Category Archives: Uncategorized
Захворювання на COVID-19: патогенез, судинна дисфункція, імунні відповіді, маркери, поліорганна недостатність, лікування та вакцинація
Шандор Варі
Міжнародний центр досліджень та інновацій у медичній програмі Седар-Синайського медичного центру, Лос-Анджелес, Каліфорнія, США;
e-mail: vari@cshs.org
Отримано: 06 серпня 2020; Затверджено: 11 серпня 2020
Новий вірус SARS-CoV-2 становить велику небезпеку для населення у всьому світі, оскільки не існує жодного вродженого імунітету, конкретного лікування та вакцини. Тому тестування та відстеження є найкращими інструментами для ізоляції інфікованих та запобігання поширенню COVID-19. Основні завдання у боротьбі з пандемією – це збереження життя, зменшення рівня смертності, збільшення виживаності пацієнтів у важкому та критичному стані, зменшення часу госпіталізації та прискорення одужання. У цьому огляді узагальнено дані щодо нового коронавірусу, який спричинює COVID-19, і наведено загальні відомості про симптоми, тестування, патогенез, судинну дисфункцію, лікування та вакцинацію. На даний момент немає вакцини для запобігання COVID-19. Огляд літератури свідчить про необхідність додаткових досліджень щодо взаємодії між респіраторними вірусами, коронавірусами людини та новим вірусом SARS-CoV-2 у інфікованого населення, з метою визначення напрямів розробки специфічних терапевтичних засобів і вакцин від COVID-19. Практично кожен уряд на землі усвідомив, що повсякденне життя не може повернутися до нормального стану до тих пір, поки не виникне колективного імунітету до вірусу. Вчені та виробники у всьому світі прискорюють дослідження для отримання вакцини від COVID-19 і фармацевтичні компанії вже інвестують у масштабне виробництво вакцини. Аналіз даних наведених у цьому огляді може слугувати відправною точкою для наукових проектів, присвячених дослідженню та лікуванню COVID-19. Асоціація регіональної співпраці в галузі охорони здоров’я, науки та технології (RECOOP HST), яку очолює Cedars – Sinai медичний центр вже запровадила декілька наукових проектів спрямованих на краще розуміння захворювання на COVID-19.
Передмова до тематичного випуску “Молекулярно-клінічні дослідження гемостазу”
В. Чернишенко, С. Комісаренко
Вивчення системи зсідання крові стало ще більш нагальним в останній рік, коли розпочалася пандемія COVID-19. 2020 рік, який планувався як свято до 75-річчя української гемостазіології і випуску цього номера, виявився роком всесвітнього спалаху інфекції, при якій тромбоутворення є найважчим ускладненням, здатним призвести до смерті пацієнтів. В огляді доктора Шандора Варі узагальнено останні дані про патогенез і лікування COVID-19, особлива увага акцентована на маркери ендотеліальної дисфункції і тромбозу під час захворювання на COVID-19.
Характер і механізм зсідання крові були об’єктом наукового інтересу в усьому світі з давніх часів, коли ще Гіппократ впровадив термін “тромб” для опису згустку крові. Українську школу гемостазіології заснував видатний вчений академік Володимир Беліцер (1906-1988) один із головних авторів теорії окисного фосфорилювання. У 1944 р Володимир Беліцер став першим завідувачем лабораторією ферментів, згодом реорганізованої у відділ структури та функції білка, який займався питаннями кровообігу і зсідання крові.
Цей випуск The Ukrainian Biochemical Journal “Молекулярно-клінічні дослідження гемостазу” можна вважати своєрідною даниною школі Беліцера. У випуску представлено статті професорів Леоніда Медведя, Євгена Макогоненко і Едуарда Луговського, які були завідувачами відділу структури і функції білка в 1987-1998, 1998-2001 і 2009- 2019 роках відповідно, і дві експериментальні роботи вчених Інституту біохімії НАН України ім. О.В.Палладіна присвячені механізмам зсідання крові і фібринолізу. Тісний зв’язок між науковими дослідженнями і медичним використанням знань в області гемостазіології відзначають роботи Вінницького та Івано-Франківського медичних університетів, які увійшли до цього випуску.
Ми презентуємо цей тематичний випуск із великою надією та сподіванням, що молекулярні та клінічні дослідження представлені тут, в один прекрасний день дозволять подолати смертельно небезпечні тромботичні ускладнення інфекції SARS-CoV-2, і міжнародний проект, ініційований Асоціацією RECOOP HST (яка також керувала виданням цього номеру), буде мати шанс внести свій вклад у вирішення цієї задачі.
