Открытый доступ
Доступ предоставлен
Только для подписчиков
Том 61, № 4 (2025)
ОБЗОРНЫЕ СТАТЬИ
Эволюционные аспекты нейрофизиологической роли тирамина и октопамина
Аннотация
В настоящее время такие биологически активные вещества эндогенной природы, как тирамин и октопамин, относят к группе следовых аминов, что связано с их относительно невысокой концентрацией в тканях. Однако это справедливо в большей мере в отношении высших позвоночных, у которых данные амины играют широкий спектр физиологических функций, включая модуляторные влияния в нервной системе посредством активации собственных рецепторов к следовым аминам. У беспозвоночных животных уровень этих аминов выше, и они выступают в нервной системе не столько как модуляторы, сколько как нейромедиаторы, активирующие рецепторы иной природы. В настоящем обзоре проведен анализ экспериментальных данных о нейрофизиологической роли тирамина и октопамина в организме беспозвоночных и позвоночных, демонстрирующий сходства и различия как функций, так и рецепторов, опосредующих эти функции. Определенный акцент сделан на данных, свидетельствующих о тесной взаимосвязи сигнализации, опосредованной следовыми аминами, с симпатическим отделом нервной системы у высших позвоночных. На основе этого формируется представление о том, что в процессе эволюции норадренергическая сигнальная система могла перенять на себя роль тираминовой и октопаминовой сигнализации. Однако это представление все еще дискутируется, а сигнальная роль тирамина и октопамина в нервной системе высших позвоночных остается значимой и продолжает активно изучаться. Интерес к этому обусловлен тем, что именно у позвоночных рассматриваемые амины в процессе эволюции “приобрели” как новый спектр физиологических функций, так и новый набор рецепторных белков для их реализации. Эти белки, как оказалось, могут выступать в роли потенциальных мишеней для лечения ряда нервно-психических расстройств.
Журнал эволюционной биохимии и физиологии. 2025;61(4):211-225
211-225
Нейропротекторное действие некодирующих РНК при ишемии реперфузии головного мозга может быть опосредовано снижением уровня белков ATG
Аннотация
Многочисленные исследования показали ключевую роль некодирующих РНК в фундаментальных биологических процессах, таких как эмбриональное развитие, метаболизм и функционирование органов и тканей. К этому классу молекул относятся в основном длинные некодирующие РНК (lncRNA), микро- РНК (miRNA) и кольцевые РНК (circRNA). Велика их модулирующая роль при болезнях и патологических состояниях, в том числе при ишемии и реперфузии мозга. Одним из ключевых механизмов повреждения головного мозга при тяжелой церебральной ишемии-реперфузии является гибель нейронов, вызванная чрезмерной активацией аутофагии. Данная форма клеточной смерти вносит существенный вклад в патогенез наравне с апоптозом. В настоящем обзоре показано, что регуляторные некодирующие РНК могут оказывать нейропротекторное действие путем снижения уровня белков, связанных с аутофагией (ATG белков), которое приводит к ингибированию и нормализации аутофагии при ишемии и реперфузии мозга. Так, нокдаун одной из lncRNA может привести к значительному повышению уровня микроРНК с последующим снижением уровней информационной РНК (мРНК) одного из ATG белков и, как следствие, к снижению уровня самого белка ATG. Это вызывает ингибирование аутофагии и уменьшение повреждений головного мозга от воздействия ишемии и реперфузии. Изменения уровней микроРНК и мРНК белка-мишени в оси lncRNA (или circRNA)/miRNA/ATG белок происходят за счет наличия комплементарных нуклеотидных последовательностей у lncRNA и микроРНК, а также у микроРНК и мРНК различных ATG белков соответственно. Таким образом, конечное снижение уровняATGбелка и ингибирование аутофагии определяют защитный эффект нокаута ряда lncRNA (или circRNA) при ишемии и реперфузии мозга. Дальнейшее исследование регуляторных функций некодирующих РНК открывает перспективы для разработки стратегий, направленных на коррекцию нарушений, вызванных гиперактивацией аутофагии и иными патологическими процессами при церебральной ишемии и реперфузии.
