
Медицина экстремальных ситуаций – научно-практический рецензируемый журнал Федерального медико-биологического агентства России (Москва).
Зарегистрирован Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций 27 июля 2006 года (Свидетельство о регистрации ПИ № ФС 77-25124).
Издается с 1999 года, выходит 4 раза в год и бесплатно публикует результаты фундаментальных и прикладных научных исследований, связанных с оценкой влияния факторов окружающей среды на здоровье населения; изучением механизмов адаптации организма к воздействию экстремальных условий среды обитания; исследованием влияния трудовой деятельности и факторов производственной среды на организм работающих, в том числе специального контингента авиационной, космической и морской отрасли; совершенствованием системы оценки и управления рисками развития экологически обусловленных, социально значимых и профессиональных заболеваний; усовершенствованием медицинских технологий для обеспечения спорта высших достижений; разработкой новых методов получения, хранения, контроля качества компонентов донорской крови и вопросам совершенствования службы крови и другие.
Распространяется в Российской Федерации, в зарубежных странах.
Журнал представлен в международных и российских базах данных: РИНЦ (Российский индекс научного цитирования), Scopus, Google Scholar, CyberLeninka, включен в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий Высшей аттестационной комиссии Минобрнауки России (ВАК РФ), в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание учёной степени доктора и кандидата наук.
Подписной индекс:
- в каталоге Урал-Пресс – 015598 (Медицина экстремальных ситуаций), 015599 (Extreme Medicine);
- в каталоге Книга-сервис – 45101 (Медицина экстремальных ситуаций), 28044 (Extreme Medicine)
Текущий выпуск
ГЛАВНАЯ ТЕМА: ИЗУЧЕНИЕ ТОКСИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ КСЕНОБИОТИКОВ И ПРОДУКТОВ ИХ БИОТРАНСФОРМАЦИИ
Введение. Поражение нервной системы при действии нейротоксикантов характеризуется различными морфологическими изменениями, проявляющимися в основном дистрофическими и некротическими процессами. Ключевыми механизмами патогенеза постинтоксикационной астении, определяющимися спецификой токсиканта, являются активация апоптоза, нарушение трофики, активация перекисного окисления липидов (ПОЛ), недостаточность нейропептидного звена регуляции, нарушения ликвородинамики.
Цель. Количественная оценка вклада процессов апоптоза, оксидативного стресса и нейротрофиновой регуляции в формировании отдаленных последствий тяжелых острых отравлений нейротропными токсикантами.
Материалы и методы. Экспериментальное исследование выполнено на крысах-самцах. В качестве токсикантов использовались: фенилкарбамат (1,6 мг/кг м.т.), метанол (11,5 г/кг м.т.), ацетат свинца (300 мг/кг м.т.). Период формирования отдаленных последствий составил 30 суток. Уровень апоптоза нейронов височной коры головного мозга определяли методом TUNEL. Определение нейроспецифических белков в плазме крови осуществлялось ИФА-методом. Определение показателей ПОЛ и антиоксидантной системы проводили стандартными биохимическими методами.
Результаты. Воздействие веществ вызывало признаки токсического действия у крыс на 1–2-е сутки, причем у фенилкарбамата с максимальной выраженностью в первые, а у метанола и ацетата свинца — на вторые. К 5–7-м суткам у выживших животных (независимо от токсиканта) состояние нормализовалось. На 30-е сутки были выявлены нарушения, совокупность которых позволила разделить выживших животных на подгруппы по уровню сформированности функциональных признаков отдаленных последствий острых отравлений.
Выводы. Показано, что формирование отдаленных последствий тяжелых острых отравлений для исследуемых нейротоксикантов связано с повышением количества TUNEL-позитивных нейронов и снижением концентрации белка S100 в сыворотке. Процессы ПОЛ в тканях мозга в указанные сроки не играли существенной роли в активации апоптоза.
Введение. Судебно-медицинская экспертиза часто сталкивается с малоизученными, потенциально опасными психоактивными веществами. При этом информация о биологической активности таких веществ отрывочна и противоречива или вообще отсутствует. Поэтому разработка подходов к прогнозированию опасности ксенобиотиков является актуальной задачей медицины экстремальных ситуаций.
Цель. Изучение взаимосвязи физико-химических свойств и степени опасности представителей одного из классов ЦНС-активных веществ с использованием методов математического анализа и последующим научным обоснованием критериев предварительной оценки опасности наркотических средств.
Материалы и методы. В качестве модельных объектов исследования использовали известные структуры наркотических анальгетиков, разделенные на три группы по степени потенциальной опасности. В качестве факторов потенциальной опасности таких веществ рассматривали их физико-химические свойства, такие как: молекулярная масса, полярность, площадь полярной поверхности, коэффициенты распределения и константы основной диссоциации. Для выявления связи физико-химических свойств и степени опасности психоактивных веществ использовали линейный дискриминантный анализ.
