ЕФЕКТ НАНОЧАСТИНОК ЗАЛІЗА НА ООЦИТИ І КЛІТИНИ ЇХ ФОЛІКУЛЯРНОГО ОТОЧЕННЯ ЗА УМОВ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ІМУНОКОМПЛЕКСНОГО УШКОДЖЕННЯ

The newest nanopharmacology way is to use of nanomedicines as substances for new medicines. Promising in this respect are nanoparticles of metals, particularly nanoparticulate zero-valent iron (nZVI). However, the possible protective mechanisms or the toxic effects of nZVI are not studied enough.The aim of the work was to assess oocyte meiotic maturation, viability and DNA single-strand breaks of follicular cells surrounding oocytes (FCSO) under the conditions of experimental immune complex-mediated failure and treatment of iNOS inhibitor, donor NO and nZVI in mice. nZVI introduction leads to inhibition of MMO at Metaphase II and doesn`t cause significant alteration of cell viability parameters of FCSO, but there is some reallocation between nuclei of 0/1 and 2 classes upwards last compared with the corresponding values in the control. BSA immunization and treatment of L-arginine and nZVI lead to 1) improvement of MMO parameters at Metaphase I in relation to the corresponding values of BSA immunization and the introduction of L-arginine, but in relation to the corresponding values in the group under the conditions of BSA immunization and introduction of nZVI is likely inhibition; 2) reduction of cell death, namely, the number of living FCSO is increased, the number of cells with morphological signs of necrosis is reduced compared with the values in the BSA immunization and the introduction of L-arginine group. It has been shown that NO is involved in nZVI effects on oocytes and FCSO under the conditions of experimental immune complex-mediated failure.Новейшим направлением нанофармакологии является использование нанопрепаратов как субстанции для новых лекарственных средств. Перспективными в этом аспекте являются наночастицы металлов, в частности наночастицы нульвалентного железа (НЧНЖ). Однако возможные механизмы их протективного или токсического действия исследованы недостаточно.Цель работы – изучить параметры мейотического созревания ооцитов (МСО), жизнеспособности клеток фолликулярного окружения ооцитов (ФОО) и перераспределение однонитьевых разрывов ДНК ядер их клеток у мишей в условиях моделирования экспериментального иммунокомплексного повреждения и введения блокатора iNOS (аминогуанидин), донора NO (L-аргинин), НЧНЖ.Введение НЧНЖ приводит к угнетению МСО на стадии Метафаза II и не вызывает достоверных изменений параметров жизнеспособности клеток ФОО, но отмечается некоторое перераспределение ДНК – комет 0/1-х и 2-х в сторону последних, по сравнению с соответствующими величинами в контроле. Иммунизация БСА и введение L-аргинина и НЧНЖ обусловило: 1) улучшение параметров МСО на стадии Метафаза І по отношению к соответствующим величинам в условиях иммунизации БСА и введения L-аргинина, однако по отношению к соответствующим величинам в группе иммунизации БСА и введения НЧНЖ угнетение остается вероятным; 2) уменьшение клеточной гибели – возрастает количество живых клеток ФОО, снижается количество клеток с морфологическими признаками некроза по сравнению с величинами в условиях иммунизации и введения L-аргинина; 3) по отношению к величинам группы иммунизация и введения L-аргинина наблюдается перераспределение однонитевых разрывов ядер 2-х и 3-х классов в сторону последних, однако по отношению к величинам группы иммунизации и введение НЧНЖ перераспределение происходит между ядрами 0/1-х и 3-х в сторону увеличения последних. Полученные данные дают основания утверждать, что NO участвует в эффекте НЧНЖ на ооциты и клетки ФОО при развитии экспериментального иммунокомплексного повреждения. Новітнім напрямком нанофармакології є використання нанопрепаратів як субстанції для нових лікарських засобів. Перспективними в цьому аспекті є наночастинки металів, зокрема наночастинки нульвалентного заліза (НЧНЗ). Проте можливі механізми протективної або токсичної дії НЧНЗ досліджені недостатньо.Мета роботи – дослідити мейотичне дозрівання ооцитів (МДО), життєздатність клітин фолікулярного оточення ооцитів (ФОО) та перерозподіл однониткових розривів ДНК їх ядер у мишей за умов експериментального імунокомплексного ушкодження та введення блокатора iNOS (аміногуанідін), донора NO (L-аргінін), НЧНЗ.Введення НЧНЗ призводить до пригнічення МДО на стадії Метафаза ІІ і не викликає вірогідних змін параметрів життєздатності клітин ФОО, а також спостерігається деякий перерозподіл ДНК-комет 0/1-х і 2-х у бік останніх по відношенню до величин в контролі. За умов ЕІУ введення L-аргініну і НЧНЗ зумовлює: 1) покращення параметрів МДО на стадії Метафаза І по відношенню до відповідних величин за умов імунізації БСА та введення L-аргініну, проте пригнічення залишається вірогідним по відношенню до відповідних величин в групі імунізації БСА та введення НЧНЗ; 2) зменшення клітинної загибелі – зростає кількість живих клітин ФОО, зменшується кількість клітин з морфологічними ознаками некрозу, порівняно з величинами за умов імунізації та введення L-аргініну; 3) по відношенню до величин групи імунізації і введення L-аргініну спостерігається перерозподіл однониткових розривів ядер 2-х і 3-х класу у бік останніх, однак по відношенню до величин групи імунізації і введення НЧНЗ перерозподіл відбувається між ядрами 0-х/1-х і 3-х у бік збільшення останніх. Вперше показано, що NO бере участь в ефекті НЧНЗ на ооцити і клітини ФОО при розвитку експериментального імунокомплексного ушкодження.

