Наука в современном
информационном обществе
Science in the
modern information
society III
Vol. 2
spc Academic
CreateSpace
4900 LaCross Road,
North Charleston, SC, USA 29406
2014
Материалы III международной научно-практической
конференции
Наука в современном
информационном
обществе
10-11 апреля 2014 г.
North Charleston, USA Том 2 УДК 4+37+51+53+54+55+57+91+61+159.9+316+62+101+330 ББК 72 ISBN: 978-1499178852 В сборнике представлены материалы докладов III международной научно-практической конференции " Наука в современном информационном обществе " Все статьи представлены в авторской редакции.
© Авторы научных статей Содержание Содержание Биологические наук
и Столбиков А.С., Букин Ю.С.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БИОИНФОРМАЦИОННЫХ МЕТОДОВ ДЛЯ АНАЛИЗА АНТИГЕНННЫХ
ДЕТЕРМИНАНТ ОСНОВНОГО АНТИГЕНОГО БЕЛКА S ВИРУСА ГЕПАТИТА ВКирилина В.М., Смирнова Л.Е., Кивер Е.Н., Федин А.Н.
ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ТУЧНЫХ КЛЕТОК И ГЛАДКОЙ МУСКУЛАТУРЫ В НИЖНИХ ДЫХАТЕЛЬНЫХ
ПУТЯХНурминский Г.Н., Баранов С.И., Нурминский В.Н.
ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДЛЯ АВТОМАТИЗАЦИИ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ ФЛУОРЕСЦЕНТНОЙ
МИКРОСКОПИИ ПРИ ОЦЕНКЕ МИКРОВЯЗКОСТИ БИОЛОГИЧЕСКИХ МЕМБРАНВолков С.А., Бессолицына Е.А., Столбова Ф.С., Дармов И.В.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ УРОВНЯ ЗАРАЖЕННОСТИ КЛЕЩЕЙ ВОЗБУДИТЕЛЯМИ РОДА ANAPLASMA В
КИРОВСКОЙ ОБЛАСТИ В 2007 – 2013 ГОДАХГеолого-минералогические науки Коломиец В.Л.
ТУНКИНСКАЯ РИФТОВАЯ ВПАДИНА В НЕОПЛЕЙСТОЦЕНЕ: ГЕОЛОГИЯ И ИСТОРИЯ
ФОРМИРОВАНИЯ ОСАДОЧНЫХ ТОЛЩИсторические науки Бобровников В.Г., Вытнов В.Н.
ГОСУДАРСВЕННЫЙ ВАНДАЛИЗМ ПО ОТНОШШЕНИЮ К РУССКОЙ ПРАВОСЛАВНОЙ ЦЕРКВИ В
СССР В НАЧАЛЕ 20-Х – 30-Х ГГ. ХХ ВЕКАРоманова Е.А.
РЕГИОН РОССИИ В ПЕРИОД ПЕРВОЙ МИРОВОЙ ВОЙНЫ: ЕНИСЕЙСКАЯ ГУБЕРНИЯ И
КРАСНОЯРСКМедицинские науки Суфианова Г.З., Иванова Н.Е.
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ АНЕСТЕЗИОЛОГИЧЕСКОГО ПОСОБИЯ, ПРИМЕНЯЕМОГО ПРИ
ХИРУРГИЧЕСКОЙ КОРРЕКЦИИ НЕСИНДРОМАЛЬНЫХ КРАНИОСИНОСТОЗОВКим О.Т., Югай Н.В., Махатова В.К.
МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ВНУТРЕННИХ ОРГАНОВ ПРИ СИНДРОМЕ ВНЕЗАПНОЙ
СМЕРТИ МЛАДЕНЦЕВi Содержание Ткаченко И.М., Демьяненко С.А., Данильченко С.И., Кайдашев И.П.
ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СИНТЕЗИРОВАННЫХ НАНОЧАСТИЦ ГИДРОКСИЛАПАТИТА
СТРОНЦИЯ ДЛЯ ПРОФИЛАКТИКИ И ЛЕЧЕНИЯ ПОВЫШЕННОЙ СТИРАЕМОСТИ ЗУБОВ EX VIVO...
Бриль Е.А., Смирнова Я.В., Бриль В.И.
РАСПРОСТРАНЕННОСТЬ ЗУБОЧЕЛЮСТНЫХ АНОМАЛИЙ И ДЕФОРМАЦИЙ У ДЕТЕЙ Г.
КРАСНОЯРСКАСагиндыкова А.А., Базылбекова З.У.
АКУШЕРСКО-ГИНЕКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСЛОЖНЕНИЯ В ТЕЧЕНИИ БЕРЕМЕННОСТИ ПРИ
ХРОНИЧЕСКОМ ПИЕЛОНЕФРИТЕНауки о земле Шевцова Е.Ю., Лукашова О.П.
ОХРАНЯЕМЫЕ ПРИРОДНЫЕ ТЕРРИТОРИИ КАК ЭЛЕМЕНТ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО КАРКАСА ГОРОДА
КУРСКАМартынова Т.И.
ПЕДАГОГИКА ПЕТРА СОЛОМОНОВИЧА СТОЛЯРСКОГО И ДАВИДА ФЕДОРОВИЧА ОЙСТРАХА (из
беседы с профессором Виктором Александровичем Пикайзеном)Холод В.Л., Бочарова А.А.
ИЗУЧЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ МЕТОДА ПРОЕКТНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ В ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ
ОРГАНИЗАЦИЯХ БЕЛГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИХацринова О.Ю.
ТЕХНОЛОГИЯ ФОРМИРОВАНИЯ МЕТОДИЧЕСКОЙ КОМПЕТЕНТНОСТИ В СИСТЕМЕ ПОВЫШЕНИЯ
КВАЛИФИКАЦИИ ПРЕПОДАВАТЕЛЕЙ ИНЖЕНЕРНЫХ ВУЗОВЗайцева Н.Г.
РОЛЬ АМЕРИКАНСКИХ ОБЩЕСТВЕННЫХ ОРГАНИЗАЦИЙ В ПОДДЕРЖКЕ И РАЗВИТИИ
ДВУЯЗЫЧНОГО ОБУЧЕНИЯ В СШАСечкарева Г.Г., Варзер М.В.
ЭТИМОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ В СРЕДНЕЙ ШКОЛЕ КАК ОДНО ИЗ СРЕДСТВ ПОВЫШЕНИЯ
ОРФОГРАФИЧЕСКОЙ ГРАМОТНОСТИ УЧАЩИХСЯBelyakova L.G.
CURRENT DEVELOPMENT PROBLEMS OF CHILDREN’S GIFTEDNESS IN ADDITIONAL EDUCATION
SYSTEMЯкименко А.А.
ОСНОВНЫЕ ТЕНДЕНЦИИ В РАЗВИТИИ ОТЕЧЕСТВЕННОЙ НАУЧНО-ПОПУЛЯРНОЙ ЖУРНАЛЬНОЙ
ПЕРИОДИКИ НА СОВРЕМЕННОМ ЭТАПЕ(НА МАТЕРИАЛАХ НАУЧНО-ПОПУЛЯРНОГО ЖУРНАЛА
«ИСТОРИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ HISTORY ILLUSTRATED»)Логинова И.А., Булгакова В.О., Каштанова Е.И.
К ВОПРОСУ ОБ ЭКОНОМИЧЕСКОМ ПОЛОЖЕНИИ ПОЖИЛЫХ ЛЮДЕЙ
Suchkova L.I.
THE HYBRID APPROACH TO IDENTIFICATION OF AN OBJECT STATE IN MONITORING SYSTEMS.........
Трегубова Л.Д., Валентий Д.Ю., Соколова М.С.ВЛИЯНИЕ ОТДЕЛОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ВНУТРЕННЮЮ СРЕДУ ЛЕЧЕБНОПРОФИЛАКТИЧЕСКОГО УЧРЕЖДЕНИЯ
Дорогина А.С., Нарежная Т.К., Лаптева Т.И.
СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ФОРМИРОВАНИЯ МАТЕРИАЛЬНО-ПРОСТРАНСТВЕННОЙ СРЕДЫ
МЕДИЦИНСКИХ УЧРЕЖДЕНИЙСавенкова С.В.
АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ РАБОЧЕЕ МЕСТО ЗАВУЧА КАК СРЕДСТВО ПОВЫШЕНИЯ
ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИ ОРГАНИЗАЦИИ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССААхвердиев К.С., Мукутадзе М.А., Лагунова Е.О.
РАСЧЕТНАЯ МОДЕЛЬ С УЧЕТОМ ЗАВИСИМОСТИ ВЯЗКОСТИ И ПРОНИЦАЕМОСТИ ОТ ДАВЛЕНИЯ
ДВУХСЛОЙНОЙ СМАЗКИ РАДИАЛЬНОГО ПОДШИПНИКА, ОБЛАДАЮЩЕГО ПОВЫШЕННОЙ
НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТЬЮПолончик О.Л., Полончик О.О.
КОСМИЧЕСКИЕ РАДИОЛОКАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ МОНИТОРИНГА ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ.....
Петров Д.С.
СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ХОЛОДНОГО КОПЧЕНИЯ МЕЛКОЙ МОРСКОЙ
РЫБЫAdzinets D.N., Ostroukhova S.А.
THE METHOD OF IMAGE RESOLUTION INCREASING BASED ON INVERSE-SQUARE LAW
Насонкина Н.Г., Маслак В.Н., В.Н.Сахновская, Гутарова М.Ю., Яковенко К.А.
АНАЛИЗ АВАРИЙНОСТИ ВОДОНЕСУЩИХ СЕТЕЙ
Жабинский А.В., Одинец Д.Н.
СРАВНЕНИЕ РУЧНЫХ И АВТОМАТИЧЕСКИ ВЫДЕЛЕННЫХ ПРИЗНАКОВ В ЗАДАЧЕ
РАСПОЗНАВАНИЯ ЭМОЦИЙМаркина О.В., Якимов И.М.
СТАТИСТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ДВИЖЕНИЯ АВТОТРАНСПОРТА ПО ТРАССАМ................. Борсиева Е.Х., Геллер Л.Н., Раднаев Г.Г.
ФАРМАКОТЕРАПИЯ ЭНЦЕФАЛОПАТИЙ РАЗЛИЧНОГО ГЕНЕЗА
Шертаева К.Д., Блинова О.В., Махатов Б.К., Сапaкбай М.М., Мустапаева Б.А., Тулемисов С.К., Ботабаева Р.Е., Тулеушова Р.К.
