Obesity and covid-19 — signs of convergence of two pandemiсs. Guidelines to fight obesity based on the principles of «ROOTS»

The COVID-19 pandemic is a challenging problem of the present. Another essential problem causing serious health consequences is the global obesity epidemy. Our article notes the importance of studying the combinations and correlations of mentioned pandemic processes. We analyzed scientific reports of co-presence of obesity, diabetes and coronavirus infection. According to the analyzed data combination of COVID-19 with obesity and diabetes leads to the higher rate of the hospitalisation. These patients more often required the transfer to the intensive care unit and artificial lung ventilation. Our review contains scientific observations of the first reported cases of higher mortality rate of obese and diabetic patients during the period of previous influenza pandemics (including H1N1). The results of the 2020 year shows that the outcomes of coronavirus infection with underlying obesity much more threatening and harmfull. In our article, we present the correlation of the average body mass and mortality rate index in different countries (according to the WHO and the World Obesity Federation). Comparative results in the Central Asia countries are given as well. The paper analyzes the suggestions for obesity policy and advocacy provided by World Obesity Federation in “ROOTS: A framework for action”. The conclusions marks the importance of implementing the proposed measures against obesity during a pandemic and in the post-COVID era

Naturally prefabricated marine biomaterials: Isolation and applications of flat chitinous 3D scaffolds from Ianthella labyrinthus (demospongiae: Verongiida)

Marine sponges remain representative of a unique source of renewable biological materials. The demosponges of the family Ianthellidae possess chitin-based skeletons with high biomimetic potential. These three-dimensional (3D) constructs can potentially be used in tissue engineering and regenerative medicine. In this study, we focus our attention, for the first time, on the marine sponge Ianthella labyrinthus Bergquist & Kelly-Borges, 1995 (Demospongiae: Verongida: Ianthellidae) as a novel potential source of naturally prestructured bandage-like 3D scaffolds which can be isolated simultaneously with biologically active bromotyrosines. Specifically, translucent and elastic flat chitinous scaffolds have been obtained after bromotyrosine extraction and chemical treatments of the sponge skeleton with alternate alkaline and acidic solutions. For the first time, cardiomyocytes differentiated from human induced pluripotent stem cells (iPSC-CMs) have been used to test the suitability of I. labyrinthus chitinous skeleton as ready-to-use scaffold for their cell culture. Results reveal a comparable attachment and growth on isolated chitin-skeleton, compared to scaffolds coated with extracellular matrix mimetic Geltrex®. Thus, the natural, unmodified I. labyrinthus cleaned sponge skeleton can be used to culture iPSC-CMs and 3D tissue engineering. In addition, I. labyrinthus chitin-based scaffolds demonstrate strong and efficient capability to absorb blood deep into the microtubes due to their excellent capillary effect. These findings are suggestive of the future development of new sponge chitin-based absorbable hemostats as alternatives to already well recognized cellulose-based fabrics. © 2019 by the authors. Licensee MDPI, Basel, Switzerland

Naturally drug-loaded chitin: Isolation and applications

Naturally occurring three-dimensional (3D) biopolymer-based matrices that can be used in different biomedical applications are sustainable alternatives to various artificial 3D materials. For this purpose, chitin-based structures from marine sponges are very promising substitutes. Marine sponges from the order Verongiida (class Demospongiae) are typical examples of demosponges with well-developed chitinous skeletons. In particular, species belonging to the family Ianthellidae possess chitinous, flat, fan-like fibrous skeletons with a unique, microporous 3D architecture that makes them particularly interesting for applications. In this work, we focus our attention on the demosponge Ianthella flabelliformis (Linnaeus, 1759) for simultaneous extraction of both naturally occurring (“ready-to-use”) chitin scaffolds, and biologically active bromotyrosines which are recognized as potential antibiotic, antitumor, and marine antifouling substances. We show that selected bromotyrosines are located within pigmental cells which, however, are localized within chitinous skeletal fibers of I. flabelliformis. A two-step reaction provides two products: treatment with methanol extracts the bromotyrosine compounds bastadin 25 and araplysillin-I N20 sulfamate, and a subsequent treatment with acetic acid and sodium hydroxide exposes the 3D chitinous scaffold. This scaffold is a mesh-like structure, which retains its capillary network, and its use as a potential drug delivery biomaterial was examined for the first time. The results demonstrate that sponge-derived chitin scaffolds, impregnated with decamethoxine, effectively inhibit growth of the human pathogen Staphylococcus aureus in an agar diffusion assa

Профилактика постишемического неврологического дефицита путем модуляции экспрессии АДФ-рибозилциклазы в клетках головного мозга (экспериментальное исследование)