RISK REDUCTION ASSESSMENT: EPIDEMIOLOGY AND NOVEL APPROACHES

Introduction. Today, there are new approaches to assessing the potential impact of alternative nicotine delivery systems, such as systemic toxicology and biomarker assessment. The modern development of science and technology, including laboratory research, allows for a detailed assessment of the biological effects of a substance or complex of substances on the human body as a whole. The aim of the study: to compare and assess based on literature data possibility to broaden the standard approach for risk reduction assessment for lifestyle (potentially correctable) risk factors, especially tobacco smoking (TS). While epidemiology remains a golden standard for risk reduction assessment, novel approaches are based on preventive or system toxicology analysis and biomarkers of harm evaluation, thus it is crucial to understand both benefits and limitations of novel and standard approaches to complete risk reduction assessment for potentially correctable risk factors. Materials and methods. The thematic scientific papers, published predominantly during the last decade, constituted the study material. The research methodology involved bibliosemantic method and structural and logical analysis. Results and discussion. Level of modern scientific development already can help us to assess the harm made by new/emerging products based on epidemiological, toxicological data and evaluation of biomarkers of potential harm for specific risk or disease. For TS biomarkers of harm are mostly well established and include 15 Harmful and Potentially Harmful Constituents (HPHCs) of tobacco smoke and their metabolites in the body. Reduction in Total-3-OH-B[a]P, S-PMA, COHb and other can show reduction in harm and risk caused by new/emerging product. So far most comprehensive analysis of reduction in HPHCs and biomarkers manifestation was concluded for tobacco heating system as TS alternative. Switching from cigarettes to THS for 5 days resulted in 56 % to 96 % reductions in 15 exposure biomarkers in the THS group compared to the TS group. These values approached the decrease in effect observed in the group of complete refusal of TS. Similar observations were made for the 90-day studies, where the reduction observed on day 5 was maintained until the end of the three-month studies and confirmed by other 3 clinical studies. Conclusions. In general, the results of the risk reduction assessment based on novel approaches confirms that THS is an acceptable alternative to cigarettes for adult smokers, and based on the positive biological effects, the transition to THS represents a lower risk for the smoker’s body with regard to the effects of HPHCs

