Общая информация Журнал представляет собой мультидисциплинарное научно-практическое издание, освещающее новейшие достижения современной биологии и медицины в изучении базисных механизмов и закономерностей возникновения, развития и регрессии патологических процессов, в создании высокоспецифичных методов их клинико-лабораторной и инструментальной диагностики, а также внедрении в повседневную клиническую практику новых персонифицированных лечебных и профилактических технологий (генно-инженерных, нано-инженерных, ткане-инженерных, клеточных биоинформационных, репродуктивных, аддитивных, нейро-когнитивных, психологических, иммунологических, адаптационных, гравитационных, хирургических, терапевтических, фармакологических, трансплантационных, ядерных и др.). Предпочтение отдается тем статьям, которые посвящены новым бурно развивающимся проблемам конвергенции наук и технологий. Журнал рассчитан на широкий круг врачей и специалистов в области фундаментальной и прикладной медицины. ISSN 2310-0435 Адрес редакции: 125315, Москва, ул. Балтийская, д. 8, комната 107, e-mail: patoniiopp2017@yandex.ru Главный редактор: Кубатиев Аслан Амирханович Академик РАН, д.м.н., профессор (г. Москва, Россия) Тел.: +7 499 151 17 56 e-mail: patoniiopp2017@yandex.ru Учредитель: Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Научно-исследовательский институт общей патологии и патофизиологии» Издатель: Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Научно-исследовательский институт общей патологии и патофизиологии» Периодичность Выходит 4 раза в год (ежеквартально) Журнал зарегистрирован зарегистрирован Министерством Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и средств массовых коммуникаций, свидетельство ПИ № 77-13744 от 18 октября 2002 г., с изменениями Роскомнадзора, регистрационный номер ПИ № ФС77-89154 от 28 февраля 2025 г. Перепечатка материалов и использование их в любой форме, в том числе и в электронных СМИ, возможны только с разрешения издателя.
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Научно-исследовательский институт общей патологии и патофизиологии» (Москва), ООО "Литера-2000" (Москва)
Роль AZF региона Y- хромосомы в развитии мужского бесплодия
В обзоре систематизированы данные о механизмах развития мужского бесплодия с учётом современных достижений андрологии и генетики. Репродуктивная дисфункция, включающая как мужской, так и женский фактор бесплодия, представляет собой значимую медицинскую проблему глобального масштаба, распространённость которой составляет 12–15% среди пар репродуктивного возраста. Почти в 50% случаев причина бесплодия связана с мужским фактором. Последние десятилетия характеризуются тенденцией к прогрессирующему ухудшению качества эякулята: по данным мета-анализов, среднегодовое снижение концентрации сперматозоидов составляет 1,4%, а их подвижности – 0,4%, что выражается в уменьшении количества и качества мужских половых клеток. Ограниченная диагностическая и прогностическая ценность анализа спермограммы диктует необходимость разработки более эффективных диагностических инструментов и поиска надежных биомаркеров мужского бесплодия. Особое внимание в обзоре уделено генетическим аспектам репродуктивной дисфункции, в частности анализу роли AZF региона Y-хромосомы, делеции которого выявляют у 10–15% мужчин с тяжелыми нарушениями сперматогенеза. Роль AZF-региона в генезисе мужской фертильности является ключевой, поскольку этот регион содержит гены, критически важные для нормального процесса сперматогенеза. В работе рассмотрены молекулярные механизмы влияния различных типов делеций (AZFa, AZFb, AZFc) на мужское бесплодие. Комплексный анализ AZF-региона представляет собой стратегически важное направление современной андрологии, способный существенно оптимизировать подходы к диагностике и терапии мужского бесплодия. Представленные данные убедительно доказывают важность разработки персонализированных алгоритмов диагностики и лечения, основанных на интеграции клинических, генетических и молекулярно-биологических маркеров, что открывает новые перспективы для решения проблемы мужского бесплодия.