Objective: to study the mechanism that is responsible for impaired neuronal cell electroexcitability and viability, which is associated with modification of ADP-ribosyl cyclase in cerebral ischemic lesion, as well as the possibilities of pathogenet-ically correcting these disorders.Materials and methods. Acute cerebral ischemia was simulated in vivo on noninbred albino male rats, by ligating the right common carotid artery under general anesthesia. y-Interferon was intraperitoneally administered to the mammal in a dose of 5000 IU/kg body weight once daily for 3 days until unilateral extravasal occlusion of the common carotid artery occurred. The activity of ADP-ribosyl cyclase was evaluated by the fluorometric technique. CD38 expression in the brain cells was immunohistohemically detected. The severity of neurological symptoms was evaluated using the international NSS scale for laboratory animals. Cognitive dysfunction was recorded employing the standard test — the Morris water maze. The validity of differences was assessed by Student’s t-test and T-test, by applying STATISTICA version 6.0 (StatSoft-Russia, 1999) and BIOSTATISTICA programs.Results. Progressive neurological and cognitive deficit-induced changes occurred in the activity and expression of ADP-ribosyl cyclase/CD38 in the neuronal and glial cells in the course of brain ischemia. Neuroprotection and prevention of postischemic cognitive dysfunction were achieved by the use of y-interferon as a modifier of the brain cell expression of CD38/ADP-ribosyl cyclase. Цель исследования . Изучение механизма нарушения электровозбудимости и жизнеспособности клеток нейрональ-ной природы, ассоциированного с изменением активности АДФ-рибозилциклазы, при ишемическом повреждении головного мозга, а также возможности патогенетической коррекции этих нарушений.Материалы и методы. Моделирование острой ишемии головного мозга in vivo осуществлялось перевязкой под общей анестезией правой общей сонной артерии на белых беспородных крысах-самцах. В течение 3 дней до унилатеральной экстравазальной окклюзии общей сонной артерии млекопитающему вводили внутрибрюшинно препарат гамма-интерферона в дозе 5000 МЕ/кг массы, 1 раз в сутки. Активность АДФ-рибозилциклазы оценивалась флуориметрическим методом. Детекция CD38 в клетках головного мозга осуществлялась иммуногистохимически. Оценка степени выраженности неврологической симптоматики осуществлялась с использованием международной шкалы NSS для лабораторных животных. Регистрация когнитивной дисфункции у лабораторных животных осуществлялась с использованием стандартного теста — водного лабиринта Морриса. Оценку достоверности различий осуществляли с использованием t-критерия Стьюдента и Т-теста, с помощью программ STATISTICA v. 6.0 [StatSoft-Russia, 1999] и BIOSTATISTICA.Результаты. В динамике ишемии головного мозга происходили изменения активности и экспрессии АДФ-рибозилцикла-зы/CD38 в клетках нейрональной и глиальной природы, ассоциированные с нарастанием неврологического и когнитивного дефицита. Нейропротективный эффект и профилактика постишемической когнитивной дисфункции достигались использованием гамма-интерферона как модулятора экспрессии CD38/АДФ-рибозилциклазы в клетках мозга.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ СРАВНЕНИЕ АЭРОЗОЛЬНОГО МЕТОДА ПРИ ДЕЗИНФЕКЦИИ ВОЗДУХА И ПОВЕРХНОСТЕЙ, КОНТАМИНИРОВАННЫХ M. TUBERCULOSIS