Результаты. На примере представителей одного из классов ЦНС-активных веществ показана связь степени их опасности с физико-химическими свойствами, влияющими на перераспределение таких веществ из центрального кровотока в ткани центральной нервной системы. Для прогнозирования степени опасности психоактивных веществ предложены физико-химические критерии — классификационные функции, достаточно хорошо разделяющие группы модельных веществ между собой.
Выводы. Показали, что физико-химические свойства психоактивных веществ определяют особенности их токсического действия в не меньшей степени, чем сила их связывания с целевыми рецепторами. Сформулированные в работе классификационные функции, рассчитываемые на основании физико-химических свойств веществ, могут быть использованы для предварительной оценки степени опасности ксенобиотиков в ходе их выявления в биологических пробах.
Введение. Метаболическая активация ксенобиотиков, в том числе лекарственных средств, считается одним из основных механизмов развития идиосинкразических реакций. Соответственно, потенциальная биоактивация ксенобиотика должна быть тщательно оценена на ранних этапах разработки лекарств. В связи с этим поиск новых быстрых и эффективных методик скрининга реакционноспособных метаболитов ксенобиотиков является актуальным.
Цель. Разработка новой методики моделирования процессов биотрансформации ксенобиотиков in vitro для выявления потенциальных метаболитов индапамида.
Материалы и методы. В качестве методов сравнения были выбраны такие неферментативные инструментальные методы, как электрохимическое окисление (ЭХО) и фотокаталитическое окисление (ФКО) в объеме. Моделирование второй фазы метаболизма осуществлялось путем инкубации продуктов окисления индапамида с улавливающим агентом (глутатион, GSH). Продукты окисления, а также их конъюгаты с GSH затем анализировали методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с тандемной масс-спектрометрией. В основе новой one-pot методики моделирования метаболизма лежит проведение УФ-индуцированного ФКО ксенобиотика в присутствии GSH на функционализированной диоксидом титана поверхности мишени с последующей регистрацией продуктов с помощью масс-спектрометрии с матрично-активированной лазерной десорбцией/ионизацией.
Результаты. В случае ЭХО было обнаружено 5 метаболитов и 3 аддукта с GSH, а при использовании ФКО в объеме было выявлено 7 метаболитов и 1 аддукт с GSH. При использовании новой one-pot методики было найдено 8 аддуктов с GSH. Помимо ряда выявленных известных метаболитов индапамида и их конъюгатов с GSH, в совокупности тремя методами для индапамида было зафиксировано по 4 ранее не изученных метаболита и аддукта с GSH.
Выводы. По сравнению с ЭХО и ФКО в объеме предложенный аналитический подход к моделированию метаболизма индапамида показал более высокую информативность в сочетании с простотой и экспрессностью, что делает его перспективным для использования в доклинических исследованиях лекарственных препаратов при прогнозировании метаболизма и токсичности объектов фармацевтической разработки, а также при изучении процессов биотрансформации различных ксенобиотиков.
КЛИНИЧЕСКАЯ ФАРМАКОЛОГИЯ
Введение. Тепловой стресс — рост температуры тела вследствие преобладания теплоты, поступившей извне и освободившейся при метаболизме, над теплоотдачей. Коррекция теплопродукции возможна с использованием бензодиазепинов в дозах, недостижимых при однократном внутримышечном введении их официнальных препаратов. Это ограничение преодолено с помощью прототипа препарата «Феназепам спрей назальный» (ФСН), содержащего 170 мг феназепама в 1 мл неводного раствора.
Цель. Экспериментальная оценка влияния ФСН на уровень метаболизма и тепловой баланс при тепловом стрессе.
Материалы и методы. Изучено влияние однократной интраназальной инстилляции ФСН в объеме 10 мкл на интенсивность внешнего дыхания, потребление кислорода, а также повторных интраназальных введений ФСН 170 мг/мл в объеме по 10 мкл с интервалом 0,5 ч на динамику ректальной температуры, массы тела и летальность крыс при температуре воздуха 40 °С.
Результаты. Инстилляция ФСН снижала потребление кислорода на величину, достаточную для уменьшения на 0,3 °С температуры тела за 0,5 ч. Введение ФСН замедляло повышение температуры тела у крыс, размещенных в рестрейнерах при температуре воздуха 40 °С, но ускоряло рост температуры и способствовало повышению летальности при размещении крыс в вольерах. Под влиянием ФСН потеря влаги крысами, находившимися в вольерах, судя по динамике массы тела, уменьшалась.
