Патогенез

Роль нейротрансмиттеров в формировании эмоций при реализации целенаправленной деятельности

A. P. Novikova — 2024-04-10

Актуальность данного обзора обусловлена высокой социальной значимостью понимания механизмов развития эмоций, и взаимосвязи эмоций с целенаправленной мотивационной деятельностью. Данные современной литературы свидетельствуют о том, что мотивационное возбуждение претерпевает ряд нейрофизиологических этапов для достижения поставленной цели, реализуемых с участием разных нейромедиаторных систем. Дисбаланс нейротрансмиттеров может стать причиной ряда нейропсихических заболеваний (болезнь Паркинсона, депрессия) и расстройств (бессонница, повышенная тревожность, потеря памяти и т.д).

В обзоре показана роль основных нейротрансмиттеров и гормонов, участвующих в формировании эмоций, для достижения полезного приспособительного результата, а также особенностей нейрохимических процессов при реализации разных видов целенаправленного поведения.

Применение интраоперационного нейромониторинга моторных и соматосенсорных вызванных потенциалов для оценки функции корешков спинного мозга при хирургических вмешательствах на позвоночнике

E. V. Gulaev — 2024-04-10

Цель обзора – оценить роль и эффективность интраоперационного нейромониторинга (ИОМ) вызванных потенциалов в снижении риска радикулярных неврологических осложнений при хирургических вмешательствах на позвоночнике, как в традиционной, так и в минимально инвазивной хирургии.

Был проведен анализ литературы и клинических исследований, охватывающих использование соматосенсорных (ССВП) и моторных вызванных потенциалов (МВП) для мониторинга радикулярных поражений во время операций на позвоночнике. Особое внимание уделялось сравнению эффективности этих методов в контексте различных хирургических подходов, включая дискэктомию, ламинэктомию, спондилосинтез и миниинвазивные техники. Данные литературы показали, что ИОМ значительно снижает риск неврологических осложнений, обеспечивая мониторинг в реальном времени и возможность своевременного реагирования на потенциальные повреждения нервных структур. МВП демонстрируют высокую чувствительность в выявлении повреждений моторных нервных корешков, в то время как ССВП эффективны в оценке сенсорных нервов. Применение мультимодального ИОМ в минимально инвазивной хирургии также уменьшает риск ятрогенных неврологических повреждений, несмотря на ограниченную видимость операционного поля.

Таким образом, ИОМ является ценным инструментом для повышения безопасности пациентов и снижения корешковых неврологических осложнений при хирургическом лечении заболеваний позвоночника. Для максимально эффективного использования этой технологии в клинической практике необходимы дальнейшие исследования для оптимизации методик ИОМ, разработки стандартизированных протоколов и улучшения обучения персонала.

Исследование электронно-микроскопических эквивалентов секреторной активности эндотелия сосудов неокортекса сирийских хомяков в динамике инфекции SARS-CoV-2

S. V. Chepur — 2024-04-10

Актуальность. Ведущую роль в патогенезе коронавирусной инфекции, вызванной SARS-CoV-2 (COVID-19), играют гиперкоагуляционные сдвиги в системе гемостаза, изменение функционального состояния эндотелия и системная дисфункция микроциркуляции. Принимая во внимание риск цереброваскулярных осложнений COVID-19 в острый период, а также при постковидном синдроме, особую важность приобретают исследования ультраструктурных изменений сосудов головного мозга для расширения знаний о патогенезе COVID-19-ассоциированной эндотелиопатии и разработки подходов к её фармакологической коррекции. Морфологическим эквивалентом изучения секреторной активности эндотелия сосудов может выступать кинетика структуры телец Вейбеля-Паладе, уникальных для эндотелиоцитов органелл, экзоцитоз которых определяет условия тромбообразования.

Цель – электронно-микроскопическое исследование кинетики структуры телец Вейбеля-Паладе в эндотелии сосудов неокортекса сирийских хомяков в динамике инфекции SARS-CoV-2.

Материалы и методы. Экспериментальную модель воспроизводили посредством интраназального введения сирийским хомякам культуры вируса, содержащей SARS-CoV-2 в количестве 4 × 10⁴ТЦД₅₀/мл. На 3-и, 7-е, 14-е и 28-е сутки после заражения выполняли эвтаназию животных с последующим отбором образцов ткани неокортекса. Исследование материала проводили методом трансмиссионной электронной микроскопии.

