Event-by-event Simulation of Quantum Cryptography Protocols

We present a new approach to simulate quantum cryptography protocols using event-based processes. The method is validated by simulating the BB84 protocol and the Ekert protocol, both without and with the presence of an eavesdropper

SURVIVAL OF LIVER CELLS, IMMOBILIZED ON 3D-MATRIXES, IN LIVER FAILURE MODEL

It was examined a new method for correction of hepatic failure by transplantation of liver support biounit (liver cells, immobilized on biocompatible and biodegradable 3D-matrixes ElastoPOB®) into small intestine mesentery. It was determined that after modeling of acute hepatic failure on dogs by 65–70% liver resection) and transplantation liver support biounit the restoration of disturbed biochemical indecies (such as total protein, lactate, cytolytic ensymes-ALT, AST, ALP, LDH, fibrinogen, protrombine index and others) took place more rapidly on 9–14th day instead of 18th day in control. It was made a preposition about efficiency of the suggested method for correction both acute hepatic failure because even 90 days after transplantation of liver support biounit alive hepatocytes and neogenic plethoric vessels, growing through matrix were revealed

КОСТНЫЙ ОБМЕН И МИНЕРАЛЬНАЯ ПЛОТНОСТЬ КОСТНОЙ ТКАНИ ПОЯСНИЧНЫХ ПОЗВОНКОВ У ЖЕНЩИН С ПЕРВИЧНЫМ БИЛИАРНЫМ ЦИРРОЗОМ ДО И ПОСЛЕ ОРТОТОПИЧЕСКОЙ ТРАНСПЛАНТАЦИИ ПЕЧЕНИ

Aim. To elucidate the role of cholestasis and menopausal status in the development of osteoporosis in women with primary biliary cirrhosis (PBC) before and after orthotopic liver transplantation (OLT). Methods and re- sults. There were fulfilled 74 estimations of biochemical markers of bone metabolism, estrogen (E2), parathy- roid hormone (PTH) endogenous secretion so as mineral content of lumbar vertebras in 21 women with PBC (10 women before and 17 in different terms after OLT). Bone turnover disturbances were characterized by delay of bone formation associated with hyperbilirubinaemia before OLT while increased bone turnover following OLT. Bone resorption markers correlated inversely with E2 in postmenopausal women and positively with PTH in premenopausal women. Conclusion. Bone wastes degree depended on hard and duration of disease before OLT so as menopausal status after OLT. In postmenopausal women bone wastes were associated with degree of endogenous E2 decreasing, increased bone turnover, and graft dysfunction. Цель исследования: изучение роли холестаза и менопаузального статуса в развитии остеопороза у женщин с первичным билиарным циррозом (ПБЦ) до и после ортотопической трансплантации печени (ОТП). Методы и результаты. У 21 женщины с ПБЦ (у 10 до и у 17 в различные сроки после ОТП) исследовали в динамике (74 исследования) биохимические маркеры костного обмена, минеральную плотность кости поясничных по- звонков, а также эндогенную секрецию эстрадиола (Е2) и паратиреоидного гормона (ПТГ). Нарушения кост- ного обмена до ОТП характеризовались подавлением костного формирования, связанным с гипербилируби- немией, после ОТП – ускорением костного обмена. Маркеры костной резорбции коррелировали обратно с секрецией Е2 у женщин в постменопаузе и прямо с секрецией ПТГ у женщин в пременопаузе. Заключение. До ОТП выраженность костных потерь была связана с тяжестью и продолжительностью холестаза, а после ОТП, кроме того, и с менопаузальным статусом. Костные потери у женщин в постменопаузе зависели от степени снижения эндогенной секреции Е2, ускорения костного обмена и дисфункции трансплантата.

БИОХИМИЧЕСКИЕ МАРКЕРЫ РЕЗОРБЦИИ КОСТИ И ГОРМОНАЛЬНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ КОСТНОГО МЕТАБОЛИЗМА ПОСЛЕ ПЕРЕСАДКИ ПЕЧЕНИ

