Biomedical Chemistry - Research and Methods (E-Journal)
Not a member yet
181 research outputs found
Sort by
Эффероцитоз как один из механизмов реализации терапевтических эффектов мезенхимных стволовых клеток
Get PDFMesenchymal stem cells (MSCs) stimulate regeneration and exhibit unique immunomodulatory properties, which makes them attractive for use in cell therapies of a wide range of pathologies. The clinical use of MSCs is hampered by the insufficiently clear understanding of their therapeutic action mechanisms. It has been reliably proven that MSCs after transplantation quickly die in the recipient's body by the mechanism of apoptosis and are cleared by professional, such as macrophages, and non-professional phagocytes, including endothelial cells, hepatocytes, resident stem cells of various tissues, including MSCs. The ingestion and processing of apoptotic cells by the phagocytes was named efferocytosis. Despite rapid elimination of transplanted cells, in most cases MSC transplantation leads to positive therapeutic effects. Clearance of apoptotic MSCs affects phagocytes, changing their phenotype, secretome, and further behavior. This review presents the basic molecular mechanisms of efferocytosis, examines the clearance of apoptotic MSCs and their therapeutic effects in various pathologies in the context of their efferocytosis by various types of phagocytes.Мезенхимные стволовые клетки (МСК) способны стимулировать регенерацию и проявлять уникальные иммуномодулирующие свойства, что делает их привлекательными для использования в клеточной терапии широкого спектра патологий. Использование МСК в клинике сдерживается недостаточно чётким пониманием механизмов их терапевтического действия. Доказано, что МСК после трансплантации быстро погибают в организме реципиента по механизму апоптоза и подвергаются клиренсу профессиональными фагоцитами, такими как макрофаги, а также непрофессиональными фагоцитирующими клетками, в том числе эндотелиальными клетками, гепатоцитами и резидентными стволовыми клетками различных тканей, в том числе МСК. Захват и процессинг апоптотических клеток фагоцитами получил название эффероцитоз. Несмотря на быструю элиминацию пересаженных клеток, трансплантация МСК в большинстве случаев приводит к положительным терапевтическим эффектам. Клиренс апоптотических МСК оказывает влияние на фагоциты, изменяя их фенотип, секретом и дальнейшее поведение. В обзоре рассмотрены базовые молекулярные механизмы эффероцитоза, клиренс апоптотических МСК и их терапевтические эффекты при различных патологиях в контексте их эффероцитоза различными типами фагоцитов
Возрастные зависимости длин теломер клеток мышечной ткани хищных видов рыб с потенциально различным механизмом старения
Get PDFThe mechanisms of aging differ and have their own features both mammals, and in different species groups of fish. Telomere length is an indicator of the theoretical number of cell cycles that cells of a particular tissue can go through; therefore, the age-related dynamics of telomere length characterizes changes in the tissue's ability to regenerate and is necessary to describe the mechanism of tissue aging. In this work, age-related linear regressions of the telomere lengths of muscle tissue of northern pike (Esox lucius) and zander (Sander lucioperca) were empirically obtained for the wide age groups of individuals of both sexes. The identified significant difference in the dependences on their slope values indicates different degrees of decrease in the ability to regenerate muscle tissue with age, which is consistent with the previously discovered physiological characteristics of the muscle tissue of pike. In both fish species studied, telomere length in females decreases with age much more slowly than in males, which is a common feature in the aging mechanisms of most vertebrates.Механизмы старения отличаются и имеют свои особенности как у рыб и млекопитающих, так и у различных видовых групп рыб, поэтому представляют научный интерес. Длина теломер является показателем теоретического числа клеточных циклов, которые могут пройти клетки той или иной ткани, следовательно, возрастная динамика длины теломер характеризует изменение способности ткани к регенерации и необходима для описания механизма старения. В данной работе эмпирически получены линейные зависимости длин теломер мышечной ткани щуки (Esox lucius) и судака (Sander lucioperca) от возраста рыбы для широких возрастных выборок особей обоих полов. Достоверно выявленная разница зависимостей длины теломер от возраста по угловым коэффициентам свидетельствует о разной степени снижения способности к регенерации мышечной ткани со временем, что согласуется с обнаруженными ранее физиологическими особенностями этой ткани у щуки. У обоих исследуемых видов рыб длина теломер у самок уменьшается с возрастом значительно медленнее, чем у самцов, что является общей чертой в механизмах старения большинства позвоночных
