Токсичність іонів важких металів як показник чутливості і стійкості рослин до абіотичних стресів: огляд

Іони важких металів (ІВМ) знаходяться серед найбільш токсичних ксенобіотиків, котрі спричиняють як загальні, так і специфічні ураження організмів. Особливо це стосується елементів, токсичних у залишкових кількостях. Одні з таких ІВМ є предметом різнобічного вивчення (іони Cd2+), водночас інші викликають зацікавлення завдяки своїм особливим характеристикам (іони Ba2+). Часто дія ІВМ підсилюється впливом природних абіотичних факторів. Зроблено огляд загальних аспектів патологічної дії ІВМ. Розглядається використання іонних, протеомних, метаболічних складників; підкреслюється роль їхніх взаємозв’язків для встановлення генетичних детермінант стійкості. Звертається увага на спільні прояви адаптації до ІВМ та осмотичних стресів – засолення та водного дефіциту. Розглянуто токсичну дію іонів Cd2+ і Ba2+. Пропонується ідея використання іонів Cd2+ і Ba2+ у клітинній селекції для виділення форм, стійких до водного та сольового стресів. Наведено приклади отримання клітинних ліній рослин із застосуванням летальних для клітинних культур доз іонів. Варіанти відзначались комплексною стійкістю як до іонів селекції, так і до осмотичних стресів. Життєдіяльність за стресових умов контролювалась змінами метаболому та протеому і проявлялась у збільшенні клітинної маси, збереженні водного статусу, акумуляції вільного проліну, цукрів. При цьому параметри стійкості не втрачались зі збільшенням строку вирощування, а також зберігались у разі зміни умов культивування. Водночас метаболічні показники змінювались у відповідності до змін умов культивування. Такі характеристики, а також їхня хронологія можуть свідчити на користь існування перехресних сигнальних шляхів, котрі поєднують реакції стійкості до ІВМ і осмотичних стресів. Рослини, регенеровані із таких клітинних ліній, відзначались підвищеним рівнем осмостійкості. Нетрадиційний погляд на проблему розширює рамки традиційних підходів у разі створення вихідного матеріалу.

Предиктори короткострокової смертності у хворих на гепаторенальний синдром

Це дослідження спрямоване на визначення найважливіших предикторів короткострокової смертності пацієнтів із гепаторенальним синдромом за допомогою шкали CLIF-C-ACLF. У дослідженні взяли участь 109 пацієнтів із алкогольним цирозом печінки, ускладненим гепаторенальним синдромом, госпіталізованих до Чернівецького обласного наркологічного диспансеру із січня 2013 року по серпень 2019 року. На момент включення у дослідження пацієнтам було від 29 до 60 років. Середня тривалість алкогольного цирозу печінки (АЦП) становила 3,5±1,54 року; середній анамнез зловживання алкоголем – 8,42±3,53 року; розподіл за статтю становив: 77,9% (n=85) чоловіків та 22,1% (n=24) – жінок. Усі пацієнти отримували стандартну терапію та були розподілені на 2 групи залежно від реакції на лікування: група 1 (n = 57) – респондери, група 2 (n = 52) – нон-респондери. Кількість пацієнтів, які вижили через 1 та 3 місяці, суттєво різнилася в обох групах: 40/57 (70,2%) та 33/57 (57,9%) відповідно у групі респондерів; та 10/52 (19,2%) та 0/52 (0%) відповідно у групі нон-респондерів (p <0,001). Оцінки ймовірності виживання для кожного з членів групи були знайдені за допомогою тесту Каплана-Мейєра. Тип 1 гепаторенального синдрому, відсутність відповіді на лікування протягом перших 24 годин та високий базовий бал за шкалою CLIF-C-ACLF були визначені як предиктори короткострокової смертності. Поліпшення функції нирок під час лікування спостерігалось у більшості пацієнтів групи 1: зниження рівня креатиніну в сироватці крові у респондерів становило від 323,2±91,1 до 121,6±30,0 ммоль/л. Результати дослідження вказують на те, що тип 1 гепаторенального синдрому, відсутність відповіді на лікування протягом перших 24 годин та високий бал CLIF-C-ACLF є найважливішими предикторами виживання у пацієнтів із гепаторенальним синдромом. Моніторинг цих показників дозволяє визначити групу пацієнтів з найгіршим прогнозом та поставити їх на перше місце у списку для трансплантації печінки.

