CC BY
8
ОРАЛЬНЫЙ МИКРОБИОМ И ВОЗРАСТ
Островская С. С., Герасимчук П. Г.
Резюме. Приведены данные о возрастных факторах риска развития нейродегенеративных заболеваний, в том числе болезни Альцгеймера, связанные с оральной микробиотой. Длительное воздействие циркулирующих провоспалительных цитокинов, таких как TNFa и IL1P, способствует нарушению гематоэнцефаличе-ского барьера, позволяя измененной с возрастом оральной микробиоте проникать в мозг через обильные иннервации ротовой полости, способствуя развитию тяжелой патологии. Знание того, как процесс старения и воспаление воздействуют на оральный микробиом пожилых людей, открывает новые возможности значительно улучшить их общее состояние.
Ключевые слова: оральный микробиом, старение, болезнь Альцгеймера.
ORAL MICROBIOME AND AGE
Ostrovska S. S., Gerasimchuk P. G.
Abstract. Currently, there is a wide range of health problems that begin or deteriorate with age. Most of them are chronic conditions, which are usually observed with a high frequency in the elderly. With age, the proportion and composition of various taxons in the biofilm of oral microbiota in adults varies significantly, the number of enteropathogens that can be associated with the development of chronic inflammation increases, this correlates with the development of a number of geriatric diseases and indicates the key role of the oral microbiota in human health.
Sluggish, chronic systemic inflammation observed with aging is a risk factor for morbidity and mortality in the elderly, which can be enhanced by products produced by microbial communities existing in the human body, such as periodontal or intestinal microbiota which can enter the circulation. There are evidence that periodontitis is associated with the elevated level of systemic proinflammatory biomarkers, especially in the elderly people. There are provided potential mechanisms by means of which microbiota promotes aging, this represents an important progress in the understanding of the aging process. There is also growing evidence that aging is directly related to the composition and formation of the oral microbiota.
Among the theories that have been proposed to explain the increase of prevalence and/or severity of periodontitis with age are changes in the innate immune and/or inflammatory status and shifts in the subgingivalmicrobiota, while changes in local or systemic immune inflammatory status affect oral microbiota and vice versa.
The age is the greatest risk factor for the development of neurodegenerative diseases, including Alzheimer's disease. There is proposed a mechanism in which systemic inflammation, characterized by prolonged exposure to circulating pro-inflammatory cytokines such as TNFa and ILip may compromise the blood-brain barrier, allowing bacteria to spread in the brain. Rather than anywhere else, it is in the oral cavity there exists a possibility of the direct access of pathogens of the altered oral microbiota to the brain through the olfactory nerve or through abundant innervation of the oral cavity by the trigeminal and other cranial nerves, acting as a "route" of bacteria directly from the oral cavity to the brain in violation of the integrity of the blood-brain barrier.
Studies of the oral microbiome of the elderly people are an innovative strategy to identify age-related diseases. Notion how the aging process and inflammation affect the oral microbiomas of the elderly, opens up opportunities to significantly improve their overall condition, so understanding the effects of periodontal disease as a public health problem cannot be ignored.
Key words: oral microbiome, aging, Alzheimer's disease.
Рецензент - проф. Ткаченко I. М. Стаття надшшла 14.05.2018 року
DOI 10.29254/2077-4214-2018-2-144-43-49
УДК 611.018.4-053.18:57.086
Ошурко А. П., Олйник I. Ю., *Грищук Г. В.
ПЕРСПЕКТИВИ ВИВЧЕННЯ ЯК1СНИХ ТА К1ЛЬК1СНИХ ХАРАКТЕРИСТИК К1СТКОВО1' ТКАНИНИ ПЛОД1В ЛЮДИНИ КОМБ1НОВАНИМИ ТА Г1БРИДНИМИ МЕТОДАМИ ДОСЛ1ДЖЕННЯ ВДНЗ УкраТни «Буковинський державний медичний ушверситет» (м. Чершвщ) *ЛНУ 1мен1 1вана Франка (м. Льв1в)
olijnyk1961@gmail.com anatoliystudent@gmail.com gryshchuk@i.ua
Зв'язок публшацп з плановими науково-дослщ-ними роботами. Дослщження наукових джерел ли тератури проведено в рамках виконання фрагменту планово'1 комплексно! науково-дослщноТ роботи «Закономiрностi морфогенезу та структурно-функ-цюнальш особливост тканин i оргашв в онтогенез! людини» (№ державно!' реестраци 011би002938) ка-
федри пстологи, цитологи, ембрюлоги ВДНЗ УкраТни «Буковинський державний медичний ушверситет».
Вступ. В актуальному сьогоденш досягнення науки часто потребуе визначення вмiсту мтроеле-менлв, який криеться поза межею визначення пев-ним методом аналiзу [1-3]. З науковим прогресом виникае питання необхщносл обрання простих у ви-конанш, точних, чутливих методик [4-11], ям давати-
муть змогу визначити компонент у складних бюло-гiчних сумшах.
Для вирiшення ще' проблеми ми обрали у ви-користання методи роздшення i концентрування
[1.2.5.12.13], що дають змогу значною мiрою усува-ти складнi, мало прогнозованi ситуаци. Окрiм того, у багатьох випадках, концентрування розширило межi застосування шструментальних методiв (атом-но-абсорбцшно''' спектрометрп, спектрофотометри)
[4.6.8.11.14].
Фундаментом цих методiв е вимiр поглинання променисто''' енерги розчинами речовин, що шд-данi аналiзу. Характер спектра поглинання служить яшсною ознакою зумовлено''' сполуки, а величина поглинання виступае як кiлькiсна характеристика, що дозволяе судити про вмiст компонента, що нас цтавить. Справа в тому, що поглинання променисто''' енерги за iнших рiвних умов пропорцшне концентра-цп поглинаючо' речовини.
Поняття фотометричнi методи охоплюе прийоми, як називаються, або називалися колориметрични-ми, фотоелектроколориметричними, спектрофото-метричними й, власне, фотометричними. Однак у основi вах способiв лежить поглинання св^ла зумов-леною речовиною у видимш, ультрафiолетовiй та iнфрачервонiй дiлянцi спектра.
