Том 29, № 3 (2022)
Статьи
Наночастицы и наноматериалы — неизбежные современные токсичные агенты. Обзор. Часть 2. Основные направления исследований токсичности и методы измерения содержания наночастиц в биологической ткани
Аннотация
Во второй части обзора рассматриваются три основных направления исследований токсичности наночастиц (НЧ): токсичность НЧ, содержащихся в окружающей среде; молекулярные механизмы токсичности; репродуктивная токсичность. Описаны исследования, проведённые на водных и почвенных модельных организмах, с рассмотрением эффектов НЧ в близких к природным концентрациях и в водах с разной солёностью, а также в сравнении с влиянием ионов. Перечислены работы, посвящённые различным аспектам вызываемого НЧ окислительного стресса, приведена оценка генотоксичности и мутагенности НЧ разными стандартными методами, рассмотрены известные на сегодняшний день сведения об образовании белковых корон вокруг НЧ. Подняты вопросы о дозозависимости эффектов и о влиянии применённого стабилизирующего покрытия. Рассмотрено влияние НЧ на пренатальное и постнатальное развитие различных модельных видов позвоночных, включая морфологические нарушения, изменения экспрессии генов и поведение выросших особей, а также на репродуктивную систему у взрослых самок и самцов. Рассмотрены также основные методы количественного определения содержания НЧ в биологических образцах как неотъемлемый этап исследований по токсичности НЧ для человека и животных.
147-162
Оценка влияния антитабачного законодательства на госпитализацию пациентов с заболеваниями органов дыхания в трёх регионах Российской Федерации
Аннотация
Цель. Оценить влияние антитабачных мер в рамках Федерального антитабачного закона на госпитальную заболеваемость пневмониями различной этиологии и другими острыми респираторными инфекциями нижних дыхательных путей, а также бронхиальной астмой в Самарской, Архангельской областях и Чувашской Республике.
Материал и методы. Проведён ретроспективный анализ ежемесячных показателей госпитальной заболеваемости пневмониями (коды J12–J18 по МКБ-10) и другими острыми респираторными инфекциями нижних дыхательных путей (коды J20–J22 по МКБ-10), бронхиальной астмой (код J45 по МКБ-10), астматическим статусом (код J46 по МКБ-10) в трёх регионах Российской Федерации с 01.01.2012 г. по 31.12.2017 г., а также в подгруппах по возрасту (0–14, 15–59, 60 лет и старше). Анализ проводили при помощи пакета программ STATA 15.0 методом прерванных временных рядов (interrupted time series).
Результаты. Выявлено снижение госпитальной заболеваемости инфекциями дыхательных путей после каждого из этапов введения антитабачных мер в трёх регионах Российской Федерации: в Архангельской области снижение составило 19% в 2013 году и 22% — в 2014 году, в Самарской области — 20 и 23% соответственно, в Чувашской Республике — 31 и 39% соответственно. Статистически значимое снижение госпитальной заболеваемости бронхиальной астмой и астматическим статусом наблюдалось лишь в Чувашской Республике (на 11% — в 2013 году и на 12% — в 2014 году). В других регионах снижение было статистически не значимым.
Заключение. Антитабачные меры, внедрённые в России в 2013 и 2014 годах, привели к снижению числа госпитализаций по поводу инфекций нижних дыхательных путей.
163-173
Анализ вариаций биоэлектрической активности сердца человека при острых гипоксических воздействиях
Аннотация
Введение. В физиологии и медицине особое место отводится изучению гипоксических состояний организма. Описаны индуцируемые гипоксией реакции ведущих физиологических систем, в том числе кровообращения. Однако мало изучена кардиологическая составляющая индивидуальных реакций и их изменчивость при разной степени острой гипоксии (ОГ).
Цель. Изучение индивидуальных особенностей типов реакции сопряжённых параметров ЭКГ и их вариаций на разных этапах ОГ легкой и средней степени.
Материалы и методы. Две группы мужчин 18–26 лет (n1=30 и n2=29) подвергались с разницей в один год ОГ — 14,5 и 12,3% О2 в течение 20 мин. Во временные периоды ОГ (5, 10, 20 мин) определяли амплитудные (P1II, RII, T1II, BAL, BAR), временные (R–R, Q–T) параметры ЭКГ и оксигенацию крови (SрO2). В подгруппах (кластерах) описаны особенности типов с «низкой» и «высокой» реакцией и её индивидуальной стабильностью при ОГ.
Результаты. Кластеризация отклонений параметров ЭКГ при ОГ 14,5 и 12,3% О2 выделила 2 подгруппы (кластера), отличающихся как минимум по величине уменьшения суммарной BAL и R–R. При ОГ 14,5% О2 постепенно увеличивалось количество отличающихся параметров ЭКГ между подгруппами: на 5-й минуте — BAL (р <0,001), на 20-й минуте — RII (р=0,047), T1II (р=0,016), BAL (р <0,001), R–R (р=0,035), Q–T (р=0,008), а при ОГ 12,3% О2 — только BAL (р <0,001). Установлено, что во все периоды ОГ 14,5% О2 тип реакции сохранялся у 60% лиц, а при ОГ 12,3% О2 — у 55,2%, в остальных случаях тип реакции параметров ЭКГ изменялся. При этом параллели между типами реакции и отклонениями SрO2 не наблюдалось.
Заключение. Предполагается наличие двух типов сопряжённых реакций параметров ЭКГ в ответ на лёгкую и среднюю степень ОГ и их вариативность в 40 и 44,8% случаях соответственно, а также независимость дифференциации типов реакции по ЭКГ от развивающейся гипоксемии.