Результаты. Прослежена кинетика накопления и высвобождения секрета телец Вейбеля-Паладе в эндотелии сосудов неокортекса сирийских хомяков на экспериментальной модели SARS-CoV-2 инфекции. Выявлено увеличение секреторной активности эндотелиоцитов сосудов неокортекса у животных в период 3-7 суток после заражения в виде экзоцитоза телец Вейбеля-Паладе. Выявленные ультраструктурные изменения эндотелия у экспериментальных животных прослежены до 28 суток инфекционного процесса.

Заключение. Результаты электронно-микроскопического исследования секреторной активности эндотелия сосудов неокортекса сирийских хомяков в динамике инфекции SARS-CoV-2 позволили определить риски сосудистых катастроф как в остром, так и в реконвалесцентном (28 суток) периоде заболевания. Полученные результаты значимы для расширения знаний о патогенезе эндотелиальной дисфункции, определяющей вероятность цереброваскулярных осложнений в критические периоды COVID-19, что представляет особую важность при проведении исследований, направленных на разработку и изучение новых средств терапии данной патологии.

Изменения когнитивных процессов и транскрипционной активности генов S100A6 и ASCL1 в различные сроки после хронического введения амилоидогенных олигомеров альфа-синуклеина

M. A. Gruden — 2024-04-10

Образование нейротоксических амилоидогенных форм белка альфа-синуклеина (α-син) является ключевым молекулярным звеном патогенеза ряда нейродегенеративных заболеваний, включая болезнь Паркинсона (БП). Есть основания полагать, что развитие когнитивных нарушений на субклиническом уровне предшествует манифестации моторных симптомов БП, причем имеются весомые свидетельства сопряженности этих нарушений с дезорганизацией механизмов регуляции нейрогенеза в зрелом мозге. Однако сведения о долгосрочном влиянии амилоидогенных форм α-син на динамику когнитивной активности и молекулярные процессы в трансляционных моделях синуклеинопатий практически отсутствуют.

Цель работы – изучение динамики эффектов интраназального введения олигомеров α-син молодым половозрелым животным в отношении исследовательской активности и эпизодической памяти, а также экспрессии генов S100A6 и ASCL1, регулирующих различные стадии нейрогенеза, в гиппокампе, фронтальной коре и мозжечке с одновременной оценкой структурно-функциональных связей между поведенческими и молекулярными показателями.

Материалы и методы. Самцам мышей С57BL/6J 2,5-месячного возраста в течение 14 дней интраназально вводили раствор полученных in vitro олигомеров рекомбинантного α-син либо физиологический раствор с последующим тестированием поведения в модели «Распознавание нового объекта» в возрасте 3, 6 и 12 месяцев. В каждой из возрастных точек определяли экспрессию генов S100A6 и ASCL1 в гиппокампе, фронтальной коре и мозжечке методом полимеразной цепной реакции.

Результаты исследования. В возрасте 3 месяцев у мышей, получавших олигомеры α-син, обнаружено снижение относительно контроля скорости передвижения в условиях повышения новизны контекста при сохранности других показателей поведения, а также возрастание экспрессии генов S100A6 и ASCL1 во фронтальной коре и снижение активности гена ASCL1 в мозжечке. В возрасте 6 месяцев у животных экспериментальной группы наблюдалось снижение исследовательской активности и эпизодической памяти при отсутствии отличий от контроля по показателям транскрипционной активности исследованных генов. В 12 месяцев в опытной группе выявлены нарушения инициации исследовательского поведения и эпизодической памяти; наблюдалось также снижение экспрессии гена ASCL1 во фронтальной коре и мозжечке. Выявленные в различных временных точках корреляционные связи молекулярных и поведенческих показателей свидетельствуют о возможной компенсаторной/протекторной роли изменений экспрессии гена ASCL1 после введения олигомеров α-син у 3-месячных животных.

Заключение. Результаты проведенных исследований показывают, что динамика развития когнитивного дефицита после введения амилоидогенных форм α-син определяется не только их токсическим воздействием, но также компенсаторными процессами, включающими изменения транскрипционной активности генов, регулирующих процессы нейрогенеза в зрелом мозге. Полученные данные позволяют предположить существование специфичных для определенных возрастных периодов компенсаторных механизмов, связанных с регуляцией стадий пролиферации и дифференцировки нейрогенеза у взрослых животных. Дальнейшие исследования, направленные на выявление таких механизмов, представляются необходимыми для развития персонализированных стратегий профилактики и терапии нейродегенеративных нарушений.