ИЗУЧЕНИЕ МАРКЕТИНГОВОЙ СИТУАЦИИ КАК ОСНОВА ПРОФИЛАКТИЧЕСКИХ
МЕРОПРИЯТИЙГребенёв Е.В., Мешалкина С.Ю., Слободенюк Е.В.
МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ К АНАЛИЗУ СТРУКТУРЫ АССОРТИМЕНТА ПРОТИВОТУБЕРКУЛЕЗНЫХ
ПРЕПАРАТОВ НА РЕГИОНАЛЬНОМ УРОВНЕМалыгина Т.Ю., Слободенюк Е.В.
МАРКЕТИНГОВЫЙ АНАЛИЗ ТРИПТАНОВ НА ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОМ РЫНКЕ ДАЛЬНЕВОСТОЧНОГО
ФЕДЕРАЛЬНОГО ОКРУГА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИНечепуренко И.А.
ОСНОВОПОЛАГАЮЩИЕ ДОКУМЕНТЫ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ СИСТЕМЫ МЕНЕДЖМЕНТА КАЧЕСТВА
ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОЙ ОРГАНИЗАЦИИФисенко М.И.
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ СОЛИТОНОВ КАК ПРИЧИНА ВОЗНИКНОВЕНИЯ СОЛНЕЧНОЙ ВСПЫШКИ....
Карандеева Л.Г., Артёмова Т.В.
ЯЗЫКОВЫЕ ОСОБЕННОСТИ ДИРЕКТИВНЫХ ИЛЛОКУТИВОВ (НА МАТЕРИАЛЕ ЗВУЧАЩЕЙ
НЕМЕЦКОЙ РЕЧИ)Vakulenko M.O.
UKRAINIAN AND EASTERN-SLAVONIC NAMES IN THE LATIN SCRIPT: SIMPLE-CORRESPONDENT
TRANSLITERATIONКанторович Т.М.
ПОЛИТКОРРЕКТНОСТЬ В АНГЛИЙСКОМ ЯЗЫКЕ
Левина Л.Б.
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ВАЛЕНТНОСТНЫХ СВОЙСТВ ОБЪЕКТНО-СЕНТЕНЦИОНАЛЬНЫХ
ГЛАГОЛОВ НА МАТЕРИАЛЕ АНГЛИЙСКОГО ЯЗЫКАПопов Ю.В., Корчагина Т.К., Лобасенко В.С., Павельев С.А.
O-, N-СОДЕРЖАЩИЕ ГЕТЕРОЦИКЛИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ НА ОСНОВЕ ПРОИЗВОДНЫХ
ДИФЕНИЛОКСИДАGyaurgiev A.M., Surinova O.N.
THE ROLE OF AFRICA IN TACKLING GLOBAL FOOD INSECURITY
Отришко М.О.
НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ ФИНАНСИРОВАНИЯ СКОРОЙ МЕДИЦИНСКОЙ ПОМОЩИ В
РОССИИЧепига Ю.В.
К ВОПРОСУ О КЛАССИФИКАЦИИ РИСКОВ
Иванова Н.В.
ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ ИНФРАСТРУКТУРЫ АГРОПРОДОВОЛЬСТВЕННОГО РЫНКА
ВОЛГОГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ В УСЛОВИЯХ ВТОГавриленко Д.А.
АКЦИОНИРОВАНИЕ НЕГОСУДАРСТВЕННЫХ ПЕНСИОННЫХ ФОНДОВ В ПРОЦЕССЕ
КОРПОРАТИЗАЦИИ РОССИЙСКОЙ ЭКОНОМИКИМарцева Т.Г.
РАЗВИТИЕ ИНСТИТУТА НЕКОММЕРЧЕСКОГО ПРЕДПРИНИМАТЕЛЬСТВА РОССИИ
Марцева Т.Г., Самохин Р.В.
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ СОБСТВЕННОСТЬ: СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ЗАЩИТНЫЕ
ФУНКЦИИБеспахотных Л.А.
КЛАСТЕРНЫЙ ПОДХОД К ПОВЫШЕНИЮ КОНКУРЕНТОСПОСОБНОСТИ
Волков С.К., Трубачева О.И.
ФАКТОРЫ РАЗВИТИЯ МЕЖДУНАРОДНОГО ТУРИЗМА В УСЛОВИЯХ ГЛОБАЛИЗАЦИИ................. Волков С.К., Чулкова В.С.
К ВОПРОСУ О СУЩНОСТИ КОРПОРАТИВНОЙ СОЦИАЛЬНОЙ ОТВЕТСВЕННОСТИ
Березкин Д.И.
ИЗМЕНЕНИЕ РОЛИ ОБОСНОВАНИЙ БЮДЖЕТНЫХ АССИГНОВАНИЙ В УСЛОВИЯХ ПЕРЕХОДА К
ПРОГРАММНОМУ ФОРМАТУ ФЕДЕРАЛЬНОГО БЮДЖЕТАYakovenko O.P.
SOCIAL RESPONSIBILITY IN THE MODERN SOCIETY: INSTRUMENTS AND DEVELOPMENT EFFECT.....
Oksana V. VeretennykovaREGIONAL TARGET PROGRAM OF INVESTMENT DEVELOPMENT AS A MANAGEMENT TOOL OF
SOCIUM REPRODUCTIONУсенко Л.Н., Бухов Н.В.
FUNCTION ANALYSIS SYSTEM TECHNIQUE
Исраилова Э.А.
ПРЕИМУЩЕСТВА ИНТЕГРАЦИИ РОССИИ В ЕВРАЗИЙСКИЙ ЭКОНОМИЧЕСКИЙ СОЮЗ................. Каськова Н.В.
О ПОНЯТИИ И СТРУКТУРЕ КРИМИНАЛИСТИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ НАСИЛЬСТВЕННЫХ
СЕКСУАЛЬНЫХ ПРЕСТУПЛЕНИЙ, СОВЕРШЕННЫХ В ОТНОШЕНИИ МАЛОЛЕТНИХ ДЕТЕЙ........... Стукалова Д.Д.
IMPLEMENTATION OF THE PRINCIPAL OF JUDISIAL INDEPENDENCE IN UKRAINE AT THE PRESENT
STAGEНепомнящих А.А., Заболева М.В.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ РАБОТА УЧАСТКОВОЙ ИЗБИРАТЕЛЬНОЙ КОМИССИИ СО СПИСКОМ
ИЗБИРАТЕЛЕЙГлушко О.А.
ПРОБЛЕМЫ СООТНОШЕНИЯ ОБЩЕСТВЕННОЙ И НАЦИОНАЛЬНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ............... * кандидат биологических наук. ФГБОУН «Сибирский институт физиологии и биохимии растений» СО РАН, Россия, Иркутск / ** Магистрант. Национальный исследовательский Иркутский государственный технический университет, Россия, Иркутск.
e-mail: [email protected]).
*** кандидат биологических наук. ФГБОУН «Лимнологический институт»
СО РАН, Россия, Иркутск.
e-mail: [email protected]).
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БИОИНФОРМАЦИОННЫХ МЕТОДОВ ДЛЯ
АНАЛИЗА АНТИГЕНННЫХ ДЕТЕРМИНАНТ ОСНОВНОГО
АНТИГЕНОГО БЕЛКА S ВИРУСА ГЕПАТИТА В
Вакцинопрофилактика инфекционных заболеваний человека представляет собой наиболее эффективную, доступную и дешевую систему организационных, медицинских и противоэпидемических мероприятий, обеспечивающих предупреждение возникновения, распространения и ликвидацию инфекционных заболеваний путем проведения среди населения профилактической вакцинации.Гепатит В – очень распространенная и опасная вирусная инфекция.
Каждый год в мире фиксируется 50 млн. заболевших только острой формой гепатита В. Из них до 600 тыс. больных умирает. Из числа последних около 100 тыс. человек погибает от редких, особо фульминантных форм инфекции, смертность от которых достигает 70-90% [1,5]. Число носителей этого заболевания возросло за 10 лет с 200 млн. до 300 млн. человек [2,3358]. Россия относится к регионам с высоким уровнем распространенности ВГВ, что представляет реальную угрозу для здоровья населения. Все эти факты наглядно показывают усиленную экспансию заболевания, которая все более отчетливо начинает приобретать черты пандемии общечеловеческого масштаба.
Массовая вакцинация против ВГВ реально снижает заболеваемость хроническим гепатитом В и частоту бессимптомного носительства вируса гепатита В. Убедительные данные, подтверждающие это положение, получены на Тайване и в Гамбии, где массовая вакцинация новорожденных детей снизила среди них носительство вируса соответственно с 10,5% и 10,3% до 1,7% и 0,6%.
Однако, не смотря на наличие ряда коммерческих, относительно эффективных, вакцин на основе рекомбинатных дрожжевых культур существует определенный процент случаев, когда применение вакцин или вовсе не приводит к иммунизации организма или же вызывает лишь частичную иммунизацию. Это отчасти связано с тем, что в основе создания генетических конструкций кодирующих синтез белка HBs-Ag использовались генетический последовательности наиболее распространенных штаммов вируса гепатита В и не всегда учитывались вариации в строении основного антигенного белка у редких разновидностей ВГВ.
Исходя из всего выше сказанного можно заключить, что необходимо разрабатывать новые поливалентные вакцины против гепатита В способные давать эффективную защиту против максимального количества штаммов ВГВ.
Целью данной работы было попытаться проанализировать различие в аминокислотном составе основной антигенной детерминанты белка HBs-Ag с помощью биоинформационных методов и программ. Результаты подобного анализа можно использовать при создании перспективных вакцин нового поколения.
Аминокислотные последовательности интересующих нас белков были получены из международной базы данных "GenBank Home - National Center for Biotechnology Information", находящейся в свободном доступе.
Выравнивание аминокислотных последовательностей проводили с помощью пакета программ BioEdit. Последовательности, предварительно скаченные из генного банка, сохранялись в блокноте, откуда их импортировали в программу BioEdit. С помощью команды "Clustalw Multiple Alignen" проводилось выравнивание, полученные результаты сохранялись в формате fasta. В качестве эталонного образца при выравнивании использовалась последовательность основного антигенного белка вируса гепатита В субтипа ayw, являющегося наиболее распространенным в России (75 - 95%) [3,8]. После выравнивания производили обрезку аминокислотных последовательностей, не относящихся к детерминанте. Затем с помощью программы BioEdit проводили анализ аминокислотных замен.
