Effect of proline-rich polypeptide on various lines of tumour cells, normal bone marrow and giantcell tumour stromal tissue

The aim of the study was to assess the effect of proline-rich polypeptide (PRP) on bone marrow stromal stem cells in vivo and in vitro and on tumour cell lines. Methods. Isolation of giant-cell tumour (GCT) stromal cells and obtaining these cell strains; obtaining normal bone marrow stromal cell strains; PRP administration to rats; bone marrow cell explantation into cultures; PRP addition to cell cultures. Results. Various routes and doses of PRP administration to rats increased the multipotent mesenchymal stromal cell (MMSC) concentration in the bone marrow. PRP addition to normal bone marrow MMSC cultures increased cell proliferation 1.5– 2.5-fold, whereas PRP addition to GCT MMSC cultures inhibited cell proliferation 1.5–2-fold. Both proliferation inhibition and no PRP effect on proliferation were observed in tumour cell cultures. Conclusions. PRP administration to rats increased MMSC concentration in the normal bone marrow, and PRP addition to tissue cultures revealed opposite effects of PRP on cell proliferation. Keywords: Proline-rich polypeptide (PRP), multipotent mesenchymal stromal cells (MMSC).Мета дослідження – вивчення впливу багатого на пролін поліпеп тиду (ПБП) на стовбурові клітини строми кісткового мозку in vivo та in vitro і лінії пухлинних клітин. Методи. Виділення стромальних клітин гігантоклітинної пухлнии (ГКП) і отримання штамів цих клітин, а також штамів стромальних клітин нормального кісткового мозку, введення ПБП щурам, експлантація в культуру кістковомозкових клітин, додавання ПБП у культури клітин. Результаты. Різні способи і дози введення ПБП щурам збільшують концентрацію мультипотентних мезенхімальних стромальних клітин (ММСК) у кістковому мозку. Додавання ПБП у культури ММСК нормального кісткового мозку призводить до зростання проліферативної активності клітин у 1,5–2,5 разу, внесення ПБП у культури ММСК ГКП інгібує проліферацію клітин у 1,5–2 разу. У культурах пухлинних клітин спостерігається як пригнічення пухлинних клітин, так і відсутність впливу поліпептиду на проліферацію. Висновки. Введення ПБП щурам підвищує концентрацію ММСК у нормальному кістковому мозку, а за додавання ПБП у культуру тканин виявлено його різноспрямовану дію на проліферацію клітин. Ключові слова: багатий на пролін поліпептид, мультипотентні мезенхімальні стромальні клітини.Цель исследования – изучение влияния богатого пролином полипептида (ПБП) на стволовые клетки стромы костного мозга in vivo и in vitro и линии опухолевых клеток. Методы. Выделение стромальных клеток гигантоклеточной опухоли (ГКО) и получение штаммов этих клеток, а также штаммов стромальных клеток нормального костного мозга, введение ПБП крысам, эксплантация в культуру костномозговых клеток, добавление ПБП в культуры клеток. Результаты. Различные способы и дозы введения ПБП крысам увеличивают концентрацию мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток (ММСК) в костном мозге. Добавление ПБП в культуры ММСК нормального костного мозга приводит к возрастанию пролиферативной активности клеток в 1,5–2,5 раза, внесение ПБП в культуры ММСК ГКО ингибирует пролиферацию клеток в 1,5–2 раза. В культурах опухолевых клеток наблюдалось как угнетение, так и отсутствие влияния полипептида на пролиферацию. Выводы. Введение ПБП крысам повышает концентрацию ММСК в нормальном костном мозге, а при добавлении ПБП в культуру тканей выявлено его разнонаправленное действие на пролиферацию клеток. Ключевые слова: богатый пролином полипептид, мультипотентные мезенхимальные стромальные клетки

