Десятая Всероссийская медико-биологическая конференция молодых исследователей

Вид материалаДокументы

Содержание


Афферентная иннервация толстой кишки
Получение контрольных плазмид для скрининга мутаций в гене рецептора липопротеинов низкой плотности с помощью амплификации днк в
У спортсменов
Москва, Россия
MYF6 с проявлением физических качеств и составом мышечных волокон человека. В гене MYF6
К изучению фактического питания учащихся спортивных школ
Морфофункциональное состояние головного мозга крыс при парентеральном действии озона
Осцилляции длительности реполяризации и уязвимость сердца к развитию желудочковых тахиаритмий при гипотермии
Материалы и методы.
Подобный материал:
1   ...   7   8   9   10   11   12   13   14   ...   45

Афферентная иннервация толстой кишки

А.А. Дорофеева, асп.

Институт физиологии им. И.П.Павлова РАН, лаборатория кортико-висцеральной физиологии. Санкт-Петербург, Россия


Тазовый нерв - это основной коллектор интероцептивной информации, поступающей в сакральный отдел спинного мозга от рецепторов толстой кишки. Организация афферентного представительства толстой кишки в сакральных спинальных ганглиях исследована недостаточно, так как в большинстве работ применялась аппликация раствора ретроградного нейронального маркера на центральный отрезок данного нерва. Цель работы - исследование локализации чувствительных нейронов сакральных спинальных ганглиев, осуществляющих афферентную иннервацию толстой кишки. Работа выполнена на взрослых кошках с использованием методики ретроградного аксонального транспорта пероксидазы хрена. Раствор маркера вводили под серозную оболочку восходящей (n=4), поперечной (n=5), нисходящей (n=18) частей ободочной кишки и прямой кишки (n=3). На замораживающем микротоме изготавливались продольные срезы ганглиев толщиной 50 мкм, которые обрабатывались по модифицированной методике М.Мезулама. После введения раствора маркера в область восходящей ободочной кишки меченые клетки выявлены билатерально в спинальных ганглиях SII – SIII (62 и 38% от общего числа меченых клеток, соответственно). После введения раствора маркера в область поперечной ободочной кишки меченые клетки обнаружены также исключительно в спинальных ганглиях SII - SIII (42.2 и 57.8% соответственно). Максимальное число меченых клеток наблюдалось в ганглии SIII, однако эти различия не превосходили порога значимости. После инъекций маркера в область нисходящей ободочной кишки меченые клетки располагались билатерально в SI - SIII ганглиях, при этом большинство чувствительных меченых нейронов было обнаружено в сакральном ганглии SII (84% от общего числа меченых клеток), а в спинальных ганглиях SI и SIII - 7 и 9%, соответственно. При введении маркера в область прямой кишки максимальное количество меченых клеток также обнаружено в ганглии SII (73% от общего числа меченых клеток). Количество меченых нейронов в ганглиях SI и SIII составило 11 и 16%, соответственно. Значимой билатеральной асимметрии в распределении меченых нейронов не было обнаружено.

Сакральные ганглии обеспечивают чувствительную иннервацию дистальных отделов толстой кишки в большей степени, чем ее проксимальных частей. Наибольшее количество чувствительных нейронов, иннервирующих толстую кишку, располагается в спинальных ганглиях SII.


особенности Моторных ответов разных отделов толстой кишки на микростимуляцию нейронов сакрального парасимпатического ядра

А.А. Дорофеева, асп.

Институт физиологии им. И.П.Павлова РАН, лаборатория кортико-висцеральной физиологии. Санкт-Петербург, Россия

Основная масса исследований касающихся функциональных особенностей нейронов сакрального парасимпатического ядра (SPN) посвящена изучению моторных реакций мочевого пузыря. Вместе с тем большое количество клинических наблюдений указывает на важную роль этого ядра в регуляции моторной функции толстой кишки. Полученные нами ранее морфологические данные показали, что наибольшее количество нейронов SPN, иннервирующих толстую кишку, расположено в SII сегменте спинного мозга. В этой связи возникло предположение, что микростимуляция клеток именно этого сегмента будет вызывать наиболее выраженные изменения моторной активности толстой кишки.

