Динамика гематологичеких показателей у коров первого отела перед родами и в послеродовой период аналогична таковой у взрослых животных. В первую неделю после родов в крови животных сохраняется повышенный уровень гемоглобина, гематокрита, количество эритроцитов в условиях умеренного поступления молодых эритроидных клеток. Состав белой крови характеризуется незначительным лимфоцитозом и относительной нейтропенией. Не обнаружено различий в содержании полуразрушенных лейкоцитов у первотелок по сравнению со взрослыми животными (к.б.н. Монгалев Н.П., м.н.с. Рубцова Л.Ю., д.б.н. Василенко Т.Ф.) (53 – Эволюционная, экологическая физиология, системы жизнеобеспечения и защиты человека).
3.1.5. Тема: «Функциональное состояние ядерных клеток крови, перенесших холодовой анабиоз под защитой газообразного хладоограждающего вещества». №ГР 01.2.00 950810 (2009–2012 гг.). Научный руководитель д.м.н. Сведенцов Е.П.
Выполненные этапы:
1) изучено влияние галактуронанов, полученных из пектинов, на сохранность лейкоцитов в биологически полноценном состоянии после выхода их из криоанабиоза разной глубины;
2) дана сравнительная оценка криопротекторного действия пектиновых полисахаридов и галактуронанов в отношении лейкоцитов, перенесших холодовое стресс-воздействие разной глубины. Основные результаты, полученные в ходе выполнения проекта.
В подавляющем большинстве исследований для разных отрицательных температур галактуронаны лемнана и комарумана обладают достоверно (p<0,05) более низкими хладоограждающими свойствами, чем сами пектины. Исключением явилось замораживание и хранение в течение 1 сут. при температуре -80°С, где под воздействием в составе растворов как пектинов, так и их гидролизатов лейкоциты в одинаковой степени сохраняют свои морфологические и функциональные показатели. Так при введении в состав хладоограждающего раствора лемнана или галактуронана, полученного из него, сохраняется соответственно 74,0±6,3% и 72,0±8,2% (от исходного уровня) жизнеспособных клеток, из которых 64,0±7,0% и 63,6±6,5% гранулоцитов, способных в 64,0±3,3% и 66,5±8,6% случаев к фагоцитозу и содержащих полноценные гранулы 83,0±5,3% и 79,6±6,7% лизосомально-катионных белков (ЛКБ). При использовании в данных условиях галактуронана комарумана и самого пектина наблюдается аналогичный эффект.
Показано, что при охлаждении ядерных клеток крови до -10°С в смеси с криозащитным раствором, содержащим галактуронан лемнана, сохраняется 84,0±11,8% лейкоцитов, из них 66,0±8,1% клеток с неповрежденной плазматической мембраной. Уровень гранулоцитов составляет 92,0±8,9%, фагоцитарная активность нейтрофилов (ФАН) – 60,7±5,3%, содержание ЛКБ – 74,0±10,1%. При использовании лемнана в условиях данной температуры достоверно лучше сохраняются функции клеток: жизнеспособность – 82,5±4,9%, способность к фагоцитозу – 84,6±4,8%, содержание ЛКБ – 96,4±2,4%.
Наблюдается слабая протекторная защита ядерных клеток крови у обоих галактуронанов в условиях субумеренно-низкой температуры (-20°С). ФАН сохраняется на предельно допустимом для клинического применения уровне: 49,3±8,2% при использовании галактуронана комарумана и 53,1±3,4% – галактуронана лемнана. Однако применение самих пектинов достоверно повышает уровень клеток, способных к фагоцитозу после перенесенного холодового стресс-воздействия (лемнан – 80,6±6,2%, комаруман – 69,1±8,7%).
В условиях умеренно-низкой температуры (-40°С) одинаково низкий хладоограждающий эффект оказывают комаруман, где ФАН составляет 52,0±7,9%, лемнан – 51,2±5,1% и его галактуронан – 51,0±8,4%.
Следовательно, галактуронан комарумана обладает выраженным криозащитным действием в отношении ядерных клеток крови, подвергнутых холодовому анабиозу при -80оС, а галактуронан лемнана проявляет свои протекторные свойства как при -80°С, так и при -10°С. Сами же пектины способствуют эффективному сохранению биологической целостности лейкоцитов при замораживании и хранении последних при -80°С, -20°С и -10°С.
Доказано, что галактуронан бергенана не обладает хладоограждающим эффектом при замораживании и хранении ядерных клеток крови в условиях как гипо-, так и анабиоза, тогда как сам пектин способствует выходу из гипобиоза (-10°С) 75,0±4,8% жизнеспособных клеток, 66,7±5,2% нейтрофилов обладают фагоцитарной активностью и сохраняются неразрушенными 89,3±4,6% гранул ЛКБ.
При глубоком замораживании лейкоцитов до -120°С ни один из используемых ингредиентов не способствует сохранению физиологической полноценности клеток.
