Surface alignment and anchoring transitions in nematic lyotropic chromonic liquid crystal

The surface alignment of lyotropic chromonic liquid crystals (LCLCs) can be not only planar (tangential) but also homeotropic, with self-assembled aggregates perpendicular to the substrate, as demonstrated by mapping optical retardation and by three-dimensional imaging of the director field. With time, the homeotropic nematic undergoes a transition into a tangential state. The anchoring transition is discontinuous and can be described by a double-well anchoring potential with two minima corresponding to tangential and homeotropic orientation.Comment: Accepted for publication in Phys. Rev. Lett. (Accepted Wednesday Jun 02, 2010

Ion distribution dynamics near the Earth's bow shock: first measurements with the 2D ion energy spectrometer CORALL on the INTERBALL/Tail-probe satellite

International audienceThe dynamics of the ion distribution function near the Earth's bow shock is studied on the basis of quasi-3D measurements of ion energy spectra in the range of 30?24200 eV/q with the Russian-Cuban CORALL instrument on the INTERBALL/Tail-probe satellite. The instrument was designed for observations of magnetospheric plasma and measures ions, in an angular range of 36°?144° from the Earth-Sun direction. Ion populations generated by the Earth bow shock are often observed upstream from the bow shock. In the solar-wind stream compressed and heated by the passing of very dense magnetic cloud (CME), two types of these ion populations were measured upstream and before the bow shock crossing on 25 August 1995 at 07:37 UT. Both populations were observed in the energy range above 2 keV. At ~06:20 UT, when the angle between the direction of the interplanetary magnetic field and normal to the bow shock VBn was ? 43° the instrument observed a narrow, fast (~800 km/s) field-aligned beam moving from the Earth. At ~07:30, when Bn ? 28°, the wide ion pitch-angle distribution was observed. A similar suprathermal ion population is observed in the magnetosheath simultaneously with the solar-wind ion population being heated and deflected from the Sun-Earth direction. The similarity of observations during the mentioned time-interval and under usual solar-wind conditions allows us to conclude that types of suprathermal ion populations upstream and downstream from the bow shock do not depend on the solar-wind disturbance generated by magnetic cloud

Comparison of phenotypic properties of innate lymphoid cells at various stages of rheumatoid arthritis

Autoimmune diseases currently take a leading place in terms of frequency of occurrence in the population, among which 1 percent is occupied by rheumatoid arthritis (RA). Remission in this type of disease is extremely rare and requires constant use of pharmacotherapy. Studying the pathogenesis of RA is necessary to study to search for new drug targets. It is known that T helpers 1 (Th) and Th17 are involved in the development of RA. However, some researchers suggest that ILCs play a role in the development of RA. ILCs are “innate analogues” of Th, due to the fact that this subpopulation synthesizes the same cytokines. ILC1 is innate analogs of Th1, ILC2-Th2, ILC3-Th17. ILCs are tissue-resident innate lymphoid cells that have functional diversity and regulate the direction of the immune response through the production of cytokines.We used peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) from patients (n = 19) and conditionally healthy donors (n = 10) as material. The group of patients was divided biologic disease-modifying anti-rheumatic drugs (bDMARDs) and Metotrexate (MTX) and of stage of RA (early and very early arthritis, advanced and late). PBMCs were stained with monoclonal antibodies. ILCs were identified as Lin-CD127+, CD294+ILCs (ILC2) were measured in the general population, CD117-CD294-ILCs were identified as ILC1, and CD117+CD294-ILCs were identified as ILC3.We obtained the following results: ILC1 was significantly reduced in patients treated with MTX comparison with patients on bDMARDs and healthy donors. However, patients on MTX with advanced RA had low levels of ILC2 and ILC3 compared to patients on bDMARDs. ILC2 significantly increased in patients with early stages of RA comparison with patients with advanced RA. However, ILC1 was significantly reduced in patients treated with MTX, and ILC3 increased significantly in patients treated with MTX comparison with bDMARDs. Expression of PD1 on ILC1 was increased compared to patients treated with bDMARDs. However, ILC3 patients with advanced stages on MTX had increased expression of PD1 comparison with patients taking bDMARDs. The ILC3 of donors was significantly increased comparison with patients on bDMARDs

