Nuclear composition and heating in accreting neutron-star crusts

Nuclear reactions in accreting neutron-star crusts and the heat release accompanying them are studied, under different assumptions concerning the composition of the outermost layer formed of the ashes of X-ray bursts. Particular examples of ashes containing nuclides with A ~ 90-110 are considered and compared with a standard A=56 case. In all cases, evolution of a crust shell is followed from 10^8 g/cm^3 to a few times 10^{13} g/cm^3. The total crustal heating produced in the non-equilibrium processes in the accreting crust is 1.1-1.5 MeV per one accreted nucleon. The composition of the accreted crust at densities exceeding the threshold for the pycnonuclear fusion is essentially independent of the assumed initial composition of the X-ray burst ashes.Comment: 5 pages, 2 figures, accepted for publication in A&A Letter

Models of crustal heating in accreting neutron stars

Heating associated with non-equilibrium nuclear reactions in accreting neutron-star crusts is reconsidered, taking into account suppression of neutrino losses demonstrated recently by Gupta et al. Two initial compositions of the nuclear burning ashes, A=56 and A=106, are considered. Dependence of the integrated crustal heating on uncertainties plaguing pycnonuclear reaction models is studied. One-component plasma approximation is used, with compressible liquid-drop model of Mackie and Baym to describe nuclei. Evolution of a crust shell is followed from 10^8 g/cm^3 to 10^(13.6) g/cm^3 The integrated heating in the outer crust agrees nicely with results of self-considtent multicomponent plasma simulations of Gupta et al.; their results fall between our curves obtained for A=56 and A=106. Total crustal heat per one accreted nucleon ranges between 1.5 MeV to 1.9 MeV for A=106 and A=56, respectively. The value of total crustal heat per nucleon depends weakly on the presence of pycnonuclear reactions at densities 10^(12)-10^(13) g/cm^3. Remarkable insensitivity of the total crustal heat on the details of the distribution of nuclear processes in accreted crust is explained.Comment: 8 pages, 5 figures, Submitted to A&

IL-6 and IL-8 secretion by human glioma cells proliferating after Gamma-knife irradiation

One of the modern methods of treating patients with primary and recurrent brain tumors is radiosurgical irradiation using Gamma Knife, which allows therapeutic doses to be delivered to tumors not exceeding 2.5 cm in diameter in 1–2 sessions. Tumor cells on the periphery of this tissue volume that receive lower radiation doses can resume proliferation and serve as a source of recurrence. The increase of radiation dose may cause necroses formation and a worsening prognosis. The properties of glioblastoma cells that survive and resume proliferation long after stereotactic irradiation are still poorly known. The aim of the work was to evaluate the expression of IL-6 and IL-8 by glioblastoma A172, R1, T2, and T98G cell lines that resumed proliferation after sublethal Gamma Knife irradiation. Cells were irradiated once at doses ranging from 6 to 16 Gy, and then cultured for 40 days. Cell number was counted weekly; lethal and sublethal irradiation doses for each glioblastoma cell line were determined. In cultures descendant from proliferation of single most resistant cells, the level of IL-6 and IL-8 secretion after 96 hours cultivation (ng/1000 cells) was determined by ELISA. The cells of all four glioblastoma lines secreted IL-6 and IL-8 into culture medium. The highest production of cytokines, never before demonstrated for glioblastomas, was discovered in R1 cells. Glioblastoma T2 also had high interleukin production levels. In contrast to these lines, glioblastoma A172 (highly sensitive to the action of cytostatic drugs and radiation) secreted IL-6 at 30 times lower level than R1 cells. Glioblastoma T98G (highly resistant to the action of cytostatic drugs and radiation) also exhibited low interleukins production level. R1, T2, and T98G glioblastoma cells that resumed proliferation after irradiation had increased secretion of IL-6 and, to a lesser extent, IL-8. The dependence of cytokine production increase on irradiation dose for these cells was not linear. In contrast, A172 cells reduced IL-6 and IL-8 secretion under irradiation. The multidirectional changes in IL-6 and IL-8 production by cells of different glioblastoma lines were long-term and persisted for more than a month. The presented results cast doubt on the possibility to use IL-6 and IL-8 production by glioblastoma cells as potential biomarkers for early diagnosis, therapy monitoring as well as prognostic markers of the disease course

Sub-Doppler spectroscopy of Rb atoms in a sub-micron vapor cell in the presence of a magnetic field