В опытах на 9 наркотизированных кошках (уретан, 1.5 мг/кг, в/б) изучены моторные реакции проксимальной (восходящий и поперечный участки), нисходящей ободочной и прямой кишки на микростимуляцию нейронов SPN спинного мозга. Микростимуляция нейронов осуществлялась сериями прямоугольных импульсов тока 100 - 1000 мкА, 0.5 мс, 10 Гц, с помощью вольфрамовых микроэлектродов диаметром кончика 50 мкм и сопротивлением 100 кОм. Регистрация моторных реакций толстой кишки производилась баллонографическим методом одновременно во всех исследованных отделах толстой кишки. Координаты мест стимуляции соответствовали расположению SPN.

Микростимуляция нейронов SPN вызывала возбудительные моторные реакции во всех отделах толстой кишки. Однако наиболее значительное повышение внутрикишечного давления наблюдалось при стимуляции нейронов, расположенных в сегменте SII. В наибольшей степени это было характерным для прямой кишки (294 ± 22 % по отношению к исходному). При этом моторные ответы прямой кишки возникали с наименьшим латентным периодом (1.1 ± 0.2с), по сравнению со стимуляцией нейронов сегментов SI и SIII. В целом выраженность моторных ответов, исследованных участков толстой кишки, на стимуляцию нейронов SPN возрастала в каудальном направлении.

Таким образом, наши результаты показывают, что нейроны SPN в большей степени контролируют моторную деятельность дистальных отделов толстой кишки, чем ее проксимальных и свидетельствуют о доминирующем значении нейронов SPN, расположенных в сегменте SII в этих процессах.

ПОЛУЧЕНИЕ КОНТРОЛЬНЫХ ПЛАЗМИД ДЛЯ СКРИНИНГА МУТАЦИЙ В ГЕНЕ РЕЦЕПТОРА ЛИПОПРОТЕИНОВ НИЗКОЙ ПЛОТНОСТИ С ПОМОЩЬЮ АМПЛИФИКАЦИИ ДНК В РЕЖИМЕ РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ

П.Б. Дроздова, учащ.

Научно-исследовательский институт экспериментальной медицины РАМН, Отдел молекулярной генетики; Санкт-Петербургский городской Дворец творчества юных. Санкт-Петербург, Россия


Успешность внедрения диагностических тестов в практику медицины во многом зависит от удобства их использования и возможности одновременно применять их для большого числа образцов. В полной мере этим критериям отвечают методы поиска мутаций с помощью амплификации ДНК в режиме реального времени, не требующих проведения электрофоретического анализа. Семейная гиперхолестеринемия (СГ) является частым моногенным заболеванием человека, приводящим к атеросклерозу и инфарктам миокарда. Она обусловлена мутациями в гене рецептора липопротеинов низкой плотности (ЛНП). Одной из часто встречающихся мутаций этого гена в Санкт-Петербурге является трехнуклеотидная делеция 652-654delGGT, приводящая к отсутствию глицинового остатка в 197 положении зрелого белка и к мисфолдингу белка и потому часто называемой G197del. Ранее был предложены праймеры и зонды для обнаружения делеции 652-654delGGT с помощью ПЦР в режиме реального времени. Нашей задачей было получение плазмид с нормальным и мутантным аллелем гена рецептора ЛНП, которые могли быть использованы в качестве контролей в этих экспериментах.

Для решения поставленной задачи мы амплифицировали ДНК гетерозиготного по мутации G197del пациента с помощью ПЦР и лигировали ДНК с линеаризованной плазмидой pBluescript. Лигазной смесью трансформировали клетки кишечной палочки штамма DH5альфа. Рекомбинантов отбирали на среде с ампициллином и хромогеном X-Gal. Колонии, несущие вставку, были белого цвета, а без вставки – голубого. Далее клоны с мутантным аллелем идентифицировали методом гетеродуплексного анализа.

В результате работы были получены плазмиды с мутантным фрагментом гена рецептора ЛНП и плазмиды с фрагментом гена без мутации. Данное исследование финансировалось из средств гранта РФФИ № 05-04-48235.