Роль типа реагирования организма на стресс-индуцированные повреждения определенных отделов системы пищеварения

Мета дослідження полягала у зіставленні особливостей стресорних змін у слизовій оболонці шлунка та слинних залозах щурів, залежно від типу реагування. На моделі іммобілізаційного стресу у щурів доведено, що патогенетичною основою стресорного ушкодження шлунка і слинних залоз є ішемія, послаблення слизового бар’єра шлунка та підвищення деполімеризації білково-вуглеводних комплексів тканини слинних залоз, більш виражених у тварин стресонестійкого типу, порівняно зі стресостійким типом реагування. The goal of the research is to defi ne the role of a reaction type of the organism in the pathogenesis of stress-induced lesions of the stomach and salivary glands. It is proved in a model of immobilization stress in rats that ischemia, weakening of the mucous barrier of the gastric mucosa and increased depolymerization of protein-carbohydrate complexes of the tissue of the salivary glands is the pathogenetic basis of the stress-induced lesions of the stomach and salivary glands. The alterations are more pronounced in non-stressresistant animals compared to stress-resistant animals. Цель исследования состояла в сравнении особенностей стрессорных изменений в слизистой оболочке желудка и слюнных железах крыс, в зависимости от типа реагирования. На модели иммобилизационного стресса у крыс доказано, что патогенетической основой стрессорного повреждения желудка и слюнных желез является ишемия, ослабление слизистого барьера желудка и повышение деполимеризации белково-углеводных комплексов ткани слюнных желез, которые более выражены у животных стрессонеустойчивого типа, по сравнению со стрессоустойчивым типом реагирования

Chimera-like states in modular neural networks

Chimera states, namely the coexistence of coherent and incoherent behavior, were previously analyzed in complex networks. However, they have not been extensively studied in modular networks. Here, we consider a neural network inspired by the connectome of the C. elegans soil worm, organized into six interconnected communities, where neurons obey chaotic bursting dynamics. Neurons are assumed to be connected with electrical synapses within their communities and with chemical synapses across them. As our numerical simulations reveal, the coaction of these two types of coupling can shape the dynamics in such a way that chimera-like states can happen. They consist of a fraction of synchronized neurons which belong to the larger communities, and a fraction of desynchronized neurons which are part of smaller communities. In addition to the Kuramoto order parameter ?, we also employ other measures of coherence, such as the chimera-like ? and metastability ? indices, which quantify the degree of synchronization among communities and along time, respectively. We perform the same analysis for networks that share common features with the C. elegans neural network. Similar results suggest that under certain assumptions, chimera-like states are prominent phenomena in modular networks, and might provide insight for the behavior of more complex modular networks

Морфофункциональные особенности левых отделов сердца после коррекции тотального аномального дренажа легочных вен

