Михаил Пантелеев
MSU, Faculty of physics
Системная биология и физиология: между 2022 и 2023
Первый год является решающим в жизни любого журнала. Несмотря на то, что официальное существование наш журнал "Системная биология и физиология" начал только в 2022 году, первые статьи были приняты к печати в английской версии больше года назад x [1], и в нем уже вышло семь номеров. В 2022 году была успешно зарегистрирована и запущена российская версия. Первый номер включил часть статей из английской версии [2], а настоящая статья открывает уже второй номер, содержащий новые оригинальные статьи.
Помимо десятков новых статей, которые уже начали цитироваться как в международной печати, так и в социальных сетях, в минувшем году наш журнал стал центром организации одноименной конференции (https://sbpreports.ru/conference/sbsp_2022), уже третьей по счету. Начиная с этого года, конференция стала тематической: первыми в череде тем стали внутриклеточная сигнализация и регуляция, от цитоскелета и метаболизма до механизмов клеточного старения и смерти. Как и в прошлом году, труды конференции были опубликованы в нашем журнале.
Мне хотелось бы выразить глубокую благодарность редакционной и технической команде журнала и конференции, усилия и энтузиазм которых сделали возможным появление и существование журнала. Спасибо всем нашим авторам и рецензентам за их труды! Поздравляю всех с Новым годом и желаю нам всем успешного развития в 2023 году.
Репарация плазматической мембраны, блеббинг и микровезикуляция: параллели и взаимосвязи
При активации или гибели клетки происходят деформации ее плазматической мембраны, которые грубо можно разделить на три категории. Первое явление, при котором происходит частичное локальное разрушение липидного бислоя и актинового кортекса и их последующее восстановление клеткой, относят к репарации мембраны. Вторая категория, при которой происходит образование выступающих наружу мембранных «пузырей», называется «блеббинг». И третья категория, при которой из плазматической мембраны образуются везикулы, содержащие белки мембраны и компоненты цитозоли, называется микровезикуляцией. Все эти явления играют важную роль в жизни организма: везикуляция является важным каналом обмена информацией между клетками, вместе с блеббингом она вносит существенный вклад в метастазирование опухолей, а нарушения репарации мембраны приводит к миодистрофиям. В литературе принято каждый из этих процессов изучать изолированно от других, хотя между ними есть множество параллелей и общих механизмов. Например, все три явления управляются перестройками актинового цитоскелета. В настоящем обзоре обсуждается вопрос, являются ли эти три процесса следствием одного и того же явления. Мы рассматриваем параллели, прослеживаемые в молекулярных механизмах этих явлений, которые приводят к гипотезе о возможности взаимообмена результатов исследований, посвященных процессам репарации мембраны, блеббинга и микровезикуляции.
Systems Biology and Physiology Reports в 2021 году: годовой отчет
Уважаемые коллеги!
Я счастлив приветствовать всех читателей, редакторов, рецензентов и издателей SBPReports в канун наступающего 2022 года. Я благодарю всех вас за ваш вклад в создание этого журнала и его работу, продолжающуюся несмотря на все трудности, с которыми нам приходится сталкиваться как новому независимому журналу в век доминирования крупных издателей, научных сообществ и систем цитирования. Пожалуйста, примите мои искренние пожелания в наступающем 2022 году достичь высот как в профессиональных, так и в личных начинаниях!
Иммунная тромбоцитопения: что может предложить системная биология и системная физиология?
Иммунная тромбоцитопения (ИТП) – приобретенное аутоиммунное заболевание. Причины ИТП могут быть связаны с другими заболеваниями (вирусными, бактериальными или системными), или ИТП может развиваться без видимой на то причины. В то время как механизмы дисрегуляции иммунной системы при ИТП описаны, этиология заболевания остается непонятной. Кроме того, все существующие подходы к лечению неспецифичны для ИТП, и эффект терапии пациент-специфичен. В этой работе мы описываем предполагаемые причины и механизмы развития ИТП и обсуждаем новейшие экспериментальные и теоретические подходы к диагностике ИТП и предсказанию эффективности терапии.
