Membrane potential stabilizes the O intermediate in liposomes containing bacteriorhodopsin

AbstractIn the bacteriorhodopsin-containing proteoliposomes, a laser flash is found to induce formation of a bathointermediate decaying in several seconds, the difference spectrum being similar to the purple–blue transition. Different pH buffers do not affect the intermediate, whereas an uncoupler, gramicidin A, and lipophilic ions accelerate decay of the intermediate or inhibit its formation. In the liposomes containing E204Q bacteriorhodopsin mutant, formation of the intermediate is suppressed. In the wild-type bacteriorhodopsin liposomes, the bathointermediate formation is pH-independent within the pH 5–7 range. The efficiency of the long-lived O intermediate formation increases at a low pH. In the wild-type as well as in the E204Q mutant purple membrane, the O intermediate decay is slowed down at slightly higher pH values than that of the purple–blue transition. It is suggested that the membrane potential affects the equilibrium between the bacteriorhodopsin ground state (Glu-204 is protonated and Asp-85 is deprotonated) and the O intermediate (Asp-85 is protonated and Glu-204 is deprotonated), stabilizing the latter by changing the relative affinity of Asp-85 and Glu-204 to H+. At a low pH, protonation of a proton-releasing group (possibly Glu-194) in the bacteriorhodopsin ground state seems to prevent deprotonation of the Glu-204 during the photocycle. Thus, all protonatable residues of the outward proton pathway should be protonated in the O intermediate. Under such conditions, membrane potential stabilization of the O intermediate in the liposomes can be attributed to the direct effect of the potential on the pK value of Asp-85

ЛУЧЕВЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ В КОМПЛЕКСНОЙ ДИАГНОСТИКЕ ЛИМФОГЕННОГО МЕТАСТАЗИРОВАНИЯ У БОЛЬНЫХ РАКОМ ГОРТАНИ И ГОРТАНОГЛОТКИ

The purpose of the study was a systematic literature review of imaging assessment of lymph node metastasis in patients with laryngeal and hypopharyngeal cancer.Material and methods. In order to review the most relevant scientific literature available, we searched Elibrary, Medline databases (from January 2005 to December 2017). Of 735 identified studies, 32 were assessed.Results. The role of ultrasonography, spiral computer tomography,  magnetic resonance tomography, positron emission tomography in  the assessment of regional metastatic spread in patients with  laryngeal and hypopharyngeal cancer was analyzed. All these imaging techniques failed to reliably identify clinically occult  lymph node metastases. However, the choice of treatment options  for laryngeal and hypopharyngeal cancer depends considerably on  the diagnostic accuracy. In this context, the concept of sentinel lymph nodes deserves special attention.Conclusion. Further studies of the sentinel lymph node concept  using various radiopharmaceutical drugs in the detection of  preclinical regional metastasis in patients with laryngeal and hypopharyngeal cancer are required.Цель исследования – провести системный анализ данных, имеющихся в современной литературе, о лучевой диагностике лимфогенного метастазирования у больных раком  гортани и гортаноглотки.Материал и методы. Поиск соответствующих источников проводился в таких системах, как Elibrary, Medline, включались публикации с января 2005 г. по декабрь 2017 г. Из 735  найденных исследований 32 были использованы для написания данного обзора.Результаты. Изложены данные о возможностях ультразвукового исследования, спиральной компьютерной томографии, магниторезонансной томографии, позитронно- эмиссионной томографии в диагностике регионарного метастазирования у больных раком  гортани и гортаноглотки. Однако все перечисленные лучевые методы не позволяют  достоверно выявлять метастазы в лимфатических узлах на доклиническом уровне. Вместе с тем выбор тактики лечения при раке гортани и гортаноглотки в значительной мере зависит  от точности диагностики. В связи с этим заслуживает внимания концепция «сторожевых» лимфатических узлов.Заключение. Полученные данные дают основания для дальнейшего изучения теории  «сторожевых» лимфатических узлов с использованием различных радиофармацевтических  препаратов в диагностике доклинического регионарного метастазирования у больных раком гортани и гортаноглотки

