Nonlinear saturation of electrostatic waves: mobile ions modify trapping scaling

The amplitude equation for an unstable electrostatic wave in a multi-species Vlasov plasma has been derived. The dynamics of the mode amplitude $\rho(t)$ is studied using an expansion in $\rho$; in particular, in the limit $\gamma\rightarrow0^+$, the singularities in the expansion coefficients are analyzed to predict the asymptotic dependence of the electric field on the linear growth rate $\gamma$. Generically $|E_k|\sim \gamma^{5/2}$, as $\gamma\rightarrow0^+$, but in the limit of infinite ion mass or for instabilities in reflection-symmetric systems due to real eigenvalues the more familiar trapping scaling $|E_k|\sim \gamma^{2}$ is predicted.Comment: 13 pages (Latex/RevTex), 4 postscript encapsulated figures which are included using the utility "uufiles". They should be automatically included with the text when it is downloaded. Figures also available in hard copy from the authors ([email protected]

О ВОЗМОЖНОСТИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ КОНСЕРВАЦИИ ДОНОРСКИХ РОГОВИЦ ПУТЕМ ПРИМЕНЕНИЯ РЕГУЛЯТОРНЫХ ПЕПТИДОВ

It was analyzed traditional and modern types of cadaveric donor corneas preservation for penetrating kerato- plasty, descemet stripping endothelial keratoplasty and descemet membrane endothelial keratoplasty. It was described the possibility of corneal damage decreasing and increasing of efficient corneal endothelia cells pre- serving by using regulatory peptides into preserving medium. It was emphasized the main role of peptide drugs as new generation revitalizers for preserving viability of endothelial cells. В статье проанализированы традиционные и современные методы консервации трупных донорских ро- говиц, предназначенных для сквозной и задней послойной кератопластики. Обсуждается перспектива ослабления повреждающих эффектов гипотермии на ткани роговицы и повышения эффективности со- хранения монослоя эндотелиальных клеток путем включения биорегуляторных пептидов в составы кон- сервирующих сред. Подчеркивается важная роль использования пептидных препаратов – ревитализато- ров нового поколения – для сохранения витальных свойств эндотелиальных клеток.

АВАРИЯ НА АЭС «ФУКУСИМА-1»: ПЕРВЫЕ ИТОГИ АВАРИЙНОГО РЕАГИРОВАНИЯ. СООБЩЕНИЕ 1: ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ АВАРИИ И РАДИАЦИОННОЙ ОБСТАНОВКЕ

The article presents preliminary assessment of the accident scale, level of its radiation effect on the population and response of national authorities of various countries for the population radiation protection provisions. High levels of the environmental radioactive contamination demanded the application of complex measures for the radiation protection of the population from adjacent territories of Japan. Radionuclides from the region of damaged NPP can get to the other countries by means of the long-distant air and sea water mass transfer. Specific activity of cesium radionuclides in the sea biota can reach the level recommended by the Codex Alimentarius Commission as the safe level for the international trade or exceed it. Significant radioactive contamination of the territories of other countries resulting from the «Fukushima-I» NPP accident did not occur. Many world countries applied measures of the Japanese food products import control on the base of the radiation monitoring data. These prohibitions are consequently remitted following the radiation situation improvement.В статье дана предварительная оценка масштабов аварии, степени ее радиационного воздействия на население и реагированию национальных органов разных стран по обеспечению радиационной защиты населения. Высокие уровни радиоактивного загрязнения окружающей среды потребовали применения комплекса мер радиационной защиты населения прилегающих территорий Японии. Радионуклиды из района аварийной АЭС могут попадать в другие страны переносом на дальние расстояния по воздуху или с массами морской воды. Удельная активность радионуклидов цезия в морской биоте может достичь или превысить уровень, рекомендованный Комиссией Codex Alimentarius в качестве безопасного для международной торговли. Значительного радиоактивного загрязнения территории других стран в результате аварии на АЭС «Фукусима-1» не произошло.Многие страны мира ввели меры контроля импорта японских пищевых продуктов с учетом данных радиационного мониторинга. По мере улучшения радиационной обстановки эти запреты последовательно снимаются