Встановлено, що в бiологiчних системах вели-чезну роль вiдiграють дуже малi кiлькостi елементiв - мтроелементи або домiшки, що можуть суттево впливати на результати дослiдження [3,14-18], бути шкщливими (вiд яких позбуваються), чи, навпаки, корисними, i 'х спецiально вводять в системи.
Питанням попереднього роздшення та концентрування дуже малих (мтро) кiлькостей елеменлв присвячено монографп Ю. Золотова, М. Кузьмша, А. Мiцуiке, Л. Москвша та iнших вчених в багатьох публтащя та оглядах. Без розвитку теорп i практики роздiлення та концентрування мтро кiлькостей еле-менлв, сучаснi дослiдження не змогли б розв'язати багато важливих питань, передуам - визначити сли довi кшькосл домiшок (<10-5 %). На основi поеднання операцiй роздiлення, концентрування та визначення утворилася нова група перспективних методiв анали зу - гiбриднi методи.
Ще нещодавно вважалося, що у зв'язку з удоско-наленням прямих методiв аналiзу, яким властива низька межа виявлення, попередне концентрування втрачае свое значення.
Проте практика це не шдтверджуе. Навпаки, роль концентрування зростае, воно часто дае змогу понизити вщносну межу виявлення у 100-1000 разiв, а iнодi й бiльше. Прикладом слугують хiмiко-спектральнi методи. Використання попереднього концентрування ставить емiсiйний спектральний аналiз поряд iз таким високочутливим методом, як нейтронно-активацшний. Концентруванням можна знизити й абсолютну межу виявлення. Якщо в атом-но-абсорбцiйному аналiзi привнести в полум'я ор-ганiчний концентрат мтроелеменлв, то при цьому покращуються умови розпилення i процес атомiзацií, що й спричинюе зниження межi виявлення.
Застосування концентрування також пщвищуе точшсть визначень завдяки усунення впливу рiзних елементiв, що "заважають", але може й знизити и через втрати або забруднення, якi можливi у процес
концентрування [1,2,5]. Попередне концентрування дещо знижуе "пам'ять" аналiтичного приладу пщви-щуючи тим самим надшшсть визначення.
Авторам [11,14], внаслiдок використання концентрування пщ час проведення дослщжень, вдалося знизити визначення межi виявлення даними методами та розширити дiапазон 'х застосування.
Аналггичний огляд лiтератури. У столiття шнова-цiй останнiм часом в наукових публтащях все часл-ше трапляеться термш "новий метод роздiлення або концентрування". Його введення е безпщставним, коли мова йде про розширення можливостей уже к-нуючих методiв. Поняття "метод" часто приписують методичним розробкам, ям стосуються того чи шшо-го методу, тобто [рунтуються на теоретичних засадах уже вщомого [4,8,11,14].
Вибiр методу концентрування зумовлюеться:
1. Природою конкретного об'екта аналiзу, пере-лiком мiкро- та макроелеменлв, якi слiд визначити метрологiею методики;
2. Походженням зразка;
3. Поеднанням вибраного методу з наступним ви-значенням мтро- та макроелементiв у концентрат^
4. Простотою, доступнiстю i тривалiстю аналiзу;
5. Обладнанням лаборатори;
6. Спецiалiзацiею та квалiфiкацiею дослщника, який розроблятиме i використовуватиме методику аналiзу;
7. Необхiднiстю забезпечення умов працг
Автори низки наукових публтацш [1,9,14,19]
стверджують, що пiд час вибору методу концентрування, необхщно враховувати умову забезпечення чпжого роздшення макро- i мiкрокомпонентiв. Важливе значення для правильного вибору методу мае також апрюрна iнформацiя або наукове перед-бачення форми кнування мiкро- та макроелемента в дослщжуваному зразку. £ ще один чинник, який слщ брати до уваги шд час вибору методу - взаем-ний вплив матрицi компоненлв у процесi пiдготовки проби дослщжувано!' речовини. Наприклад, екстра-кцiю нерщко супроводжуе спiвекстракцiя, осаджен-ня - ствосадження, випаровування ускладнюеться утворенням азеотропних сумшей.
Тому головна мета нашого аналiтичного огля-ду лiтератури - сприяння бшьш легкому орiенту-ванню у складному i рiзноманiтному наборi ме-тодiв роздiлення та концентрування речовини [1,2,4-6,9,13,15,19,20].
Для аналп"ично!' практики дуже важливе рацю-нальне поеднання методiв концентрування речовин з методами !'х наступного визначення [4,8,11,14,17]. Використовуючи багатоелементний метод визначення, проводимо групове концентрування, а в шшому - шдивщуальне. Матрицю для концентрування слщ вибирати так, щоб вона найбтьше пщходила до наступного методу визначення, зокрема: графп"овий порошок для атомно-емiсiйного аналiзу, оргашч-ний екстракт для полуменево!' атомно-абсорбцшно' спектрометрп, графiтовi або ртутнi мiкроелектроди для шверсшно''' вольтамперометрп. Немае потреби поеднувати високоточний метод визначення з методами концентрування, ям не забезпечують належно' вщтворюваносп результатiв, i навпаки.
Довшьне поеднання методiв роздiлення (концентрування) з наступним визначенням i створюе групу
комбнованих метод'в. Проте, продукт роздтення часто необхiдно ще переводити у форму, яка була б придатною для аналiзу [1,5,9,14,21]. Роздтення та визначення в такому випадку е просто послщовними етапами аналiзу, а тому для визначення взагалi не мае значення, як одержано концентрат.
У процес вибору нових методiв дослiдження ви-никла невизначешсть у питаннi про доцiльнiсть об-рання гiбридних методiв. Адже, це водночас методи i роздiлення, i визначення, що поеднанi в одному аналп"ичному циклi i часто нав^ь в одному приладi, при цьому продукт розподту (концентрування) ана-лiзують цим же методом без додатковот пiдготовки до аналiзу. Тому вони мають певну перевагу перед шшими методами аналiзу завдяки детермiнованому поеднанню концентрування та визначення. До них належать газова хроматографiя, високоефективна рщинна хроматографiя, хромато-мас-спектрометрiя, iнверсiйна вольтамперометрiя [22-24], а також екс-тракцiйно-кiнетичнi методи.