Proton polarizability contribution to the hyperfine splitting in muonic hydrogen

The contribution of the proton polarizability to the ground state hyperfine splitting in muonic hydrogen is evaluated on the basis of modern experimental and theoretical results on the proton polarized structure functions. The value of this correction is equal to 4.6(8)\cdot 10^{-4} times the Fermi splitting E_F.Comment: 10 pages (revtex), 5 figure

Периацетабулярная остеотомия таза при лечении пациентов с дисплазией тазобедренного сустава

Background. Pelvic osteotomies are widely used for treatment of young active patients with developmental dysplasia of the hip (DDH) Type I according to the Crowe or type A according to Hartofilakidis classifications and the absence of severe degenerative cartilage lesions. Nowadays, Ganz periacetabular osteotomy (PAO) is the most common choice of surgeons around the world in treatment of such patients.The aim of the study was to evaluate the radiological and functional results of Ganz periacetabular osteotomy in patients with DDH.Material and Methods. A single-center retrospective analysis of 49 Ganz PAO was performed in 43 patients aged 36±9 years. The radiological evaluation criteria were Wiberg (AW), Lequesne (AL), Tonnis (AT) angles, and joint medialization. The results of treatment were evaluated using the Harris scale, iHOT-12, and VAS before treatment and 1 year after, the presence of complications was also monitored.Results. The average follow-up period was 35±15 months (from 1.0 to 6.9 years). Radiological parameters improved after surgery compared to preoperative ones: AW +19.9° (17.1° vs. 37.0°), AT -11.5° (19.9° vs. 8.4°), AL +14.1° (25.1° vs. 39.2°), joint medialization -5.5 mm (14.3 mm vs. 8.8 mm) (p0.001). Functional results and quality of life of patients also improved: the Harris scale +35.6 points (47 vs 83 points), iHOT-12 +40.9 points (44 vs 85 points), pain level -2.8 points (5 vs 2 points) (p0.001). Various complications developed in 20 out of 49 cases (40.8%). Neurological complications were resolved conservatively (22.4%). A direct correlation was evaluated between the surgical treatment of DDH in childhood and the development of neurological complications after PAO (R = 0.76; p0.001). In 9 cases out of 49 (18.4%), revision surgery was required: in 3 — total hip replacement, in 2 — reorientation of the acetabulum, in 4 — arthroscopic fixation of the anterior articular lip. In 93.9% of cases native hip joint surfaces were preserved.Conclusion. Ganz PAO has good reconstructive capabilities and sufficient efficiency. The operation allows to restore the coverage of the femoral head with the acetabulum, delays total hip replacement and provides improved functional results.Актуальность. При наличии дисплазии тазобедренного сустава (ТБС) I типа по классификации Crowe или типа А по Hartofilakidis и отсутствии тяжелых дегенеративных изменений методом лечения молодых активных пациентов все чаще становятся остеотомии таза. На сегодняшний день периацетабулярная остеотомия (ПАО) таза по Ganz является наиболее частым выбором хирургов при лечении подобных пациентов.Целью исследования явилась оценка рентгенологических и функциональных результатов лечения пациентов с дисплазией ТБС, которым выполнялась ПАО таза по Ganz.Материал и методы. Был проведен одноцентровый ретроспективный анализ 49 ПАО по Ganz у 43 пациентов в возрасте 36±9 лет. Рентгенологическими критериями оценки были углы Wiberg (AW), Lequesne (AL), Tonnis (AT), медиализация сустава. Результаты лечения оценивали с использованием шкалы Харриса, iHOT-12 и ВАШ до лечения и через 1 год после, отслеживали наличие осложнений.Результаты. Средний срок наблюдения составил 35±15 мес. (от 1,0 года до 6,9 лет). Рентгенологические параметры улучшились после операции по сравнению с предоперационными: AW +19,9° (17,1° против 37,0°), AT -11,5° (19,9° против 8,4°), AL +14,1° (25,1° против 39,2°), медиализация сустава -5,5 мм (14,3 мм против 8,8 мм) (р0,001). Функциональные результаты и качество жизни пациентов также улучшились: шкала Харриса +35,6 баллов (47 против 83 баллов), iHOT-12 +40,9 баллов (44 против 85 баллов), уровень боли -2,8 балла (5 против 2 баллов) (р0,001). Различные осложнения развились в 20 случаях из 49 (40,8%). Неврологические осложнения были разрешены консервативно-восстановительным путем (22,4%). Была установлена прямая корреляционная взаимосвязь между наличием в анамнезе оперативного лечения дисплазии в детском возрасте и развитием неврологических осложнений после ПАО (R = 0,76; р0,001). В 9 случаях из 49 (18,4%) потребовалось повторное вмешательство: в 3 — тотальное эндопротезирование, в 2 — переориентация вертлужной впадины, в 4 — артроскопическая фиксация передней суставной губы. В 93,9% случаев удалось сохранить собственный сустав.Заключение. ПАО таза по Ganz обладает хорошими реконструктивными возможностями и достаточной эффективностью. Операция позволяет восстановить покрытие головки бедренной кости вертлужной впадиной, отсрочить эндопротезирование ТБС и обеспечивает улучшение функциональных результатов