The objective of the study: to analyze efficiency of an aerosol method of M. tuberculosis deactivation in the air and on surfaces versus the conventional methods of the disinfectants' application.Subjects and Methods. The article describes the evaluation of efficiency of the aerosol method of M. tuberculosis, H37Rv strain, deactivation on surfaces (tested objects made of linoleum) and in the air using the disinfectant of Green Dez based on chlorine dioxide versus deactivation through wiping and irrigation.The efficiency of disinfectant was tested by the device of 099С А4224 manufactured by Glas-Col, USA, using the air sampler of PU-1B, Russia.The Mobile Hygienic Center (MNC), Russia, was used for application of the disinfectant, wiping and irrigation was done using the disperser of Avtomaks AO-2, Russia.The bacterial aerosol was generated in the Glass-Col chamber with the concentration 5 ± 2.5 × 102 CFU/cm3, by spraying the suspension of M. tuberculosis, H37Rv strain. After that, the disinfectant spray was supplied to the chamber, where linoleum objects were placed horizontally on a variety of surfaces. In order to evaluate efficiency of surface treatment by wiping, the test objects were wiped with a tissue, soaked with the solution of Green Dez, based on consumption of 100-150 ml/m2. In 15, 30 and 60 minutes, the samples of inactivated M. tuberculosis aerosol were collected using an aspirator, chambers with test objects were closed and placed in the vent hood. To monitor efficiency of disinfection of the test object surfaces, the rinse blanks were done by wiping the surface with a sterile gauze wad, soaked with 0.5% of sodium thiosulfate solution.The samples of deactivated aerosol and rinse blanks from the surfaces of test objects were put into Petri dishes with Middlebrook 7H11 medium. The cultures were incubated in the thermostat at the temperature of 37 ± 1° C for 10-21 days, and the number of colonies was counted.Sterile water was used instead of disinfectant for control tests treating the tests objects contaminated in the same manner.Results. The good disinfection properties of Green Dez aerosol were proved during the simulation of M. tuberculosis, H37Rv strain, disinfection on the surfaces and in the air.The efficiency analysis of the aerosol method of disinfection proved the reduction of disinfectant consumption by 4-5 times versus wiping and irrigation, due to this the aerosol treatment can be regarded as a safer and more environmentally friendly method.The finely dispersed disinfectant aerosol, produced by MNC, effectively decontaminated the whole space, including the remote and hard-to-reach places. Full automation of disinfection implies no human presence providing high safety of disinfection. Цель исследования: анализ эффективности аэрозольного метода дезактивации возбудителя туберкулеза в воздухе и на поверхностях в сравнении с традиционными методами нанесения дезинфектанта.Материалы и методы. Проведена оценка эффективности аэрозольного метода дезактивации возбудителя туберкулеза (штамм М. tuberculosis H37Rv) на поверхностях (тест-объекты из линолеума) и в воздухе дезинфицирующим средством Green Dez на основе диоксида хлора в сравнении с обработкой методами протирания и орошения.Оценку эффективности действия ДС проводили в установке модели 099С А4224 фирмы Glas-Col, США, при помощи устройства для отбора проб воздуха ПУ-1Б, Россия.Для нанесения дезинфектанта использовали распыление с помощью Мобильного гигиенического центра (МГЦ, Россия), протирание салфеткой и орошение с применением распылителя «Автомакс АО-2», Россия.В камере Glas-Col создавали бактериальный аэрозоль с концентрацией 5 ± 2,5 × 102 КОЕ/см3, распыляя суспензию штамма М. tuberculosis H37Rv. Далее в камеру подавался распыленный дезинфектант, там же находились тест-объекты из линолеума горизонтально на различных поверхностях. В опытах по оценке эффективности обработки поверхностей методом протирания тест-объекты протирали салфеткой, смоченной в растворе Green Dez, исходя из расхода 100-150 мл/м2. Спустя 15, 30 и 60 мин проводили отбор проб инактивированного аэрозоля МБТ при помощи аспиратора, закрывали емкости с тест-объектами и переносили их в вытяжной шкаф. Для контроля эффективности обеззараживания поверхностей с тест-объектов делали смывы путем тщательного протирания поверхности стерильной марлевой салфеткой, увлажненной 0,5%-ным раствором тиосульфата натрия.Пробы инактивированного аэрозоля и смывы с поверхности тест-объектов вносили на чашки Петри с питательной средой Middlebrook 7H11. Посевы инкубировали в термостате при температуре 37 ± 1°C в течение 10-21 сут, затем подсчитывали число колоний. В контрольных опытах для обработки аналогично контаминированных тест-объектов вместо раствора ДС использовали стерильную воду.Результаты. Установлена высокая дезинфицирующая способность аэрозоля средства GreenDez при моделировании процесса инактивации М. tuberculosis H37Rv как на поверхностях, так и в воздушной среде.Анализ эффективности аэрозольного метода обработки позволил определить, что расход дезинфицирующих средств уменьшается в 4-5 раз в сравнении с протиранием и орошением, вследствие чего аэрозольную обработку можно отнести к более экономичным и экологичным методам.Мелкодисперсный аэрозоль ДС, производимый установкой МГЦ, эффективно обеззараживает все помещение, в том числе труднодоступные и удаленные места. Полная автоматизация процесса исключает присутствие человека, позволяя обеспечить высокую безопасность проведения дезинфекционных мероприятий.

Experimental research of neutron yield and spectrum from deuterium gas-puff z-pinch on the GIT-12 generator at current above 2 MA

The Z-pinch experiments with deuterium gas-puff surrounded by an outer plasma shell were carried out on the GIT-12 generator (Tomsk, Russia) at currents of 2 MA. The plasma shell consisting of hydrogen and carbon ions was formed by 48 plasma guns. The deuterium gas-puff was created by a fast electromagnetic valve. This configuration provides an efficient mode of the neutron production in DD reaction, and the neutron yield reaches a value above 1012 neutrons per shot. Neutron diagnostics included scintillation TOF detectors for determination of the neutron energy spectrum, bubble detectors BD-PND, a silver activation detector, and several activation samples for determination of the neutron yield analysed by a Sodium Iodide (NaI) and a high-purity Germanium (HPGe) detectors. Using this neutron diagnostic complex, we measured the total neutron yield and amount of high-energy neutrons

