Manifestation of Huntington's disease pathology in human induced pluripotent stem cell-derived neurons

© 2016 Nekrasov et al.Background: Huntington's disease (HD) is an incurable hereditary neurodegenerative disorder, which manifests itself as a loss of GABAergic medium spiny (GABA MS) neurons in the striatum and caused by an expansion of the CAG repeat in exon 1 of the huntingtin gene. There is no cure for HD, existing pharmaceutical can only relieve its symptoms. Results: Here, induced pluripotent stem cells were established from patients with low CAG repeat expansion in the huntingtin gene, and were then efficiently differentiated into GABA MS-like neurons (GMSLNs) under defined culture conditions. The generated HD GMSLNs recapitulated disease pathology in vitro, as evidenced by mutant huntingtin protein aggregation, increased number of lysosomes/autophagosomes, nuclear indentations, and enhanced neuronal death during cell aging. Moreover, store-operated channel (SOC) currents were detected in the differentiated neurons, and enhanced calcium entry was reproducibly demonstrated in all HD GMSLNs genotypes. Additionally, the quinazoline derivative, EVP4593, reduced the number of lysosomes/autophagosomes and SOC currents in HD GMSLNs and exerted neuroprotective effects during cell aging. Conclusions: Our data is the first to demonstrate the direct link of nuclear morphology and SOC calcium deregulation to mutant huntingtin protein expression in iPSCs-derived neurons with disease-mimetic hallmarks, providing a valuable tool for identification of candidate anti-HD drugs. Our experiments demonstrated that EVP4593 may be a promising anti-HD drug

Механизмы нарушения функциональных свойств эритроцитов при экспериментальной фенилгидразининдуцированной метгемоглобинемии

It was established that methemoglobiemia in experimental rats induced by one intraperitoneal injection of phenylhydrazine chloride (DL50), for a long time (up to 21 days after the injection of the drug) is accompanied by disorders in functional properties of peripheral blood erythrocytes. Mechanisms of these disorders are related to decreased activity of thiol antiradical defence system leading to damage of eythrocyte’s lipoprotein complex. Activation of erythropoesis leads to appearance of functionally insufficient eythrocytes in peripheral blood. It’s a sign of inadequate compensatory mechanisms of erythropeotic system in severe hypoxia.Установлено, что метгемоглобинемия у крыс в эксперименте, вызванная однократным внутрибрюшинным введением солянокислого фенилгидразина (DL50), длительное время (до 21 сут после введения ксенобиотика) сопровождается нарушениями функциональных свойств эритроцитов периферической крови. Механизмы таких нарушений связаны со снижением активности тиоловой антирадикальной защиты, повреждением липопротеинового комплекса красных кровяных клеток. Активация эритропоэза сопровождается выходом в сосудистое русло функционально неполноценных эритроцитов. Это является проявлением несостоятельности компенсаторно-приспособительных механизмов кроветворения при тяжелой гипоксии

Роль апоптоза в дисрегуляции локального и системного иммунитета при Helicobacter pilory-инфекции

The level of intracellular apoptosis regulators (cell death antagonists (Bcl-2) and agonists (CPP-32)), proliferation antigen Ki67 in lymphocytes of biopsy materials of the mucous coat of stomach at Helicobacter pylori-associated gastric ulcer and chronic gastritis in Khakassian aboriginal population and newcomers have been studied. The lymphocyte apoptosis in peripheral blood in aboriginal population was assessed. Changes in immunological indices were revealed in patients infected with Helicobacter pylori compared to healthy donors and newcomers. These changes were characterized by the more intense apoptotic lymphocyte death compared to the number of such cells in patients with chronic gastritis and in the control group. The role of apoptosis disfunctions in the regulation of local and system immunity at Helicobacter pylori infection is discussed.Исследован уровень внутриклеточных регуляторов апоптоза — антагонистов (Bcl-2) и агонистов (CPP-32) клеточной гибели, антиген пролиферации Ki-67 в лимфоцитах биоптатов слизистой оболочки желудка при Helicobacter pyloriассоциированных язвенной болезни и хроническом гастрите у коренных и пришлых жителей Хакасии. Оценивался апоптоз лимфоцитов периферической крови у коренных жителей. Установлены изменения иммунологических показателей у больных, инфицированных Helicobacter pylori, по сравнению с таковыми у здоровых доноров и представителей пришлого населения. Изменения, выявленные в крови у больных язвенной болезнью, характеризовались усилением апоптотической гибели лимфоцитов по сравнению с количеством таких клеток у больных хроническим гастритом и в контроле. Обсуждается роль нарушений апоптоза в регуляции локального и системного иммунитета при Helicobacter pylori-инфицировании

ГИПОЛИПИДЕМИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ СЕСКВИТЕРПЕНОВОГО γ-ЛАКТОНА АХИЛЛИНА НА КЛЕТОЧНОЙ КУЛЬТУРЕ КРЫСИНОЙ ГЕПАТОМЫ

Objective. Investigation of hypolipidemic effect of sesquiterpene γ-lactone ahillin in hepatoma tissue culture (HTC) cells.Material and methods. In this study we’ve evaluated the effect of γ-lactone sesquiterpene aсhillin and gemfibrozil (comparator drug) on the lipid content in the hepatoma tissue culture (HTC) cell which were incubated with a fat emulsion lipofundin by fluorescent method with vital dye Nile Redand staining the cells with the dye Oil Red O. The cell viability was investigated using the MTT-test and staining with Trypan blue.Results. Cultivation cells HTC with aсhillin and gemfibrozilat concentrations ranging from 0.5 to1.5 mM and from0.25 mM to0.5 mM, respectively, resulted in dose-dependent decrease of the fluorescence’s intensity Nile Red. It reflects a decrease in lipid content in the cells. At these concentrations the drugs didn’t have cytotoxic effect and the cell viability didn’t change compared to the control culture.An experimental hyperlipidemia in the hepatoma culture cells was induced by adding to the incubation medium a fat emulsion lipofundin at a final concentration 0.05%. The intensity of fluorescence Nile Red in the cells was increased 4 fold (p < 0.05). This result suggests the significant accumulation of lipids in the cell’s cytosol and confirmed by microscopy after staining neutral lipids with the dye Oil Red O. Under these conditions aсhillin and gemfibrozil reduced lipid content in cells and hadthe effect at concentrations of0.5 mM and0.25 mM respectively.Conclusion. In the lipofundin-mediated model of hyperlipidemia the sesquiterpene lactone aсhillin prevents the lipid accumulation in cells. It confirms by decrease of fluorescence Nile Red and reduction lipid drops which were stained with Oil Red O in cytosol. To establish the molecular targets of aсhillin’saction on lipid metabolism in cell culture HTC we need to investigate a gene expression of key enzymes of lipid metabolism.Цель исследования – оценить in vitro фармакологические эффекты сесквитерпенового γ-лактона ахиллина в качестве потенциального гиполипидемического средства.Материал и методы. Изучено влияние сесквитерпенового γ-лактона ахиллина и гемфиброзила (препарат сравнения) на содержание липидов в клеточной культуре крысиной гепатомы (HTC) флуоресцентным методом с витальным красителем NileRed и окрашиванием клеток красителем OilRedO при их инкубации с жировой эмульсией – липофундином. Жизнеспособность клеток оценивали с помощью МТТ-теста и окрашиванием с трипановым синим.Результаты. Культивирование клеточной культуры HTC с ахиллином и гемфиброзилом в концентрациях от 0,5 до 1,5 и от 0,25 до 0,5 ммоль соответственно приводило к дозозависимому уменьшению интенсивности флуоресценции Nile Red, что связано со снижением содержания липидов в клетках. В этих концентрациях препараты не оказывали цитотоксического действия, и жизнеспособность клеток НТС не изменялась по сравнению с соответствующим показателем контрольной культуры.Экспериментальную гиперлипидемию в культуре гепатомы индуцировали добавлением в инкубационную среду жировой эмульсии липофундина в конечной концентрации 0,05%. Интенсивность флуоресценции Nile Red в клетках возрастала в 4 раза (p < 0,05), что свидетельствует о существенном накоплении липидов в цитозоле клеток и подтверждается данными микроскопии после окрашивания нейтральных липидов в клетках красителем OilRedO.В этих условиях ахиллин и гемфиброзил в концентрациях 0,5 и 0,25 ммоль соответственно снижали содержание липидов в клетках.Заключение. На модели гиперлипидемии, индуцированной липофундином, добавление сесквитерпенового γ-лактона ахиллина в инкубационную среду препятствует накоплению липидов в клетках НТС, о чем свидетельствует уменьшение флуоресценции Nile Red и снижение содержания окрашенных OilRedO липидных капель в цитозоле. Для установления молекулярных мишеней действия ахиллина на метаболизм липидов в культуре НТС в дальнейшем необходимо исследование экспрессии генов ключевых ферментов липидного обмена