МЕХАНИЗМЫ ПРОТИВОИНФЕКЦИОННОЙ ФУНКЦИИ ВРОЖДЕННОГО ИММУНИТЕТА ПРИ ТРАНСПЛАНТАЦИИ: РОЛЬ TOLL-ПОДОБНЫХ РЕЦЕПТОРОВ

This review describes the main role of toll-like receptors of innate immunity for pathogen recognition; signaling; production of inflammatory response. Also Interrelation of innate and adaptive Immunity in conditions of pathology and organ transplantation were considered. В обзоре рассмотрены современные представления о механизмах противоинфекционной функции систе- мы врожденного иммунитета, основанные на ведущей роли Toll-подобных рецепторов (TLR) в распозна- вании патогенов, трансдукции сигнала и каскада молекулярных внутриклеточных процессов, включая реализацию воспалительной реакции и начальных этапов адаптивного ответа. Приведен анализ влия- ния дефектов взаимодействия TLR и патогенов на развитие патологических процессов в организме. Об- суждена ведущая роль TLR в формировании ответной реакции врожденного иммунитета на патоген и возможности ее контролирования в условиях индуцированной супрессии адаптивного иммунитета при трансплантации.

ВЛИЯНИЕ АЛЛОГЕННЫХ МУЛЬТИПОТЕНТНЫХ МЕЗЕНХИМАЛЬНЫХ СТРОМАЛЬНЫХ КЛЕТОК КОСТНОГО МОЗГА НА ФОРМИРОВАНИЕ ПРОТИВОИШЕМИЧЕСКОЙ РЕЗИСТЕНТНОСТИ ПОЧЕК