Профиль адипоцитокинов и эффективность снижения массы тела у пациентов с метаболически здоровым ожирением

Background: Obesity is a  major risk factor for diabetes mellitus and cardiovascular diseases. Nevertheless, some obese patients have normal parameters of blood arterial pressure, carbohydrate, and lipid metabolism ("metabolically healthy obesity", MHO).Aim: To study adipocytokine levels and to assess the effect of weight loss on cardiometabolic risk factors in patients with metabolically healthy obesity.Materials and methods: We conducted a comparative analysis of the main metabolic parameters and adipocytokine levels in 44  female patients with MHO (according to the IDF criteria of the metabolic syndrome, 2005: obese patients with no more than one additional cardiometabolic risk factor) and in 33 women with metabolically unhealthy obesity (MUHO). We also assessed changes of these indices in the patients who reduced their body weight by ≥ 5% at 6 months.Results: At baseline, body mass index (BMI) and the levels of basal insulin, C-reactive protein (CRP), tumor necrosis factor alfa (TNF-α), adiponectin and retinol-binding protein-4 (RBP-4) in the MHO and MUHO groups were comparable. A  significant difference between these groups was observed for the HOMA index (3.0 and 4.4, respectively; p 0.05), alanine aminotransferase (ALT) (23.49 and 37.39 U/l; p = 0.001), interleukin-6 (0.76 and 1.5 pg/ml; p 0.05), chemerin (322.4 and 369.2 ng/ml; p 0.05), and the duration of obesity (18 and 22.6 years; p 0.05). At 6 months, in those MHO patients, who reduced body weight by ≥ 5% of the initial (66%), there was a significant increase of adiponectin by 4.54 ± 0.83  µg/ml (p 0.05) and a reduction of waist circumference (WC) by -8.6 ± 1 cm (p 0.05), НОМА index by -1.13 ± 0.42 (p 0.05), CRP by -1.7 ± 0.4 mg/l (p 0.05), RBP-4 by 2.9 ± 1.0  ng/ml (p 0.05), and сhemerin by -46.6 ± 17.0 ng/ml (p 0.05). In the MHO group, we found a positive correlation between changes in the adiponectin levels and the degree of reduction in body weight (p 0.01), changes in RBP-4 and WC (p 0.05), and changes in the levels of interleukin-6 and high-density lipoprotein (p 0.05).Conclusion: Compared to the complicated obesity, MHO is associated with a  shorter disease history, and lower levels of the HOMA index, interleukin-6, and chemerin levels. The body mass decrease in MHO is associated with a decrease in the proinflammatory adipocytokine levels and of the HOMA index that determines the need for treatment of obesity, regardless of its phenotype.