнении с фоном обнаружен достоверный прирост содержания в крови адреналина с максимумом на 20-й мин, норадреналина с максимумом на 10-й мин и лактата с максимумом на 40-й мин. Установлен достоверный прирост потребления кислорода и рео-графического индекса мозгового кровотока с максимумом на 40-й мин гипоксии. По мере увеличения длительности гипоксии увеличивалась степень сопряженности в динамике показателей симпатоадреналового ответа, мозгового кровотока и энергетического обмена (лактат, глюкоза). Выводы. Полученные факты свидетельствуют о гетерохронности включения симпатоадреналового и адренокортикального компонентов стресс-реакции в динамике ответа организма человека на воздействие острой нормобарической гипоксии. По мере развития гипоксии усиливается роль адренергической составляющей симпатоадреналового компонента стресс-реакции в мобилизации энергии гликолитических процессов.
Бесплатно
Статья научная
Аминокислоты и их дериваты участвуют в синаптической передаче в качестве нейротрансмиттеров и нейромодуляторов, а некоторые аминокислоты участвуют в образовании медиаторов нервной системы. Поэтому изучение состояния пула аминокислот при субтотальной ишемии головного мозга (СИГМ) имеет большое значение. Цель. Оценить характер изменения пула аминокислот и их участие в оксидативных процессах у крыс с СИГМ. Материалы и методы. Эксперименты проведены на 16 самцах беспородных белых крыс массой 260±20 г с соблюдением требований Директивы Европейского парламента и Совета Европы № 2010/63/EU от 22.09.2010 о защите животных, использующихся для научных целей. Результаты. При моделировании частичной ишемии головного мозга путем односторонней перевязки общей сонной артерии (ОСА) спустя 1 ч выраженные морфологические изменения на микроскопическом и ультраструктурном уровне отсутствовали. Также не наблюдалось выраженных изменений показателей дыхания митохондриальной фракции, (отмечалось лишь незначительное снижение содержания АТФ-синтазы), что отражает сохранность ферментативных комплексов цепи переноса электронов при данной модели ишемии, и изменений показателей прооксидантно-антиоксидантного баланса гомогенатов головного мозга. По сравнению с показателями группы контроля у крыс с СИГМ в теменной доле происходило уменьшение содержания серосодержащих аминокислот: метионина на 12 % (р function show_abstract() { $('#abstract1').hide(); $('#abstract2').show(); $('#abstract_expand').hide(); }
Бесплатно
Статья научная
Ультраструктурные характеристики органелл нейронов являются значимыми показателями степени повреждения головного мозга при ишемическом воздействии, что обусловливает потребность в исследовании изменений ультраструктуры нейронов головного мозга. Цель. Изучить характер нарушений нейронов головного мозга при его частичной ишемии на ультраструктурном уровне на экспериментальной модели. Материалы и методы. В группу исследования вошли 12 самцов крыс массой 260±20 г, контрольную группу составили 6 ложно оперированных крыс аналогичного пола и веса. Частичную ишемию головного мозга (ЧИГМ) моделировали путем перевязки общей сонной артерии справа. Взятие материала осуществляли через 1 ч после операции. Результаты. При исследовании установлено, что размеры и форма митохондрий нейронов теменной коры и гиппокампа крыс с ЧИГМ не имели отличий по сравнению с контрольной группой (р>0,05), за исключением меньшего количества крист на единицу площади в митохондриях нейронов теменной коры (на 18 %, р
Бесплатно
Цитометрические параметры нейронов коры больших полушарий головного мозга при COVID-19
Статья научная
Новая коронавирусная инфекция COVID-19 еще совсем недавно была одной из основных проблем мирового здравоохранения. Вирус SARS-CoV-19 поражает не только дыхательную, но и другие системы органов, в т.ч. и головной мозг, вызывая инсульты, менингиты, энцефалопатии, энцефалиты и пр. Из-за многофакторности и сложности патогенеза данного заболевания изучение воздействия COVID-19 на ткани головного мозга представляется весьма актуальным. Цель работы изучение цитометрических показателей нейронов теменно-затылочной области коры головного мозга больных, умерших от COVID-19. Материалы и методы. Для гистоморфологического исследования аутоптаты теменно-затылочной области коры головного мозга фиксировали в 10 % нейтральном формалине и заливались в парафин. Срезы (5-6 мкм) окрашивали гематоксилин-эозином, после чего изучали гистологические препараты с помощью светового микроскопа. На снимках проводили морфометрические измерения площади ядра и цитоплазмы нейронов теменно-затылочной области коры больших полушарий, вычисляли ядерно-цитоплазматическое отношение. Результаты гистоморфологического исследования анализировали совместно с материалами истории болезни. Для сравнения использовали аутоптаты теменно-затылочной области коры больших полушарий умерших от ишемического инфаркта головного мозга. Результаты. Были измерены площади ядра и цитоплазмы нейронов пирамидного и ганглионарного слоев коры больших полушарий. COVID-19 в коре больших полушарий преимущественно воздействует на сосуды микроциркуляторного русла, вызывая нарушение их проницаемости и развитие геморрагий. Поражение нейронов коры больших полушарий менее выражено и не имеет какой-либо специфической патоморфологической картины, что соответствует картине длительного ишемического воздействия на серое вещество головного мозга.
Бесплатно
Статья научная
В настоящее время является актуальным изучение биомаркеров резистентности опухоли к препаратам платины при колоректальном раке. У 35 % пациентов с колоректальным раком I-III стадий после адъювантной полихимиотерапии с использованием платиносодержащих противоопухолевых агентов рецидивы и метастазы возникают в течение первых 5 лет. Резистентность к препаратам платины определяется рядом факторов, в т.ч. повышенной способностью к репарации ДНК. Цель исследования оценка прогностической роли экспрессии гена ERCC1 в опухолевой ткани при колоректальном раке. Материалы и методы. Изучалась экспрессия гена белка эксцизионной репарации нуклеотидов ERCC1 в опухолевой ткани в качестве прогностического маркера эффективности адъювантной химиотерапии FOLFOX/XELOX у пациентов с колоректальным раком II-IVстадий. Оценивалась взаимосвязь уровня экспрессии ERCC1 в опухолевой ткани с эффективностью химиотерапии, клинической стадией, возрастом, выживаемостью, степенью дифференцировки и наличием мутаций EGFR сигнального пути (NRAS, KRAS, BRAF). Результаты. Экспрессия ERCC1 выявлена в 46,9 % образцов опухолевой ткани и 88,9 % образцов ткани линии резекции. В группе пациентов с гиперэкспрессией ERCC1 в опухоли медиана дожития оказалась достоверно ниже, чем в группе с низкой экспрессией. В опухолях с мутациями NRAS и BRAF экспрессия гена ERCC1 отсутствовала. Не показано различий в группах пациентов в зависимости от стадии, дифференцировки опухоли и наличия мутаций. Выводы. Экспрессия ERCC1 (выше порогового значения 2) в опухоли при колоректальном раке может служить независимым прогностическим фактором резистентности к химиотерапии по схеме FOLFOX/XELOX.
Бесплатно