We report the first use of an extremely thin vapor cell (thickness ~ 400 nm) to study the magnetic-field dependence of laser-induced-fluorescence excitation spectra of alkali atoms. This thin cell allows for sub-Doppler resolution without the complexity of atomic beam or laser cooling techniques. This technique is used to study the laser-induced-fluorescence excitation spectra of Rb in a 50 G magnetic field. At this field strength the electronic angular momentum J and nuclear angular momentum I are only partially decoupled. As a result of the mixing of wavefunctions of different hyperfine states, we observe a nonlinear Zeeman effect for each sublevel, a substantial modification of the transition probabilities between different magnetic sublevels, and the appearance of transitions that are strictly forbidden in the absence of the magnetic field. For the case of right- and left- handed circularly polarized laser excitation, the fluorescence spectra differs qualitatively. Well pronounced magnetic field induced circular dichroism is observed. These observations are explained with a standard approach that describes the partial decoupling of I and J states

Physics of Neutron Star Crusts

The physics of neutron star crusts is vast, involving many different research fields, from nuclear and condensed matter physics to general relativity. This review summarizes the progress, which has been achieved over the last few years, in modeling neutron star crusts, both at the microscopic and macroscopic levels. The confrontation of these theoretical models with observations is also briefly discussed.Comment: 182 pages, published version available at <http://www.livingreviews.org/lrr-2008-10

Производные 3-гидроксихиназолина, аналоги эрастина, индуцируют ферроптоз в клетках карциномы молочной железы

Introduction. Early malignant tumor detection programs have significantly increased the survival rate of breast cancer patients but the results of drug therapy for this pathology are not always highly effective. Recently discovered iron-dependent cell death, ferroptosis, makes it a promising therapeutic target to reduce the recurrence rates.Objective – to study the induction of ferroptosis in breast cancer cells MCF-7 by quinazoline derivatives synthesized at the Research Institute of Experimental Diagnostics and Therapy of Tumors of the N.N. Blokhin National Medical Research Center of Oncology, Ministry of Health of Russia and to evaluate its antitumor activity on transplanted breast carcinoma Ca-755.Materials and methods. Derivatives of 3-hydroxyquinazoline were obtained by chemical synthesis and have a purity of at least 95 %. In this study 2D cultivation of MCF7 cells, phase-contrast and fluorescence microscopy, and a model of experimental growth of breast carcinoma Ca-755 in female hybrids of immunocompetent mice F1 (C57Bl/6 × DBA/2) were used.Results. Five derivatives of 3-hydroxyquinazoline, analogues of erastine, were studied in this work. The ferroptotic cell death was identified by the level of lipid peroxidation at the concentrations of 1/3 and 1/5 IC50. The level of lipid peroxidation induced by compound 3 was comparable with the activity of erastin in MCF7 cells at both 1/3 and 1/5 of IC50, the activity of the other four quinazoline derivatives was 50–70 % of the activity of erastin. In in vivo experiments at a dose of 30 mg/kg the antitumor efficacy of the compound 3 was higher than that of erastin at the same dose.Conclusion. The data obtained suggest that quinazoline derivative 3 might be considered as a promissisng antitumor agent to treat breast cancer.Введение. программы раннего выявления опухоли заметно повысили выживаемость больных раком молочной железы, однако итоги лекарственной терапии данной патологии не всегда эффективны. обнаруженная недавно железозависимая гибель клетки – ферроптоз – позволяет надеяться на продление ремиссии заболевания.Цель исследования – изучение индукции ферроптоза в клетках рака молочной железы MCF7 производными 3-гидроксихиназолина, синтезированными в научно-исследовательском институте экспериментальной диагностики и терапии опухолей национального медицинского исследовательского центра онкологии им. н.н. Блохина минздрава россии, и оценка его противоопухолевой активности на перевиваемой карциноме молочной железы са-755.Материалы и методы. в экспериментах in vitro использовали 2D-культивирование клеток, фазово-контрастную и флуоресцентную микроскопию. исследования in vivo проведены на модели экспериментального роста карциномы молочной железы у самок гибридов иммунокомпетентных мышей F1 (C57Bl/6 × DBA/2).Результаты. в работе были исследованы 5 производных 3-гидроксихиназолина – аналогов эрастина. Чистота всех соединений составила более 95 %. Гибель опухолевых клеток по типу ферроптоза идентифицировали по уровню перекисного окисления липидов при IC50: 1/3 и 1/5. Уровень перекисного окисления липидов в клетках MCF7, индуцируемый соединением 3, был сравним с активностью эрастина как при 1/3, так и при 1/5 IC50. Активность остальных 4 производных 3-гидроксихиназолина составляла 50–70 % активности эрастина. в экспериментах in vivo на карциноме молочной железы са-755 при использовании соединения 3 в дозе 30 мг/кг его противоопухолевый эффект был выше, чем у эрастина, применяемого в той же дозе.Заключение. полученные предварительные результаты позволяют предположить, что соединение 3 может рассматриваться в качестве перспективного противоопухолевого средства для лечения рака молочной железы