Але, якщо для полуменевого атомно-абсорбцш-ного аналiзу водних розчинiв не дуже суттево, яким методом вщокремлювати визначуванi елементи, про те у процеа aнaлiзу органiчних екстрактiв виникають вaжливi особливостi, а саме: зниження в окремих ви-падках абсолютно!' межi виявлення, що пов'язаною зi змiною в'язкостi оргaнiчних розчинникiв порiв-няно з водою, з Тхньою температурою горiння, зми ною мехaнiзмiв процесiв, якi вiдбувaються у полум'Т [4,8,11,14]. Приблизно така ж картина спостеркаеть-ся у випадку поеднання екстракцп з безпосередшм вольтамперометричним aнaлiзом екстрaктiв. Для цього методу характерна значно вища селективнiсть визначення, крaщi метрологiчнi параметри.
Гiбриднi методи вiдомi здавна, проте рaнiше тх просто не видтяли в окрему групу. Ктьмсть публи кaцiй, присвячених таким методам постшно зростае, а сфера Тхнього застосування дедaлi розширюеться.
^сля проведеного вивчення наукових джерел [25-36] з aнaлiзом доступних нам методiв дослщжен-ня, як перспективних для вивчення яюсних i ктьюс-них характеристик шстково! тканини плодiв людини, нам iмпонуе обрання полуменево-фотометричного визначення, яке дост^рно передае наявну шфор-мaцiю вмiсту мiкро- та макроелеменлв бюлопчно-го об'екта дослiдження, а саме - зразмв мстково! тканини (з використанням наважки 0,15-0,55 г за-чатмв верхньот щелепи людини у пренатальному онтогенезi - абортний та секцшний мaтерiaл). Дане дослщження е фрагментом планово!' комплексно!' науково-дослщно! роботи щодо вивчення законо-мiрностей морфогенезу та структурно-функцюналь-них особливостей тканин i оргaнiв в онтогенезi людини (номер державно! реестрацп 011би002938), яке виконуеться згiдно методичних рекомендацш [37] i «Порядку вилучення бюлопчних об'ектiв вiд померлих, тта яких пiдлягaють судово-медичнiй екс-пертизi i пaтологоaнaтомiчному дослiдженню, для наукових цтей» [38] з дотриманням основних бю-етичних положень Конвенци Ради бвропи про права людини та бюмедицину (вiд 04.04.1997 р), Гельсин-сько! деклараци Всесв^ньо! медично! асощац!! про етичнi принципи проведення наукових медичних до-слiджень за участю людини (1964-2008 рр.), а також
наказ!в МОЗ Укра!ни № 690 BiA 23.09.2009 р., № 616 вщ 03.08.2012 р.
Джерела теоретично! науково! лiтератури [39,40] пiдкреслюють, що значна роль у розвитку загально! теор!! фотометричних метод!в належить вщомим х!м!кам-анал!тикам А.К. Бабко, А.Т. Пилипенко, що пщтверджуеться частими посиланнями сучасних науковщв на !хш роботи, ям виступають базовою основою. Н.П. Кромарь детально описав рiвноваги в багатокомпонентних системах, застосовуваних у фотометр!!, запропонувавши способи визначення молярних коефiцieнтiв поглинання - основного по-казника, що характеризуе межу виявлення. Метро-лопчш питання фотометр!! дослiджували А.К. Бланк, В.Ф. Барковський, I.A. Блюм.
Найчаслше фотометричш методи використову-ють для визначення малих концентрацш речовин. Однак можна визначати й бтьш! ктькосп, якщо ви-користати так звану диференщальну фотометрiю. Цей напрямок детально описано Ю.А. Чернiховим.
Фотометрiя полум'я - р!зновид спектрального аналiзу, в якому джерелом атом!зац!! речовини i збу-дження !! атомiв е полум'я. Полум'я одержували спа-люванням горючого газу (пропан-бутаново! сумЫ) при температурi полум'я 2200К при наявност окис-ника нiтроген (I) оксиду. Полум'я - низькотемпера-турна плазма, бо завжди метить незначну ктьмсть ¡ошв та електронiв, як ознаки плазми.
У полуменевш фотометр!! використовуеться ви-промiнювання атомами, що перебувають у збу-дженому станi (емiсiйний варiант) та поглинання атомами характеристичного випромшювання (атом-но-абсорбцiйна полуменева фотометрiя). При ств-вiдношеннi швидкост подання газово! сумЫ (2:2, або 5:1) полум'я мае стабтьний та ч!ткий контур у вигляд! конуса, який складаеться ¡з внутршньо! та зовшшньо! його частин i пром!жно! зони. Внутршня частина конуса, яка мае вщновш властивосп, вщ-окремлена вщ зовшшньо! окисно! частини. Вщнов-лена частина забарвлена у зелено-голубий кол!р, що вказуе на випромшювання радикала С2. У зовшшнш окиснш частин! внутршнього конуса вщбуваеться повне окиснення речовини.
Випромшювання С2 та ¡нших радикал!в i молекул заважае анал!зу, тому використовують зовшшню ди лянку полум'я, де е продукти повного згоряння скла-дових газу, гази повпря та ¡ншк Ц компоненти випро-мшюють переважно в ¡нфрачервонш дтянц спектра i тому не заважають ем!си атом!в i молекул у видимш i ультрафюлетовш дтянках спектра. Через пор!вня-но невисоку температуру полум'я спектри ем!с!! е простими - вони складаються з невелико! ктькосп спектральних лшш, переважно резонансних. Це дае змогу використовувати прост! пристро! (полуменев! фотометри) ¡з св!тлоф!льтрами.
Принцип ем!сшного вар!анта полуменево! фотометр!! е таким: дослщжуваний розчин за допомо-гою пневматичного розпилювача у вигляд! др!бних краплин (аерозолю) вводимо у полум'я пальника, а енерпя, перетворена фотодетектором, у якому речо-вина атом!зуеться, при цьому частина и атом!в переходить в електронно-збуджений стан. Повернення атом!в з! збудженого стану в незбуджений (осно-вний) супроводжуеться випромшюванням св^лово! енерг!!, характерно! для цього виду атом!в.