175-185
Возрастные изменения концентрации глюкозы, её метаболитов и активности аминотрансфераз у женщин и мужчин зрелого и пожилого возраста
Аннотация
Введение. Адаптация человека к условиям проживания в условиях Севера определяется его энергетическим статусом, в частности гомеостазом глюкозы, и активностью ряда ферментов — аспартатаминотрансферазы (АСТ) и аланинаминотрансферазы (АЛТ).
Цель. Провести сравнительный анализ содержания глюкозы, лактата, пирувата, а также активности АСТ, АЛТ и величин их соотношения в разных возрастных группах мужчин и женщин — жителей приарктического региона, родившихся и постоянно проживающих в Архангельской области.
Материал и методы. В обсервационном поперечном неконтролируемом исследовании изучены различия в содержании параметров углеводного обмена и активности трансфераз между группами женщин и мужчин разных возрастов. Обследовано 437 женщин и 194 мужчины в возрасте от 21 до 74 лет. В сыворотке крови ферментативным методом определены содержание глюкозы, по реакции Триндера — концентрация лактата, методом Умбрайта — концентрация пирувата, унифицированным кинетическим методом — активность АСТ, АЛТ, рассчитан коэффициент де Ритиса (соотношение активности АСТ/АЛТ). Участников исследования разделили на группы по полу и возрасту: женщины 21–35, 36–45, 46–55, 56–74 лет; мужчины 22–35, 36–45, 46–60, 61–74 лет.
Результаты. Непараметрическое сравнение показало возрастное повышение содержания глюкозы в крови у женщин 46–55 лет при увеличении активности АСТ, АЛТ, у мужчин 61–74 лет при снижении активности АЛТ, что говорит о разных механизмах её повышения. Увеличение числа лиц с повышенной концентрацией глюкозы в крови натощак (преддиабетический уровень — 5,6–6,1 ммоль/л и выше нормы) в старших возрастных группах может служить подтверждением развития гипергликемии и быть причиной и/или следствием формирования инсулинорезистентности. Индивидуальный анализ величин коэффициента де Ритиса выявил во всех гендерных возрастных группах лиц с разными метаболическими потоками в гомеостазе глюкозы. С возрастом у 57,5; 66,7; 59,5 и 52,4% женщин, у 72,6; 63,2; 74,1 и 28,6% мужчин преобладали анаболические процессы, что при повышении концентрации глюкозы увеличивает риск развития инсулинорезистентности.
Заключение. Полученные данные об особенностях состояния углеводного обмена и аминотрансфераз у мужчин и женщин с учетом возраста могут использоваться для диагностических и превентивных мероприятий по сохранению здоровья жителей приарктического региона.
187-197
Оценка начальных проявлений токсического процесса в условиях хронического действия малых субтоксичных доз диоксинов, загрязняющих среду
Аннотация
Цель. Изучить состояние генома по показателям активности ретротранспозонов; по уровню транскрипции гена, кодирующего ДНК-метилтрансферазу 1 (DNMT1); повреждаемости ДНК у животных из природной популяции рыжей полёвки, обитающей в загрязнённых малыми концентрациями диоксинов окрестностях законсервированной свалки (полигона отходов производства и потребления «Саларьево», г. Москва).
Материал и методы. Активность ретротранспозонов ERV-L, B1 и L1 и уровень транскрипции гена DNMT1 оценивали методом ПЦР в реальном времени. Стабильность ДНК клеток печени и костного мозга характеризовали методом Comet Assay. Полученные характеристики состояния (устойчивости, реактивности и повреждаемости) генома в ответ на стрессовые факторы среды обитания сравнивали в группах животных из изучаемой и условно-контрольной выборок.
Результаты. В условиях длительного хронического воздействия малых доз диоксинов у полёвок из природной популяции обнаружены эффекты снижения активности ретротранспозонов подклассов B1 и L1 и увеличения уровня экспрессии гена DNMT1. Повышенный уровень повреждений ДНК (в среднем до 56% ДНК в хвосте кометы) был выявлен в гепатоцитах при дополнительном к хроническому действию малых субтоксичных доз диоксинов действии зимних факторов среды обитания.
Заключение. Подавление активности ретротранспозонов и повышение экспрессии её эпигенетического регулятора (DNMT1) можно рассматривать как адаптивную стратегию к длительному хроническому воздействию малых доз диоксинов, загрязняющих среду. Изменение реактивности и дестабилизация генома свидетельствуют о запуске начальных механизмов формирования токсического процесса. Созданная и апробированная методическая база для его изучения открывает перспективы установления порогового уровня и, как следствие, обоснования показателей для скрининговой оценки локального (территориального) риска здоровью населения путем биомониторинга.
199-208
Интерпретация величины р и альтернативы её использованию в биомедицинских исследованиях
Аннотация
Существенные проблемы с интерпретацией результатов статистического анализа в биомедицинских исследованиях часто упоминают в литературе в качестве одной из причин кризиса воспроизводимости научных результатов. Закономерно появились предложения по улучшению ситуации, в том числе за счёт полного отказа от представления величины p в публикациях.
В настоящей работе рассмотрены причины сложившейся ситуации в контексте исторически различных подходов к проверке статистических гипотез и представлены альтернативы использованию значения р — доверительные интервалы и величина эффекта. Приведены аргументы «за» и «против» высказываемого в зарубежных источниках литературы предложения по изменению критического уровня значимости с 0,05 до 0,005. Для профилактики ошибочной интерпретации результатов статистического анализа сформирован список наиболее популярных заблуждений о смысле величины р, которые разбираются в ведущих журналах по статистике.
В статье предложены практические рекомендации для молодых учёных, следование которым может существенно сократить случаи некорректной интерпретации результатов статистического анализа в биомедицинских исследованиях.
209-218