Розробка ефективних кандидатів протизапальних препаратів серед нових тіазолопіридинів
Т. І. Чабан1*, В. С. Матійчук2, В. В. Огурцов1,
І. Г. Чабан1, І. О. Нєктєгаєв1
1Львівський національний медичний університет імені Данила Галицького, Україна;
2Львівський національний університет імені Івана Франка, Україна;
*e-mail: chabantaras@ukr.net
Отримано: 26 грудня 2019; Затверджено: 27 березня 2020
З метою пошуку нових протизапальних засбів було синтезовано та модифіковано у позиції N3 ряд тіазоло[4,5-b]піридинів. Структури отриманих сполук підтверджено методом 1Н ЯМР-спектроскопії та елементного аналізу. Синтезовані речовини були попередньо відібрані за допомогою молекулярного докінгу для перевірки їх протизапальної активності in vitro. Результати дослідження на спричинений карагеніном набряк лапи щура виявили вищу протизапальну дію деяких сполук порівняно з ібупрофеном.
Вплив похідних тіазолу на внутрішньоклітинну структуру та функції клітин мишачої лімфоми
В. П. Гренюх1, Н. С. Фінюк1,2, Я. Р. Шалай1, Б. O. Манько1,
Б. В. Манько1, Ю. В. Остап’юк1, О. Р. Кулачковський1,
M. Д. Обушак1, Р. С. Стойка1,2, A. M. Бабський1*
1Львівський національний університет імені Івана Франка, Україна;
2Інститут біології клітини НАН України, Львів;
*e-mail: andriy.babsky@gmail.com
Отримано: 22 грудня 2019; Затверджено: 27 березня 2020
Новосинтезовані похідні є цитотоксичними щодо пухлинних клітин гліобластоми, меланоми, лейкемії та лімфоми. Однак внутрішньоклітинний механізм цієї дії ще нез’ясований. Метою даної роботи було дослідити дію N-(5-бензил-1,3-тіазол-2-іл)-3,5-диметил-1-бензофуран-2-карбоксаміду (БФ1) та 7-бензил- 8-метил-2-пропілпіразоло [4,3-е] тіазоло [3,2-а] піримідин-4 (2Н)-ону (ПП2) на клітинну структуру та біоенергетичні параметри мітохондрій у клітинах мишачої лімфоми NK/Ly. Структуру клітин NK/Ly досліджували за допомогою електронної мікроскопії. Швидкість поглинання кисню ізольованими мітохондріями реєстрували полярографічним методом, використовуючи електрод Кларка. Відносні значення потенціалу мітохондрій реєстрували за допомогою флуоресцентного барвника Родаміну 123. За інкубації (15 хв) БФ1 і ПП2 у концентраціях 10 і 50 мкМ спричиняли апоптичні та некротичні зміни у клітинах NK/Ly, зокрема фрагментацію та дезінтеграцію ядра, руйнування плазматичної мембрани, збільшення кількості лізосом і мітохондрій. За дії похідних тіазолу in vitro та ex vivo мітохондрії клітин лімфоми не зазнавали статистично значимих метаболічних змін під час використання полярографічного методу. Однак, метод флуоресцентної мікроскопії показав достовірне зниження потенціалу мітохондрій після 15 хвилин інкубації клітин із 50 мкМ ПП2. Таким чином, дані електронної та флуоресцентної мікроскопії дають змогу дійти висновку, що мітохондрії залучені до механізму цитотоксичної дії досліджуваних похідних тіазолу.
Синтез та протилейкемічна активність піролідиндіон-тіазолідинонових гібридів
A. Крищишин1*, Д. Камінський1, О. Роман1,
Р. Краловіч2, О. Карпенко3, Р. Лесик1
1Кафедра фармацевтичної, органічної і біоорганічної хімії, Львівський національний медичний університет імені Данила Галицького, Україна;
2Центр досліджень молекулярної медицини, Австрійська академія наук, Відень, Австрія;
3ТзОВ Енамін, Київ, Україна;
*e-mail: kryshchyshyn.a@gmail.com
Отримано: 22 грудня 2019; Затверджено: 27 березня 2020
Розроблено дизайн структури та синтезовано ряд нових 2-(5-іліден-4-оксо-2-тіоксотіазоілдин-3-іл)-сукцинімідів та 5-іліден-3-(1-арилпіролідин-2,5-діон)-тіазоілдин-2,4-діонів. Запропоновано ефективний простий метод синтезу роданін-піролідиндіонових гібридів, що дає змогу уникнути стадії утворення ангідриду. Зважаючи на попередні дані щодо протилейкемічної активності споріднених похідних тіазолідинону, біологічна активність цільових сполук досліджувалася на клітинних лініях Dami, HL-60, Jurkat та K562. Серед досліджених сполук, ідентифіковано 3-[5-(4-хлоробензиліден)-4-оксо-2-тіоксотіазолідин-3-іл]-1-фенілпіролідин-2,5-діон, що володіє доброю і селективною антипроліферативною активністю на лініях Dami та HL-60, а також задовільними токсикологічними параметрами (гостра токсичність in vivo).