Св^лова енерпя, перетворена фотодетектором у фотострум, вимiрюeться реестратором сигналу. Його величина (i) зв'язана з концентращею розчину С рiв-няння Ломакша-Шайбе:
I =ахСь , де: i - штенсившсть спектрально! лши; а - коефiцiент, який залежить вщ джерела збу-дження i властивостей проби;
b - коефiцiент, який може набувати значення <1. Якщо b =1, то залежност I =f (C) вiдповiдае пряма л^я, тангенс кута нахилу якоУ до осi концентрацп дорiвнюе а i характеризуеться лише для середшх концентрацш розчину, а при малих i великих вона вщхиляеться вщ лшшноУ (b>1 та b<1 вщповщно) за-вдяки впливу багатьох факторiв рiзноï природи на величину сигналу.
Метод емiсiйноï полуменевоУ фотометрп простий, вiдзначаеться доброю вiдтворюванiстю результатiв аналiзу, експреснiстю. Прямим способом за спектрами емiсiï можна визначити близько 40 елеменлв. Прiоритетним е визначення лужних металiв завдяки високому ступеню aтомiзaцiï Ух сполук, низькими по-тенцiалами збудження атомiв (1,3-2,1 еВ), що забез-печуе низькi межi визначення.
Пiд час реестрацп сигналу емiсiï важливо враху-вати фон поблизу лши, яку використовуемо. Це мож-ливо, якщо вимiрювання виконуеться на спектрофо-тометрi.
Для визначення слщових кiлькостей елементiв застосовують споаб добавок стандартного розчину [1,2,5,9,13,41]. З врахуванням фону полум'я цей споаб дае змогу усунути похибки, зумовлеш неоднако-вим складом дослщжуваного i стандартного розчи-нiв. У цьому способi порiвнюють значення сигналiв вiд дослiджуваного розчину (ij та цього ж розчину, але з вщомою добавкою визначуваного елемента
(U.
Атомно-абсорбцшна фотометрiя полум'я г"рун-туеться на вимiрюваннi поглинання незбудженими атомами в полум'У монохроматичного свiтла, яке за значенням довжини хвилi збкаеться з резонансною лiнiею в абсорбцшному спектрi i одержуеться в ламп з порожнистим катодом.
Для визначення концентрацп визначуваного елемента використовуеться залежшсть оптичноУ густини атомноУ пари вщ концентрацп елемента в розчиш, яка в певних межах концентрацш е лшшною.
Для одержання атомiв речовини використовують полум'я та електротермiчнi атомiзатори. Лiнiя випро-мiнювання лампи з порожнистим катодом е вужчою, шж л^я абсорбцп атома. Вибрану спектральну лЫю можна вiдокремити вщ iнших сусiднiх лiнiй у джере-лi випромiнювання за допомогою монохроматора, як основного вузла спектрофотометра, i цим забез-печити високу селектившсть поглинання i власне ви-соку доа^ршсть результaтiв визначення.
Послаблення св^лового потоку I описуеться осно-вним рiвнянням закону поглинання: I = 10хе-^ No 1 , де: Kv - коефiцiент поглинання монохроматичного потоку з частотою v;
No - концентрaцiя aтомiв у полум'У, якi поглина-ють свiтло;
I - товщина шару атомноУ пари (полум'я).
За сталоУ товщини поглинального шару i певного виду aтомiв оптична густина полум'я А пропорцшна до концентрату дослiджувaного розчину, тобто: А = ЬхС , де:
b - коефщент пропорцiйностi, який виражае ш-струментальну чутливiсть методу, i може бути обчис-лений за значенням А для серп стандартних розчи-нiв;
С - концентращя дослiджувaного розчину.
Висновки. Провiвши aнaлiз наукових джерел з обранням комбшованих та гiбридних методiв для виконання фрагменту наукових дослщжень щодо ви-вчення якiсних та мльмсних характеристик мстковоУ тканини верхньоУ щелепи людини в динaмiцi прена-тального онтогенезу, хочемо зазначити, що спектр атомного поглинання проспший за емiсiйний, бо мк-тить лише резонансш лiнiï i саме тi з них, ям мають вищi потенщали збудження, нiж емiсiйнi. Спектри абсорбцп дещо змiщенi в короткохвильову дшянку.
За технiкою виконання aнaлiзу атомно-абсорбцш-на фотометрiя полум'я нагадуе емiсiйну: дослщжува-ний розчин розпилюють у полум'я, де вщбуваються процеси aтомiзaцiï, iонiзaцiï, утворюючи хiмiчнi спо-луки, i ц процеси е спшьними для обох вaрiaнтiв полуменевоУ фотометрп; подiбними е також перешко-ди при визнaченнi елементiв. Однак, слщ зазначити, що спектрaльнi перешкоди в атомно-абсорбцшно-му методi е значно меншими, нiж у емiсiйному, бо лiнiï абсорбцп мають невелику ширину, а лампи з порожнистим катодом не випромшюють св^ла, мо-лекулярнi смуги якого накладалися б на ц лiнiï. Най-суттевшою перешкодою е неселективне (молекуляр-не) визначення, зумовлене великою концентращею стороншх елементiв у складних, у нашому випадку, бiологiчних об'ектах та системах, недостатньою мо-нохромaтизaцiею свiтлового потоку.
Для визначення концентрату дослiджувaного розчину методом атомно-абсорбцшноУ фотометрп полум'я використовують л ж сaмi способи, що i в емiсiйнiй, тобто - градуйованого графта, порiвняння та добавок. Споаб градуйованого графта доцiльно застосовувати у випадку aнaлiзу великоУ млькосп по-дiбних зрaзкiв. За способом порiвняння зiстaвляють величини сигнaлiв та концентрату дослiджувaного i стандартного розчишв i застосовують тодi, коли вщо-мий якiсний склад проб i визначена дшянка лiнiйноï зaлежностi.