Экспериментальная коррекция задержки роста плода
Актуальность. Синдром задержки роста плода (ЗРП) представляет собой распространенное осложнение беременности, связанное с нарушением функции плаценты. Данное состояние значительно повышает риск перинатальной смертности и неблагоприятного исхода для новорожденного. Экспериментальные исследования демонстрируют схожие паттерны плацентарных дисфункций у человека и при моделировании на животных, что позволяет использовать последние для изучения патогенеза плацентарной недостаточности и ЗРП у человека. Анализ данных, полученных в ходе таких исследований, способствует углублению понимания механизмов развития этих состояний, а также разработке патогенетически обоснованных подходов к профилактике и лечению. Цель исследования: разработка и патогенетическое обоснование экспериментальной коррекции ЗРП с использованием витаминно-минерального комплекса, содержащего фолиевую кислоту и йод. Материалы и методы. В эксперименте было использовано 30 первобеременных крыс Wistar, в возрасте 5–8 месяцев, массой тела 150‒200 г, из них: контроль (n = 10) – интактные крысы; опытная группа №1 (n = 10) – крысы, которым проведено моделирование ЗРП; опытная группа №2 (n = 10) – крысы с моделированием ЗРП на фоне применения витаминно-минерального комплекса, содержащего фолиевую кислоту и йод. У животных на 2-й и 3-й неделях беременности определяли концентрации прогестерона и кортикостерона. Результаты. У крыс опытной группы №1 отмечалось повышение уровней прогестерона, снижение концентрации кортикостерона. Крысы имели пониженные показатели количества, веса и длины новорожденных, низкий вес последов. Применение витаминно-минерального комплекса у крыс опытной группы №2 приводило к нормализации показателей прогестерона, концентрации кортикостерона показали стабильные физиологические значения. У крысят отмечались нормальные показатели веса и роста, высокие уровни адаптационной реактивности. Заключение. Применение витаминно-минерального комплекса, содержащего фолиевую кислоту и йод, с целью коррекции приводит к благоприятным перинатальным исходам у лабораторных животных.
Некоторые особенности вазоактивных факторов у пациентов с сахарным диабетом 1-го типа
Сахарный диабет 1-го типа (СД1) представляет собой хроническое аутоиммунное заболевание, характеризующееся абсолютной инсулиновой недостаточностью вследствие деструкции β-клеток поджелудочной железы. По данным Международной диабетической федерации (IDF), распространенность СД1 продолжает неуклонно расти, составляя примерно 5‒10% от всех случаев диабета, при этом заболевание манифестирует преимущественно в детском и молодом возрасте. Главной клинической проблемой СД1 является высокий риск развития специфических микро- и макрососудистых осложнений, включая ретинопатию, нефропатию, нейропатию, а также ускоренное развитие атеросклероза и ишемической болезни сердца. Эти осложнения остаются ведущей причиной инвалидизации и преждевременной смертности пациентов, несмотря на достижения в инсулинотерапии Цель: исследование направлено на изучение особенностей регуляции вазоактивных факторов у пациентов СД1 для выявления ключевых звеньев эндотелиальной дисфункции, лежащей в основе сосудистых осложнений. Материалы и методы. В сравнительное исследование включены 78 пациентов с СД1 и 105 здоровых лиц контрольной группы, сопоставимых по полу и возрасту. Методом иммуноферментного анализа (ИФА) в плазме крови определены концентрации эндотелина-1 (ЭТ-1), ангиотензина-2 (Ang II), эндотелиальной NO-синтазы (eNOS), сосудистого эндотелиального фактора роста А (VEGFA), ингибитора активатора плазминогена-1 (PAI-1) и трансформирующего фактора роста бета (TGF-β). Статистический анализ выполнен с использованием непараметрических критериев. Результаты. У пациентов с СД1 выявлено значимое повышение уровней вазоконстрикторов: ЭТ-1 35,1 (26,2‒43,7) пкг/мл против 26,4 (21,3‒34,1) пкг/мл в контроле (p = 0,018) и Ang II 154,0 (96,0‒228,0) пкг/мл против 103,7 (37,0‒166,6) пкг/мл (p = 0,001). Значимых различий по eNOS, VEGFA, PAI-1 и TGF-β не обнаружено. Заключение: Результаты исследования подтверждают наличие у пациентов с СД1 гиперактивации вазоконстрикторных систем (ЭТ-1 и РААС).
