ПОСЛЕОПЕРАЦИОННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПОВЕДЕНИЯ КРЫС, ПОЛУЧАВШИХ АНЕСТЕЗИЮ СЕВОФЛУРАНОМ

Goal: to assess behavior and cognitive functions of rats after certain aggressive impact imitating anesthesia with sevoflurane and surgery in the clinical practice. Methods. Male rats of Wistar stock (n = 20) were used to assess the long term behavioral effect of continuous (6 hours) of action of sevoflurane and abdomen surgery. For anesthesia induction 8 volumes of % sevoflurane in the air flow (2 l/min) were used, for anesthetic support it was 4 volumes of % and 1 l/min. During surgery the rat was placed on the heated operating table and the mask was used for anesthesia; laparotomy was performed; nestis was isolated and irritated for 10 seconds by massage done by the forefinger and thumb. After that the loop was placed into the abdomen and the wound was sutured layer by layer. Then in accordance with previously compiled protocol on simulation of postoperative cognitive disorders in the rats the following behavioral tests were performed in order to evaluate the degree of post-anesthetic depression – motion and exploratory activity, social behavior, novel object recognition, specific behavior and learning under acute stress and avoidance response, forced swimming, and sexual behavior. Spray rats (n = 8) were used as standard opponents for social behavior tests, and hormone-stimulated female rats (n = 15) were used for sexual behavior tests. Results. The results showed that long-term action of sevoflurane vapor and abdomen surgery caused behavioral changes in rats compared to animals from the control group in the number of tests: they are not able to recognize novel objects and slower repeat extrapolational deliverance response in 24 hours and 7 days after its conditioning. Sevoflurane made no significant impact on motion and exploratory activities in novel circumstances, duration of immobilization during forced swimming test, social and sexual behavior of male rats. Conclusions. Continuous action of sevoflurane and abdomen surgery causes cognitive deficiency in male rats, however the profile of changes is different from the one observed under the action of halothane. Цель: оценить поведение и когнитивные функции крыс после агрессивных воздействий, имитирующих анестезию севофлураном и операцию в клинической практике. Методика. У самцов крыс стока Вистар (n = 20) оценивали долгосрочные поведенческие эффекты длительного (6 ч) воздействия севофлурана и операции на органах брюшной полости. Для индукции анестезии применяли 8 об. % севофлурана в потоке воздуха (2 л/мин), для поддержания анестезии – 4 об. % и 1 л/мин. Во время операции крысу размещали на подогреваемом операционном столике и поддерживали анестезию с помощью маски: проводили лапаротомию, выделяли тощую кишку, которую в течение 10 с раздражали массирующими движениями указательного и большого пальцев. После этого петлю опускали в брюшную полость, рану послойно ушивали. Далее в соответствии с разработанным ранее протоколом моделирования послеоперационных когнитивных расстройств у крыс выполняли ряд поведенческих тестов, оценивая степень постнаркозной депрессии, двигательную и исследовательскую активность, социальное поведение, способность распознавать новые объекты, особенности поведения и обучаемость в условиях острого стресса и воспроизведение реакции избегания, форсированное плавание и половое поведение. В качестве стандартных оппонентов в тесте «Социальное взаимодействие» использовали овариэктомированных (n = 8), а в тесте полового поведения – гормонально стимулированных (n = 15) самок крыс. Результаты. Выявлено, что поведение крыс, испытавших длительное воздействие паров севофлурана и операцию на органах брюшной полости, отличается от поведения контрольных животных в ряде тестов: не способны распознавать новые объекты и медленнее воспроизводят реакцию экстраполяционного избавления через 24 ч и 7 сут после ее выработки. Экспозиция севофлурана значимо не влияла на двигательную и исследовательскую активность в условиях новизны обстановки, длительность иммобилизации в тесте форсированного плавания, социальное и половое поведение самцов крыс. Выводы. Длительное воздействие севофлурана и операция на органах брюшной полости вызывает когнитивный дефицит у самцов крыс, однако профиль изменений отличен от наблюдаемого после воздействия галотана.