На сьогодш методом атомно-абсорбцшноУ фотометрп визначають понад 70 елементiв у рiзних об'ектах - бiологiчних рщинах. Метод вiдзнaчaеться експресивнiстю, селективнiстю, низькою межею визначення (до 0,0005 мкг/мл) та достатньо високою точшстю (1-5 %).
З огляду на вивчеш нaуковi джерела л^ератури, значну мльмсть наявних наукових дослiджень та проведений нами aнaлiз, можна стверджувати, що мае мкце хороша перспектива до зростання застосування комбшованих та пбридних методiв визначення ямсних та кiлькiсних характеристик бюлопчних об'ектiв пiд час проведення сучасних актуальних та прогресивних наукових дослщжень в морфологп.
fliTepaTypa
1. Moskvin LN, Caricyna LG. Metody razdelenija i koncentracii v analiticheskoj himii: monografija. Leningrad: Himija; 1991. 255 s. [in Russian].
2. Zolotov YuA, Kuzmin NM. Kontsentrirovaniye mikroelementov: monografiya. Moskva: Khimiya; 1982. 288 s. [in Russian].
3. Ponomarenko SI. Zviazok mizh parametramy stomatolohichnoho statusu ta systemnymy pokaznykamy stanu kistkovoi systemy. Problemy osteolohii. 2015;18(2):40-50. [in Ukrainian].
4. Khavezov I, Tsalev D. Atomno-absorbtsionnyy analiz. Moskva: Khimiya; 1983. 144 s. [in Russian].
5. Nabyvanets BI, Sukhan VV, Kalabina LV. Analitychna khimiia pryrodnoho seredovyshcha: pidruchnyk. Kyiv: Lybid; 1996. 304 s. [in Ukrainian].
6. Chmilenko FO, Sayevich OV. Sovremennyye tendentsii razvitiya mnogoelementnogo analiza biologicheskikh prob. Voprosy khimii i khimicheskoy tekhnologii. 2013;3:152-7. [in Russian].
7. Tarasova IV, Klymenko TM, Pohorielov M, Markevych VE, Sikora VZ, vynakhidnyky; Sumskyi derzhavnyi universytet, zaiavnyk i vlasnyk. Sposib kompleksnoho vyznachennia makro- ta mikroelementiv v orhanakh novonarodzhenykh laboratornykh shchuriv. Patent Ukrainy 76421, MPK G01N 33/48 (2006.01) / zaiavka № u2012 05008; zaiavl. 23.04.2012; opubl. 10.01.2013. Biul. № 1. 4 s. [in Ukrainian].
8. Prays V. Analiticheskaya atomno-absorbtsionnaya spektroskopiya. Moskva: Mir; 1976. 358 s. [in Russian].
9. GOST 4011-72. Izdaniye. Voda pityevaya. Metody izmereniya massovoy kontsentratsii obshchego zheleza. [Data vvedeniya 1974-01-01; 201007-09 pereizd. s izm. 1]. Izd. ofits. Moskva: Standartinform; 2008. 8 s. Dostupno: http://vsegost.com/Catalog/26/26620.shtml [in Russian].
10. Dakhno L. Doslidzhennia shchilnosti kistkovoi tkanyny komirkovoho vidrostka verkhnoi shchelepy v osib riznoi stati y analiz yii vikovoi dy-namiky. Pratsi NTSh. Med. nauky. 2015;XLI:64-72. [in Ukrainian].
11. Analytical Methods for Atomic Absorption Spectroscopy. The Perkin-Elmer Corporation; 1996. 300 p.
12. Gorsuch TT. The Destruction of Organic Matter: International Series of Monographs on Analytical Chemistry. Oxford: Pergamon Press; 1970. 160 p.
13. Busev AI, Simonova LN. Analiticheskaya khimiya sery. Moskva: Nauka; 1975. 272 s. [in Russian].
14. Krynytskyi RP. Analiz mineralnoho skladu kistkovoi tkanyny komirkovoi chastyny nyzhnoi shchelepy ta yoho vikovoi dynamiky u osib cholovi-choi ta zhinochoi stati. Klinichna anatomiia ta operatyvna khirurhiia. 2015;14(3):40-3. [in Ukrainian].
15. Kramarenko VP. Toksykolohichna khimiia: pidruchnyk. Kyiv: Vyshcha shkola; 1995. 423 s. [in Ukrainian].
16. Subramanian KS. Determination of metals in biofluids and tissues: sample preparation methods for atomic spectroscopic techniques. Spec-trochimica Acta Part B. 1996;51(3):291-319.
17. Kordiyak OY, Masna ZZ, Gryshchuk GV. Otsenka mineralnogo sostava kostnoy tkani alveolyarnogo otrostka nizhney chelyusti krys pri eksperi-mentalnom paradontite. Zdravookhraneniye. 2014;6:129-33. [in Russian].
18. Ferros IN, Mora MJ, Obeso IF, Jimenez P, Martinez-Insua A. The nasomaxillary complex and the cranial base in artificial cranial deformation: relationships from a geometric morphometric study. Eur. J. Orthod. 2015;37(4):403-11. DOI: 10.1093/ejo/cju066
19. PND F 14.1:2.112-97. Kolichestvennyy khimicheskiy analiz vod. Metodika vypolneniya izmereniy massovoy kontsentratsii fosfat-ionov v probakh prirodnykh i ochishchennykh stochnykh vod fotometricheskim metodom s vosstanovleniyem askorbinovoy kislotoy. Izd. ofits. Moskva: 1997 (pereizd. 2004). 18 s. Dostupno: http://docs.cntd.ru/document/1200056718 [in Russian].
20. Marchenko Z. Fotometricheskoye opredeleniye elementov. Per. s polskogo Matveyevoy IV, Nemodruka AA; pod red. Zolotova YuA. Moskva: Mir; 1971. 501 s. [in Russian].
21. Poluektov NS. Metody analiza po fotometrii plameni. Moskva: Khimiya; 1967. 307 s. [in Russian].
22. Braynina KhZ, Neyman EYa, Slepushkin VV. Inversionnyye elektroanaliticheskiye metody. Moskva: Khimiya; 1988. 240 s. [in Russian].
