Том 40, № 2 (2023)

Рассмотрено влияние наночастиц перфторуглеродов (ПФУ) на функционирование клеток крови. Показано, что эмульгированные наночастицы ПФУ в малых объемах влияют на газотранспортную функцию крови, увеличивая скорость диффузии кислорода от эритроцитов к тканям. Обнаружено, что наночастицы ПФУ оказывают влияние и на состояние клеток крови (эритроциты, лейкоциты, тромбоциты) дозозависимым способом. Предполагается, что в зависимости от дозы эмульсии, т.е. плотности наночастиц в окружающем пространстве клеток, реакция рецепторного аппарата может вызвать активацию или ухудшение их функционирования.

В работе исследованы процессы электронного транспорта в хлоропластах двух контрастных видов традесканции, теневыносливого вида Tradescantia fluminensis и светолюбивого вида T. sillamontana, выращенных в условиях умеренной или сильной освещенности. В качестве показателей, отражающих фотохимическую активность фотосистемы 2 (ФС2), использовали параметры быстрой (OJIP-тест) и медленной индукции флуоресценции (МИФ) хлорофилла а в хлоропластах in vivo и in situ. По кинетике МИФ определяли коэффициент нефотохимического тушения флуоресценции хлорофилла а, обеспечивающего защиту фотосинтетического аппарата от светового стресса. За функционированием фотосистемы 1 (ФС1) следили по кинетике фотоиндуцированных изменений редокс-состояния Р₇₀₀ – реакционного центра ФС1, регистрируемой методом электронного парамагнитного резонанса. Показано существенное различие в динамике изменений фотосинтетических показателей теневыносливого и светолюбивого видов традесканции в условиях длительной акклимации растений (до 5 месяцев) к умеренной (50–125 мкмоль фотонов м⁻² c⁻¹) или сильной (850–1000 мкмоль фотонов м⁻² c⁻¹) освещенности фотосинтетически активным белым светом. У светолюбивого вида T. sillamontana фотосинтетические показатели хлоропластов при акклимации растений к умеренному и к сильному свету изменялись незначительно. Фотосинтетические характеристики листьев теневыносливого вида T. fluminenesis чувствительны к условиям освещения, что свидетельствует об ослаблении фотохимической активности при повышении интенсивности света при акклимации растений. Эффект ослабления фотосинтетических показателей листьев был обратимым – параметры флуоресценции возвращались к исходному уровню после ослабления света.

Одним из ключевых рецепторов на поверхности тромбоцитов является гликопротеин VI (GPVI) – рецептор к белку межклеточного матрикса коллагену. GPVI запускает каскад тирозинкиназной сигнализации в тромбоцитах, инициируя кальциевую сигнализацию через фосфолипазу Сγ2 (PLCγ2), а также активацию фосфоинозитид-3-киназ (PI3K) и генерацию PIP₃. Ранее нашей группой было продемонстрировано, что среди здоровых доноров наблюдается более чем двукратная вариабельность по ответам тромбоцитов на активацию через рецептор GPVI. В представленной работе предлагается компьютерная модель активации тромбоцитов через рецептор GPVI для объяснения данного явления. Настоящая модель представляет собой систему обыкновенных дифференциальных уравнений, интегрируемых методом LSODA. Уравнения модели были выведены на основе ранее опубликованной модели активации тромбоцитов через рецептор CLEC-2. С помощью разработанной модели была предсказана монотонная зависимость степени активации тромбоцита от количества рецепторов GPVI. Анализ чувствительности модели к ее параметрам показал, что ответ тромбоцита на активацию через GPVI лимитируется количеством рецепторов GPVI, а также каталитическими параметрами тирозинкиназ, при этом двукрат ного изменения количества рецепторов достаточно для объяснения наблюдаемого феномена. Таким образом, теоретически было предсказано, что вариабельность кальциевых ответов тромбоцитов на их стимуляцию через рецептор GPVI может определяться вариабельностью количества рецепторов GPVI на поверхности тромбоцитов здоровых доноров.

Данная работа направлена на получение ряда катионных амфифилов на основе аминокислотных производных диэтаноламина как потенциально мембрано-активных антибактериальных агентов. Разработанные соединения содержат два остатка аминокислот в полярном блоке и различаются длиной алифатических цепей в гидрофобном домене. Амфифилы получены в препаративных количествах, достаточных для подтверждения их структур и проведения исследования антибактериальной активности. Синтезированные образцы на основе β-Ala (4c) и гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК) (4d) с алифатической цепью С12 в гидрофобном домене проявили перспективный для дальнейших исследований уровень антимикробной активности (МИК, 1 мкг/мл) в отношении грамположительных (Bacillus subtilis) и грамотрицательных (Escherichia coli) бактерий. Амфифилы, содержащие ароматические аминокислоты L-Phe (6а) и L-Trp (6b) в полярной головной группе и углеводородную цепь С8, активны в отношении бактерий B. subtilis с МИК 1 мкг/мл. Полученные данные об антимикробной активности делают отобранные соединения привлекательными для дальнейшего детального изучения их механизма действия.

Множественные поверхностные рецепторы и внутриклеточные сигнальные системы вовлечены в межклеточные коммуникации и паракринные/аутокринные регуляции клеточных функций. Семейство гептаспиральных рецепторов (G-protein coupled receptor, GPCR) является самым многочисленным и участвует в регуляции практически всех физиологических процессов за счет сопряжения со множеством внутриклеточных сигнальных каскадов. Среди них ключевыми являются аденилатциклазный каскад, контролирующий внутриклеточный уровень сАМР, и фосфоинозитидный каскад, определяющий многие аспекты внутриклеточной Са²⁺-сигнализации. Ряд фактов свидетельствует о том, что аденилатциклазный и фосфоинозитидный каскады могут взаимно регулировать друг друга. Поэтому агонисты GPCR-рецепторов, сопряженных с аденилатциклазой, могут также влиять на внутриклеточный Са²⁺, и наоборот, Са²⁺-мобилизующие лиганды могут инициировать изменения уровня cAMP. Представляется, что одновременный мониторинг сАМР и Са²⁺ в цитоплазме клеток может существенно детализировать представления о сигнальных процессах, инициируемых агонистами GPCR-рецепторов. Мониторинг внутриклеточного cAMP в режиме реального времени на сегодняшний день возможен только с помощью генетически кодируемых сенсоров, такие сенсоры разработаны и для анализа внутриклеточных Ca²⁺-сигналов. В данной работе нами была получена моноклональная линия клеток HEK-293, коэкспрессирующих флуоресцентные сенсоры cAMP (Pink Flamindo) и Ca²⁺ (GEM-GECO1). Как показали физиологические тесты, полученная клеточная линия обеспечивает возможность проведения одновременного мониторинга сАМР и Са²⁺ с достаточной чувствительностью. Такой инструмент существенно расширяет возможности исследования агонист-зависимых внутриклеточных процессов и, в частности, анализа интерференции cAMP- и Ca²⁺-сигнальных систем.