Выводы. Результаты работы указывают на перспективность ФСН в качестве средства фармакотерапии теплового удара при высокой относительной влажности, пребывании в изолирующих средствах защиты кожи или при иммерсионной гипертермии. Требует проверки возможность усугубляющего влияния ФСН на тепловой стресс у человека при отсутствии физических препятствий для теплоотдачи испарением.
НЕВРОЛОГИЯ И ПСИХИАТРИЯ
Введение. Этиология рассеянного склероза (РС) остается неизвестной. Современное консенсусное мнение заключается в том, что восприимчивость к РС обусловлена комплексным взаимодействием между генетической предрасположенностью и многофакторным влиянием внешней среды, включая такие факторы, как недостаток витамина D, курение, приверженность воспалительной диете, инфекции, психоэмоциональный стресс. Что касается инфекционного компонента, на протяжении десятилетий РС ассоциировался с предшествующей инфекцией, вызываемой вирусом Эпштейна-Барр (ВЭБ). Однако вопрос о том, почему лишь небольшая доля популяции, инфицированной ВЭБ, заболевает РС, остается открытым.
Цель. Определение факторов взаимодействия иммунитета с ВЭБ, предрасполагающих к развитию РС, а также анализ возможностей их использования в качестве терапевтической мишени для профилактики и терапии данного заболевания.
Обсуждение. Результаты недавнего крупного эпидемиологического исследования привнесли новые доводы в пользу связи ВЭБ и РС. Было показано, что в крови носителей ВЭБ можно обнаружить антитела, перекрестно-специфичные к антигенам миелиновой оболочки. Несмотря на это, у большинства носителей ВЭБ РС не развивается. Вероятной причиной является своевременное удаление аутореактивных клеток. Особо важную роль в этом процессе играют NK-клетки. При РС нарушаются процессы NK-опосредованной элиминации аутореактивных B-клеток. В этой связи перспективна дополнительная терапия РС, направленная на контроль аутоиммунных реакций, вызванных ВЭБ.
Выводы. Среди факторов взаимодействия иммунной системы с ВЭБ, способствующих развитию РС, следует отметить сниженную цитотоксическую активность NK-клеток против клеток, проявляющих перекрестную реактивность к антигенам ВЭБ и компонентам миелиновой оболочки. В качестве дополнительной терапии РС может быть обоснованным применение средств, способных снижать представленность ВЭБ в организме и обладающих благоприятным профилем безопасности, в частности куркумина и кверцетина. Также перспективен поиск средств, способных усиливать иммунологический контроль над аутореактивными клетками. К таким средствам могут относиться соединения, способные усиливать активность NK-клеток, в частности уролитин А, куркумин, аллоферон.
Введение. Выраженность эндотелиальной деструкции у пациентов с COVID-19 может быть взаимосвязана с риском развития острого нарушения мозгового кровообращения.
Цель. Изучение роли маркеров активации системы гемостаза и повреждения сосудистой стенки в развитии острого нарушения мозгового кровообращения (ОНМК) у пациентов с новой коронавирусной инфекцией.
Материалы и методы. В исследование были включены 38 пациентов с новой коронавирусной инфекцией и ОНМК и 40 пациентов с новой коронавирусной инфекцией без ОНМК. Всем пациентам определяли: антитела к бета-2 гликопротеину, антитела к кардиолипину, ингибитор активатора плазминогена 1-го типа (ИАП-1), α2-антиплазмин, молекулу межклеточной адгезии 1-го типа (ICAM-1), фактор Виллебранда, гомоцистеин.
Результаты. По уровню антифосфолипидных антител не было выявлено статистически значимых различий между группами, однако повышенные относительно референтного интервала антитела к бета-2 гликопротеину чаще встречались в группе без ОНМК. По уровню ИАП-1 были выявлены значимые различия между группой с ОНМК и группой сравнения (p < 0,001), в группе сравнения концентрация ИАП-1 была в 1,6 раза выше. По уровню α2-антиплазмина, ICAM-1 и фактора Виллебранда значимых различий между группами выявлено не было. Статистически значимые различия по гомоцистеину были выявлены между группой с ОНМК и группой сравнения (p < 0,001), концентрация в группе сравнения была в 1,8 раза выше.
Выводы. Развитие ОНМК у пациентов с более низкими концентрациями гомоцистеина и ИАП-1, вероятно, можно объяснить более слабыми компенсаторными механизмами, направленными на репарацию сосудистой стенки и гармонизацию взаимодействия звеньев системы гемостаза, что в конечном счете приводит к повреждению сосудистой стенки.
Введение. Шизофрения — это сложное психическое расстройство с гетерогенной симптоматикой, включающей в себя психотические, негативные, когнитивные, аффективные и психомоторные симптомы. Несмотря на то что патогенез шизофрении главным образом связывают с дисбалансом нейротрансмиттеров, исследования последних лет указывают на большое значение нейровоспаления в патогенезе этого заболевания.