Гемодинамика у шахтеров с тяжелой механической травмой

Objective: to define the types and specific features of hemodynamic responses in miners with a service length of 10 years or more in the early posttraumatic period after severe mechanical injury.Subjects and methods. Noninvasive central hemody-namic studies using tetrapolar rheography were conducted in 55 injured miners with an underground service length of 10 years or more (a study group) and in 54 victims without underground service (a control group). Major hemodynamic parameters, such as mean blood pressure, heart rate, cardiac index, stroke index, vascular resistance index, were measured over time: on admission and on days 3, 5, and 7. The victims with severe concomitant injury were matched by age and the nature and severity of mechanical injuries.Results. The study has shown that in the early posttraumatic period from days 3 to 7, the miners with an underground service length of 10 years or more had hypodynamic, hyperdynamic, and normodynamic circulations in 37.2, 50.5, and 12.3%, respectively. Unlike the miners, the controls exhibited in this period a hyperdynamic type in 96.0% and only 4.0% were found to have a hypodynamic type.Conclusion. The miners and the victims without underground service were observed to have the similar hemodynamic responses to severe mechanical injuries within the first 24 hours posttraumatically. Beginning with the 3rd-to-7th day, the ratio of hemodynamic circulatory types changed in the miners, by increasing hypodynamic responses. This may be accounted for by the diminished reserve capacities of the circulatory system due to long-term exposure to poor industrial factors. Цель исследования . Определить типы и выявить особенности гемодинамических реакций системы кровообращения в раннем посттравматическом периоде тяжелой механической травмы у шахтеров, имеющих подземный стаж работы 10 и более лет.Материалы и методы. Неинвазивные исследования центральной гемодинамики методом тетраполяр-ной реографии проводили у 55 пострадавших шахтеров с подземным стажем работы 10 лет и более (основная группа), а также у 54 пострадавших, не имеющих подземного стажа работы (контрольная группа). Измерение основных гемодинамических показателей (среднего АД, частоты сердечных сокращений, сердечного индекса, ударного индекса, индекса сосудистого сопротивления) осуществлялось в динамике: при поступлении, на 3-и, 5-е, 7-е сутки. Пострадавшие с тяжелой сочетанной травмой были сопоставимы между собой по возрасту, по характеру и тяжести механических повреждений.Результаты. Исследования показали, что у шахтеров с подземным стажем работы 10 и более лет в раннем посттравматическом периоде с 3-х по 7-е сутки выявляется в 37,2% гиподинамический тип кровообращения, гипердинамический и нормодинамический, соответственно, в 50,5 и 12,3% случаев. В отличие от шахтеров, у пациентов контрольной группы в этот период выявляется гипердинамический тип у 96,0% и только лишь у 4,0% обнаруживается гиподинамический тип кровообращения.Заключение. У шахтеров и пострадавших, не имеющих подземного стажа работы, в первые сутки отмечаются идентичные гемодинамические реакции на тяжелые механические повреждения. Начиная с 3-х и по 7-е сутки, у шахтеров меняется соотношение гемодинамических типов кровообращения в сторону роста гиподинамических реакций. Причиной является снижение резервных возможностей системы кровообращения вследствие длительного воздействия на организм неблагоприятных факторов производства.