С помощью программы SPDBV_4.1.0. были смоделированы третичные структуры полученных из GenBak белков. Для того чтобы удостоверится в том, что аминокислотные последовательности действительно образуют полноценные белковые молекулы в моделях третичных структур каждого уникального белка была изучена энергия взаимодействия аминокислот. Также был проведен сравнительный анализ третичных моделей белков, у которых есть отличия в аминокислотной конформационных изменений. Отличие в конформации детерминанты с большой долей вероятности свидетельствуют о различии в степени узнавания эпитопов антигенного белка антителами или вовсе о потере данной способности.
Было проведено 861 вариантов попарного компьютерного моделирования. Моделирование показало, что практически все варианты детерминанты, у которых произошли аминокислотные замены, имеют отличие в строении электронных облаков. Исходя из этого, можно предположить, что все аминокислотные последовательности, имеющие отличия в детерминанте обладают разными иммуногенными свойствами.
Но так как таких уникальных последовательностей оказалось 42 варианта, то использование их всех для создания кандидатной вакцины показалось, очень громоздкой задачей, поэтому было решено уменьшить их количество. Сокращение вариантов аминокислотных последовательностей не должно было сказаться на широте иммуногенных свойств вакцины. Что бы решить эту задачу, было решено провести филогенетическое анализ аминокислотных последовательностей с цель разбить их на близкие по структуре группы.
Для классификации выделенных последовательностей был применен метод кластерного анализа UPGMA, реализованный в программном пакете PHYLIP. Для такого рода кластерного анализа мы решили использовать матрицу Dayhoff M. PAM (1978), реализованной в программе «protdist»
пакета PHYLIP. Используя данную матрицу, мы смогли по характеру замен определить эволюционное расстояние между последовательностями.
Для этого мы с помощью программы «protdist» рассчитывали матрицу дистанций для всех 42 последовательностей.
После расчета дистанций строили фенограмма. Для этого обрабатывали данные матрицы дистанций программой neighbor. после чего их визуализировали программой njplot. Программа neighbor использует метод невзвешенного попарного среднего – Unweighted PairGroup Method Using Arithmetic Averages или сокращенно UPGMA. Перед началом работы алгоритма рассчитывается матрица расстояний между объектами (матрица дистанции). На каждом шаге в матрице расстояний ищется минимальное значение, соответствующее расстоянию между двумя наиболее близкими кластерами. Найденные кластеры и объединяются, образуя новый кластер. Строки и столбцы, соответствующие кластерам и, выбрасываются из матрицы расстояний, и добавляется новая строка и новый столбец, соответствующие кластеру. В результате матрица сокращается на одну строку и один столбец. Эта процедура повторяется до тех пор, пока не будут объединены все кластеры. После расчета дистанций строили фенограмму (рис. 1). Затем мы проводили анализ филогенетического дерева для того, чтобы определить какие аминокислотные последовательности мы можем исключить без потери эффективности кандидатной вакцины. Анализ филогенетического древа показал, что при дистанциях замен больших, чем 0.04 в сравниваемых последовательностях обнаруживаются замены, приводящие к изменению зарядовых свойств аминокислот, либо к изменению полярных свойств аминокислот, либо происходит замена аминокислоты, способной образовывать водородные связи на аминокислоту неспособную образовывать водородные связи. Некоторые атигенные детерминанты с дистанциями ниже, чем 0.04 в различающихся позициях имели в своем составе аминокислоты, близкие по физико-химическим свойствам. Таким образом, после филогенетического анализа число аминокислотных последовательностей, которые можно использовать при создании вакцины против гепатита В сократилось до 33 вариантов.
Рис. 1. филогенетическое дерево 42-ух форм вируса гепатита В после анализа, составляющих ее элементов. Стрелками показаны аминокислотные последовательности, рекомендованные к использованию при создании кандидатной вакцины. В рамки взяты варианты детерминант обладающие сходными свойствами.
Таким образом, после филогенетического анализа и анализа аминокислотных замен в последовательностях нами было выделено варианта – антигенной детерминанты ВГB, которые, потенциально, могу проявлять разную степень антигенной активности по отношению к антителам, вырабатываемым организмом на дикий тип вируса. Все последовательности отличаются друг от друга заменами, приводящими к значительным изменениям физико-химических свойств в мутантных положениях. Особо пристальное внимание необходимо уделить последовательностям имеющие замены в критически важных для узнавания антителами положениях 143 и 145 белка ВГB. Все последовательности – антигенных детерминант нуждаются в детальной экспериментальной проверке на предмет связывания их с антителами специфичными к дикому типу вируса. Результаты данной работы свидетельствуют о возможности успешного применения биоинформационных методов и программа в анализе вирусов и других патогенных организмов, характеризующихся высокой генетической изменчивостью.
Результаты исследования могут быть полезными для работ по созданию кандидатной поливалентной вакцины против гепатита В.
1. Амосов А.Д. Гепатит В / А.Д. Амосов. Новосибирск: Изд-во Вектор-Бест, 2006. 132 с.
2. Thanavala Y., Yang Y-F., Lyons P., et al. Immunogenicity of transgenic plant-derived hepatitis B surface antigen // Proc Natl Acad Sci USA.
1995. V.92. №8. P. 3358-3361.
3. Крымский М.А., Крымский Р.М., Буданов М.В., Борисова В.И.
Соответствие вакцин против гепатита В типу вируса, превалирующего на территории Российской Федерации. Биофармац. журн. 2010; 2 (5): 8-15.
канд. биол. наук, доцент, Институт физической культуры, спорта и аспирант, Институт физической культуры, спорта и туризма, Институт физической культуры, спорта и туризма, [email protected] доктор биол. наук, профессор, Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И. М. Сеченова РАН [email protected]
ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ТУЧНЫХ КЛЕТОК И ГЛАДКОЙ
МУСКУЛАТУРЫ В НИЖНИХ ДЫХАТЕЛЬНЫХ ПУТЯХ
Тучная клетка (ТК) занимает одно из центральных мест в аллергической реакции. Ее изначальная защитная роль заключается в мобилизации иммунной реакции в месте локализации патогенна (аллергена). Большое значение в патогенезе бронхиальной астмы придается функциональному состоянию тучных клеток. Они содержатся в слизистой оболочке бронхов, располагаясь между эпителиальными клетками.ТК высвобождают гистамин, серотонин, химазу, триптазу и провоспалительные цитокины. Одни медиаторы (гистамин, серотонин) клетки выделяют постоянно, усиливая их выпуск при активации. Другие выделяются главным образом при активации клеток.
ТК являются основным депо эндогенного гистамина (ГА) в организме, действие которого опосредовано H1, H2 и Н3-рецепторами.
Высвобождение ГА из клеток - одна из первых реакций ткани на повреждение наряду с интенсификацией выделения сенсорных нейропептидов. Гистамин играет важную роль в регуляции иммунного ответа, поскольку H2-рецепторы присутствуют на самих тучных клетках, цитотоксических T-лимфоцитах и базофилах. Связываясь с H2рецепторами этих клеток ГА тормозит их дегрануляцию. В дыхательных путях ГА является одним из главных медиаторов воспаления и его физиологическая активность проявляется, прежде всего, в увеличении тонуса бронхов и снижении бронхиальной проходимости [4]. Однако спектр действия ГА на активность гладкой мышцы (ГМ) дыхательных путей является гораздо более широким и не ограничивается процессами гипереактивности и бронхоспазма. Согласно многочисленным исследованиям установлено, что высокие концентрации гистамина, вызывают сократительные ответы, оказывая влияние непосредственно на гладкомышечные клетки через H1-рецепторы.. В диапазоне низких концентраций гистамин уменьшает амплитуду ответов гладкой мышцы, оказывая дилатационный эффект через Н2- и Н3-рецепторы.
Множественные эффекты гистамина в дыхательных путях связаны и с различными механизмами его действия при влиянии на различные функциональные структуры. Влияние гистамина на гладкую мышцу дыхательных путей происходит с участием интрамуральных ганглиев [1] и через трахеобронхиальные быстро и медленно адаптирующиеся стретчрецепторы, расположенные в эпителиальном и мышечном слое [2]. Эффект этого медиатора на сосудистую стенку в зоне острого воспаления реализуется главным образом через Н1-рецепторы в виде вазодилатации и повышения проницаемости.
Активированные ТК высвобождают триптазу и провоспалительные цитокины, такие как TNF- (TNFSF2), которые стимулируют продукцию TGF-1 и в меньшей степени стволового клеточного фактора – СКФ клетками гладкой мускулатуры, которые стимулируют тучноклеточный хемотаксис [8]. СКФ – хемоаттрактант для ТК и ответственен за регуляцию их роста, развития и функционирования. Рецепторы для СКФ c-kit – экспрессируются на поверхности тучных клеток, создавая возможность для взаимодействия между 2-мя типами клеток [12]. Кроме того, ГМ может стимулировать ТК хемотаксис через секрецию широкого спектра хемоаттрактантов по средством стимуляции Т-хелплеров (Th1, Th2) [10].
Таким образом, ТК миграция зависит от различных медиаторов, секретируемых ГМ. ТК могут вступать в адгезию к ГМ [21].
Действительно, взаимодействие ТК и ГМ вовлекает ECM (extracellular matrix protein) -клеточное взаимодействие через коллаген, CD44, и CD51.
Эта адгезия усиливается в условиях воспаления или при взаимодействии с астматическими ГМ клетками [7].
Большинство ТК, инфильтрующих астматическую ГМ содержат триптазу или химазу. Эти клетки инфильтруют большие и малые респираторные пути и выступают характеристиками хронической активации [5]. Дегрануляция ТК может быть результатом IgE-зависимой активации, особенно при атопических формах астмы. Однако, IgEзависымый механизм так же возбуждается вследствие взаимодействия ТК и ГМ по средством системы комплемента C3a или SCF, или вследствие бактериальной или вирусной инфекции [9]. ТК-инфильтрация ГМ является специфической чертой для обструктивных болезней легких. В ряде исследований наблюдалась ТК-инфильтрация ГМ при астме и ХОБЛ (хронической обструктивной болезни легких) [17].
Высвобождаемые ТК протеазы - триптазы и химазы - проявляют ряд эффектов, соответсвующих ключевой роли в воспалении, тканевом ремоделировании и бронхиальной гиперреактивности. Триптаза не оказывает эффекта на тонус гладкой мускулатуры, однако увеличивает гладкомышечное сокращение при действии других агонистов, таких как гистамин, серотонин, KCl, которые являются причиной мышечного сокращения, посредством вовлечения вольт-зависимых Ca2+ -каналов.
