Особенности функциональной аннотации генов предрасположенности к ревматоидному артриту при использовании Cytoscape

Aim. To evaluate the functional annotation of genes associated with rheumatoid arthritis with different parameters of the ClueGO Cytoscape tool.Materials and methods. Genes of susceptibility to rheumatoid arthritis were extracted from publicly available database GWAS (catalog of associations of single nucleotide polymorphisms with diseases). The Gene Ontology (GO), the functional annotation of genes, was performed using Cytoscape ClueGO. The features of the functional annotation using the plugin ClueGO Cytoscape were analyzed. Results. Depending on the initial parameters specified in the plugin, the grouping of terms according to the gene ontology was carried out with a different degree of generalization. A smaller minimum number of genes in a group allows to form a larger number of groups, which makes it possible to obtain more detailed functional characteristics.Conclusion. The results obtained with different grouping options can be useful for further studies of genetic mechanisms of rheumatoid arthritis.Цель. Оценить функциональную аннотацию генов, ассоциированных с ревматоидным артритом, при разных параметрах инструмента ClueGO Cytoscape.Материалы и методы. Гены предрасположенности к ревматоидному артриту были извлечены из публичной базы данных GWAS (каталог ассоциаций однонуклеотидных полиморфизмов с заболеваниями). Генная онтология (Gene Ontology, GO) – функциональная аннотация генов была произведена с помощью алгоритма, реализованного в Cytoscape ClueGO.Результаты. Рассмотрены особенности выполнения функциональной аннотации с помощью плагина ClueGO при разных условиях формирования функциональных групп. В зависимости  от исходных параметров, задаваемых в плагине, группировка терминов согласно генной  онтологии осуществляется с различной долей обобщения. Меньшее минимальное число  генов в группе позволяет сформировать большее число групп, что дает возможность получить более детальную функциональную характеристику.Заключение. Полученные варианты результатов функциональной аннотации могут быть востребованы для дальнейших исследований генетических механизмов ревматоидного артрита

Роль протеинкиназ JNK и р38 в регуляции апоптоза мононуклеарных лейкоцитов крови при окислительном стрессе

Programmed cell death of peripheral blood mononuclear leucocytes taken from healthy donors and cultivated with various concentration of Н2О2, selective inhibitors of JNK (SP600125), 38 (ML3403) and in case of pneumonia was investigated. Intensification of intracellular production of reactive oxy р МАРК - gen species was accompanied by the increase in number of apoptotic and TNFR1-presented cells and mononuclears with reduced value of mitochondrial transmembrane potential in a case of oxidative stress induction with 1 mM hydrogen peroxide and in blood taken from patients with pneumonia. Action of inhibitors SP600125 and ML3403 in vitro in oxidative stress conditions prevents the increase in number of annexin- positive mononuclear cells, that confirms the participation of JNK and 38 -kinases in mechanisms of oxidative stress-mediated apoptosis dysregulation.Проведено исследование программированной гибели мононуклеаров периферической крови здоровых доноров в условиях культивирования с различными концентрациями Н2О2, селективными ингибиторами JNK (SP600125), р38 МАРК (ML3403) и у пациентов с внебольничной пневмонией. Интенсификация внутриклеточной продукции активных форм кислорода сопровождается увеличением числа аннексин-положительных и TNF-R1-презентирующих клеток, а также мононуклеаров со сниженным значением митохондриального трансмембранного потенциала в случае индукции окислительного стресса Н2О2 в концентрации 1 ммоль in vitro и у больных пневмонией. Действие ингибиторов SP600125 и ML3403 in vitro в условиях окислительного стресса предотвращает увеличение количества аннексин-положительных мононуклеаров, что свидетельствует о вовлечении JNK и р38 МАР-киназ в механизмы окислительной дизрегуляции апоптоза

Функциональная аннотация и анализ обогащения сигнальных путей генов, ассоциированных с болезнью Альцгеймера и болезнью Паркинсона

