Geum.ru

Российская академия наук Программа фундаментальных исследований Президиума ран фундаментальные науки – медицине

Вид материалаПрограмма

Содержание


Разработка нового способа комплексной молекулярной диагностики субклинического гипотиреоза
Разработка акустоэлектронного датчика нового поколения для регистрации биоспецифических взаимодействий на примере препаратов баз
В.В.Игнатов, Б.Д.Зайцев, О.М.Цивилева, И.Е.Кузнецова, В.Е.Никитина
Саратовский филиал Института радиотехники и электроники РАН, Саратов
Lentinus edodes
Подобный материал:
1   ...   17   18   19   20   21   22   23   24   ...   74

РАЗРАБОТКА НОВОГО СПОСОБА КОМПЛЕКСНОЙ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ДИАГНОСТИКИ СУБКЛИНИЧЕСКОГО ГИПОТИРЕОЗА

Д.Г. Матишов, Е.Ф. Шин, А.В. Ларичкин

Южный научный центр РАН, Ростов-на-Дону


В настоящее время актуальным является сравнительный анализ специфичности и чувствительности результатов стандартных клиничес-ких методов исследования и современных биоаналитических методов диагностики субклинического гипотиреоза (СГ). Поэтому целью настоящей работы явился масс-спектральный анализ протеомного профиля плазмы крови для выявления основных белков-биомаркеров прогрессирования гипотиреоза на различных стадиях его развития, а также белков, участвующих во всасывании, распределении и метаболизме левотироксина у пациентов с СГ.

В исследование включено 26 пациентов с СГ (I исследуемая группа, средний возраст 43±3,2 года, соотношение мужчин и женщин 1:2), принимавшие левотироксин в дозе 50 мкг/сутки; 29 пациентов с СГ (II исследуемая группа, средний возраст 44±2,6 года, соотношение мужчин и женщин 1:2), принимавшие левотироксин в дозе 50 мкг/сутки. Контрольную группу составили 15 условно здоровых лиц. Оценку прогрессирования гипотиреоза и эффективности лечения в I группе пациентов проводили стандартным методом диагностики (анализ уровней тиреотропного гормона (ТТГ), тироксина (Т4), трийодтиронина (Т3) (ИФА), иммунологических параметров – CD3+; CD4+; CD8+; CD16+; CD25+; CD72+; CD95+ (проточная цитометрия), IL-1, TNF-α (моноклональные антитела), Ig G, M, A (метод радиальной иммунодифффузии); во II группе – стандартным диагностическим и новым биомолекулярным методом [протеомный анализ плазмы крови – с помощью двумерного электрофореза в полиакриламидном геле (2D-PAGE, BioRad), трипсинолиза (Promega) с поcледующим масс-спектрометрическим детектированием (MALDI-TOF-MS, Bruker), идентификацией в поисковой базе данных (Mascot) и измерением относительной плотности белков (PDQuest, Bio-Rad)]. Качество жизни оценивалось по шкале Zulewski-Bulewich (BI). Длительность исследования составила 3 месяца.

Обнаружен достоверный регресс клинической симптоматики в обеих группах исследования. В I группе пациентов обнаружено достоверным снижением ТТГ(p<0,005) и повышением Т4 (p<0,001). Средние уровни гормональных показателей во II группе пациентов не отличались от таковых здоровых лиц. В I группе пациентов средние значения уровней CD3+ (p<0,05); CD4+ (p<0,05); CD8+ (p<0,001); CD16+ (p<0,05); CD25+ (p<0,001), Ig A (p<0,05) статистически значимо увеличились, CD72+ (p<0,05); CD95+ (p<0,05), IL-1(p<0,001), TNF-α (p<0,001), Ig G (p<0,05), Ig M (p<0,05) – уменьшились. На фоне приема левотироксина во II группе пациентов зарегистрировано достоверное повышение интенсивности патогенетических белков: Na+/I- – симпортера (p<0,001); белка, связывающего тиреоидный гормон внутри клетки (p<0,001); тиреопероксидазы (ТПО) (p<0,001), ферментов дейодиназы DIO I (p<0,001), II (p<0,05), III (p<0,05) типа, рецепторов к тиреоидным гормонам типа β (p<0,001) и α (p<0,001), УДФ-глюкуронозилтрансферазы (p<0,05) при одновременном подавлении экспрессии рецепторов к ТТГ (рТТГ) (p<0,001), тироксин-связывающего глобулина (ТСГ) (p<0,001). Данные белки играют важную роль на различных уровнях патологического пути передачи сигнала в тиреоцитах, транспорте и метаболизме тиреоидных гормонов и реализации эффекта гормонов на уровне органов-мишеней.