СОВРЕМЕНЫЕ МЕТОДЫ ЛЕЧЕНИЯ БОЛЬНЫХ РАКОМ ГОРТАНИ И ГОРТАНОГЛОТКИ

Laryngeal and hypopharyngeal cancer takes the leading position among malignant head and neck tumors, representing one of the most important and socially significant problems in modern oncology. Approaches to the treatment of locally advanced laryngeal or hypopharyngeal cancer have changed significantly in the recent years, due to new anticancer drugs and the widespread use of the best types of chemotherapy combined with surgery and radiotherapy.Лидирующую позицию среди злокачественных опухолей головы и шеи занимают рак гортани и гортаноглотки, составляя одну из самых актуальных и социально значимых проблем в современной онкологии. За последние годы подходы к лечению местнораспространенного рака гортани и гортаноглотки существенно изменились благодаря появлению новых противоопухолевых препаратов, а также широкому применению оптимальных вариантов химиотерапии в сочетании с хирургическим и лучевым лечением

ПАРАНЕОПЛАСТИЧЕСКОЕ ПОРАЖЕНИЕ ЦЕНТРАЛЬНОЙ И ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ ПРИ РАКЕ МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ. КЛИНИЧЕСКИЙ СЛУЧАЙ

Paraneoplastic neurological syndrome involves the concurrent development of cancer and neurologicaldiseases. Breast cancer is the second most common cancer associated with paraneoplastic damage to the central and peripheral nervous system. Autoimmune genesis of the disease is characterized by the presence of highly specific onconeural antibodies, which selectively affect neurons in the brain cord, spinal cord and spinal ganglia, and cause the onset of neurological symptoms within 2 years before cancer is detected. Six well-characterized onconeural antibodies detected in the blood serum of breast cancer patients can be used for the laboratory diagnosis of paraneoplastic neurological syndrome. Of them, anti-Hu, anti-CV2 and anti-amphiphysin antibodies cause polyneuropathy most often. Anti-Yo antibody is usually associated with cerebellar degeneration. Multiple neuronal autoantibodies can be simultaneously detected in a patient. Removal of the tumor may lead to stabilization and even partial regression of the neurological symptoms in 70 % of patients. Therefore, the surgical treatment of cancer should consider not only the tumor extension, but also the severity and progression of neurological deficit. We present a case of paraneoplastic cerebellar degeneration and paraneoplastic polyneuropathy in a 50-year-old woman with the neurological symptoms appeared 5 months before breast infiltrating ductal carcinoma was detected. The current approaches to the diagnosis of paraneoplastic neurological syndrome, as well as feasibility of radical removal of the tumor due to progression of neurological deficit were discussed.Паранеопластический неврологический синдром предполагает параллельное развитие рака и неврологической болезни. Рак молочной железы является второй по частоте встречаемости злокачественной опухолью после рака легкого, ассоциированной с паранеопластическим поражением центральной и периферической нервной системы. Аутоиммунный генез заболевания предполагает наличие в крови высокоспецифичных онконевральных антител, избирательно поражающих нейроны головного, спинного мозга, спинальных ганглиев и вызывающих дебют неврологических симптомов в среднем за 2 года до диагностики рака. Шесть хорошо охарактеризованных и используемых в настоящее время в лабораторной диагностике паранеопластического неврологического синдрома онконевральных антител детектируются в сыворотке крови пациентов, страдающих раком молочной железы. Из них полиневропатию чаще вызывают anti-Hu, anti-CV2 и anti-amphiphysin антитела, а при мозжечковой дегенерации встречаются еще и anti-Yo антитела. У одного пациента могут быть обнаружены одновременно несколько типов нейрональных аутоантител. С точки зрения выявления рака на более ранних стадиях очевидна целесообразность проведения направленного онкологического поиска у пациентов с неврологическими симптомами и обнаруженными в крови онконевральными антителами. После удаления злокачественной опухоли, являющейся прямым источником нейрональных антигенов, в 70 % случаев имеет место стабилизация неврологических симптомов и даже частичный их регресс. Поэтому вопрос, касающийся хирургического лечения рака, необходимо рассматривать не только с точки зрения распространенности опухолевого процесса, но и с учетом тяжести и темпов прогрессирования неврологического дефицита. В статье описан клинический случай паранеопластической мозжечковой дегенерации и паранеопластической полиневропатии у женщины 50 лет с возникновением неврологических симптомов за 5 мес до обнаружения инфильтрирующей протоковой карциномы молочной железы. Обсуждены современные подходы к диагностике паранеопластического неврологического синдрома, а также вопросы течения неврологического заболевания на фоне химиотерапии рака и целесообразности радикального удаления опухоли в связи с нарастанием неврологического дефицита