Біоіндикаційна оцінка екологічного стану урбоекосистеми Івано-Франківська за допомогою показників якості пилку деревних видів

У статті проаналізовано низку параметрів мікроспорогенезу за дії комплексу урбогенних чинників на прикладі домінантних деревних рослин міста. Показано зростання морфологічної різноякісності, збільшення частки стерильних та аномальних пилкових зерен у пилковій культурі. Об’єктом дослідження обрано види Tilia cordata Mill., Betula pendula Roth. та Salix alba L., які широко представлені на території міста. Дослідження показали, що вплив урботехногенних чинників досліджуваної території має виражений гаметоцидний ефект, який проявляється депресивними змінами чоловічого гаметофіту деревних рослин: збільшенням частки безкрохмальних пилкових зерен та підвищенням його морфологічної різноякісності. Максимальний рівень безкрохмальних пилкових зерен притаманний для Tilia cordata Mill. Коефіцієнт стерильності пилку зазначеного виду у різних районах міста флуктує в діапазоні 1,26 – 4,80. Достовірне зменшення лінійних розмірів чоловічого гаметофіту констатовано для Tilia cordata Mill. та Betula pendula Roth. Найвища морфологічна різноякісність пилку властива для Salix alba L. та Tilia cordata Mill. Частка карликових пилкових зерен у різних районах міста коливається у межах 1,1% − 4,2% для Salix alba L. та 3,7% − 12,8% для Tilia cordata Mill.; гігантських − 2,5% − 10,2% і 2,4% − 8,5% відповідно. Забруднення повітряного басейну у центральній частині міста викидами автотранспорту індукує процеси порушення мікроспорогенезу, яке проявляється збільшенням частки стерильного і морфологічно-аномального пилку. Морфо-фізіологічні та цитологічні особливості пилкових зерен слугують інформативними біоіндикаційними ознаками урботехногенного впливу. Найбільш перспективним видом для біоіндикаційної оцінки гаметоцидності середовища в умовах міста Івано-Франківська є Tilia cordata Mill.; найвищою резистентністю відзначається чоловічий гаметофіт Salix alba L.

Вплив гірудотерапії на репродуктивну функцію лабораторних щурів

Згідно з останніми даними щодо ветеринарії та сільського господарства одним із важливих чинників зменшення поголів’я у тваринництві є порушення фертильності тварин. Тому актуальним завданням постає пошук різних методів, які сприятимуть зменшенню безпліддя. Особливу увагу привертають природні фактори, до яких належить і гірудотерапія – використання медичних п’явок, біологічно активні речовини яких мають широкий спектр терапевтичних ефектів. Тому метою нашої роботи стало дослідження впливу медичної п’явки на репродуктивну функцію самців щурів, які є загальноприйнятою моделлю в біологічних і доклінічних експериментах. Роботу виконано на 40 нелінійних білих самцях та 40 самицях щурів вагою 250–270 г і віком 6,5–7 місяців та їх новонародженому приплоді. Дослідження проводили на тваринах, які пройшли карантинний режим і не мали зовнішніх проявів захворювання. Для проведення дослідження на самцях було сформовано дві групи тварин – контрольну й експериментальну. Дослідним самцям після їх фіксації робили приставки на куприкову зону медичної п’явки Hirudo verbana із середньою вагою 1,1±0,2 г один раз на тиждень (двічі перед спарюванням і двічі після спарювання з інтактними самицями). Фіксуючі маніпуляції робили також із контрольними самцями, проте без приставок п’явок, після чого їх спарювали з інтактними самицями. Дослід із самцями тривав протягом 1 місяця, із самицями – до народження в них приплоду. У самців досліджували вагу тіла, лімфоїдних органів та надсім’яників, враховували загальну кількість сперматозоїдів і їх фертильність. В інтактних самиць визначали загальну кількість приплоду та їх вагу. Згідно з експериментальними даними в дослідних самців за гірудологічного впливу відбувається збільшення ваги тіла (на 16,8%) та лімфоїдних органів (тимус – на 23,0%, селезінка – на 11,5%) порівняно з контрольною групою тварин (р<0,05). Наші експериментальні дані доводять, що гірудологічний вплив також сприяв позитивній стимуляції показників репродуктивної функції самців: збільшувалася вага надсім’яників, кількість сперматозоїдів в еякуляті з паралельним зниженням морфологічно дефектних гамет серед них порівняно з інтактними тваринами. Стимуляція репродуктивних ознак у дослідної групи самців сприяла підвищенню фертильності в інтактних до гірудологічного впливу самиць, які народжували більший за кількістю й вагою приплід із майже нульовою їх смертністю.