We identified significant functions of susceptibility-genes and performed an analysis of pathway enrichment for Alzheimer’s disease, Parkinson’s disease and for both of them. Genes were extracted from a Catalog of Published Genome-Wide Association Studies (GWAS). We uploaded genes into Cytoscape version 3.2.1. ClueGO plugin was used for functional and pathway enrichment analysis of genes based on the hypergeometric test. Two databases, Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) pathway andREACTOME, were selected for analysis.The identified susceptibility genes are involved in the synthesis regulation and accumulation of toxic proteins, β-amyloid and α-synuclein, and lead to apoptosis of neurons. We have defined 14 shared functions: collagen catabolic process, cellular response to retinoic acid, regulation of calcium-mediated signaling, negative regulation of cell projection organization, negative regulation of neuron projection development, glial cell activation, microglial cell activation, macrophage activation, regulation of cholesterol metabolism, clathrin-mediated endocytosis, regulation of protein oligomerization, regulation of dendritic spine development, kinesin binding and clathrin binding. Also, we have defined 3 shared signaling pathways: trans-Golgi Network Vesicle Budding, Clathrin derived vesicle budding, Intestinal immune network for IgA production. These pathways contain genes susceptible to Alzheimer’s disease and Parkinson’s disease. The results suggest the metabolic, neuronal and immunological factors participate in the development of Parkinson’s disease and Alzheimer’s disease.Цель исследования. Охарактеризовать in silico функции генов предрасположенности и провести анализ обогащения сигнальных путей при болезни Паркинсона и болезни Альцгеймера.Материалы и методы. Гены, ассоциированные с болезнью Паркинсона и болезнью Альцгеймера, были получены на основе анализа информации из каталога GWAS (каталог ассоциаций однонуклеотидных полиморфизмов с заболеваниями). Оценка принадлежности генов к биологическому процессу, молекулярным функциям, к иммунной системе в терминах генной онтологии осуществлялась с помощью алгоритма, реализованного в плагине ClueGO Cytoscape version 3.2.1. Анализ обогащения путей был выполнен при помощи плагина ClueGO Cytoscape с использованием KEGG и REACTOME и с применением гипергеометрического теста.Результаты. Выявленные гены предрасположенности к болезни Паркинсона и болезни Альцгеймера участвуют в регуляции синтеза и накопления токсичных белков β-амилоида и α-синуклеина, приводя к апоптозу нейронов. Установлено наличие 14 общих функций (процесс катаболизма коллагена, клеточный ответ на ретиноевую кислоту, регуляция кальций-опосредованного сигналинга, негативная регуляция защиты клеточной организации, негативная регуляция развития нейронов, активация глиальных клеток, активация микроглиальных клеток, активация макрофагов, регуляция метаболизма холестерина, клатрин-зависимый эндоцитоз, регуляция олигомеризации белка, регуляция развития дендритного отростка, связывание кинезина, связывание клатрина) и три общих сигнальных пути (везикуло-опосредованный транспорт, клатрин-производное почкование везикул, обеспечение продукции иммуноглобулина А), в которые вовлечены гены предрасположенности к болезни Альцгеймера и болезни Паркинсона.Заключение. Полученные результаты свидетельствуют об участии метаболических (гены MMP12, COL13A1, APOE, DGKQ), нейрональных (гены CLU MAPT, SNCA, STAP1, RNF6 GAK, INPP5F, MAP4K4) и иммунологических факторов (гены LA-DQB1, HLA-DRA, AICDA) в механизмах развития болезни Паркинсона и болезни Альцгеймера

Пути улучшения диагностики и лечения поражения легких при системной склеродермии на территории Сибирского федерального округа (материалы совместного совета экспертов ревматологов и пульмонологов от 8.12.2019)

The aim of the study was to develop ways to improve the diagnosis and treatment of systemic sclerosis (SSc)-ILD. Interstitial lung disease (ILD) is a common manifestation of SSc. In the territory of the Siberian Federal District (SFD), the number of patients with the progressive phenotype of SSc-ILD is approximately 750 people. When immunosuppressive therapy is ineffective and pulmonary fibrosis progresses, lung transplantation is indicated. The emergence of new possibilities of pathogenetic therapy currently requires studying the possibilities of their applications in real clinical practice on the territory of the SFD.Discussion. The results of a discussion of diagnostics, therapy, and routing of a rheumatology patient during the interdisciplinary observation of SSc-ILD in the SFD are presented. The reason for this discussion was the new data on the use of nintedanib in this category of patientsConclusion. To improve the efficiency of diagnosis and treatment of patients with SSc in the SFD, it is necessary to implement the principle of a multidisciplinary approach with the obligatory involvement of a pulmonologist and a radiologist (a specialist in CT diagnostics), and, if differential diagnosis is necessary in difficult clinical situations, of a pathomorphologist. An urgent task is the introduction of an algorithm for examining patients with SSc for the timely diagnosis of ILD in the territory of the Siberian Federal District. To improve the quality of medical care in the territory of the SFD for patients with ILD-SSc it is necessary to create a reference center in the city of Novosibirsk with the possibility of initiating anti-fibrosis therapy.Введение. Поражение легких у больных ССД является одним из наиболее частых проявлений висцеральной патологии и рассматривается как вариант фиброзирующих диффузных интерстициальных заболеваний легких (ИЗЛ). Несмотря на продемонстрированную эффективность патогенетической иммуносупрессивной терапии, у ряда пациентов фиброзные изменения в легочной ткани имеют прогрессирующее течение, что негативно сказывается на качестве и продолжительности жизни пациента. На территории Сибирского федерального округа (СФО) количество пациентов с ССД, имеющих прогрессирующее поражение легких, составляет приблизительно 750 человек. Таким образом, проблема своевременной диагностики и лечения поражения легких при ССД оказывается весьма актуальной и для СФО. Имеющиеся в настоящее время данные об эффективности современной противофиброзной терапии ИЗЛ при ССД требуют изучения возможности ее применения в реальной клинической практике на территории СФО.Цель. Разработать пути улучшения диагностики и лечения поражений легких при системной склеродермии (ССД).Обсуждение. Представлены результаты междисциплинарного обсуждения вопросов диагностики, терапии, маршрутизации пациентов с ССД и ИЗЛ на территории СФО. Причиной данного обсуждения явилось появление сведений об эффективности нинтеданиба у данной категории пациентов.Заключение. Для повышения эффективности диагностики и лечения больных ССД с поражением легких необходимо реализовать принцип мультидисциплинарного подхода с обязательным привлечением пульмонолога и рентгенолога (специалиста по КТ-диагностике), а при необходимости дифференциальной диагностики в сложных клинических ситуациях – патоморфолога. Актуальной задачей оказывается внедрение на территории СФО алгоритма обследования пациентов с ССД для своевременной диагностики ИЗЛ. Для повышения качества оказания медицинской помощи на территории СФО пациентам с ИЗЛ при ССД необходимо создать референсный центр в г.  Новосибирске с возможностью инициации специалистами этого центра антифибротической терапии