Аim of this work was to study the influence of intravenous injection times of bone marrow allogeneic multipotent mesenchymal stromal cells (BM MMSCs) on kidney function and morphology in modeled ischemicreperfusion injury of kidney (IRIK). Materials and methods. The study was conducted on 90 male Wistar rats. On the original IRI model of a single kidney (60 min, warm ischemia) 4 groups of experiments were performed: in the first group the dose of 5 × 106 of BM MMSCs was administered intravenously 14 days before IRIK modeling; in the second group, the same dose of BM MMSCs was administered 7 days before IRIK; in the third group, the same dose of BM MMSCs was administered during kidney reperfusion after IRIK modeling; the fourth group served as the control group (IRIK without BM МMSCs). The study duration was 21 days since the start of IRIK modeling. In all groups the nitrogen secretory function of kidneys was examined and the histological condition of kidneys during the entire recovery period was evaluated. Besides, blood of rats of the first and the fourth groups was examined for proand anti-inflammatory cytokine levels and phagocytosis indices using the suspension of inactivated St. aureus. The significance of differences in these two groups was evaluated by Student's test at p < 0.05. Results. It has been demonstrated that the pretreatment with BM MMSCs (1 and 2 weeks before IRIK modeling) increased the anti-ischemic resistance of kidney while the administration of BM MMSCs on the day of IRIK modeling (during reperfusion) enhanced kidney damage, characterized by increased mortality, elevated levels of urea and creatinine in blood and structural injury of renal tissue, as compared to other groups. The comparative analysis of the first and fourth groups shows that BM MMSCs decrease the levels of pro-inflammatory cytokines and increase the levels of anti-inflammatory cytokines, as well as enhance potential of antimicrobial protection. Conclusion. Intravenous injection of BM MMSCs 1–2 weeks prior to IRIK modeling increases the kidney resistance to ischemia, reduces the severity of the systemic inflammatory response as well as the risk of infectious complications. However, considering the possibility of the summation of the injuring influence of ischemia and the stress of the adapting doses of BM MMSCs on ischemic kidney tissue during reperfusion, the search for the optimal concentrations of BM MMSCs needs to be continued. Цель работы – изучить влияние сроков внутривенного введения аллогенных мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток костного мозга (ММСК КМ) на функциональное и морфологическое состояние почки при моделировании ишемически-реперфузионного повреждения почки (ИРПП). Материалы и методы. Исследование выполнено на 90 крысах – самцах породы Вистар. На модели ИРП единственной почки (60 мин тепловой ишемии) выполнено 4 группы опытов: в 1-й группе – за 14 сут до ИРПП внутривенно вводили ММСК КМ в дозе 5 × 106 клеток; во 2-й группе ММСК КМ в той же дозе вводили за 7 сут до ИРПП; в 3-й группе ММСК КМ в той же дозе вводили во время реперфузии почки после моделирования ИРПП; 4-я группа служила контролем (ИРПП без ММСК КМ). Продолжительность эксперимента – 21 сут с момента начала моделирования ИРПП. Во всех группах опытов исследовали азотовыделительную функцию почек и оценивали их гистологическое состояние в течение всего восстановительного периода. Кроме того, у крыс 1-й и 4-й групп в сыворотке крови исследовали уровень прои противовоспалительных цитокинов и показатели фагоцитоза с помощью взвеси нежизнеспособных St. aureus. Достоверность различий в сравниваемых группах оценивали по критерию Стьюдента при р < 0,05. Результаты. Показано, что предварительное введение ММСК КМ (за 1–2 нед. до моделирования ИРПП) повышает противоишемическую резистентность почки, тогда как введение ММСК КМ в день моделирования ИРПП (на этапе реперфузии) усиливает процессы повреждения почки: повышает летальность, содержание креатинина и мочевины в крови и деструкцию почечной ткани по сравнению с другими группами. Из сравнительного анализа 1-й и 4-й группы животных следует, что ММСК КМ снижают уровень провоспалительных и повышают уровень противовоспалительных цитокинов, а также повышают потенциал противомикробной защиты организма. Выводы. Внутривенное введение ММСК КМ в организм за 1–2 нед. до моделирования ИРПП повышает резистентность почки к ишемии, снижает выраженность системной воспалительной реакции, а также опасность развития инфекционных осложнений. Однако, учитывая возможность суммации повреждающего воздействия ишемии и стрессорного воздействия адаптирующих доз ММСК КМ на ткань ишемизированной почки в реперфузионном периоде, поиск оптимальных концентраций ММСК КМ для обеспечения противоишемической резистентности почки на этапе реперфузии должен быть продолжен.

РАДИАЦИОННАЯ ОБСТАНОВКА В ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫХ СУБЪЕКТАХ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПОСЛЕ АВАРИИ НА АЭС «ФУКУСИМА-1» ПО ДАННЫМ ВЕСЕННЕ-ЛЕТНИХ ОБСЛЕДОВАНИЙ 2011 ГОДА

The paper presents analysis of radiological survey data in the Far Eastern territories of the Russian Federation performed by experts of Federal Service for Surveillance on Consumer Rights Protection and Human Well-being (Rospotrebnadzor) Administrations and Federal Health Organizations "Centers of Hygiene and Epidemiology" of the Rospotrebnadzor in cooperation with the Saint-Petersburg Research Institute of Radiation Hygiene, in the time period from March to June 2011. The authors present preliminary assessment for contribution of the fallout carried by air currents from the Fukushima nuclear power plant in contamination of surveyed areas and population exposure doses.В работе представлен анализ данных радиологического обследования территорий Дальневосточных субъектов Российской Федерации, выполненных специалистами Управлений и ФГУЗ «Центры гигиены и эпидемиологии» Роспотребнадзора совместно с Санкт-Петербургским научно-исследовательским институтом радиационной гигиены в период с марта по июнь 2011 года. Произведена предварительная оценка вклада выпадений, перенесенных с воздушными потоками с АЭС «Фукусима-1», в радиоактивное загрязнение обследованных территорий и доз облучения населения