ВПЛИВ ЧАСТОТИ СЕРЦЕВИХ СКОРОЧЕНЬ НА ТОЛЕРАНТНІСТЬ ДО ФІЗИЧНИХ НАВАНТАЖЕНЬ У ПАЦІЄНТІВ ІЗ ПОСТІЙНОЮ ФОРМОЮ ФІБРИЛЯЦІЇ ПЕРЕДСЕРДЬ НЕКЛАПАННОГО ПОХОДЖЕННЯ

The purpose of the study – estimate the dynamic changes of exercise capacity in patients with permanent atrial fibrillation non-valvular etiology during treatment with β-blockers (BB), determination the critical value of the heart rate as a negative dynamic predictor of the patients functional state during 6 month monitoring, identification the preference for one of the HR control strategies.Material and methods. 30 patients were included in this study. The duration of observation was 238.3±17.0 days, the design consisted in 3 visits. Titration of the BB dose lasted 67.7±10.3 days (the interval between 1 and 2 visits). Reception of the maximum or maximum tolerable dose of BB lasted 170.6±17.7 days (the interval between 2 and 3 visits). Paired exercise testing – treadmill test (TT) test and 6-minute walk test (6MWT) were performed during 2 and 3 visits.Results. During follow-up period significantly increased submaximal systolic blood pressure, inotropic reserve, reserve double product (DP) and reduced DP index. The performed correlation analysis revealed a relationship between the DP index with the mean daily HR value according to 24 h Holter ECG. With strict heart rate control after 6 months significantly decreased the 6MWT distance. When comparing both strategies strict control showed a significant advantage for reducing resting heart rate, heart rate at submaximal exercise testing (visits 2 and 3), resting DP, DP index, as well as increased chronotropic reserve (2 visit).Conclusions. There was an improvement in exercise capacity after 6 months with the treatment of BB in patients with PAF non-valvular etiology. Predictor of its decrease is the median daily heart rate >90.5 beats/min, recorded during the Holter ECG. Strict heart rate control has an advantage over lenient on improving the patients functional state and their outcomes.Цель исследования – оценить динамические изменения толерантности к физическим нагрузкам у пациентов с постоянной формой фибрилляции предсердий неклапанного происхождения на фоне применения β-адреноблокаторов (ББ), определить критическое значение ЧСС, как предиктор негативной динамики функционального состояния пациентов при 6-месячном наблюдении, выявить преимущество одной из стратегий контроля ЧСС.Материал и методы. В исследование последовательно включены 30 пациентов. Длительность наблюдения составила (238,3±17,0) дней, дизайн предусматривал 3 визита. Титрование дозы ББ проводилось (67,7±10,3) дней (интервал между 1 и 2 визитами). Прием максимальной или максимально переносимой дозы ББ длился (170,6±17,7) дней (интервал между 2 и 3 визитами). Парные нагрузочные пробы – тредмил-тест (ТТ) и тест 6-минутной ходьбы (6МТХ) проводились во время 2 и 3 визитов.Результаты. В течение 6-месячного наблюдения в обследованной группе пациентов значимо выросли САД на фоне субмаксимальной ФН, инотропный резерв и резерв двойного произведения (ДП), а также уменьшился индекс ДП. Проведенный корреляционный анализ выявил связь индекса ДП с показателем среднесуточной ЧСС по данным 24-часового ХМ ЭКГ. При достижении жесткого контроля ЧСС через 6 месяцев значимо уменьшилась расстояние, пройденное пациентами при 6МТХ. При сопоставлении обеих стратегий жесткий контроль показал значимое преимущество по снижению ЧСС покоя, ЧСС на фоне субмаксимальной ФН (2 и 3 визиты), ДП покоя, индекса ДП, а также повышение хронотропного резерва (2 визит).Выводы. Через 6 месяцев при применении ББ у больных ПФФП неклапанного происхождения отмечается улучшение толерантности к ФН. Предиктором ёё снижения является среднесуточная ЧСС>90,5 уд/мин, зафиксированная во время ХМ ЭКГ. Жесткий контроль ЧСС имеет преимущество перед мягким по улучшению функционального состояния пациентов и их прогноза.Мета дослідження – оцінити динамічні зміни толерантності до фізичних навантажень у пацієнтів із постійною формою фібриляції передсердь неклапанного походження на фоні застосування β-адреноблокаторів (ББ), визначити критичне значення ЧСС, як предиктор негативної динаміки функціонального стану пацієнтів при 6-місячному спостереженні, виявити перевагу однієї із стратегій контролю ЧСС.Матеріал і методи. У дослідження послідовно включено 30 пацієнтів. Тривалість спостереження становила (238,3±17,0) днів, дизайн передбачав 3 візити. Титрування дози ББ проводилось (67,7±10,3) днів (інтервал між 1 та 2 візитами). Прийом максимальної або максимально переносимої дози ББ тривав (170,6±17,7) днів (інтервал між 2 та 3 візитами). Парні навантажувальні проби – тредміл-тест (ТТ) та тест 6-хвилинної ходьби (6ХТХ) проводились під час другого та заключного візитів.Результати. Протягом 6-місячного спостереження у обстежуваної групи пацієнтів значимо зросли САТ на фоні субмаксимального ФН, інотропний резерв та резерв подвійного добутку (ПД), а також зменшився індекс ПД. Здійснений кореляційний аналіз виявив зв’язок індексу ПД із показником середньодобової ЧСС за даними 24-годинного ХМ ЕКГ. За умови досягнення жорсткого контролю ЧСС через 6 місяців значимо зменшилась відстань, пройдена пацієнтами при 6ХТХ. При зіставленні обох стратегій жорсткий контроль показав значиму перевагу щодо зниження ЧСС спокою, ЧСС на фоні субмаксимального ФН (2 і 3 візити), ПД спокою, індексу ПД, а також підвищення досягнутого хронотропного резерву (2 візит).Висновки. Через 6 місяців при застосуванні ББ у хворих на ПФФП неклапанного походження відзначається покращення толерантності до ФН. Предиктором її зниження є середньодобова ЧСС>90,5 уд/хв, зафіксована під час ХМ ЕКГ. Жорсткий контроль ЧСС має перевагу перед м’яким щодо покращення функціонального стану пацієнтів та їх прогнозу

