Вісник Одеського національного університету. Біологія

БІОЛОГІЧНА СЕКЦІЯ – “THE IMPORTANCE OF G. GAMOW'S IDEAS FOR BIOLOGY OF THE 21st CENTURY” XXIII MІЖНАРОДНОЇ ГАМОВСЬКОЇ КОНФЕРЕНЦІЇ, ЩО ВІДБУВАЛАСЯ У СЕРПНІ 2023 р. В ОДЕСЬКОМУ НАЦІОНАЛЬНОМУ УНІВЕРСИТЕТІ ІМЕНІ І. І. МЕЧНИКОВА

Thu, 28 Dec 2023 00:00:00 +0200

Біологічна секція щорічної Гамовської конференції проходила 23 серпня 2023 року в режимі on-line на платформі Zoom. В роботі секції брали участь 44 учасники з України, Німеччини, Великобританії, Швейцарії, Польщі, США, Канади, Аргентини і Казахстану. Робота секції поділялася на модулі – з молекулярної генетики рослин, молекулярної генетики мікроорганізмів – продуцентів антибіотиків, молекулярно-генетичних досліджень людини, що проводяться для вирішення питань генної діагностики і терапії людини. Також на конференції обговорювали окремі питання історії розвитку молекулярних досліджень вірусів.

Серед доповідачів свої дослідження представляли провідні науковці Інституту генетики рослин і досліджень сільськогосподарських рослин імені Лейбніца (IPK) в м. Гатерслебен (Німеччина). Керівник відділу Репродуктивної біології рослин IPK професор Й. Кумлегн виступив з доповіддю – «Сas ендонуклеазна технологія у зернових: від сайт-спрямованого мутагенезу до більш прецизійного редагування геному», в якій продемонстрував такі досягнення відділу, як створення шестирядного ячменю з дворядного, отримання певних сортів голозерного ячменю. Представлені результати вражають не тільки тому, що вони з’явилися майже одразу після оголошення Нобелівської премії у 2020 році за відкриття механізму CRISPR / Cas редагування геномів, але й прецизійною точністю виконаного редагування, коли заміна фактично одного нуклеотиду призвела до появи певних бажаних ознак у рослин.

Про складнощі з визначенням гена короткостебловості пшениці Rht 8 розповів проф. C. Гріффітс (Центр Джона Іннеса, м. Норвіч, Велика Британія) в доповіді «Гойдалка Rht 8».

Цікаві доповіді представили науковці з IPK: професор М. Нагель – «Зміни метаболітів в насінні після 40 років довготривалого зберігання в холоді пшениці та ячменю» і др. М. Шiренбек – «Генетична дисекція стійкості паростків до посухового стресу у панелі сортів озимої пшениці». Родзинкою виконаних др. М. Шiренбеком зі співавторами досліджень, на наш погляд, було те, що поряд з сортами пшениці з низки Європейських країн та країн Південної Америки вивчалися і українські сорти пшениці, деякі з котрих проявили себе як посухостійкі. В доповіді др. Г. Чеботар (ІPK) «Як знайти ген-кандидат – GWAS – з особливим наголосом на збереженні життєздатності ячменю», наочно було продемонстровано алгоритм й можливості GWAS для пошуку маркерних послідовностей генів кандидатів, що впливають на життєздатність насіння ячменю при довготривалому зберіганні.

Аспірантка кафедри молекулярної біології, біохімії та генетики ОНУ імені І. І. Мечникова (м. Одеса) Ю. Попович представила результати щодо ефективності застосування самостійно розроблених праймерів для визначення алельного стану багатокопійних генів гліадинів в сортах пшениці, а професор С. Оконь з Природничого університету (м. Люблін, Польща) розповіла про визначення й локалізацію нових генів стійкості до борошнистої роси у вівса – «Ідентифікація та хромосомна локалізація генів стійкості до борошнистої роси Pm11 та Pm12 у вівса (Avena sativa L.)»

Питання молекулярної організації і еволюції нуклеотидних послідовностей генів 5S РНК у межах триби Limonieae (Plumbaginaceae) розглянув в доповіді «5S рибосомна ДНК у трибі Limonieae (Plumbaginaceae): молекулярна організація, поліморфізм та таксономічне застосування» доцент, к.б.н. Ю.О. Тинкевич, який продемонстрував результати досліджень, виконаних в Чернівецькому національному університеті імені Юрія Федьковича на кафедрі молекулярної генетики та біотехнології.

Надзвичайно велику зацікавленість викликала доповідь «Динаміка геному рослин та епігеному в контексті зміни клімату» професора Е. Бучера, керівника групи з дослідження динаміки геному злаків корпорації Agroscope, Швейцарія.

У наступному інформаційному модулі на засіданні секції виступили молоді науковці Львівського національного університету імені Івана Франка – к.б.н. О. Ющук з доповіддю «Гени стійкості до глікопептидних антибіотиків: оновлена точка зору» і аспірантка Г. Качор – «Геномна характеристика штаму актиноміцетів Mumia sp. Pv 4-285, виділеного з ризосфери Phyllostachys viridiglaucescens». Молоді дослідники продемонстрували традиційно високий рівень молекулярно-біологічних досліджень актиноміцетів, що вивчаються на кафедрі генетики та біотехнології ЛНУ.