Клинико-морфологический анализ случая летального исхода пациента с болезнью Бинсвангера

Progressive subcortical vascular leukoencephalopathy caused by chronic hypertension was singled out as a separate disease by Alois Alzheimer and named “Binswanger’s Disease”(BD). Before the introduction of neuroimaging techniques in clinical practice BD was considered as a rare disease and in most cases it was diagnosed during autopsy. More than 80% of BD’s debuts occur on the sixth or seventh decade of life and are characterized by a mild but inexorably progressive course with episodes of exacerbation. At the last stage of the disease, clinical picture is presented by dementia, disorders of the self-service and the pelvic organs functions. The article presents a 42 years-old patient with the terminal stage of the BD’s type vascular dementia verified by postmortem histological examination. It is known that age is an unmodified risk factor for cardiovascular disease. However, in recent decades there has been “vascular risk rejuvenation” of the world, which calls for the development and improvement of approaches to screening and clinical examination of these contingents. The presented case report demonstrates the difficulty in the diagnosis of this pathology of the brain and demonstrates the need for inclusion of the BD in a number of differential diagnostic in patients with cerebrovascular diseases. In addition, we believe that dementia screening should include medical and psychological counseling of patients at risk.Прогрессирующая сосудистая субкортикальная лейкоэнцефалопатия, развивающаяся вследствие гипертонической болезни, была выделена как отдельное заболевание Алоисом Альцгеймером и получила название «болезнь Бинсвангера» (ББ). До внедрения в клиническую практику методов нейровизуализации ББ относили к раритетным заболеваниям, диагностируемым в большинстве случаев при аутопсии. Более чем в 80% случаев ББ дебютирует на шестой – седьмой декаде жизни и характеризуется мягким, но неуклонно-прогрессирующим течением с эпизодами экзацербации. На последнем этапе заболевания клиническая картина представлена слабоумием, нарушениями самообслуживания и функции тазовых органов.В статье представлен пациент 42 лет в терминальной стадии васкулярной деменции Бинсвангеровского типа, верифицированной при посмертном гистологическом исследовании. Известно, что возраст является немодифицируемым фактором риска сердечно-сосудистых заболеваний. Однако, в последние десятилетия наблюдается «омоложение васкулярного риска» во всем мире, что требует разработки и совершенствования подходов к скринингу и диспансеризации этих больных. Представленный клинический случай демонстрирует трудности в диагностике данной патологии головного мозга и свидетельствует о необходимости включения ББ в дифференциально-диагностический ряд у пациентов с сосудистыми заболеваниями головного мозга. Кроме того, настоящий авторский коллектив считает, что скрининг деменций должен включать в себя медико-психологическое консультирование пациентов, находящихся в группе риска.

Действие ингибиторов белков теплового шока 90 и 27 на дексаметазониндуцированный апоптоз опухолевых клеток

Programmed cell death of tumor cells of line Jurkat in conditions of cultivation with various concentration of dexamethasone, selective inhibitors of Hsp90 (Heat shock protein — Hsp) (17-AAG) and Hsp27 (KRIBB3) was investigated. An estimation of realisation apoptosis spent by method of fluorescent microscopy with use annexin V-FITC and propidium iodide. Inhibition of Hsp90 and Hsp27 leads to activation of tumor cells Jurkat apoptotic program and strengthening of dexamethasone-induced apoptosis. Hsp27 and Hsр90 play an antiapoptotic role in tumor cells of line Jurkat.Представлено исследование программированной гибели опухолевых клеток линии Jurkat в условиях культивирования с различными концентрациями дексаметазона, селективными ингибиторами Hsp90 (Heat shock protein — Hsp) (17-AAG) и Hsp27 (KRIBB3). Оценку реализации апоптоза проводили методом флюоресцентной микроскопии с использованием FITCмеченного аннексина V и пропидий йодида. Ингибирование Hsp90 и Hsp27 приводит к активации апоптотической программы опухолевых клеток Jurkat и усилению дексаметазониндуцированного апоптоза. В опухолевых клетках Hsp27 и Hsр90 играют роль ингибиторов апоптоза