Программы для дизайна праймеров для петлевой изотермической амплификации
No full textThe loop-mediated isothermal amplification (LAMP) of DNA is considered as the most promising method for DNA diagnostics of infectious diseases in a “point-of-care testing” format. Currently, the online services and downloadable programs have been developed for design of LAMP primers, some of them (freely available) are overviewed here. Among them, the PrimerExplorer software appears to be mostly used, followed by the NEB LAMP Primer Design Tool that is steadily gaining popularity. The other non-commercial programs such as GLAPD, MorphoCatcher, LAMPrimer iQ, and LAVA have been utilized for LAMP primer design much more rarely. The advantages and disadvantages of the currently existing free software for the construction of LAMP primers, alongside with directions for its further development, are discussed.Петлевая изотермическая амплификация ДНК (loop mediated isothermal amplification, LAMP) рассматривается как наиболее перспективный метод ДНК-диагностики инфекционных заболеваний в формате “тестирования на месте оказания медицинской помощи”. В настоящее время разработан ряд онлайн-сервисов и загружаемых программ для создания LAMP-праймеров, некоторые из которых находятся в свободном доступе и обсуждаются в данном обзоре. Среди них, PrimerExplorer является наиболее используемой программой, за которым следует онлайн-ресурс NEB LAMP Primer Design Tool, последовательно набирающий популярность. Другие некоммерческие программы, такие как GLAPD, MorphoCatcher, LAMPrimer iQ и LAVA, использовались для создания LAMP-праймеров гораздо реже. В обзоре обсуждаются преимущества и недостатки существующего в настоящее время бесплатного программного обеспечения для создания LAMP-праймеров, а также направления его дальнейшего развития
Взаимодействие поликлональных антител мыши и овцы с основными формами реналазы человека и крысы
Get PDFThe interaction of sheep and mouse polyclonal antirenalase antibodies obtained by immunization with full-length human (RNLS1-human) and rat (RNLS2-rat) renalases, respectively, has been studied. The target recombinant proteins, RNLS1-human and RNLS2-rat, were expressed in E. coli cells and isolated by Ni-agarose chromatography. Sheep polyclonal antibodies against RNLS1-human interacted more effectively with both RNLS1-human than with RNLS2-rat. Mouse polyclonal antibodies against RNLS2-rat effectively interacted mainly with RNLS2-rat, but not with RNLS1-human. The data obtained indicate the preferential selectivity of the antibody interaction with the proteins against which they were obtained. This should be taken into consideration in the case of selection of commercially available antibody preparations for quantitative immunodetection of target proteins in biological objects.Исследовали взаимодействие поликлональных антиреналазных антител овцы и мыши, полученных при иммунизации полноразмерными белками реналазы человека (RNLS1-human) и крысы (RNLS2-rat) соответственно. Целевые рекомбинантные белки экспрессировали в клетках E. coli и выделяли при помощи хроматографии на Ni-агарозе. Поликлональные антитела овцы против реналазы-1 человека более эффективно взаимодействовали с RNLS1-human, чем с RNLS2-rat. Поликлональные антитела мыши против реналазы крысы эффективно взаимодействовали с RNLS2-rat, но не с RNLS1-human. Полученные результаты свидетельствуют о преимущественной селективности взаимодействия антител именно с белками, против которых они были получены. Это следует учитывать при выборе коммерчески доступных препаратов антител для количественной иммунодетекции целевых белков в биологических объектах
Получение и исследование свойств рекомбинантного гранулоцитарно- макрофагального колониестимулирующего фактора человека в средстве доставки
