1 ИССЛЕДОВАНИЕ ФУНКЦИИ ДОФАМИНОВОЙ СИСТЕМЫ
1.1 Оценка врожденного и приобретённого поведения у крыс, лишенных обратного транспортера дофамина.
Играя ключевую роль в организации стриарного моторного выхода, дофаминовая (ДА)-ергическая система регулирует как врожденное, так и сложное выученное поведение. Все больше доказательств четко указывают на участие ДА-ергической системы в различных формах повторяющегося (персеверативного) поведения. Некоторые из этих видов поведения сопровождают такие расстройства, как обсессивно-компульсивное расстройство (ОКР), синдром Туретта, шизофрения и зависимость. В этом исследовании мы проследили, как негибкость повторяющихся реакций в недавно разработанной животной модели гипердофаминергии, крысах с нокаутом транспортера дофамина (крысы DAT-KO), влияет на реализацию врожденного поведения (груминг) и обучение пространственным (обучение и реверсивное обучение в Т-образном лабиринте) и непространственным (угасание оперантной реакции) задачам. Мы обнаружили, что микроструктура груминга у крыс DAT-KO значительно отличалась по сравнению с контрольными крысами. Крысы DAT-KO чаще демонстрировали фиксированную синтаксическую цепочку, делая меньше ошибок и очень редко пропуская шаги цепочки по сравнению с контрольными крысами. Поведение крыс DAT-KO во время интервалов между грумингом полностью отличалось от поведения контрольных животных. Во время обучения и обратного обучения в Т-образном лабиринте крысы DAT-KO демонстрировали выраженные паттерны гиперактивности и персеверативной (стереотипной) активности, что приводило к худшему обучению и худшему выполнению задачи. Большинство крыс DAT-KO не могли должным образом выучить рассматриваемую поведенческую задачу. Во время повторного обучения крысы DAT-KO демонстрировали ригидную персеверативную активность даже при отсутствии какого-либо подкрепления. В оперантных задачах мутантные крысы демонстрировали плохое угашение оперантного нажатия рычага: они продолжали выполнять нажатия рычага, несмотря на отсутствие подкрепления. Наши результаты показывают, что аномально повышенные уровни DA могут быть ответственны за поведенческую ригидность. Вполне возможно, что этот феномен у крыс DAT-KO отражает некоторые поведенческие черты, наблюдаемые при клинических состояниях, связанных с эндогенной или экзогенной гипер-ДА-эргией, таких как шизофрения, злоупотребление психоактивными веществами, обсессивно-компульсивное расстройство, пациенты с болезнью Паркинсона, проходящие лечение миметиками ДА и т. д. Таким образом, крысы DAT-KO могут быть ценной поведенческой моделью в поиске новых фармакологических подходов к лечению таких заболеваний.

1.2 Исследование влияния однократного социального стресса поражения на динамику аккумулирующего дофамина у самок крыс.
Стресс вызывает ряд нейрохимических реакций в организме и мозге. Настоящее исследование было направлено на изучение последствий однократного воздействия стрессу социального поражения (SDS) на отток DA, вызванный электрической стимуляцией вентральной области покрышки (VTA) у самок крыс с использованием FSCV in vivo.
Крысы были подвергнуты SDS. Измерения DA проводились в NAcc крыс с использованием FSCV через 24 часа после SDS. После размещения электродов была проведена зависимость частоты тока. Затем, после достижения стабильного уровня DA, крысы были подвергнуты процедуре истощения DA. Во второй серии экспериментов были проведены поведенческие процедуры.
Мы обнаружили рост аккумбального высвобождения DA после стрессовой и контрольной групп. Стимуляции на более высоких частотах вызывали значительно больший отток DA в NAcc стрессированных крыс по сравнению с контрольной группой. Мы обнаружили значительное снижение оттока DA после истощения DA (P < 0,0001) у крыс. Мы обнаружили сильную отрицательную корреляцию (r = − 0,654; p = 0,047) в исследовательской активности во время реакции SDS и DA через 24 часа после стресса у стрессированных самок крыс . Тесты поведения не выявили существенных различий между стрессированной и контрольной группами . Эти данные показывают, что единичный SDS может приводить к сильным аккумулирующим изменениям DA у самок крыс. Наблюдаемые изменения связаны с индивидуальным поведением и могут быть обнаружены даже через 24 часа после стрессового события.

