Solitons in a chain of PT-invariant dimers

Dynamics of a chain of interacting parity-time invariant nonlinear dimers is investigated. A dimer is built as a pair of coupled elements with equal gain and loss. A relation between stationary soliton solutions of the model and solitons of the discrete nonlinear Schrodinger (DNLS) equation is demonstrated. Approximate solutions for solitons whose width is large in comparison to the lattice spacing are derived, using a continuum counterpart of the discrete equations. These solitons are mobile, featuring nearly elastic collisions. Stationary solutions for narrow solitons, which are immobile due to the pinning by the effective Peierls-Nabarro potential, are constructed numerically, starting from the anti-continuum limit. The solitons with the amplitude exceeding a certain critical value suffer an instability leading to blowup, which is a specific feature of the nonlinear PT-symmetric chain, making it dynamically different from DNLS lattices. A qualitative explanation of this feature is proposed. The instability threshold drops with the increase of the gain-loss coefficient, but it does not depend on the lattice coupling constant, nor on the soliton's velocity.Comment: 9 pages, 9 figure

Clinical and immunological characteristics of chronic obstructive pulmonary disease with frequent exacerbations associated with obliterating atherosclerosis of lower limb arteries

Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is often associated with atherosclerotic cardiovascular disease (ASCVD), of which obliterating atherosclerosis of lower limb arteries or peripheral arterial disease (PAD) is an important component. The aim of the study was to evaluate the clinical, functional and immunological characteristics of COPD with the phenotype of frequent exacerbations in combination with PAD. Materials and methods. Four groups of COPD patients were included: 20 COPD patients with infrequent exacerbations without ASCVD, 20 COPD patients with frequent exacerbations without ASCVD, 20 patients with frequent exacerbations and PAD, and 20 COPD patients with a phenotype of frequent exacerbations and PAD. Data from 20 healthy controls were analysed for comparison. Clinical and spirometric data were evaluated. General clinical laboratory data and immunological markers (interleukin 1 beta (IL1b) and tumor necrosis factor (TNF) in exhaled breath condensate (EBC) and serum were analysed. Results. Higher levels of IL1b and TNF in EBC and serum were found in patients with COPD and PAD compared to COPD patients without ASCVD (p<0.05) and healthy controls (p<0.001). The high prevalence of COPD exacerbates the clinical and immunological characteristics of disease severity both without ASCVD and with concomitant PAD. Conclusions. COPD with the phenotype of frequent exacerbations and PAD is characterized by greater severity of local and systemic inflammation, which corresponds to increased inflammatory markers in EBC and serum

Маркеры развития рестеноза зоны реконструкции после эндоваскулярных вмешательств на артериях нижних конечностей