Білоакацієва міль-строкатка (Pаrectopа robiniellа Clemens, 1863) у паркових зонах м. Дніпра

У роботі проведено дослідження особливостей заселення інвазійного виду молей-строкаток (Grаcillаriidаe Stаinton, 1854) білоакацієвої молі- строкатки (Pаrectopа robiniellа Clemens, 1863) різних паркових екосистем м. Дніпро. Оцінку масштабів інвазії та активності заселення різних екосистем мінером-інвайдером було здійснено за кількістю візуально зареєстрованих мін на листках кормової рослини робінії псевдоакації (Robinia pseudoacacia Linnaeus, 1753). Дослідженнями було охоплено всі основні за розмірами паркові екосистеми м. Дніпро, де висаджено дерева кормової рослини. Польові спостереження проведено протягом трьох вегетаційних сезонів (2018–2020 рр.). Морфологічні дослідження мін P. robiniellа проводили на стадії їх максимального розвитку, що відповідало останньому віку гусені. Для цього використано такі параметри: довжину міни (L) за центральною жилкою, максимальну ширину міни (W), площу міни (S), площу листкової пластинки (Sl). Розраховували відношення довжини до ширини міни (L/W) та відношення площі міни до площі листкової поверхні (S/Sl). З’ясувалось, що найбільша кількість мін реєструвалась у більш чистих зонах м. Дніпро, що розташовувались на високих відмітках рельєфу, – Ботанічному саду ДНУ та парку імені Т.Г. Шевченка, а також у природному заповіднику Дніпровсько- Орільський. Найменша кількість мін реєструвалась ближче до центру міста, у парку Сагайдак та парку імені Лазаря Глоби. Морфологічні дослідження мін дозволили встановити, що коефіцієнт варіації довжини міни дорівнює 0,4, ширини – 0,6, а площі – 0,8. Відношення довжини до ширини менш варіативне, ніж відношення площі міни до площі листкової поверхні. Це, з одного боку, пов’язано з більш стабільною загальною формою міни, з іншого – досить мінливою площею міни, що, вірогідно, залежить від різних факторів міського середовища.

Особливості зростання та поширення мохоподібних в умовах міста Запоріжжя

У статті наведені результати досліджень бріофлори двох антропогенних комплексів (культурофітоценозу та селітебного ландшафту) міста Запоріжжя. Визначали місцезнаходження, частоту трапляння, проективне покриття та приуроченість бріофітів до конкретних форофітів на досліджених територіях. Досліджені особливості поширення епіфітних мохоподібних, виявлено їх субстратну приуроченість до найбільш поширених деревних порід. Виділено екологічні групи мохів, їх життєві форми, здійснено оцінку видів за ступенем урбанофільності. Встановлено, що видовий склад досліджених антропогенних комплексів міста представлений 11 видами мохоподібних, з-поміж яких 7 видів є епіфітними, інші види були виявлені на інших субстратах. Серед виявлених мохоподібних 2 види є рідкісними. Найбільша кількість епіфітних бріофітів виявлена на корі Ulmus minor Mill., Populus alba L. та Robinia pseudoacacia L. Середнє видове різноманіття епіфітів характерне для Acer negundo L. та Salix sp. Мохи досліджених територій міста Запоріжжя реалізують життєві стратегії бріоексплерентів піонерних та бріопатієнтів (екотопічних і ценотичних). Встановлений сильний позитивний кореляційний зв’язок між площею проективного покриття бріофітів та висотою їх розташування на форофітах. За результатами розрахунків індексу чистоти повітря, який коливався від 3,4 до 5,0, території селітебного ландшафту та культуроценозу відповідають середньо й слабко забрудненим бріоіндикаційним зонам відповідно. Порівняльний аналіз видового складу бріофітів двох антропогенних комплексів міста Запоріжжя показав високий коефіцієнт спорідненості (0,60) бріофлор досліджених територій. Отже, видовий склад бріофітів цих територій є досить однорідним. Отримані дані свідчать про значну роль епіфітних мохоподібних, які здатні швидко заселяти деревні насадження антропогенних комплексів міста, що є одним із чинників стабілізації урбоекосистеми.