1.3 Оценка электрофизиологических и поведенческих маркеры гипердофаминергии у крыс DAT-KO.
Дисфункция дофамина (DA) является отличительной чертой многих неврологических расстройств. В этом случае механизм изменения передачи дофамина в поведении остается неясным. Это исследование представляет собой изучение сложной связи между нарушенной сигнализацией DA, паттернами нейронной активности и поведенческими аномалиями в гипердофаминергической модели животных. Для изучения связи между измененными уровнями DA, нейронной активностью и поведенческими дефицитами были зарегистрированы локальные полевые потенциалы (LFP) во время четырех различных поведений у крыс с нокаутом транспортера дофамина (DAT-KO). В то же время локальные полевые потенциалы были зарегистрированы в полосатом теле и префронтальной коре. Были изучены корреляты LFP и сопутствующие поведенческие паттерны у генетически модифицированных (DAT-KO) и контрольных животных. Крысы DAT-KO продемонстрировали десинхронизацию между LFP полосатого тела и префронтальной коры, особенно во время исследовательского поведения. Также наблюдалось подавляющее действие высоких уровней дофамина на полосатое тело. Крысы дикого типа показали большую изменчивость паттернов LFP при определенных формах поведения, тогда как крысы DAT-KO показали более однородные паттерны. Выявлена решающая роль синхронности нейронов STR и PFC в организации двигательных актов. Большая изменчивость контрольных животных в определенных формах поведения, вероятно, предполагает большую адаптивность. Более однородные паттерны у крыс DAT-KO, что указывает на потерю гибкости полосатого тела при адаптации к определенным двигательным задачам. Вероятно, что гипердофаминергия у крыс DAT-KO снижает эффективность обработки информации из-за менее синхронизированной активности во время активного поведения.

1.4 Изучение краткосрочных последствий однократного социального поражения на динамику аккумбального дофамина и связанное с этим поведение у крыс.
Существует пробел в знаниях о стресс-индуцированных нейрохимических и поведенческих адаптациях у самок. Это исследование было разработано для изучения краткосрочных последствий однократного социального поражения (SDS) на динамику аккумбального дофамина (ДA) и связанное с этим поведение у самок крыс Wistar. Во время процедуры SDS крысы демонстрировали разные стратегии преодоления стресса, которые были определены как активное и пассивное копирование. «Активные» субъекты проявляли значительно более высокий уровень активности, направленной на преодоление стрессового опыта, в то время как «пассивные» демонстрировали усиленный паттерн замирания. Примечательно, что эти противоположные поведенческие проявления были отрицательно коррелированы. Через двадцать четыре часа после воздействия SDS были очевидны снижение латентности неподвижности в тесте Порсолта и когнитивное усиление в оценке распознавания нового объекта, наряду с увеличением электрически вызванного высвобождения мезолимбического ДА у пассивно справляющихся крыс. Крысы, демонстрирующие активный паттерн ответов, показали незначительные изменения в неподвижности и когнитивных показателях, а также в вызванном мезолимбическом ответе ДА. Более того, динамика снижения и восстановления оттока ДА в протоколе истощения была значительно изменена у пассивных, но не активных самок крыс. В совокупности эти данные свидетельствуют о том, что самки крыс с пассивной стратегией преодоления стресса более подвержены развитию поведенческих и нейрохимических изменений в течение 24 ч после воздействия стресса. Это наблюдение может представлять как неадаптивные, так и защитные реакции организма в краткосрочной перспективе.

1.5 Исследование мемантин-индуцированной функциональной перестройки глутаматного синапса в полосатом теле у крыс DAT-KO.
Известно, что медленно действующие биогенные амины, такие как дофамин, модулируют функцию быстрых нейротрансмиттеров, таких как глутамат; однако точный механизм такого взаимодействия до конца не изучен. Транспортер дофамина (DAT) быстро перехватывает высвобожденный дофамин (DA) в пресинаптические нервные окончания, контролируя его внеклеточные уровни. В полосатом теле DA взаимодействует с глутаматом, влияя на нейронную возбудимость и способствуя синаптической пластичности. Характеристика крыс с нокаутированным транспортером дофамина (DAT-/-) выявила глубокие изменения в гомеостазе DA, в первую очередь характеризующиеся выраженным повышением внеклеточных уровней DA в полосатом теле, что дает уникальную возможность исследовать нейротрансмиссию глутамата в полосатом теле крыс DAT-/- в условиях гипердофаминергии. Мы обнаружили многоэтапную дисрегуляцию гомеостаза глутаматного синапса в полосатом теле DAT-/-. Наши данные показывают, что повышенная активность DA резко реорганизует стриатумный глутаматный синапс, перераспределяя рецепторы NMDA в синапсе, что типично для сниженной синаптической доступности и сниженной экспрессии белков-подложек NMDA, а также для повышенного количества рецепторов NMDA, содержащих GluN2B, в экстрасинапсе. Такие изменения сопровождаются морфологическими изменениями, указывающими на снижение плотности шипиков, что предполагает структурные перестройки, вызванные DA. Эти результаты сходятся в скомпрометированную пластичность, как показано в нарушенной способности способствовать длительной депрессии (LTD) в полосатом теле крыс DAT-/-. Примечательно, что неконкурентный антагонист рецепторов NMDA мемантин, который преимущественно блокирует внесинаптические токи рецепторов NMDA, противодействует гиперлокомоции, устраняет изменения позвоночника и отменяет внесинаптические движения рецепторов NMDA в полосатом теле крыс DAT-/-, тем самым восстанавливая функциональную LTD. Эти результаты могут быть актуальны для манипулирования расстройствами, характеризующимися повышенной дофаминергической активностью.

