Treadmill training effect on the myokines content in skeletal muscles of mice with a metabolic disorder model

The effect of treadmill training loads on the content of cytokines in mice skeletal muscles with metabolic disorders induced by a 16 week high fat diet (HFD) was studied. The study included accounting the age and biorhythmological aspects. In the experiment, mice were used at the age of 4 and 32 weeks, by the end of the experiment—respectively 20 and 48 weeks. HFD feeding lasted 16 weeks. Treadmill training were carried out for last 4 weeks six times a week, the duration 60 min and the speed from 15 to 18 m/min. Three modes of loading were applied. The first subgroup was subjected to stress in the morning hours (light phase); the second subgroup was subjected to stress in the evening hours (dark phase); the third subgroup was subjected to loads in the shift mode (the first- and third-weeks treadmill training was used in the morning hours, the second and fourth treadmill training was used in the evening hours). In 20-weekold animals, the exercise effect does not depend on the training regime, however, in 48-week-old animals, the decrease in body weight in mice with the shift training regime was more profound. HFD affected muscle myokine levels. The content of all myokines, except for LIF, decreased, while the concentration of CLCX1 decreased only in young animals in response to HFD. The treadmill training caused multidirectional changes in the concentration of myokines in muscle tissue. The IL-6 content changed most profoundly. These changes were observed in all groups of animals. The changes depended to the greatest extent on the training time scheme. The effect of physical activity on the content of IL-15 in the skeletal muscle tissue was observed mostly in 48-week-old mice. In 20-week-old animals, physical activity led to an increase in the concentration of LIF in muscle tissue when applied under the training during the dark phase or shift training scheme. In the HFD group, this effect was significantly more pronounced. The content of CXCL1 did not change with the use of treadmill training in almost all groups of animals. Physical activity, introduced considering circadian rhythms, is a promising way of influencing metabolic processes both at the cellular and systemic levels, which is important for the search for new ways of correcting metabolic disorders

Сократительные реакции гладких мышц воздухоносных путей при бронхиальной астме в эксперименте

Mechanographical method helped to investigate retractive reactions of unstriped muscle оf auriferous ways at bronchial asthma in the experiment that guinea-pigs had. Sensitization of guinea-pigs by ovalbumin leads to the development of hypersensibility to inhalation of this protein with external characteristics of abnormality of bronchial patency. This process is followed by decomposition of epithelium of bronchi, development of immune inflammation in bronchial wall and hypertrophy of muscle layer. In sensibilized beings there was observed the development of hype reactivity of unstriped muscles of auriferous ways on histamine. It appears in histamine of liminal concentration and increasing of maximal amplitude of contraction. Reactions on choline ergine and β2-adrenergine effect didn't change.Механографическим методом у морских свинок исследовались сократительные реакции гладких мышц воздухоносных путей при бронхиальной астме в эксперименте. Сенсибилизация животных овальбумином приводит к развитию гиперчувствительности к ингаляции данного белка с внешними признаками нарушения бронхиальной проходимости в виде кашля и одышки. Морфологически данный процесс сопровождается деструкцией эпителия бронхов, развитием иммунного воспаления в бронхиальной стенке и гипертрофией мышечного слоя. У сенсибилизированных животных отмечалось развитие гиперреактивности гладких мышц воздухоносных путей на воздействие гистамина, что проявляется в значительном снижении пороговых концентраций и увеличении максимальной амплитуды сокращения. Реакции на холинэргические и β2-адренэргические воздействия при этом практически не изменялись

Содержание эндотелиальной синтазы оксида азота в плазме после физических нагрузок различного характера