Get PDFGranulocyte-macrophage colony stimulating factor (GM-CSF) is a cytokine that stimulates the growth and development of granulocyte and macrophage progenitor cells. It also increases the activity of mature neutrophils, monocytes, and eosinophils. The preparations of recombinant human granulocyte-macrophage colony stimulating factor (rhGM-CSF) are used to treat the diseases associated with myelosuppression, such as neutropenia of different etiologies, chronic infections, etc. One problem in the widespread use of GM-CSF is its instability in biological fluids, which leads to a short half-life and reduced biological activity. To solve this problem, a method has been developed to incorporate rhGM-CSF into a drug delivery vehicle based on polyglucin. It has been found that the conjugation of rhGM-CSF and polyglucin enhances the resistance of the protein against degradation by trypsin. The dosage form of rhGM-CSF incorporated into the drug delivery vehicle increased the number of segmented neutrophils in CBA mice with cyclophosphamide-induced myelosuppression to a similar extent as the initial rhGM-CSF preparation (300% and 350%, respectively, compared with the control level, 5 days after cyclophosphamide administration). Additionally, it contributed to a more rapid recovery of the total number of bone marrow karyocytes. Thus, a preparation containing a conjugate of rhGM-CSF and polyglucin exerts a more significant effect on activating bone marrow myelopoiesis than the unmodified protein.Гранулоцитарно-макрофагальный колониестимулирующий фактор (ГМ-КСФ) – цитокин, стимулирующий рост и дифференцировку клеток-предшественников гранулоцитов и моноцитов/макрофагов, повышающий активность зрелых нейтрофилов, моноцитов и эозинофилов. Препараты рекомбинантного гранулоцитарно-макрофагального колониестимулирующего фактора человека (рчГМ-КСФ) применяются при заболеваниях, сопровождающихся миелосупрессией (нейтропении различной этиологии, хронические инфекции и др.). Одной из проблем широкого использования ГМ-КСФ в клинической практике является нестабильность белка в биологических жидкостях и, как следствие, короткий период полужизни и биологического эффекта. Для решения этой проблемы разработан способ включения рчГМ-КСФ в средство доставки на основе полисахарида полиглюкина. Установлено, что конъюгирование рчГМ-КСФ с полиглюкином приводило к повышению устойчивости белка к деградирующему действию трипсина. Лекарственная форма рчГМ-КСФ в средстве доставки повышала число сегментоядерных нейтрофилов в крови мышей СВА с цитостатической миелосупрессией в той же степени, что и препарат исходного рчГМ-КСФ (300% и 350% соответственно по сравнению с контрольным уровнем, 5 сутки после введения циклофосфана), и способствовала более быстрому восстановлению общего числа кариоцитов костного мозга. Следовательно, лекарственный препарат, содержащий конъюгат рчГМ-КСФ с полиглюкином, демонстрировал более выраженный эффект в отношении процессов активации миелопоэза костного мозга по сравнению с немодифицированным белком
Гепатопротекторный эффект ксимедона и его конъюгата с L-аскорбиновой кислотой при отравлении мышей полулетальной дозой парацетамола
Get PDFThere is currently an urgent need to develop effective therapies aimed at preventing the consequences of drug-induced liver injury (DILI). In this context, our study focused on assessing the hepatoprotective effect of pyrimidine derivatives of xymedon (1,2-dihydro-4,6-dimethyl-1-(2- hydroxyethyl)-pyrimidin-2-one) and its conjugate with L-ascorbic acid in a mouse model of paracetamol (acetaminophen) poisoning. ICR (CD-1) mice were treated with a single oral LD50 dose of paracetamol (425 mg/kg), followed by intraperitoneal injections of various doses of the test compounds at various doses half an hour later. The animals` survival was monitored for 5 days. On the day 6, biochemical and histopathological evaluations of the effects of the test compounds were conducted. Serum alanine aminotransferase (ALT) and aspartate aminotransferase (AST) activities were analyzed. Malondialdehyde (MDA) levels in blood and liver tissue were also determined. Xymedon attenuated the toxic effects of paracetamol on the liver, improving animal survival and enhancing the macro- and micro-structure of the liver, normalizing the biochemical indicator of liver condition ALT and the serum marker of oxidative stress MDA. The conjugate of xymedon with L-ascorbic acid exhibited a more pronounced hepatoprotective effect compared to the native xymedon molecule.