Журнал эволюционной биохимии и физиологии. 2025;61(4):226-240
226-240
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
Изучение образования белково-пылевых агрегатов в растворе сывороточного альбумина, содержащего пыль горно-металлургического предприятия
Аннотация
Наночастицы, содержащиеся в воздушных аэрозолях, являются значимым фактором риска и требуют комплексного подхода к изучению и устранению пробела в знаниях о взаимодействии с биологическими средами. Целью работы является изучение динамики взаимодействия промышленной пыли с белками сыворотки крови и развитие нового, комплексного подхода к оценке экспозиции воздействия и влияния компонентов окружающей среды на здоровье. В работе показаны результаты исследований взаимодействия выделенных фракций промышленной пыли с раствором сывороточного альбумина методами дифракционной решетки и молекулярной абсорбционной спектроскопии, определен ее элементный состав методом ИСП-МС. Установлено, что через 24 ч экспозиции промышленной пыли в белковом растворе происходит агломерация белково-пылевых частиц с последующим их распадом к 744 ч и приближением размера частиц к исходному. Обнаружена обратная корреляции между удельной поверхностью частиц, их коэффициентом диффузии и размером. Результаты, полученные методом дифракционной решетки, хорошо согласуются с качественными характеристиками, полученными методом молекулярной абсорбционной спектроскопии. Методом ИСП-МС зарегистрирована сложная динамика перераспределения элементов между фазами во времени. Сделано предположение об взаимодействие анализируемых элементов с белком, приводящие к формированию наноразмерных агрегатов и связыванию металлов, что важно для понимания их биологического воздействия. Экспериментальные данные могут быть использованы для определения нормативов загрязнения воздушных аэрозолей.
Журнал эволюционной биохимии и физиологии. 2025;61(4):241-250
241-250
Возможные пути и механизмы воздействия слабых переменных магнитных полей на когнитивные функции Drosophila melanogaster
Аннотация
На сегодняшний день в усложняющейся техногенной обстановке особенную актуальность приобретает изучение влияния переменных магнитных полей (ПМП) на биологические объекты. Наиболее чувствительной к действию магнитных полей является нервная система. С привлечением моделей на Drosophila melanogasterс разным содержанием криптохрома (CRY) (универсального фото- и магнитосенсора) в тесте условно-рефлекторного подавления ухаживания изучены пути и механизмы воздействия слабых ПМП на память и когнитивные функции. В результате исследования обнаружен стойкий повторяющийся эффект изменения поведения дрозофилы. Показано, что на свету слабое ПМП стимулирует формирование среднесрочной памяти у мутанта по гену CG1848 для LIM-киназы 1agnts3, для которого характерно нарушение процессов обучения и формирования памятного следа как в нормальных условиях, так и при воздействии слабого ПМП в темноте. Основной мишенью воздействия слабого ПМП являетсяCRY, поскольку получены данные о дифференциальном эффекте света и темноты на формирование среднесрочной памяти. Выявлена роль ПМП в когнитивных процессах. Участие CRY и ПМП в процессах формирования памяти позволит разрабатывать эффективные способы неинвазивной терапии нейропатологий.
Журнал эволюционной биохимии и физиологии. 2025;61(4):251-259
251-259
ОТ РЕДАКТОРА
Часть II: статистический анализ: от планирования эксперимента до представления результатов
Аннотация
Вторая статья редакционного цикла служит практическим руководством по применению статистики в экспериментальных исследованиях по физиологии и биохимии. Мы рассматриваем статистический анализ как непрерывный процесс, начинающийся на этапе планирования эксперимента с обоснования размера выборки и расчета статистической мощности. В статье детально разбирается стратегия работы с выбросами, сочетающая визуальные и формальные методы их выявления и анализа. Представлен четкий алгоритм выбора параметрических и непараметрических критериев в зависимости от типа данных и дизайна исследования, сопровожденный наглядными таблицами. Особое внимание уделяется корректной интерпретации и представлению результатов: указанию точныхp-значений, размеров эффекта и доверительных интервалов. Отдельный раздел посвящен разбору частых ошибок и спорных аспектов (множественные сравнения, “p-hacking”, путаница в типах повторов), снижающих достоверность выводов. Цель материала — предоставить авторам исчерпывающий алгоритм действий, который повысит методологическую строгость, прозрачность и воспроизводимость их исследований на всех этапах — от постановки задачи до публикации.
Журнал эволюционной биохимии и физиологии. 2025;61(4):260-268
260-268