The purpose of the study is to evaluate the effect of dynamic and static exercises on eNOS concentrations in the blood plasma of athletes who do cyclic and strength kind of sports, as well as in men, who are not involved in any sports.Materials and methods. Determination of plasma concentrations of eNOS was performed by using enzyme immunoassay. Blood samples were collected from weightlifters and track and field athletes before and after static and dynamic exercises.Results. It has been shown that regular exercises contribute to a significant increase in the background level of endothelial nitric oxide synthase (eNOS) in the plasma of athletes. It is necessary to note that eNOS is almost twice higher in the weightlifters than in the track and field athletes. eNOS concentrations significantly decrease in athletes after static exercises , but on the contrary, increase after dynamic exercises. eNOS level rise in untrained individuals occurs after all kinds of exercises, although the influence of dynamic exercises is much more pronounced. Plasma concentrations of eNOS in all groups returned to baseline during the recovery period.These results suggest that the underlying mechanism that regulates the amount of eNOS in the plasma during exercises is associated with vascular factors, first and foremost, with the intensity of regional blood flow and its impact on the endothelium surface. Therefore, this protein cannot be positioned as a representative of a myokine group. Цель. Оценить влияние динамической и статической нагрузки на содержание eNOS в плазме крови у спортсменов, тренирующихся в циклических и силовых видах спорта, а также у мужчин, не занимающихся спортом.Материал и методы. Определение концентрации eNOS в плазме крови производилось методом иммуноферментного анализа. Кровь забиралась до и после статической и динамической нагрузки у спортсменов-тяжелоатлетов и спортсменов-легкоатлетов.Результаты. Показано, что регулярные тренировки способствуют значительному возрастанию фонового уровня эндотелиальной синтазы оксида азота (eNOS) в плазме спортсменов, причем у тяжелоатлетов он почти вдвое выше, чем у легкоатлетов. После нагрузки статического характера у спортсменов концентрация eNOS существенно снижается, а после нагрузки динамического характера – напротив, возрастает. У нетренированных лиц картина иная – возрастание концентрации eNOS происходит после всех видов нагрузки, хотя влияние динамических упражнений выражено гораздо сильнее. Через 30 мин после нагрузки во всех группах наблюдалась тенденция восстановления содержания eNOS к первоначальному уровню.Заключение. Полученные результаты позволяют предполагать, что основной механизм, регулирующий концентрацию eNOS в плазме крови при физических нагрузках, связан с сосудистыми факторами, прежде всего – с интенсивностью регионарного кровотока и его воздействием на поверхность эндотелия. Представленные данные свидетельствуют в пользу предположения, что данный белок не может являться представителем группы миокинов.

Трансплантация сердца и коронавирусная инфекция (COVID-19) в раннем послеоперационном периоде у пациента с гипертрофической обструктивной кардиомиопатией: клинический случай

Hypertrophic cardiomyopathy (HCM) is a disease that is usually unresponsive to conservative pathogenetic therapy. It does not have clearly developed surgical correction algorithms. Heart transplantation (HTx) is the sole therapeutic option when drug therapy is ineffective and surgical reduction of hypertrophic myocardium is not feasible. There are only sporadic reports in the literature about HTx for HCM. The novel coronavirus disease 2019 (COVID-19) pandemic has significantly affected the work of cardiac surgical units and, in particular, organ transplantation activities. This paper presents a clinical case of an HCM patient who underwent HTx, complicated by COVID-19 infection in the early postoperative period.Гипертрофическая кардиомиопатия – это заболевание, в большинстве случаев трудно поддающееся консервативной патогенетической терапии и не обладающее четко разработанными алгоритмами хирургической коррекции. Конечным вариантом лечения при неэффективности медикаментозной терапии и невозможности проведения хирургической редукции гипертрофированного миокарда является трансплантация сердца, о которой в литературе имеются лишь единичные сообщения. Пандемия новой коронавирусной инфекции существенно повлияла на работу кардиохирургических подразделений и в особенности на работу по пересадке органов. В данной статье представлен клинический случай пациента с гипертрофической кардиомиопатией, которому произведена трансплантация сердца, осложнившаяся инфекцией COVID-19 в раннем послеоперационном периоде

Методы детекции специфических для опухолевой ткани однонуклеотидных соматических мутаций в препаратах цДНК из плазмы крови