Метод выявления клеточных состояний и определение их количества при эпителиально-мезенхимальных переходах
В сложных биологических динамических системах состояния системы часто ассоциируются со стабильными режимами поведения (например, аттракторы) или характерными фазами процесса. Биологические системы являются объектами с высокой размерностью, и их состояния характеризуются множеством показателей. Этот факт делает задачу обнаружения таких состояний сложно выполнимой, а рассмотрение низкоразмерных портретов системы часто не позволяет обнаруживать состояния систем. Статьи, посвященные обнаружению и визуализации таких состояний, обычно оперируют дву- или трёхмерными изображениями. Обнаружение таких состояний по данным многомерных временных рядов является ключевой задачей математической биологии и биофизики. Мы предложили использовать для обнаружения и визуализации состояний искусственную нейронную сеть SOM. В работе анализировался процесс эпителиально-мезенхимального перехода, определяющий клеточную пластичность, играющий огромную роль в клеточной и тканевой биологии и определяющий такие важные патологии, как рак. Нами было показано, что в динамике ЭМП содержится 6 состояний в 16-мерном пространстве. Предложенный метод позволяет выявлять и интерпретировать состояния многомерных биологических систем, что может быть использовано в поиске методов управления этими состояниями.
Переосмысление патогенеза отёка головного мозга: молекулярные механизмы за пределами классических моделей
В представленной статье рассмотрены современные аспекты патогенеза отёка головного мозга (ОГМ) с акцентом на новые молекулярные и клеточные механизмы, выходящие за пределы классических моделей, основанных лишь на разграничении цитотоксического и вазогенного вариантов. Подробно анализируется роль аквапоринов, в частности AQP4, как ключевых регуляторов водного обмена в мозговой ткани, а также нарушение работы глимфатической системы, что приводит к замедлению клиренса интерстициальной жидкости и накоплению патологических метаболитов. Рассматривается митохондриальная дисфункция как источник энергетического дефицита и генерации свободных радикалов, усиливающих клеточное повреждение. Особое внимание уделено цитокиновому воспалению, которое формирует неблагоприятный фон для поддержания целостности нейронов и эндотелия. Иммунные механизмы представлены в виде данных об участии аутоантител к компонентам гематоэнцефалического барьера и к AQP4, что способствует моделированию хронического отёчного компонента и поддерживает длительное течение патологического процесса.