Питання з молекулярної генетики людини розглядалися в двох доповідях. У доповіді, представленій Д. Сірохою «Oлігогенний вплив мутацій KIAA1210 та CFAP47 на розвиток особливостей DSD у пацієнта з мутацією C.34G>C GATA4» згідно досліджень, виконаних під керівництвом професора Л. Лівшиць, яка очолює лабораторію геноміки людини в Інституті молекулярної біології і генетики НАН України (м. Київ) і в доповіді др. Ю. Мончака – «Молекулярний ДНК-трекінг трансплантації стовбурових клітин пуповини з мультидонорських пулів: коли одного донора замало» стосовно результатів досліджень, що виконані у відділі експериментальної медицини в МакГілл університеті, (м. Монреаль, Канада). Обидві доповіді продемонстрували визначальну важливість дослідження нуклеотидних послідовностей певних молекулярних локусів.

На завершення роботи біологічної секції пролунала доповідь професора Дж. Сегре з Пенсільванського університету, якій вже вдруге бере участь в Гамовській конференції і є автором біографічної книги «Звичайні генії: як два диваки проклали шляхи сучасної науки», присвяченої Георгію Гамову і Максу Дельбрюку. Цього року професор Дж. Сегре в доповіді «Друг Джорджа Гамова Макс Дельбрюк, засновник сучасних досліджень вірусів» приділив визначну увагу другу Георгія Гамова, лауреату Нобелевської премії Максу Дельбрюку.

ЕФЕКТИВНІСТЬ ПРЕПАРАТІВ ЦИТОКІНІНІВ ДЛЯ ПОКРАЩЕННЯ КАЛЮСОГЕНЕЗУ ТА ФІЗІОЛОГІЧНОГО СТАНУ ЩЕП ВИНОГРАДУ (VITIS VINIFERA L.)

М. М. Артюх, І. П. Якуба, О. М. Ружицька, Ю. С. Назарчук, Н. І. Степаненко — Thu, 28 Dec 2023 00:00:00 +0200

Проблема. Гормони цитокініни є не тільки регуляторами клітинного поділу, росту та органогенезу рослин, а й факторами стресовитривалості, реакції на дію несприятливих чинників середовища та адаптації до умов вирощування. Розмноження й вирощування цінних сортів щеплених саджанців винограду потребує тестування нових форм випуску препаратів цитокінінової групи in vivo в умовах південного заходу України.

Мета. Дослідити ефективність використання препаратів, що містять цитокініни для індукції калюсогенезу та покращення стану щеп винограду сорту Сухолиманський білий.

Методика. Матеріалом дослідження були щепи та саджанці винограду, отримані з: прищепа – чубуки винограду сорту Сухолиманський білий з пасинків 1 см в діаметрі; підщепа Ріпаріа х Рупестріс 101–14. Чубуки і щепи обробляли препаратами X–Cyte від компанії Stoller (містить кінетин 0,04%) та МС Set від компанії Valagro (містить зеатин 0,06%) за схемою: 1 – вимочування чубуків підщепи та прищепи протягом 18 годин; 2 – заливання розчину препарату у ящики перед висаджуванням щеп у шкілку; 3 – триразові вегетаційні обробки приросту щеп з інтервалом один місяць. Контроль обробляли водою. Визначення інтенсивності калюсо- і коренеутворення проводили через 21 добу після стратифікації. Після викопування саджанців проводили їх сортування, обліки розвитку кореневої системи шляхом візуальної оцінки відповідно до ДСТУ 4390:2005. Влив обробок препаратами, які містять цитокініни на фізіологічні та біохімічні показники розвитку щеп винограду визначали шляхом виконання фізіологічних і біохімічних аналізів з використанням загальноприйнятих методів: показники водного режиму ваговим методом Л. І. Сергеєва, К. О. Сергеєвої, В. К. Мельникова; інтенсивність дихання листків визначали за кількістю виділеного вуглекислого газу за методом Бойсен – Йенсена; вміст хлорофілів а, b їх суми в листках визначали у спиртовій витяжці спектрофотометрично за формулами Вінтерманс де Мотс в інтепретації Мусієнка (2001); вміст редукувальних цукрів у лозі визначали методом Бертрана; вміст крохмалю в лозі визначали за Починком.

Основні результати. Обробка препаратами стимулювала обростання чубуків підщепи та прищепи калюсом по периметру, підвищуючи кількість чубуків, які формували повне кільце та зменшуючи кількість чубуків, в яких калюс займає менше половини периметру стебла. Також вимочування препаратами підвищувало на величини від 26% до 100% об’єм та масу калюсів. При цьому покращується зростання компонентів щеп: кількість добре зрощених щеп збільшується за впливу препаратів, а щеп з відсутніми ознаками зростання майже немає. Поряд із стимуляцією калюсогенезу у щеп спостерігали підсилення органогенезу: кількість кореневих пагорбків та корінців збільшилась на 21 та 61%, відповідно, довжина на 29% за дії MC Set, а вага зросла на 39 та 87% в двох варіантах відносно контрою; довжина паростків підвищувалась на 62 та 71%, середня вага суми паростків на щепі – на 39 та 61%.