Предполагают, что триптаза высвобождается вместе с гистамином из ТК гранул в процессе дегрануляции.
Триптаза не увеличивает эффект ацетилхолина, который сокращает гладкую мускулатуру без затрагивания мембранного потенциалзависимого кальциевого транспорта. Т.о., триптаза может оказывать действие на вольт-зависимые Ca2+ -каналы, предположительно, посредством гидролиза Ca2+ -канальных белков или белков, регулирующих кальциевые каналы.
Триптаза инактивирует вазоактивный интестинальный пептид (VIP), являющийся медиатором неадренэргического расслабления в гладкой мышце. В воздухоносных путях человека, которые испытывают недостаток адренэргической иннервации, неадренэргическая ингибиторная система представляет основное расслабляющее влияние.
Тучноклеточная триптаза гидролизует VIP-структуру на две субъединицы (Arg14-Lys-15 и Lys2, - Lys21), чем обусловливает констрикторный эффект. Триптаза легких, расщепляя бронходилататор VIP (но не расщепляя при этом бронхоконстриктор – субстнанцию Р) способствует бронхиальной гиперреактивности при астме путем уменьшения неадренэргических нервных ингибиторных влияний, опосредованных VIPструктурой.
VIP-структуру способна расщеплять тучноклеточная химаза, но в меньшей степени. Химаза расщепляет и субстанцию Р на одиночные остатки (Tyr22 – Leu23 и Phe7 – Phe8, соответственно) [18].
Тучноклеточные протеазы не влияют релаксацию трахеи, вызванную непептидными адренэргическими агонистами – например, изопротеренолом [16].
По-видимому, качественный состав ферментов тучных клеток варьирует в пределах респираторного тракта одного организма в зависимости от локализации. Выяснено, что после 14-тидневной сенсибилизации крыс овальбумином число ТК на протяжении всего респираторного тракта увеличивается и качественный состав ферментов в различных сегментах трахеи обнаруживает различия. Овальбумининдуцированное сокращение в дистальных сегментах значительно превышало таковое в проксимальных. Предварительная обработка крыс аэрозолем кромогликата натрия значительно снижала овальбумин – индуцированное сокращение дистальных сегментов трахеи.
Нордигидрогваяретовая кислота (NDGA) увеличивает овальбумининдуцированное мышечное сокращение в дистальных сегментах трахеи;
дазоксибен ингибирует сокращение в тех же сегментах. Ни один из этих препаратов не проявляет этих эффектов в проксимальных сегментах трахеи. Мепакрин уменьшал, а индометацин увеличивал овальбумининдуцированное мышечное сокращение во всех сегментах трахеи. Т.о., сокращение трахеальной мышцы в случае сенсетизации овальбумином, зависит от топографии ткани, процента ее инфильтрации тучными клетками и качественного состава ферментов ТК [15].
Активными участниками взаимодействия между ТК и ГМ являются выделяемые ТК лейкотриены. ЛТВ4 является хемоаттрактантом, стимулирует адгезию и хемотаксис ТК, усиливает экзоцитоз ими протеолитических ферментов, синтез и освобождение свободных радикалов. Лейкотриены ЛТВ4, ЛТС4, ЛТВ4, ЛТЕ4 синергически взаимодействуют с гистамином и ацетилхолином в механизмах развития бронхоспазма. Синтез лейкотриенов тучными клетками человека в основном происходит при аллергических реакциях немедленного типа и начинается после связывания антигена с IgE, фиксированными на поверхности этих клеток. Лейкотриены C4, D4 и E4 раньше объединяли под названием «медленно реагирующая субстанция анафилаксии», поскольку их высвобождение приводит к медленно нарастающему стойкому сокращению гладких мышц бронхов. Ингаляция лейкотриенов C4, D4 и E4, как и вдыхание гистамина, приводит к бронхоспазму, однако лейкотриены вызывают этот эффект в 1000 раз меньшей концентрации.
Лейкотриены C4, D4 и E4 стимулируют сокращение гладких мышц бронхов.
Другие биологически активные вещества, выделяемые тучными клетками также оказывают значительное влияние на гладкомышечные клетки дыхательных путей. Интерлейкин-4 (ИЛ-4) и ИЛ-13 индуцируют бронхиальную гиперреактивность и увеличивают величину агонистиндуцированного интрацеллюлярного кальциевого ответа [14]. Фактор активации тромбоцитов вызывает сильный бронхоспазм, эозинофильную инфильтрацию слизистой дыхательных путей и повышение реактивности бронхов, которая может сохраняться в течение нескольких недель после однократной ингаляции. Высвобождается аденозина при дегрануляции тучных клеток приводит к повышению уровня цАМФ и констрикторного эффекта.
Таким образом, с одной стороны, ТК изменяют функциональные и фенотипические свойства ГМ (ТК медиаторы вызывают гипереактивность и ремоделирование ГМ). С другой стороны, ГМ клетки изменяют функциональные и фенотипические свойства ТК. Клетки ГМ могут способствовать нормальному функционированию ТК, создавая благоприятное для них микроокружение [6, 11,19, 20].
Можно заключить, что изучение особенностей взаимодействия тучных клеток и гладкой мускулатуры нижних дыхательных путей представляет важное значение для установления полной картины патогенеза астмы и обструктивных болезней легких на молекулярном и клеточном уровнях. Данная проблема не изучена в полной мере на сегодняшний день, не раскрыты на молекулярном уровне особенности взаимодействия медиаторов тучных клеток с гладкомышечной клеткой. В то время как ТК представляют собой главный очаг местной аллергической реакции, трансмиттеры которой оказывают мультинаправленное действие на клетки ГМ, опосредованное различными способами взаимодействия и проявляющееся преимущественно генерализованным спазмом гладкой мускулатуры респираторных путей.
1. Федин А.Н. Функциональные характеристики нейронов ганглиев нижних дыхательных путей. Успехи физиол. наук // 2001. № 1. с. 96-96.
2.Федин А.Н., Алиева Е.В., Ноздрачев А.Д. Реакции гладкой мышцы трахеи на гистамин // Рос. Физиол. журн. 1997. № 7. с. 102-108.
3.Чучалин А. Г. Бронхиальная астма — М.: Медицина, 1985. 160 с., ил.
4.Лолор-младший Г., Фишер Т., Адельман Д. Клиническая иммунология и аллергология / Пер. с англ. - М.: Практика, 2000. - 806 с.
5.Amin K., Janson C., Boman G., and Venge P. The extracellular deposition of mast cell products is increased in hypertrophic airways smooth muscles in allergic asthma but not in nonallergic asthma. Allergy, 2005; vol. 60, no. 10, pp.
1241–1247.
6.Annag Ozier, Benoit Allard, Imane Bara, Pierre-Olivier Girodet, Thomas Trian, Roger Marthan, and Patrick Berger. The Pivotal Role of Airway Smooth Muscle in Asthma Pathophysiology. Journal of Allergy August 2011 (2011); Volume 30, Article ID 742710, 20 pages.
7.Begueret H., Berger P., Vernejoux J. M., Dubuisson L., Marthan R., and Tunon-De-Lara J. M. Inflammation of bronchial smooth muscle in allergic asthma. Thorax, 2007; vol. 62, no. 1, pp. 8–15.
8.Berger P., Girodet P. O., Begueret H. et al. Tryptase-stimulated human airway smooth muscle cells induce cytokine synthesis and mast cell chemotaxis. The Faseb Journal, 2003; vol. 17, no. 14, pp. 2139–2141.
9.Bradding, A. F. Walls, and S. T. Holgate. The role of the mast cell in the pathophysiology of asthma. Journal of Allergy and Clinical Immunology, 2006;
vol. 117, no. 6, pp. 1277–1284.
10.Brightling C. E., Ammit A. J., Kaur D. et al. The CXCL10/CXCR3 axis mediates human lung mast cell migration to asthmatic airway smooth muscle.
American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine, 2005; vol. 171, no. 10, pp. 1103–1108.
11.Brightling C. E., Bradding P., Symon F. A., Holgate S. T., Wardlaw A. J., and Pavord I. D. Mast-cell infiltration of airway smooth muscle in asthma. The New England Journal of Medicine, 2002; vol. 346, no. 22, pp. 1699–1705.
12. Brightling CE, Ward R, Woltmann G, et al. Induced sputum inflammatory mediator concentrations in eosinophilic bronchitis and asthma. Am J Respir Crit Care Med, 2000; 162, рр. 878-882.
13.Christopher E. Brightling, M.B., B.S., Peter Bradding, D.M., Fiona A.
Symon, Ph.D., Stephen T. Holgate, M.D., D.Sc., Andrew J. Wardlaw, Ph.D., and Ian D. Pavord, D.M. Mast-Cell Infiltration of Airway Smooth Muscle in Asthma. N Engl J Med, 2002; 346:1699-1705.
14.Crivellato E., Travan L., Ribatti D. Mast cell and basophils: a potential link in promoting angiogenesis during allergic inflammation. Int. Arch Allergy Immunol, 2010; 151, рр. 89-97.
15.De Boer WI, van Schadewijk A., Sont JK, Sharma HS, Stolk J, Hiemstra PS, van Krieken JH. Transforming growth factor beta-1 and recruitment of macrophages and mast cells in airways in chronic obstructive pulmonary da Silva ZL. Contractile responses of proximal and distal trachea segments isolated from rats subjected to immunological stimulation: role of connective tissue mast cell. Gen Pharmacol., 1988 May;30 (5), рр. 689. – 95. 17.Judith Black, M.B., B.S., Ph.D. The Role of Mast Cells in the Pathophysiology of Asthma. N Engl J Med, 2002 May; 346, рр. 1742-1743.
18.Kobayashi M, Kume H, Ogume T, Makino Y, Ito Y, Shimokata K. Mast cell tryptase causes homologous desensitization of beta-adrenoreceptors by Ca2+ sensitization in tracheal smooth muscle. Clin Exp.Allergy, 2008 Jan; 38(1), рр.
135-44.
19.Saunders R., Sutcliffe A., Woodman L. et al. The airway smooth muscle CCR3/CCL11 axis is inhibited by mast cells. Allergy, 2008; vol. 63, no. 9, pp.
1148–1155.
20.Woodman L., Siddiqui S., Cruse G.et al. Mast cells promote airway smooth muscle cell differentiation via autocrine up-regulation of TGF-1. Journal of Immunology, 2008; vol. 181, no. 7, pp. 5001–5007.
21.Yang W., Kaur D., Okayama Y. et al. Human lung mast cells adhere to human airway smooth muscle, in part, via tumor suppressor in lung cancer-1.