Показано, что после смешивания с хладоограждающими растворами, содержащими пектины: лемнан, комаруман, бергенан, - или галактуронаны, полученные из них, спонтанная люминолзависимая хемилюминесценция (СЛХ) снижается в среднем в 3,5 раза по сравнению с уровнем СЛХ нативных лейкоцитов. Через одни сутки хранения в условиях указанных отрицательных температур СЛХ клеток достоверно уменьшается. При этом, чем ниже холодовой диапазон, тем отмечается более выраженное падение СХЛ лейкоцитов до ее полного прекращения при -120°С (д.м.н. Сведенцов Е.П., к.б.н. Зайцева О.О., к.б.н. Худяков А.Н., м.н.с. Лаптев Д.С.) (49 – Клеточная биология. Теоретические основы клеточных технологий).
3.1.6. Тема: «Иммунобиологические основы обнаружения возбудителя псевдотуберкулеза с использованием иммуно-ферментной моноклональной тест-системы». Научный руководитель д.м.н. Бывалов А.А. № ГР 01.2.00 950824 (2009-2012 гг.).
Выполненные этапы за 2010 г.:
Приготовление и оценка свойств иммуноспецифических компонентов разрабатываемой тест-системы.
Основные результаты, полученные в ходе выполнения проекта.
С использованием наработанных препаративных количеств асцитных жидкостей, содержащих моноклональные антитела к 17-ти антигенным эпитопам Yersinia pseudotuberculosis, проведена сравнительная оценка иммунохимической активности препаратов липополисахарида, Б-антигена, а также интактных клеток возбудителя, выращенных при различных температурных условиях.
По данным твердофазного иммуноферментного анализа показана целесообразность применения в разрабатываемой псевдотуберкулезной тест-системе моноклональных антител, продуцируемых гибридомами 105С5 и 12Н9Д10 (для выявления «холодовых» культур), а также 4С3 и 5В5(для выявления культур, выращенных при температуре тела теплокровных) (д.м.н Бывалов А.А., д.м.н Шабалин Б.А., к.м.н. Елагин Г.Д., к.б.н. Старкова Е.В.) (48 – Молекулярные механизмы клеточной дифференцировки, иммунитета и онкогенеза).
3.2.Краткая аннотация результатов работ
по программам Президиума РАН
3.2.1. Программа: «Фундаментальные науки медицине»
Проект «Закономерности изменения гетерогенности реполяризации миокарда при длительной стимуляции» (руководитель – д.б.н. Шмаков Д.Н.).
Выполненные этапы:
Исследование электрофизиологического ремоделирования миокарда желудочков при длительной желудочковой стимуляции различной локализации.
Основные результаты, полученные в ходе выполнения проекта:
Установлено, что в ответ на длительную электростимуляцию верхушки правого желудочка сердца собаки гетерогенность реполяризации миокарда трансформируется, главным образом, за счет изменения локальных длительностей реполяризации в субэпикардиальных и интрамуральных слоях правого желудочка и в субэндокардиальных и интрамуральных слоях левого желудочка; общий апикобазальный градиент локальных длительностей реполяризации трансформируется, в основном, за счет многократной инверсии апикобазального градиента в левом желудочке; изменение реполяризационных свойств миокарда правого и левого желудочков происходит асинхронно и направлено на устранение эффектов, возникающих на начальных минутах стимуляции (в частности, увеличение локальных длительностей реполяризации, их дисперсии и изменение направления их градиентов). Несмотря на восстановление гетерогенности реполяризации миокарда желудочков по истечении двух часов электрической стимуляции верхушки правого желудочка, насосная функция сердца, сниженная на первых минутах стимуляции (снижение среднего артериального давления, сердечного выброса, систолического давления в левом желудочке, сократимости и лузитропного состояния миокарда левого желудочка), не восстанавливается.
Проект 09-П-4-1006: «Гипометаболические состояния (анабиоз) и способы их направленной регуляции» (2009-2011 гг.) (отдел экологической и социальной физиологии человека совместно с лабораторией физиологии сердца ИФ Коми НЦ УрО РАН; руководитель – д.м.н. Бойко Е.Р.).
Освоена методика оценки активности митохондриальных ферментов, выполнены сравнительно-физиологические измерения активности ферментов в разных тканях нескольких видов животных. Выявлены новые физиологические эффекты производных тиадиазинов.
3.2.2. Программа «Молекулярная и клеточная биология»
Проект: «Гликология. Биология (полисахариды и гликоконъюгаты)» (2009 – 2011 гг.) (руководитель – академик Оводов Ю.С.).
Методами ВЭЖХ и ионообменной хроматографии установлено, что пектины, выделенные из кипрея узколистного Epilobium angustifolium, из хвоща лесного Equisetum sylvaticum, из хвоща полевого Equisetum arvense, из багульника Ledum palustre, гетерогенны и представляют собой смесь пектиновых полисахаридов с близким моносахаридным составом.
Результаты частичного кислотного и ферментативного гидролиза 1,4-α-D-полигалактуроназой пектинов хвоща лесного и полевого, подтвержденные ЯМР спектроскопией, указывают на то, что большая часть макромолекул выделенных пектинов (~90%) представлена 1,4-α-D-галактуронаном, часть остатков галактуроновой кислоты которого метилэтерифицирована (степень этерификации ~2,5%). Разветвленная область пектинов образована рамногалактуронаном I с боковыми цепями, построенными из остатков арабинозы и галактозы.