Цель. Изучение роли нейровоспаления в патогенезе шизофрении с оценкой вовлечения клеток врожденного, адаптивного иммунного ответа и функционирования гематоэнцефалического барьера (ГЭБ) в возникновении заболевания, а также прогностическая оценка противовоспалительного эффекта антипсихотических средств при шизофрении.
Обсуждение. Современные данные свидетельствуют о значительной роли нейровоспаления в развитии и течении шизофрении. На начальных этапах заболевания повышается количество лимфоцитов, а также уровень нескольких провоспалительных цитокинов (ИЛ-1, ИЛ-6, ФНО-α, ИЛ-1β), которые могут снижаться на фоне антипсихотической терапии. Исследования на экспериментальной модели материнской иммунной активации (МИА) и данные иммуногистохимических и ПЭТ-исследований подтверждают аномальную активацию микроглии, что указывает на вовлечение клеток врожденного иммунитета. Клетки адаптивного иммунного ответа также могут играть существенную роль в развитии нейровоспаления при шизофрении (выявлено повышенное содержание Th17-клеток и увеличение продукции провоспалительных цитокинов, коррелирующих с тяжестью заболевания). Обсуждается роль нейромедиаторов в модуляции иммуновоспалительного ответа. Существующие данные позволяют предположить, что участие дофамина в патогенезе шизофрении может быть опосредовано его иммуномодулирующим эффектом. На роль нейровоспаления при шизофрении также указывает клиническая эффективность применения противовоспалительного лечения при данном заболевании. С другой стороны, установлен иммуномодулирующий эффект антипсихотиков, который, по крайней мере частично, может опосредовать их клиническую эффективность при шизофрении.
Выводы. Ввиду значимости нейровоспаления в патогенезе шизофрении перспективны дальнейшие исследования как противовоспалительных свойств антипсихотиков, так и клинической эффективности противовоспалительных препаратов при шизофрении с целью дальнейшей рационализации терапии данного заболевания.
МОЛЕКУЛЯРНАЯ ЭПИДЕМИОЛОГИЯ
Введение. Технологии нанопорового секвенирования стали рутинным инструментом в науке и медицине, широко применяются в исследовании разнообразия и распространения патогенов, играют ключевую роль в полевой эпидемиологии.
Цель. Проведение сравнительного анализа функциональных возможностей секвенаторов третьего поколения MinION и Нанопорус в задаче выявления патогенов в биологическом материале, включая сопоставление таксономического состава, определенного с их использованием, с результатами, полученными на референсной платформе второго поколения MiSeq (Illumina).
Материалы и методы. Проведено исследование 138 образцов архивной ДНК с известным таксономическим составом (исследованы 14 семейств, 20 родов и 43 вида патогенов вирусной и бактериальной природы, суммарно 169 возбудителей инфекций). В исследовании использовались нанопоровые секвенаторы MinION и Нанопорус с оригинальными проточными ячейками R9.4.1 и R10.4.1 от ONT, а также высокопроизводительная платформа MiSeq от Illumina для предварительной идентификации состава исследуемых образцов, содержащих различные титры нуклеиновых кислот возбудителей инфекций ряда таксономических групп. Сравнительный анализ полученных данных (количество последовательностей, средние показатели качества прочтений (Qscore) для каждого нуклеотида, GC-состав последовательностей, распределение длин последовательностей, уровень дупликаций прочтений) проводился биоинформатическим инструментом MultiQC (версия 1.20).
Результаты. В ходе проведенных исследований на приборах MinION и Нанопорус было идентифицировано 98,8 и 97,6% патогенов соответственно, включая малоизученные или новые вирусы. Применение последней версии проточной ячейки на обоих приборах значительно снизило долю низкокачественных прочтений. Полученные данные продемонстрировали высокую степень корреляции между результатами секвенаторов второго и третьего поколений, что подтверждает сопоставимость и взаимозаменяемость этих технологий в задаче идентификации нуклеиновых кислот патогенов.
Выводы. Результаты исследования демонстрируют потенциал нанопоровых секвенаторов MinION и Нанопорус для применения в эпидемиологическом надзоре. Приборы способны обеспечивать высокую точность идентификации патогенов различной природы и благодаря своей компактности и портативности могут существенно повысить скорость диагностики и мониторинга инфекционных заболеваний.
ОНКОЛОГИЯ
Введение. Хронический миелолейкоз (ХМЛ) — миелопролиферативное заболевание, ассоциированное с транслокацией t(9;22)(q34;q11), в результате которой образуется химерный ген BCR::ABL1. Одним из методов постановки диагноза, а также определения минимальной остаточной болезни является молекулярно-генетическое исследование, а именно количественное определение уровня экспрессии мРНК химерного гена BCR::ABL1.