Journal of Immunology, 2006; vol. 176, no. 2, pp. 1238–1243.
Нурминский1 Г.Н., Баранов2 С.И., Нурминский1,3 В.Н.
Национальный исследовательский Иркутский государственный технический университет Иркутский государственный университет путей сообщения Сибирский институт физиологии и биохимии растений СО РАН
ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДЛЯ АВТОМАТИЗАЦИИ
ОБРАБОТКИ ДАННЫХ ФЛУОРЕСЦЕНТНОЙ МИКРОСКОПИИ
ПРИ ОЦЕНКЕ МИКРОВЯЗКОСТИ БИОЛОГИЧЕСКИХ МЕМБРАН
Биологические мембраны представляют собой сложные высокоорганизованные надмолекулярные структуры, ограничивающие клетки и органеллы, это пленки толщиной 5-10 нм, состоящие главным образом из белков и липидов. Согласно современному представлению концепция строения клеточной мембраны отражает динамическую реструктуризацию с формированием высокоуровневых кластеров. Важной особенностью оказалась возможность образования вокруг определенных белков специфических областей, обогащенных гликосфинголипидами, стеринами и липидами с насыщенными жирными кислотами [1,1]. Эти микродомены липидного бислоя клеточной мембраны, участки плотноупакованных липидов, имеют чуть большую толщину и поэтому как бы плавают на поверхности жидкого фосфолипида.Режим функционирования мембраны сильно зависит от микровязкости липидного бислоя и подвижности фосфолипидных молекул в мембране, фазового состояния мембранных липидов [2,198].
Динамическая подвижность мембранных компонентов связана с их биологическим функциями и является залогом их нормального функционирования [3,82]. В последнее время при изучении мембран все чаще оценивают физическое состояние (измеряют микровязкость – т.е.
вязкость в малых объмах среды) липидной фазы клеточных мембран.
Одним из способов оценки микровязкости биологических мембран является использование флуоресцентных зондов в спектроскопии или микроскопии. При этом об изменении микровязкости липидов в мембранах судят по параметрам флуоресценции липофильных зондов (например, ДФГ, ТМА-ДФГ, лаурдан и др.), включенных в липидный бислой изолированных мембран.
Липидный бислой не является просто вязкой трехмерной жидкокристаллической структурой, а представляет собой жидкую среду с низкой вязкостью, у которой состав и динамические свойства в центральной области сильно отличаются от состава и свойств периферических полярных участков. Вращательная подвижность молекулы зонда в мембране не изотропна, как это имеет место в случае сферических частиц, не обладающих выделенной осью вращения, а до определенной степени ограничено [4,210]. Часто зонды внутри мембраны имеют предпочтительную ориентацию и их движения ограничены определенными рамками. Локализация разных зондов в мембране зависит от их природы, так что, подбирая зонды различной структуры, можно получать информацию от различных участков мембран. Например, зонд может быть связан с белковой молекулой или белковыми агрегатами, или располагаться внутри липидных кластеров, которые могут находиться в различных физических состояниях.
Микровязкость мембраны можно оценить по изменениям спектров флуоресценции (в случае применения зонда лаурдан), а также по степени поляризации (P) флуоресцентного излучения при освещении мембраны поляризованным светом (при использовании зондов АНС, бис-АНС, ДФГ и ТМА-ДФГ и др.).
В первом случае определяют величину генерализованной поляризации (GP) флуоресценции зонда лаурдан. Лаурдан реагирует характерным сдвигом флуоресценции с 440 нм до 490 нм, если молекула зонда окружена молекулами воды, что имеет место в жидкокристаллической фазе липидов, в отличие от более плотноупакованной гелевой фазы [5]. Таким образом, по значениям GP лаурдана можно составить представление о микровязкости мембраны в гидрофильногидрофобной области липидного бислоя. В случае использования зондов АНС, ДФГ, ТМА-ДФГ измеряют их вращательную подвижность внутри липидной фазы мембран по поляризации флуоресценции. Для этого измеряют величину анизотропии флуоресценции зонда.
В исследовании микровязкости мембран с использованием конфокальной микроскопии возникают сложности, связанные с обработкой большого массива данных, получаемых от конфокального микроскопа. Данные представляют собой изображения, отражающие информацию об интенсивности флуоресценции или файл данных с информацией о количестве испускаемых в результате флуоресценции фотонов в каждом пикселе изображения.
Для автоматизации расчетов биофизических параметров при исследовании микровязкости биологических мембран с помощью флуоресцентной микроскопии разработан программный продукт.
Он позволяет выполнять следующее:
Загрузить полученные на микроскопе данные о флуоресценции мембранного препарата и отобразить их как изображения для каждого канала.
Сохранить полученные изображения.
Выбрать необходимые участки для анализа на изображении мембранного препарата.
Проанализировать полученные данные.
Построить гистограмму распределения значений исследуемого параметра (GP или анизотропия).
В ходе разработки была решена проблема с отображением исследуемых данных. Перед обработкой данных производится сведение двух каналов по средству выбора максимального значения в каждой точке по минимальному пределу.
Анализ включает в себя расчет значений GP или анизотропии флуоресценции мембранного зонда по каждому пикселю изображения мембранного препарата, полученного на лазерном сканирующем микроскопе.
Значения генерализованной поляризации (GP) лаурдана рассчитывали по формуле:
где I440 и I490 интенсивность излучения при 440 и 490 нм соответственно.
Значения анизотропии (r) липидного зонда рассчитывали по формуле:
где I|| и I интенсивность испускания, когда регистрирующий поляризатор ориентирован параллельно направлению поляризованного возбуждения, и интенсивность испускания, когда поляризатор перпендикулярен к возбуждению, соответственно, при возбуждении образца вертикально поляризованным светом.
Программа существенно ускоряет обработку данных флуоресцентной микроскопии при изучении микровязкости мембран.
1. Веснина Л.Э. Липидные рафты: роль в регуляции функционального состояния клеточных мембран // Актуальні проблеми сучасної медицини: вісн. Укр. мед. стоматолог. акад., 2013.– Т. 13 (2) – С.
5-10.
2. Антонов В.Ф., Козлова Е.К., Черныш А.М. Физика и биофизика:
учебник.– М.: ГЭОТАР-Медиа, 2013.– 472 с.
3. Болдырев А.А., Кяйвяряйнен Е.И., Илюха В.А. Биомембранология:
Учебное пособие.– Петрозаводск: Изд-во Кар НЦ РАН, 2006.– 226 с.
4. Геннис Р. Биомембраны: Молекулярная структура и функции: Пер.
с англ.– М.: Мир, 1997.– 624 с.
5. Gaus K., Zech T., Harder T. Visualizing membrane microdomains by Laurdan 2-photon microscopy // Mol. Membr. Biol.– 2006.– V. 23(1).– P. 41Биологические науки Волков С.А. - студент ФГБОУ ВПО «ВятГУ», г. Киров Бессолицына Е.А. - доцент каф. Микробиологии, ФГБОУ ВПО «ВятГУ», Столбова Ф.С. - доцент каф. экологии и пчеловодства ФГБОУ ВПО Дармов И.В. - профессор каф. Микробиологии ФГБОУ ВПО «ВятГУ», г.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ УРОВНЯ ЗАРАЖЕННОСТИ КЛЕЩЕЙ
ВОЗБУДИТЕЛЯМИ РОДА
ANAPLASMA В КИРОВСКОЙ ОБЛАСТИ В 2007 – 2013 ГОДАХ Анаплазмоз – трансмиссивная, природноочаговая, инфекционная болезнь крупного и мелкого рогатого скота и филогенетически родственных им диких жвачных (парнокопытных), вызываемая возбудителями порядка Rhickettsiales, семейства Anaplasmatacea, рода Anaplasma. Анаплазмоз вызывают: у крупного рогатого скота и родственных ему диких животных – A. marginale и A. centrale; у овец, коз и родственных им диких животных – A. ovis. Заболевание животных анаплазмозом наблюдают в любое время года. Заболевание протекает остро, подостро, хронически с переходом в длительное (практически пожизненное) анаплазмоносительство и сопровождается глубокой анемией аутоиммунной природы, лихорадкой постоянного или перемежающегося типа, рецидивами, расстройством работы сердца, органов дыхания и желудочно-кишечного тракта с последующим истощением и гибелью животного.Наличие возбудителей анаплазмоза чаще всего обнаруживается при исследовании мазков крови, окрашенных по Романовскому-Гимзе, обнаруживают круглые включения величиной 0,2-1,2 мкм темно фиолетового цвета. Располагаются в эритроцитах (преимущественно на периферии, иногда ближе к центру). В одном эритроците может быть от одного до четырех включений. Пораженность эритроцитов составляет 3иногда до 80% [3, 245]. По морфологии анаплазмы в световом микроскопе напоминает кокковидные формы риккетсий. Анаплазмы, как и риккетсии, являются внутриклеточными паразитами, размножаются в цитоплазме эндотелиальных и мезотелиальных клеток [1, 3–8].
распространенных на земном шаре, обусловливает широкий ареал возбудителей [2, 83].
Хотя впервые анаплазмоз был обнаружен у сельскохозяйственных животных, в последнее время все чаще появляются сообщения о заболевании анаплазмозом домашних животных, таких как собаки и кошки. Так как эти животные тесно взаимодействуют с человеком, высок риск передачи заболевания. Таким образом, возрастает роль своевременного и быстрого определения зараженности домашних животных [7]. Выявлены случаи заболевания анаплазомозом человека [8, 107].
Целью данного исследования является определение процента зараженности клещей бактериями рода Anaplasma, собранных на территории Кировской области, с помощью метода ПЦР. Данный метод является точным, быстрым и относительно дешевым, что обуславливает возможность его широкого применения в клинической и ветеринарной практике.
Нами были исследованы клещи видов Ixodes persulcatus и Dermacentor reticulatus, наиболее широко распространенных в Кировской области. Сбор клещей проводили с растительного покрова на движущегося учетчика и флаг или волокушу из вафельной ткани размером 60х100 см [4, 154], а также с людей и домашних животных (собак, кошек). Клещи были собраны в период с 2007 по 2013 годы в различных районах Кировской области.
Идентификацию клещей, выделенных из природных источников, проводили по определительным таблицам Н.А Филипповой [5, 39].
