научный журнал по биологии Биофизика ISSN: 0006-3029

БРАГИНА Е.Е., ГОМБЕРГ М.А., СЕРГИЕНКО В.И., СТОВБУН С.В., ТВЕРДИСЛОВ В.А. — 2014 г.

Гипотеза И.И. Мечникова о том, что ключ к продлению жизни лежит в заселении кишечника полезной микрофлорой, подтверждения не нашла. Любая микрофлора нуждается в питании и способна воспринимать организм человека исключительно как питательный субстрат. Деструкция базальных мембран, отграничивающих контактирующий сагрессивной микробиологической средой эпителий от более глубоких отделов организма, может приводить к развитию хронических воспалительных заболеваний и старению кожи как следствию инвазии микроорганизмов. На ультраструктурном уровне это было показано на примере простатита и возрастных изменений кожи. Сопряженный с проникновением микробов поток иммунокомпетентных клеток может вызывать аутоиммунные реакции за счет резкой смены молекулярного дизайна при межмембранном транспорте. Таким образом, физиологический процесс старения макроорганизма может рассматриваться как следствие его микробиологической деструкции.

2014

НЕЗВЕЦКИЙ А.Р., ОРЛОВ Н.Я., ОРЛОВА Т.Г., ПЕТРУХИН О.В. — 2014 г.

Методом pH -метрии в препаратах светоадаптированных наружных сегментов палочек сетчатки быка исследовано кинетическое поведение фосфодиэстеразы, активированной низкими концентрациями GTP (1-2 мкМ) при высоких и низких концентрациях свободных ионов кальция (= 100 мкМ и < 10 нМ соответственно). Полученные результаты согласуются с точкой зрения, в соответствии с которой время жизни активного состояния трансдуцина определяется не только функционированием известной системы RGS-белков, ускоряющих скорость гидролиза GTP в активном центре его а-субъединицы, но и до известной степени зависит и от концентрации свободных ионов Са 2+. П редполагается, что Са 2+-зависимой инактивации подвергается популяция «свободного» трансдуцина, т.е. белка, который активировался при взаимодействии с родопсином, но не успел вступить во взаимодействие с cGMP-специфичной фосфодиэстеразой за время, определяемое длительностью р азвития ответа фоторецепто ра.

АНОСОВ А.А., БАЛАШОВ И.С., БЕЛЯЕВ Р.В., ВИЛКОВ В.А., ГАРСКОВ Р.В., КАЗАНСКИЙ А.С., МАНСФЕЛЬД А.Д., ЩЕРБАКОВ М.И. — 2014 г.

Проведена неинвазивная глубинная акустическая термометрия мозга двух пациентов НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко РАМН, у которых частично отсутствовали кости черепа. Совместно с акустотермографией использовали и ИК-тепловидение для измерения температуры поверхности кожи. На основе экспериментальных данных восстановлена глубинная температура мозга: 37,3 ± 0,7 и 37,0 ± 0,3°С.

РЯБОВ В.А. — 2014 г.

Двухканальная регистрация акустических сигналов двух квазистационарных дельфинов дала основания полагать, что эхолокационная система дельфина более сложна, чем это обсуждалось ранее, и имеет по меньшей мере четыре сонара. В работе продолжены двухканальная регистрация, анализ и интерпретация функций акустических сигналов двух квазистационарных дельфинов с точки зрения физической акустики, теории сигналов и эхолокации. Полученные результаты указывают на то, что эхолокационная система дельфина имеет четыре органа, продуцирующие пять различных типов зондирующих сигналов, предполагающих различные механизмы обработки эхосигналов в слуховой системе дельфина, соответствующих шести различным типам сонаров. Результаты работы имеют значение для изучения эхолокационной системы Odontoceti и совершенствования эхолокационной техники.

2014

БАГАЦКАЯ А.Н., ГОРБИК П.П., МАЗУРЕНКО Р.В., МАХНО С.Н. — 2014 г.

Методом дифференциальной микрокалориметрии исследовано влияние частиц кремнезема, а также других высокодисперсных оксидов (0,05 масс.%) в водной суспензии дрожжевых клеток на интенсификацию процесса их ферментации в условиях эндогенного метаболизма. Показано, что в указанном интервале концентрации частиц гидрозоля кремнезема наблюдается интенсификация процессов жизнедеятельности дрожжевых микроорганизмов. Рассмотрены механизмы взаимодействия частиц SiO 2 как с поверхностью клеточного организма, так и с одним из продуктов метаболизма - двуокисью углерода. Установлено, что стимулирующим эффектом, но в меньшей степени, по сравнению с SiO 2, обладают также гидрозоли Al 2O 3 и TiO 2.