23. Vydra F, Shtulik K, Yulakova E. Inversionnaya voltamperometriya. Per. s cheshskogo Nemova VA; pod. red. Kaplana BYa. Moskva: Mir; 1980. 279 s. [in Russian].
24. Khentse G. Polyarografiya i voltamperometriya. Teoreticheskiye osnovy i analiticheskaya praktika. Per. s nem. Garmasha AV, Kameneva AI. Moskva: BINOM. Laboratoriya znaniy; 2011. s. 172-244. [in Russian].
25. Tsyhykalo OV, Popova IS, Kuznyak NB, Palis SYu, Shostenko AA, Dronyk II. Suchasni uiavlennia pro patohenez pryrodzhenykh vad lytsia (ohliad literatury). Bukovynskyi medychnyi visnyk. 2017;21(1):230-4. [in Ukrainian].
26. Pechalova PF, Poriazova EG, Pavlov NV. Residual cyst of the jaws. Curierul medical. 2011;5(323):15-7.
27. Oshurko AP, Oliinyk IIu. Morfohenez verkhnoi shchelepy ta okremykh struktur shchelepno-lytsevoi dilianky v zarodkovomu periodi prenatalnoho ontohenezu liudyny. Klinichna ta eksperymentalna patolohiia. 2017;XVI(2)2:137-44. [in Ukrainian].
28. Oshurko AP, Oliinyk IYu. Innovation in the study of the features of the structure of the human upper jaw in the dynamics of prenatal ontogenesis. In: Materials of the 98th final scientific conference of the teaching staff of the Higher State Educational Institution of Ukraine «Bukovinian State Medical University»; 2017 February 13, 15, 20; Chernivtsi, Ukraine. Chernivtsi: Meduniversytet; 2017. p. 19-20.
29. Akhtemiichuk YuT, redactor. Narysy perynatalnoi anatomii. Chernivtsi: BDMU; 2011. 300 s. [in Ukrainian].
30. Piskunov IS, Piskunov VS, Bobryshev SV, Kononenko NI. Frontonazalnaya displaziya i ageneziya verkhnechelyustnykh pazukh. Rossiyskiy elek-tronnyy zhurnal radiologii. 2014;4(2):127-30. Dostupno: www.rejr.ru [in Russian].
31. Dmytrenko MI. Osoblyvosti kompleksnoi diahnostyky patsiientiv iz zuboshchelepnymy anomaliiamy, uskladnenymy skupchenistiu zubiv. Visnyk problem biolohii i medytsyny. 2016;1(2):232-5. [in Ukrainian].
32. Tsyhykalo OV, Popova IS, Shostenko AA, Dronyk II, Perebyinis PP. Morfolohichni osoblyvosti dilianok i trykutnykiv shyi liudyny. Visnyk problem biolohii i medytsyny. 2016;4(2):26-31. [in Ukrainian].
33. Kryvetskyi VV, Protsak TV, Haina NI, Kozar OM. Morfohenez verkhnoshchelepnoi pazukhy v ontohenezi liudyny. Molodyi vchenyi. Lystopad 2015;11(26)3:84-7. [in Ukrainian].
34. Tereshchenko VA, Stasova YuV. Mandibulo-fatsialnyy dizostoz (sindrom Franchesketti) u novorozhdennogo: opisaniye klinicheskogo sluchaya. Byulleten meditsinskikh internet-konferentsiy (ISSN 2224-6150). 2015;5(5):360-1. ID: 2015-05-376-A-4929. Dostupno: www.medconfer.com [in Russian].
35. Kuzniak NB. Zakonomirnosti indyvidualnoi anatomichnoi minlyvosti nosovoi dilianky u plodiv liudyny. ISSN 1681-276X. Visnyk naukovykh doslidzhen. 2016;4:35-40. [in Ukrainian].
36. Tsyhykalo O, Kuzniak N, Popova I, Oliinyk IYu, Dmytrenko RR, Perebyinis PP, et al. Peculiarities of the upper lip morphogenesis and its relation to facial development (review). Galician medical journal. 2017;24(2):1-4. E2017217. DOI: 10.21802/gmj.2017.2.17
37. Mishalov VD, Chaikovskyi YuB, Tverdokhlib IV. Dotrymannia etychnykh i zakonodavchykh norm i vymoh pry vykonanni naukovykh morfolohichnykh doslidzhen. Kyiv; 2007. 76 s. [in Ukrainian].
38. Mishalov VD, Voichenko VV, Malysheva TA, Dibrova VA, Kuzyk PV, Yurchenko VT. Poriadok vyluchennia biolohichnykh obiektiv vid pomerlykh, tila yakykh pidliahaiut sudovo-medychnii ekspertyzi i patolohoanatomichnomu doslidzhenniu, dlia naukovykh tsilei: metodychni rekomendatsii. Osvita Ukrainy: spetsvypusk hazety. Kyiv: Pedahohichna presa. 2018;2(62):3-13. [in Ukrainian].
39. Abadzhev SS, Semenyshyn DI, Yatchyshyn YI, Borova OIa, Tsiupko FI, Marshalok HO, ta in. Fizyko-khimichni (instrumentalni) metodi analizu: konspekt lektsii z kursu «Analitychna khimiia» dlia studentiv khimichnykh spetsialnostei. Chastyna 2. Lviv: Vydavnytstvo Natsionalnoho universytetu «Lvivska politekhnika»; 2004. 116 s. [in Ukrainian].
40. Zolotov YuA, redactor. Osnovy analiticheskoy khimii. V 2-kh knigakh. Kniga 2. Metody khimicheskogo analiza: uchebn. dlya vuzov; Seriya «Klassicheskiy universitetskiy uchebnik». 3-e izd. pererab. i dop. Moskva: Vysshaya shkola; 2004. 503 s. [in Russian].
41. Kalvoda R, Zyka Ya, Shtulik K, i dr. Elektroanaliticheskiye metody v kontrole okruzhayushchey sredy. Per. s angl. pod red. Neymana EYa. Moskva: Khimiya; 1990. 240 s. [in Russian].
