МЕТОДЫ И ТЕХНОЛОГИИ БИОМЕДИЦИНСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
В экспериментах на 47 крысах на модели метаболического стресса, вызванного пищевой депривацией, оценено влияние гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК) на микробиоту кишечника. При метаболическом стрессе выявлено изменение качественного и количественного состава микробиоты слепой кишки: обнаружено перераспределение условно-патогенной флоры, рост патогенных микроорганизмов, а также снижение численности лактобацилл и бифидобактерий. Ежедневное введение ГАМК в дозе 70 мг/кг на фоне метаболического стресса приводило к снижению численности патогенов и нормализации численности нормальных эубионтов в слепой кишке.
Человеческий сывороточный альбумин (ЧСА) является природным буфером амилоидного β-пептида (Аβ), ключевого фактора развития болезни Альцгеймера (БА). Увеличение сродства ЧСА к Aβ может достигаться путём насыщения ЧСА низкомолекулярными лигандами, такими как серотонин, отдельные жирные кислоты. Анализ геномных данных экзомов (WES), ассоциированных с БА (база данных ADSP), выявил наличие однонуклеотидного полиморфизма гена ЧСА в центрах связывания ибупрофена, арахидоновой и олеиновой кислот. Исследование свойств найденных генетических вариантов ЧСА позволит определить варианты, восприимчивые к модулирующему воздействию лигандов ЧСА, повышающих его сродство к Аβ.
Изучено влияние ультразвукового стресса на состав кишечной микробиоты мышей линии C57BL/6. Показано, что воздействие такого вида стресса смещает состав кишечной микробиоты в сторону фирмикутов на уровне филума, на уровне семейства наблюдается повышение Lachnospiraceae на 67,43%, Rikenellaceae — на 39,29%, а также снижение Bacteroidaceae на 64,75%, Prevotellaceae — на 38,51%. Наибольшие изменения под воздействием стресса выявлены на уровне рода: из 28 идентифицированных родов значительные изменения фиксировали в 13.
Белок миостатин, относящийся к семейству ростовых факторов, является потенциальной мишенью для терапевтического воздействия при патологиях мышечной системы и интересен не только этим. Полиморфизмы гена миостатина, связанные с ограничением функциональной активности белка, полезны как генетические маркеры мясной продуктивности сельскохозяйственных животных. Блокирование действия миостатина у продуктивных животных может достигаться за счёт индукции синтеза специфических аутоантител при использовании рекомбинантного миостатина, обладающего достаточной иммуногенностью в отношении миостатина как антигена. Была создана генетическая конструкция и получен штамм-продуцент E. coli с высоким уровнем экспрессии рекомбинантного миостатина.
Для моделирования судорожного синдрома внутрибрюшинно вводили фенилкарбамат в дозе 1 мг/кг. В качестве потенциальных противосудорожных лекарственных средств были исследованы аминоэфир вальпроевой кислоты (43 мг/кг), карамифен (50 мг/кг), диферидин (2 мг/кг). Кровь и ткань головного мозга для определения ацетилхолинэстеразы (АХЭ) отбирали через 10, 30, 60 мин, 6 и 24 ч после введения ксенобиотика. На основании полученных данных можно сделать предварительное заключение о том, что при отравлении обратимыми ингибиторами АХЭ только начальные проявления судорожной активности обусловлены накоплением ацетилхолина в синапсах ЦНС (вследствие угнетения активности АХЭ), а за процессы дальнейшего поддержания и рецидивирования судорог ответственны другие механизмы, не связанные с ингибированием АХЭ.
Получен продуцент рекомбинантного белка E оболочки вируса SARS-CoV-2 и разработана система его экспрессии и очистки в растворимой форме. Методом ИФА подтверждены его антигенные свойства. У реконвалесцентов COVID-19 статистически значимо повышен уровень иммуноглобулинов класса G к белку E в сравнении с контрольной группой пациентов.
