Настоящий обзор систематизирует современные данные о сигнальной роли митохондриальных метаболитов в регуляции митохондриального гомеостаза, с акцентом на их влияние на адаптацию клетки к стрессовым факторам, включая возрастные изменения. Митохондрии выступают не только как источники энергии, но и как ключевые сенсоры и регуляторы, опосредующие антероградную и ретроградную сигнализацию через метаболиты, такие как цитрат, сукцинат, лактат и L-карнитин. Цитрат и сукцинат участвуют в эпигенетических модификациях, включая ацетилирование и сукцинилирование белков, влияя на экспрессию генов и метаболическую адаптацию, с потенциальными применениями в терапии онкологических и возраст-ассоциированных заболеваний. Лактат, традиционно рассматриваемый как продукт анаэробного метаболизма, функционирует как сигнальная молекула, модулирующая рецепторные каскады (GPR81), лактилирование гистонов и окислительное фосфорилирование в митохондриях. L-карнитин обеспечивает метаболическую гибкость, поддерживая баланс ацил-КоА/КоА, удаляя токсичные метаболиты и повышая биодоступность оксида азота, что демонстрирует его протективные эффекты в моделях гипергомоцистеинемии и дефицита NO. Понимание этих механизмов открывает перспективы для идентификации биомаркеров митохондриальной дисфункции и разработки терапевтических стратегий, направленных на восстановление гомеостаза в контексте старения, метаболических расстройств и геронтологических синдромов.

Приведены результаты исследования видового разнообразия представителей клады Chlorella в озере Отстойник (город Тольятти, Самарская область). Данный водоем до 1996 г. использовался для утилизации отходов азотно-тукового производства, но в настоящее время находится на этапе самовосстановления. В ходе работы было исследовано 15 штаммов микроводорослей с Chlorella-подобной морфологией. По итогам молекулярно-генетического анализа с использованием внутренних транскрибируемых спейсеров ITS1 и ITS2 было установлено, что только три штамма являлись истинными представителями рода Chlorella. Также были обнаружены микроводоросли из родов Brachionococcus, Lobosphaeropsis, Micractinium, Meyerella. Кроме того, два штамма принадлежали к видам, которые пока формально относят к роду Chlorella, но их действительный таксономический статус нуждается в уточнении. Данное исследование еще раз наглядно показало, что валидная идентификация Chlorella-подобных микроводорослей невозможна с использованием только методов световой микроскопии. Для исследования истинного видового богатства обязательно должны быть задействованы методы молекулярно-генетического анализа.

Язвенный колит – социально значимое заболевание, но его этиология не ясна. Наиболее широко используемой экспериментальной моделью является колит, индуцированный декстрансульфатом натрия. Целью настоящей работы стала оценка морфофункциональных и молекулярно-биологических изменений ободочной кишки и брыжеечных лимфатических узлов при остром колите, индуцированном 1%-ным раствором декстрансульфата натрия у самцов мышей C57BL/6. При индукции колита в ободочной кишке развивался язвенно-воспалительный процесс умеренной тяжести, в брыжеечных лимфатических узлах наблюдались гиперплазия коркового вещества, плазматизация мозговых тяжей и макрофагальная реакция в синусах. В ободочной кишке были выявлены воспалительная инфильтрация, повышение содержания макрофагов, снижение объемной доли бокаловидных клеток и содержания в них нейтральных муцинов, повышение содержания эндокринных клеток, увеличение экспрессии Cldn4, Cldn7, Bax и Bcl2. Также наблюдались количественные изменения состава микробиома кишечника.