Новий спосіб дискримінації еозинофільних гранулоцитів та оцінки їхніх поверхневих рецепторів із використанням багатоколірного гістологічного аналізу
Г. Біла1, М. Шнайдер1, С. Пешкова1, Б. Крайнік2,
Л. Беш3, О. Луцик1, О. Мацюра3*, Р. Білий1*
1Кафедра гістології, цитології та ембріології, Львівський національний медичний університет імені Данила Галицького, Україна;
2Факультет фундаментальних проблем технології, Вроцлавський університет науки та технології, Вроцлав, Польща;
3Кафедра педіатрії 2, Львівський національний медичний університет імені Данила Галицького, Україна;
*e-mail: r.bilyy@gmail.com; omatsyura@gmail.com
Отримано: 09 січня 2020; Затверджено: 27 березня 2020
Еозинофільні гранулоцити забезпечують імунну відповідь проти багатоклітинних паразитів, а також є головним фактором таких патологічних станів, як алергія та астма. Еозинофіли дискримінуються за допомогою фарбування еозином за використання світлової мікроскопії. Однак для молекулярного виявлення антигенів та широко впроваджених автоматизованих аналізаторів зазвичай потрібні флуоресцентні маркери придатні для кількісного аналізу. Проте, не існує селективного CD маркера для диференціації еозинофілів і базофілів, а нещодавно описані аналоги для заміщення гематоксилін-еозину для флуоресцентної детекції з використанням DRAQ5-еозину, також виявлись непридатними для детекції еозинофілів. Різні комбінації флуоресцентних барвників випробовували за допомогою флуоресцентної мікроскопії, спрямованої на розробку простого та специфічного методу виявлення еозинофільних гранул, ДНК та поверхневих рецепторів; підхід був використаний для оцінки рівнів IgE (загального та специфічного до казеїну) на клітинах пацієнтів із алергією на коров’яче молоко. Нам вдалося досягти селективної візуалізації гранул еозинофілів за допомогою барвника анілінового синього, модифікувавши метод Berretty & Cormane (1978) та виявляючи сигнал при 440 нм; це дозволило одночасно фарбувати мазки крові антитілами до IgE-FITC (емісія при 520 нм) та казеїн-FITC, виявляти ДНК пропідію йодидом (емісія 590 нм), а також забезпечувало специфічний метахроматичний сигнал еозинофілів у ближній інфрачервоній області спектру (емісія ~700 нм) з подальшою кількісною оцінкою флуоресцентного сигналу. Застосування запропонованого підходу до клінічних випадків виявило підвищення рівня IgE та мішеней зв’язування казеїну на еозинофілах у 3 пацієнтів із алергією на коров’яче молоко порівняно з 2 здоровими донорами, що демонструє загальну корисність запропонованого підходу.
Екзогенний сірководень запобігає пошкодженню брижі, пов’язаного з фруктозо-індукованими порушеннями шляхом гальмування окисного стресу
О. Ревенко1*, Н. Заічко2, Дж. Л. Уоллес3, О. Заячківська1
1Кафедра нормальної фізіології, Львівський національний медичний університет імені Данила Галицького, Україна;
2Кафедра біологічної та загальної хімії, Вінницький національний медичний університет ім. М. І. Пирогова, Вінниця, Україна;
3Кафедра фізіології та фармакології, Університет Калгарі, Канада;
*e-mail: wersus35@gmail.com
Отримано: 30 грудня 2019; Затверджено: 27 березня 2020
Патологічні зміни адипоцитів брижі (AM), спричинені дієтою з високим вмістом фруктози (HFD), є джерелом багатьох супутніх захворювань. Менше з тим, їх патогенез залишається мало дослідженим і не існує ефективних препаратів, які б запобігали ремоделюванню АМ. Нещодавні дослідження показали, що сірководень (H2S) має сильну цитопротекторну дію. Метою даного дослідження було вивчити чинники, що лежать в основі патологічних змін АМ щурів, які перебували на HFD та дослідити дію H2S у разі екзогенного застосування. Дорослих самців щурів розділили на групи, група на стандартній дієті (SD, контрольна група) та експериментальні групи, що перебували на HFD, та які піддавалися впливу гострого водно-імерсійної стресу (WIS). Вплив на АМ екзогенного гидросульфида натрію (NaHS, 5,6 мг/кг/день протягом 9 днів) та збагаченого Н2S гібридного аспірину (ASA) (H2S-ASA [ATB-340], 17,5 мг/кг/день) у даному досліджені порівнювали з дією звичайного аспірину ASA (10 мг/кг/день). Адаптивні зміни АМ оцінювали на субклітинному рівні за допомогою електронної мікроскопії. Концентрацію глюкози в сироватці, рівні реактивних субстанції тіобарбітурової кислоти (TBARS), та активність цістатіон-γ-ліази (CSE) і цістатіон-β-синтази (CBS) було досліджено біохімічними методами з використанням спектрофотометрії. У тварин із HFD застосування NaHS спричиняло захисний вплив на АМ, ендотеліальні та субендотеліальні структури мікросудин брижі порівняно до щурів, що отримували плацебо, і мали ознаки ендотеліальної та мітохондіальної дисфункції, пошкодження АМ. Використання H2S-ASA характеризувалось захисною дією на АМ у тварин із HFD та WIS, зниженням вмісту TBARS у крові та підвищенням активності CSE та CBS. Дія дієти з високим вмістом фруктози впродовж 4-х тижнів є достатньою причиною для виникнення окисного пошкодження АМ, появі мітохондріальної дисфункції та змін ендотелію. H2S відіграє важливу роль у виживанні адипоцитів брижі за умов окисного стресу, спричиненого HFD, за рахунок зменшення продукції TBARS та мітохондріальної дисфункції. Застосування H2S може сприяти появі нового підходу у лікуванні ожиріння.
