Иммунологические аспекты и особенности когорты умерших пациентов с коинфекцией ВИЧ / COVID-19

   SARS-CoV-2 pandemic is now a global medical and social problem. Little is known about its impact on some vulnerable subgroups, such as immunocompromised patients. Therefore, there is still a strong interest in exploring the impact of SARS-CoV-2 infection among HIV-positive individuals worldwide.   Aim of the study: to analyze immunological aspects of the deceased patients with HIV/COVID-19 coinfection.   Materials and methods. We provided retrospective analysis of 258 patient’s electronic medical records. All patients were admitted to the Infectious diseases hospital № 2 with HIV / COVID-19 coinfection and died in May 2020 – February 2022. Standard immunological parameters were analyzed like CD4+, CD8+ counts and immunoregulatory index for different patient’s subgroups. Statistical data processing was provided by SPSS 17 version (allowable error E = 5 %).   Results and discussion. The study demonstrated CD4+ and CD8+ reduction in HIV-infected with COVID-19. Late HIV-presenters didn’t display such phenomenon probably because of immune system exhaustion. COVID-19 itself in some cases could lead to immunodeficiency worsening due to depletion of T cell populations in HIV-patients on effective antiretroviral therapy.   Conclusion. Comprehension of different immunological characteristics in HIV / COVID-19 coinfected patients could improve therapeutic approaches for this challenging cohort.   Пандемия SARS-CoV-2 в настоящее время является важной медико-социальной проблемой в современном мире. Информация о течении данной инфекции среди уязвимых подгрупп населения, например, таких как пациенты с иммунодефицитами, довольно ограничена. Вследствие этого интерес многих исследователей направлен на изучение течения COVID-19 у ВИЧ-инфицированных пациентов.   Цель: изучить иммунологические особенности в группе умерших ВИЧ-инфицированных пациентов с новой коронавирусной инфекцией.   Материалы и методы. Проведен ретроспективный анализ 258 электронных медицинских карт пациентов, скончавшихся в Клинической инфекционной больнице № 2 с диагнозом ВИЧ / COVID-19-коинфекции за период с мая 2020 г. по февраль 2022 г. Для выявления особенностей иммунограмм анализировались стандартные показатели иммунного статуса, такие как абсолютное и относительное содержание CD4+ и CD8+ лимфоцитов, иммунорегуляторный индекс. Статистическая обработка данных проводилась при помощи пакета программ SPSS 17 версия (допустимая ошибка Е = 5 %).   Результаты. Установлено, что на фоне COVID-19 у ВИЧ-инфицированных пациентов происходит дальнейшее усугубление иммунодефицита за счет CD4+ и CD8+ субпопуляций лимфоцитов. Пациенты с впервые выявленной ВИЧ-инфекцией подобного феномена в нашем исследовании не демонстрировали, вероятно, в связи с истощением иммунной системы. На примере группы пациентов, получающих эффективную антиретровирусную терапию (АРТ), с контролируемой ВИЧ-инфекцией удалось продемонстрировать, что COVID-19 непосредственно способна приводить к утяжелению иммунодефицита за счет достоверного снижения уровней CD4+ и CD8+ лимфоцитов, и данные изменения отличались высокой дифференциально-диагностической значимостью.   Заключение. Понимание особенностей течения COVID-19 у ВИЧ-инфицированных пациентов может способствовать оптимизации терапевтической тактики в этой непростой когорте больных

Таргетная жидкостная биопсия посредством «обогащенной» полимеразной цепной реакции и анализа плавления ДНК