КОЛЕСИН И.Д. — 2014 г.

Смоделирована предэпидемическая циркуляция многовариантного возбудителя; проверено предположение о возможности формирования нового варианта в комбинации свойств циркулирующих вариантов.

НЕЧИПУРЕНКО Ю.Д. — 2014 г.

В обзоре продемонстрированы возможности применения статистической термодинамики для анализа связывания лигандов (антибиотиков, олигонуклеотидов и белков) с ДНК и РНК. Обратимое связывание лигандов с нуклеиновыми кислотами рассматривается на основании теории адсорбции. Представления о профиле вероятности связывания лигандов с ДНК позволяют не только наиболее полно количественно описать такое связывание, но промоделировать экспрессию в генах простейших организмов. Описание связывания лигандов с нуклеиновыми кислотами в настоящее время востребовано в самом широком контексте для экспериментальных систем р азных типов. Такие современные методы биотехнологии, как молекулярное конструирование или применение микрочипов, имеют в своей основе анализ и предсказание связывания лигандов с нуклеиновыми кислотами.

СИЛКИН Ю.А., СИЛКИНА Е.Н., СТОЛБОВ А.Я. — 2014 г.

Исследована способность эритроцитов морской костистой рыбы скорпены (S. porcus L.) к теплопродукции в условиях in vitro. Показано, что суспензии отмытых эритроцитов в течение продолжительного времени продуцируют тепло, а при добавлении дополнительного внеклеточного АТФ наблюдалось явление термоскачка. П редполагается, что наблюдаемый эффект обеспечивается за счет расщепления АТФ с выделением тепловой энергии экто-АТФазой плазматической мембраны эритроцитов рыб

МЕЗЕНЦЕВА Л.В. — 2014 г.

Компьютерное моделирование выявило наличие трех различных режимов кардиодинамики: линейный, режим «хаос 1-й степени» и режим «хаос 2-й степени». Настоящее исследование посвящено изучению устойчивости этих режимов по отношению к изменению начальных условий. Результаты исследований показали, что наибольшей устойчивостью отличается линейный режим. Для этого режима малые погрешности в значениях начальных условий не способны резко изменить исходную динамику RR-интервалов. Оба нелинейных режима кар-диодинамики являются неустойчивыми, причем степень неустойчивости режима «хаос 2-й степени» более высокая по сравнению с режимом «хаос 1-й степени». Результаты компьютерного моделирования подтверждают экспериментальные данные, свидетельствующие о наличии взаимосвязи между показателями степени упорядоченности сердечного ритма и показателями электрической стабильности сердца.

ВЕКШИН Н.Л., ФРОЛОВА М.С. — 2014 г.

Рассмотрены некоторые типичные артефакты, возникающие при использовании конфокальной флуоресцентной микроскопии при изучении структуры и динамики живых клеток. Обсуждается роль светорассеяния, подвижности, неспецифично сти окрашивания, локальных концентраций и др.

АНТИНА Е.В., КОЧЕРГИН Б.А., РУМЯНЦЕВ Е.В., СОЛОМОНОВ А.В. — 2014 г.

Изучено взаимодействие борфторидного комплекса |л-метил-3,3',5,5'-тетраметил-4,4'-дисульфо-2,2'-дипирролилметена (BODIPY) с бычьим сывороточным альбумином и его билирубиновым комплексом в водном растворе методами флуоресцентной и электронной спектроскопии. Взаимодействие осуществляется путем статического тушения флуоресценции белка и имеет преимущественно гидрофобный и электростатический характер. Значения констант взаимодействия составили (61,2 ± 2,8)-10 3 и (6,51 ± 0,3)-10 3 M -1. Показано, что при взаимодействии с белками наблюдается гипсо- и батоxpомный сдвиг полосы поглощения BODIPY. C использованием теории резонансного переноса энергии определены расстояния донор-лиганд, которые составили 2,88 и 2,46 нм для бычьего сывороточного альбумина и его билирубинового комплекса соответственно. П рименение синхронной флуоресцентной спектроскопии позволило выявить особенности влияния BODIPY на конформационные изменения белковых молекул. Установлено, что BODIPY эффективнее взаимодействует с альбумином по сравнению с его билирубиновым комплексом.