Динамика функционального состояния участников Российской Антарктической экспедиции во время морского перехода к ледяному континенту
Наблюдения за динамикой функциональных показателей участников антарктических экспедиций свидетельствуют о том, что первые сдвиги в психологическом статусе, состоянии регуляторных систем, энергетическом и пластическом метаболизме начинаются ещё до высадки на ледовом континенте, на пути к месту высадки. Цель исследования – проследить динамику психофизиологических показателей и индикаторов состояния сердечно-сосудистой системы и её автономной регуляции за время морского перехода из Санкт-Петербурга к Антарктиде (3 ноября – 8 декабря 2024 г.) Методика. В исследовании приняли участие 9 сотрудников 70-й Российской антарктической экспедиции (70-я РАЭ). На приборе «БиоМышь» модель KFP-01b (ООО НейроЛаб, РФ) проводили ежедневные тестирования психофизиологических показателей (время простой и сложной сенсомоторной реакции, время реакции на движущийся объект и тест на распределение внимания), а также вариабельности сердечного ритма (ВСР): длительность каждой регистрации составляла 90–120 с, анализировали статистические, геометрические и спектральные показатели ВСР. Кроме того, проводили регистрацию тонометром частоты сердечных совращений (ЧСС) и артериального давления (АД). Для облегчения оценки динамики показателей весь период наблюдения был разбит на 5 недельных интервалов, для каждого участника экспедиции рассчитывали средние величины за неделю. В качестве синхронного контроля использованы результаты оценки ВСР методом спироартериокардиоритмографии сотрудников ФГБНУ «НИИОПП» в Москве: пять еженедельных тестирований длительностью по 2 мин, также с одновременной регистрацией ЧСС и АД тонометром. Результаты. У участников экспедиции за первые три недели путешествия (по северному полушарию) динамики психофизиологических показателей выявлено не было. В параметрах сердечно-сосудистой системы обнаружено снижение ЧСС, тенденция к снижению пульсового АД и тенденция к снижению стресс-индекса. В контрольной группе динамики ни по одному из оцениваемых показателей не было, однако при межгрупповых сравнениях динамики была обнаружена тенденция к наличию статистических различий по показателю RMSSD. На интервале 1–5 недель у участников экспедиции мы выявили тенденцию к появлению запаздывания в реакции на движущийся объект; по другим психофизиологическим показателям динамики обнаружено не было. В показателях сердечно-сосудистой системы выявлена тенденция к снижению ЧСС и тенденция к возрастанию RMSSD. В контрольной группе из показателей сердечно-сосудистой системы была обнаружена только тенденция к снижению величины пульсового АД. Единственным показателем, чья динамика на данном временном отрезке имела статистически значимые межгрупповые различия, была величина RMSSD. Заключение. Полученные данные свидетельствуют о том, что в экспедиции к Антарктиде на этапе морского перехода к ледовому континенту психофизиологические показатели стабильны. Однако в этот период обнаруживаются первые признаки изменения в работе регуляторных систем организма в виде снижения симпатических влияний и, наоборот, возрастания активности парасимпатического звена автономной регуляции.
Некоторые патогенетические механизмы формирования зрительных нарушений у пациентов с дисциркуляторной энцефалопатией
Актуальность. Изменения, происходящие в организме при дисциркуляторной энцефалопатии (ДЭ), не могут не влиять на структурно-функциональное состояние зрительной системы и определять тем самым развитие клинически развитой, либо латентной формы ишемического поражения органа зрения, представляющего собой сочетанную или коморбидную форму заболевания. Целью исследования явилась оценка регионарного мозгового кровотока и степени расстройства ретинальной и хориоидальной микроциркуляции и их взаимосвязь со структурно-функциональными признаками зрительной системы у пациентов с ДЭ и в сочетании с хронической ишемической оптической нейропатией (ХИОН). Материалы и методы. В исследовании приняли участие 85 человек (мужчин 48%, женщин 52%) в возрасте от 60 до 75 лет. По результатам обследования было сформировано 3 группы пациентов: 1 – пациенты с сочетанием ДЭ и хронической ишемической оптической нейропатией (n = 34); 2 – пациенты с ДЭ и отсутствием морфофункциональных изменений зрительного анализатора (n = 30); 3 – лица сопоставимого возраста без характерных нейровизуализационных изменений головного мозга, отсутствием структурно-функциональных нарушений органа зрения (n = 21). Результаты. У пациентов с «изолированной» ДЭ по сравнению с контролем выявлено повышение тонуса крупных сосудов мозга; снижение плотности парафовеолярных капилляров фовеолярной аваскулярной зоны; общей плотности перфузии поверхностного сосудистого сплетения; плотности капилляров нижней половины глубокого сосудистого сплетения парафовеолярной области; плотности сосудов в нижней половине радиального перипапиллярного сплетения. У пациентов с ДЭ и ХИОН по сравнению с контролем выявлено повышение тонуса средних и мелких артерий мозга; уменьшение систолического притока крови к головному мозгу за период одного сердечного цикла в каротидном и вертебробазилярном бассейнах; повышение дикротического индекса в каротидных бассейнах; снижение показателя венозного оттока крови; снижение плотности перфузии фовеолярной аваскулярной зоны сетчатки. У этих пациентов по сравнению, как с контролем, так и с группой лиц с «изолированной» ДЭ снижена скорость кровотока в системе сонных артерий, увеличена толщина комплекса «интима-медиа», степень стеноза в бифуркациях общих сонных артерий; площадь и периметр фовеолярной аваскулярной зоны; диффузное разрежение плотности капилляров во всех зонах; снижена плотность капиллярного русла поверхностного сосудистого сплетения, особенно в верхней половине парафовеолярной зоны; плотность всего микроциркуляторного русла. Заключение. Показатели структурно-функциональных изменений зрительной системы, мозгового кровообращения и микроциркуляции глаза взаимосвязаны у пациентов с ДЭ в сочетании с ХИОН.