Непосредственные результаты расширенных и мультивисцеральных резекций при раке прямой кишки

Background. Currently, the indications for multivisceral pelvic resections have increased dramatically. However, short-and long-term outcomes after these resections for locally advanced rectal cancer remain a subject of debate.The purpose of the study was to evaluate short-term surgical and oncological outcomes after multivisceral pelvic resections in patients with locally advanced rectal cancer.Material and methods. We analyzed surgical outcomes in 32 patients (13 men and 19 women) aged 44-69 years, with locally advanced rectal cancer, who were treated between 2010 and 2016. Of the 32 patients, 28 (87.5 %) had rectal cancer with invasion into adjacent organs (posterior wall of the bladder - 13, uterus - 10, ureters - 5, prostate - 4, vagina - 3; simultaneous damage to more than 2 organs - 14, multiple primary malignant tumors: rectal cancer + bladder cancer - 2, rectal cancer + endometrial cancer - 1, rectal cancer + rectal GIST - 1.Results. Total pelvic evisceration was performed in 6 (18.8 %) cases, combined resection of the rectum and adjacent organs was performed in 26 (81.2 %). Urinary tract resection was performed in 24 (75.0 %) patients. Of these patients, 13 (40.6 %) had primary plasty of the bladder and/or ureters. Postoperative surgical complications were observed in 11 (34.4 %) patients, of whom 7 (21.8 %) patients needed re-surgery. In 1 patient (3.1 %), who died in the early postoperative period, the cause of death was thrombosis of the right iliac vessels with subsequent acute renal failure. For patients with locally advanced rectal cancer, long-term outcomes were as follows: the overall and recurrence-free 2-year survival rates were 75 % and 56.3 %, respectively. All patients with multiple primary malignant tumors were alive with no evidence of disease recurrence at a follow-up of >24 months.Conclusion. Multivisceral resection in patients with locally advanced rectal cancer is a complex surgical procedure requiring the multidisciplinary team of surgeons. Despite high operative morbidity, proper perioperative management of the patients helps to achieve satisfactory immediate treatment outcomes. Long-term outcomes allowed us to consider such resections as a method of choice for locally advanced and multiple primary rectal cancers.Введение. В настоящее время значительно расширились показания для мультивисцеральных резекций малого таза, однако непосредственная и отдаленная эффективность подобных операций при местнораспространенном раке прямой кишки остается предметом дискуссий.Цель исследования - оценить непосредственные хирургические и онкологические результаты мультивисцеральных резекций органов малого таза у больных местнораспространенным раком прямой кишки.Материал и методы. Проведен анализ результатов хирургического лечения 32 больных (мужчин - 13, женщин - 19) в возрасте 44-69 лет, с местнораспространенными и первично-множественными опухолями прямой кишки, которые получали лечение в 2010-16 гг. Из них у 28 (87,5 %) пациентов - рак прямой кишки (РПК) с инвазией в смежные органы (задняя стенка мочевого пузыря - 13, матка - 10, мочеточники - 5, простата - 4, влагалище - 3; в 14 случаях - одновременное поражение более 2 органов), у 4 (12,5 %) - первичномножественные злокачественные опухоли органов малого таза (РПК + рак мочевого пузыря - 2, РПК + рак эндометрия - 1, РПК + GIST прямой кишки - 1).Результаты. Объемы выполненных операций: в 6 (18,8 %) случаях - полная эвисцерация малого таза, в 26 (81,2%) - комбинированная резекция прямой кишки с резекцией смежных органов. Чаще всего выполнялась резекция мочевых путей - у 24 (75,0 %) больных, из них у 13 (40,6 %) - первичная пластика мочевого пузыря и/или мочеточников. Послеоперационные хирургические осложнения развились у 11 (34,4 %) пациентов, что потребовало повторных операций в 7 (21,8 %) наблюдениях. В раннем послеоперационном периоде умер 1 (3,1 %) больной, причина - тромбоз правых подвздошных сосудов с последующей острой почечной недостаточностью. Отдаленные результаты: РПК - общая и безрецидивная 2-летняя выживаемость -75 % и 56,3 % соответственно, ПМЗО - все пациенты живы без признаков рецидивов, сроки наблюдения >24 мес.Заключение. Лечение распространенных опухолей органов малого таза требует выполнения обширных операций мультидисциплинарной бригадой хирургов. Несмотря на травматичность побочных вмешательств, при адекватном обеспечении периоперационного периода непосредственные результаты можно расценивать как удовлетворительные. Отдаленные результаты позволяют рассматривать подобные операции в качестве метода выбора при местнораспространенном и первично-множественном раке прямой кишки