Для идентификации бактерий рода Anaplasma был применен метод ПЦР, последовательности ДНК возбудителей были найдены в базе данных NCBI. [9] Затем были подобраны специфические пары праймеров для постановки реакции. Суммарную ДНК экстрагировали с помощью гуанидинтиоизоцианатного метода [6, 420] из клещей, фиксированных в 70% этиловом спирте.
полиакриламидном геле, гель окрашивали бромистым этидием [6, 420].
По результатам исследования процент зараженности в 2007 году составил 50% (1 из 2), в 2008 – 17,8% (8 из 45), в 2009 – 20% (1 из 5), в 2010 –4% (1 из 25), в 2011 – 25,4% (15 из 59), в 2012 – 16,9% (11 из 65), в 2013 – 20,3% (12 из 59). Больший процент зараженности в 2007 году можно объяснить малой выборкой, так же как и процент зараженности в 2009 году. Также, низкий процент зараженности в 2010 году можно объяснить аномально жаркой погодой, которая угнетающе действовала на клещей. Вместе с тем, можно проследить постепенное повышение процента зараженности клещей возбудителями рода Anaplasma.
По районам Кировской области зараженность клещей анаплазмами распределилась следующим образом: наибольший процент зараженности в Кирово – Чепецкий районе – 42,9% (3 из 7); затем идут: г. Киров – 40,7% (11 из 27), Фаленский – 33,3% (1 из 3), Котельнический – 28,6% (6 из 21), Слободской – 26,7% (8 из 30), Советский – 22,2% (2 из 9), Зуевский – 22,2% (4 из 18), Оричевский – 15,7% (8 из 51), Кильмезьский – 14,3% (1 из 7), Тужнинский – 8,9% (4 из 45) Юрьянский – 5,9% (1 из 17). Средняя зараженность клещей вида Ixodes persulcatus составляет 22%, клещей вида Dermacentor reticulatus – 4,25%.
Таким образом, исследование клещей на предмет носительства анаплазм является важным исследованием, позволяющим контролировать распространение заболевания. Кроме того, предложенная методика ПЦР является быстрой и относительно недорогой, что является немаловажным при широком использовании.
1. Ананьев О. П., Сулейменов Т. Т. Получение растворимых антигенов A.
оvis различными методами // Эпизоотология, иммунитет, диагностика и химиопрофилактика паразитов сельскохозяйственных животных в Казахстане. Алма-Ата, 1984. – с. 3–8.
2. Бондаренко А.Л. Клещевой энцефалит: учебное пособие для студентов медицинских ВУЗов/ А.Л. Бондаренко, Е.О. Утенкова, И.В. Зыкова, Л.В.
Опарина// Киров: Кировская государственная медицинская академия. – 2005. – с. 83.
3. Дзасохов Г.С. Диагностика протозойных болезней животных. М.:
Сельхозгиз, 1959 – с. 245.
4. Иерусалимский А.П. Клещевой энцефалит/ Иерусалимский А.П.// Руководство для врачей. – Новосибирск, 2001 – с. 154.
5. Рудакова С.А. Иксодовые клещевые боррелиозы в Западной Сибири (этиология, эпидемиология, клиника, диагностика, лечение и профилактика): / Рудакова С.А., Оберт А.С., Дроздов В.Н... Пособие для врачей. – Омск.: «ЦИО», 2004. – с. 39.
6. Филиппова Н.А. Таежный клещ Ixodes persulcatus Schulze (Acrana, Ixodidae): морфология, систематика, экология, медицинское значение / Филиппова Н.А. – Ленинград: Наука, 1985. – с. 420.
7. Ehrlichiosis, Babesiosis, Anaplasmosis and Hepatozoonosis in Dogs from St.
Kitts, West Indies. Patrick J. Kelly, Chuanling Xu, Helene Lucas, Amanda Loftis, Jamie Abete1, Frank Zeoli1, Audrey Stevens, Kirsten Jaegersen, Kate Ackerson, April Gessner, Bernhard Kaltenboeck, Chengming Wang. / PLOS ONE, January 2013,Volume 8, Issue 1, e53450] 8. К.А. Куликова, О.Ю. Леонтьева, Т.М. Веселова, Л.В. Вепрева
КЛИНИЧЕСКИЙ СЛУЧАЙ ГРАНУЛОЦИТАРНОГО АНАПЛАЗМОЗА
ЧЕЛОВЕКА НА ТЕРРИТОРИИ АРХАНГЕЛЬСКОЙ ОБЛАСТИ //
ЖУРНАЛ ИНФЕКТОЛОГИИ – 2012, Том 4, № 3 стр. 107 - 9. PubMed [Электронный ресурс] // The National Center for Biotechnology URL: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/ кандидат геолого-минералогических наук, [email protected] Геологический институт СО РАН, г. Улан-Удэ Бурятский государственный университет, г. Улан-УдэТУНКИНСКАЯ РИФТОВАЯ ВПАДИНА В НЕОПЛЕЙСТОЦЕНЕ:
ГЕОЛОГИЯ И ИСТОРИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ОСАДОЧНЫХ ТОЛЩ
Юго-западная часть Байкальской рифтовой зоны представлена Тункинской системой рифтовых впадин, состоящей из шести отдельных, слегка овальных в плане долин, отделенных одна от другой цокольными горными перемычками. В геологическом плане наиболее интересна собственно Тункинская котловина, соответствующая максимальному расширению всей структуры и занимающая центральное положение.Днище котловины состоит из пологонаклонных предгорных волнообразных пролювиальных равнин, развитых вдоль подножий хребтов Тункинские Гольцы и Хамар-Дабан, аллювиального комплекса р. Иркут, а также куполообразного песчаного массива Бадар.
Отложения неоплейстоценового аллювиального террасового комплекса р. Иркут характеризуются широким разнообразием литологического спектра – от крупных алевритов (средневзвешенный размер частиц, x=0.04 мм) до крупных галечников (x=53.4) с общим преобладанием песчаных размерностей, где доминируют мелко- (x=0.2) и среднезернистые (x=0.3) пески. Набор текстурно-структурных признаков (преобладание горизонтальной и косой слоистости, хорошая сортированность осадков, небольшая асимметрия распределения в сторону крупных частиц, форма кумулятивных кривых механического состава и наличие на них двух точек перегиба), безусловно, свидетельствует об отложении таких песков в крупном водном бассейне. Подтверждением этому являются показатели коэффициента вариации, принадлежащие полю значений от 0.4 до 2.0, что соответствует турбулентным речным и донным течениям с сезонными колебаниями водности.
По палеопотамологическим данным ввиду общего преобладания в руслоформирующих фракциях мелко-среднезернистых песков, становится очевидным основной способ транспортировки частиц путем сальтации, а также переносом мелкого субстрата во взвешенном состоянии. Исходя из высокого суммарного процента песчаных фракций (до 90%) и диапазона зерен, отложение происходило в прибрежной полосе акватории озерных проточных водоемов. Впадающие в озера реки (ввиду подпора) имели малые уклоны палеорусел (в среднем от 1 до 5 м/км), в меженный период скорость течения их была относительно небольшой (0.4–0.6 м/с).
Максимальные глубины достигали на перекатах 1 м. По вычисленным значениям числа Фруда (Fr=0.05–0.2) данные водотоки имели равнинный, а также полугорный с развитыми аккумулятивными формами типы палеорусел с площадью водосбора >100 км 2. Вместе с тем, для песчаных толщ характерно также некоторое количество тонкозернистых песков и алевритов (x=0.04–0.06) с неотчетливой горизонтальной слоистостью, накопление которых могло осуществляться в стационарной среде с субламинарным режимом осаждения при критических минимальных скоростях движения наносов (0.26 м/с) в относительно более глубокой части (10–12 м) озерного водоема.
Таким образом, по фациально-генетической природе изучаемые отложения относятся к водному парагенетическому ряду: 1) русловым и пойменным фациям речной макрофации, формировавшимся в умеренно турбулентных однонаправленных потоках со значительной длиной сальтационной транспортировки; 2) озерным пескам области малой волновой переработки и ламинарно-слаботурбулентного придонного течения с переносом во взвешенном состоянии (береговые и прибрежные фации лимнической макрофации).
Песчаный массив Бадар расположен в центральной части Тункинской депрессии и состоит из субгоризонтальных тонкослоистых мелкозернистых (x=0.12–0.2) и средне-мелкозернистых (x=0.23–0.35) псаммитов с немногочисленными линзовидными прослоями крупногрубозернистого песка и мелкого гравия. Согласно коэффициенту сортировки Траска (S0=1.30–1.76) и стандартному отклонению (=0.06– 0.23) отложения особенно хорошо, совершенно и очень хорошо сортированы, асимметричны (Sk0) со сдвинутой модой в сторону крупных частиц (относительно высокая энергетика среды седиментации).
Параметры коэффициента вариации осадков (=0.27–0.80) определяют аквальный характер бассейна седиментации.
Минимальные значения скоростей сдвига водного потока, при которых отложения начинали перемещаться, составляли 0.27–0.35 м/с, новая их аккумуляция наступала с уменьшением придонной скорости до 0.17–0.21 м/с. Глубины палеопотоков, изменялись от 0.3–1.1 м в меженный период до 0.9–2.2 м в момент полного заполнения водой русел в одних и тех же точках. Ширина потоков варьировала уже в более значительных пределах – от 6 до 36 м. Полученные нами поверхностные скорости потоков равны 0.3–0.45 м/с.
Для разреза характерно наличие пологой слоистости, что подтверждается вычисленными значениями универсального критерия Ляпина (>0.2), являющегося показателем грядового перемещения наносов на дне потока, и, как следствие, – подтверждением наклонной слоистости в отложениях. При этом на дне могли возникать мелкогрядовые подвижные формы руслового рельефа высотой до 0.16 м, длиной до 2 м и скоростью перемещения 0.10–0.16 мм/с. Учитывая зависимость между высотой гряд и показателем порядка потока (номограмма Ржаницына), такие русла соответствуют VI–VII порядку, что совпадает с современным порядком р.
Иркут. Продольные уклоны палеорусел составляли 0.2–0.4 м/км. Значения числа Лохтина (1.5–2.0) свидетельствуют о приближении исследуемой водной системы к конечному водоему (придельтовые условия).