Highlights. The geometry of the left atrium and the growth of the left heart after correction of total anomalous pulmonary venous connection are evaluated for the first time.Aim. To assess the morphological and functional characteristics of the left heart after correction of total anomalous pulmonary venous connection.Methods. 40 patients referred to the correction of total anomalous pulmonary venous connection were enrolled in a pilot, two-center, simple, blind, prospective randomized study. Patients were assigned to the sutureless repair group (n = 20) and conventional repair group (n = 20).Results. In the early postoperative period, the indexed left atrial volume in the group of sutureless repair was 15 (13.65; 17.25) versus 12.85 (10.95; 15.15) in the group of conventional repair, p = 0.057. The end diastolic volume index in the sutureless repair group was 38 (28.5; 45), while in the conventional repair group - 37.1 (31; 47.75), p = 0.48. At the follow-up, the indexed left atrial volume in the group of sutureless repair was 37 (34.5; 38.9) versus 31 (23.6; 35) in the group of conventional repair, p = 0.01. The end diastolic volume index (EDVI) in the group of sutureless repair was 50 (43; 57), while in the group of conventional repair - 50.2 (28.8; 60.9), p = 0.49.Conclusion. The growth of the left atrium depended on the chosen technique for correcting total anomalous pulmonary venous connection and was higher in the group of sutureless repair (37) compared to the group of conventional repair (31). The proportionality of the growth of the left ventricle did not depend on the surgical technique and was equivalent in both groups.Основные положения. Впервые оценены геометрия левого предсердия и рост левых отделов сердца после коррекции тотального аномального дренажа легочных вен.Цель. Оценить морфофункциональные особенности левых отделов сердца после коррекции тотального аномального дренажа легочных вен (ТАДЛВ).Материалы и методы. В представленном пилотном двуцентровом рандомизированном проспективном простом слепом исследовании выполнена оценка качества жизни 40 пациентов в возрасте до года, подвергшихся хирургической коррекции ТАДЛВ: процедура Sutureless (бесшовная коррекция, n = 20) и конвенциональная биатриальная коррекция (n = 20).Результаты. В раннем послеоперационном периоде индексированный объем левого предсердия в группе бесшовной методики составил 15 (13,65; 17,25) мл/м2, в группе конвенциональной коррекции - 12,85 (10,95; 15,15) мл/м2; p = 0,057. Индекс конечного диастолического объема в группе бесшовной методики составил 38 (28,5; 45) мл/м2, в группе конвенциональной биатриальной коррекции - 37,1 (31; 47,75) мл/м2; p = 0,48. В отдаленном периоде индексированный объем левого предсердия в группе бесшовной методики составил 37 (34,5; 38,9) против 31 (23,6;35) мл/м2 соответственно; p = 0,01. Индекс конечного диастолического объема - 50 (43; 57) против 50,2 (28,8; 60,9) соответственно; p = 0,49.Заключение. Индексированный объем левого предсердия зависел от способа коррекции ТАДЛВ и был выше в группе бесшовной методики: 37 против 31 мл/м2 в группе конвенциональной биатриальной коррекции. Пропорциональность увеличения левого желудочка не зависела от тактики вмешательства и не различалась между исследуемыми пациентами

Особенности субпопуляционного состава дендритных клеток у больных ревматоидным артритом