Актуальность. Ожирение – важнейший фактор риска сахарного диабета и  сердечно-сосудистых заболеваний. Тем не менее ряд больных ожирением имеют сохранные показатели артериального давления, углеводного, липидного обменов – «метаболически здоровое ожирение» (MЗO).Цель – изучить содержание адипоцитокинов, оценить влияние снижения массы тела на факторы кардиометаболического риска у пациентов с МЗО.Материал и методы. Проведен сравнительный анализ основных метаболических показателей, уровня адипоцитокинов у 44 пациенток с MЗO (с учетом критериев метаболического синдрома по International Diabetes Federation (2005) – пациенты с ожирением, имеющие не более одного дополнительного фактора кардиометаболического риска) и 33 женщин с метаболически нездоровым ожирением (МНО). Проведена оценка динамики указанных показателей у пациенток, снизивших массу тела на ≥ 5% через 6 месяцев.Результаты. Исходно показатели индекса массы тела, базального инсулина, С-реактивного белка, фактора некроза опухоли-α, адипонектина и  ретинолсвязывающего белка-4 были сопоставимы в группах MЗO и MНО. Статистически значимое различие между этими группами наблюдалось по показателям индекса HOMA – 3,0 и 4,4 (р 0,05), аланинаминотрансферазы – 23,49 и 37,39 Ед/л (p = 0,001), интерлейкина-6 – 0,76 и 1,85 пг/мл (р 0,05), хемерина – 322,4 и 369,2 нг/мл (р 0,05), а также по длительности ожирения – 18 и 22,6 года (р 0,05) соответственно. Через 6 месяцев в группе пациенток с MЗO, снизивших массу тела на ≥ 5% от исходной (66%), наблюдалось статистически значимое увеличение содержания адипонектина на 4,54 ± 0,83  мкг/мл (p 0,05), уменьшение окружности талии – 8,6 ± 1 см (p 0,005), индекса НОМА – -1,13 ± 0,42 (p 0,05), С-реактивного белка – 1,7 ± 0,4 мг/л (р 0,05), ретинолсвязывающего белка-4 – 2,9 ± 1,0 нг/мл (р 0,05) и хемерина – 46,6 ± 17,0 нг/мл (р 0,05). Мы отметили положительную корреляцию между изменениями уровня адипонектина и степенью снижения массы тела (p 0,01), изменениями ретинолсвязывающего белка-4 и окружности талии (p 0,05) и изменениями уровней интерлейкина-6 и липопротеинов высокой плотности (p 0,05) в группе MЗO.Заключение. По сравнению с осложненным ожирением МЗО ассоциируется с более коротким анамнезом заболевания, более низкими показателями индекса НОМА, интерлейкина-6, хемерина. Снижение массы тела при МЗО сопровождается уменьшением содержания провоспалительных адипоцитокинов и индекса НОМА, что предопределяет необходимость лечения ожирения вне зависимости от фенотипа

Effect of proline-rich polypeptide on various lines of tumour cells, normal bone marrow and giant- cell tumour stromal tissue