АНАЛИЗ полиморфизма гена myf6 У СПОРТСМЕНОВ

А.М. Дружевская, асп., Е.В. Любаева, н.с., И.И. Ахметов, асп.

Санкт-Петербургский НИИ физической культуры, Санкт-Петербург.

ГНЦ РФ Институт медико-биологических проблем РАН.

Москва, Россия


Миогенные регуляторные факторы – MyoD, myf5, миогенин и myf6 (геркулин) – отвечают за развитие и дифференцировку миобластов на эмбриональной стадии. У взрослых людей сателлитные клетки активируются лишь при повреждении мышцы и экспрессируют MyoD и myf5. Заключительную дифференцировку осуществляют миогенин и myf6, обеспечивая слияние новообразованных миоцитов друг с другом или с имеющимися миотубами. Также имеются данные о вовлечении миогенного фактора myf6 в процессы мышечной гипертрофии и изменения соотношения типов мышечных волокон в процессе силовой тренировки.

Цель исследования состояла в изучении ассоциации полиморфизма гена MYF6 с проявлением физических качеств и составом мышечных волокон человека. В гене MYF6 для исследования выбран C964T полиморфизм в нетранслируемой области мРНК (rs3121) с частотой встречаемости минорного C аллеля в Европейской популяции 40,8%. ДНК 150 спортсменов высокой квалификации 4 видов спорта и 182 человек контрольной группы (жители Санкт-Петербурга) выделяли из эпителиальных клеток ротовой полости щелочной экстракцией либо сорбентным способом. Генотипирование осуществляли анализом полиморфизма длин рестрикционных фрагментов. У 80 обследуемых (54 человека, не занимающиеся спортом, и 26 конькобежцев-многоборцев) определяли состав и площадь поперечного сечения (ППС) мышечных волокон с помощью иммуногистохимического анализа. Частота генотипов и аллелей по MYF6 среди жителей Санкт-Петербурга (С – 42,3%) не отличалась от значений для Европейской популяции. Статистически значимых различий между контрольной группой и группой спортсменов обнаружено не было (С – 39,7%). Однако при сравнении групп спортсменов различных видов спорта выявлено различие по генотипам и аллелям между спортсменами-стайерами (триатлон) и спринтерами (бег 100-400 м): СС – 3.4% против 23.4%, p=0.024; TT – 41.4% против 29.8%, p=0.003; C – 31.0% против 46.8%, p=0.06. Не обнаружено статистически значимых различий в составе и ППС мышечных волокон у носителей различных генотипов по MYF6 среди обследуемых, не занимающиеся спортом. Среди спортсменов выявлена линейная тенденция к увеличению ППС медленных мышечных волокон (CC - 5280.3±163.9 мм2 → CT - 5511.1±220.42 мм2 → TT - 6196.2±378.7 мм2). Полученные результаты требуют проведения дальнейших исследований на больших выборках спортсменов.


К вопросу о механизме ингибирующего влияния аквакомплекса глицеросольвата титана на индуцированный апоптоз энтероцитов

А.Е. Друй, студ., Д.Ю. Гребнев, асп.