ГЛУШКОВА О.В., ЛУНИН С.М., НОВОСЕЛОВА Е.Г., НОВОСЕЛОВА Т.В., ПАРФЕНЮК С.Б., СМОЛИХИНА Т.И., ФЕСЕНКО Е.Е., ХРЕНОВ М.О. — 2014 г.

Исследовано влияние in vitro и in vivo нескольких ингибиторов активности сигнальных каскадов NF-kB, SAPK/JNK и рецептора TLR4 на функциональную активность иммунных клеток. Для исследований в условиях in vitro использовали макрофагальные клетки линии RAW 264.7, которые культивировали в присутствии каждого из следующих ингибиторов: IKK Inhibitor XII, SP600125, CLI-095 и OxPAPK (соответственно, ингибитор каскада NF-kB, каскада SAPK/JNK, а последние два соединения - ингибиторы активности рецептора TLR4). В целом все использованные ингибиторы не вызывали провоспалительного ответа в клетках RAW 264.7. Напротив, ингибитор каскада SAPK/JNK и особенно каскада NF-kB вызывали заметное угнетение продукции TNF-cc, IL-1, IL-6, IFN-y и IL-10 в клетках RAW 264.7. В этих же клетках присутствие ингибиторов в основном снижало «фоновый стрессовый ответ» макрофагов, в разной степени подавляя продукцию белков теплового шока, HSP72 и HSP90-a, и снижая уровень фосфорилирования сигнальных белков из каскадов NF-kB и SAPK/JNK. Результаты исследований in vitro показали, что наиболее эффективным был ингибитор активности каскада NF-kB. Именно этот ингибитор использовали в условиях in vivo путем внутрибрюшинного введения мышам-самцам линии Balb/C для выяснения его влияния на активность клеток иммунной системы. Результаты исследований in vivo показали, что IKK Inhibitor XII не вызывал провоспалительного ответа у животных, он снижал активность каскада NF-kB и уменьшал экспрессию белка HSP90-a в лимфоцитах селезенки мышей. Таким образом, среди всех исследованных соединений IKK Inhibitor XII является самым эффективным ингибитором, который может быть использован для снижения цитокинового и стрессового ответа при различных патологиях.

ЛЕВИН Г.Я., ПОПОВИЧЕВА А.Н., РОГОЗИН М.М., ШЕРЕМЕТЬЕВ Ю.А. — 2014 г.

Изучено влияние аденозина на форму, морфологию агрегатов и агрегационную способность эритроцитов, истощенных по АТФ. Показано, что истощение эритроцитов по АТФ приводит к изменению формы эритроцитов: дискоциты превращаются в эхиноциты. Агрегационная способность таких эритроцитов значительно снижалась в аутоплазме. Инкубация эхиноцитов с аденозином восстанавливала дискоидную форму эритроцитов и их агрегационную способность.

АСТАШЕВ М.Е., БЕЛОСЛУДЦЕВ К.Н., БОБЫЛЁВ А.Г., БРУСКОВ В.И., ГАПЕЕВ А.Б., ГУДКОВ С.В., ИВАНОВ В.Е., КАРП О.Э., ЧЕРНИКОВ А.В. — 2014 г.

Сследовано влияние биологически значимых анионов (сукцинат-, ацетат-, цитрат-, хлорид-, гидрокарбонат-, гидроортофосфат-, дигидроортофосфат-, нитрит-, нитрат-анионы) на процесс образования перекиси водорода и гидроксильных радикалов в воде под действием неионизирующих излучений: теплового, лазерного излучения с длиной волны 632,8 нм, соответствующей максимуму поглощения молекулярного кислорода и электромагнитного излучения крайне высоких частот. Установлено, что различные анионы могут приводить как к ингибированию процесса образования активных форм кислорода, так и к его увеличению. Гидрокарбонат- и сульфат-анионы, входящие в состав биологических жидкостей и лечебных минеральных вод, оказывают значительное, но противоположное друг другу влияние на продукцию активных форм кислорода, гидрокарбонат-анион является прооксидантом, сульфат-анион - анитиоксидантом. Рассмотрены различные молекулярные механизмы образования активных форм кислорода под влиянием исследованных излучений с участием данных анионов, которые могут влиять на биологические процессы сигнально-регуляторным способом и оказывать лечебное воздействие при физиотерапевтических процедурах.

БАЛТИН М.Э., БАЛТИНА Т.В., ЕРЕМЕЕВ А.А., КУЗНЕЦОВ М.В. — 2014 г.