ПРОФИЛАКТИКА РАДИАЦИОННОГО КАНЦЕРОГЕНЕЗА У КРЫС С ПОМОЩЬЮ ПРОИЗВОДНОГО ОКСИПИРИДИНОВ – ГЛУТАПИРОНА

In experiments on rats (290 animals ) exposed to chronic γ-radiation in the total dose of 10.0 Gy it was detected that prescription of synthetic pharmaceutical of the dihydropyridine class-glutapyrone-together with drinking water during 6 months reduced the rate of malignant neoplasms from 26,5% in the control group to 13% in the treated animals. In radiation-exposed rats that received glutapyrone there was a narrowing of spectrum of the emerged neoplasms (connectively-tissual tumors only) as compared to the animals of the radiated control group, where blastomas of epithelium and lymphoid origin were also revealed. Low toxicity of glutapyrone and its anticarcinogenic action show the possibility of practical application of preparation for prevention radiation carcinogenesis.  В опыте на 290 крысах линии Вистар, подвергнутых хроническому гамма-облучению в дозе 10 Гр, показано, что назначение животным с питьевой водой препарата из класса дигидропиридинов глутапирона в течение 6 мес. снижает выход злокачественных новообразований с 26,5% в контроле до 13% в опыте. У облученных крыс, получавших глутапирон, были диагностированы только соединительнотканные опухоли, у контрольных животных – также и опухоли эпителиального и лимфоидного происхождения. Антиканцерогенная активность глутапирона и его низкая токсичность свидетельствуют о возможности практического применения препарата для профилактики радиационного канцерогенеза

Ancient and Modern Genomes Unravel the Evolutionary History of the Rhinoceros Family

Only five species of the once-diverse Rhinocerotidae remain, making the reconstruction of their evolutionary history a challenge to biologists since Darwin. We sequenced genomes from five rhinoceros species (three extinct and two living), which we compared to existing data from the remaining three living species and a range of outgroups. We identify an early divergence between extant African and Eurasian lineages, resolving a key debate regarding the phylogeny of extant rhinoceroses. This early Miocene (∼16 million years ago [mya]) split post-dates the land bridge formation between the Afro-Arabian and Eurasian landmasses. Our analyses also show that while rhinoceros genomes in general exhibit low levels of genome-wide diversity, heterozygosity is lowest and inbreeding is highest in the modern species. These results suggest that while low genetic diversity is a long-term feature of the family, it has been particularly exacerbated recently, likely reflecting recent anthropogenic-driven population declines. © 2021 The Authors.The authors acknowledge support from the Science for Life Laboratory, the Garvan Institute of Medical Research, the Knut and Alice Wallenberg Foundation, and the National Genomics Infrastructure funded by the Swedish Research Council and Uppsala Multidisciplinary Center for Advanced Computational Science for assistance with massively parallel sequencing and access to the UPPMAX computational infrastructure. We thank the Natural History Museum at the University of Oslo for providing the Javan rhinoceros sample. We thank the Museum of the Institute of Plant and Animal Ecology (UB RAS, Ekaterinburg) for providing the sample of Siberian unicorn. M.T.P.G. was supported by European Research Council (ERC) Consolidator grant 681396 (Extinction Genomics). E.D.L. was supported by Independent Research Fund Denmark grant 8021-00218B . A.C. was supported by an Australian Research Council Laureate Fellowship ( FL140100260 ). T.M.B. is supported by funding from the ERC under the European Union’s Horizon 2020 research and innovation program (grant agreement 864203 ), grant BFU2017-86471-P ( MINECO /FEDER, UE), “Unidad de Excelencia María de Maeztu” funded by the AEI ( CEX2018-000792-M ), Howard Hughes International Early Career, and Secretaria d’Universitats i Recerca and CERCA Programme del Departament d’Economia i Coneixement de la Generalitat de Catalunya ( GRC 2017 SGR 880 ). L.D. was supported by the Swedish Research Council ( 2017-04647 ) and Formas ( 2018-01640 ). We thank Dmitry Bogdanov and Roger Hall for giving us permission to use their rhinoceros artwork

Грипп-2016: клинико-эпидемиологические особенности и современные возможности эффективной терапии (по данным ГБУЗ города Москвы «Инфекционная клиническая больница № 1 Департамента здравоохранения города Москвы»)