Роль лимфоцитарно-тромбоцитарных коагрегатов в патогенезе эндотелиальной дисфункции у пациентов, инфицированных SARS-COV-2

T. O. Burdienko — 2024-04-10

Актуальность. От состояния эндотелия зависит способность лейкоцитов, в частности лимфоцитов, к миграции в ткани. При COVID-19 развивается повреждение эндотелия, приводящее к его дисфункции. У пациентов с более тяжёлым течением имеется преморбидный фон, который также вносит вклад в развитие данного патологического процесса. При реализации иммунного ответа лимфоциты адгезируют на поверхность активированного эндотелия или прикрепляются к белкам экстрацеллюлярного матрикса, что и обеспечивает их прохождение в ткани. При образовании лимфоцитарно-тромбоцитарных коагрегатов экстравазация клеток усиливается и протекает с участием молекул адгезии ICAM-1, VCAM-1, Р-селектин-PSGL и CD40-CD40L.

Цель. Оценить роль лимфоцитарно-тромбоцитарных коагрегатов в развитии эндотелиальной дисфункции у больных с подтвержденным SARS-CoV-2.

Материалы и методы. В исследовании приняли участие больные с COVID-инфекцией разной степени тяжести процесса. Среди сопутствующих заболеваний выделены: гипертоническая болезнь, ишемическая болезнь сердца, распространённый атеросклероз, сахарный диабет. Забор крови производили на 6-10 день заболевания, после чего с помощью мультиплексных панелей проводили исследование основных показателей воспаления: растворимой формы CD40L (sCD40L), ICAM-1 и VCAM-1. Количество лейкоцитарно-тромбоцитарных коагрегатов и численность клеточных популяций (тромбоцитов, лейкоцитов и их подтипов) определяли на проточном цитофлюориметре CytoFLEXLX (BeckmanCoulter, BioLegend, США). Уровень С-реактивного белка в плазме крови регистрировали иммунотурбидиметрическим методом.

Результаты. У больных с тяжёлым течением заболевания, по сравнению с пациентами с лёгким течением, уровень ICAM-1 и VCAM-1 был более высоким. Концентрация sCD40L была повышенной во всех трёх группах инфицированных пациентов по сравнению с контролем. Обнаружены корреляционные связи числа лимфоцитарно-тромбоцитарных коагрегатов с уровнем VCAM-1 (r=-0,276; p=0,002), sCD40L (r=-0,328; p<0,001), С-реактивного белка (r=-0,237; p=0,010), а также с числом лимфоцитов (r=0,839; p<0,001) и лейкоцитарно-тромбоцитарных розеток (r=0,230; p=0,012).

Выводы. Лимфоцитарно-тромбоцитарные коагрегаты усугубляют эндотелиальную дисфункцию при инфицировании SARS-CoV-2 у пациентов с преморбидным фоном и способствуют её развитию у пациентов без сопутствующей патологии. При образовании коагрегата выделенные из активированных тромбоцитов и лимфоцитов цитокины вызывают усиление экспрессии молекул адгезии на эндотелии, что свидетельствует о его повреждении.

Проявления нейровоспаления через 30 суток после экспериментальной черепно-мозговой травмы у крыс

T. A. Filatenkova — 2024-04-10

Черепно-мозговая травма (ЧМТ) часто приводит к прогрессирующему хроническому состоянию, обусловленному вторичным нейровоспалением с чередующимися волнами обострения и разрешения. Молекулярные и клеточные механизмы, определяющие прогрессирование невропатологии при ЧМТ, остаются всё ещё недостаточно изученными, что приводит к отсутствию эффективных методов лечения долгосрочных последствий ЧМТ.

Цель: определить особенности поведения животных, функциональное состояние лимфоцитов, экспрессию генов цитокинов и толл-подобного рецептора 4 (TLR4) в гипоталамусе травмированных крыс на 30-е сутки после черепно-мозговой травмы (ЧМТ) и изменение этих параметров после введения рекомбинантного рецепторного антагониста IL-1 (rIL-1RА).

Материалы и методы. Работа выполнена на крысах линии Wistar. ЧМТ средней тяжести моделировали, используя модель «падающего груза». rIL-1RA вводили подкожно в дозе 50 мг/кг через 1 ч после ЧМТ, и далее ежедневно в течение двух суток. Поведенческие реакции изучали в тесте «Открытое поле». Определяли экспрессию генов IL-1β, IL-10, TNF-α, TLR4 в гипоталамусе, а также пролиферативную и цитотоксическую активность лимфоцитов селезенки.