Цель. Апробация разработанной мультиплексной тест-системы для одновременного количественного определения транскриптов e13a2 (b2a2) и e14a2 (b3a2) транслокации p210 в сравнении с зарегистрированным в России аналогом.
Материалы и методы. В качестве образцов использовали 50 проб периферической крови. Из них 39 проб принадлежали пациентам с установленным диагнозом ХМЛ, 11 образцов от здоровых участников использовались для подтверждения аналитической специфичности. В состав набора реагентов входят разработанные праймеры и флуоресцентно-меченые зонды, концентрация которых была подобрана экспериментально, а также оригинальные реагенты производства ФГБУ «ЦСП» ФМБА (Россия). Статистический анализ проводился с использованием программы StatTech v.4.5.0 (разработчик — ООО «Статтех», Россия). Различия считались значимыми при p < 0,05.
Результаты. Экспериментальные данные по определению аналитических и диагностических характеристик разработанного набора показали следующие результаты: относительная чувствительность, определяемая с помощью клеточных стандартов, составила 0,01%. Воспроизводимая аналитическая чувствительность составила 100 копий/мл (CV = 1,86%). При проверке аналитической специфичности было показано отсутствие ложноспецифических выходов. При тестировании реагентов тест-системы на клинических образцах было выявлено полное совпадение (100%) с результатами, полученными при использовании аналога зарегистрированного в России набора.
Выводы. Апробация разработанного нами набора реагентов продемонстрировала достаточно высокие показатели аналитической и диагностической чувствительности, что позволит обнаруживать и выявлять количество мРНК химерного гена BCR::ABL1 как для диагностики, назначения своевременной и точной терапии, так и для мониторинга минимальной остаточной болезни.
Введение. Определение драйверных мутаций в генах JAK2, CALR и MPL является «золотым стандартом» в молекулярной диагностике пациентов с Ph-МПН. Однако геномный ландшафт таких пациентов гетерогенен, и стандартные молекулярно-генетические методы не позволяют выявить большинство соматических мутаций и тем самым не дают полного представления об особенностях течения и прогнозе Ph-МПН, а также не позволяют подтвердить клональность заболевания у больных с тройным негативным статусом. Метод секвенирования следующего поколения (NGS) дает возможность одновременно провести анализ обширной панели генов и выявить как патогенные, так и драйверные мутации.
Цель. Оценка возможности использования NGS в изучении мутационного статуса пациентов с Ph-негативными МПН и анализ влияния выявленных патогенных мутаций на выживаемость пациентов.
Материалы и методы. В исследование были включены 83 пациента с диагнозами «истинная полицитемия», «эссенциальная тромбоцитемия» и «первичный миелофиброз» в возрасте от 19 до 85 лет (медиана начала заболевания — 51 год). У всех пациентов секвенирование выполнялось с использованием миелоидной панели из 118 генов со средней глубиной прочтения 1000х на приборе MiSeq (Illumina, США). Клиническая значимость мутаций устанавливалась по базам данных COSMIC и Franklin. Для анализа выживаемости использовали метод Каплана — Мейера с оценкой статистической значимости с помощью теста Кокса — Мантела с использованием программы GraphPad Prism 8.
Результаты. Патогенные мутации в 23 генах были выявлены у 39 (46%) пациентов из общего числа больных. Наиболее часто, у 25% пациентов, мутации детектировали в гене ASXL1; они снижали бессобытийную выживаемость на 50,3% (Me = 7,83 года против 15,75 года). Выявленные патогенные мутации в других генах сочетанно с мутациями в драйверных генах также ухудшали показатели бессобытийной выживаемости по сравнению с показателями пациентов, имевших изолированные драйверные мутации. Две и более патогенные мутации значимо снижали бессобытийную выживаемость по сравнению с пациентами с одной патогенной мутацией. Методом NGS также удалось выявить патогенные мутации у 8 из 10 исследуемых пациентов с тринегативным статусом и таким образом подтвердить клональность заболевания.
Выводы. Метод секвенирования следующего поколения (NGS) с использованием панели из 118 генов является эффективным инструментом в выявлении прогностически значимых мутаций, важных для подбора наиболее эффективной персонализированной терапии, позволяющей достигать гематологического ответа.
РЕГЕНЕРАТИВНАЯ МЕДИЦИНА
Введение. Носители, предназначенные для культивирования и трансплантации клеток, находят широкое применение в современной тканевой инженерии. Создание чернил для печати таких носителей позволяет в широких пределах варьировать их форму и архитектуру. Хитозан — природный полимер, который уже находит применение в различных областях регенеративной медицины. Скаффолды на его основе являются искусственным прототипом внеклеточного матрикса in vitro. Метод трехмерной печати позволит максимально приблизить структуру такого матрикса к свойствам нативной ткани. Однако для улучшения качества печати необходимо как разработать состав чернил на основе хитозана, так и подобрать оптимальные параметры печати.