хроническая ишемическая оптическая нейропатия
Влияние полисахаридов календулы лекарственной на морфофункциональные особенности реакций тимуса и селезенки крыс при плавательном стрессе
Актуальность. Широкое распространение стрессовых факторов стимулировало активное исследование их экспериментальных моделей, таких как травматический, термический и другие виды стрессов, с целью поиска эффективных методов защиты и профилактики их негативных последствий. Исследования показывают, что стресс вызывает существенные изменения в иммунной системе и гемопоэтических органах, что требует глубокого понимания механизмов адаптации. Особенно перспективным направлением является изучение натуральных адаптогенов, таких как пектины из соцветий календулы, которые могут способствовать защите организма. Расширение доказательной базы их эффективности важно для разработки новых методов борьбы со стрессом и его осложнениями. Материалы и методы. Объект исследования – крысы-самцы линии Wistar, разделённые на три группы: (I) интактные; (II) подвергшиеся плавательному стрессу; и (III) получавшие ежедневно по окончании каждого эпизода плавательной нагрузки раствор ПСК (в/б, в дозе 0,1 г/кг массы тела). В эксперименте использовали метод принудительного плавания, внутрибрюшинное введение ПСК или физиологического раствора, гистологические и морфометрические исследования тимуса и селезёнки. Исследование соответствовало требованиям этики и стандартам лабораторной практики. Результаты. Плавательный стресс вызвал достоверное снижение массы тимуса, особенно на 3-й сутки, с последующим незначительным восстановлением к 7-м суткам, которое было более выраженно при введении ПСК. Гистологические исследования показали, что стресс приводил к разрушению структуры тимуса, утрате границ между слоями и появлению признаков инволюции, введение ПСК смягчало изменения. Аналогичные изменения наблюдались и в селезёнке, где на 3-й сутки отмечалось снижение массы и объёма белой пульпы, с постепенным восстановлением к более поздним срокам. В периферической крови уменьшалось содержание лимфоцитов, что свидетельствовало о снижении иммунного статуса. Выводы. Регулярное введение раствора ПСК при плавательном стрессе у крыс замедляет инволюцию тимуса, стабилизирует его структуру, ускоряет восстановление селезёнки и снижает лимфоцитопению при плавательном стрессе.