Результаты. На 30-е сутки после ЧМТ у животных наблюдали уменьшение дистанции и скорости движения, увеличение количества и длительности актов фризинга, уменьшение количества вертикальных стоек и обследованных отверстий. Активации или системного угнетения функции лимфоцитов не наблюдалось. В гипоталамусе экспрессия генов провоспалительных (IL-1β, TNF-α) и противовоспалительных (IL-10) цитокинов, а также TLR4 была существенно повышена. Лечение препаратом rIL-1RA не приводило к коррекции поведенческих нарушений и не влияло на функции лимфоцитов, однако приводило к ещё большему повышению степени экспрессии генов исследованных цитокинов и существенному снижению степени экспрессии гена TLR4.

Заключение. Нейровоспаление после ЧМТ проявляется как поведенческими нарушениями, так и высокой экспрессией генов провоспалительных (IL-1β, TNF-α) и противовоспалительных (IL-10) цитокинов и TLR4 в гипоталамусе. Введение rIL-1RA в раннем посттравматическом периоде не предотвращает поведенческих нарушений на 30-е сутки после травмы, но в некоторой степени уменьшает гипоталамические нарушения.

Долговременная динамика функционального состояния организма крыс после сочетанного воздействия факторов космического полета в наземном эксперименте

M. A. Lebedeva — 2024-04-10

Резюме. Во время космического полета (КП) микрогравитация и космическая радиация действуют на живые объекты одновременно, негативно влияя на состояние организма и приводя к развитию дисрегуляционных сдвигов и различных патологий, причём наличие аддитивных и синергических влияний факторов КП могут существенно усугублять и увеличивать степень тяжести ожидаемых эффектов. На данный момент нет однозначного представления о сочетанном влиянии радиации и микрогравитации на организм человека и о механизмах развития отсроченных негативных последствий через годы после совершения КП. Ключевую роль в сохранении здоровья экипажа будут играть индивидуальные особенности организма космонавтов и астронавтов, к которым относят степень напряжения основных регуляторных систем, уровень мобилизации ресурсов, степень произошедшей реадаптации к земным условиям. В связи с этим проблема комплексного действия факторов КП представляет собой большой интерес, что увеличивает важность проведения исследований по моделированию различных факторов КП и их сочетаний для прогнозирования их влияний в течение космических миссий и в постполетный период.

Цель: оценить влияние сочетанного действия моделированной микрогравитации и ионизирующего излучения на организм крыс в течение 12 месяцев после воздействий.

Методы: двухнедельное антиортостатическое вывешивание (АОВ), однократное острое гамма-облучение (Облучение) в дозе 1,5 Гр, ЭКГ, вариабельность сердечного ритма, лазерная корреляционная спектроскопия, измерение массы тела и сердца крыс.

Результаты. В группе Облучение+АОВ наблюдали снижение массы тела крыс в течение всего эксперимента, наиболее выраженное на 9–12-й месяцы наблюдений. Сочетанное действие двух факторов КП через 1 год привело к повышению процента частиц малого гидродинамического радиуса около 4–8 нм и частиц радиусом около 27 нм в сыворотке крови. Анализ ЭКГ выявил снижение амплитуды R2-зубца на сроке 6 месяцев в группе Облучение и в группе с сочетанным воздействием по сравнению с группой АОВ. Через 12 месяцев в группе Облучение+АОВ регистрировали тенденцию к увеличению длительности интервалов QTc и длительности RR-интервал по сравнению с другими группами. Только в группе Облучение через 3 месяца был выявлен сдвиг вегетативного баланса в сторону парасимпатикотонии по сравнению с контролем и группой АОВ. Нарушения сердечного ритма наблюдали на протяжении всего эксперимента без значимых отличий между группами. В группе Облучение+АОВ было выявлено увеличение индекса массы сердца через 3 и 12 месяцев по сравнению с другими опытными группами.

Заключение: полученные результаты показывают, что сочетанное действие двух моделированных факторов КП – облучения и микрогравитации – приводит к более выраженному либо к более продолжительному изменению функционального состояния различных систем организма по сравнению с эффектами действия рассматриваемых факторов по отдельности.

Показатели физического здоровья и уровень маркёров нейровоспаления у здоровых людей в условиях острого и хронического стресса

N. S. Chepurnova — 2024-04-10

Цель исследования: оценка состояния нейроиммуноэндокринной системы студентов до и после воздействия острого стрессорного фактора, в зависимости от разного исходного уровня стресса (отсутствия или наличия хронического стресса).