Цель. Разработка биосовместимых чернил на основе хитозана с оптимальными реологическими свойствами, пригодными для 3D-печати.
Материалы и методы. В исследовании для создания биочернил применялся хитозан фирмы BiologHeppe (Германия) с молекулярной массой 164 кДа и степенью деацетилирования 92,5%. Для модификации биочернил использовали крахмал фирмы Merck (Германия). Для получения трехмерных матриц применяли метод экструзионной 3D-биопечати. В работе использовали 3D-биопринтер фирмы Rokit Invivo (Республика Корея), в котором установлено программное обеспечение Android OS. 3D-печатные матрицы изготавливали из биочернил с различным содержанием хитозана: 4 и 6%. Для исследования биосовместимости печатных конструкций проводили посев культуры мезенхимальных стволовых клеток кролика.
Результаты. Чернила на основе хитозана и крахмала продемонстрировали увеличение вязкости раствора и наилучшие характеристики напечатанных конструкций. Улучшение реологических параметров, оптимальных для печати, происходит при увеличении концентрации хитозана в растворе до 6%, а также при добавлении в раствор крахмала с аналогичной концентрацией. Исследование in vitro также показало биосовместимость напечатанных конструкций по отношению к мезенхимным стромальным клеткам.
Выводы. Разработанные чернила могут быть использованы для формирования скаффолдов методом трехмерной печати.
Введение. Применение клеточных конструкций на основе плюрипотентных стволовых клеток человека (чПСК) связано с рядом трудностей, одной из них является необходимость стандартизации методов культивирования хондроцитоподобных производных чПСК для получения хрящевой ткани, схожей с естественным гиалиновым хрящом. Гликозаминогликаны (ГАГ) – основа внеклеточного матрикса (ВКМ) хрящевой ткани, поэтому анализ качественного и количественного состава ГАГ хрящеподобных тканеинженерных конструкций является важным звеном для итоговой оценки их потенциальной терапевтической эффективности.
Цель. Определить состав ГАГ, синтезируемых in vitro хондроцитами различного генеза, с использованием иммуноферментного анализа (ИФА) и жидкостной хроматографии с тандемной масс-спектрометрией (ЖХ-МС/МС), а также оценить влияние 2D- и 3D-культивирования на их синтез.
Материалы и методы. В исследовании анализировали уровни ГАГ в 2D- и 3D-тканеинженерных конструкциях, полученных из хрящевой ткани 5 доноров, хондроцитоподобных клеток, дифференцированных из 2-х линий чПСК. Клеточные сфероиды получали методом агрегации в микролуночных планшетах и культивировали в мини-биореакторах. Анализ содержания ГАГ в образцах клеточных культур и сфероидов проведен с помощью ИФА и ЖХ-МС/МС. Для оценки статистической значимости различий между образцами использовали тест Крускала-Уоллиса и тест Данна.
Результаты. В исследовании с помощью ИФА выявлены статистически значимые различия (p<0,0021), подтверждающие более высокий уровень синтеза ГАГ в 3D-культурах нативных хондроцитов по сравнению с 2D-культурами (108,67 нг/мл и 1099,87 нг/мл соответственно). Среднее число спектров белка хондроитинсульфат-протеогликана 4, определенное с помощью ЖХ-МС/МС, также было выше в 3D-культурах, составив 41,75 спектров по сравнению с 2,24 спектров в образцах 2D-культур. Уровни аггрекана, бигликана и декорина между культурами не различались. 3D-культуры хондроцитоподобных клеток из чПСК не показали достоверных отличий в содержании ГАГ по сравнению с 2D, что указывает на необходимость оптимизации условий их дифференцировки.
Выводы. В нашем исследовании был определен состав ГАГ, синтезируемых in vitro хондроцитами различного генеза, с использованием ИФА и ЖХ-МС/МС, а также оценено влияние 2D- и 3D-культивирования на их синтез. Результаты показали, что 3D-среда культивирования создает условия, способствующие более полноценному формированию хондроцитарного ВКМ в образцах нативных хондроцитов. Однако, несмотря на это, полученные сфероиды хондроцитоподобных производных чПСК не достигают функциональной идентичности с естественной хрящевой тканью, даже после завершения протоколов дифференцировки, и не представляют собой идеальные тканеинженерные конструкции для коррекции дефектов хряща.
КЛИНИЧЕСКАЯ ЛАБОРАТОРНАЯ ДИАГНОСТИКА
Введение. Повышение чувствительности иммунохроматографического анализа как одного из экспресс-методов индикации и диагностики патогенных микроорганизмов и токсинов актуально для пищевой безопасности и здравоохранения в целом.