ТРАНСПЛАНТАЦИЯ КЛЕТОЧНО-ИНЖЕНЕРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ В ПЕЧЕНЬ ОБЕСПЕЧИВАЕТ ДЛИТЕЛЬНУЮ ПОДДЕРЖКУ ПРОЦЕССОВ ВОССТАНОВИТЕЛЬНОЙ РЕГЕНЕРАЦИИ В ПОВРЕЖДЕННОЙ ПЕЧЕНИ

Aim is to develop a method for a prolonged support of recovery processes in damaged liver. Materials and me- thods. It was carried out 3 groups of experiments on Wistar rats with the modeling of chronic fibrotic liver injury (n = 70): I group control (n = 20); in the II group (n = 20) a suspension of liver cells was transplanted into liver; in the III group (n = 30) cell-engineering designs (CED), which contained liver cells and BM MMSC, enclosed in a heterogeneous biodegradable gel “Sphero®GEL-long” were transplanted into damaged liver. The activity of recovery processes was evaluated by using biochemical and morphological methods in dynamics on 30, 60, 90 and 180 days. Results. It was shown that in the II and III gr. significantly accelerated the recovery processes in damaged livers compared with the I gr. The normalization of biochemical parameters took place in II and III du- ring 30 days instead of 90 days in the I group. However, the normalization of morphological signs of hepatocytes theirs viability and a degree of defibrotic changes in liver were more pronounced and prolonged in the III group. A study showed integration of CED by liver structures with formation of new bile ducts after 90 and 180 days. Conclusion. Higher levels and prolonged periods of recovery processes in damaged liver after CED transplanta- tion were due to the creation of biologically appropriate conditions for prolonged cell activity, included in their structure (donor liver cells and BM MMSC). Цель исследования. Разработка метода пролонгированной восстановительной регенерации поврежденной печени. Материалы и методы. На крысах Вистар с хроническим фиброзирующим повреждением печени (n = 70) выполнено 3 группы опытов: I гр. (n = 20) – контроль; во II гр. (n = 20) трансплантировали суспензию клеток печени; в III гр. (n = 30) в печень трансплантировали клеточно-инженерные конструкции (КИК): клетки печени и ММСК КМ в биодеградируемом геле «Сферо®ГЕЛЬ-лонг». Восстановительную регенерацию оценивали, используя биохимические и морфологические методы на 30, 60, 90 и 180-е сут. Результаты. Показано, что во II и III гр. достоверно ускоряются процессы восстановительной регенерации в поврежденной печени по сравнению с I гр. Нормализация биохимических показателей во II и III гр. наступала в сроках до 30 сут вместо 90 сут в I группе. Нормализация морфологических показателей, степень дефиброзирования и жизнеспособность гепатоцитов более выражена и пролонгирована в III гр. на всех сроках. Выявлена интеграция КИК структурами печени с формированием новых желчных протоков через 90 и 180 сут. Заключение. Более высокий уровень и пролонгированные сроки регенерации печени при трансплантации КИК обусловлены созданием в КИК биологически адекватных условий для пролонгированной жизнедеятельности клеток, включенных в их структуру.

БАЛАНС ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЭФФЕКТОРНЫХ И РЕГУЛЯТОРНЫХ КЛЕТОК ПАМЯТИ КАК ОСНОВА ВЫРАБОТКИ УСТОЙЧИВОЙ ИММУННОЙ ТОЛЕРАНТНОСТИ ПРИ ПЕРЕСАДКЕ ОРГАНОВ (АНАЛИЗ ПРОБЛЕМЫ НА ПРИМЕРЕ ТРАНСПЛАНТАЦИИ ПЕЧЕНИ)