Аппарат лазерной диагностики «ЛАЗМА СТ» был изучен и впервые адаптирован для доклинических исследований на лабораторных грызунах (мыши db/db c генетической моделью сахарного диабета 2-го типа). Новый метод исследования тканевых изменений при сахарном диабете заключается в одновременном контроле компартментов микроциркуляции: кровотока и лимфотока и окислительных коферментов. Преимуществом такого подхода является не только высокая информативность, но и безопасность, возможность динамического наблюдения, объективность и получение данных в реальном времени о тканевом метаболизме (восстановленном никотинамидадениндинуклеотиде (НАДН) и окисленном флавинадениндинуклеотиде (ФАД)).
После однократного введения высоких доз тиопентала натрия (85 мг/кг внутрибрюшинно) у животных в течение суток наблюдали отсутствие или ослабление рефлексов на уровнях спинного мозга, продолговатого мозга, моста и среднего мозга и коры больших полушарий. Отмечалась выраженная гипотермия, снижение частоты дыхания и нарушение его ритма, развивалась отчетливая тенденция к брадикардии. В 1-3-е сут. после введения тиопентала натрия наблюдалось восстановление частоты дыхания, частоты сердечных сокращений, температуры тела, функционального состояния центральной нервной системы (ЦНС) на различных уровнях за исключением коры больших полушарий. В отдаленные сроки после введения тиопентала натрия до 21 сут. выявляли угнетение функционального состояния ЦНС на уровне коры больших полушарий головного мозга, нарушение координированной пропульсивной перистальтики тонкой кишки и микробиоценоза кишечника.
Таким образом, при экспериментально моделируемом отравлении барбитуратами наблюдается не только угнетение функций ЦНС, но и значительные и длительные перестройки функционального состояния желудочно-кишечного тракта.
Данная работа направлена на создание новых отечественных лекарственных препаратов с модифицированным высвобождением действующих веществ пептидной природы, получаемых из возобновляемых источников сырья биологического происхождения, с целью фармакологической коррекции десинхронозов путём воздействия биологически активными веществами на процессы перекисного окисления липидов и антиоксидантной защиты клеток, для повышения резистентности организма к отрицательному воздействию различных стресс-факторов.
Проведённые исследования подтвердили эффективность экстрактов пептидной природы с модифицированным высвобождением для коррекции оксидативного статуса организма при различных видах десинхронозов.
РЕЛЕВАНТНОЕ И АЛЬТЕРНАТИВНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
На экспериментальной модели гипохлоргидрии, вызванной внутрижелудочным введением рабепразола в течение 16 сут., исследованы изменения основных параметров электрической активности тонкой кишки у крыс. Показано, что гипохлоргидрия приводит к увеличению длительности нерегулярной электрической активности и уменьшению времени покоя, что свидетельствует об усилении некоординированных сокращений тонкой кишки. Уменьшение числа мигрирующих миоэлектрических комплексов и, следовательно, частичное подавление пропульсивной перистальтики способствует избыточному бактериальному росту в проксимальном отделе тонкой кишки.
В статье представлен краткий обзор о перспективах использования малой длиннохвостой шиншиллы в качестве модели для биомедицинских исследований.
Ограничение грудного вскармливания в раннем онтогенезе может стать причиной метаболического синдрома (МС) во взрослом возрасте. Так, непродолжительное лишение крысят грудного вскармливания в раннем постнатальном периоде приводит к МС в возрасте 4-6 мес. Однако эта модель МС требует оптимизации и детального изучения метаболических и гормональных показателей у взрослых животных. Цель работы состояла в изучении этих показателей у взрослых самцов крыс, лишённых грудного молока в возрасте 19-21 дней, что достигалось обработкой лактирующих самок бромокриптином. Взрослые самцы крыс имели повышенную массу тела и жировой ткани, нарушенную толерантность к глюкозе, инсулиновую резистентность, гиперлептинемию. У них были снижены уровни тестостерона, свободного тироксина и общего трийодтиронина при повышении уровня тиреотропного гормона. Тем самым, краткосрочное ограничение грудного вскармливания приводит у взрослых крыс к развитию МС и нарушению эндокринной регуляции.