ПЕРСПЕКТИВИ ВИВЧЕННЯ ЯК1СНИХ ТА К1ЛЬК1СНИХ ХАРАКТЕРИСТИК К1СТКОВО1 ТКАНИНИ ПЛОД1В ЛЮДИНИ КОМБ1НОВАНИМИ ТА Г1БРИДНИМИ МЕТОДАМИ ДОСЛ1ДЖЕННЯ
Ошурко А. П., Олшник I. Ю., Грищук Г. В.
Резюме. Спираючись на проведений аналiз використаних наукових джерел лiтератури автори дшшли ви-сновку про те, що для вивчення ямсних та кшьмсних характеристик мстковоУ тканини плодiв людини необ-хщним е застосування комбшованих методiв дослiдження, зокрема, шляхом вивчення КТ-щтьносл мстковоУ тканини визначеноУ в мiжнародних одиницях за шкалою Хаунсфшда (МО HU) та мшерального складу (макро-та мiкроелементи), як основного будiвельного матерiалу кiстки, дослщжених i3 застосуванням атомно-еми сшноУ (АЕС) та атомно-абсорбцшноУ (ААС) спектрометрп. Не менш важливу нiшу в наукових дослщженнях займають методики, що базуються на тiсному, гармонiйному поеднаннi методiв роздiлення (у тому числ1 концентрування) з подальшим визначенням макро- та мтроелеменлв, що iснують у стшкш, нерозривнiй комбшацп. Вiдомо, що класичний шдхщ пiд час дослiджень з використанням хiмiчного аналiзу, передбачае здшснення низки окремих операцiй, зокрема: вiдбiр проб, попередню пiдготовку проби, вибiр умов про-ведення аналiзу, роздшення, власне аналiз та обробку даних. У сучасних, нами опрацьованих анал^ичних методах, простежуеться чпжо виражена тенденщя об'еднання цих iндивiдуальних операцiй.
Ключовi слова: кiсткова тканина, якiсна та кшьмсна характеристика, плiд, людина.
ПЕРСПЕКТИВЫ ИЗУЧЕНИЯ КАЧЕСТВЕННЫХ И КОЛИЧЕСТВЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК КОСТНОЙ ТКАНИ ПЛОДА ЧЕЛОВЕКА КОМБИНИРОВАННЫМИ И ГИБРИДНЫМИ МЕТОДАМИ ИССЛЕДОВАНИЯ
Ошурко А. П., Олийнык И. Ю., Грищук Г. В.
Резюме. Опираясь на проведенный анализ использованных научных источников литературы авторы пришли к выводу о том, что для изучения качественных и количественных характеристик костной ткани плодов человека необходимо применение комбинированных методов исследования, в частности, путем изучения КТ-плотности костной ткани определенной в международных единицах по шкале Хаунсфилда (МО HU) и минерального состава (макро- и микроэлементы), как основного строительного материала кости, исследованных с применением атомно-эмиссионной (АЭС) и атомно-абсорбционной (ААС) спектрометрии. Не менее важную нишу в научных исследованиях занимают методики, основанные на тесном, гармоничном сочетании методов разделения (в том числе концентрирования) с последующим определением макро- и микроэлементов, которые существуют в устойчивой, неразрывном сочетании. Известно, что классический подход в ходе исследований с использованием химического анализа, предусматривает осуществление ряда отдельных операций, в частности: отбор проб, предварительную подготовку пробы, выбор условий проведения анализа, разделения, собственно анализ и обработку данных. В современных, нами обработанных аналитических методах, прослеживается четко выраженная тенденция объединения этих индивидуальных операций.
Ключевые слова: костная ткань, качественная и количественная характеристика, плод, человек.
THE PERSPECTIVES OF STUDYING OF QUALITATIVE AND QUANTITATIVE CHARACTERISTICS OF THE BONE TISSUE OF THE HUMAN FETUSES BY MEANS OF THE COMBINED AND HYBRID RESEARCH METHODS
Oshurko A. P., Oliinyk I. Yu., Gryshchuk G. V.
Abstract. Nowadays, scientific achievements very often require the determination of contents of micro- and macro elements, which cannot be defined by a certain method of analysis. Scientific progress provokes appearance of the necessity to select easy to execute, accurate, sensitive methodologies, which will give the opportunity to identify the component in complex biological mixtures. To solve this problem, we have selected the separation and concentration methods that give the opportunity to eliminate complex, hardly predictable situations to the large extent. Moreover, in many cases concentration broadens the borders of the use of instrumental control methods (atomic absorption spectrometry, spectrophotometry).
Having analyzed the scientific resources with a choice of the combined and hybrid methods to perform the fragment of scientific research in terms of studying of the qualitative and quantitative characteristics of the upper jaw bone tissue of a human in dynamics of prenatal ontogenesis, we would like to emphasize that the atomic absorption spectrum is simpler than the emission, because it contains only the resonance lines and exactly those of them that have higher excitation potential than the emission ones. Absorption spectra are slightly shifted to a short-wave area.
By the technique of the analysis, the atomic absorption photometry of the flame reminds the emission: the investigated solution is sprayed into the flame, where the processes of atomization and ionization are being performed, forming chemical compounds, and these processes are common for both variants of flame photometry; similar obstacles are also present during identification of the elements. However, it is necessary to mention that spectral barriers in atomic and absorption method are considerably smaller than in the emission, because absorption lines have small width and lamps with hollow cathode do not emit light, molecular lines of which would overlay onto these lines. The most important obstacle is non-selective (molecular) identification, which is pre-defined by the big concentration of the extraneous elements in complex, in our case, biological objects and systems, insufficient monochromatization of the light flux.
In order to identify the concentration of the studied solution by means of the atomic and absorption photometry of the flame, the same methods as in the emission are used, namely - the method of the graded graph, comparison and standard addition method. Method of the graded graph is rationally to use in case of analysis of a large number of similar samples. By the comparison method, the magnitudes of the signals and the concentration of the studied
and standard solutions are compared, this method is used when the qualitative composition of the samples is known and the determined area of linear dependence is defined.
As of today, the atomic and absorption photometry method is used to identify more than 70 elements in different objects - biological solutions. Method is characterized by its expressiveness, selectivity and low limit of identification (up to 0,0005 mg/ml) as well as by its fairly high accuracy (1-5 %).