Вміст кортизолу та тиреоїдних гормонів у плазмі крові карася китайського Carassius auratus (Linnaeus, 1758) за умов амонійного навантаження

Розглянуто особливості зміни вмісту кортизолу, тироксину та трийодтироніну в плазмі крові карася китайського до довготривалого перебування у середовищі, забрудненому сполуками амонію. Вміст гормонів було визначено імуноферментним методом із використанням стандартних комерційних наборів. Встановлено, що у плазмі крові карася з водойми, яка містить високу концентрацію амонійного азоту в воді (до 48,0 мг N/дм3), рівень трийодтироніну підвищувався у 1,38 раза, проте вміст тироксину знижувався у 3,87 раза порівняно з умовним контролем. Зміна показників вмісту тиреоїдних гормонів у сироватці крові карася свідчить на користь трансформації резервів Т4 у активну форму Т3. Це наголошує на активації обмінних процесів за впливу сполук амонію. Також були встановлені корелятивні зв’язки між зростанням вмісту неорганічного амонію та Т3 (r=0,847) і зниженням Т4 (r=-0,773). Також встановлено (p≥0,05) нижчий вміст кортизолу у плазмі крові карася, що перебував у водоймі, забрудненій сполуками неорганічного амонію. Це свідчить на користь відсутності явищ гострого стресу на момент проведення досліджень. Зміна вмісту Т3 вказує на спрямованість гормональної відповіді риб на вплив надмірних концентрацій неорганічного амонію. У результаті тривалого пристосування риб до токсичного забруднення водного середовища у плазмі крові карася китайського істотно змінюється вміст гормонів, які залучені у регуляції обміну речовин, зокрема на посилення процесів, спрямованих на забезпечення нормальної життєдіяльності. У результаті цього нами встановлено також суттєві відмінності між лінійно- масовими показниками риб, що було наслідком тривалого перебування угруповання карася китайського у не типових екологічних для цього виду умовах. Отримані результати зміни вмісту гормонів: кортизолу, тироксину, трийодтироніну відображають фізіологічний стан досліджуваного виду риб за умов антропогенного забруднення. Це дозволяє їх активно залучати для проведення біомоніторингу екологічного стану окремих водойм, зокрема за інтенсивного забруднення середовища сполуками азоту. Отримані результати доповнюють вже наявні показники щодо дослідження фізіолого-біохімічних показників карася китайського за умов азотного навантаження.

Особливості гемодинаміки у пубертатний та постпубертатний етапи онтогенезу людини

Стаття присвячена вивченню особливостей вікової динаміки індивіду- ально-типологічних показників мікроциркуляції крові на пубертатному і постпубертатному періодах розвитку організму людини. Дослідження проводилися на базі лабораторії фізіологічних досліджень. У дослідженні взяли участь 63 умовно здорові досліджувані за добровільною згодою віком 14–15 та 18–19 років. З метою вивчення функціонального стану мікроцир- куляції крові в організмі людини був використаний метод лазерної доппле- рівської флоуметрії. В осіб чоловічої та жіночої статей на вивченому етапі онтогенезу спостерігали збереження гетерохронності за величинами пара- метрів мікроциркуляції крові та середнього квадратичного відхилення тка- нинного кровотоку. Так, на одному віковому відрізку були вищими показ- ники у досліджуваних жіночої статі, а на іншому – в осіб чоловічої статі. Середні величини показників мікроциркуляції крові у хлопців та дівчат одного віку достовірно не відрізнялися. Комп’ютерна програма обробки дозволяла визначити такі характеристики мікроциркуляції, як: параметр мікроциркуляції, середнє квадратичне відхилення реєстрованих доппле- рівських сигналів та коефіцієнт варіації. В обстежених пубертатного та постпубертатного віку обох статей виявлено три типи мікроциркуляції. Аперіодична ЛДФ-грама відповідала нормоемічному типу мікроцирку- ляції крові, що характеризується збалансованістю механізмів вазомотор- ної, метаболічної та нейрогенної регуляції мікроциркуляції за частотою і амплітудою. Для синусоїдальної ЛДФ-грами, що відповідає гіпоемічному типу мікроциркуляції крові, характерний низький показник параметру мікроциркуляції, зумовлений зниженням вазомоторних механізмів у регу- ляції. Монотонна ЛДФ-грама гіперемічного типу характеризувалася висо- ким параметром мікроциркуляції, переважанням пасивних механізмів, дихальних і серцевих ритмів у регуляції мікроциркуляції. Частота спів- відношення різних мікроциркуляторних типів приблизно однакова у осіб жіночої та чоловічої статі і безпосередньо залежить від їхнього віку.