БИОРЕГУЛЯТОРЫ В МЕДИЦИНСКИХ ТЕХНОЛОГИЯХ
При диабете 1-го типа синтез тестостерона в семенниках нарушается, что ведёт к андрогенной недостаточности. Длительное использование высоких доз гонадотропинов для её коррекции снижает чувствительность рецепторов лютеинизирующего гормона/хорионического гонадотропина человека (ЛГ/ХГЧ) в клетках Лейдига к эндогенным гонадотропинам. Целью работы было изучить влияние трёхдневной обработки самцов крыс Wistar со стрептозотоциновым диабетом 1-го типа с помощью аллостерического агониста рецептора ЛГ/ХГЧ 5-амино-N-трет-бутил-2-(метилсульфанил)-4-(3-(никотинамидо)фенил)тиено[2,3-d]пиримидин-6-карбоксамида (ТП03, 15 мг/кг/сут.) на стероидогенные эффекты ХГЧ, используемого в низкой дозе (10 МЕ/крысу, однократно, подкожно). Предобработка диабетических крыс с помощью ТП03 усиливала стимулирующий эффект ХГЧ на уровень тестостерона, слабо влияя на его эффекты на экспрессию генов стероидогенных белков (Star, Cyp11a1, Cyp17a1) и рецептора ЛГ/ХГЧ (Lhr). Таким образом, при диабете 1-го типа ТП03 повышает стероидогенный эффект низких доз ХГЧ, но не меняет его эффект на экспрессию генов рецептора ЛГ/ХГЧ и ферментов стероидогенеза в семенниках.
В последнее время не только в России, но и за рубежом возрос интерес к группе природных органических соединений, называемых гуминовыми веществами. Они обладают достаточно обширным спектром биологических свойств и с успехом применяются в животноводстве, сельском хозяйстве и ветеринарии. Одним из ярких представителей данного класса веществ является фульвовая кислота. Её химические и биологические свойства представляют особый интерес с точки зрения традиционной медицины, а использование в качестве основы лекарственных средств является весьма перспективным направлением современной фармакологии.
Предложен оригинальный подход к разработке антимикробных пептидов (АМП) с новым механизмом действия, основанным на направленной коагрегации пептида с белком-мишенью. В качестве белка-мишени выбран уникальный многофункциональный бактериальный рибосомный белок S1. Изучены амилоидогенные и антибактериальные эффекты различных пептидов, синтезированных на основе последовательностей рибосомных белков S1. Полученные результаты могут стать основой для создания новых АМП против различных штаммов патогенных организмов.
При сахарном диабете 2-го типа (СД2) нарушаются функции инсулиновой системы мозга, что обусловлено ослаблением транспорта инсулина через гематоэнцефалический барьер вследствие инсулиновой резистентности. Для коррекции инсулинового дефицита в мозге может быть использован интраназально вводимый инсулин, действие которого усиливается интраназально вводимым С-пептидом. Целью работы было изучить влияние обработки крыс с гиперинсулинемичным и нормоинсулинемичным СД2 с помощью интраназально вводимого С-пептида (36 мкг/крысу/сут.), интраназально вводимого инсулина (20 мкг/крысу/сут.) и их комплекса на метаболические и гормональные показатели. При нормоинсулинемичном СД2 интраназально вводимый С-пептид ослаблял дефицит тиреоидных гормонов и усиливал восстанавливающие эффекты интраназально вводимого инсулина на чувствительность к глюкозе, инсулину и лептину. При гиперинсулинемичном СД2 интраназально вводимый С-пептид был неэффективен, а в комбинации с интраназально вводимым инсулином — ослаблял восстанавливающие эффекты последнего. Тем самым интраназально вводимый С-пептид и его комбинация с интраназально вводимым инсулином эффективны для восстановления метаболических и гормональных показателей при нормоинсулинемичном, но не гиперинсулинемичном СД2.
Консорциум симбиотических штаммов лактобацилл Lactobacillus plantarum MDIIE 2165 и Lactobacillus rhamnosus MDIIE 2166, депонированных во Всероссийской коллекции микроорганизмов (ИБФМ РАН), является наиболее пригодным для ферментации свекольного сока (ФСС). В качестве закваски прямого внесения данный консорциум инновационных пробиотических лактобацилл обеспечивает глубокую переработку исходного сырья и получение продукта специализированного питания с высокими органолептическими показателями, биологической ценностью и адаптогенными свойствами. ФСС сок может использоваться в качестве продукта специализированного питания для повышения результативности спортсменов, лиц, работающих и проживающих в экстремальных условиях, а также для продления активного профессионального долголетия населения страны.
ДОКЛИНИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ В БИОМЕДИЦИНЕ
Изучены сухие экстракты элеутерококка колючего, левзеи сафроловидной, лимонника китайского в дозах 10, 25, 50, 75 мг/кг. Оценку актопротекторной активности проводили на аутбредных мышах-самках в тесте «Вынужденное плавание» с грузом 10% от массы тела животного. Установлено, что максимально выраженную актопротекторную активность оказывают сухие экстракты элеутерококка колючего (50 мг/кг), левзеи сафроловидной (10 мг/кг) и лимонника китайского (25 мг/кг).
Изучено влияние янтарной соли фумарового эфира диэтилэтаноламина на когнитивные способности мышей-самцов линии CBA и белых беспородных крыс-самцов. Установлено, что исследуемое вещество в дозах 10 и 75 мг/кг в тесте «Экстраполяционное избавление» оказывает положительное действие на кратковременную и долговременную память животных, способствуя сохранению и воспроизведению полученной информации. В тесте «Т-лабиринт» янтарная соль фумарового эфира диэтилэтаноламина в обеих дозах превосходила, а в тесте «Экстраполяционное избавление» — оказала сопоставимый эффект с эталонным препаратом сравнения пирацетамом (доза 900 мг/кг).
Проведён полный цикл доклинических исследований 4-[(3-этокси-3-оксопропаноил)амино]бензойной кислоты (этмабен), обладающей кардиотропным действием. Изучены потенциальный механизм действия и фармакологические эффекты, общетоксическое действие в остром и хроническом экспериментах, специфические виды токсичности (аллергенность, иммунотоксичность, репродуктивная токсичность, мутагенность), фармакокинетики. Препарат обладает выраженным кардиотропным эффектом и положительным профилем безопасности, что позволяет перейти к 1-й фазе клинических исследований.
Экспериментальное исследование показателей антиоксидантной системы у крыс после подострого отравления карбендазимом и фармакологической коррекции внутрижелудочным введением экстракта Saccharina latissima в дозе 250 мг/кг в течение 14 дней позволило установить, что применение исследуемого экстракта снижает активность процессов перекисного окисления липидов и способствует нейтрализации перекиси водорода.
Экзогенные РНК видонеспецифически изменяют передачу сигналов в тканях, регулируя экспрессию генов, что приводит к фенотипическим изменениям в клетках, а их применение может стать основой для новой тактики регуляторной профилактики и терапии различных заболеваний. Технологии экзогенных РНК являются перспективным подходом к созданию принципиально нового класса лекарственных препаратов или биологически активных добавок (для растительных экзогенных РНК) с широким спектром фармакологической активности и минимальным количеством побочных эффектов.
Цель исследования — изучение нейропротективных свойств аскорбата лития в моделях стресса in vivo и in vitro. Проведены нейроцитологические и поведенческие исследования на моделях стресса в культуре нервных клеток и у экспериментальных животных. Показан выраженный нейропротективный эффект аскорбата лития при цитотоксическом действии глутамата in vitro и его адаптогенный эффект при индукции стресса in vivo. Результаты указывают на высокий нейропротективный потенциал аскорбата лития в условиях стресса, индуцируемого in vivo и in vitro.
В настоящем исследовании проведена оценка влияния L-орнитина L-аспартата и эмпаглифлозина на состояние гиппокамп-зависимых видов памяти при неалкогольном стеатогепатите (НАСГ) у мышей линии C57Bl/6. Установлено, что НАСГ сопровождается транзиторным снижением краткосрочной распознающей памяти на ранних этапах, а также прогрессирующим ослаблением рабочей пространственной памяти. L-орнитина L-аспартат предупреждает развитие дефицита распознающей, но не пространственной памяти, в то время как эмпаглифлозин не оказывает заметного влияния на состояние мнестических функций животных.
ISSN 2713-0428 (Online)