Агрегація тромбоцитів, проліферація ендотеліоцитів і міграція ракових клітин опосередковані Bβ1(15)-42 фрагментом фібриногену
Є. М. Стогній1, М. В. Рижикова1, А. В. Ребрієв1, М. Д. Кучма2,
Р. Ю. Марунич1, В. О. Чернишенко1*, В. А. Шаблій2, Н. М. Липова3,
О. Ю. Сломінський1, Л. В. Гарманчук4, Т. М. Платонова1, С. В. Комісаренко1
1Інститут біохімії ім. О.В. Палладіна НАН України, Київ, Україна;
2Інститут клітинної терапії, Київ, Україна;
3Університет Луїсвілла, США;
4ННЦ “Інститут біології та медицини”, Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Україна;
*e-mail: bio.cherv@gmail.com
Отримано: 23 грудня 2019; Затверджено: 27 березня 2020
Молекула фібриногену містить численні ділянки зв’язування для різних типів клітинних рецепторів і виконує роль сполучної ланки між системою зсідання крові та клітинною адгезією. У цій статті описано отримання форми фібриногену, позбавлену фрагменту Bβ1-42 за допомогою спрямованого протеолізу, для вивчення ролі цієї послідовності у адгезивних властивостях тромбоцитів, ендотеліоцитів і ракових клітин. Фібриноген та фібрин, позбавлені Bβ1-42 та Bβ15-42 фрагментів відповідно (desβ1-42 фібриноген і desABβ15-42 фібрин), отримано за допомогою протеїнази з отрути Echis multisquamatis. Відщеплений фрагмент отримували за допомогою HPLC та ідентифікували з використанням MALDI-TOF. ADP- і колаген-індуковану агрегацію тромбоцитів за пристуності фібриногену desBβ1-42 вивчали за допомогою агрегометра. Проліферацію клітин аорти миші (MAEC) і клітин пуповинної вени людини (HUVEC) вивчали з використанням фібрину desABβ15-42 як матриці. Виживаність клітин MAEC оцінювали з використанням MTT-тесту. Для оцінки проліферативної активності HUVEC розраховували час подвоєння. Міграцію клітин раку легенів Н1299 вивчали за допомогою in vitro тесту подряпини. Пряме порівняння поведінки клітин за присутності нативної та частково гідролізованої форм показало порушення процесів клітинної адгезії за пристуності фібриногену desBβ1-42 та фібрину desBβ15-42. Ступінь агрегації тромбоцитів незначно знижувався за присутності фібриногену desBβ1-42, однак було виявлено дезагрегацію тромбоцитів на рівні 15-20%. Ми також виявили значне зниження інтенсивності поділу клітин HUVEC та інгібування виживаності клітин лінії MAEC вирощених на матриці з desABβ15-42 фібрину. Крім того, фібриноген desBβ1-42 модулював рухливість клітин лінії H1299 in vitro і знижував інтенсивність “заростання подряпини” до 20% порівняно з повнорозмірним фібриногеном. Показано, що фрагмент 1-42 BβN-домену молекули фібриногену не є необхідним для агрегації тромбоцитів, однак вносить вклад у формування фібриново-тромбоцитарного тромбу на пізніших стадіях. У той же час, цей фрагмент може бути важливим для забезпечення міцних міжклітинних контактів та виживаності ендотеліоцитів. Також амінокислотна послідовність 1-42 BβN-домену підтримує міграцію ракових клітин, що дозволяє розглядати взаємодії з фібриногеном як потенційну мішень протиракової терапії. Фрагмент Bβ1-42 молекули фібриногену вносить вклад у ефективність міжклітинних взаємодій різних типів клітин, включаючи тромбоцити, ендотеліоцити і ракові клітини.