Якщо в лабораторних умовах підчас зростання підщепи з прищепою позитивний ефект препаратів є результатом стимуляції поділу клітин, що є типовим проявом дії цитокінінів, то в умовах відкритого ґрунту можливість позитивного впливу на щепи цитокінінових препаратів спостерігали вперше в районі дослідження. Обробка препаратами, яка тривала протягом літа, в середньому на третину підвищувала приживлюваність щеп в шкілці. Під впливом препарату X–Cyte вміст хлорофілів підвищувався в середньому на 33%, під дією MC Set – на 42%. Зростання вмісту хлорофілів відбувалося за рахунок вмісту хлорофілу «a». Зазначений ефект обприскування цитокінінами відповідає класичному механізму дії цього фітогормону – озеленіння листків та відновлення хлоропластів. Покращення стану фотосинтетичного апарату як джерела субстратів дихання сприяє підвищенню інтенсивності дихання на 28 та 22% за дії X–Cyte та MC Set, відповідно. За впливу MC Set збільшувалось обводнення тканин листків на 7%. Вміст легкоутримної води знижувався на 24 та 21% за дії X–Cyte та MC Set відповідно. Підвищувалась водоутримна здатність листків на 21 та 26%. Такий ефект даних цітокінінових препаратів спостерігали вперше. Дія комплексу стресорів за вирощуванні щеп у шкілці в умовах півдня України може знижувати природний рівень цитокінінів в рослинах. Екзогенне внесення сприяє відновленню росту і, в результаті, кращій стресовитривалості рослин. Саме про більш інтенсивний ріст свідчить покращення агробіологічних показників рослин. Довжина пагонів збільшувалась на 34 та 26%, діаметр та ступінь визрівання пагонів підвищувалися на чверть за впливу MC Set. Є тенденція до збільшення кількості пагонів на рослині, що є наслідком стимуляції розвитку бруньок цитокінінами. Фотосинтетична поверхня рослин збільшується за рахунок підвищення площі окремих листків – на 24 та 29% та їх кількості – на 26 і 35% під впливом X–Cyte та MC Set, відповідно.

Покращення фізіологічного стану рослин щеп винограду протягом вегетації сприяло накопиченню більшої кількості запасних вуглеводів при переході у стан зимового спокою. Вміст редукувальних цукрів та цукрози збільшувався на 39 та 47% та на 50 та 55% за обробки X–Cyte та MC Set, вміст крохмалю на 17 та 16%. Основним економічним результатом застосування препаратів X–Cyte та MC Set є вихід стандартних саджанців, який зростав на за впливу X–Cyte був на 27%, а MC Set – на 35%.

Висновки. Обробка чубуків винограду препаратами з цитокінінами X–Cyte та MC Set сприяла калюсогенезу та зростанню компонентів щеп, органогенезу та приживлюваності щеп у шкілці. Спостерігали покращення показників фізіологічного стану щеп винограду Сухолиманський білий: вмісту хлорофілу, інтенсивності дихання листків, показників водного режиму листків та ростових показників рослин. Саджанці містили більше запасних вуглеводів. Обробка препаратами з цитокінінами дозволила отримати на третину більше стандартних саджанців. Ефективнішім з препаратів MC Set від Valagro із вмістом цитокінінів 0,06%.

ПРЕДСТАВНИКИ РОДИНИ SALICACEAE MIRB. В ЗЕЛЕНИХ НАСАДЖЕННЯХ М. КРИВИЙ РІГ (ДНІПРОПЕТРОВСЬКА ОБЛ.)

О. В. Данильчук, Ю. С. Юхименко, Л. І. Бойко, Н. М. Данильчук — Thu, 28 Dec 2023 00:00:00 +0200

Вступ. Стабілізувати і оптимізувати урбаносередовище можливо лише шляхом підтримки на високому рівні життєдіяльності рослин. У системі зелених насаджень міст деревні рослини відіграють основну роль у формуванні довкілля. Серед листопадних деревних рослин помірної зони Північної півкулі одними з найбільш використовуваних в озелененні є види родини Salicaceae Mirb. Швидкий ріст, фітонцидні якості, стійкість до загазованості повітря та невибагливість до ґрунтів – все це сприяло використанню вербових у садово-парковій архітектурі. Вивчення еколого-естетичної ролі їх в сучасних урбокомплексах є своєчасним та актуальним.

Мета. Метою роботи було дослідити видове представництво родини Salicaceae Mirb., що використані в озелененні м. Кривий Ріг, а також їхнього життєвого стану та морфометричних характеристик.

Методика. Вивчення реального стану зелених насаджень проводилося методом маршрутних обстежень з використанням методів ландшафтної таксації. Ступінь поширення виду або культивару визначали за коефіцієнтом трапляння виду, який розраховували за відношенням кількості парків (скверів) з даним видом до загальної кількості їх, вираженим у відсотках. Життєздатність дерев визначали за шкалою життєздатності деревних порід у захисних насадженнях Л. Савельєвої.