Оптимизация алгоритма стадирования впервые выявленного рака предстательной железы путем применения ПЭТ/КТ с 68Ga-ПСМА: ретроспективное исследование

INTRODUCTION: Prostate cancer (PC) is the most common malignancy in men worldwide and ranks third in mortality. Improvement of the results of staging of newly detected prostate cancer is rightfully associated with the active use in clinical practice of positron emission tomography combined with computed tomography (PET/CT) with radiotracers based on prostate-specific membrane antigen (PSMA) ligands.OBJECTIVE: The aim of the study was to determine the capabilities of PET/CT with 68Ga-PSMA in evaluating the prevalence of newly diagnosed breast cancer in comparison with traditional imaging techniques (computed tomography, magnetic resonance imaging and bone scan) and to determine the role of this technology in the choice of treatment algorithm.MATERIALS AND METHODS: 120 patients aged 46 to 74 years (median age 62.5 years) with histologically verified prostate cancer underwent PET/CT with 68Ga-PSMA in our center to assess disease prevalence. The selection criteria for the study were: prostate-specific antigen (PSA) level of 5 ng/ml and above, presence of newly detected, histologically verified prostate cancer, no treatment, suspected metastatic lesion of pelvic and skeletal lymph nodes according to CT, MRI and OSG. All patients were divided into groups according to PSA level and Gleason score. Statistics: Statistical processing of the results was performed by methods of variance statistics using Statistica 10.0, GraphPad Prism 9.3.1. Wilcoxon-Mann-Whitney and Friedman tests for ANOVA were used to determine the significance of differences between comparison groups. The chi-square test with Yates correction was used to determine the reliability of intergroup differences for nominal measures (such as the presence of previous recurrences). The level of correlation was assessed using Spearman criterion.RESULTS: PET/CT imaging analysis in addition to MRI, CT, and OSG data showed TNM staging changes in 63 of 120 patients (52.3%) due to the detection of additional foci of metastatic lesions. Change of data about local spread of tumor with increasing of TNM stage due to detection of pathological RFP accumulation in seminal vesicles in 10 of 120 patients (8.3%), without structural changes using conventional imaging methods. In 20 of 64 patients (31.3%), PET/CT revealed lesions of regional lymph nodes (N) that were not visualized by conventional imaging methods due to their small size. Metastatic lesions of distant lymph nodes (M1a) and bones (M1b) undetected by CT, MRI, and OSG were found in 27 (22.5%) and 32 (26.7%) of 120 patients, respectively. At the same time, foci of pathological accumulation of 68Ga-PSMA in the bones without structural changes on CT were detected in 7 and 32 patients (21.8%).DISCUSSION: One of the objectives of this study was to compare the diagnostic capabilities of standard diagnostic imaging techniques, in particular MRI, CT and Bone scan, with the hybrid technology of PET/CT with 68Ga-PSMA to improve the accuracy of PCa staging in order to determine treatment tactics. The results demonstrate minimal superiority of PET/CT with 68Ga-PSMA over MRI in terms of sensitivity (96% and 94%, respectively) in assessing local disease prevalence. Tumor invasion of the seminal vesicles, in most cases, was detected in patients with a Gleason score greater than 8. At the same time there was a tendency for an increase in the level of radiotracer accumulation in the tumor tissue of the seminal vesicles depending on the differentiation group of PCa. Analysis of the histological material obtained after the prostatectomy demonstrated tumorous invasion of the seminal vesicles in 26 (37.1%) out of 70 operated patients. Coincidence of histological examination results with PET/CT data was found in 22 patients, with MRI data — in 20 patients. The sensitivity, specificity, positive predictive value, and negative predictive value of PET/CT were 85%, 92%, 85%, and 92%, while the corresponding values from MRI were as follows: 77%, 88%, 77%, and 88%. Analyzing the levels of 68Ga-PSMA uptake in the tumor tissue, we found that with increasing prostate differentiation group, there was a persistent increase in radiotracer accumulation in the prostate tumor tissue. We also evaluated the interrelation of RFP accumulation with PSA level. The patients with PCa with PSA level ≥10.0 ng/ml demonstrated high accumulation of radiotracer accumulation compared to those with PSA <10.0 ng/ml (p<0.001).CONCLUSIONS: The use of 68Ga-PSMA PET/CT in the staging of newly diagnosed and untreated cancers provides comprehensive information on the local, regional, and distant extent of the disease, and in some cases contributes to a change in TNM stage of the disease in a single study. The use of this method before planned surgical treatment of PCa can significantly reduce the risk of early postoperative relapse, especially in patients with a Gleason score of more than 7 and a PSA level greater than 20 ng/ml.