Коэффициент шероховатости описывает подобные потоки как естественные постоянные русла равнинного типа в благоприятных условиях состояния ложа и свободного течения воды. Равнинный тип русла подтверждает и число Фруда (Fr 4 л/мин и МАС 2,5-3%) в сочетании с внутривенным введением фентанила 0,005 мкг/кг, миорелаксация эсмерон 0,6 мг/кг. Поддержание анестезии низко-поточным методом ингаляции севофлюрана (газоток 2 л\мин и МАС 1-1,5%), фентанил 0,003-0,001 мг/кг. При использовании фентанила в нагрузочной дозе 0,005 мг/кг у пациентов обоих групп не отмечалось угнетение гемодинамических показателей (брадикардия, гипотония). Выполнялась назотрахеальная интубация, так как укладка пациентов требует сгибания шеи и возникает опасность дислокации эндотрахеальной трубки во время антибиотикопрофилактики использовался цефазолин в дозе 50-100 мг/ кг в\в за 30 мин до разреза. В качестве венозного доступа использовалась центральная вена (v.jugularis interna dextrae, v. subclavia dextrae) под УЗИ контролем («Siemens ACUSON Cyprees», USA), без технических трудностей. Восполнение кровопотери осуществлялось путем нормоволемической гемодиллюции совместно с гемотрансфузией (при кровопотери более 10% от ОЦК), также использовались препараты для коррекции гемостаза (транексам 10 мг\кг, ЕАКК 5% 2-5 мл\кг и т.д). Объм инфузии рассчитывался как 6-8 мл/кг/час. Объем донорской крови рассчитывался как 10-15 мл/кг, скорость введения 10 мл/ч. Экстубация выполнялась по общим критериям, через два часа пробное кормление ребенка. У пациентов группы сравнения обеспечивалась более высокая управляемость проводимого анестезиологического пособия, то есть при необходимости можно углубить анестезию или, наоборот, сделать ее более поверхностной. После прекращения подачи севофлюрана происходила быстрое пробуждение больного, что является положительным аспектом их действия. Экстубация у пациентов этой группы через 1±0,5 час, перевод в профильное отделение через 2±0,9 час. У пациентов контрольной группы экстубация происходила через 3,5±0,5 час, перевод в профильное отделение осуществлялось через 6±0,9 час.
Таким образом при использовании ингаляционной анестезии севофлюраном обеспечивается высокая управляемость проводимого анестезиологического пособия. Сочетание с адекватными дозами фентанила и BIS мониторингом, снижает потребность в миорелаксантах и предотвращает преждевременное пробуждение пациента.
магистрант, к.м.н., доцент, к.м.н., и.о. доцента Южно-Казахстанская государственная фармацевтическая академия
МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ВНУТРЕННИХ ОРГАНОВ
ПРИ СИНДРОМЕ ВНЕЗАПНОЙ СМЕРТИ МЛАДЕНЦЕВ
Сложно найти более тяжелую ситуацию, чем смерть маленького ребенка, наступившая совершенно внезапно, во сне, без предшествующих болезней, тяжелых травм и вообще без видимых причин. Государственная статистика большинства стран фиксирует много случаев детей грудного возраста, при которых отсутствуют анамнез и патоморфологические изменения, способные убедительно объяснить причину смерти. Эта ситуация классифицируется как синдром внезапной смерти младенцев (СВСМ)[1, 5; 2,7; 4,384].Такое внимание медицины к данной проблеме не случайно. В США синдром внезапной смерти младенцев входит в тройку причин младенческой смертности после перинатальных состояний и врожденных аномалий. Наиболее высокие показатели зарегистрированы в Новой Зеландии, Австралии, Великобритании, доля этого синдрома в структуре младенческой смертности составляет от 15 до 33%.[5, 13]. Достоверные данные по странам СНГ отсутствуют.
Изучение, выявление специфичных для СВСМ признаков и анализ морфологических особенностей органов и систем умерших детей от СВСМ.
Материалы и методы Для достижения поставленной цели нами исследовано 30 случаев смерти младенцев с патологоанатомическим заключением «синдром внезапной смерти младенцев». Данные макроскопического и гистологического исследования органов были получены на основе анализа актов судебно-медицинской экспертизы Южно-Казахстанского бюро судебно-медицинской экспертизы.
Результаты исследования Наиболее часто случаи СВСМ происходили в период с октября по март. Преобладали лица мужского пола (соотношение 18:12). Смерть чаще наступала в ночное время суток. У 70% (21 чел.) смерть наступила ночью во время сна, у 20% (6 чел.) – утром, у 10% (3 чел.) – днем. Все дети были обнаружены мертвыми в кровати или коляске. Исключались случаи насильственной смерти и смерть от закрытия дыхательных путей пеленками, предметами одежды и другими предметами.
Во время внешнего осмотра грудных детей, умерших от СВСМ, на месте происшествия и в секционном зале не выявлялись определенные признаки, которые бы позволили определить причину смерти. Чаще всего имели место ярко выраженные трупные пятна сине-фиолетового цвета, отчетливый цианоз ногтей и губ, являющихся морфологическими признаками быстро наступившей смерти. Умершие были правильного телосложения с отсутствием грубых пороков развития.
свидетельствовало о наличии определенных изменений на макроскопическом и микроскопическом уровнях.
При макроскопическом исследовании в сердце грудных детей, умерших вследствие СВСМ не выявлено. В 53,3% случаев обнаруживались мелкоточечные субэпикардиальные петехии, которые являются признаком гипоксии, имевшей место в агональном периоде. Во всех случаях наблюдалось расширение правого желудочка, в то время как левый был пуст или почти пуст.
Головной мозг был сформирован правильно у всех умерших детей. В большинстве случаев (84%) отмечались отек и набухание головного мозга.
В стволе головного мозга обнаруживались признаки глиоза.
Выявление глиоза ствола головного мозга у погибших от СВСМ детей описывалось исследователями [4, 386], которые относили глиоз ствола головного мозга к так называемым «тканевым маркерам хронической гипоксии»
При макроскопическом исследовании были видны признаки отека легких. Во время гистологического исследования наблюдались участки нормальных легких, участки отека и эмфиземы. Отек легких сопровождался десквамацией альвеолярного эпителия, а в периваскулярных и перибронхиальных зонах у детей первого года жизни часто (в 70%) наблюдалась лимфоидная инфильтрация как проявление напряженного иммунитета.
Слизистая оболочка трахеи и бронхов в 16,6% имела признаки аутолиза, в подслизистом слое проявлялись признаки умеренной лейкоцитарной инфильтрации. Сосуды трахеи и бронхов полнокровные, что является проявлением общего венозного полнокровия.
В 13,3% в просвете верхних дыхательных путей обнаруживалось небольшое количество желудочного содержимого, что сочеталось с переполнением желудка. Этот факт подтверждает мысль о том, что имела место «посмертная рвота Тимус имел сходную морфологическую структуру – дольчатое строение, окружен тонкой фиброзной капсулой с хорошо развитой сосудистой сетью. В 90% отмечалась незначительная тимомегалия за счет акцидентальной трансформации тимуса. Местами были видны единичные мелкие тельца Гассаля.
В печени определялись макроскопичесие признаки полнокровия и микроскопические признаки дистрофических изменений гепатоцитов у 30% умерших детей. В 63,3% наблюдались очаги экстрамедуллярного кроветворения.
Надпочечники у грудных детей, погибших вследствие СВСМ имели листовидную форму без ярко выраженных макроскопических изменений.
Во время гистологического исследования было заметно отчетливое полнокровие. В 16,6% наблюдались признаки гиперплазии хромаффинной ткани.
Макроскопические изменения в почках погибших от СВСМ были незаметны. Микроскопическое исследование выявило дистрофические изменения эпителия извитых канальцев почек (от незначительных до существенных). В 43% наблюдались признаки недоразвития нефронов или клубочков.
Селезенка имела мелкие и немногочисленные фолликулы без герминативных центров. В 56,6% случаев наблюдалась незначительная гипоплазия селезенки.
1. Патоморфологическое исследование свидетельствует о том, что СВСМ имеет некоторые морфологические особенности: диапедезные кровоизлияния в тканях, признаки гипоплазии в отдельных органах, относительно выраженную клеточную реакцию в органах и тканях.
2. Макро-и микроскопические данные выявили «тканевые маркеры хронической гипоксии»: глиоз ствола головного мозга, гипоплазию надпочечников, персистирующий гемопоэз в печени.
3. Частое выявление экстрамедуллярного гемопоэза и крупного тимуса у погибших от СВСМ детей являются признаками задержки темпов развития ребенка.
1. Альтхофф Х. Синдром внезапной смерти у детей грудного и раннео возраста: Пер.с англ. – М.:Медицина, 1983. – 144 с.
2. Воронцов И.М., Кельмансон И.А., Цинзерлинг А.В. Синдром внезапной смерти у грудных детей. СПб.: Специальная литература, 1997. – 220 с.
3. Зубов Л.А., Богданов Ю.М., Вальков А.Ю. Синдром внезапной детской смерти // Экология человека. – 2004. – №1. –С.22-29.
4. Ивановская Т.Е, Леонова Л.В. Патологическая анатомия болезней плода и ребенка. – 1989. – Т.2. – С.384-387.
5. Mitchell E.A., Stewart A.W., Scragg R. et al.Ethnic differences in mortality from sudden infant death syndrome in New Zealand// BMJ. – 1993/ - Vol.306/ P.13-16.
Ткаченко И.М., Демьяненко С.А., Данильченко С.И., Кайдашев И.П.
Ткаченко И.М. - д.мед.н., доцент кафедры ВГУЗУ «Украинская медицинская стоматологическая академия», г. Полтава Демьяненко С.А. - д.мед.н., заведующая кафедры Крымского государственного медицинского университета им. С.И. Георгиевского, г. Симферополь Данильченко С.И. - к.мед.н., доцент кафедры ВГУЗУ «Украинская медицинская стоматологическая академия», г. Полтава Кайдашев И.П. – д.мед.н., профессор, заведующий кафедры кафедры ВГУЗУ «Украинская медицинская стоматологическая академия», г.
Полтава
ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СИНТЕЗИРОВАННЫХ
НАНОЧАСТИЦ ГИДРОКСИЛАПАТИТА СТРОНЦИЯ ДЛЯ
ПРОФИЛАКТИКИ И ЛЕЧЕНИЯ ПОВЫШЕННОЙ СТИРАЕМОСТИ
ЗУБОВ EX VIVO
На сегодняшний день большое внимание в мире стоматологии уделяется возможности восстановления структуры эмали, которая утеряна за счет функции, а также профилактике ее потери или приостановке патологического процесса, на уровне его обнаружения.Наиболее часто для этого применяют различные стоматологические пломбировочные материалы которые обладают повышенной прочностью и адгезией к тканям зуба. Но применение данных материалов требует предварительной подготовки эмали и дентина в виде препарирования, что нарушает целостность зуба, что в целях профилактики не является достаточно обоснованным.