Методы. Обследованы 84 студента (мужчин и женщин). Для определения исходного состояния все респонденты проходили анкетирование по шкале Лемура-Тесье-Филлиона (психологическое тестирование), а также экспресс-метод оценки физического состояния организма, предложенный Е.А. Пироговой (тестирование общей и анаэробной работоспособности). Также изучены антропометрические показатели, показатели функциональной активности сердечно-сосудистой системы, и определено содержание в венозной крови кортизола, IL-1β и S100B. Забор крови проводили дважды, в утренние часы: 1) на первом занятии по дисциплине «Патологическая физиология, клиническая патофизиология» (фон), 2) на первом текущем контрольном занятии по изучаемой дисциплине (острый стресс). По результатам психологического тестирования было определено две исследуемые группы: I группа (норма) – группа с нормальным исходным состоянием (40 человек), II группа (ПХС) – с признаками хронического стресса (44 человека).

Результаты. Показано, что в целом по выборке, использованная модель острого стресса приводит к снижению уровня физического здоровья и возрастанию кардиореспираторного индекса. Исследованные группы I и II различались как по фоновым величинам уровня кортизола в крови (82,59 нмоль/л в группе I против 117,3 нмоль/л в группе II, р < 0,001), так и по динамике данного показателя в ситуации острого стресса: уровень кортизола в группе с нормальным исходным состоянием после воздействия стрессора (острый стресс) снизился в 12,5 раз, а в группе с признаками хронического стресса – только в 2 раза. Выявлено, что уровень кортизола в сыворотке крови более 94,39 нмоль/л может являться индикатором хронического стресса, что подтверждено при построении ROC-кривой: AUC=0,795, с вероятностью 77%. Содержание S100B, как фактора повреждения нейронной ткани, между анализируемыми группами не различалось, и не изменялось под влиянием острого стресса. Изменений содержания IL-1β также не обнаружено.

Заключение. Стресс негативно влияет на показатели физического здоровья, однако признаков нейровоспалительной реакции в использованных модельных ситуациях острого и хронического стресса нами не выявлено.

Динамика психофизиологических показателей у участников Российской Антарктической экспедиции

I. A. Kutuzova — 2024-04-10

Разработка критериев нормы и определение диапазона нормальных значений важно для дифференциации пограничных состояний, здоровья и болезни. Большим подспорьем в этой области является оценка адаптивного потенциала организма, границы которого постоянно проверяются и уточняются в разных экстремальных ситуациях – в условиях Арктики и Антарктики, при восхождении на высочайшие вершины мира, в космических полётах.

Цель исследования – оценка психофизиологических показателей (психомоторной реактивности и распределения внимания) у участников антарктической экспедиции.

Методика. В исследовании приняли участие 3 участника 68-й Российской антарктической экспедиции (68-я РАЭ). Тестирования психофизиологических показателей проводились в течение морского перехода (с 15 ноября 2022 г. по 3 января 2023 г.), и в первые недели работы на ледовом континенте (до 1 февраля 2023 г.). Использовали программно-аппаратный комплекс «БиоМышь», модель KFP-01b (ООО НейроЛаб, РФ), и его тесты: вариационная хроносенсометрия (простая зрительно-моторная реакция, ПЗМР), сложная зрительно-моторная реакция (СЗМР), тест на распределение внимания, реакция на движущиеся объекты (РДО).

Результаты. Анализ результатов тестов ПЗМР, СЗМР и распределения внимания за всё время наблюдения выявил наличие статистически значимой динамики данных показателей у всех испытуемых (p < 0,001 во всех случаях), динамика показателей РДО отсутствовала. Наибольшая вариабельность выявлена для показателя ПЗМР; по мере усложнения когнитивной составляющей (ПЗМР → СЗМР → РДО) вариабельность результатов снижалась. Обнаружено, что только часть динамических изменений психофизиологических показателей была связана со средовыми условиями, и отмечена у 2 из 3 испытуемых (в разных комбинациях); остальные флуктуации обусловлены индивидуальными особенностями участников исследования.

Заключение. Использованные тесты оценки психофизиологических показателей оказались достаточно чувствительными для детекции влияния факторов антарктической экспедиции на функциональное состояние испытуемых. В качестве приоритетного можно отметить время простой зрительно-моторной реакции, отражающее состояние нервной системы.