Сравнительный анализ орофарингеальной микробиоты у больных хронической обструктивной болезнью легких и бронхиальной астмой различной степени тяжести

Backgraund: The result of comparative study of oropharyngeal microbiota taxonomic composition in patients with different severity level of bronchial asthma (BA) and chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is presented in this paper. Aims: To compare oropharyngeal microbiota composition in case of bronchial asthma and chronic obstructive pulmonary disease in different severity levels. Metods: 138 patients, 50 with BA and 88 with COPD were studied. For each patient was collected anamnesis vitae, swab from the back of the throat and performed physical examination. High-throughput 16S ribosomal RNA gene sequencing and bioinformatic analysis was employed to characterize the microbial communities. Results: As a result of the study was found a number of differences on various taxonomic levels in microbiota’s composition within group of patients with different severity level of BA and group of patients with different severity level of COPD and between those groups. COPD patients with GOLD 1–2 in comparison with GOLD 3–4 patiens are marked by prevalence of species Brevibacterium aureum, genus Scardovia, Coprococcus, Haemophilus, Moryella, Dialister, Paludibacter and decrease of Prevotella melaninogenica species. BA patients with severe uncontrolled asthma in comparison with patients which have mild persistent asthma are marked by decrease of Prevotella and increase of species Bifidobacterium longum, Prevotella nanceiensis, Neisseria cinerea, Aggregatibacter segnis and genus Odoribacter, Alloiococcus, Lactobacillus, Megasphaera, Parvimonas, Sneathia. Patient’s microbiota in BA group in comparison with COPD group is characterized by the prevalence of Prevotella melaninogenica and genus Selenomonas, Granulicatella и Gemella, and decrease of Prevotella nigrescens, Haemophilus influenza and genus Aggregatibacter, Alloiococcus, Catonella, Mycoplasma, Peptoniphilus и Sediminibacterium. There are no differences between microbiota composition in case of severe uncontrolled BA and very severe COPD. Conclusion: Lack of differences in oropharyngeal microbiota taxonomic composition between patients with severe uncontrolled BA and very severe COPD allow us to suggest a similarity of bronchopulmonary system condition in case of diseases' severe stages.Обоснование. Характеристика орофарингеальной микробиоты при хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ) и бронхиальной астме (БА) в зависимости от тяжести течения заболеваний является актуальной задачей, решение которой позволит уточнить роль микробиоты в их патогенезе. Цель исследования: сравнительный анализ состава орофарингеальной микробиоты при ХОБЛ и БА разной степени выраженности симптомов. Методы. В исследование включены 138 больных, из них 88 с ХОБЛ, 50 — с БА. Для каждого пациента был собран анамнез жизни, проведено физикальное исследование и получен мазок из орофарингеальной области. Определение таксономического состава проводилось секвенированием генов бактериальной 16S рРНК с последующим биоинформатическим и статистическим анализом. Результаты. При сравнительном анализе были найдены различия в представленности микроорганизмов. Для микробиоты больных ХОБЛ 1–2-й степени тяжести в сравнении с образцами ХОБЛ 3–4-й степени на фоне снижения представленностиPrevotella melaninogenica характерно более высокое содержание Brevibacterium aureum и представителей рода Scardovia, Coprococcus, Haemophilus, Moryella, Dialister и Paludibacter. Микробиота пациентов с тяжелой БА в сравнении с таковой при легкой персистирующей форме на фоне более низкого содержания бактерий рода Prevotella характеризуется более выраженным присутствием Bifidobacterium longum, Prevotella nanceiensis, Neisseria cinerea, Aggregatibacter segnis, а также представителей рода Odoribacter, Alloiococcus, Lactobacillus, Megasphaera, Parvimonas и Sneathia. При сравнении микробиоты больных БА и ХОБЛ для пациентов с БА отмечалась более высокая представленность P. melaninogenica и микроорганизмов рода Selenomonas, Granulicatella, Gemella, а также снижение Prevotella nigrescens, Haemophilus influenzae и Aggregatibacter, Alloiococcus, Catonella, Mycoplasma, Peptoniphilus, Sediminibacterium. При этом различия в составе орофарингеальной микробиоты у больных тяжелой неконтролируемой БА и ХОБЛ очень тяжелого течения не выявлены.Заключение. Отсутствие различий в бактериальной композиции орофарингеальной микробиоты у больных с тяжелыми формами ХОБЛ и БА позволяет высказать предположение о сходстве состояния бронхолегочной системы при тяжелых стадиях развития данных заболеваний

