Открытый доступ
Доступ предоставлен
Только для подписчиков
Том 17, № 2 (2022)
Научные обзоры
Молекулярно-генетические особенности кальпаинопатии
Аннотация
Кальпаинопатия — наиболее распространенная форма поясно-конечностной прогрессирующей мышечной дистрофии, которая встречается, в среднем, в 1 случае на 15 000–42 700 населения. В Российской Федерации проведено недостаточное количество исследований, изучающих распространенность кальпаинопатии среди пациентов с поясно-конечностными прогрессирующими мышечными дистрофиями, но по имеющимся данным, приблизительно в 43% случаев заболевание связано с мутациями гена CAPN3. Молекулярно-генетический анализ является основным методом, позволяющим достоверно поставить диагноз пациенту. Исследования свидетельствуют о многих патогенных мутациях, вызывающих кальпаинопатию с соответствующими фенотипами, однако, довольно трудно установить четкие корреляции между генотипом и фенотипом из-за высокой вариабельности симптомов и тяжести, даже среди пациентов с одними и теми же мутациями гена CAPN3. В настоящее время не существует эффективных этиотропных методов лечения поясно-конечностных прогрессирующих мышечных дистрофий, но разрабатываются новые технологии для улучшения состояния и качества жизни пациентов с кальпаинопатией. В обзоре собраны данные исследований о распространенности кальпаинопатии в различных странах; описаны основные молекулярно-генетические особенности гена CAPN3 и белка кальпаина-3. Проанализированные данные в дальнейшем позволят разработать варианты лечения пациентов с поясно-конечностными миодистрофиями.
6-13
Сравнение гисто- и органогенеза поджелудочной железы человека, белой лабораторной мыши и иглистой мыши (Acomys)
Аннотация
Изучение эмбрионального развития поджелудочной железы позволяет приблизить исследователя к ответам на ряд вопросов, связанных с механизмами регенерации органа при различных патологических состояниях. Во всем мире активно ведутся исследовательские работы по изучению гисто- и органогенеза поджелудочной железы человека, основываясь на данных, полученных на модельных животных. Многие процессы развития поджелудочной железы, протекающие несколько часов, остаются не ясными ввиду непродолжительного пренатального периода белой лабораторной мыши. Иглистые мыши (Acomys), имеющие более длительный гестационный период, являются удобной моделью для изучения этапов гисто- и органогенеза поджелудочной железы. Описаны сходства и различия строения поджелудочной железы человека, белой лабораторной мыши и мыши Acomys, особенности пренатального гисто- и органогенеза поджелудочной железы, которые следует учитывать при проведении и интерпретации результатов фундаментальных исследований, а также перспективность применения иглистых мышей в качестве модельных животных для изучения эмбрионального развития и патологии поджелудочной железы.
14-19
Анализ результатов клеточной и генной терапии в лечении облитерирующих заболеваний артерий нижних конечностей: обзор литературы
Аннотация
Отсутствие значимого улучшения результатов лечения больных с облитерирующими заболеваниями артерий нижних конечностей в стадии критической и субкритической ишемии обуславливает поиск новых решений данной проблемы. Перспективным методом лечения периферического атеросклероза и связанной с ним хронической ишемии является терапевтический ангиогенез. Научные и клинические исследования по использованию терапии стволовыми клетками и генами при этой патологии проводятся около 20 лет, но демонстрируют достаточно разноречивые результаты. Необходимо отметить большие сложности, возникающие при стандартизации препаратов на основе клеточного материала. Разработки лекарственных средств на генной основе считаются более перспективными.
В большинстве англоязычных публикаций исследования по клеточной и генной терапии проводились у пациентов с угрожающей ишемией, то есть исходно с высоким риском формирования гангрены и ампутации. Известно, что процесс неоангиогенеза занимает несколько месяцев, поэтому представляется логичным использовать этот метод лечения на ранних стадиях заболевания.
Наиболее изученным из группы исследуемых генов является VEGF-165. Только VEGF-165 зарегистрирован в качестве лекарственного средства для лечения пациентов с заболеваниями артерий нижних конечностей. Имеется достаточное количество публикаций об эффективности лечения этим препаратом больных с хронической ишемией нижних конечностей II–III степени по Фонтейну–А.В. Покровскому во временном интервале до 5 лет.