Restenosis of the reconstruction zone is one of the main postoperative complications of vascular reconstructions, which develops in 18–40% of cases and leads to an increase in the risk of limb loss to 20–25%. The search for new markers for predicting the development of this complication is an urgent problem today.Aim of study. To assess the dynamics of markers of apoptosis and cell proliferation at different times after endovascular intervention and their role in the development of restenosis of the reconstruction zone in patients with peripheral arterial disease (PAD).Material and methods. The clinical study included 30 patients with PAD stage III disease. After further examination, the patients underwent endovascular intervention on the arteries of the femoral-popliteal segment. If restenosis developed, the patients were re-operated. In patients before surgery, within the first hour, and then on days 1, 7, 14, 21, 30 after the operation, venous blood was taken to determine the markers Bax, sFas, PDGF BB using enzyme immunoassay.Results. After endovascular intervention, the first wave of apoptosis was triggered with an increase in the amount of proapoptotic protein Bax (p=0,00003) from 1 to 24 hours, followed by a decrease by day 7 (p=0.0008) compared to the amount on day 1. The PDGF BB level increased from day 1 after surgery (p=0.03) with maximum values on day 7 (p=0.0002) compared to the level on day 1. Then the second wave was triggered with a peak decrease in the level of the apoptosis inhibitor sFas on day 21 (p=0.002). After 9-12 months, restenosis of the intervention zone with a return of limb ischemia developed in 10 patients. During the first hour (p=0.004) in patients with restenosis, the level of Bax protein was significantly increased, with an increase in the level of PDGF BB by day 7 (p=0.011), and sFas by day 21 (p=0.0001), PDGF BB by the end of 1 month (p=0.004) compared to values in patients without this complication.Conclusion. 1. Endovascular intervention causes two waves of apoptosis in the postoperative period. The first wave is associated with an increase in Bax protein in the first hours, followed by an increase in PDGF BB on day 7. The second wave of apoptosis is due to a decrease in the inhibitor of apoptosis — sFas for 21 days against the background of the shift of the PDGF BB to the initial level. 2. An increase in Bax protein within the first hours after surgery in the course of PDGF BB growth on day 7 with an increased amount of sFas on day 21 leads and PDGF BB by the end of 1 month leads to the development of restenosis of the intervention area. Рестеноз зоны реконструкции является одним из основных послеоперационных осложнений оперативных вмешательств на артериях нижних конечностей, который развивается в 18–40% случаев и ведет к развитию тромбоза зоны реконструкции и увеличению риска потери конечности до 20–25%. Поиск новых маркеров прогнозирования развития данного осложнения у пациентов с облитерирующим атеросклерозом артерий нижних конечностей (ОААНК) является актуальной проблемой на сегодняшний день.Цель исследования. Оценка динамики маркеров апоптоза и пролиферации клеток в различные сроки после эндоваскулярного вмешательства и их роль в развитии рестеноза зоны реконструкции у пациентов с ОААНК.Материал и методы. В исследование были включены 30 пациентов с ОААНК с III стадией заболевания. После дообследования пациентам было выполнено эндоваскулярное вмешательство на артериях бедренно-подколенного сегмента. В случае развития рестеноза зоны вмешательства пациенты были повторно оперированы. У пациентов до операции в первый час, а затем на 1-е, 7-е, 14-е, 21-е, 30-е сутки после операции была взята венозная кровь для определения маркеров Вах, sFas, PDGF BB с помощь иммуноферментного анализа.Результаты. После эндоваскулярного вмешательства происходил запуск первой волны апоптоза с повышением в крови количества белка Вах (р=0,00003) с 1 по 24 часа с его последующим снижением к 7-м суткам (р=0,0008) по сравнению с количеством на 1-е сутки. Уровень PDGF BB возрастал с 1-х суток после операции (р=0,03) с максимальными значениями на 7-е сутки (р=0,0002) по сравнению с уровнем на 1-е сутки. Затем происходил запуск второй волны с пиковым снижением уровня ингибитора апоптоза sFas на 21-е сутки (р=0,002). У 10 пациентов через 9–12 месяцев развился рестеноз зоны вмешательства с возвратом ишемии конечности. В первый час (р=0,004) у пациентов с рестенозом был статистически значимо повышен уровень белка Вах, при повышении PDGF ВВ на 7-е сутки (р=0,011), а sFas на 21-е сутки (р=0,0001), PDGF ВВ к концу 1-го месяца (р=0,004) по сравнению со значениями у пациентов без данного осложнения.Выводы. 1. Эндоваскулярное вмешательство вызывает две волны апоптоза в послеоперационном периоде. Первая волна связана с повышением содержания белка Вах в первые часы с последующим увеличением PDGF ВВ на 7-е сутки. Вторая волна апоптоза обусловлена снижением уровня ингибитора апоптоза — sFas на 21-е сутки на фоне сдвига PDGF ВВ к исходному уровню. 2. Повышение содержания белка Вах в первые часы после операции на фоне роста PDGF BB на 7-е сутки при увеличенном количестве sFas на 21-е сутки и PDGF ВВ к концу 1-го месяца ведет к развитию рестеноза зоны вмешательства.

Dark Matter Search Perspectives with GAMMA-400

GAMMA-400 is a future high-energy gamma-ray telescope, designed to measure the fluxes of gamma-rays and cosmic-ray electrons + positrons, which can be produced by annihilation or decay of dark matter particles, and to survey the celestial sphere in order to study point and extended sources of gamma-rays, measure energy spectra of Galactic and extragalactic diffuse gamma-ray emission, gamma-ray bursts, and gamma-ray emission from the Sun. GAMMA-400 covers the energy range from 100 MeV to ~3000 GeV. Its angular resolution is ~0.01 deg(Eg > 100 GeV), and the energy resolution ~1% (Eg > 10 GeV). GAMMA-400 is planned to be launched on the Russian space platform Navigator in 2019. The GAMMA-400 perspectives in the search for dark matter in various scenarios are presented in this paperComment: 4 pages, 4 figures, submitted to the Proceedings of the International Cosmic-Ray Conference 2013, Brazil, Rio de Janeir

Application of magnesium drugs and their influence on the indicators of connective tissue dysplasia in patients with varicose veins