2 ИССЛЕДОВАНИЕ ФУНКЦИИ СЕРОТОНИНОВОЙ И НОРАДРЕНАЛИНОВОЙ СИСТЕМЫ
2.1 Оценка реакции на социальное поражение в тесте «резидент-чужак» на модели крыс с нокаутом TPH2
Серотонин головного мозга (5-HT) является одним из ключевых регуляторов агрессивного поведения и механизмов социального поражения. Ранее мы обнаружили, что отмена центрального биосинтеза 5-HT увеличивает агрессию, поскольку крысы с нокаутом триптофангидроксилазы 2 (Tph2-/-) (TPH2-KO) более агрессивны, чем особи дикого типа (WT). В этой разработке мы сравнили различные типы нарушителей, чтобы расширить наше понимание агрессивного фенотипа у крыс TPH2-KO. Парадигма резидент-нарушитель была применена для оценки территориальной агрессии крыс, где изолированные резиденты (TPH2-KO, самец WT, 36 недель, n=9) были представлены социализированным нарушителям, либо на 50% меньшим (S-I), либо на 30% большим по весу (L-I). Поведенческий профиль крыс TPH-2-KO был похож на WT по отношению к группе S-I, но показал значительно большую агрессию, когда им предъявляли более крупных животных группы L-I. По сравнению с WT, TPH-2-KO начинали свои атаки раньше (p = 0,0001), боролись в течение более длительного времени (p = 0,0002) и тратили меньше времени на несоциальное исследование (p = 0,0014). Резиденты из групп WT и TPH-2-KO имели тенденцию прекращать свои атаки после подчинения более мелких животных. Однако, в то время как резиденты WT ведут себя аналогично с нарушителями L-I, TPH-2-KO тратили гораздо больше времени на нападения на более крупных животных. Эти результаты показывают, что высокоагрессивное поведение у крыс TPH2-KO может быть связано не с депрессивно-подобным состоянием, вызванным недостатком 5-HT, а с сильной мотивацией к продвижению в иерархии социального доминирования.

2.2 Сравнение влияния блокирования тирозингидроксилазы на двигательную функцию у мышей NET-KO и мышей DAT-KO
Болезнь Паркинсона (БП) характеризуется тяжелыми двигательными симптомами – акинезией, брадикинезией, тремором и ригидностью. В отличие от дофаминовой системы, роль норадреналиновой (НЭ) системы в патологии БП до сих пор не объяснена. Для оценки участия НЭ в двигательных функциях и двигательной патологии мы провели исследование на мышах с нокаутом транспортера норадреналина (NET-KO). В данной работе изучалось состояние сниженной сигнализации норадреналина после блокирования тирозингидроксилазы альфа-метилпара-тирозином (AMPT) у мышей с нокаутом транспортера норадреналина. Также эти результаты сравнивались с данными мышей с дефицитом дофамина DAT-KO (мыши DDD).
В данной работе мы использовали панель поведенческих тестов для оценки двигательного поведения (прогулка на общую дистанцию, тест на акинезию, тест на каталепсию, тест на мышечную ригидность). Содержание НЭ в тканях оценивалось с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии. Инъекция AMPT мышам с нокаутом транспортера норадреналина привела к снижению уровня НЭ в мозге почти до нуля. Однако никаких изменений в локомоторной активности не наблюдалось, за исключением аномального разгибания конечностей.
Мыши DDD являются одной из наиболее перспективных моделей двигательной дисфункции, вызванной истощением дофамина, которые воспроизводят симптомы болезни Паркинсона с высокой точностью. В отличие от мышей DDD, мыши NDN не демонстрируют большинство тяжелых двигательных симптомов. На основании полученных данных можно сделать вывод, что именно дофамин, а не НЭ, ответственен за большую часть двигательной дисфункции при БП.