Основні результати. Серед покритонасінних, однією з найбільш чисельно представлених в озелененні парків і скверів Кривого Рогу є родина Salicaceae Lindl. В зелених насадженнях міста широко використовуються види та культивари з двох родів. Рід Salix L. представлений 5 видами Salix acutifolia Willd., S. alba L., S. babylonica L., S. exelsa S. G. Gmel., S. fragilis L. та 2 декоративними культиварами S. alba ‘Vitellina pendula’ Rehd., S. matsudana Koidz. ‘Tortuosa’.

Водночас рід Populus L. в зелених насадженнях міста представлений більш широко і налічує 9 видів Populus alba L., P. balsamifera L., P. bolleana Lauche, P. deltoidеs Marsh., P. italica (Du Roi) Moench, P. nigra L., P. simonii Carr., P. tremula L., P. trichocarpa Torr. et Gray та 2 гібриди P. x berolinensis Dipp., P. x wettsteinii.

В ході досліджень встановлено, що верби та тополі в паркових насадженнях міста використані нерівномірно, тому за ступенем поширення їх можна розподілити на три категорії:

I категорія – найпоширеніші види, які трапляються у 32-50 об’єктах озеленення (ступінь поширення – 27,6-43,1%);

II категорія – середньопоширені види, що трапляються у 7-20 об’єктах озеленення (ступінь поширення трапляння – 6-17,2%);

ІІІ – малопоширені види, що зростають у 1-4 об’єктах озеленення (ступінь поширення – 0,9-3,5%).

До першої категорії належать P. italica (Du Roi) Moench, P. deltoidеs Marsh., P. bolleana Lauche, P. nigra L. та S. alba ‘Vitellina pendula’ Rehd., які зростають майже в половині з досліджених парків та скверів міста. За переважанням типів насаджень можна побудувати такий ряд: групові посадки → одиничні екземпляри → посадки рядами → масиви → алейні посадки.

До другої категорії належать P. simonii Carr., S. alba L., S. babylonica L., S. matsudana Koidz. ‘Tortuosa’, S. fragilis та P. alba L.

Третю категорію складають малопоширені види: S. acutifolia Willd., S. exelsa S. G. Gmel. та P. tremula L., P. trichocarpa Torr. et Gray, P. balsamifera L. і гібрид P. x wettsteinii.

Уперше в культивованих ценозах Правобережного степового Придніпров’я на прикладі великого індустріального міста вивчено та узагальнено інформацію щодо поширення верб і тополь, а також визначено їхні основні морфометричні характеристики. Отримані дані дають змогу вдосконалити планування щодо використання перспективних видів, гібридів та культиварів родини Salicaceae Mirb. з метою збагачення та підвищення цінності зелених насаджень парків і скверів в умовах Правобережного степового Придніпров’я. Більшість представників родини Salicaceae Mirb. пройшли первинне випробування в умовах району інтродукції, показали задовільну адаптованість та середні бали життєвого стану. Виключенням є культивари тополь P. ‘Hradizhzka’, P. ‘Sacrau-59’ та P. ‘Keliberdynska’, які у віці 20 років мають відмінний стан і мають найвищий бал життєздатності.

ІСТОРІЯ БОТАНІЧНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ РАЙОНУ ТИЛІГУЛЬСЬКОГО ЛИМАНУ

О. М. Попова, С. Ю. Рогозін — Thu, 28 Dec 2023 00:00:00 +0200

Вступ. На узбережжі Тилігульського лиману створено два регіональних ландшафтних парки та 5 заказників. Пропонується організація єдиного національного природного парку. Цей лиман – об’єкт Смарагдової мережі Європи. Але на даний час рослинний світ території вивчений недостатньо. Немає цілісного уявлення про найбільш цінну фракцію флори – созофітну. Для більш повного розуміння стану флори території та її природоохоронної цінності необхідно розглянути результати попередніх ботанічних досліджень.

Мета роботи – ретроспективний аналіз досліджень рослинного світу Тилігульського лиману, його узбережжя та прилеглих ділянок.

Методика. Використано класичний метод аналізу літературних джерел. Основні результати. Загалом дані про флору та рослинність району Тилігульського лиману виявлено у 122 літературних джерелах, які являють собою як спеціальні роботи, з вказівкою видів рослин та локалітетів, так і більш загальні праці, в яких досліджуються більш обширні території, але з охопленням і району Тилігульського лиману. Історію досліджень території поділено на 4 етапи. В античний етап спеціальних ботанічних робіт району не проводилося, праці цього періоду носять загальний характер та описують великі території, куди входить і район Тилігульського лиману. Більш конкретні дослідження розпочинаються в XVIII ст. при настанні російсько-імперського етапу. Перші вказівки на конкретні види рослин на території, що досліджується, належать А. К. Мейєру та датуються 1794 р. За кількістю праць та видів рослин, що приводяться в них, в цей період особливої уваги заслуговують роботи П. С. Шестерикова та Й. К. Пачоського. В радянський етап відзначилися такі вчені, як В. Г. Танфільєв, Г. Й. Потапенко, І. І. Погребняк, Л. І. Крицька, В. С. Ткаченко, О. В. Костильов. Ю. Р. Шеляг-Сосонко та О. В. Костильов ретельно дослідили рослинність схилів Тилігульського лиману. В український етап найбільший внесок у вивчення рослинного світу території внесли Б. Ю. Вой тюк (вивчав галофільну рослинність регіону), Л. І. Крицька та В. В. Новосад, О. Ю. Бондаренко (найбільша кількість вказаних видів – 408) та О. М. Попова, в працях якої значну увагу приділено созофітам території і яка наводить їх найбільший перелік. Загалом, за літературними даними, для лиману, його узбережжя та прилеглої території можна ідентифікувати трохи більше 400 видів судинних рослин. Перелік созофітів загальнодержавного і місцевого рівня, встановлений за літературними даними, включає 57 видів, у тому числі 31 вид з Червоної книги України (за списком 2021 року).