Цель. Разработка экспериментального образца видеоцифрового регистратора люминесцентных иммунохроматограмм РЛИ-Eu³⁺ и адаптированных к прибору люминесцентных иммунохроматографических тестов (ЛИХТ) на основе микросфер с соединениями европия, сравнение чувствительности ЛИХТ с ИХА-тестами на основе наночастиц коллоидного золота (НКЗ) для увеличения чувствительности метода и выявления патогенных микроорганизмов и их токсинов.
Материалы и методы. В качестве люминесцентной метки для иммунохроматографии использовали субмикронные полимерные микросферы, меченные органическими комплексами трехвалентного европия (Eu³⁺), ЛИХТ регистрировали с помощью разработанного прибора-регистратора РЛИ-Eu³⁺.
Результаты. Показано, что порог обнаружения люминесцирующего комплекса Eu³⁺ на иммунохроматографической мембране равен 2 пг/мм², линейность показаний наблюдается в диапазоне 2–200 пг/мм². Коэффициенты вариации показаний прибора в диапазоне концентраций люминесцирующего комплекса 20–200 пг/мм² составляют < 5%, в диапазоне 2–20 пг/мм² — менее 10%. С использованием ЛИХТ и прибора РЛИ-Eu³⁺ определены следующие пороги обнаружения: холерного токсина — 10 нг/мл, стафилококкового энтеротоксина типа В — 0,5 нг/мл, клеток возбудителя чумы — 1×10³ м.к./мл, спор возбудителя сибирской язвы — 5×10³ спор/мл, антигенов вируса Конго-Крымской геморрагической лихорадки (ККГЛ) — в разведении 1:640 000.
Выводы. Разработанный видеоцифровой регистратор РЛИ-Eu³⁺ и ЛИХТ на основе комплексов европия позволили снизить в 20–128 раз порог обнаружения патогенных микроорганизмов и бактериальных токсинов по сравнению с иммунохроматографическими тестами на основе НКЗ для тех же патогенов.
СПОРТИВНАЯ МЕДИЦИНА
Введение. Плантарный фасциит (ПФ) — многофакторная патология, ограничивающая тренировочную и соревновательную деятельность спортсмена, а в некоторых случаях обусловливающая преждевременное завершение спортивной карьеры. Поиск оптимальных методов консервативного воздействия, которые позволят повысить эффективность лечения, является важной задачей спортивной медицины.
Цель. Разработка дифференцированного подхода к консервативному лечению спортсменов с ПФ с учетом биомеханических особенностей заболевания.
Материалы и методы. В исследовании приняли участие 82 спортсмена (37 мужчин и 45 женщин, медиана возраста — 30 (23; 34) лет) с односторонним ПФ, которые были разделены на 4 группы в зависимости от типа терапевтического воздействия: группа 1 — ударно-волновая терапия (УВТ), группа 2 — вибрационное воздействие в сочетании с миофасциальным релизом мышц задней группы бедра и голени, группа 3 — индивидуальные ортезы стоп, группа 4 — комплекс вибрационного воздействия, миофасциального релиза, индивидуальных ортезов стоп. Терапевтические мероприятия оценивались по динамике болевого синдрома, результатам бароподометрического обследования, выраженности напряжения мышц бедра и голени, изменению толщины подошвенного апоневроза.
Результаты. Все исследуемые методы воздействия показали различную степень эффективности в отношении снижения боли (p < 0,001), уменьшения толщины подошвенного апоневроза (p < 0,05) и нормализации подошвенного давления заднего и переднего отделов пораженной стопы (p < 0,05), повышения постуральной устойчивости спортсменов по объективным показателям (p < 0,05). Наиболее выраженное снижение болевого синдрома было отмечено при использовании УВТ. В группах 2 (вибрационное воздействие и миофасциальный релиз) и 3 (индивидуальные ортезы стоп) отмечено статистически значимое снижение напряжения мышц задней группы голени (p < 0,05); кроме того, в группе 2 значимо увеличивался угол дорсифлексии голеностопного сустава (p < 0,05). Группа 4 (комплексное воздействие), по данным объективных показателей, характеризовалась лучшей биомеханической стабильностью.
Выводы. В купировании выраженного острого процесса высокую эффективность демонстрирует УВТ. При наличии у спортсмена биомеханических нарушений / деформаций стопы целесообразно использовать ортезы стоп, а в случае напряжения мышц голени и ограничения дорсифлексии — вибрационное воздействие в сочетании с миофасциальным релизом.
КОСМИЧЕСКАЯ МЕДИЦИНА
Введение. Исследование микроциркуляторного звена как элемента сердечно-сосудистой системы применительно к космической медицине актуально как для выявления адаптационных изменений к невесомости, так и поиска новых диагностических критериев оценки функционального состояния организма космонавта в перспективе дальних космических полетов.