3 ИССЛЕДОВАНИЕ ФУНКЦИЙ СЛЕДОВЫХ АМИНОВ И ИХ РЕЦЕПТОРОВ (TAARs)
3.1 Исследование роли рецепторов, связанных со следовыми аминами, в функциях иммунной системы
Следовые амины – это отдельная, независимая группа биогенных аминов, близких по структуре к классическим моноаминовым нейротрансмиттерам, таким как дофамин, серотонин и норадреналин, которые включают множество продуктов эндогенного или опосредованного бактериями декарбоксилирования аминокислот. Семейство рецепторов, связанных с G-белком и ассоциированных со следовыми аминами (у людей TAAR1, TAAR2, TAAR5, TAAR6, TAAR8 и TAAR9), которые ощущают следовые амины, было обнаружено сравнительно недавно. В основном они исследуются на предмет их участия в обонянии летучих аминов, кодирующих врожденное поведение, и их потенциального вклада в патогенез нейропсихиатрических расстройств, но экспрессия семейства рецепторов TAAR также наблюдается в различных популяциях клеток иммунной системы (табл. 1). Представленный обзор сосредоточен на базовой информации о взаимодействии следовых аминов и их рецепторов с клетками общей иммунной системы человека и других млекопитающих. Мы также рассматриваем имеющиеся данные о роли TAAR в функционировании отдельных популяций миелоидных и лимфоидных клеток. При дальнейшем изучении регуляторной роли системы следовых аминов в иммунных функциях и раскрытии вклада этих процессов в патогенез иммунного ответа можно ожидать значительного прогресса в этой области. Кроме того, определение молекулярных механизмов участия TAAR в регуляции иммунной системы и дальнейшее изучение их потенциальной хемотаксической роли может привести к разработке новых подходов к лечению расстройств, связанных с дисфункциями иммунной системы.

3.2 Изучение роли рецептора 9, ассоциированного со следовыми аминами (TAAR9), в физиологии млекопитающих
Семейство рецепторов, ассоциированных со следовыми аминами (TAAR), относится к большой группе GPCR. В то время как TAAR1 экспрессируется в нескольких областях мозга и является перспективной целью для лечения шизофрении, все остальные TAAR, как полагают, служат новым классом обонятельных рецепторов. Однако есть доказательства того, что другие TAAR также могут играть роль в ЦНС и периферии.
Крысы с нокаутом гена CRISPR/Cas9 TAAR9 были оценены в стандартных поведенческих тестах (открытое поле, приподнятый крестообразный лабиринт, T-тест, стресс-индуцированная гипертермия, тест Порсолта).
Исследование не выявило никаких изменений в большинстве поведенческих тестов, хотя стресс-индуцированная гипертермия у нокаутированных крыс была значительно ниже. Мы также имплантировали температурные датчики iButton для регистрации температуры ядра. Tb у крыс TAAR9-KO была выше, чем у дикого типа. Интересно, что анализ ВЭЖХ-ЭД содержимого тканей выявил повышенный уровень дофамина в гипоталамусе. Мы дополнительно оценили экспрессию TAAR9 с помощью ОТ-ПЦР и обнаружили транскрипты TAAR9 в мозге
Здесь мы впервые показываем экспрессию TAAR9 в нескольких областях мозга и возможную роль в терморегуляции.

3.3 Гистологическое картирование экспрессии TAAR2 в центральной нервной системе
Рецептор 2, ассоциированный со следовыми аминами (TAAR2), в основном описывался как обонятельный рецептор, который экспрессируется в обонятельном эпителии и ощущает врожденные запахи, кодируемые летучими аминами. Однако недавние исследования продемонстрировали локализацию TAAR2 за пределами обонятельной системы, что указывает на его более широкие функции. Целью данной работы было продолжение изучения экспрессии TAAR2 в мозге мышей.
Исследование проводилось на мышах с нокаутом TAAR2, экспрессирующих бактериальный фермент бета-галактозидазу под промотором гена TAAR2. Мы изучали экспрессию TAAR2 с помощью гистохимии X-gal и иммуногистохимии бета-галактозидазы.
В результате гистохимического картирования экспрессия TAAR2 была обнаружена в коре мозжечка и ядрах продолговатого мозга. Кроме того, была подтверждена ранее показанная экспрессия TAAR2 в обонятельной и лимбической системах. Иммуногистохимический анализ показал экспрессию TAAR2 в обонятельной луковице, прелимбической области, сенсомоторной коре, гипоталамусе и гиппокампе, ядрах продолговатого мозга.
Сочетание двух методов позволило точнее определить зоны экспрессии, избежав неспецифических реакций из-за наличия эндогенной галактозидазы в мозге мышей. Детальная картина распределения TAAR2 в мозге требует дальнейшего изучения, но уже сейчас ясно, что TAAR2, наряду с уже доказанным клинически TAAR1, представляет значительный интерес для фармакологии нейропсихиатрических расстройств.