Semi-coking of oil shale of the Leningrad deposit

Recently, there has been a growing global interest in processing low-grade types of solid fuels, such as oil shale. In the near future, the role of solid fuels in the country's fuel and energy balance is expected to increase, primarily due to their large reserves. Based on this, this work evaluates the semi – coke obtained by semi-coking low-grade types of solid combustible fossils-oil shale of the Baltic basin (Leningrad deposit). The influence of process parameters (temperature and holding time) on the physical and chemical properties of shale semi-coke was studied experimentally. Based on the data obtained, it is concluded that the obtained samples of semi-coke from oil shale and brown coal can be used as a substitute for coke in various industries and the national economy

Исследование цитокинового профиля и экспрессии генов FYN, ZAP-70 и LAT при стимуляции конканавалином А у пациентов с терапевтически резистентной бронхиальной астмой

Background: Bronchial asthma (BA) is one of the most spreading chronic lung pathology in the world. The disease is characterized by high heterogeneity of clinical phenotypes including resistant forms which provoke significant clinical problem. Immune shift from Th2 to alternative immunological response is considered to be a mechanism of drug-resistance in BA treatment but this issue is not considerably studied yet. Aims: Detection of distinctive patterns in cytokine secretion and genetic expression (ZAP-70, FYN and LAT) of naïve and concanavalin A stimulated lymphocytes in patients with resistant BA. Materials and methods: The study enrolled ten patients in each group: subjects with treatment resistant BA, severe BA, and controls (30 in total). During the experiment, all patients with BA received treatment according to the condition. For each participant lymphocytes isolation from venous blood was performed. Cells were cultured with concanavalin A and without stimulation. Concentrations of cytokines IL-2, IL-12, TNF-α, IL-4, IL-5, and IL-6 in supernatants were measured with ELISA. Reverse transcription polymerase chain reaction was used to detect the mRNA expression of LAT, ZAP-70, and FYN genes. Results: Significant disease contribution to the lymphocyte secretion profile was established without concanavalin A stimulation: increased levels of IL-2 and IL-4 was observed in lymphocytes of patients with resistant BA if compared to the results of gorup with severe BA. Patients with resistant BA were characterized by weak cytokine response to the stimulation: only TNF-α and IL-5 levels were significantly increased whereas in group with severe BA all cytokines concentrations increased except IL-12, in controls — except IL-12 and IL-2. Significant FYN upregulation was identified in resistant BA group if compared with other groups, and in severe BA patients if compared with controls. The concanavalin A-stimulated cells showed increased expression of ZAP-70 in cells of patients with resistant BA compared to control group. Conclusions: Lymphocytes from patients with resistant BA are characterized by lack of cytokine response to concanavalin A stimulation, alteration of cytokine secretion, and genetic expression profile similar to cells with low sensitivity to apoptosis. The FYN gene is a perspective target for finding approaches to overcome resistance to steroid drugs in bronchial asthma.Обоснование. Бронхиальная астма (БА) является одним из самых распространенных хронических бронхолегочных заболеваний. Это заболевание характеризуется полифенотипичностью и гетерогенностью течения: существуют фенотипы астмы, связанные с резистентностью к терапии, представляющие серьезную клиническую проблему. В качестве основного механизма развития лекарственной резистентности у больных на данный момент предполагается «переключение» иммунного ответа с Th2 на альтернативные варианты, однако причины этого недостаточно понятны. Согласно результатам исследований транскриптома, гены ZAP-70, FYN и LAT могут играть роль в развитии резистентности к лечению. Цель исследования ― выявление характерных паттернов изменения цитокиновой секреции и экспрессии генов (ZAP-70, FYN и LAT) интактных лимфоцитов и при стимуляции конканавалином А при терапевтической резистентности у больных БА. Методы. В исследование было включено по 10 пациентов с терапевтически резистентной БА и тяжелой БА, а также 10 здоровых человек контрольной группы. Все пациенты на момент забора образцов получали лечение по поводу БА. У каждого пациента проводили забор венозной крови и выделение клеток лимфоцитарной фракции, которые культивировали с конканавалином А и без него. После культивирования определяли концентрации цитокинов IL2, IL12, TNFα, IL4, IL5 и IL6 с помощью иммуноферментного анализа, а также экспрессию генов LAT, ZAP-70 и FYN методом полимеразной цепной реакции в режиме реального времени. Результаты. Установлена ассоциация заболевания и профиля секреции лимфоцитов без стимуляции конканавалином А. В клетках пациентов с резистентной БА повышалась концентрация IL2 и IL4 по сравнению с тяжелой БА. Лимфоциты пациентов с резистентной БА демонстрировали незначительный цитокиновый ответ на стимуляцию: отмечалось повышение продукции лишь IL5 и TNFα, тогда как в клетках пациентов с тяжелой БА повышалась продукция всех цитокинов за исключением IL12, в контрольной группе ― за исключением IL12 и IL2. Установлено повышение экспрессии FYN в лимфоцитах пациентов с резистентной БА вне зависимости от режима стимуляции по сравнению с пациентами с тяжелой БА и группой контроля и снижение экспрессии данного гена в контроле по сравнению с тяжелой БА. Также отмечалось повышение экспрессии ZAP-70 в клетках пациентов с резистентной БА по сравнению с контролем при стимуляции конканавалином А. Заключение. Лимфоцитарная фракция клеток пациентов с резистентной БА характеризуется слабым ответом на стимуляцию конканавалином А, измененным профилем цитокиновой секреции и генетической экспрессии, характерным для клеток с низкой чувствительностью к проапоптотическим стимулам. Ген FYN является перспективной мишенью для поиска подходов по преодолению резистентности к стероидным препаратам при БА