Introduction. Liquid biopsy is considered as a minimally invasive method of molecular genetic analysis that can be used for early diagnosis, prognosis of disease development, monitoring of residual disease or treatment outcomes, and selection of optimal drug therapy schemes for a patient. Along with the development of tests based on the study of panels of oncologically significant genes or their regions, for various forms of genetically heterogeneous tumors a promising approach could be the use as an object of liquid biopsy of an individual spectrum of somatic mutations of a particular patient that can be detected on the basis of high-throughput sequencing of tumor tissue.Aim. To determine the applicability of different methods for detecting single-nucleotide somatic mutations detected in tumor tissue of a particular patient in cDNA preparations from blood plasma obtained before surgical removal of the tumor and to evaluate the possibility of quantifying the proportion of the alternative variant in the total pool of cDNA. Materials and methods. We used normal and tumor tissue, as well as blood plasma samples from patients with hepatocellular carcinoma, and various methods for detecting single-nucleotide somatic mutations: real-time polymerase chain reaction (PCR) with intercalating dye or with TaqMan probes, droplet digital PCR and high-throughput sequencing of target amplicons.Results. Using the example of a somatic mutation in the TLN1 gene detected in tumor tissue of a patient with hepatocellular carcinoma, methods were developed and tested, each of which allows specific detection of the mutant variant in small amounts (2 ng) of cDNA from the blood plasma of the same patient. The use of droplet PCR and target amplicon sequencing methods allowed us to quantify the proportion of the mutant variant in the total cDNA pool, which was 19.7 and 23.5 %, respectively.Conclusion. Among the methods investigated, droplet digital PCR and targeted amplicon sequencing allow not only reliable detection of mutant variants in small amounts of cDNA, but also adequate quantification, which is particularly important for the development of ways to monitor tumor growth during treatment. The close values of the proportion of mutant variants in cDNA detected by these methods indicate the accuracy of quantitative analysis and the possibility of their use for cross-validation of the results obtained.Введение. Жидкостная биопсия рассматривается как малоинвазивный способ проведения молекулярно-генетического анализа, который может быть использован для ранней диагностики, прогноза течения заболевания, мониторинга остаточной болезни или результатов лечения, а также выбора оптимальных для пациента схем лекарственной терапии. Наряду с разработкой тестов, основанных на исследовании панелей онкологически значимых генов или их участков, для различных форм генетически гетерогенных опухолей перспективным подходом может стать использование в качестве объекта жидкостной биопсии индивидуального спектра соматических мутаций конкретного больного, которые могут быть выявлены с помощью высокопроизводительного секвенирования опухолевой ткани.Цель исследования - определить возможность использования различных методов детекции однонуклеотидных соматических мутаций, выявленных в опухолевой ткани конкретного пациента, в препаратах циркулирующей ДНК (цДНК) из плазмы крови, полученных до хирургического удаления опухоли, и выявить возможность количественной оценки доли альтернативного варианта в общем пуле цДНК.Материалы и методы. В работе использованы препараты нормальной и опухолевой тканей, плазмы крови пациентов с гепатоцеллюлярной карциномой, а также различные методы детекции однонуклеотидных соматических мутаций: полимеразная цепная реакция (ПЦР) в реальном времени с интеркалирующим красителем или с зондами TaqMan, капельная цифровая ПЦР и высокопроизводительное секвенирование таргетных ампликонов.Результаты. На примере соматической мутации в гене TLN1, выявленной в опухолевой ткани пациента с гепатоцеллюлярной карциномой, разработаны и апробированы методы, каждый из которых позволяет специфично детектировать мутантный вариант в малых количествах (2 нг) цДНК из плазмы крови того же пациента. использование капельной ПЦР и секвенирования таргетных ампликонов позволило провести количественную оценку долей мутантного варианта в общем пуле цДНК, которые составили 19,7 и 23,5 % соответственно.Заключение. Капельная цифровая ПЦР и таргетное секвенирование ампликонов позволяют не только надежно детектировать мутантные варианты в малых количествах цДНК, но и адекватно проводить их количественную оценку, что особенно важно для разработки способов мониторинга опухолевого роста в процессе лечения. Близкие значения доли мутантного варианта в цДНК, детектированной этими методами, свидетельствуют о точности количественного анализа и возможности их использования для кросс-валидации получаемых результатов