3.4 Изучение нейрогенеза и дофаминовой сигнализации в полосатом теле на модели TAAR5-KO
Член семейства рецепторов, ассоциированных со следовыми аминами, рецептор TAAR5, как предполагалось, распознает третичные амины, в основном в обонятельной системе; однако, нокаутирование рецептора TAAR5 у мышей показало усиливающий эффект на нейрогенез у взрослых и нейротрансмиссию дофамина в полосатом теле. Чтобы оценить роль TAAR5, мы провели профилирование экспрессии генов образцов полосатого тела от мышей с нокаутом TAAR5 (KO) и их однопометников дикого типа. Более высокая экспрессия нескольких генов, участвующих в дофаминергической сигнализации, и снижение регуляции генов, связанных с глиогенезом, были выявлены у мышей TAAR5-KO. Между тем, повышающий эффект нокаута TAAR5 на гены был связан с нейрогенезом и синаптогенезом. Оценка относительного содержания типов клеток посредством деконволюции данных секвенирования РНК продемонстрировала, что образцы стриатума TAAR5-KO содержат больше средних шипиковых нейронов, экспрессирующих дофаминовые рецепторы D2, но меньше астроцитов, чем мыши дикого типа. Наши результаты показывают, что ранее выявленное улучшение когнитивных функций и координации движений у мышей TAAR5-KO может активировать гены, участвующие в нейрогенезе, синаптогенезе и организации синапсов в полосатом теле. Эти данные свидетельствуют о том, что фармацевтическое нацеливание на TAAR5 может улучшить когнитивные или двигательные функции, зависящие от полосатого тела. Однако, несмотря на многообещающие результаты, необходимо более подробное исследование влияния антагонистов TAAR5 на развитие глии.

4 ДРУГИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЛАБОРАТОРИИ НЕЙРОБИОЛОГИИ И МОЛЕКУЛЯРНОЙ ФАРМАКОЛОГИИ
4.1 Экстракорпоральная ударно-волновая терапия в лечении хронического простатита/синдрома хронической тазовой боли: систематический обзор и метаанализы
Распространенность хронического простатита/синдрома хронической тазовой боли (ХП/СХТБ) варьируется от 8,4% до 25% мужского населения и связана со снижением качества жизни, связанного со здоровьем. Лечение ХП/СХТБ остается сложной задачей, и не существует единого варианта эффективного лечения всех пациентов из-за сложной природы заболевания. В настоящем исследовании были проанализированы имеющиеся в настоящее время данные о влиянии экстракорпоральной ударно-волновой терапии (ЭУВТ) на облегчение боли и улучшение самочувствия.
Мы придерживались рекомендаций PRISMA 2022 по представлению количественного и качественного синтеза данных. Поиск литературы был проведен в марте 2023 года с использованием PubMed/Medline, Scopus и Google Scholar. Были включены рандомизированные проспективные исследования ЭУВТ отдельно или ЭУВТ в сочетании с традиционным лекарственным лечением. Риск смещения оценивался с использованием RoB 2.0. Первичными результатами были самооценка баллов, включая опросник NIH-CPSI и ВАШ, через 1 месяц или 2, 3 и 6 месяцев наблюдения.
Пациенты с ХП/СХТБ, получающие ЭУВТ, демонстрируют более выраженное облегчение боли и улучшение других субъективных баллов NIH-CPSI по сравнению с контрольными группами, получавшими плацебо или медикаментозную терапию. Эффект ЭУВТ, по-видимому, является долгосрочным и был подтвержден в ходе 6-месячного наблюдения (p < 0,01).
На основании метаанализа доступных исследований мы получаем эквивалентную применимость ЭУВТ для лечения ХП/СХТБ и можем предлагать ее пациентам из-за ее неинвазивности, высокого уровня безопасности и успешных клинических результатов, продемонстрированных в этом анализе.