20-24
Оригинальные исследования
Секреция цитокинов семейства ИЛ-10 ассоциирована с активностью компонентов аутофагии в висцеральной жировой ткани у больных с ожирением с и без сахарного диабета 2 типа
Аннотация
Аутофагия необходима для поддержания клеточного гомеостаза и функционирования органов путем избирательного избавления клеток от потенциально токсичных белков, липидов и органелл. Нарушение гомеостаза аутофагических процессов связано с метаболическими нарушениями, такими как ожирение и сахарный диабет 2 типа. При ожирении нарушение аутофагии в жировой ткани и её воспаление способствует формированию сахарного диабета 2 типа.
Цель исследования: анализ экспрессии генов аутофагии в жировой ткани большого сальника и поиск их взаимосвязи с уровнями цитокинов семейства IL-10 в плазме крови у пациентов с ожирением в зависимости от наличия или отсутствия сахарного диабета 2 типа.
Исследованы образцы плазмы крови и висцеральной жировой ткани от 347 пациентов с ожирением с и без сахарным диабетом 2 типа: 33 условно здоровых донора (11 мужчин и 22 женщины, индекс массы тела 22,5 ± 2,5 кг/м2, средний возраст 39 ± 8 лет), 118 пациентов с ожирением без сахарного диабета 2 типа (30 мужчин и 88 женщин, индекс массы тела 41,8 ± 7,0 кг/м2, средний возраст 42 ± 10) и 196 пациентов с ожирением и сахарным диабетом 2 типа (41 мужчин и 155 женщин, индекс массы тела 45,1 ± 8,7 кг/м2, средний возраст 45 ± 9 лет). Проведен биохимический анализ крови пациентов. Уровень цитокинов детектировали методом проточной флуориметрии. Экспрессию генов определяли методом ПЦР в режиме реального времени, тканеспецифическую продукцию белков — методом иммуноблоттинга. Статистическая обработка результатов выполнена с использованием программы GraphPad Prism 9.0.0.
Уровни IL-10, IL-20 IL-22, IL-28А и IL-29 в плазме крови были повышены у больных с ожирением без сахарного диабета 2 типа по сравнению с больными с ожирением и сахарным диабетом 2 типа. У больных с ожирением и сахарным диабетом 2 типа уровень экспрессии генов SQSTM1_p62 и MAP1LC3B в жировой ткани большого сальника был повышен по сравнению с пациентами с ожирением, но без сахарного диабета 2 типа.
Высокие уровни IL-22 и IL-26 в плазме крови связаны с наличием сахарного диабета 2 типа. У больных без сахарного диабета 2 типа рост уровня IL-28А в плазме крови ассоциирован со снижением экспрессии генов аутофагии SQSTM1_p62 и MAP1LC3B в жировой ткани большого сальника.
25-31
Ангиогенные свойства глиальных клеток-предшественниц, полученных из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток человека
Аннотация
Заболевания, связанные с нарушением кровоснабжения головного мозга, занимают второе место по уровню смертности в мире, уступая лишь ишемической болезни сердца. Частота возникновения этого заболевания в мире остается высокой, значительно нарастая с увеличением возраста. В последние годы особое внимание уделяется поиску новых способов терапии ишемических заболеваний: активно изучаются ангиогенные свойства стволовых клеток, а также кондиционированных сред, полученных при их культивировании.
Цель работы: изучение ангиогенных свойств глиальных клеток-предшественниц, полученных из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток человека. Ангиогенные свойства исследовали путем анализа пролиферативной активности, подвижности, способности эндотелиальных клеток линии EA.hy926 мигрировать по градиенту хемоаттрактантов под воздействием глиальных клеток-предшественниц и их кондиционированной среды, а также путем изучения влияния этих клеток и их кондиционированной среды на формирование тубулярной сети и центров спрутинга при моделировании ангиогенеза на матриксе базальной мембраны in vitro.
Было показано, что кондиционированная среда, полученная при культивировании глиальных клеток-предшественниц, при определенных концентрациях (1 и 5 мкг/мл) оказывала положительное влияние на пролиферативную активность и подвижность клеток эндотелиальной линии EA.hy926, но не ускоряла формирование первичной тубулярной сети и вторичной капилляроподобной структуры при моделировании ангиогенеза in vitro. Глиальные клетки-предшественницы, напротив, способствовали формированию тубулярной сети, что, вероятно, связано с юкстакринным взаимодействием между двумя типами клеток. Под влиянием глиальных клеток-предшественниц первичная формируемая сеть имела более крупные размеры: более длинные отростки и точки ветвления большего размера. Центры спрутинга при формировании капилляроподобной структуры также имели более длинные и извитые отростки и крупные кластеры клеток. Было обнаружено, что как глиальные клетки-предшественницы, так и их кондиционированная среда оказывали положительное влияние на миграцию эндотелиальных клеток, что, вероятно, указывает на продукцию глиальными клетками-предшественницами веществ, являющихся хемоаттрактантами для клеток эндотелиальной линии EA.hy926.