The aim of the study was to assess the effect of proline-rich polypeptide (PRP) on bone marrow stromal stem cells in vivo and in vitro and on tumour cell lines. Methods. Isolation of giant-cell tumour (GCT) stromal cells and obtaining these cell strains; obtaining normal bone marrow stromal cell strains; PRP administration to rats; bone marrow cell explantation into cultures; PRP addition to cell cultures. Results. Various routes and doses of PRP administration to rats increased the multipotent mesenchymal stromal cell (MMSC) concentration in the bone marrow. PRP addition to normal bone marrow MMSC cultures increased cell proliferation 1.5– 2.5-fold, whereas PRP addition to GCT MMSC cultures inhibited cell proliferation 1.5–2-fold. Both proliferation inhibition and no PRP effect on proliferation were observed in tumour cell cultures. Conclusions. PRP administration to rats increased MMSC concentration in the normal bone marrow, and PRP addition to tissue cultures revealed opposite effects of PRP on cell proliferation. Keywords: Proline-rich polypeptide (PRP), multipotent mesenchymal stromal cells (MMSC).Мета дослідження – вивчення впливу багатого на пролін поліпеп тиду (ПБП) на стовбурові клітини строми кісткового мозку in vivo та in vitro і лінії пухлинних клітин. Методи. Виділення стромальних клітин гігантоклітинної пухлнии (ГКП) і отримання штамів цих клітин, а також штамів стромальних клітин нормального кісткового мозку, введення ПБП щурам, експлантація в культуру кістковомозкових клітин, додавання ПБП у культури клітин. Результаты. Різні способи і дози введення ПБП щурам збільшують концентрацію мультипотентних мезенхімальних стромальних клітин (ММСК) у кістковому мозку. Додавання ПБП у культури ММСК нормального кісткового мозку призводить до зростання проліферативної активності клітин у 1,5–2,5 разу, внесення ПБП у культури ММСК ГКП інгібує проліферацію клітин у 1,5–2 разу. У культурах пухлинних клітин спостерігається як пригнічення пухлинних клітин, так і відсутність впливу поліпептиду на проліферацію. Висновки. Введення ПБП щурам підвищує концентрацію ММСК у нормальному кістковому мозку, а за додавання ПБП у культуру тканин виявлено його різноспрямовану дію на проліферацію клітин. Ключові слова: багатий на пролін поліпептид, мультипотентні мезенхімальні стромальні клітини.Цель исследования – изучение влияния богатого пролином полипептида (ПБП) на стволовые клетки стромы костного мозга in vivo и in vitro и линии опухолевых клеток. Методы. Выделение стромальных клеток гигантоклеточной опухоли (ГКО) и получение штаммов этих клеток, а также штаммов стромальных клеток нормального костного мозга, введение ПБП крысам, эксплантация в культуру костномозговых клеток, добавление ПБП в культуры клеток. Результаты. Различные способы и дозы введения ПБП крысам увеличивают концентрацию мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток (ММСК) в костном мозге. Добавление ПБП в культуры ММСК нормального костного мозга приводит к возрастанию пролиферативной активности клеток в 1,5–2,5 раза, внесение ПБП в культуры ММСК ГКО ингибирует пролиферацию клеток в 1,5–2 раза. В культурах опухолевых клеток наблюдалось как угнетение, так и отсутствие влияния полипептида на пролиферацию. Выводы. Введение ПБП крысам повышает концентрацию ММСК в нормальном костном мозге, а при добавлении ПБП в культуру тканей выявлено его разнонаправленное действие на пролиферацию клеток. Ключевые слова: богатый пролином полипептид, мультипотентные мезенхимальные стромальные клетки

The image-based finite element evaluation of the deformed state

The article presents one of the possible approaches to modeling objects with anisotropic properties based on images of the study area. Data from such images are taken into account when building a numerical model. In this case, material inhomogeneity can be included by integrating the local stiffness matrix of each finite element with a certain weight function. The purpose of the presented work is to develop a finite element for the formation of a computational ensemble and simulation of mechanical behavior taking into account the data of two-dimensional medical images. To implement the proposed approach, we used the assumption that there is a correlation between the values in the image pixels and the elastic properties of the material. Meshing was based on a four-node plane finite element. This approach allows using the quantitative phase or scanning electronic images, as well as computed tomography data. A number of test problems for compression of elementary geometry samples were calculated. The distal part of the rat femur was considered as a model problem. A computed tomography scan of the sample was used to construct a numerical model taking into account the inhomogeneity of the material distribution inside the organ. The distribution field of the nodal displacements based on data obtained from the images of the study area is presented. Within the framework of a model problem, we considered how a computer tomograph resolution influences the quality of the obtained results. For this purpose, calculations were carried out based on compressed input medical images