Конференции и семинары по научным направлениям
advertisement
Российская академия наук Программа фундаментальных исследований Президиума РАН ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ НАУКИ – МЕДИЦИНЕ ТЕЗИСЫ ДОКЛАДОВ Конференции и семинары, проведенные в рамках научных подпрограмм в 2012 году МОСКВА 2012 УДК 6+61+615.47+615.012.6 ББК 28.7+52+53 Ф947 Фундаментальные науки – медицине. Тезисы докладов на конференциях и семинарах, проведенных в рамках научных подпрограмм в 2012 году. М.: Фирма «Слово», 2012. – 272 с. В сборник включены тезисы докладов ученых, заслушанных на конференциях и семинарах, проведенных в рамках научных подпрограмм Программы фундаментальных исследований Президиума РАН «Фундаментальные науки – медицине» в 2012 году. Сборник представляет интерес для ученых и специалистов, занимающихся проблемами теории и практики медицины. Составители: М.В.Угрюмов, А.А.Макоско, В.В.Круговых, В.В.Кузнецов ISBN 978-5-4348-0016-7 © Российская академия наук, 2012 © Фирма «Слово», 2012 3 ПРЕДИСЛОВИЕ Программа Президиума РАН «Фундаментальные науки – медицине» разработана и осуществляется на основе: Постановления Президиума РАН от 30 октября 2001 г. № 263 «О состоянии академического здравоохранения (представление Комиссии РАН по медицинским учреждениям)»; Постановления Общего собрания РАН от 14 ноября 2001 г. № 29 «О деятельности Президиума Российской академии наук в 1996– 2001 годах» в части п. 6: «Рекомендовать Президиуму РАН вместе с медицинскими учреждениями РАН и при сотрудничестве с Российской академией медицинских наук разработать комплексную программу «Наука – медицине», активно используя достижения фундаментальной науки для улучшения здоровья населения. Принять необходимые меры для сохранения и укрепления собственной медицинской базы РАН»; Постановления сессии совместного Общего собрания РАН и РАМН с участием РАСХН и РАХ от 18 декабря 2003 г. «Наука – здоровью человека»; Распоряжения Президиума РАН от 23 сентября 2008 г. № 10104653 «Об утверждении Порядка формирования Программ фундаментальных исследований РАН»; Постановления научной сессии Общего собрания Российской академии наук от 16 декабря 2009 г. № 42 «Мозг: фундаментальные и прикладные проблемы». Постановлением Президиума РАН от 18.01.2011 г. № 10 Программа «Фундаментальные науки – медицине» включена в перечень программ РАН, направленных на реализацию пяти стратегических направлений технологического прорыва, определенных Президентом Российской Федерации (направление «Медицинские технологии, прежде всего, диагностическое оборудование, а также лекарственные средства»). Основной целью Программы является проведение фундаментальных исследований, ориентированных на решение ряда приоритетных проблем медицины, и внедрение основных достижений в практику медицинских учреждений Российской академии наук. 4 Задачи Программы: исследование этиологии и патогенеза ряда распространенных и социально значимых заболеваний; разработка новых медицинских технологий на основе результатов фундаментальных исследований – методов диагностики, медицинских приборов, материалов медицинского назначения и лекарственных препаратов; привлечение медицинских учреждений РАН к научным исследованиям, научно-техническим разработкам и клиническим испытаниям; способствование внедрению апробированных результатов программы в российское здравоохранение в целом и в медицинские учреждения РАН в частности, повышая, таким образом, уровень и качество медицинского обслуживания сотрудников РАН. Перед медицинскими учреждениями РАН, помимо традиционных задач – профилактики, диагностики и лечения заболеваний, стоит и специфическая задача – борьба с преждевременным старением и продление творческого долголетия ученых. Основной организационной идеей Программы является объединение усилий научно-исследовательских институтов, входящих в состав различных отделений РАН, на решение актуальных задач теоретической и практической медицины и внедрение достижений естественных и точных наук – биологии, химии, физики и математики в клиническую практику. Программа носит междисциплинарный характер и сформирована на конкурсной основе. Важнейшим условием успешной реализации Программы представляется обеспечение методического и научнопрактического взаимодействия с медицинскими учреждениями РАН. Научно-организационное руководство Программой осуществляется координатором – вице-президентом РАН академиком А.