Уральская государственная медицинская академия,

Кафедра патологической физиологии. Екатеринбург, Россия


Ранние постлучевые реакции, в том числе, осложнения лучевой терапии, обусловлены массовой элиминацией клеток, которая включает некротическую гибель, возникающую во время или сразу после окончания действия ионизирующего излучения, и апоптотическую гибель, индуцированную повреждением ДНК. Это приводит к резкому снижению клеточности (опустошению) ворсин и крипт слизистой оболочки тощей кишки, что определяет развитие лучевых нарушений со стороны пищеварительного тракта (тошнота, рвота, диарея). Изучение экзогенного воздействия на апоптоз без нарушения работы ферментов регуляции клеточного цикла и репарации для ограничения элиминации клеток после воздействия повреждающего фактора явилось целью настоящей работы. При использовании методики выявления апоптотически гибнущих клеток на основании феномена экстернализации фосфатидилсерина, определяемого AnnexinV-FITC было обнаружено ингибирующее влияние аквакомплекса глицеросольвата титана (АГТ) на индуцированный гамма-излучением апоптоз энтероцитов слизистой оболочки тощей кишки крыс линии Wistar при внутрибрюшинном введении в дозах 2,5 и 1,0 г/кг (апоптотический индекс 9,440,63 и 11,390,99 при P<0,05 соответственно, по сравнению с контролем - 13,490,81). Вероятно, влияние АГТ на апоптоз реализуется посредством взаимодействия титана с цитохромом c. Для доказательства гипотезы производилось фотометрическое определение концентрации свободного железа в растворе при инкубации цитохрома c и АГТ (37С, 24 ч), которая составила 58,052,54 мкмоль/л, что достоверно выше расчетной концентрации, т.е. алгебраической суммы концентраций железа в растворах цитохрома c и АГТ с учетом их соотношения - 45,372,06 мкмоль/л при P=0,003. Прирост концентрации, очевидно, обусловлен выходом в раствор свободного железа как продукта реакции титана с цитохромом c и инактивацией последнего как апоптогенного фактора. В данном случае иммортализация клетки является временной, так как экзогенный титан элиминируется через 24 часа после введения АГТ – на 52%, а цитохром с выходящий из митохондрий при гиперэкспрессии индукторов апоптоза остается интактным. Ферменты репарации инактивируются только после активации инициирующих каспаз. В случае если генетическая нестабильность клетки будет сохраняться, программа апоптоза будет реализована, следовательно, не будет наблюдаться накопления генетически поврежденных клеток.


К ИЗУЧЕНИЮ ФАКТИЧЕСКОГО ПИТАНИЯ УЧАЩИХСЯ СПОРТИВНЫХ ШКОЛ

К.Т. Дустов, асп.

Каршинский государственный университет,

Химико-биологический факультет, Кафедра физиологии.

Карши, Узбекистан


Как известно, исследование фактического питания учеников спортивных школ имеет немаловажное значение, так как потребность организма юных спортсменов к пищевым веществам определённым образом отличается от потребности их ровесников общеобразовательных школ в связи с их особенностью энергетических затрат. Поэтому изучение потребностей учащихся спортивных школ к основным пищевым веществам (белки, жиры и углеводы), витаминам и минеральным элементам имеет определённое, как теоретическое, так и практическое значение. Дефицит тех или других пищевых веществ, который происходит по объективным и субъективным причинам, особенно у юных спортсменов, может повлиять не только на их спортивные результаты, но и на состояние здоровья через определённые физиологические и биохимические изменения (И.М. Калинский, А.И. Пшендин, 1985; В.И. Смоляр, 1991).

Мы сделали попытку изучить фактическое питание 14-17-летних спортсменов-курашистов, обучающихся в Каршинском колледже Олимпийского резерва. Исследования проводились опросно-анкетным методом. Химический состав пищевых продуктов определяли на основании специальных таблиц (Химический состав пищевых продуктов. Под. ред. И.М. Скурихина, М.Н. Волгарёва, Кн. 1-2, М., 1987). Полученные результаты показывают, что обеспеченность основными пищевыми веществами – белками, жирами и углеводами - у испытуемых составляет соответственно 73,6, 87,2 и 104,7 % по отношению к норме. В дневном рационе учащихся спортсменов из витаминов встречались: тиамин – 66,3 %, рибофлавин - 56 %, аскорбиновая кислота - 54,8 %, из минеральных веществ: фосфор - 83 %, магний - 72,6 %, железо - 60,2 %.

Таким образом, содержание белков, жиров, всех изученных нами витаминов и отдельных минеральных веществ, в частности железа, в рационе спортсменов ниже нормы, что не может не повлиять на нормальное физиологическое состояние, показатели здоровья и спортивных результатов учащихся колледжа.

По нашему мнению, одним из путей исправления отмеченных недостатков в питании изученного контингента является проведение разъяснительной работы по основам рационального питания среди самих учащихся - спортсменов, тренеров, родителей, а также руководящего состава учебных заведений через факультативные занятия, лекции, публичные выступления и т.д.


МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ ГОЛОВНОГО МОЗГА КРЫС ПРИ ПАРЕНТЕРАЛЬНОМ ДЕЙСТВИИ ОЗОНА

О.С. Евдокимова, м.н.с.

Нижегородская государственная медицинская академия.