4.2 Неспособность уабаина (рис. 20А) проникать через ГЭБ обусловливает необходимость интрацеребрального введения при исследовании его эффектов на ЦНС. Кардиотонические стероиды (КТС), такие как дигоксин (рис. 20В), используются для лечения сердечной недостаточности. Однако дигоксин проникает через гематоэнцефалический барьер (ГЭБ), влияя на функции центральной нервной системы (ЦНС). Нахождение КТС, который не проходит через ГЭБ, увеличило бы применимость КТС в клинике и снизило бы риск побочных эффектов на ЦНС. Целью данного исследования было изучение распределения уабаина КТС в тканях после внутрибрюшинной инъекции и того, проходит ли уабаин через ГЭБ. После внутрибрюшинной инъекции (1,25 мг/кг) концентрации уабаина измеряли через 5 мин, 15 мин, 30 мин, 1 ч, 3 ч, 6 ч и 24 ч с помощью ВЭЖХ–МС в тканях мозга, сердца, печени и почек, а также в плазме крови у мышей C57/black. Уабаин не обнаруживался в мозговой ткани. Плазма: Cmax = 882,88 ± 21,82 нг/г; Тмакс = 0,08 ± 0,01 ч; Т1/2 = 0,15 ± 0,02 ч; МРТ = 0,26 ± 0,01. Сердечная ткань: Cmax = 145,24 ± 44,03 нг/г (не определяется через 60 мин); Тмакс = 0,08 ± 0,02 ч; Т1/2 = 0,23 ± 0,09 ч; МРТ = 0,38 ± 0,14 ч. Ткань почек: Cmax = 1072,3±260,8 нг/г; Тмакс = 0,35 ± 0,19 ч; Т1/2 = 1,32 ± 0,76 ч; MRT = 1,41 ± 0,71 ч. Ткань печени: Cmax = 2558,0 ± 382,4 нг/г; Tmax = 0,35 ± 0,13 ч; T1/2 = 1,24 ± 0,7 ч; MRT = 0,98 ± 0,33 ч. В отличие от дигоксина, уабаин не проникает через ГЭБ и быстрее выводится из всех анализируемых тканей, что дает ему потенциальное преимущество перед дигоксином при системном введении.

4.3 Изучение действия альфа-глутамил-триптофана в отношении поражений слизистой оболочки желудка, обусловленных нестероидными противовоспалительными препаратами
Эксперименты выполнены на 110 крысах-самцах линии Wistar массой 220±20 г. Введение дипептида альфа-глутамил-триптофана осуществляли в дозах 0,1 мкг на 1 кг массы тела и 10 мкг на 1 кг массы тела. В качестве препарата сравнения использовали сукральфат в дозе 200 мг на 1 кг массы тела. Для изучения специфической противоязвенной активности проведены две серии экспериментов: оценка профилактического влияния альфа-глутамил-триптофана и лечебного действия при курсовом введении на формирование вызванных индометацином язв желудка (рис. 22). На фоне приема препарата проведен анализ активности супероксиддисмутазы (СОД) и продукта перекисного окисления липидов малонового диальдегида (МДА) в сыворотке крови.

4.4 Оценка возможностей применения направляющих канюль, напечатанных на 3D-принтере
Внутримозговая канюляция обходит гематоэнцефалический барьер и часто используется для целенаправленной доставки лекарств в определенные структуры мозга. Несмотря на доступность наборов для инфузии в мозг и ручных инъекций без канюляции, традиционная конструкция направляющих канюль продолжает использоваться в исследованиях. Ранее было опубликовано несколько протоколов, описывающих изготовление направляющих канюль из игл из нержавеющей стали.
Мы описываем метод изготовления первой полностью пластиковой направляющей канюли, предназначенной для интрацеребровентрикулярных инъекций мышам, с использованием смолы Dental Sand A1-A2 и цифровой световой обработки 3D-печати.
Было показано отсутствие нейротоксичности смолы для первичных культур кортикальных нейронов крыс. Гистологические оценки, проведенные через 6 недель после имплантации направляющей канюли мышам C57/black, показывают, что пластиковые канюли биосовместимы. Микроглиальные и астроглиальные реакции на пластиковые канюли снижены по сравнению с канюлями из нержавеющей стали, изготовленными в лаборатории. Пластиковые канюли менее склонны к закупорке и оставались незакупоренными в течение 3 недель ежедневных инъекций, в то время как 50% канюль из нержавеющей стали становились непроходимыми к отметке в 2 недели.
Это первые DIY опубликованные канюли, предназначенные для применения на мышах, которые сочетают наличие пригодных для использования нитей, позволяющих фиксировать фиктивную канюлю, с низким профилем и небольшой площадью основания по сравнению с коммерчески доступными канюлями.
Метод, описанный в этой статье, доступен большинству лабораторий, что позволяет добиться почти идеальной стандартизации по длине в сочетании с высоким уровнем настраиваемости.