МОЛЕКУЛЯРНЕ УЯВЛЕННЯ ПРО ВЗАЄМОДІЮ ПРОПОКСАЗЕПАМУ З РЕЦЕПТОРАМИ TRPV1: ДОКІНГ-АНАЛІЗ

Thu, 28 Dec 2023 00:00:00 +0200

Проблема. Знеболююча терапія залишалася концептуально незмінною після опіоїдної кризи, яка підкреслила небезпеку лікування болю опіоїдами. Рецептори TRPV1 та їх ліганди стали багатообіцяючими мішенями для лікування різних больових станів, включаючи запальний і нейропатичний біль. Подальші дослідження механізмів активації та десенсибілізації рецепторів TRPV1, а також дослідження нових лігандів з підвищеною вибірковістю та ефективністю мають потенціал для полегшення тягаря хронічного болю.

Мета. Вивчення взаємодії лігандів з рецептором TRPV1 шляхом молекулярного докінгу та аналіз компонентів цих взаємодій.

Методика. З метою вивчення енергії зв’язку рецептора TRPV1 з досліджуваними сполуками 8GFA – була використана структура Cryo-EM людини TRPV1 у комплексі з анальгетиком SB-366791. Докінг і QSAR-прогноз проводили з пропоксазепамом, його можливим метаболітом 3-гідроксопропоксазепамом, діазепамом, оксазепамом, SB-366791, RTX, капсазепіном, капсаїцином. Докінг аналіз та створення QSAR моделі проводили за допомогою Maestro Schrödinger Suite.

Основні результати. Пропоксазепам має необхідні фармакофорні властивості для зв’язування з рецептором TRPV1: область А-бензольне кільце; область B – амідна група (NH-C=O); область С – алкоксигрупа. Докінг-оцінка пропоксазепаму (-7,30 ккал/моль) вказує на сильнішу взаємодію з рецептором TRPV1 порівняно з оксазепамом (-6,82 ккал/моль), 3-гідроксопропоксазепамом (-6,49 ккал/моль) і капсазепіном (-6,39 ккал/моль). Розглядаючи збільшення вільної енергії взаємодії, ліганди можна ранжувати наступним чином: SB-366791 > Капсаїцин > RTX > Капсазепін > Пропоксазепам > Діазепам > 3-гідроксопропоксазепам > Оксазепам. Пропоксазепам створює два водневі зв’язки: один за участю NH-групи аміду (що призводить до взаємодії водневого зв’язку з лінкерною шийкою) і THR550 білка, а інший – між киснем алкоксигрупи (гідрофобний хвіст) і TYR511 рецептору TRPV1. Ліганди з підтвердженою дією на рецептор TRPV1 також вступають у взаємодію з білком, утворюючи водневі зв’язки з тими ж амінокислотами, що й бензодіазепіни, а саме THR550 і TYR511. Передбачається, що пропоксазепам має відносно низьку ефективність або спорідненість з TRPV1 (прогнозований показник pIC50 становить -1,115), але це значення вище, ніж у інших лігандів.

Висновки. Оскільки пропоксазепам має необхідні фармакофорні властивості фармакофорної моделі лігандів TRPV1, він теоретично може зв’язуватися з цим рецептором. Пропоксазепам створює водневий зв’язок із TYR511 рецептора TRPV1 як референтний ліганд SB-366791. Пропоксазепам демонструє один з найбільших внесків водневих зв’язків в енергію взаємодії з рецептором. Відповідно до моделювання QSAR, усі досліджувані сполуки (3-гідроксопропоксазепам, діазепам, оксазепам, пропоксазепам) мають низькі значення pIC50, що може вказувати на відносно низьку ефективність або спорідненість з TRPV1. Але пропоксазепам має найвищий прогнозований pIC50, це означає, що модель передбачає, що він є найпотужнішим серед сполук.

ТВАРИННІ МОДЕЛІ IN VIVO ДЛЯ СКРИНІНГУ ПОТЕНЦІЙНИХ ПРОТИЗАПАЛЬНИХ ТА ЗНЕБОЛЮВАЛЬНИХ ЗАСОБІВ (ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ)

Ю. О. Молодан, В. Б. Ларіонов, І. Ю. Борисюк, О. А. Макаренко — Thu, 28 Dec 2023 00:00:00 +0200

Актуальність. Біль та запалення є важливими компонентами багатьох захворювань, включаючи ревматоїдний артрит, остеоартрит, артрози, алергічні захворювання, інфекції та рак. Для виявлення потенційних протизапальних та знеболювальних засобів розроблено ряд тваринних моделей in vivo, що дозволяють імітувати різні аспекти запалення та болю, що може бути корисними для оцінки ефективності та безпеки нових терапевтичних засобів.