В настоящее время существует острая потребность в создании эффективной терапии, направленной на предотвращение последствий лекарственного повреждения печени (ЛПП). В связи с этим, данная работа была посвящена оценке гепатопротекторного действия производных пиримидина ксимедона (1,2-дигидро-4,6-диметил-1-(2-гидроксиэтил)-пиримидин-2-он) и его конъюгата с L-аскорбиновой кислотой на модели отравления мышей линии ICR (CD-1) полулетальной дозой парацетамола (ацетаминофена). В ходе исследования мыши однократно перорально получали парацетамол в дозе ЛД50 425 мг/кг. Изучаемые соединения вводили однократно внутрибрюшинно в различных дозах через полчаса после парацетамола. В течение 5 дней наблюдали за выживаемостью животных. На 6 день проводили биохимическую и гистопатологическую оценку эффектов изучаемых соединений. Ксимедон смягчал токсическое воздействие парацетамола на печень, повышая выживаемость животных и улучшая макро- и микроструктуру печени, нормализуя активность сывороточной аланинаминотрансферазы и уровень малонового диальдегида. При этом, конъюгат ксимедона с L-аскорбиновой кислотой оказывал более выраженный гепатопротекторный эффект по сравнению с нативной молекулой ксимедона
Рифампицин ингибирует экспрессию TLR4 и IL1β и повышает жизнеспособность клеток SH-SY5Y после длительного воздействия этанола в эксперименте in vitro
Get PDFProlonged alcohol exposure activates TLR4-signaling pathways in the brain, responsible for the development of neuroinflammation. There is interest in pharmacologic correction of these mechanisms. The antibiotic rifampicin (Rif) is known as a potential neuroprotectant which can correct various pathologic conditions of the nervous system associated with the development of neuroinflammatory events. We performed a study on human neuroblastoma cell culture SH-SY5Y. Prolonged incubation of SH-SY5Y cells with ethanol (24 h, 100 mM) of induced activation the innate immune system genes Tlr4 and Il1β. Pre-treatment with Rif (25-100 mM) prior to incubation of cells with ethanol inhibited Tlr4 and Il1β gene expression, whereas addition of Rif after incubation of cells with ethanol dose-dependently reduced the increased expression of Tlr4 and Il1β genes, with the most significant effect observed at a concentration of 100 mM. In addition, the use of Rif increased cell survival in culture. Thus, the results of our experiment has shown that Rif is able to eliminate the increased expression of inflammation genes caused by prolonged alcohol exposure and to increase the survival rate of long-term incubated cells in ethanol solution.Длительное воздействие алкоголя активирует TLR4-сигнальные пути в головном мозге, что служит причиной развития нейровоспаления. Существует интерес в отношении фармакологической коррекции этих механизмов. Антибиотик рифампицин (Rif) зарекомендовал себя как потенциальный нейропротектор для коррекции различных патологических состояний нервной системы, связанных с нейровоспалением. На культуре клеток нейробластомы человека SH-SY5Y было выявлено, что длительная инкубация клеток в растворе этанола (24 ч, 100 мМ) вызывает активацию генов врожденной иммунной системы Tlr4 и Il1β. Предварительное добавление Rif (25-100 мМ) до инкубации клеток в растворе этанола ингибирует экспрессию генов Tlr4 и Il1β, тогда как добавление Rif после инкубации дозозависимо снижает повышенную экспрессию генов Tlr4 и Il1β, оказывая наиболее значимый эффект в концентрации 100 мМ, и повышает выживаемость клето
Сравнительный SPR анализ межмолекулярных взаимодействий с использованием оригинального чипа Biacore CM5 и его аналога CMD500M
Get PDFCurrently, users of Biacore SPR biosensors (“Cytiva”, USA) are faced with sanctions restrictions on the purchase of consumables (primarily optical chips) for this type of equipments. In this regard, the use of commercially available analogues of the optical chips has become relevant. In this work, a comparative study of molecular interactions was performed on a Biacore X100 SPR biosensor using an original Biacore CM5 optical chip (“Cytiva”, USA) and its analogue CMD500M (“XanTec bioanalytics GmbH”, Germany). Protein A was immobilized on both chips as a molecular ligand, often used in scientific research and biotechnological works to immobilize antibodies on various carriers (biosensor chips, sorbents, nano- and microparticles). An IgG antibody was used as a protein analyte. A comparative study of the interaction of various concentrations of antibodies with protein A immobilized on two versions of the chips was carried out. The values of the kinetic rate constants for the association (kon) and dissociation (koff) of complexes, as well as the equilibrium dissociation constant (Kd), were calculated from the obtained sensorgrams using the interaction model 1:1 (Langmuir) binding. The results of comparative measurements showed similar values of the rate constants and interaction affinities. The differences between the values of kon, koff and Kd were 18%, 10% and 9%, respectively. Thus, this study confirmed the interchangeability of the original SPR chips CM5 and their analogues CMD500M.