Standardization of bee venom as a raw material for the production of medicines for immunotherapy, including allergen and allergoid from bee venom [Стандартизация пчелиного яда как сырья для производства лекарственных средств для иммунотерапии, в том числе аллергена и аллергоида из пчелиного яда]

Introduction. Pharmaceutical industry widely uses beekeeping products to obtain medicines. Among beekeeping products for medical use, bee venom represents number three on its importance. Pharmaceuticals based on bee venom are used externally, or as injections, or for oral administration. In the production of medicines containing bee venom, it is important to take into account the dose and possible individual response of the human body. The chemical composition of raw bee venom is very complex. Currently, there is no modern normative documentation for standardization of bee venom as a raw material for pharmaceutical preparations. Hence, quality control and standardization of the substance of bee venom intended for the production of medicines represent the urgent need. Aim of research is to study the physicochemical characteristics of raw bee venom of various batches in order to evaluate and standardize its quality. Material and methods. We have studied 5 batches of raw bee venom from the same manufacturer. The analysis was carried out on the basis of GOST 30426-97 Methods of purification and standardization of purified bee venom were developed in this study. Those included gel chromatography and PAAG electrophoresis. Results. According to the results of studies of raw bee venom, 4 batches of 5 did not correspond the requirements of the GOST 30426-97 in terms of mass fraction of water-insoluble impurities (6.01 %); mass fraction of water (9.17 %); hemolysis time (300 s), mass fraction of melittin and apamin (35 %; 0.6 %), respectively. Methods for the purification and standardization of preparations from raw bee venom were suggested. Conclusion. In our study, we have proven the low level of the standardization of raw poison. The lack of approved normative documents leads to the fact that different pharmaceutical companies use different methods for evaluating the quality of raw materials and methods for their purification, which, in turn, affects the quality of final pharmaceutical products. Therefore the part of General Pharmacopoeia «Raw Bee Poison» (related to standardization of raw materials from which pharmaceuticals are being obtained) should be developed. © 2021 Meditsina Publishers. All rights reserved

Opisthorchiasis: An Overlooked Danger

Proteomic

Synthesis and Biological Evaluation of PSMA Ligands with Aromatic Residues and Fluorescent Conjugates Based on Them

Prostate-specific membrane antigen (PSMA), also known as glutamate carboxypeptidase II (GCPII), is a suitable target for specific delivery of antitumor drugs and diagnostic agents due to its overexpression in prostate cancer cells. In the current work, we describe the design, synthesis, and biological evaluation of novel low-molecular PSMA ligands and conjugates with fluorescent dyes FAM-5, SulfoCy5, and SulfoCy7. In vitro evaluation of synthesized PSMA ligands on the activity of PSMA shows that the addition of aromatic amino acids into a linker structure leads to a significant increase in inhibition. The conjugates of the most potent ligand with FAM-5 as well as SulfoCy5 demonstrated high affinities to PSMA-expressing tumor cells in vitro. In vivo biodistribution in 22Rv1 xenografts in Balb/c nude mice of PSMA-SulfoCy5 and PSMA-SulfoCy7 conjugates with a novel PSMA ligand demonstrated good visualization of PSMA-expressing tumors. Also, the conjugate PSMA-SulfoCy7 demonstrated the absence of any explicit toxicity up to 87.9 mg/kg. © 2021 American Chemical Society. All rights reserved