32-39
Пролиферативная активность раковых стволовых клеток в прогнозе гематогенного метастазирования аденокарциномы толстой кишки
Аннотация
Поиск прогностических маркеров, позволяющих определить риск возникновения рецидива и опухолевой диссеминации аденокарциномы толстой кишки, является одной из наиболее трудных и актуальных задач современной онкоморфологии.
Цель работы: определить возможность использования показателей пролиферативной активности раковых стволовых клеток в прогнозе гематогенного метастазирования аденокарциномы толстой кишки.
В работе был исследован операционный материал от 32 радикально прооперированных больных разного возраста, страдавших локализованной формой аденокарциномы толстой кишки и оценена безрецидивная выживаемость. Проведен сравнительный анализ различных клеточных популяций опухолевого дифферона, включая стволовые пролиферирующие клетки, и их связь с формированием рецидива. Для оценки влияния митотической активности стволовых клеток на биологическое поведение опухоли был предложен индекс пролиферации стволовых клеток.
Были выявлены лучшие показатели безрецидивной выживаемости у больных с пониженным значением индекса пролиферации стволовых клеток по сравнению с пациентами, у которых данный показатель был высоким, что характерно в большей степени для пациентов пожилого и старческого возраста. При аналогичном сопоставлении других показателей опухолевого дифферона, в том числе количества ALDH1- и Ki-67-позитивных клеток, а также клеток с иммунофенотипом ALDH1+Ki-67+ относительно всего опухолевого дифферона, значимой связи с безрецидивной выживаемостью выявлено не было.
Полученные результаты могут свидетельствовать о высокой роли пролиферации ALDH1+-клеток в диссеминации опухоли, особенно у пациентов пожилого и старческого возраста, и о меньшем влиянии как пролиферативной активности Ki-67, так и общей популяции стволовых клеток на формирование отдаленных метастазов.
40-46
Рекомбинантные белки возбудителя туберкулеза — перспектива использования для вакцины
Аннотация
Неполная защита БЦЖ-вакцин, высокая изменчивость штаммов туберкулеза, вместе с нарастающей антибиотикорезистентностью микобактерий туберкулеза актуализируют необходимость разработки новых противотуберкулезных вакцин. На сегодняшний день клинические испытания проходят рекомбинантные вакцины, созданные на основе антигенов M. tuberculosis ESAT-6 и CFP-10. В БЦЖ вакцинах нет этих антигенов, поэтому у большинства людей отсутствует иммунная реакция по типу иммунологической памяти на введение рекомбинантных ESAT-6/CFP-10. В противном случае, это будет указывать на то, что пациент перенес туберкулез, однако такие случаи являются казуистическими. Именно поэтому объединенный рекомбинантный антиген ESAT-6/CFP-10 был выбран в качестве иммуногена для оценки его способности формировать иммунитет против туберкулеза в экспериментальной модели на мышах. Сами антигены при этом использовались с адъювантом природного происхождения на основе бетулина. Эффективность использования такого иммуногена оценивали по результатам гистологического исследования легких инфицированных мышей и содержания Mtb в ткани легкого. Приведенные результаты в конечном счете продемонстрировали, что использование вакцинного препарата композиции рекомбинантного белка ESAT-6/CFP-10 с корпускулярным адъювантом (бетулин) может индуцировать иммунный ответ, соизмеримый с таковым при иммунизации БЦЖ — вакциной.