Цель. Изучение микрокровотока и его регуляции в различных областях кожи у здоровых добровольцев в условиях 21-суточной антиортостатической (–6°) гипокинезии (АНОГ).
Материалы и методы. В эксперименте приняли участие 6 мужчин-добровольцев в возрасте 26–34 лет. Для моделирования транслокации жидких сред и гиподинамии испытуемые находились в антиортостатическом положении в течение 21 сут Микроциркуляцию исследовали с помощью метода лазерной доплеровской флоуметрии с использованием портативных лазерных анализаторов «ЛАЗМА ПФ» (ООО НПП «ЛАЗМА», Россия). Исследование проводили за 2 сут до начала АНОГ, на 3, 7, 15, 18 и 20 сут экспериментального воздействия, а также через 2 сут после окончания АНОГ. Статистический анализ данных проведен с использованием программного обеспечения Statistica 13.0 (IBM; США).
Результаты. Обнаружено статистически значимое снижение базальной перфузии и амплитуды миогенных колебаний в области кожи лба и голени на 3 сут в условиях антиортостатической гипокинезии. Анализ результатов функциональных проб на предплечье показал уменьшение индекса дыхательной пробы на 10,87% на протяжении всего экспериментального периода, снижение венуло-артериолярной реакции на 3 сут гипокинезии в среднем на 10,64% и увеличение на 91,82% резерва капиллярного кровотока на 3 сут, сохраняющееся на протяжении всего воздействия.
Выводы. Эффект воздействия АНОГ выражен в снижении кожной перфузии на фоне увеличенного тонуса терминальных артериол и прекапиллярных сфинктеров в области лба и голеней, что может указывать на распределение микрокровотока в сторону более крупных сосудов. Несмотря на стабильность перфузии в области кожи предплечья в покое, проведенные функциональные пробы показали, что, вероятно, условия АНОГ приводят к изменению вазомоторной функции.
ХИРУРГИЯ
Введение. Развитие абдоминальной хирургии и оперативной гинекологии определило значительное увеличение числа больных с послеоперационными спайками брюшной полости. Частота встречаемости спаечного процесса после абдоминальных операций достигает 67–95%. Абдоминальные спайки представляют собой серьезную проблему для здоровья. При необходимости повторных операций при наличии спаечного процесса значительно возрастает риск интра- и постоперационных осложнений.
Цель. Изучить возможность и результаты применения лапароскопического доступа при хирургическом лечении женщин с заболеваниями репродуктивной системы в сочетании с выраженным спаечным процессом брюшной полости и малого таза.
Материалы и методы. Проведен ретроспективный анализ 265 историй болезни пациенток. В основную группу была включена 91 женщина, прооперированная по поводу заболеваний репродуктивной системы на фоне спаечного процесса брюшной полости и малого таза. Вторую группу (контрольная) составили 174 пациентки, прооперированные по поводу заболеваний репродуктивной системы и не имеющие спаечного процесса. Средний возраст пациенток основной группы составил 47,1 ± 12,8 года, контрольной группы — 46,5 ± 8,1 года. Предоперационное обследование включало в себя ультразвуковое исследование и динамическое магнитно-резонансное исследование (МРТ) брюшной полости и малого таза. Для выполнения лапароскопических операций использовали видеосистему высокого разрешения компании STORZ (Германия), энергетическую установку компании BOWA (Германия), включающую электрохирургию высокой частоты (ЭХВЧ), лазерную и аргоноплазменную энергию. Статистическая обработка данных проводилась с использованием программы Statistica 13 и MS Office Excel. Результат считался статистически значимым при p < 0,05.
Результаты. Проведенный сравнительный анализ продемонстрировал возможность применения лапароскопического доступа для лечения женщин с патологией органов репродуктивной системы в сочетании с выраженным спаечным процессом брюшной полости и малого таза. Длительность оперативного вмешательства, объем кровопотери, выраженность болевого синдрома, длительность госпитализации и реконвалесценции не имели статистически значимых различий между основной (n = 91) и контрольной группами (n = 174). Отсутствие различий частоты интра- и послеоперационных осложнений доказывает, что лапароскопический доступ в условиях выраженного спаечного процесса является безопасным, что обеспечивается предоперационными подготовкой и обследованием пациента, применением необходимого современного оборудования и инструментария, оперативными навыками и опытом хирурга.
Выводы. Применение лапароскопического доступа для выполнения оперативного лечения пациенток с заболеваниями органов репродуктивной системы в сочетании с выраженным спаечным процессом может рассматриваться как предпочтительный и безопасный метод лечения.
ISSN 2713-2765 (Online)