Objective: to evaluate the possibility of using a highly sensitive method of “enriched” polymerase chain reaction followed by DNA melting analysis (PCR-DMA) for target liquid biopsy of cancer patients.Materials and methods. The “enriched” PCR-DMA was used for mutation scanning of KRAS (codons 12 and 13) in tumor and blood plasma of 20 patients with colorectal cancer.Results. Activated oncogene was found in tumor tissue of 16 patients and in blood plasma of 5 patients (confirmed by sequencing). Mutant KRAS alleles were also found in tumor and plasma of another 2 patients, but in very low concentrations that did not allow their validation by Sanger sequencing. Thus, in our study the target liquid biopsy was successful in ~35 % patients. Since the plasma tests were carried out after repeated medical procedures causing mass death of tumor cells, the actual efficiency of this approach may appear significantly higher.Цель исследования – оценка возможности применения высокочувствительного метода «обогащенной» полимеразной цепной реакции c последующим анализом плавления ДНК (DNA melting analysis) (ПЦР-DMA) для таргетной жидкостной биопсии у онкологических больных.Материалы и методы. Метод ПЦР-DMA использовали для мутационного сканирования онкогена KRAS (кодоны 12 и 13) в опухолевой ткани и в плазме крови 20 больных колоректальным раком.Результаты. Активированный онкоген обнаружен у 16 больных в самой опухоли и у 5 из них – в плазме крови (подтверждено секвенированием). В опухоли и плазме крови еще 2 больных при «обогащенной» ПЦР-DMA выявлено присутствие мутантных аллелей, но в крайне низкой концентрации, не позволявшей их идентифицировать методом Сэнгера. Таким образом, таргетная жидкостная биопсия в предлагаемом варианте оказалась успешной у 7 (~35 %) из 20 исследованных больных. С учетом того факта, что анализ плазмы крови пациентов проводили после многократных лечебных процедур, вызывающих массовую гибель опухолевых клеток, реальная эффективность данного метода может оказаться существенно выше

МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ САРКОМЫ М-1 КРЫС ПОСЛЕ ФОТОДИНАМИЧЕСКОЙ ТЕРАПИИ С ПРОИЗВОДНЫМ БАКТЕРИОХЛОРОФИЛЛА А

The study of the functional morphology of rat sarcoma M-1 after photodynamic therapy using bacteriopurpurinimide disulfide derivative (disulfide-BPI) as a photosensitizer is described. The research methods included immunohistochemistry for PCNA and CD31, evaluation of mitotic activity and apoptosis of tumor cells, as well as computer analysis of microscopic images. Photoinduced antitumor effect was shown to be due to the destruction of sarcoma M-1 vascular bed, the rapid inhibition of proliferative activity and devitalization of tumor cells by apoptosis and necrosis. It is reasonable to suppose that in the early stages after photodynamic therapy destruction of the microvasculature and photocytostatic shock of tumor cells with subsequent development of necrosis are caused by direct influence of the light flux on sensitized cellular elements in parenchyma and stroma of tumors. The efficiency of photodynamic therapy with the novel photosensitizer is determined by the sequence of destructive and inflammatory changes in tumor parenchyma and surrounding tissues, as well as repopulation potential of tumor cells survived after treatment.В работе описаны результаты изучения функциональной морфологии саркомы М-1 крыс после фотодинамической терапии с применением в качестве фотосенсибилизатора дисульфидного производного бактериопурпуринимида (дисульфид-БПИ). Методы исследования включали иммуноокрашивание на PCNA и CD31, определение митотической активности и апоптотической гибели опухолевых клеток, а также компьютерный анализ микроскопических изображений. Показано, что фотоиндуцированное противоопухолевое действие обусловлено разрушением сосудистого русла саркомы М-1, быстрым ингибированием пролиферативной активности и девитализацией опухолевых клеток путем апоптоза и некроза. Есть основания полагать, что в ранние сроки после фотодинамической терапии деструкция микроциркуляторного русла и фотоцитостатический шок опухолевых клеток с последующим развитием некроза обусловлены прямым воздействием светового потока на сенсибилизированные клеточные элементы паренхимы и стромы опухолей. Эффективность фотодинамической терапии с новым фотосенсибилизатором определяется последовательностью деструктивных и воспалительных изменений в паренхиме опухолей и окружающих тканях, а также репопуляционным потенциалом выживших после лечения опухолевых клеток

On the Computation of Derivatives within LD Factorization of Parametrized Matrices