ИНФЕКЦИИ, ВЫЗВАННЫЕ ACINETOBACTER BAUMANNII, У ОНКОЛОГИЧЕСКИХ БОЛЬНЫХ

The purpose of the study was to evaluate the frequency of isolation of multi-resistant Acinetobacter baumannii in cancer patients and identify the mechanisms of resistance to carbapenems.Material and Methods. We analyzed 942 strains of A. baumannii isolated from clinical samples of cancer patients in the period 2014–16. The level of resistance to ampicillin-sulbactam, piperacillin-tazobactam, ceftazidime, cefepime, imipenem, meropenem, ciprofloxacin, amikacin, and to other antibiotics was determined. Carbapenem-resistant (Car-R) strains were examined for the presence of carbapenemases.Results. Between 2014 and 2016, the number of strains resistant to: ampicillin-sulbactam was 95.5–74.6 % (p≤0.0001), piperacillin – tazobactam 64.3–98.1 % (p<0.01), ceftazidime – 66.1–44.3 % (p≤0.0001), cefepime – 94.7–98.3 % (p≤0.01), ciprofloxacin – 95.8–91.8 % (p<0.05), amikacin – 77.7–91.0 % (p≤0.0001). An increase in the number of Car-R strains from 77.2 % in 2014 to 84.1 % in 2015 (p<0.05) and up to 90.0 % in 2016 (p<0.05) was observed. The resistance to imipenem was 100 %. The analysis of 6 strains in relation to acquired carbapenemases revealed the production of serine carbapenemases of the OXA-23 group in 100 % of cases.Conclusion. A. baumannii remains to be highly resistant to almost all classes of antibiotics, and the resistance to carbapenems is caused by the production of carbapenemases OXA-23.Цель исследования – оценить частоту выделения мультирезистентных Acinetobacter baumannii у онкологических больных и выявить механизмы резистентности к карбапенемам.Материал и методы. Проанализировано 942 штамма A. baumannii, выделенных из патологических материалов от онкологических больных в 2014–16 гг. Определен уровень резистентности к ампициллину-сульбактаму, пиперациллину-тазобактаму, цефтазидиму, цефепиму, имипенему, меропенему, ципрофлоксацину, амикацину и другим антибиотикам в динамике. Резистентные к карбапенемам (Car-R) штаммы исследовали на наличие карбапенемаз.Результаты. Число штаммов, резистентных к ампициллину-сульбактаму, в период с 2014 по 2016 г. составило 95,5–74,6 % (p≤0,0001), пиперациллину/тазобактаму – 64,3–98,1 % (p<0,01), цефтазидиму – 66,1–44,3 % (p≤0,0001), цефепиму – 94,7–98,3 % (p≤0,01), ципрофлоксацину – 95,8–91,8 % (p<0,05), амикацину – 77,7–91,0 % (p≤0,0001). В то же время наблюдалось увеличение числа Car-R (меронем-резистентных) штаммов с 77,2 % в 2014 г. до 84,1 % в 2015 г. (p<0,05) и до 90,0 % в 2016 г. (p<0,05). К имипенему резистентность составляла 100 %. Анализ 6 штаммов в отношении приобретенных карбапенемаз выявил продукцию сериновых карбапенемаз группы OXA-23 в 100 % случаев.Заключение. A. baumannii сохраняет высокую устойчивость к практически всем классам антибиотиков, причем устойчивость к карбапенемам обусловлена продукцией карбапенемаз OXA-23 и достоверно увеличилась в динамике с 2014 по 2016 г

Идентификация нового сайта метилирования в промоторном районе гена Sept9 для диагностики гепатоцеллюлярной карциномы