Нижний Новгород, Россия


Центральная регуляция функций органов и систем организма является актуальной проблемой современной нейробиологии, поэтому при различных воздействиях на организм необходимо учитывать функциональное состояние головного мозга как высшего органа управления. Целью данной работы явилось изучение влияния озонированного физиологического раствора (ОФР) на динамику поведения и структуру головного мозга крыс после воздействия. Эксперименты выполнены на белых нелинейных крысах-самцах, массой 200-250г. Введение ОФР с концентрацией озона в физиологическом растворе 0,7, 1,7, 2,5мкг/мл осуществляли внутрибрюшинно однократно в количестве 1 мл. Для оценки поведения животных использовали установку «открытое поле», где регистрировали следующие показатели поведенческой активности крыс: горизонтальная и вертикальная двигательная активность, время замирания животных, число актов груминга, дефекации, мочеиспускания, а также количество реакций принюхивания, верчения и пячения. Воздействие ОФР на структуру нейронов и ткани мозга оценивали по степени выраженности периваскулярного, перинейронального и перинуклеарного отека, а также по расположению хроматина в ядре, наличию ядрышек. Исследования показали, что изменение структуры неокортекса наиболее выражены через 14 суток после применения ОФР: выраженные отеки, агрегация хроматина, отсутствие ядрышек, в некоторых случаях при введении ОФР с высокой концентрацией озона – выпадение нейронов. Через 30 дней отмечалась тенденция к уменьшению отека, увеличению активно функционирующих нейронов. К 60 суткам структура коры головного мозга не отличалась от исходной после введения ОФР с низкой концентрацией озона, тогда как при применении высокой концентрации озона сохранялся умеренно выраженный отек. Изучение поведения животных показало, что применение ОФР с низкой концентрацией озона не оказывало влияния на поведение животных, со средней концентрацией озона - выявило тенденцию к увеличению двигательной и ориентировочно-исследовательской активности животных. Введение ОФР с высокой концентрацией озона оказывало угнетающее действие на показатели ориетировочно-исследовательской и двигательной активности крыс, сохраняющееся в течение 14 суток после воздействия. Однократное применение ОФР не влияло на показатели тревожно-фобического состояния крыс.


ОСЦИЛЛЯЦИИ ДЛИТЕЛЬНОСТИ РЕПОЛЯРИЗАЦИИ И УЯЗВИМОСТЬ СЕРДЦА К РАЗВИТИЮ ЖЕЛУДОЧКОВЫХ ТАХИАРИТМИЙ ПРИ ГИПОТЕРМИИ

Ю.В. Егоров, асп., В.С. Артюхов, студ., А.В. Глухов, н.с.

Российский Кардиологический научно-производственный комплекс Росздрава. Москва, Россия


Введение. В отличие от зимнеспящих животных, человек и большинство млекопитающих имеют ограниченную устойчивость к холоду: охлаждение ниже 27ºC увеличивает уязвимость сердца к развитию фибрилляции желудочков (ФЖ). Среди возможных причин, обуславливающих развитие ФЖ при гипотермии, выделяют нарушение Са2+ гомеостаза. Одним из индикаторов, отражающих внутриклеточные колебания [Са2+], являются осцилляции длительности потенциалов действия (ДПД). При достаточно большой амплитуде подобных осцилляций возможно возникновение блока проведения возбуждения, формирование контура re-entry и развитие ФЖ. В то же время, появление реполяризационных осцилляций во время гипотермии, а также наличие корреляции между этими осцилляциями и развитием желудочковых аритмий до сих пор не исследовано.

Материалы и методы. Исследование выполнено на изолированных перфузируемых по Лангендорфу сердцах зимних гибернирующих сусликов Spermophyllus undulatus (n=6) и кроликов (n=6) в диапазоне температур от 37°C до 17°C с помощью оптического картирования электрической активности сердца при помощи CCD камеры (Dalsa, 500 кадров/с) и потенциал-чувствительного красителя di-4-ANEPPS.