Выполнено сравнительное исследование характеристик слуховой чувствительности интактных крыс линии Wistar и крыс-гетерозигот трансгенной линии DAT-het (dopamine transporter heterozygous) со сниженным уровнем экспрессии гена Slc6a3, кодирующего дофаминовый транспортер обратного захвата 1 (dopamine transporter 1, DAT-1), представляющих собой экспериментальную модель патологии системы дофаминергических нейронов (синдром дефицита внимания и гиперактивности). В ходе работы анализировали амплитудные и временные параметры коротколатентных стволовых слуховых вызванных потенциалов, зарегистрированных у крыс обеих линий при действии парных щелчков и одиночных тональных сигналов. Характеристики слуховой чувствительности крыс линий Wistar и DAT-het были сходными, но, тем не менее, сравнительный анализ амплитуд волн коротколатентных стволовых слуховых вызванных потенциалов выявил значимо бóльшую амплитуду волны 1 у крыс линии DAT-het. Полученные данные позволяют предположить, что гетерозиготы DAT-het отличаются от крыс с нормально функционирующим транспортером обратного захвата дофамина DAT-1 повышенным уровнем дофаминергической передачи сигнала, сопряженной с активацией D1-рецепторов, локализованных в мембранах нейронов спирального ганглия улитки внутреннего уха.

В статье представлены результаты исследования на территории Салтыковского лесопарка, расположенного в зоне плотной городской застройки ближнего Подмосковья. В работе использован комплексный подход, включающий флористические, палеоэкологические и историко-археологические методы. Установлено, что современная флора лесопарка (в границах охраняемой природной территории) отличается высоким видовым разнообразием и сравнительно низкой долей адвентивных видов по сравнению с флорой лесопарков Москвы. На основании спорово-пыльцевого анализа торфяных отложений лесного болота реконструирована история растительности за последние 4200 лет. Выявлены состав и структура коренных широколиственных лесов, периоды сельскохозяйственного освоения территории и возраст формирования современных лесных ценозов. Установлено, что первые признаки хозяйственной деятельности на территории водоразделов относятся к бронзовому веку, а ее максимум датируется XVI–XVIII вв. Старейшая часть лесопарка (кварталы 1, 3 и 4) представляет собой экосистемы, сформировавшиеся в течение последних двух–трех столетий на месте бывших сельскохозяйственных угодий и прошедшие несколько стадий восстановительных сукцессий. В настоящее время по составу флоры и структуре растительности они близки к естественным зональным лесам региона. Исследование подчеркивает важность Салтыковского лесопарка не только как памятника ландшафтной архитектуры, но и как природного резерватa, сохраняющего элементы лесных сообществ, характерных для подзоны южной тайги, несмотря на расположение в зоне плотной городской застройки.

Легочный сурфактант – необходимый компонент респираторного отдела для реализации фагоцитоза альвеолярными макрофагами. Туберкулез легких сопровождается снижением выработки легочного сурфактанта и фагоцитарной функции макрофагов. Белок-транспортер P-gp (ген ABCB1) высокоэкспрессирован в клетках легких, экспортирует из них многочисленные субстраты. Встраивание P-gp в плазматическую мембрану изменяет ее характеристики. Целью настоящей работы стал анализ взаимосвязи между P-gp и фагоцитарной активностью макрофагов при воздействии экзогенного легочного сурфактанта. В работе применяли методы сканирующей электронной микроскопии (CЭМ) и конфокальной лазерной сканирующей микроскопии (КЛСМ), а также две модели, использующие культивируемые клетки человека: (1) провоспалительные макрофаги ТНР-1 (P-gp+), инфицированные Mycobacterium bovis Bacillus Calmette-Guérin (M. bovis BCG) (данная модель при действии сурфактанта рассматривается как модель альвеолярно-подобных макрофагов); (2) родительские клетки миелобластной лейкемии K562 (P-gp-) и клетки К562/i-S9 (P-gp+) с трансфицированным геном ABCB1, индуцированные к адгезии. На модели 1 выявлено, что добавление 1 мг/мл экзогенного легочного сурфактанта на 1 ч приводит к формированию многочисленных длинных филоподий, раффлов и фагоцитарных чаш, возрастанию фагоцитарного индекса в 1,7 раза. Это демонстрирует, что препарат сурфактанта является эффективным активатором фагоцитоза при инфицировании макрофагов. На модели 2 показано, что в присутствии P-gp значительно возрастает поверхностная активность клеток под действием экзогенного легочного сурфактанта, по сравнению с клетками без P-gp. Предполагается, что за счет взаимодействия между P-gp, белками комплекса ERM (эзрин, радиксин, моэзин) и актиновыми филаментами, клетки P-gp+ более подвержены активации клеточной поверхности и фагоцитозу, чем клетки P-gp-. В дальнейшем анализ особенностей реализации фагоцитоза инфицированными макрофагами в зависимости от активности P-gp может способствовать разработке новых препаратов, направленных на регуляцию фагоцитарной активности макрофагов.