Resumption of meiotic maturation of oocytes, pre- and post-implantation mortality of embryos under ten-time intravenous treatment of silver nanoparticles in mice

Background: In recent years the use of silver nanoparticles (AgNP) has increased significantly being focused on assessing human health and environmental risks of nanotechnology.Methods: Research (two series) has been done on white laboratory mice. One dose (20 mg/kg) has been investigated. Frequency of treatment: one time per day for 10 times. Material for the study (ovaries, tubes and uterus) was taken under anesthetic anesthesia on the 10/11th, 21/22nd, 33/34th, 42/43rd days (after the last treatment). Oocyte meiotic maturation, pre- and post-implantation mortality of embryos under ten-time intravenous treatment of AgNP were investigation.Results: Under the ten-time treatment of AgNPs, the inhibition of reproductive function in female mice occurs: a decrease in the number and quality of ovarian oocytes; after male mice were planted, the females do not get pregnant to 21/22 day. The reproductive function in experimental animals is restored on the 40th day after the last treatment with AgNPs; there is no differences between the values of pre- and post-implantation mortality of embryos on the 33/34th day after male mice were planted; in one of the three experimental animals, 7 live pups were born on the 42/43rd day after the male was planted (in animals of the control group during this period: twice (6 ± 1 (n = 6) live pups).Conclusions: In mice females, under a ten-time treatment of AgNPs, the inhibition of reproductive function takes place; with the termination of the AgNPs treatment, the reproductive function is restored