In this article the main mechanisms and methods of immune tolerance producing under influence of different antigenic loads in organism were considered. It was shown that the state of steady tolerance was produced by making the balance of effectory and regulatory cell interactions into innate and adaptive immunities. But because of a high risk of transplant rejection at different methods of tolerance producing it is necessary to work out safe diagnostic and prognostic methods for controlling of an individual level and power tolerance stability. В статье представлен анализ механизмов и способов выработки иммунной толерантности в организме при воздействии антигенных нагрузок различной природы. Показано, что состояние устойчивой толерантности достигается путем воссоздания баланса взаимодей- ствия эффекторных и регуляторных клеток во врожденной и адаптивной иммунной системе. Однако из- за высокого риска отторжения трансплантата при разных способах выработки толерантности возникает необходимость разработки надежных диагностических и прогностических методов контроля уровня и степени индивидуальной устойчивости толерантности.

СОВРЕМЕННАЯ ТАКТИКА ИММУНОСУПРЕССИВНОЙ ТЕРАПИИ КАК СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ТОЛЕРОГЕННОЙ СТРАТЕГИИ ОРГАНИЗМА (НА ПРИМЕРЕ ТРАНСПЛАНТАЦИИ ПЕЧЕНИ)

In this article the necessity of working out of individual therapeutical immunosuppressive tactics was consi- dered. The authors believe that doses and schemes of used drugs must not prevent the immunity regulation. Immunosuppressive drugs must induce native mechanisms of immune tolerance and reparative regeneration for preventing of fibrotic processes in grafts (liver). For optimal effect of drug immunosuppression after clinical liver transplantation it was suggested to reveal tole- rogenic recipient’s groups and also to work out and use informative diagnostic and prognostic methods for value of individual level and power tolerance stability of recipients. В статье обсуждается необходимость разработки индивидуальной тактики медикаментозной иммуно- супрессии при трансплантации органов (печени). Авторы полагают, что препараты, их дозы и схемы применения не должны препятствовать регуляции иммунитета. Их назначение – тормозить образование эффекторных клеток и клеток памяти, а также способствовать индукции естественных механизмов толе- рантности и репаративной регенерации, тормозящих процессы фиброзирования органов (печени). Для оптимизации медикаментозной иммуносупрессии при трансплантации печени в клинике авторы предлагают выявлять толерогенные группы реципиентов, а также разрабатывать и применять инфор- мативные диагностические и прогностические методы для оценки уровня и степени индивидуальной толерогенной устойчивости реципиентов.

Reparative processes in liver after laser exposure of bone marrow localization zones

We investigated the features of reparative process in the resected liver after laser irradiation of the zones of red bone marrow localization In rat experiment, the wedge-shaped resection of a liver lobe was performed. Infrared laser was applied for 5 days after the operation. The hystological analysis of liver specimens demonstrated the increase in hepatocyte proliferation with the increase in the ki-67 index and the nuclear-cytoplasmic ratio, the increase in binuclear hepatocytes number, the increase in the expression level of VEGF and Hsp 70 in the laser treatment group that is the evidence of successful recovery process and neoangiogenesis. The activation of hepatic tissue regeneration after laser irradiation of bone marrow localization zones may be the basis for the development of methods for treatment of liver disease patients.Исследованы особенности репаративных процессов в резецированной печени после лазерного воздействия на зоны локализации красного костного мозга. В эксперименте на крысах моделировали клиновидную резекцию доли печени. Лазерное воздействие осуществляли инфракрасным лазером в течение 5 суток после операции. После морфометрического анализа препаратов печени отмечено усиление пролиферации гепатоцитов с повышением индекса кi-67 и ядерно-цитоплазматического отношения, увеличение содержания двуядерных гепатоцитов, повышение уровня экспрессии VEGF и Hsp 70, что является свидетельством успешно протекающих восстановительных процессов и неоангиогенеза. Полученные данные об активации регенерации печеночной ткани после лазерного воздействия на зоны локализации костного мозга могут являться основой для разработки методов лечения пациентов с заболеваниями печени