Молекулярные нарушения мембраны эритроцитов при патологии разного генеза являются типовой реакцией организма: контуры проблемы

General patterns and peculiarities of changes in structure and function of red blood cell’s membrane during pathology of different genesis are considered in the article. Based on literature data and our own investigations one concludes concerning presence of typical molecular disturbances of erythrocyte’s membrane in different diseases. But general character of molecular modification of plasmatic membrane during pathology of different genesis is controversial. Universal mechanisms of structural and functional modification of structure and function of cells’ membrane are considered in details.В статье рассматриваются общие закономерности и особенности изменений структуры и функции мембраны эритроцитов при патологических процессах разного генеза. На основании данных литературы и собственных исследований делается заключение о существовании типовых молекулярных нарушений эритроцитарной мембраны при различных заболеваниях. Обсуждается вопрос о наличии генерализованного характера молекулярной модификации плазматических мембран при патологии разного генеза. Детально рассматриваются универсальные механизмы модификации структуры и функции клеточных мембран

Хроническая сердечная недостаточность: синдром или заболевание?

The authors of the study analyze various definitions of chronic heart failure (CHF). CHF, having many faces, despite the consensus concerning the paradigm of its pathogenesis, is given different definitions, using both the syndromic and nosological approaches. Most authors share a view of CHF as the final stage (outcome or complication) of many diseases in which there is impairment of ventricular filling or ejection of blood, i.e. as a syndrome, and not an independent nosological form. Nevertheless, at the beginning of the XXI century leading Russian specialists in heart failure presented a reasoned point of view on CHF not only as the final stage of the cardiovascular continuum, complicating the course of a disease of the cardiovascular system, but also as an independent nosological form. This approach, which contradicts the standard rules for the formulation of the final clinical and pathological diagnoses, as well as the agreed positions of the International Statistical Classification of Diseases and Related Health Problems, has been the subject of reasonable criticism. Since the identification of the underlying cause of heart failure is crucial for therapeutic reasons, the only correct view is that of CHF as a syndrome, the detailed description of which in clinical diagnosis is an important intranosological characteristic that allows building the most effective differentiated therapy and accurately determining the prognosis of the disease.В лекции проанализированы различные определения хронической сердечной недостаточности (ХСН). Многоликой ХСН, несмотря на консенсус, касающийся парадигмы ее патогенеза, дают различные определения, используя как синдромальный, так и нозологический подход. Большинство авторов объединяет взгляд на ХСН как на финальную стадию (исход, осложнение) многих болезней, при которых нарушается способность желудочка наполняться кровью или изгонять ее, т.е. как на синдром, а не на самостоятельную нозологическую форму. Тем не менее в начале XXI в. ведущие российские специалисты по сердечной недостаточности представили аргументированную точку зрения на ХСН не только как на конечный этап сердечно-сосудистого континуума, осложняющий течение того или иного заболевания кардиоваскулярной системы, но и как на самостоятельную нозологическую форму. Такой подход, противоречащий стандарту правил формулировки заключительного клинического и патологоанатомического диагнозов, а также согласованным позициям Международной статистической классификации болезней и проблем, связанных со здоровьем, стал предметом обоснованной критики. Так как идентификация причины, лежащей в основе сердечной недостаточности, принципиальна для выбора терапии, единственно правильным является взгляд на ХСН как на синдром, развернутая характеристика которого в клиническом диагнозе представляет собой важную интранозологическую характеристику, позволяющую построить наиболее эффективную дифференцированную терапию и точно определить прогноззаболевания.