The paper presents a new method for calculating the values of derivatives in the LD factorization of parametrized matrices, based on the direct procedure for the modified weighted Gram-Schmidt orthogonalization. The need for calculating the values of derivatives in matrix orthogonal transformations arises in the theory of perturbations and control, in differential geometry, in solving problems such as the Lyapunov exponential calculation, the problems of automatic differentiation, the calculation of the numerical solution of the matrix differential Riccati equation, the calculation of high-order derivatives in the optimal input design. In the theory of parameter identification of mathematical models of discrete linear stochastic systems, such problems are solved by developing numerically effective algorithms for finding the solution of the matrix difference Riccati sensitivity equation. In this paper, we have posed and solved a new problem of calculating the values of derivatives. Lemma 1 represents the main theoretical result. The practical result is the computational algorithm 2. The software implementation of the algorithm allows us to calculate the values of derivatives of the parametrized matrices that are the result of a direct procedure of the LD factorization quickly and with high accuracy. It is not necessary to calculate the values of derivatives of the matrix of weighted orthogonal transformation. The algorithm has a simple structure and does not contain complex operations of symbolic or numerical differentiation. Only one inversion of the triangular matrix and simple matrix operations of addition and multiplication are required. Two numerical examples are considered that show the operability and numerical efficiency of the proposed algorithm 2. The results obtained in this paper will be used to construct new classes of adaptive LD filters in the area of parameter identification of mathematical models of discrete linear stochastic systems

Adaptive Estimation of a Moving Object Trajectory Using Sequential Hypothesis Testing

The present paper addresses the problem of adaptive estimation of a moving object trajectory and detection of changes in the motion mode. It is supposed that an object moves along a complex trajectory and at known discrete-time instants it may change its motion to one of three possible modes: a uniform straight line motion or a uniform anticlockwise/clockwise circular motion. We propose a new algorithm for adaptive trajectory estimation that combines a hybrid linear stochastic model of an object trajectory with a bank of competitive Kalman filters and a decision rule based on a sequential hypothesis testing. A detailed description of the decision rule and pseudocode of the proposed algorithm are given. The software implementation of the algorithm is made in Matlab. A numerical example of adaptive estimation of the motion of an object along a complex trajectory consisting of nine different pieces is considered. We have conducted computational experiments with different levels of noise in the measurements. The results confirm the effectiveness of the proposed algorithmВ статье рассматривается задача адаптивного оценивания траектории движущегося объекта и обнаружения изменения режима движения. Предполагается, что объект движется по сложной траектории и в известные моменты времени может происходить переключение режима движения объекта на один из трех возможных режимов: равномерное прямолинейное движение или равномерное движение против или по часовой стрелке. Разработан новый алгоритм, основанный на сочетании гибридной линейной стохастической модели движения объекта, банке конкурирующих фильтров Калмана и решающем правиле на основе последовательного тестирования гипотез. Приведено детальное описание решающего правила и предложенного алгоритма в виде псевдокода. Программная реализация алгоритма выполнена на языке Matlab. Рассмотрен численный пример адаптивного оценивания движения объекта по сложной траектории, состоящей из девяти различных участков. Проведены вычислительные эксперименты с различными уровнями помех в измерениях. Полученные результаты подтверждают эффективность предложенного алгоритма

Target liquid biopsy using “enriched” polymerase chain reaction and DNA melting analysis

Objective: to evaluate the possibility of using a highly sensitive method of “enriched” polymerase chain reaction followed by DNA melting analysis (PCR-DMA) for target liquid biopsy of cancer patients.Materials and methods. The “enriched” PCR-DMA was used for mutation scanning of KRAS (codons 12 and 13) in tumor and blood plasma of 20 patients with colorectal cancer.Results. Activated oncogene was found in tumor tissue of 16 patients and in blood plasma of 5 patients (confirmed by sequencing). Mutant KRAS alleles were also found in tumor and plasma of another 2 patients, but in very low concentrations that did not allow their validation by Sanger sequencing. Thus, in our study the target liquid biopsy was successful in ~35 % patients. Since the plasma tests were carried out after repeated medical procedures causing mass death of tumor cells, the actual efficiency of this approach may appear significantly higher