4.5 Избыточная ферментация и лактоацидоз как вредные функции кишечных микробов у больных туберкулезом, не получавших лечения.
Связь между микробиотой кишечника и иммунитетом хозяина побудила многочисленные исследования микробиома кишечника у больных туберкулезом (ТБ). Однако эти исследования не изучали метаболическую емкость сообщества кишечника, которая является ключевой осью воздействия на иммунитет хозяина. Мы использовали глубокое секвенирование образцов кала от 23 пациентов с туберкулезом, не получавших лечения, и 48 здоровых доноров, чтобы реконструировать метаболическую емкость микробиома кишечника и его содержание на уровне штамма/вида. Мы показываем, что систематическое истощение комменсальной флоры толстого кишечника, Bacteroidetes, и увеличение количества Actinobacteria, Firmicutes и Proteobacteria, таких как Streptococcaceae, Erysipelotrichaceae, Lachnospiraceae и Enterobacteriaceae, объясняет сильную таксономическую дивергенцию сообщества кишечника у больных туберкулезом. Кумулятивное расширение разнообразных болезнетворных патобионтов у пациентов достигало 1/4 от общей микробиоты кишечника, что предполагает тяжелое воздействие на иммунитет хозяина вместе с инфекцией микобактерий, вызывающих туберкулез. Реконструкция метаболических путей показала, что микробное сообщество у пациентов сместилось в сторону быстрого роста с использованием гликолиза и избыточной ферментации для производства ацетата и лактата. Более высокая доступность глюкозы в кишечнике, вероятно, приводит к ферментации до лактата и росту, вызывая ацидоз и эндотоксемию. Чрезмерная ферментация и лактоацидоз, вероятно, характеризуют нарушенный микробиом кишечника у пациентов с туберкулезом. Поскольку лактоацидоз сильно подавляет нормальную кишечную флору, напрямую влияет на функцию макрофагов и связан со смертностью у пациентов с туберкулезом, наши результаты выделяют лактат-ацидоз кишечника как новый исследовательский фокус. Если это подтвердится, ацидоз кишечника может стать новой потенциальной целью лечения, направленного на хозяина, для дополнения традиционного лечения туберкулеза.

4.6 Исследование воздействия альфа-глутамил-триптофана и хелатного комплекса цинка аргинил-глицината на поведение и нейрохимические изменения при интраназальном введении на моделях нокаута дисфункций моноаминных систем
Дисфункции моноаминовой нейротрансмиттерной системы приводят к поведенческим расстройствам, когнитивно-метаболическим и другим патологическим состояниям. При этом предшественниками моноаминов являются различные аминокислоты, а парентеральный путь введения моноаминов имеет фармакологические ограничения. Поэтому одним из наиболее перспективных методов доставки действующего вещества является интраназальное введение. Цель работы — изучение влияния интраназального введения хелатного комплекса аргинилглицината цинка и дипептида альфа-глутамилтриптофана на поведенческие и нейрохимические изменения в острых и хронических экспериментах. В исследованиях использовались аутбредные крысы Wistar и DAT-KO, а также инбредные мыши C57Bl6 и TAAR1-KO. При интраназальном введения хелатного комплекса аргинилглицината цинка и дипептида альфа-глутамилтриптофана апробированы методы оценки различных поведенческих показателей и уровня церебральных моноаминов и их метаболитов. Выявлено анксиолитическое действие аргинилглицината цинка и его комбинации с альфа-глутамилтриптофаном. Оба препарата оказывают физиологическое действие на вегетативную нервную систему, однако определение механизмов их действия требует дальнейших исследований. Таким образом, полученные данные свидетельствуют о том, что интраназальная доставка дипептидов эффективна при остром и хроническом интраназальном введении грызунам, у последнего наблюдалось изменение показателя тревожности. Острое интраназальное введение ГА продемонстрировало признаки снижения тревожности и депрессивноподобного поведения у мышей C57Bl6. Острое интраназальное введение хелатного комплекса аргинилглицината цинка и его комбинации с альфа-глутамилтриптофаном в дозах 50-100 мг/кг массы тела может быть использовано для доклинических исследований в качестве нового анксиолитика/антидепрессанта.