Background. Over 600,000 people die from hepatocellular carcinoma (HCC) each year worldwide. The disease is often detected at advanced stages and in many cases is not curable. Early diagnostic and monitoring of HCC recurrences remains a substantial problem in clinical oncology. That determines the need for a search for highly sensitive and specific biomarkers for the non-invasive of HCC diagnostics. The objective of the study. Identification of the hypermethylated locus in the promoter region of the septin 9 (Sept9) gene based on the annotated methylomes from the public databases. Experimental validation of methylation on a pilot panel of paired clinical samples of patients with HCC, as well as tissue samples from patients with benign liver tumors and lymphocytes from healthy donors. Materials and methods. To analyze the methyl data, samples of HCC from TCGA, hepatocellular adenoma from GEO (Gene Expression Omnibus) depository, peripheral blood cells and tissues of healthy donors from Methbank were used. Experimental validation of methylation levels of the identified site was carried out on a pilot panel of clinical samples by bisulphite pyrosequencing using PyroMark Q24.Results. Based on the analysis of methylome data, we selected cg20275528 site, which is characterized by high level of methylation in HCC tissues and minimal levels of methylation in non-tumor liver tissue, hepatocellular adenoma and peripheral blood of healthy donors. Experimental testing on a pilot panel of clinical specimens showed that the level of marker site methylation in HCC (42 % median) is significantly higher than in non-tumor liver tissues (3 % median) and benign neoplasms (1.5 % median) and exceeds the threshold value in HCC compared to paired samples of adjacent non-tumor liver tissue in 20 out of 30 studied cases (66.6 %). The general possibility for cg20275528 methylation detection in circulating DNA of plasma in HCC patients was shown.Conclusion. The obtained results indicate that the approach to the detection and experimental verification of diagnostically significant markers developed and tested in this study can be used to identify new differentially methylated sites and to establish new approaches for non-invasive HCC diagnosis.Введение. Ежегодно во всем мире от гепатоцеллюлярной карциномы (ГЦК) умирают более 600 тыс. человек. Заболевание часто выявляется на поздних стадиях и во многих случаях является некурабельным. Ранняя диагностика и мониторинг развития рецидивов ГЦК продолжают оставаться существенной проблемой клинической онкологии. Это определяет актуальность поиска высокочувствительных и специфичных биомаркеров для неинвазивной диагностики ГЦК. Цель исследования – идентификация гиперметилированного при ГЦК локуса в промоторном районе гена септин 9 (Sept9) на основании анализа общедоступных данных метиломных исследований; экспериментальная валидация метилирования на пилотной панели парных клинических образцов пациентов с ГЦК, а также образцов ткани пациентов с доброкачественными опухолями печени и лимфоцитов здоровых доноров.Материалы и методы. Для анализа метиломных данных были использованы выборки ГЦК TCGA, гепатоцеллюлярной аденомы из депозитария GEO (Gene Expression Omnibus), а также клеток периферической крови и тканей здоровых доноров Methbank. Экспериментальную валидацию уровней метилирования идентифицированного сайта проводили на пилотной выборке клинических образцов с использованием метода бисульфитного пиросеквенирования на приборе PyroMark Q24.Результаты. На основании анализа метиломных данных нами был выбран сайт cg20275528, который характеризуется высоким уровнем метилирования в тканях ГЦК и минимальными уровнями метилирования в клетках неопухолевой ткани печени, гепатоцеллюлярной аденомы и периферической крови здоровых доноров. Экспериментальная проверка на пилотной выборке клинических образцов показала, что уровень метилирования маркерного сайта в ГЦК (медиана 42 %) значительно выше, чем в неопухолевых тканях печени (медиана 3 %) и доброкачественных новообразованиях (медиана 1,5 %) и превышает пороговое значение в ГЦК по сравнению с парными образцами прилежащей неопухолевой ткани печени в 20 (66,6 %) из 30 исследованных случаев. Показана принципиальная возможность детекции метилирования cg20275528 в циркулирующей ДНК плазмы больных ГЦК.Заключение. Полученные результаты позволяют предположить, что разработанный и апробированный в этой работе подход к поиску и экспериментальной верификации диагностически значимых маркеров может быть использован для выявления новых дифференциально метилированных сайтов и разработки новых подходов к неинвазивной диагностике ГЦК

Allergic bronchopulmonary mycosis in a child caused by <i>Paecilomyces lilacinus</i>

The article discusses the problem of allergic bronchopulmonary mycoses, which occur in children much more often than they are diagnosed. Their treatment is a challenge, and the prognosis is very problematic. In addition to the most frequent cause of Aspergillus, allergic bronchopulmonary mycoses can be caused by various fungi. The clinical example demonstrates the difficulty of diagnosing and treating a child with allergic bronchopulmonary mycosis caused by a rare type of filamentous fungi Paecilomyces lilacinus