Taking into account the studied scientific sources of literature, a considerable amount of available scientific research and our analysis, we can state that there is a good prospect for the growth of the use of combined and hybrid methods for determining the qualitative and quantitative characteristics of biological objects while conducting modern and up-to-date scientific research in morphology.
Key words: bone tissue, qualitative and quantitative characteristics, fetus, human.
Рецензент - проф. БЛаш С. М.
Стаття надшшла 07.05.2018 року
DOI 10.29254/2077-4214-2018-2-144-49-55 УДК 616.1-07:577.2.088.7 Павлов С. В., Бурлака К. А.
СУЧАСН1 МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧН1 МАРКЕРИ В Д1АГНОСТИЦ1 ТА СКРИН1НГУ ЕФЕКТИВНОСТ1 ПРОВЕДЕНО1' ТЕРАПП ЗАХВОРЮВАНЬ
СЕРЦЕВО-СУДИННО1' СИСТЕМИ Запор1зький державний медичний ушверситет (м. Запор1жжя)
burlakakristina98@gmail.com
Зв'язок публшацп з плановими науково-дослщ-ними роботами. Робота виконана у рамках науково-дослщноУ роботи кафедри клЫчноУ та лабораторноУ дiагностики ЗДМУ «Розробка нових ефективних шля-хiв дiагностики та ендогенноУ цитопротекци iшемiч-них пошкоджень коронарного i церебрального кро-вообку (кл^чно-експерементальне дослщження)», № державноУ реестраци - 0118U004369.
Вступ. Серцево-судинш захворювання займа-ють одну з найбшьш значущих проблем охорони здоров'я, зважаючи на високу швалщизацш i смерт-нiсть населення. Не дивлячись на ^отний прогрес методiв лiкування, прогноз для таких пащетчв за-лишаеться невтiшним. На цей час у свт на серцеву недостатшсть страждае 22 млн. оаб, тодi як щорiчнa зaхворювaнiсть збшьшуеться на 2 млн. осiб. Близь-ко половини пaцiентiв з машфестованою хронiчною серцевою недостaтнiстю (ХСН) помирають протягом 4 рокiв, а серед хворих з тяжкою ХСН смертшсть за перший рт становить 50 % [1]. Iншi серцево-судинн1 захворювання також мають високий рiвень швалщи-заци, погiршення життедiяльностi та високу смертшсть [2].
Враховуючи вище зазначене, останшм часом, вченими активно проводяться пошуки нових методiв дiaгностики, обг'рунтованосл госпiтaлiзaцií та контролю якосп лiкувaння. Серед них заслуговують на увагу бiомaркери, деякi з яких, на даний момент, ви-користовуються в повсякденнш клiнiчнiй практик та вiдобрaжaють рiзнi пaтофiзiологiчнi процеси присут-нi при серцево-судинних захворюваннях. Найбшьш вiдомi з них: натршуретичний пептид, високочутлив1 тропонiни (hs-cTn), серцевий бток, що зв'язуе жирн1 кислоти (H-FABP), глутатюнтрансфераза P1 (GSTP1), галектш-3, ST2, фактор диференцiювaння росту -15 (GDF-15), позакл^инний бiлок теплового шока70 (Hsp70), гiпоксiею iндуковaний фактор (HIF-1a), бiлок Klotho, ендотелiальна NO-синтетаза [3].
Важливо вiдзнaчити, що клЫчна цiннiсть одного маркера як в дiaгностицi, так i в прогнозi результа-тiв при серцево-судинних захворюваннях обмежена, тому що один маркер не е прогностично значущим.
Майбутне використання бiомaркерiв полягае у за-стосуванш багатомаркерних панелей, ям включають конкретну комбшацш бiомaркерiв, що вщобража-ють рiзнi пaтофiзiологiчнi процеси, котрi лежать в основi серцево судинних захворювань [3].
Мета дослщження. Проaнaлiзувaти та узагаль-нити лiтерaтурнi дан щодо перспектив застосування сучасних молекулярно-генетичних мaркерiв в дia-гностицi та контролю якосп лiкувaння пaтологiй сер-цево-судинноУ системи.
Об'ект i методи дослщження. В якостi методiв ви-користовувався метод лiтерaтурного пошуку в таких лп"ературних базах даних як PubMed (www.ncbi.nlm. nih.gov/pubmed), Sciencedirect (www.sciencedirect. com), Нацюнальна бiблiотекa УкраУни iменi B.I. Вер-надського (www.nbuv.gov.ua). Мaтерiaлaми слугува-ли нaуковi стaттi, патенти та шша iнформaцiя.
Результати дослщжень та Ух обговорення. Згiдно лiтерaтурних даних було виявлено тaкi групи бюмар-керiв: бiомaркери мiокaрдiaльного розтягнення, бю-маркери пошкодження мiокaрдiоцитiв, бюмаркери матричного ремоделювання, бiомaркери запалення, бшки теплового шоку, гiпоксiею iндуковaний фактор, бток Klotho, ген ендотелiaльноï NO-синтетази, та iншi [3,4].
До бiомaркерiв мiокaрдiaльного розтягнення вiдносять нaтрiйуретичний пептид. Вш складаеться з передсердного натршуретичного пептиду (atrial natriuretic peptide, ANP), який вщображае секретор-ну актившсть передсердь, мозкового нaтрiйуретич-ного пептиду (brain natriuretic peptide, BNP), який ви дображае секреторну актившсть шлуночмв серця, та натршуретичного пептиду С-типу (C-type natriuretic peptide, CNP), котрий синтезуеться в ендотелiях судин. Вважаеться, що найбтьш значущим для дia-гностики i прогнозу ефективносл терашУ е BNP, тому що ANP чутливий до впливу таких випадкових факто-рiв як фiзичне навантаження, змша положення тiлa та шшк Kрiм того, перiод нaпiврозпaду активного ANP складае всього 3-4 хвилини [5].
Зпдно лабораторних модифтацш, BNP складаеться з: пептиду-попередника proBNP, N-кшцевого