Изучено влияние вибростимуляции опорных зон стопы на функциональное состояние мышц голени и содержание в них N 2A-изоформы тайтина у крыс в условиях моделируемой микрогравитации (модель вывешивания). Результаты исследования показали, что вибростимуляция опорных зон стопы у крысы в условиях гравитационной разгрузки может уменьшить падение амплитуды моторного ответа мышц голени и нежелательное снижение содержания тайтина.

БАЛТИН М.Э., БАЛТИНА Т.В., ЕРЕМЕЕВ А.А., КУЗНЕЦОВ М.В., ФЕДЯНИН А.О. — 2014 г.

Изучено влияние ежедневной трехчасовой вибростимуляции опорных зон стопы и трехчасового обычного передвижения на функциональное состояние камбаловидной, икроножной и большеберцовой мышц у крыс при 7- и 14-суточной гравитационной разгрузке. При 7-суточной разгрузке уменьшился вес камбаловидной мышцы, в то время как вес икроножной и большеберцовой мышц не изменился. Через 14 сут гравитационной разгрузки наблюдали уменьшение веса всех исследуемых мышц. Вибростимуляция стопы и опорная афферентация препятствовали потери веса икроножной и большеберцовой мышц в первую неделю разгрузки и уменьшали негативный эффект гравитационной разгрузки через 14 сут. Результаты показали, что амплитуда М-ответа в первые семь суток гравитационной разгрузки уменьшалась в большей степени в камбаловидной мышце, чем в икроножной и большеберцовой мышцах. К 14-м суткам наблюдали восстановление амплитуды М-ответа икроножной и большеберцовой мышц и увеличение у камбаловидной мышцы. Различные способы стимуляция стопы у крыс при гравитационной разгрузке имели положительный эффект относительно М-ответа - амплитуда ответа всех исследуемых мышц увеличилась. Показано, что вибростимуляция стопы у крысы или опорная афферентация способны противодействовать атрофии икроножной и большеберцовой мышц, вызванной гравитационной разгрузкой, и снижать ее эффекты на камбаловидной мышце.

БАРЫШЕВ М.Г., БАСОВ А.А., ДЖИМАК С.С., ТИМАКОВ А.А. — 2014 г.

Изучено влияние воды с пониженным по отношению к природному содержанием дейтерия на организм разных поколений лабораторных крыс в физиологических условиях, в ходе которых установлено, что наиболее существенное и быстрое снижение равновесия D /H наблюдалось в плазме крови (на 36,2%), а также в лиофилизированных тканях почки (на 15,8%). Менее выраженное уменьшение дейтерия характерно для тканей печени (на 9,3%) и сердца (на 8,5%). Была зафиксирована стабилизация скорости реакций изотопного обмена в крови и тканях изученных органов крыс, начиная со второго поколения. При этом на фоне введения в пищевой рацион воды с содержанием дейтерия 40 ppm также отмечено изменение морфофункциональных показателей у лабораторных животных, связанных с процессами адаптации к субстрессовому воздействию изотопного D /H градиента. В исследовании показано, что модификация только питьевого режима не позволяет существенно изменить содержание дейтерия в тканях метаболически активных органов, в связи с параллельным поступлением дейтерия в составе пищевых веществ растительного и животного происхождения.

ДАВЫДЮК А.В., МАРТУСЕВИЧ А.К., ПЕРЕТЯГИН С.П., СОЛОВЬЕВА А.Г. — 2014 г.

Изучена динамика окислительного и энергетического метаболизма и ферментных систем детоксикации крови животных с термической травмой при введении динитрозильных комплексов железа. Показано положительное действие динитрозильных комплексов железа на состояние про- и антиоксидантных систем крови у животных с экспериментальной термической травмой, имеющих выраженный окислительный стресс. Данный эффект проявляется в существенном снижении интенсивности (нормализации) процессов перекисного окисления липидов на фоне значимого нарастания антиоксидантных резервов плазмы крови. Аналогичные тенденции имеют место и в мембранах эритроцитов. Выявлено положительное действие динитрозильных комплексов железа на энергетический метаболизм эритроцитов, реализующееся посредством регуляции активности лактатдегидрогеназы и наблюдающееся уже на третьи сутки послеожогового периода. Установлено, что применение изучаемой депонированной формы NO способствует стимуляции каталитической активности альдегиддегидрогеназы у имеющих термическую травму крыс.