Результаты. При понижении температуры у кроликов увеличивалась уязвимость сердца к электрически вызванной ФЖ (от 20% при 37оС до 60% при 17оС, p<0,05), а при 12оС сердце переставало работать. В то время как у сусликов сердце продолжало адекватно сокращаться при 3оС, и при этом аритмии не возникали. Гипотермия вызывала увеличение ДПД от 159±8 и 79±4 мс до 472±26 и 375±16 мс и амплитуды осцилляций ДПД (стандартного отклонения между последовательными ДПД) от 3,5±0,8 и 1,3±0,1 до 18,3±6,7 мс и 6,7±0,5 мс, для кроликов и сусликов при 37оС и 17оС соответственно. В то же время, не обнаружено корреляции между амплитудой осцилляций ДПД и вероятностью возникновения ФЖ.

Выводы. Результаты работы демонстрируют значительное увеличение амплитуды осцилляций ДПД при гипотермии, что может свидетельствовать о нарушении работы Са2+-транспортирующих систем кардиомиоцитов у негибернантов. Однако, механизм возникновения нарушений ритма у негибернантов при гипотермии, по-видимому, не связан с развитием осцилляций реполяризации, а определяется другими факторами, такими как увеличение дисперсии реполяризации и/или анизотропии проведения возбуждения.

Работа поддержана грантом РФФИ № 05-04-48311, а также грантом поддержки ведущих научных школ № НШ-6211.2006.7.


Баланс К и Na в организме интактных животных и с экспериментальной перевитой лимфосаркомой при воздействии высокоэнергетического импульсного излучения

В.В. Елагин, студ., Л.А. Белоусова, студ.

Нижегородская государственная медицинская академия,

НИИ Прикладной и Фундаментальной медицины, Группа физико-химических воздействий. Нижний Новгород, Россия


Баланс Na и K является одной из важнейших характеристик внутренний среды клетки и организма в целом. Однако при опухолевых процессах в организме происходят существенные ионные сдвиги. Известно, что под воздействием высокоэнергетического импульсного излучения (ВЭИ) в организме образуются свободные радикалы, которые влияют на структуру и функциональную активность клеточных мембран. Целью работы явилось изучение влияния ВЭИ на баланс Na и K в клетках костного мозга (КМ), лимфосаркомы Плисса (ЛС) и лимфоцитов (Л) крыс в эксперименте in vitro и на электролитный гомеостаз крыс в норме и с экспериментальной опухолью в эксперименте in vivo. Л выделяли, в градиенте фикол-урографин. Клетки КМ вымывали из бедренной кости. Клетки ЛС получали путем измельчения опухолевой ткани в растворе Хенкса. Работу проводили с концентрацией клеток 108 кл/мл. Клеток (1,5 мл) обрабатывали ВЭИ в течение 100 и 300 секунд. Контролем служили пробы, не подвергавшиеся воздействию. В эксперименте in vivo обработку животных ВЭИ проводили однократно и троекратно в течение 5 и 10 мин контролем служили животные, не подвергавшиеся воздействию. Концентрацию Na и K определяли с помощью наборов Sodium “E-D” и Potassium “E-FL”. Показано, что после воздействия в течение 100 сек и 300 сек на взвесь Л и клеток КМ интактных крыс, концентрация Na в супернатанте возрастала на 6-24%, концентрация K была снижена на 5-24% соответственно. При воздействии на клетки ЛС концентрация K снижалась на 7-24%, а Na возрастала на 12-18%.

В эксперименте in vivo показано, что при однократном воздействии на интактных животных в течение 5 и 10 мин. концентрация Na и К в плазме крови не изменялась. При троекратном воздействии в течение 5 и 10 мин. концентрация К в плазме крови снижалась в 2-3,89 раза, а в моче в 3,1 раза. При однократном воздействии на крыс с ЛС в течение 10 мин. концентрация Na в плазме крови повышалась в 1,2 раза, а в моче снижалась в 1,41раза по сравнению с контрольной серией животных с опухолью. При троекратном воздействии на область опухоли в течение 5 и 10 мин. концентрация Na в плазме крови снижалась в 1,5–2 раза, а моче повышалась в 2,2-4,5 раза по сравнению с контрольной серией без воздействия. Концентрации К в плазме крови была снижена в 3,27–2,18 раза, в моче в 4,01–3,75 раза.