В связи с этим становится актуальным вопрос о возможности создания специальных соединений, которые имели бы возможность повысить резистентность эмали к механическим нагрузкам не нарушая целостности эмали на этапах первичной профилактики.
экспериментальных условиях, биомиметического роста кристаллов на поверхности зуба при различных способах его обработки. Основная трудность заключается в невозможности соединения и проникновения предлагаемых материалов в эмаль с целью упрочнения последней [1,2,3].
Поэтому, в качестве материала для лечения повышенной стираемости зубов мы предлагаем использовать наночастицы.
Уменьшение частиц до нанометровых размеров приводит к проявлению в них так называемых «квантовых размерных эффектов». Новые возможности материала обусловлены как особенностями отдельных частиц, так и коллективными действиями, которые зависят от характера взаимодействия между ними и исследуемого образца.
Оценивая микроэлементы, которые мы имеем возможность применять в стоматологической практике, мы обратили свое внимание на такой элемент, как стронций. Стронций является активным агентом для повышения плотности зубной эмали. Довольно часто соли стронция используют в качестве компонентов зубных паст и ополаскивателей полости рта. Установлена прямая связь между возрастом, повышенной стираемостью, обменом стронция в зубах и проникновения его из слюнных желез. Эту особенность стронция используют в синтезе новых лекарственных веществ на основе стронция ранелата, который стимулирует образование кости в культуре костной ткани, а также репликацию предшественников остеобластов и синтез коллагена в культуре костных клеток [4,5].
Учитывая, что при получении наночастиц стронция на основе гидроксилапатита мы можем получить структуру с новыми, положительными для нас свойствами, данное направление разработок можно считать актуальным. Наночастицы, производные стронция и родственные ионам кальция, по нашему мнению, могут абсорбироваться на поверхности апатита или замещать данным анионом фосфат или гидроксид-ион в решетке гидроксиапатита, а также встраиваться в эмалевые призмы[6].
Целью работы было создание производных солей стронция, имеющих различную структуру наночастиц со способностью интеграции в эмалевый слой для изменения свойств эмали зубов.
Методы исследования. Прототипом получения наночастиц стронция стала работа Ю.Д. Третьякова (2007) по методике химического синтеза наночастиц с гидроксилапатитом кальция. В качестве стронций содержащей соли в нашей работе были использованы нитрат, хлорид и ацетат стронция [7].
Предложенный способ получения наночастиц гидроксилапатита стронция Sr10(PO4)6(OH)2 для профилактики и лечения повышенной стираемости зубов выполняют следующим образом по схеме:
10SrХ2 + 6К2НРО4 + 8KOH = Sr10(РО4) 6(ОН)2 +20КВ + 6Н2О Полученный осадок растирали в агатовой ступке. Для перевода остатков аморфной фазы гидроксилапатита стронция в кристаллическую, порошок выжигали в муфельной печи при температуре 500°С в течение часов. Количество исходных веществ рассчитывали исходя из соотношения V (Sr) / V (P) = 1,67.
Для установления фазового состава полученного порошка проводили рентгенографическое исследование на дифрактометре ДРОН - 7М при условиях: Cu Ka, U = 30kV, I = 20 mA, 2Q = 0,004 град, D = 3 сек. По данным рентгенофазового анализа при синтезе гидроксилапатита из разных стронциевых солей во всех случаях получали в качестве основного продукта SrГАП.
В зависимости от методики получения наночастиц и их производной форма их также отличалась.
Для исследования свойств полученных наночастиц было исследовано 14 зубов с повышенным типом истирания твердых тканей, удаленных по ортопедическим и ортодонтическим показаниям у пациентов от 25 до 45 лет. Все исследования проводились после одобрения комиссии по биоэтике при Украинской медицинской стоматологической академии.
Исследования проводились с помощью растрового электронного микроскопа (SEM) "Mira 3 LMU» («Tescan», Чехия) с максимальным разрешением 1 нм и максимальным увеличением 1000000. Элементный состав локального участка определялся с помощью энергодисперсионного спектрометра X-max 80mm2 (Oxford Instruments, Великобритания), который был интегрирован в растровый электронный микроскоп.
Предложенная система исследования позволила определить микроструктуру эмали без традиционной для образцов-диэлектриков процедуры покрытия поверхности тонким слоем проводящего материала.
Результаты. Выбор данных анионов объясняется довольно значительной растворимостью их в воде. Нитратный анион можно отнести к не модифицированным анионам, так как он не имеет возможности встраиваться в структуру гидроксиалпатита и не склонен к гидролизу.
Вопреки этому, ацетатный ион гидролизуется и уменьшает кислотность среды, связывает ионы стронция с образованием ионного ассоциата (ионные пары). Хлорид-ион считается модифицирующим и имеет возможность замещать гидроксильные группы в кристаллах гидроксилапатита с образованием стронциевого хлорапатита.
Таким образом были синтезированы порошки гидроксилапатита с размерами первичных наночастиц 19,8 - 25 нм и с высокой степенью агрегации. Обращает на себя внимание разница в морфологии кристаллов стронциевого гидроксилапатита, полученного из нитрата стронция и других солей стронция предложенным способом. Она меняется в зависимости от природы исходных анионов стронциевых солей (хлорид, нитрат, ацетат): пластинки, иглы и равноосные частицы, что можно объяснить различными видами взаимодействия анионов исходных солей с гидроксилапатитом и возможностью вступать во взаимосвязи с эмалью зубов (рис.1,2,3). В эксперименте, после протравливания поверхности эмали и нанесения на ее поверхность разновидностей стронциевого апатита, доказано проникновение наночастиц внутрь эмалевых призм, что подтверждается данными точечного микроэлементного анализа.
Выводы. Впервые синтезированы наночастицы на основе кальциевого гидроксилапатита для профилактики и лечения повышенной стираемости твердых тканей зубов на что получен Декларационный патент Украины.. Включение в структуру кальциевого гидроксилапатита, которым представлена эмаль зуба, наночастиц из стронция позволит повысить плотность эмали и изменить ее химические характеристики за счет увеличения количества стронция в эмали как на этапах профилактики повышенной стираемости так и на этапах лечебных мероприятий, которые в состоянии, по нашему мнению, повысить резистентность эмали к повышенным функциональным нагрузкам.
1. Орловский В. П. Гидроксиапатитовая структура. / Орловский В. П., Суханова Г. Е., Ежова Ж. А., Родичева Г. В. Журнал Всесоюзного химического общества, 1991. Том XXXVI. №6. - с. 683-689.
2. Гусев А. И. Наннокристаллические материалы / А.И. Гусев, А.А.
Ремпель. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2000. – 224 с.
3. Николаенко С.А. Исследование биомиметического формирования апатита но поверхности дентина / С.А. Николаенко, У. Лобауэр, М.
Ципперле // Стоматология. - №6. – 2007. – С. 20-25.
4. Gleiter H. Nanostruct. Mater. / H. Gleiter – 1992. – V. 1. – Р. 1. Siegel R.W. Nanostruct. Mater. / R.W. Siegel – 1993. - V. 3. – № 1-6. - Р. 1.
5. Liu H., Hu D. Efficacy of a commercial dentifrice containing 2% strontium chloride and 5% potassium nitrate for dentin hypersensitivity: a 3-day clinical study in adults in China. - Clin Ther. 2012 Mar;34(3):614Epub 2012 Mar 3.PMID:22385928 [PubMed - in process].
6. Markowitz K. The original desensitizers: strontium and potassium salts. / Markowitz K. // J Clin Dent. 2009;20(5):145-51. PMID: [PubMed - indexed for MEDLINE] 7. Третьяков Ю.Д. Влияние анионов NO-3, CH3COO-, Cl- на морфологию кристаллов гидроксилапатита кальция / Ю.Д.
Третьяков, А.А. Степук, А.Г. Вересов // Доклады академии наук.Т.412. - №2. – С. 211-215.
Рис. 1. Микрофотография наночастиц кристалов стронциевого гидроксилаппатита полученного методом осаждения из хлорида стронция Рис. 2. Микрофотография наночастиц кристалов стронциевого гидроксилаппатита полученного методом осаждения из нитрата стронция Рис. 3. Микрофотография наночастиц кристалов стронциевого гидроксилаппатита полученного методом осаждения ОЕДФ *Бриль Е.А., **Смирнова Я.В., ***Бриль В.И.
заведующая кафедрой-клиникой стоматологии стоматологии детского возраста и ортодонтии, Красноярский государственный медицинский университет
РАСПРОСТРАНЕННОСТЬ ЗУБОЧЕЛЮСТНЫХ АНОМАЛИЙ
И ДЕФОРМАЦИЙ У ДЕТЕЙ Г. КРАСНОЯРСКА
Зубочелюстные аномалии и деформации (ЗЧАД) у детей имеют высокую распространенность и весьма разнообразны по своим клиническим проявлениям [1, 92; 4, 68; 2, 28]. Данные о распространенности и структуре ЗЧАД определяют показания к лечению и объем лечебно-профилактических мероприятий [3, 212]. Характер и вид ЗЧАД во многом зависят от этиологического фактора, вызвавшего данное нарушение зубочелюстной системы.В процессе изучения частоты возникновения болезней зубочелюстной системы среди детей и подростков, рядом авторов было выявлено, что с возрастом меняется как количество, так и вид ЗЧАД [3, 213]. Одновременно с данным процессом увеличивается и доля патологических состояний зубочелюстной системы, приходящейся на каждый этиологический фактор.
Следовательно ранняя диагностика зубочелюстных аномалий у условно здоровых детей имеет важное значение в связи с возвращением к диспансеризации детского населения и возможностью ортодонтической коррекции ЗЧАД у детей и подростков на всех этапах формирования прикуса.
Цель исследования. Повышение эффективности лечебнопрофилактической работы врачей-ортодонтов у условно здоровых детей г. Красноярска.
Материалы и методы исследования. С целью изучения распространенности и структуры зубочелюстных аномалий и деформаций мы обследовали 1479 условно здоровых детей (детей 1-2 группы здоровья), проживающих с момента рождения в г. Красноярска.
Определение стоматологического статуса обследуемых детей и подростков проводили методами: клиническими (опрос, осмотр, проведение клинических функциональных проб), рентгенологическими и антропометрическими.
Результаты исследования. Наше исследование показало, что в период сформированного временного прикуса, показатель распространенности зубочелюстных аномалий и деформаций составил 31,83±2,44%.
распространенности было достоверно выше и составило 40,45±2,66%
«