THE INFLUENCE OF ADEMOL ON OOCYTE AND THEIR FOLICULAR CELLS

Today àdemoles influence on functional ovaries remains unexplored. Data about the treatment of àdemol on oocytes and cells of their follicular environment are absent. The purpose of the work is to evaluate the effect of àdemol treatment on oocytes and cells of their follicular environment in mice, namely oocytes meiotic maturation, the viability of cells of their follicular environment in animals aged 8 weeks and 8 months. The study was conducted using 24 non-pregnant females of linear white mice for 8 weeks and 24 non-pregnant females with linear white mice at the age of 8 months. Two series of experiments were conducted. SERIES 1: àdemol treatment was once a day intraperitoneally (at a dose of 5 mg/kg). Animal groups: I - control (8 weeks) (n = 4); ²² - ademol (8 weeks) (n = 6); III control (8 months) (n = 4); IV - ademol (8 months) (n = 6). Material (ovaries) for further research was taken 1 hour after ademol treatment. SERIES 2: àdemol treatment was once a day 4 times intraperitoneally (at a dose of 5 mg/kg). Animal groups: I - control (8 weeks) (n = 8); ²² - 8 ademol (weeks) (n = 6); III control (8 months) (n = 8); IV - ademol (8 months) (n = 6). The material (ovaries) for further research was taken 1 hour after the last (fourth) treatment of ademol. No effect on oocytes and cells of follicular environments was detected after 1 h after single treatment of ademol in animals of all experimental groups (at the age of 8 weeks and 8 months). It has been established that the four-fold treatment of ademol leads to a 2,13-times increase in the number of oocytes successfully passing metaphase I and 2,03 times that reaching the metaphase II, as well as leads to an increase in 1,45 times the number of alive cells of the follicular environment, as well as a reduction of 1,75 times apoptotic and 1,47 times necrotic cells for mice age eight months. In this work we found that in eight-month-old mice, the treatment of ademol leads to an increase of number of oocytes successfully passing meiotic maturation, as well as an increase in number of alive, apoptotic and necrotic cells of the follicular environment. The data we have received expand the information about the effect of ademol treatment in experimental animals. Further research is needed to establish the mechanisms of action of àdemol on oocytes and cells of their follicular environment. It seems probable for us to clarify the possibility NO-dependent and antioxidant effects of àdemol using experimental models of immune-mediated damage. Conclusion. A four times treatment of ademol leads to an increase in the percentage of oocytes that successfully pass both phases of meiotic maturation and the proportion of living cells of the cells of the follicular environment, as well as a decrease in the percentage of apoptotic and necrotic cells of the follicular environment in eight months old mice

Protective Effect of Germanium Citrate in Endotoxin-induced Ovarian Dysfunction in Mice.

Now it is known that endotoxin of gram-negative bacteria – lipopolysaccharide (LPS) is associated with disturbances of reproductive function in women. To simulate an ovarian dysfunction in endotoxemia and to explore a possible protective action of germanium (Ge) citrate obtained via nanotechnology we used LPS administration into female mice (3 mg/kg). Treatment with LPS caused patho­logical changes in mouse ovaries at 24h post-injection: an impairment of oocyte maturation in vitro, DNA damage in granulosa cells (as estimated by DNA-comet assay) and a decrease in their viability by increasing both necrosis and apoptosis. Pretreatment of mice with Ge citrate (i.p. 100 mkg/kg, 2 injections: 24 h and 1 h before LPS) was effective to reduce genotoxic stress and cell death. Ge citrate administration to LPS-treated mice significantly enhanced oocyte quality (as indicated by improvement in oocyte maturation) that may be due to cytoprotective effect of this compound on surrounding follicular cells. Our results support potential therapeutic application of Ge citrate to improve reproductive function in endotoxemia