Мета. Систематичний аналіз та узагальнення даних щодо використання тваринних моделей in vivo для скринінгу потенційних протизапальних та знеболюючих засобів.

Методика. Для підготовки цього огляду літератури була проведена систематична пошукова робота в базах даних PubMed, Google Scholar та інших наукових джерел, з використанням ключових слів: «animal models», «screening», «anti-inflammatory», «analgesic», враховуючи публікації, опубліковані з 2013 по 2023 рік.

Основні результати. Аналіз літератури показав, що використання тваринних моделей in vivo для скринінгу протизапальних та знеболюючих засобів є важливим напрямком досліджень. У огляді представлені найбільш поширені моделі, що використовуються для скринінгу протизапальних (карагенініндукований набряк лап, декстраніндукований набряк лап, формалініндукований набряк лап, гранульома, викликана бавовняними кульками) та знеболювальних засобів (метод гарячої пластинки, занурення хвоста в гарячу воду, електростимуляція хвоста). Дані з таких досліджень допомагають встановити потенційні протизапальні та знеболюючі властивості різних сполук і визначити їх механізми дії.

Висновки. Використання тваринних моделей in vivo є важливим інструментом для скринінгу потенційних протизапальних та знеболювальних засобів. Ці моделі дозволяють проводити більш об’єктивні та репрезентативні дослідження, що допомагає в розробці нових лікарських препаратів. Дані огляду літератури слугують важливою основою для подальших досліджень у цьому напрямку.

ГІСТОМОРФОМЕТРИЧНА ОЦІНКА ЗМІН СТРУКТУРНИХ КОМПОНЕНТІВ КІСТКИ У ЩУРІВ З ХРОНІЧНИМ ХОЛЕСТАЗОМ ПРИ КОРЕКЦІЇ КОМПЛЕКСОМ ІЗ ГЕПАТОПРОТЕКТОРА ТА СОРБЕНТУ

І. Л. Рижко, Т. В. Косенко, О. А. Макаренко — Thu, 28 Dec 2023 00:00:00 +0200

Проблема. Порушення відтоку жовчі при холестазі спричинює недостатнє всмоктування у тонкій кишці макро- і мікроелементів і жиророзчинних вітамінів (А, D, Е, К), які необхідні для здійснення процесів ремоделювання кісткової тканини. Для усунення патологічних змін у кістковій тканині на тлі захворювань гепатобіліарної системи у щурів, зокрема, при холестазі, потрібен комплексний підхід [6]. Як профілактичний комплекс можна розглядати гепатопротектор, який завдяки своїм головним компонентам (лецитин, кверцетин) захищає печінку та розріджує жовч, у поєднанні із сорбентом, що має сорбуючі властивості.

Мета. Провести гістоморфометричне дослідження стегнової кістки у щурів з хронічним холестазом та оцінити ефективність профілактичного комплексу.

Методика. Дослідження проводили на щурах самцях, розподілених на три групи: 1 група – інтактна, 2 група – щури з модельованим хронічним холестазом, 3 група – щури, яким паралельно із розвитком патології хронічного холестазу проводили профілактику. Холестаз у щурів моделювали шляхом перев’язки загальної жовчної протоки під тіопенталовим наркозом [9]. Гепатопротектор у дозі 500 мг/кг та сорбент у дозі 1 г/кг щурам 3-ої групи вводили одноразово щоденно упродовж 4-х місяців.

Гістологічний аналіз і фотографування зрізів стегнової кістки проводили за допомогою світлового мікроскопу та камери для мікроскопу Olympus LC30 (Japan). Морфометричні дослідження стегнової кістки щурів проводили за такими параметрами: питомий об’єм (%) суглобового епіфізарного хряща, питомий об’єм (%) кісткових балок, питомий об’єм (%) кісткового мозку та кількість остеобластів на певній площі.

Основні результати. У щурів з хронічним холестазом виявлено певні гістологічні зміни у епіфізі стегнової кістки, а саме відмічалось помітне розшарування періосту. У глибоких шарах хряща відмічали зменшення кількості ізогенних груп, крім того вони містили меншу кількість хондроцитів. Також спостерігали запустіння окремих лакун, зменшення кількості остеобластів та потоншення кісткових трабекул, що вказує на певні патологічні зміни у кістковій тканині.

Аналіз морфометричних параметрів стегнової кістки у щурів з хронічним холестазом виявив зниження питомого об’єму хряща суглобових поверхонь на 25,8%, зниження питомого об’єму кісткового мозку і кількості остеобластів на 14,4% та на 39,4% відповідно, а також збільшення на 33,1% питомого об’єму кісткових балок відносно групи контролю. Введення профілактичного комплексу сприяло достовірному зростанню питомого об’єму хряща суглобових поверхонь – на 17,2%, питомого об’єму кісткового мозку на 42,9%, середньої кількості остеобластів на 34,9% та зниженню питомого об’єму кісткових балок на 31,7% відносно групи тварин з хронічним холестазом. Тобто, застосування профілактичного комплексу, який складався із гепатопротектора і сорбенту ефективно усувало патологічні зміни у кістковій тканині, які виникли на тлі розвитку хронічного холестазу.