Rheumatoid arthritis (RA) is one of the most common rheumatic diseases. Dendritic cells (DCs) as the main antigen-presenting cells play an important role in the pathogenesis of RA. There are two major DC populations: myeloid and plasmacytoid DCs (mDCs and pDCs). B cells as antibody-producing cells also play an important role in the pathogenesis of RA. The probability of achieving low disease activity and clinical and laboratory remission has been proven to be maximal in the very early period of the disease and in the patients who have not been previously prescribed disease-modifying antirheumatic drugs (DMARDs). In this connection, it is necessary to elaborate additional criteria and biomarkers for early RA.Objective: to investigate the subpopulation composition of DCs in patients with early-stage RA.Patients and methods. The investigation enrolled 60patients with RA who met the 2010 ACR/EULAR and the 1987ACR criteria. The patients with RA were divided into two groups: 1) 30patients with early RA (the disease duration was not more than 1 year); 2) 30 patients with advanced RA. A control group consisted of 30 patients with osteoarthritis (OA) who met the ACR criteria. All the patients with RA were treated with DMARDs. The patients with early RA had not previously received DMARDs; after being included in the study, they were prescribed methotrexate 15-20 mg/week. The patients with advanced RA took methotrexate 15-25 mg/week (n=24), sulfasalazine 2 g/day (n=5), or leflunomide 20 mg/day (n=1).At the first stage, the levels of different subpopulations of DCs and B lymphocytes were studied in the patients with early RA before initiation of therapy and in those with advanced RA and in the control persons. At the following stage, the time course of changes was investigated in the subpopulation composition of DCs and B lymphocytes during therapy.Results and discussion. The subpopulations of peripheral blood DCs in early RA were characterized. A subpopulation of mDCs was shown to dominate in the patients with early RA versus those with advanced RA or osteoarthritis (OA). In addition, the patients with RA showed a high B lymphocyte level. It was noted that there was no significant differences in the level of pDCs between RA and OA patients and there was an inverse relationship between the relative peripheral blood level of pDC and disease activity, which confirms the immunosuppressive role of pDCs in the pathogenesis of RA. The levels of mDCs and B lymphocytes during DMARD therapy were ascertained to significantly decrease to those seen in healthy donors.Conclusion. Thus, the findings suggest that the number of mDCs and B lymphocytes increases in patients with early RA, unlike those with OA. In addition, the change in the number of mDCs and B cells during therapy is associated with the dynamics of disease activity and may suppose that mDCs are a target for the action of DMARDs.Ревматоидный артрит (РА) является одним из наиболее распространенных ревматических заболеваний. Дендритные клетки (ДК) играют важную роль в патогенезе РА как основные антиген-презентирующие клетки. Выделяют две основные популяции ДК: миелоидные (мДК) и плазмоцитоидные (пДК). Также важную роль в патогенезе РА играют В-клетки как клетки-антителопродуценты. Доказано, что вероятность достижения низкой активности и клинико-лабораторной ремиссии максимальна в самом раннем периоде заболевания и у тех пациентов, которым базисные противовоспалительные препараты (БПВП) ранее не назначали. В связи с этим необходима разработка дополнительных критериев, а также биомаркеров раннего РА.Цель исследования — изучить субпопуляционный состав ДК у больных РА на ранних стадиях заболевания.Пациенты и методы. В исследование включено 60 пациентов с РА, соответствующих критериям ACR/EULAR 2010 г. и ACR 1987 г. Пациенты с РА были разделены на две группы: в 1-ю группу вошли больные с ранним РА (длительность заболевания не более 1 года, n=30), во 2-ю — с развернутым РА (n=30). Контрольную группу составили 30 пациентов с остеоартритом (ОА), соответствующих критериям ACR. Всем пациентам с РА проводили терапию БПВП. Пациенты с ранним РА ранее не получали БПВП, после включения в исследование им был назначен метотрексат 15—20 мг/нед. Пациенты с развернутым РА получали метотрексат по 15—25мг/нед (n=24), сульфасалазин 2 г/сут (n=5) или лефлуномид 20мг/сут (n=1).На первом этапе проведено исследование уровня различных субпопуляций ДК, а также В-лимфоцитов у пациентов с ранней стадией РА до начала терапии, а также у пациентов с развернутым РА и в контрольной группе. На следующем этапе была изучена динамика субпопуляционного состава ДК и В-лимфоцитов на фоне терапии.Результаты и обсуждение. Охарактеризованы субпопуляции ДК периферической крови при раннем РА. Показано, что у пациентов с ранним РА, в отличие от пациентов с развернутым РА и остеоартритом (ОА), наблюдается доминирование субпопуляции мДК. Кроме того, пациенты с РА характеризуются высоким уровнем В-лимфоцитов. Отмечено отсутствие значимых различий в уровне пДК между пациентами с РА и ОА, также выявлена обратная связь между относительным содержанием пДК в периферической крови и активностью заболевания, что подтверждает иммуносупрессивную роль пДК в патогенезе РА. Установлено значимое снижение содержания мДК и В-лимфоцитов на фоне терапии БПВП до уровня здоровых доноров.Выводы. Таким образом, полученные данные свидетельствуют об увеличении числа мДК и В-лимфоцитов у пациентов с ранним РА в отличие от пациентов с ОА. Кроме того, изменение количества мДК и В-клеток на фоне терапии ассоциировано с динамикой активности заболевания и позволяет предположить, что мДК являются мишенью для воздействия БПВП