4.7 Изучение роли инвагинаций мембраны в рециркуляции синаптических везикул во время высокочастотной активности
Крупные инвагинации плазматической мембраны, образующиеся в хромаффинных клетках после высокочастотной стимуляции, являются основным местом образования ямок, покрытых клатрином, во время рециклинга секреторных везикул. Крупные инвагинации мембраны также образуются в периактивной зоне в центральных синапсах во время высокоскоростной активности. Целью нашего исследования было изучение роли этих инвагинаций мембраны в рециклинге везикул в центральных синапсах. В качестве экспериментальной модели использовался гигантский ретикулоспинальный синапс миноги. Клатрин-опосредованный эндоцитоз ингибировался соединениями, которые нарушают сборку клатриновой клетки, Pitstop 2, и динамин-зависимое деление везикул, GTPγS. Функция синдапина была нарушена микроинъекцией Fab-фрагментов антител против его SH3-домена. Пресинаптические инвагинации мембраны вокруг активных зон в синапсах были вызваны стимуляцией с частотой 5 Гц в течение 20 минут и изучены с помощью электронной микроскопии. Для обнаружения синдапина и динамина была использована техника предварительного встраивания иммунозолота. Срезы были проанализированы в электронном микроскопе Tecnai 12 (FEI). 3D-реконструкции были созданы с помощью программного обеспечения Amira. Наши эксперименты с Pitstop 2 и GTPγS показали, что инвагинации мембраны были местами для образования ямок, покрытых клатрином. Локализация синдапина и динамина в неинъецированных синапсах продемонстрировала, что синдапин накапливался в инвагинациях мембраны. Маркировка динамином происходила как на инвагинациях мембраны, так и на ямках, покрытых клатрином. Анализ 3D-реконструкций синапсов показал, что нарушение взаимодействия SH3-домена синдапина привело к статистически значимому увеличению количества свободных эндосом в эндоцитарных зонах по сравнению со стимулированными контрольными синапсами. Таким образом, синдапин, по-видимому, регулирует почкование инвагинаций в периацитвной зоне. Наше исследование раскрывает механизм, предотвращающий почкование инвагинаций пресинаптической мембраны, которые являются местом генерации ямок, покрытых клатрином, во время высокоскоростной активности. Мы предполагаем, что этот механизм способствует реформированию везикул однородного размера.

4.8 Изучение хронического воздействия дигоксина на поведение и содержание моноаминов в мозге у рыб данио-рерио (Danio rerio)
Исследовать влияние хронического воздействия кардиотонического стероида дигоксина на двигательную активность, тревожность и содержание моноаминов в мозговой ткани у рыб данио-рерио. Всего 24 взрослых особи (3–5 месяцев) дикого типа, экспериментально наивных, (соотношение самок и самцов 50:50) были размещены в 4-литровых аквариумах, группами по шесть животных на аквариум. Два мкМ дигоксина поддерживались в половине аквариумов в течение 7 дней.
«Тест в новом аквариуме» был проведен на 7-й день, и животные были умерщвлены. Затем концентрации дофамина, серотонина и их метаболитов были количественно определены в мозговой ткани с помощью ВЭЖХ-ЭД. Семидневное воздействие 2 мкМ водного раствора дигоксина вызвало сильную гиперлокомоцию и снижение тревожного поведения у взрослых данио-рерио в «тесте в новом аквариуме». Воздействие дигоксина также вызвало выраженные нейрохимические реакции у данио рерио, включая повышение уровня 3-метокситирамина во всем мозге, снижение уровня норадреналина и серотонина и неизмененные уровни дофамина, гомованилиновой кислоты или 5-гидроксииндолуксусной кислоты. Дефицит моноаминергической (дофаминергической, серотонинергической и норадренергической) нейротрансмиссии является ключевым патогенетическим фактором для множества нейропсихиатрических и нейродегенеративных заболеваний. Кардиотонические стероиды, обычно используемые в клинической практике для лечения сердечных заболеваний, могут влиять на дофаминергическую нейротрансмиссию. Хроническое воздействие дигоксина вызывает у данио рерио поведение, подобное гиперактивности, сопровождающееся изменением моноаминовой нейротрансмиссии, что может иметь значение для понимания побочных эффектов кардиотонических стероидов на центральную нервную систему.