ВАРИКОЗНОЕ РАСШИРЕНИЕ ВЕН /ЛЕК ТЕРФАРМАКОТЕРАПИЯМАГНИЙМАТРИКСА МЕТАЛЛОПРОТЕИНАЗЫКОЛЛАГЕНАЗА ИНТЕРСТИЦИАЛЬНАЯЖЕЛАТИНАЗА BДИСПЛАЗИЯ СОЕДИНИТЕЛЬНОЙ ТКАНИЦель. Изучение влияния приема препаратов магния на концентрацию матриксных металлопротеиназ и ионов магния у пациентов с варикозной болезнью вен нижних конечностей. Материал и методы. В исследование включено 124 пациента с варикозной болезнью вен нижних конечностей (ВБВНК) классов С2-С6, которых разделили на 4 группы. В I-й группе проводили оперативное лечение с последующим назначением стандартного консервативного лечения (32 человека); во II-й группе после операции в дополнение к консервативному лечению назначали препараты магния (32 человека); в III-й группе проводили консервативное лечение без операции (30 человек); в IV-й группе пациенты получали стандартное консервативное лечение и препараты магния (30 человек). V-ю контрольную группу составили 20 здоровых добровольцев, не страдающих варикозной болезнью. Пациентам II-й и IV-й групп назначали магния оротат 500 мг 2 табл. 3 раза в день в течение 3 мес. Содержание в сыворотке крови матриксной металлопротеиназы-1 (ММП-1), матриксной металлопротеиназы-9 (ММП-9), тканевого ингибитора матриксной металлопротеиназы-1 (ТИМП-1) определяли методом количественного твердофазного иммуноферментного анализа. Концентрацию ионов магния определяли колориметрическим методом. Результаты. У пациентов с ВБВНК отмечался достоверно меньший уровень магния по сравнению с условно здоровыми добровольцами, не страдающими варикозной болезнью: 35,5% среди страдающих варикозной болезнью имели дефицит магния, в то время как всего 15% имели снижение данного показателя среди здоровых добровольцев. На фоне проводимой дополнительной терапии препаратами магния, отмечалось уменьшение количества пациентов с дефицитом магния в группах с ВБВНК, снижение концентрации ММП-9 и повышение активности ТИМП-1. Заключение. Исследование подтвердило эффективность применения препаратов магния, которые обладают выраженным влиянием на процессы деградации коллагена и внеклеточного матрикса, снижают активность ММП-9, повышают концентрацию ТИМП-1, тем самым влияя на баланс ММП/ТИМП у пациентов с ВБВНК.Objective. To study the effect of magnesium drugs on the concentration of matrix metalloproteinases and magnesium ions in patients with varicose veins of the lower extremities. Methods. The study included 124 patients with varicose veins of the lower extremities, C2-C6, which were divided into 4 groups. In the 1st group, surgical treatment followed with the administering the standard conservative treatment (32 patient); in the 2nd group after the operation in addition to conservative treatment, magnesium drugs (32 patient) were prescribed; in the 3rd group, conservative treatment without surgery (30 patient) was performed; in the 4th group patients received standard conservative treatment and magnesium drugs (30 patient). The 5th control group consisted of 20 healthy volunteers who did not suffer from varicose veins disease. Patients of groups 2 and 4 were given magnesium orotate 500 mg 2 tablets 3 times a day for 3 months. The content of serum matrix metalloproteinase-1 (MMP-1), matrix metalloproteinase-9 (MMP-9), tissue inhibitor of matrix metalloproteinase-1 (TIMP-1) was determined by quantitative solid-phase enzyme immunoassay. The magnesium ion concentration was determined by colorimetric method. Results. In patients with varicose veins of lower extremities a significantly lower level of magnesium was registered compared to healthy volunteers not suffering from varicose veins: 35.5% of those with varicose veins had a magnesium deficiency, while only 15% had a decrease in this indicator among healthy volunteers. Against the background of additional therapy with magnesium drugs, there was a decrease in the number of patients with magnesium deficiency in groups with varicose veins of lower extremities, a decrease in MMP-9 concentration and an increase in TIMP-1 activity was also established. Conclusions. This study has confirmed the efficacy of magnesium drugs which have a pronounced effect on collagen degradation processes and extracellular matrix, reduce the activity of MMP-9, increase the concentration of TIMP-1, thereby affecting the MMP/TIMP balance in patients with varicose veins of lower extremities

The evolution of mass loaded supernova remnants: II. Temperature dependent mass injection rates

We investigate the evolution of spherically symmetric supernova remnants in which mass loading takes place due to conductively driven evaporation of embedded clouds. Numerical simulations reveal significant differences between the evolution of conductively mass loaded and the ablatively mass loaded remnants studied in Paper I. A main difference is the way in which conductive mass loading is extinguished at fairly early times, once the interior temperature of the remnant falls below ~ 107 K. Thus, at late times remnants that ablatively mass load are dominated by loaded mass and thermal energy, while those that conductively mass load are dominated by swept-up mass and kinetic energy. Simple approximations to the remnant evolution, complementary to those in Paper I, are given