Изучение реакций клеток микроводорослей на такие стрессовые воздействия, как недостаток элементов минерального питания, является важной экологической задачей. Изменения, происходящие в фотосинтетическом аппарате, отражаются на кинетике экспериментально измеренных кривых индукции флуоресценции хлорофилла. Для анализа изменения формы кривых разрабатываются различные математические методы, позволяющие провести экспресс-анализ большого количества кривых. В работе продемонстрировано применение простой математической модели фотосистемы II (ФСII) для оценки изменения параметров ФСII культуры клеток микроводоросли Chlorella vulgaris, растущей при дефиците соединений азота в среде. Модель описывает переходы между тремя ключевыми состояниям ФСII, различающимися по степени окисления ее компонентов. С помощью этой математической модели было выявлено увеличение доли реакционных центров, содержащих антенны с меньшим размером, а также возрастание доли неактивных кислород-выделяющих комплексов.

Данные современной нейробиологии свидетельствуют о критической зависимости формирования нервной системы от условий внутриутробного развития. Гипоксия плода и/или новорожденного – одна из основных причин нарушений в развитии головного мозга, которые могут проявляться в более позднем возрасте в виде когнитивных расстройств, проблем с обучением, памятью и вниманием, движениями и эмоциями. В работе исследовали влияние пренатальной гипоксии, перенесенной в критические для развития и созревания мозга периоды, на способность белых крыс к моторному и пространственному обучению. Самцы, пережившие острую предродовую гипоксию, оказались наиболее чувствительными к ее воздействию, продемонстрировав в месячном возрасте как дефицит моторного обучения, воспроизведения и сохранения моторных навыков, так и ухудшение решения когнитивной задачи в Т-образном лабиринте. Острая гипоксия периода раннего органогенеза практически не оказала воздействия на способность животных перипубертатного возраста к моторному и пространственному обучению. Комплексное тестирование с использованием модифицированной методики обучения на вращающемся стержне позволяет более полно оценить последствия гипоксического повреждения мозга, что важно для ранней диагностики и разработки программ реабилитации.

Анализируются различные представления о “правильном” определении старения. Подчеркивается, что за последние десятилетия таких определений появилось огромное количество, а научных публикаций, посвященных этому вопросу, в Интернете можно найти несколько миллионов. При этом определения большинства ученых-геронтологов основывались на положении, согласно которому (с теми или иными модификациями) старение – это совокупность возрастных изменений организма, приводящих к увеличению вероятности смерти. Однако по мере появления многочисленных новых данных в геронтологических исследованиях многие специалисты начали сомневаться в том, что такое «классическое» определение их устраивает. Это было связано, в том числе, с выявленным влиянием длительных хронических заболеваний типа ВИЧ или COVID-19 на возрастную динамику смертности, с кардинальными изменениями за последние десятилетия представлений о клеточном старении и о взаимосвязи старения с различными возраст–зависимыми болезнями, а также о корректной методологии определения биологического возраста. Не последнюю роль сыграли также очевидное отсутствие до настоящего времени успехов фундаментальной геронтологии и появление большого количества работ, в которых наличие / отсутствие старения изучаемых организмов никак не было связано со снятием кривых выживания. Рассматриваются эволюция подходов к определению того, что такое старение, а также возможные перспективы модификации этого определения в будущем.