47-55
Роль полиморфных вариантов гена эксцизионной репарации ERCC2 в патогенезе рака яичников у женщин разного этнического происхождения
Аннотация
Злокачественные новообразования яичников являются одной из наиболее часто выявляемых опухолей женской репродуктивной системы и одной из ведущих причин смертности от рака у женщин во всем мире. Несмотря на существенные успехи в области ранней диагностики и лечения заболевания процент выживаемости пациенток с данной формой онкопатологии все еще остается низким, что диктует необходимость дальнейшего исследования данной проблемы. Цель работы заключалась в оценке роли полиморфных вариантов rs13181 и rs238406 гена ERCC2 в развитии наследственных и спорадических форм рака яичников у женщин различной этнической принадлежности из Республики Башкортостан. Материалом для исследования послужили образцы ДНК женщин со спорадическими формами рака яичников (n=182), наследственными формами рака яичников (n=65) и женщин без онкологических заболеваний на момент забора крови (n=292) различного этнического происхождения. Генотипирование проводили методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) с последующим анализом полиморфизма длин рестрикционных фрагментов. В результате проведенного исследования установлена ассоциация аллеля rs13181*С гена ERCC2 с риском развития наследственных и спорадических форм рака яичников у женщин русской этнической принадлежности. Выявлена ассоциация генотипа rs238406*GT гена ERCC2 с риском развития спорадических форм рака яичников. Полученные данные указывают на вовлеченность изученных полиморфных локусов в патогенез рака яичников у женщин в Республике Башкортостан
56-59
Влияние некоторых метаболитов из растений рода Petasites sp. на подвижность опухолевых клеток in vitro
Аннотация
Вторичные растительные метаболиты являются перспективным источником противоопухолевых лекарственных средств. Отдельный интерес представляют вещества, способные снизить миграционную активность раковых клеток, как потенциальные антиметастатические препараты.
Цель работы: оценка потенциала некоторых метаболитов из растений рода Petasítes sp. в качестве перспективных противоопухолевых веществ, подавляющих подвижность злокачественных клеток.
В работе исследовали влияние метаболитов: 2,4-дигидрокси-2,5-диметилфуран-3(2H)-один, 5-(гидроксиметил)фуран-2-карбальдегида и коринана, полученных из растений рода Petasítes sp., на степень зарастания дефекта клеточного монослоя в культурах постоянных клеточных линий: PC3, А431, CaCo2, HeLa и T98G. Клетки выращивали в среде DMEM, содержащей 10% FBS. Для проведения теста на зарастание дефекта клетки высаживали в количестве 1,5×105 на лунку 24-луночного планшета и культивировали до получения монослоя. На него пластиковым наконечником наносили дефект в виде вертикальной царапины и вносили среду с добавлением исследуемых веществ в концентрации 40 µM. В начале эксперимента и через 48 часов культивирования проводили фотографирование и определяли площадь дефекта. Степень зарастания дефекта рассчитывали как отношение разности площадей дефекта через 48 часов культивирования и начальным моментом к площади дефекта в начальном моменте, выраженное в процентах. В результате эксперимента было показано, что 2,4-дигидрокси-2,5-диметилфуран-3(2H)-один снижает степень зарастания дефекта в культурах A431, HeLa и T98G. Также была обнаружена высокая чувствительность культуры А431 к действию коринана.
60-63
Динамика состава воспалительного инфильтрата в печени мышей при экспериментальном каловом перитоните
Аннотация
Взаимоотношения печени и брюшины — важный элемент поддержания гомеостаза организма. Морфофункциональные изменения, происходящие в печени при воспалении брюшины в случае развития калового перитонита, позволяют дополнить известные сведения о его патоморфогенезе.
Цель работы: описать состав и динамику клеточного инфильтрата в тканях печени в условиях экспериментального калового перитонита.
Исследование проведено на мышах породы Balb/c (n=15) с искусственно вызванным каловым перитонитом. По 3 животных выводили из эксперимента через 1, 3, 5, 7, 14 сут. после внутрибрюшинного помещения каловых масс. Образцы фрагментов печени были обработаны по стандартному гистологическому протоколу, окрашены гематоксилином и эозином, выполнено иммунофенотипирование клеток воспалительного инфильтрата с использованием антител к CD45, CD3, CD163. Проведен морфометрический анализ.
Установлено, что наибольшая выраженность инфильтрации CD45+-клетками развивается к 3 сут. эксперимента, в дальнейшем число лейкоцитов в печени снижается; доля CD3+-клеток в инфильтрате максимальна через 5 сут.; инфильтрация CD163+-М2-макрофагами достигает пика к 7 сут.
64-66
Дискуссионные и общетеоретические работы
Морфогенез желчного пузыря — загадка XXI века
Аннотация
В настоящей дискуссионной статье представлены теоретические предпосылки и результаты собственного гистологического исследования ампулы фатерова сосочка у различных животных для объяснения факта отсутствия желчного пузыря у некоторых животных. В частности, авторы исследовали структуру слизистой оболочки 12-перстной кишки у крыс и кроликов. Высказано предположение о том, то эволюционная утрата желчного пузыря у ряда животных связана с необходимостью быстрого перемещения в пространстве и высокой маневренностью, реализации чего может препятствовать заполненный жидкостью орган.
67-69