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СРОКОВ НАЧАЛА ГЕМОДИАЛИЗА: РАЗРАБОТКА И ПОДТВЕРЖДЕНИЕ ШКАЛЫ START

Aim. The optimal time for initiating of chronic dialysis remains unknown. The scale for mortality risk assessment could help in decision-making concerning dialysis start timing.Methods. We randomly divided 1856 patients started dialysis in 2009–2016 into developmental and validation group (1:1) to create and validate scoring system «START» predicting mortality risk at dialysis initiation in order to fi nd unmodifi able and modifi able factors which could help in the decision-making of dialysis start. In the series of univariate regression models in the developmental set, we evaluated the mortality risk linked with available parameters: age, eGFR, serum phosphate, total calcium, hemoglobin, Charlson comorbidity index, diabetes status, urgency of start (turned to be signifi cant) and gender, serum sodium, potassium, blood pressure (without impact on survival). Similar hazard ratios were converted to score points.Results. The START score was highly predictive of death: C-statistic was 0.82 (95% CI 0.79–0.85) for the developmental dataset and 0.79 (95% CI 0.74–0.84) for validation dataset (both p < 0.001). On applying the cutoff between 7–8 points in the developmental dataset, the risk score was highly sensitive 81.1% and specifi c 67.9%; for validation dataset, the sensitivity was 78.9%, specifi city 67.9%. We confi rmed the similarity in survival prediction in the validation set to developmental set in low, medium and high START score groups. The difference in survival between three levels of START-score in validation set remained similar to that of developmental set: Wilcoxon = 8.78 (p = 0.02) vs 15.31 (p < 0.001) comparing low–medium levels and 25.18 (p < 0.001) vs 39.21 (p < 0.001) comparing medium–high levels.Conclusion. Developed START score system including modifi able factors showed good mortality prediction and could be used in dialysis start decision-making. Цель. Оптимальное время начала лечения гемодиализом (ГД) остается неопределенным. Создание шкалы для оценки рисков для пациента, начинающего диализ, поможет в принятии решения о сроках его начала.Методы. По данным регистра пациентов на заместительной почечной терапии проанализированы результаты лечения 1856 пациентов, начавших диализ в 2009–2016 гг. Случайным образом их разделили в соотношении 1:1 на группу разработки и группу подтверждения для создания прогностической шкалы оценки вероятности летального исхода при лечении программным гемодиализом (шкала START). При этом учитывали модифицируемые и немодифицируемые факторы риска. В серии регрессионных моделей с одной переменной в группе разработки шкалы мы оценивали риски смерти, связанные с доступными для анализа модифицируемыми и немодифицируемыми параметрами. Среди них значимыми оказались возраст, расчетная скорость клубочковой фильтрации (рСКФ), уровни фосфатов, общего кальция, гемоглобина, индекс коморбидности Чарлсон, наличие сахарного диабета, экстренность старта диализа. Пол, уровни натрия, калия, артериального давления не оказали влияния на выживаемость. Близкие по величине риски были преобразованы в баллы шкалы.Результаты. Шкала START продемонстрировала высокую предсказательную ценность в отношении риска смерти: AUC 0,82 (95% ДИ 0,79–0,85) для группы разработки шкалы и 0,79 (95% ДИ 0,74–0,84) для группы подтверждения (для обеих p < 0,001). Для точки отсечения 7–8 баллов чувствительность метода составила 81,1%, специфичность 69,9% для группы разработки и 78,9 и 67,9% соответственно – для группы подтверждения. Мы подтвердили близкие значения выживаемости пациентов в обеих группах для низких, средних и высоких значений шкалы START. Различия в выживаемости для подгрупп с тремя уровнями шкалы были близкими для групп разработки и подтверждения: критерий Wilcoxon = 8,78 (p = 0,02) vs 15,31 (p < 0,001) при сравнении выживаемости подгрупп низких и средних величин шкалы и 25,18 (p < 0,001) vs 39,21 (p < 0,001) при сравнении выживаемости подгрупп средних и высоких величин шкалы.Заключение. Разработанная шкала START, включающая модифицируемые факторы риска, продемонстрировала хорошую предсказательную ценность в отношении 5-летней летальности и может использоваться при принятии решения о времени старта диализа.

Operons

Operons (clusters of co-regulated genes with related functions) are common features of bacterial genomes. More recently, functional gene clustering has been reported in eukaryotes, from yeasts to filamentous fungi, plants, and animals. Gene clusters can consist of paralogous genes that have most likely arisen by gene duplication. However, there are now many examples of eukaryotic gene clusters that contain functionally related but non-homologous genes and that represent functional gene organizations with operon-like features (physical clustering and co-regulation). These include gene clusters for use of different carbon and nitrogen sources in yeasts, for production of antibiotics, toxins, and virulence determinants in filamentous fungi, for production of defense compounds in plants, and for innate and adaptive immunity in animals (the major histocompatibility locus). The aim of this article is to review features of functional gene clusters in prokaryotes and eukaryotes and the significance of clustering for effective function