Aim. Comparative evaluation of two biochemical markers of bone resorption and hormonal regulation of bone metabolism in liver recipients. Methods and results. Bоne densitometry of L2–L4 and neck of femur, serum level of some hormones (PTH, vitamin D3, estradiol, testosterone) regulating osteoclastogenesis as well as com- parative analyses of two bone resorption markers β-crosslaps and tartrate-resistant acid phosphatase type 5b (TRAP-5b) were fulfilled in patients after orthotopic liver transplantation (OLT). In 1 month after OLT bone density reduction of L2–L4 and neck of femur; decrease of vitamin D3, estradiol in women, testosterone in men and increase levels of bone resorption markers were observed. In 1 and 2 years after OLT the rise of bone density, increased levels of PTH, estradiol, testosterone and decreased β-crosslaps levels were revealed, while vitamin D3 and TRAP-5b levels remained stable. Conclusion. TRAP-5b was found to be a more speciffic marker of bone resorption, independent from collagen metabolism in liver. Osteoporosis defined in long-term period after OLT was associated with higher TRAP-5b and revialed in women with low estradiol level. Цель исследования: сравнительная оценка изменений двух маркеров резорбции и оценка состояния гор- мональной регуляции костной резорбции у реципиентов в различные сроки после трансплантации печени. Методы и результаты. В различные сроки после ортотопической трансплантации печени (ОТП) выпол- нено исследование минеральной плотности кости (МПК) в области поясничных позвонков (L2–L4) и шей- ки бедра, гормонов (ПТГ, витамина D3, эстрадиола, тестостерона), проведен сравнительный анализ двух маркеров резорбции БКЛ и КТРКФ-5б. Через 1 месяц после ОТП отмечено снижение МПК, уровня вита- мина D3, эстрадиола у женщин, тестостерона у мужчин, повышение маркеров резорбции кости. Через 1 и 2 года после ОТП минеральная плотность L2–L4 увеличивалась на фоне возрастания уровня ПТГ, половых гормонов и снижения БКЛ, в то время как уровни витамина D3 и КТРКФ-5б оставались стабильными. Заключение. Установлено, что КТРКФ-5б в ранние сроки после ОТП является более специфичным маркером резорбции кости. Остеопороз в поздние сроки ассоциировался с повышенными значениями КТРКФ-5б и у женщин с пониженным уровнем эстрадиола.

Экспериментальные подходы к созданию тканеспецифического матрикса для биоискусственной печени

Shortage of donor organs for liver transplantation in the treatment of end-stage liver disease dictates the need to develop alternative methods that include technologies on tissue engineering and regenerative medicine. Objective: to study the ability of a tissue-specific matrix from decellularized human liver fragments (DHLF) to maintain adhesion and proliferation of human adipose tissue-derived mesenchymal stem cells (hAT-MSCs) and HepG2 under static conditions and in a flow-through bioreactor. Materials and methods. Treatment with surfactants (SAS) – sodium dodecyl sulfate, Triton X-100 – followed by exposure to DNase was used for decellularization of human liver fragments (no more than 8 mm3). Biochemical screening included the determination of DNA quantity in the test samples. Efficiency of surfactant washing was assessed by the cytotoxicity of the matrix in the NIH 3T3 fibroblast culture. Viability and metabolic activity of cells were assessed via vital staining with a complex of fluorescent dyes LIVE/DEAD ® and PrestoBlue™ (Invitrogen, USA). Morphological examination of the liver cell-engineered constructs was carried out through histological staining and scanning electron microscopy with lanthanide contrast. Results. It was shown that the liver decellularization method used allows to obtain a biocompatible matrix with a residual DNA quantity <1%, which is capable of maintaining adhesion and proliferation of hAT-MSCs and HepG2. On day 7 of cultivation in the bioreactor, there was formation of a single conglomerate of the DHLF matrix with numerous groups of viable cells with a high nuclear-cytoplasmic ratio. The urea content in the culture medium is 1.5 ± 0.1 mmol/L, exceeding that of samples obtained under static conditions. This indicates the metabolic activity of HepG2 in the composition of the obtained culture systems. It was shown that constant flow of the culture medium in the perfusion bioreactor increased the proliferative activity of HepG2 and allowed to provide a more uniform colonization by matrix cells in comparison with static cultivation conditions. Conclusion. The conditions for uniform colonization of DHLFs in a flow-through bioreactor with cell cultures were established. The ability of the matrix to maintain adhesion and proliferation of hADSCs and HepG2 for 11 days indicates that it could be used in liver tissue engineering.Дефицит донорских органов для трансплантации печени при лечении терминальных стадий печеночной недостаточности диктует необходимость разработки альтернативных методов, к которым относятся технологии тканевой инженерии и регенеративной медицины. Целью работы было исследование способности тканеспецифического матрикса из децеллюляризованных фрагментов печени человека (ДФПч) поддерживать адгезию и пролиферацию мезенхимальных стромальных клеток жировой ткани человека (МСК ЖТч) и HepG2 в статических условиях и в проточном биореакторе. Материалы и методы. Для децеллюляризации фрагментов (не более 8 мм3) печени человека использовали обработку поверхностноактивными веществами (ПАВ) – додецилсульфатом натрия, Тритоном Х-100 с последующей экспозицией в ДНКазе. Биохимические исследования включали определение количества ДНК в исследуемых образцах. Эффективность отмывки от ПАВ оценивали по цитотоксичности матрикса на культуре фибробластов NIH 3T3. Оценку жизнеспособности и метаболической активности клеток проводили методом прижизненного окрашивания комплексом флюоресцентных красителей LIVE/DEAD ® и PrestoBlue™ (Invitrogen, США). Морфологическое исследование клеточно-инженерных конструкций печени проводили с использованием методов гистологического окрашивания и сканирующей электронной микроскопии с лантаноидным контрастированием. Результаты. Показано, что использованная методика децеллюляризации печени позволяет получать биосовместимый матрикс с остаточным количеством ДНК менее 1%, способный поддерживать адгезию и пролиферацию МСК ЖТч и HepG2. В биореакторе на 7-е сутки культивирования наблюдали образование единого конгломерата матрикса ДФПч с многочисленными группами жизнеспособных клеток с высоким ядерно-цитоплазматическим отношением. Содержание мочевины в культуральной среде превышает значение для образцов, полученных в статических условиях, и составляет 1,5 ± 0,1 ммоль/л, что свидетельствует о метаболической активности HepG2 в составе полученных культуральных систем. Показано, что постоянный поток культуральной среды перфузионного биореактора способствовал росту пролиферативой активности HepG2 и позволил обеспечить более равномерную колонизацию клетками матрикса по сравнению со статическими условиями культивирования. Заключение. Найдены условия равномерного заселения ДФПч в проточном биореакторе клеточными культурами. Способность матрикса поддерживать адгезию и пролиферацию МСК ЖТч и HepG2 в течение 11 суток свидетельствует о возможности его использования в тканевой инженерии печени

ПРОГНОСТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ РАСТВОРИМОЙ ФОРМЫ ЛИГАНДА CD40 ПРИ ТРАНСПЛАНТАЦИИ ПЕЧЕНИ ДЕТЯМ С ВРОЖДЕННЫМИ И НАСЛЕДСТВЕННЫМИ ЗАБОЛЕВАНИЯМИ ГЕПАТОБИЛИАРНОЙ СИСТЕМЫ

The aim of the study was to evaluate plasma levels of sCD40L in children before and after living donor liver transplantation (LDLT) and its prognostic value with postoperative course. The study included 67 children with end-stage liver disease (ESLD), aged from 4 to 36 months before and after LDLT, 25 healthy children aged from 7 to 24 months and 38 adult living-related liver donors, aged from 18 to 56 years. In children with ESLD pre-transplant plasma level of sCD40L (3.3 ± 2.2 ng/ml) did not differ in children with and without liver disease but were significantly higher in patients with end-stage liver disease than in donors (4.1 ± 2.3 ng/ml and 1.07 ± 1.1 ng/ml, resp., p < 0.01). Graft dysfunction frequency was significantly higher in recipients with high sCD40L level (≥3.3 ng/ml). A mea- surement of pre-transplant sCD40L concentrations might be useful to identify patients with ESLD at high risk for graft dysfunction development. В исследование включено 67 детей с циррозом печени в исходе врожденных и наследственных забо- леваний гепатобилиарной системы в возрасте от 4 до 36 месяцев, 25 здоровых детей в возрасте от 7 до 24 месяцев и 38 доноров фрагмента печени в возрасте от 18 до 56 лет. Уровень sCD40L до трансплан- тации (3,3 ± 2,2 нг/мл) не отличался от такового у здоровых детей того же возраста, но был выше, чем у взрослых – родственных доноров печени (4,1 ± 2,3 нг/мл и 1,07 ± 1,1 нг/мл соответственно, p < 0,01). У реципиентов с исходно высоким (≥3,3 нг/мл) уровнем sCD40L риск развития дисфункции трансплан- тата выше (RR = 2,1, p < 0,0029), чем в группе без таковой. Уровень sCD40L, определяемый на этапе дотрансплантационного обследования, имеет прогностическое значение в качестве предиктора развития дисфункции пересаженной печени.