Аутопробиотические капсулы на основе Lactobacillus spp. как средство профилактики дисбиотических нарушений микробиоты влагалища у испытательниц в годовом изоляционном эксперименте «SIRIUS-23»
Известно, что продолжительное нахождение в изолированных условиях приводит к существенному снижению защитных функций организма. Особенно актуальным является вопрос изменения микробиоты женских половых органов и разработка инновационных методов профилактики и коррекции возникающих нарушений, поскольку недавние исследования убедительно показали ухудшение состояния микробиоты влагалища и цервикального канала в условиях длительной изоляции. Цель исследования: изучить влияние пробиотических препаратов на основе аутологичных штаммов Lactobacillus spp. на микрофлору влагалища у женщин в условиях длительной изоляции. Методика. Из образцов отделяемого влагалища участниц эксперимента были выделены штаммы Lactobacillus spp. Препараты в виде капсул применялись дважды: в первые 30 дней изоляции и за 30 дней до её окончания с перерывом на менструацию (5–6 дней). В течение эксперимента (на 36-е, 64-е, 102-е, 123-и, 186-е, 256-е и 339-е сутки), а также до и после окончания изоляции проводилась оценка качественного и количественного состава микробиоты влагалища испытательниц. Идентификация микроорганизмов осуществлялась с помощью MALDI-TOF-MS анализа. Результаты показали, что аутопробиотический препарат стабилизировал влагалищную микробиоту. Эффект от препарата сохранялся минимум в течение 64 суток. На 102-е сутки изоляции наблюдалось увеличение количества условно-патогенных микроорганизмов (УПМ) с одновременным снижением количества Lactobacillus spp., что, вероятно, связано с нештатной ситуацией на 95–114-е сутки изоляции, в течение которой у экипажа наблюдался дефицит продуктов питания и воды, а также психоэмоциональным напряжением перед предстоящей напланетной деятельностью, запланированной на 125–129-е сутки изоляции. К концу изоляции (339-е сутки) снизилось количество УПМ и отмечалось достоверное увеличение количества вида L. vaginalis. Через 10 суток после выхода из изоляции зафиксировано снижение всех УПМ и увеличение численности вида L. crispatus, который составлял основу аутопробиотического препарата у всех испытательниц. Препарат сохранил свою эффективность даже после длительного хранения при температуре +4°C в течение года. Заключение. Аутопробиотические капсулы на основе вагинальных лактобацилл продемонстрировали способность поддерживать здоровую вагинальную микробиоту и предотвращать развитие дисбиотических состояний, что может использоваться впоследствии в длительных космических миссиях или на лунной базе.
Физическое развитие детей первого года жизни с погранично сниженными показателями неонатального скрининга на первичные иммунодефициты
Изучение особенностей развития детей раннего возраста имеет важное значение для решения задач, направленных на обеспечение их здоровья. Для выявления тяжелых форм врождённых иммунодефицитных состояний в рамках расширенного неонатального скрининга проводится количественная оценка кругов эксцизии рецепторов Т-клеток (TREC) и кругов эксцизии делеции-рекомбинации каппа (KREC) в сухих пятнах крови. Новорожденные, у которых количественные значения TREC и KREC превышают скрининговый порог (≥100 копий на 105 лейкоцитов), но не достигают нижней границы референсного интервала (для TREC – 460 копий, а для KREC – 270 копий на 105 клеток), как правило, остаются вне зоны внимания педиатрической службы. Цель исследования: изучить изменения основных показателей физического развития в течение первого года жизни у детей с погранично сниженными показателями неонатального иммунологического скрининга. Материалы и методы. Проанализированы амбулаторные карты 45 детей, у которых по результатам расширенного неонатального скрининга были выявлены показатели TREC и KREC ниже референсных значений, но превышающие скрининговый порог для первичных иммунодефицитов (основная группа), и 90 детей, имевших результаты TREC и KREC в пределах нормативных значений (контрольная группа). Оценка показателей длины и массы тела у детей осуществлялась при рождении, в 1 месяц, 3, 6, 9 и 12 месяцев. Результаты. В течение первого года жизни дети основной группы демонстрировали превышение показателей массы тела по сравнению с контрольной группой сверстников, достигавшее к 12 месяцам статистически значимого уровня (р < 0,05). Установлено также статистически значимое превосходство ростовых показателей у детей основной группы на всех этапах исследования (р < 0,05). Выявленная тенденция к увеличению весоростовых показателей у детей основной группы наблюдалась независимо от пола. Заключение. Полученные данные свидетельствуют о наличии взаимосвязи между показателями физического развития детей на первом году жизни и их иммунным статусом при рождении, оцененного в рамках неонатального скрининга на основании определения TREC и KREC в сухих пятнах крови.