Висновки. Формування хронічного холестазу призводить до патологічних змін у хрящовій тканині епіфізів стегнової кістки дослідних тварин, а саме зменшує питомий об’єм хряща суглобових поверхонь та спричинює порушення основних компонентів кісткової тканини (знижує питомий об’єм кісткового мозку та кількість остеобластів на тлі збільшення питомого об’єму кісткових балок). Ефективність профілактики в усуненні патологічних змін у кістковій тканині на тлі хронічного холестазу проявилася завдяки гепатопротекторній, антиоксидантній, протизапальній та жовчорозріджувальній дії гепатопротектора у поєднанні із сорбентом.

АНТИОКСИДАНТНА ЕФЕКТИВНІСТЬ ПРОФІЛАКТИЧНОГО КОМПЛЕКСУ З КВЕРЦЕТИНОМ У ОВАРІОЕКТОМОВАНИХ ЩУРІВ

О. С. Сідлецький, О. А. Макаренко — Thu, 28 Dec 2023 00:00:00 +0200

Вступ. Передчасна недостатність яєчників характеризується настанням менопаузи до 40 років та супроводжується зменшенням рівня естрогенів в організмі. Даний стан чинить негативний вплив практично на всі фізіологічні системи організму. В останній час спостерігається зростання хворих на дану патологію, що пов’язують із поширенням медичного втручання у репродуктивну сферу, забрудненням навколишнього середовища, стресом.

Метою даного дослідження стало експериментальне з’ясування стану окремих показників антиоксидантно-прооксидантної системи (активність каталази, вміст малонового діальдегіду, антиоксидантно-прооксидантний індекс) в сироватці крові, слизових оболонках травного тракту, печінці та щелепах самок щурів після хірургічної менопаузи (оваріоектомії) в поєднанні з неповноцінним за кальцієвим та білковим складом раціоном, а також встановлення антиоксидантної ефективності комплексу на основі кверцетину, вітамінів, макро- і мікроелементів.

Методи. Дослідження були проведені на 24 самках щурів віком 2,5 місяців лінії Вістар, яких поділили на 3 групи (по 8 в кожній): 1 – інтактні тварини; 2 – тварини, яким моделювали хірургічну менопаузу шляхом оваріоектомії та утримували на неповноцінній за складом дієті; 3 – тварини, яким на тлі оваріоектомії профілактично вводили комплекс кверцетину, вітамінів, макро- і мікроелементів у дозі 500 мг/кг. Через 4 місяці тварин виводили з експерименту. В сироватці крові, гомогенатах слизових оболонок травного тракту, печінки, альвеолярного відростку визначали вміст малонового діальдегіда (МДА), активність каталази та розраховували антиоксидантно-прооксидантний індекс (АПІ).

Результати. Аналіз отриманих даних показав, що у групі щурів, яким моделювали патологію, відбулось падіння активності ферменту каталази у слизових оболонках травного тракту і печінці від 5,61% до 38,49%, зростання вмісту МДА від 25,78% до 50,00% та зниження індексу АПІ від 25,08 до 56,24% відносно показників групи інтактних щурів з високим рівнем достовірності (р < 0,05–0,001). Вміст МДА у сироватці крові збільшився на 31,91%, а у кістковій тканині щелеп – на 23,28%, АПІ був меншим у крові на 16,45% та на 10,39% у кістковій тканині (р < 0,05–0,001). Отримані дані дозволяють стверджувати, про посилене утворення активних форм кисню та пригнічення процесів їх інактивації. Слід зазначити, що активність каталази у сироватці крові та альвеолярному відростку щелеп тварин з патологією, навпаки, збільшилась на 10,19% та 10,78% відповідно, що свідчить про компенсаторні антиоксидантні можливості в даних тканинах.

При застосуванні біологічно активного комплексу відбувалось зростання активності каталази у слизових оболонках травного тракту на 5,63–40,8%, зменшення активності МДА на 17,84–23,03% та підвищення індексу АПІ на 27,93–80,84% (р < 0,05–0,001). У кістковій тканині щелеп тварин під впливом комплексу збільшилась активність каталази на 7,52%, а АПІ – на 33,3% при зниженні вмісту МДА на19,43%. У крові тварин з патологією комплекс препаратів сприяв зменшенню рівня МДА на 17,38%, підвищенню активності каталази на 6,16% та індексу АПІ – 28,44%. Спираючись на викладене вище, можна стверджувати, що розроблений нами комплекс має потужну антиоксидантну дію в умовах дефіциту естрогенів, аліментарного білка і кальцію у самок щурів.

Висновки. Менопауза хірургічного генезу у сукупності з аліментарним дефіцитом білка та кальцію сприяли пригніченню антиоксидатного захисту на тлі активації прооксидантних процесів. Застосування біологічно активного комплексу з кверцетином, вітамінами, цитратом кальцію, макро- та мікроелементами посилювали активність антиоксидантної системи захисту направленої проти вільнорадикальних процесів.

МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА УКРАЇНСЬКИХ ПРЕДСТАВНИКІВ КОМПЛЕКСНОГО ВИДУ ACONITUM ANTHORA НА ОСНОВІ ДІЛЯНКИ ITS1-5.8S-ITS2 ЯДЕРНОГО ГЕНОМУ

Ю. О. Тинкевич, Д. В. Біляй, О. В. Череватов, О. О. Кагало, Р. А. Волков — Thu, 28 Dec 2023 00:00:00 +0200

Проблема. Питання визначення границь виду поруч із фундаментальними аспектами має практичне значення у природоохоронній діяльності. Однією із проблемних у таксономічному плані груп є комплексний вид A. anthora s. l. У флорі України в його межах виділяють чотири таксони із суперечливим статусом: A. anthora L., A. eulophum Rchb., A. jacquinii Rchb., A. pseudanthora Błocki ex Pacz. Останні два види занесені до Червоної книги України та списку IUCN. Визначення таксономічного положення цих близькоспоріднених форм потребує використання молекулярно-генетичних підходів. Найбільш популярним та інформативним маркером для таксономії та баркодингу рослин вважається ділянка ITS1-5.8S-ITS2 35S рДНК.

Мета. Уточнити таксономічний статус та філогенетичні зв’язки представників A. anthora s. l. з використанням молекулярного маркеру ITS1-5.8S-ITS2 35S рДНК.

Методика. Гербарні зразки чотирьох представників групи A. anthora s. l. були зібрані на території Західної України. ДНК було виділено модифікованим цетавлоновим методом, після чого використано для ПЛР-ампліфікації ділянки ITS1-5.8S-ITS2. ПЛР-продукти очищали та сиквенували за Сенгером. Отримані нами послідовності вирівнювали разом з депонованими у базі даних GenBank послідовностями для представників двох підродів роду Aconitum: номінативного підроду та підроду Lycoctonum. Отриману матрицю використовували для аналізу методом основних компонент (PCA) та філогенетичного аналізу методом Maximum Likelihood.

Основні результати. Сиквеновані нами послідовності ITS1-5.8S-ITS2 для зразків A. anthora, A. eulophum, A. jacquinii та A. pseudanthora виявились майже ідентичними. Вони відрізнялися між собою лише у п’яти з 641-ї позиції вирівнювання. Причому, чотири з п’яти позицій виявились поліморфними і в межах окремих геномів. За результатами PCA аналізу всі чотири зразки A. anthora s. l. утворювали щільний кластер, відокремлений значними дистанціями від кластерів утворених представниками підродів Aconitum та Lycoctonum. На отриманому філогенетичному дереві наявні три основні монофілетичні клади, що відповідають підродам Aconitum і Lycoctonum та групі A. anthora s. l. Клада Lycoctonum виявилась сестринською до інших представників роду, а клади Aconitum та A. anthora s. l . – сестринськими між собою.

Висновки. Використання ділянки ITS1-5.8S-ITS2 35S рДНК для філогенетичного аналізу підтверджує необхідність надання групі A. anthora s. l. статусу окремого підроду в межах роду Aconitum. Висока генетична спорідненість між зразками A. anthora s. l. з території України свідчить про те, що видові епітети A. eulophum, A. jacquinii та A. pseudanthora варто розглядати як синоніми до A. anthora.

ПЕРША ЗНАХІДКА ВИДУ OECOBIUS RHODIENSIS KRITSCHER, 1966 (ARANEI: OECOBIIDAE) В ОДЕСЬКІЙ ОБЛАСТІ

О. Ф. Делі, В. А. Трач, С. Я. Підгорна, К. Й. Черничко — Thu, 28 Dec 2023 00:00:00 +0200

Актуальність. Родина Oecobiidae налічує 120 видів та шість родів павуків. Рід – Oecobius Lucas, 1846 містить в своєму складі 90 видів павуків, з яких 7 зареєстровані в Європі. В Україні зареєстровано 4 види роду, при чому поширення всіх видів є обмеженим. На сьогоднішній день відомо, що ареал павука Оecobius rhodiensis Kritscher, 1966 має фрагментарний характер. Знахідки павука Ое. rhodiensis з родини Oecobiidae відомі з Греції, о. Кріт, Туреччини та України (Донецька обл.). В статті наведено інформацію про реєстрацію, розповсюдження та фенологічні особливості павука Ое. rhodiensis з родини Oecobiidae в Одеській області (Україна).

Мета. Надати нову інформацію щодо розповсюдження та біології павука Оecobius rhodiensis Kritscher, 1966.

Методи. Були використані стандартні методи збору павуків, а саме ручний збір. Матеріал збирали у 2016–2022 роках. Зібраний матеріал поміщали в ємності з 70% спирту та додавали етикетку. Таксономічну приналежність павуків визначали за ключами, наведеними в електронному визначнику павуків Європи.

Результати. Вперше в Одеській області та вдруге в Україні відмічений павук Оecobius rhodiensis Kritscher, 1966 з родини Oecobiidae. Павук реєструється на стінах будівель, в під’їздах житлових будинків та на підвіконнях у квартирах. Павук Oe. rhodiensis будує невеликі плоскі тенета на стінах будівель, під якими павук переховується та полює на здобич. В квітні і листопаді павуки відмічались лише в будівлях, а починаючи з травня по жовтень найбільша кількість особин відмічена на стінах будівель. Найбільша кількість особин павуків була відмічена на стінах будівель. Статевозрілі особини павуків відмічались у червні-липні.