В настоящее время пользователи SPR биосенсоров Biacore (“Cytiva”, США) столкнулись с санкционными ограничениями по закупке расходных материалов для данного оборудования, в первую очередь оптических чипов. В связи с этим стало актуальным использование их коммерчески доступных аналогов. В данной работе на SPR биосенсоре Biacore X100 было выполнено сравнительное исследование молекулярных взаимодействий с использованием оригинального оптического чипа Biacore CM5 (“Cytiva”) и его аналога CMD500M (“XanTec bioanalytics GmbH”, Германия). В качестве молекулярного лиганда на чипе был иммобилизован белок А, который часто используется в научных исследованиях и биотехнологических работах для иммобилизации антител на различных носителях (биосенсорные чипы, сорбенты, нано- и микрочастицы). В качестве белкового аналита был использован препарат антител типа IgG. Было выполнено сравнительное исследование взаимодействия различных концентраций антител с иммобилизованным на двух вариантах чипов белком А. Величины кинетических констант скоростей образования (kon) и распада (koff) комплексов, а также равновесной константы диссоциации комплекса (Kd), были рассчитаны из полученных наборов сенсограмм с использованием модели взаимодействия 1:1 (Langmuir) binding. Результаты сравнительных измерений показали близкие значения констант скоростей и аффинности взаимодействия (различия между величинами kon, koff и Kd составили 18%, 10% и 9% соответственно). Таким образом, данное исследование подтвердило практически полную взаимозаменяемость оригинальных SPR чипов CM5 и их аналогов CMD500M
Конъюгаты L-аспарагиназы rhodospirillum rubrum с полимерами различной структуры с улучшенными биокаталитическими свойствами
Get PDFL-asparaginase from the mesophyllic bacterium Rhodospirillum rubrum shows promise as a potential biomedicine treatment for tumor diseases. To enhance the enzyme's catalytic parameters, we have synthesized covalent conjugates with chitosan-PEG, chitosan-glycol and polyethylenimine. Interestingly, binding to these polymers had minimal impact on the enzyme's substrate binding constant. The RrA-PEI conjugate showed the most significant changes in secondary structure content. The success of the previous modification was evaluated by IR spectroscopy, which indicated that the polycations used in the work have a positive effect on the catalytic activity of the enzyme. The RrA-chitosan-PEG conjugate demonstrated the highest enzymatic activity.L-аспарагиназа из мезофильной бактерии Rhodospirillum rubrum является привлекательным ферментом для потенциального применения при лечении опухолевых заболеваний. Для улучшения каталитических параметров фермента были синтезированы ковалентные конъюгаты с хитозан-ПЭГ, хитозан-гликолем и полиэтиленимином. Связывание с полимерами почти не влияло на связывание фермента с субстратом. Наибольшие изменения в содержании вторичных структур были отмечены для конъюгата RrA-ПЭИ. Успех прошедшей модификации оценили методом ИК спектроскопии. Было выявлено, что используемые в работе поликатионы оказывают положительный эффект на каталитическую активность фермента. Конъюгат RrA-хитозан-ПЭГ обладал наибольшей ферментативной активностью
Новые азотсодержащие производные андростана, подавляющие пролиферацию клеток карциномы простаты
Get PDFDerivatives of 3β-hydroxyandrost-5,16-diene and 3β-hydroxyandrost-5-ene containing 2-oxazoline, 2-benzoxazole, and 2-benzimidazole substituents at C-17 position were synthesized. Docking of the synthesized compounds into the active site of human CYP17A1 predicted their high affinity for the enzyme. Of the 6 new compounds, 5 suppressed the proliferation of prostate carcinoma cells LNCaP and PC-3, and the activity of the oxazoline and benzimidazole derivatives of androsta-5,16-diene significantly exceeded the activity of the known anticancer agents abiraterone and galeterone.Синтезированы производные 3β-гидроксиандроста-5,16-диена и 3β-гидроксиандрост-5-ена, содержащие при С-17 2-оксазолиновый, 2-бензоксазоловый и 2-бензимидазоловый заместитель. Докинг синтезированных соединений в активный центр CYP17A1 прогнозировал их высокое сродство к ферменту. Из 6 новых соединений 5 подавляли пролиферацию клеток карциномы простаты LNCaP и PC-3, причём активность оксазолинового и бензимидазолового производных андроста-5,16-диена существенно превосходила активность известных противораковых агентов абиратерона и галетерона