ВВЕДЕНИЕ: Рак предстательной железы (РПЖ) является наиболее распространенным злокачественным новообразованием у мужчин во всем мире и занимает третье место по смертности. Улучшение результатов стадирования впервые выявленного РПЖ по праву связано с активным использованием в клинической практике позитронно-эмиссионной томографии, совмещенной с компьютерной томографией (ПЭТ/КТ) с радиотрейсерами на основе лигандов простатспецифического мембранного антигена (ПСМА).ЦЕЛЬ: Определить возможности ПЭТ/КТ с 68Ga-ПСМА в оценке распространенности впервые выявленного РПЖ по сравнению с традиционными методами лучевой визуализации (компьютерной томографией, магнитно-резонансной томографией и остеосцинтиграфией) и установить роль этой технологии в выборе алгоритма лечения.МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ: 120 больным в возрасте от 46 до 74 лет (медиана 62,5 года) с гистологически верифицированным РПЖ в нашем центре была выполнена ПЭТ/КТ с 68Ga-ПСМА с целью оценки распространенности заболевания. Критериями отбора для выполнения исследования являлись: уровень простатспецифического антигена (ПСА) от 5 нг/мл, наличие впервые выявленного, гистологически верифицированного РПЖ, отсутствие лечения, подозрение на метастатическое поражение лимфатических узлов таза и скелета по данным КТ, МРТ и ОСГ. Все больные подразделялись на группы по уровню ПСА и сумме баллов Глисона. Статистика: Статистическую обработку результатов проводили методами вариационной статистики с использованием набора статистических программ Statistica 10.0, GraphPad Prism 9.3.1. Для определения достоверности различий между группами сравнения использовали критерий Вилкоксона–Манна–Уитни и Фридмана для ANOVA. Для выявления достоверности межгрупповых различий для номинальных показателей (таких как наличие предшествующих рецидивов) использовали тест хи-квадрат с поправкой Йейтса. Уровень корреляции оценивали с помощью критерия Спирмена.РЕЗУЛЬТАТЫ: При анализе ПЭТ/КТ-изображений дополнительно к данным МРТ, КТ и ОСГ у 63 из 120 пациентов (52,3%) была изменена стадия TNM вследствие выявления дополнительных очагов метастатического поражения. Изменение данных о местном распространении опухоли с повышением стадии по критерию Т за счет выявления патологического накопления РФП в семенных пузырьках у 10 из 120 пациентов (8,3%), без структурных изменений при традиционных методах лучевой визуализации. У 20 из 64 пациентов (31,3%) по данным ПЭТ/КТ было выявлено поражение регионарных лимфоузлов (N), не визуализируемое с помощью традиционных методов лучевой диагностики вследствие их малых размеров. Метастатическое поражение отдаленных лимфоузлов (M1а) и костей (М1b), не обнаруженное при КТ, МРТ и ОСГ, определялось у 27 (22,5%), и 32 (26,7%) из 120 пациентов соответственно. При этом очаги патологического накопления 68Ga-ПСМА в костях без структурных изменений по данным КТ были обнаружены у 7 и 32 пациентов (21,8%).ОБСУЖДЕНИЕ: Одной из задач настоящего исследования являлось сравнение диагностических возможностей стандартных методов лучевой диагностики, в частности МРТ, КТ и ОСГ, с гибридной технологией ПЭТ/КТ с 68Ga-ПСМА, для повышения точности стадирования РПЖ с целью определения тактики лечения. Полученные результаты исследования демонстрируют минимальное превосходство ПЭТ/КТ с 68Ga-ПСМА над МРТ по показателю чувствительности (96% и 94% соответственно) в оценке местной распространенности заболевания. Опухолевая инвазия семенных пузырьков в большинстве случаев была обнаружена у больных с суммой Глисона более 8 баллов. При этом была определена тенденция к увеличению уровня накопления РФП в опухолевой ткани семенных пузырьков в зависимости от группы дифференцировки РПЖ. Анализ гистологического материала, полученного после РПЭ, показал опухолевую инвазию семенных пузырьков у 26 из 70 прооперированных больных (37,1%). Совпадение результатов гистологического исследования (ГИ) с данными ПЭТ/КТ было обнаружено у 22 больных, с данными МРТ — у 20 больных. Чувствительность, специфичность, положительная прогностическая ценность и отрицательная прогностическая ценность ПЭТ/КТ составили 85%, 92%, 85% и 92%, при этом по результатам МРТ были получены следующие соответствующие показатели: 77%, 88%, 77% и 88%. Анализируя уровни захвата 68Ga-ПСМА в опухолевой ткани, мы обнаружили, что с увеличением группы дифференцировки РПЖ наблюдается стойкое повышение накопления РФП в опухолевой ткани предстательной железы. При этом также оценивалась взаимосвязь накопления РФП от уровня ПСА. Больные РПЖ при уровне ПСА ≥10,0 нг/мл демонстрировали высокое накопление РФП по сравнению с пациентами, обладающими ПСА <10,0 нг/мл (p<0,001).ЗАКЛЮЧЕНИЕ: Использование ПЭТ/КТ 68Ga-ПСМА при стадировании впервые выявленного и не подвергавшегося лечению РПЖ за одно исследование позволяет получить исчерпывающую информацию о местной, регионарной и отдаленной распространенности заболевания, а в некоторых случаях способствует изменению стадии TNM болезни. Применение данного метода перед планируемым хирургическим лечением РПЖ позволяет выявить значимые риски раннего послеоперационного рецидива, особенно у больных с индексом Глисона более 7 баллов