Функциональные ответы тромбоцитов и внутриклеточная сигнализация: молекулярные взаимоотношения. Часть 2: Рецепторы
Маленькие безъядерные клетки, тромбоциты, в основном предназначены для образования агрегатов при повреждении сосудов, что позволяет остановить кровотечение. Для выполнения этой функции, тромбоциты способны реализовывать ряд функциональных ответов, индуцируемых различными агонистами и координируемых сложной сетью внутриклеточной сигнализации, запускаемой десятком разнообразных рецепторов. Настоящий обзор, второй из серии, описывает известные пути внутриклеточной сигнализации, индуцируемые тромбоцитарными рецепторами в ответ на канонические и редкие агонисты. Особый фокус будет сделан на точках взаимодействия и «синергии» путей активации тромбоцита, и промежуточных или «вторичных» посредниках активации, передающих сигнал к функциональным проявлениям.
Существует значимая корреляция между гиперактивацией тромбоцитов и их потреблением при COVID-19. Пилотное исследование на пациентах из больницы ЦКБ РАН (г. Троицк)
Известно, что при COVID-19 избыточная свёртываемость крови и иногда тромбоцитопения, могут быть характерными для тяжёлого течения заболевания. При этом роль тромбоцитов в патогенезе COVID-19 весьма противоречива. В рамках настоящего исследования нашей задачей было определение степени гиперактивации тромбоцитов пациентов с COVID-19. В исследовании была использована проточная цитометрия цельной крови, окрашенной аннексином-V и лактадгерином («PS + тромбоциты»). Также была разработана стохастическая математическая модель производства и потребления тромбоцитов. Экспериментально было показано, что процент PS + тромбоцитов у пациентов с COVID-19 был в два раза выше, чем у здоровых доноров. При это была получена статистически значимая корреляция между количеством PS+ тромбоцитов и процентом повреждения легких у пациентов. Не было обнаружено никакой связи между гибелью тромбоцитов и терапией пациентов в стационарах. Доля PS+ тромбоцитов была повышена только у пациентов с хроническими заболеваниями лёгких. Хотя у пациентов не наблюдалось выраженных тромбоцитопений, наблюдаемое увеличение размера тромбоцитов (параметр FSC-A в проточной цитометрии) может указывать на то, что возраст тромбоцитов у пациентов был снижен. Разработанная компьютерная модель производства-утилизации тромбоцитов подтверждает возможность интенсивного потребления тромбоцитов без значимых изменений их количества. Таким образом, можно заключить, что наблюдаемая гиперактивация тромбоцитов при COVID-19 может быть вызвана активацией тромбоцитов в кровотоке, что приводит к их потреблению, но не вызывает значительную тромбоцитопению.
Функциональные ответы тромбоцитов и внутриклеточная сигнализация: молекулярные связи. Часть 1: ответы
Тромбоциты крови – небольшие безъядерные клетки, основная задача которых – формирование «пробки» для предотвращения кровотечения при нарушении целостности кровеносных сосудов. Выполнение данной роли подразумевает набор функциональных ответов, индуцируемых различными агонистами и координируемых внутренней сетью передачи молекулярного сигнала. Понимание устройства данной сети является ключевой задачей как для фундаментальных исследований, так и для идентификации новых терапевтических мишеней при нарушениях системы гемостаза. Данная серия обзоров будет посвящена регуляции внутриклеточной сигнализации в тромбоцитах, исследованию молекулярной связи между активацией рецепторов и функциональными ответами тромбоцитов, а также о влиянии сигнальных путей друг на друга. Настоящая статья, первая из двух, сосредоточена на описании функциональных ответов тромбоцитов и условий, при которых они происходят.
Системные подходы на службе биологии и физиологии: зачем области нужен ещё один журнал?
За последние 50 лет биология как наука прошла потрясающий путь, открыв невероятные знания об устройстве живых организмов. Этому пути сопутствовал непрерывный набор огромного количества новой информации о строении живого. В настоящее время происходит внедрение новых системных подходов, которые позволяют дополнить качественное знание наук о природе количественным и механистическим анализом [1]. Уникальные возможности новых синтетических методов, лежащих в основе системной биологии, системной физиологии и системной фармакологии привлекают всё больше и больше учёных [2–6]. Прямо сейчас это уже большее, нежели простое математическое или компьютерное моделирование биологических систем: разработано множество инструментов, включающих различные подходы, такие как науки о больших данных, современные статистические методы, «омики» и многие другие методы, применяемые для понимания, как функционирует организм в норме и патологии.