Таким образом, выявлена корреляционная взаимосвязь между уровнем тиреодных гормонов и белками, участвующими в синтезе, транспорте и метаболизме тиреоидных гормонов у пациентов с субклиническим гипотиреозом, что, вероятно, свидетельствует о ранней диагностической значимости протеомных маркеров в развитии и прогрессировании гипотиреоза.


РАЗРАБОТКА АКУСТОЭЛЕКТРОННОГО ДАТЧИКА НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ БИОСПЕЦИФИЧЕСКИХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ НА ПРИМЕРЕ ПРЕПАРАТОВ БАЗИДИОМИЦЕТА LENTINUS EDODES

В.В.Игнатов1), Б.Д.Зайцев2), О.М.Цивилева1), И.Е.Кузнецова2), В.Е.Никитина1)

1) Институт биохимии и физиологии растений и микроорганизмов РАН, Саратов
2) Саратовский филиал Института радиотехники и электроники РАН, Саратов


Акустоэлектронные датчики могут стать весьма эффективным инструментом в исследованиях диагностически значимых взаимодей-ствий, реализуемых в разнообразных биосенсорных системах. Такие датчики, основанные на акустических волнах в пьезоэлектрических пластинах, могут быть разделены на две группы. В первой группе акустические волны распространяются по нормали к поверхности пластины, а звукопроводом является резонатор, колеблющийся по толщине. Во втором случае акустическая волна распространяется вдоль поверхности пластины (волны Лэмба и SH волны). В обоих случаях волны реагируют на изменение характеристик прилегающей к звукопроводу среды. Указанные изменения могут быть связаны с биоспецифическими взаимодействиями, происходящими как в твердом слое, так и в растворе биомакромолекул. Очевидно, что для получения полной информации об изучаемом взаимодействии оптимальным является сочетание обеих групп датчиков. Датчики первой группы позволяют определять такие физические характеристики взаимодействующих материалов, как модули упругости, плотность и вязкость, а также пределы их изменения. Далее, используя полученные данные, можно провести оптимизацию волноводов второй группы датчиков и выбрать тип волны для мониторинга во времени соответствующих биологических реакций. В этом плане весьма перспективным является исследование биоспецифических реакций с участием в качестве указанного твердого слоя или раствора биополимеров – изолятов высшего культивируемого гриба Lentinus edodes (шиитаке).

С помощью резонаторов на продольных и поперечных акустических волнах были измерены модули упругости, вязкость и плотность модельных объектов, сформированных на основе препаратов из биомассы и биологически активных веществ грибного происхождения. Мицелий шиитаке был выращен на агаризованной питательной среде, собран на разных стадиях морфогенеза (непигментированный мицелий, коричневая мицелиальная пленка, примордии) и использован в качестве твердых образцов в виде воздушно-сухой измельченной биомассы. Оказалось, что из всех характеризующих образцы параметров (плотность ρ, продольный с11 и поперечный с44 модули упругости, продольный η11 и поперечный η44 коэффициенты вязкости) наиболее заметным изменениям подвергается η11, а именно от 0.204 Н∙с/м2 у белого мицелия до 10-8 Н∙с/м2 у примордиев и коричневой пленки. Были также изучены образцы, представлявшие собой экстракты из мицелия, полученного методом глубинного культивирования на химически детерминированной среде. При использовании в качестве добавки к синтетической среде двухзарядных катионов меди была обнаружена ярко выраженная, по сравнению с другими вышеупомянутыми параметрами, зависимость η11 от концентрации катиона, в меньшей степени проявлялась зависимость η44 от концентрации Cu2+. Так, если для образцов контрольного эксперимента (среда в отсутствие Cu2+) значения величин η11 и η44 составили 10-8 Н∙с/м2 и 10-6 Н∙с/м2 соответственно, то при концентрации Cu(II) 5.10-4 моль/л значения η11 и η44 составили 2.1∙10-3 Н∙с/м2 и 6∙10-5 Н∙с/м2 соответственно.

Ранее мы обнаружили эффект усиления биосинтеза углеводсвязываю-щих белков-лектинов Lentinus edodes в присутствии меди (II). Проверку предположения о корреляции η11 и η44 с активизацией биосинтетических процессов грибной культуры в отношении белков и, в частности, лектинов предстоит провести в ходе дальнейших экспериментов.