The aim of this study was to monitor in-hospital influenza virus infection during 2015 – 2016 epidemic flu season. Methods. Influenza virus was searched in patients hospitalized to a clinical infectious diseases hospital with acute respiratory viral infection during 2015 – 2016 influenza seasonal growth period using real-time RT-PCR method. Influenza virus was isolated from nasal swabs and autopsy material using canine kidney cell line. Other laboratory methods used included complete blood count, blood chemistry, blood gas analysis, urinalysis, and chest X-ray examination. Results. We examined 1,491 patients (375 adults, 546 children, 570 pregnant women with early gestational age). The proportion of hospitalized patients with confirmed A / H1N1pdm09 influenza in January – February, 2016, was 91.3%. A / H3N2 influenza virus was diagnosed in 5.7%, influenza B virus was isolated in 1.2% of patients. Totally, influenza virus was detected in 35.2% of samples, of which 30.1% of samples were obtained from adults, 33.7% of samples were obtained from children, and 39.8% of samples were obtained from pregnant women. The prevalent patient’s age was 15 to 60 years (76.1%) in adults and 3 to 6 years in children. Moderate course of influenza with a high rate of hospital admission was seen more often and was similar to that of 2009 – 2010 epidemic season. Proportion of patients with flu complicated by pneumonia was higher than that in 2014 – 2015 epidemic season. Bilateral lung injury was diagnosed in 48.4% of patients. High mortality in ICU (46.4%) was due to delayed start of antiviral treatment and late admission to a hospital. Conclusion. In 2015 – 2016 epidemic flu season, higher morbidity, complications and poor outcomes were related to predominant infection of A – H1N1pdm09 influenza virus. Risk factors of complications and death were delayed care seeking, lack of modern antiviral medications and comorbidity.Актуальность. В период подъема заболеваемости в сезоне 2015–2016 гг. в рамках эпидемиологического надзора за циркуляцией вирусов гриппа в Российской Федерации Центром экологии и эпидемиологии гриппа (ЦЭЭГ) Института вирусологии им. Д.И.Ивановского ФГБУ «Федеральный научно-исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии имени почетного академика Н.Ф.Гамалеи» Минздрава России (Москва) на базе ГБУЗ города Москвы «Инфекционная клиническая больница № 1 Департамента здравоохранения города Москвы» (ГБУЗ г. Москвы «ИКБ № 1 ДЗМ») осуществлялся госпитальный мониторинг в условиях специализированного стационара, целью которого являлось определение количественного и качественного распределения штаммов вирусов гриппа А и В среди госпитализированных пациентов, в т. ч. с тяжелой формой заболевания, а также анализ частоты осложнений и эффективности противовирусной терапии. Материалы и методы. В период подъема заболеваемости гриппом в ГБУЗ г. Москвы «ИКБ № 1 ДЗМ» госпитализированы пациенты с клиническим диагнозом острая респираторная вирусная инфекция. Детекция вирусов гриппа проводилась методом полимеразной цепной реакции с обратной транскрипцией в режиме реального времени. Вирусы гриппа были изолированы из назальных смывов и секционного материала на перевиваемой клеточной линии почки собаки (MDCK). Лабораторная диагностика включала клинический и биохимический анализ крови, анализ газового состава крови, анализ мочи, рентгенологическое исследование органов грудной клетки. Результаты. В январе-феврале 2016 г. доля больных, госпитализированных в ГБУЗ г. Москвы «ИКБ № 1 ДЗМ» с лабораторно подтвержденным гриппом A / H1N1pdm09, составила 91,3 %, A / H3N2 – 5,7 %, В – 1,2 %. Обследованы пациенты (n = 1 491) – взрослые (n = 375), дети (n = 546) и беременные (n = 570) на разных сроках. Доля положительных на грипп проб в целом составила 35,2 %. Среди взрослых положительными на грипп были 30,1 % проб, среди детей – 33,7 %, среди беременных – 39,8 %. В возрастной структуре преобладали (76,1 %) пациенты в возрасте от 15 до 50 лет. В детской популяции наиболее вовлеченными в эпидемию оказались дети в возрасте 3–6 лет. Преобладали среднетяжелые формы гриппа с высокой частотой госпитализаций, сравнимой с сезоном 2009–2010 гг. Доля пациентов с гриппом, осложненным пневмонией, увеличилась в сравнении с эпидемическим сезоном 2014–2015 гг. Двустороннее поражение легких зарегистрировано у 48,4 % больных. Высокий уровень летальности (46,4 %) в отделении реанимации и интенсивной терапии связан с запоздалым началом противовирусной терапии и поздней госпитализацией. Заключение. Высокая заболеваемость, увеличение числа осложнений и неблагоприятных исходов определена доминированием вируса гриппа A / H1N1pdm09. Факторами, увеличивающими риск развития осложнений и летальных исходов, являются позднее обращение за медицинской помощью, отсутствие своевременной противовирусной терапии, сопутствующие заболевания