Analytical approaches to photobiological hydrogen production in unicellular green algae

Several species of unicellular green algae, such as the model green microalga Chlamydomonas reinhardtii, can operate under either aerobic photosynthesis or anaerobic metabolism conditions. A particularly interesting metabolic condition is that of “anaerobic oxygenic photosynthesis”, whereby photosynthetically generated oxygen is consumed by the cell’s own respiration, causing anaerobiosis in the culture in the light, and induction of the cellular “hydrogen metabolism” process. The latter entails an alternative photosynthetic electron transport pathway, through the oxygen-sensitive FeFe-hydrogenase, leading to the light-dependent generation of molecular hydrogen in the chloroplast. The FeFe-hydrogenase is coupled to the reducing site of photosystem-I via ferredoxin and is employed as an electron-pressure valve, through which electrons are dissipated, thus permitting a sustained electron transport in the thylakoid membrane of photosynthesis. This hydrogen gas generating process in the cells offers testimony to the unique photosynthetic metabolism that can be found in many species of green microalgae. Moreover, it has attracted interest by the biotechnology and bioenergy sectors, as it promises utilization of green microalgae and the process of photosynthesis in renewable energy production. This article provides an overview of the principles of photobiological hydrogen production in microalgae and addresses in detail the process of induction and analysis of the hydrogen metabolism in the cells. Furthermore, methods are discussed by which the interaction of photosynthesis, respiration, cellular metabolism, and H(2) production in Chlamydomonas can be monitored and regulated

First Sagittarius A* Event Horizon Telescope results. I. The shadow of the supermassive black hole in the center of the Milky Way

Galaxie

First sagittarius A* Event Horizon Telescope results. VI. Testing the black hole metric

Galaxie