И. Григорьевым и Научным советом, в состав которого входят наиболее квалифицированные специалисты РАН, в том числе 12 академиков РАН, 4 академика РАМН и 2 членакорреспондента РАН. Основными исполнителями программы являются институты РАН и привлекаемые ими медицинские учреждения, включая учреждения Медицинского центра РАН. С целью выполнения в части, касающейся Постановления 5 научной сессии Общего собрания Российской академии наук от 16 декабря 2009 г. № 42 в Программе в 2010–2011 гг., был сформирован и выполнялся специальный тематический блок «Мозг: фундаментальные и прикладные проблемы» из 63 проектов, в реализации которого принимали участие 36 институтов 6 отделений РАН и Санкт-Петербургского НЦ РАН. Несмотря на ограниченные финансовые средства, в рамках Программы были созданы максимально благоприятные условия для получения качественно новых научных результатов по проблеме мозга. Учитывая достигнутый в этих условиях положительный опыт, Научный совет решил, что в период 2012–2014 гг. целесообразно иметь в рамках Программы специальную подпрограмму «МОЗГ: ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ И ПРИКЛАДНЫЕ ПРОБЛЕМЫ». Другие научные направления, по которым выполнялись исследования в предыдущие годы, сгруппированы в подпрограмму «ПРОБЛЕМЫ ДИСФУНКЦИЙ ВИСЦЕРАЛЬНЫХ СИСТЕМ». В связи с наблюдаемыми изменениями глобального климата многогранная проблема влияния погодно-климатических условий (в более широкой постановке – окружающей среды) на организм человека приобрела новое содержание и стала еще более актуальной, особенно в свете дополнительного большого количества смертей вследствие аномальной жары летом 2010 г. Научные направления по этой проблематике сгруппированы в подпрограмму «ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА И ЗДОРОВЬЕ НАСЕЛЕНИЯ В УСЛОВИЯХ ИЗМЕНЯЮЩЕГОСЯ КЛИМАТА». Таким образом, в соответствии с поставленными задачами исследования проводились в рамках трех научных подпрограмм: I. МОЗГ: ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ И ПРИКЛАДНЫЕ ПРОБЛЕМЫ 1. Механизмы нейродегенерации и пластичности мозга в норме и патологии 2. Разработка экспериментальных моделей неврологических и психических заболеваний 3. Доклиническая разработка технологий диагностики (ранней, дифференциальной и др.) и прогнозирования течения заболеваний мозга 4. Доклиническая разработка новых технологий лечения 6 заболеваний мозга. II. ПРОБЛЕМЫ ДИСФУНКЦИЙ ВИСЦЕРАЛЬНЫХ СИСТЕМ 1. Новые представления об этиологии и патогенезе социально значимых заболеваний, открывающие новые возможности для диагностики и лечения 2. Разработка оригинальных моделей социально значимых заболеваний и методов их исследования 3. Доклиническая разработка новых технологий диагностики (ранней, дифференциальной и др.) и прогнозирования течения социально значимых заболеваний 4. Доклиническая разработка новых технологий лечения социально значимых заболеваний. III. ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА И ЗДОРОВЬЕ НАСЕЛЕНИЯ В УСЛОВИЯХ ИЗМЕНЯЮЩЕГОСЯ КЛИМАТА 1. Исследование влияния факторов окружающей среды на здоровье человека 2. Моделирование и прогноз воздействия окружающей среды на здоровье населения 3. Научные основы мониторинга и создания технологий снижения негативного влияния факторов окружающей среды на здоровье человека. Научные направления этих подпрограмм отражены в Плане фундаментальных научных исследований РАН на 2008–2012 гг. (Приложение № 2 к Программе фундаментальных научных исследований государственных академий наук на 2008–2012 гг., пункты: 4, 7, 9, 22, 25, 28, 30, 34, 37, 39, 41, 42, 45, 48, 49, 50, 52, 53, 65, 71). В течение года координаторы научных подпрограмм провели конференции и семинары в рамках курируемых проблем. В связи с этим в настоящий сборник включены тезисы докладов по проектам Программы, которые были подготовлены для выступлений на указанных мероприятиях. Тезисы докладов сгруппированы по близости тематики исследований и публикуются в том виде, как их представили авторы. В списке авторов руководители проектов указаны первыми. Сборник представляет интерес для ученых и специалистов, занимающихся проблемами теории и практики медицины. 7 I. МОЗГ: ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ И ПРИКЛАДНЫЕ ПРОБЛЕМЫ I.1. МЕХАНИЗМЫ НЕЙРОДЕГЕНЕРАЦИИ И ПЛАСТИЧНОСТИ МОЗГА В НОРМЕ И ПАТОЛОГИИ ВЛИЯНИЕ ОСТРОГО ВВЕДЕНИЯ АЛКОГОЛЯ НА РАЗНЫЕ ВИДЫ ПАМЯТИ И ХАРАКТЕРИСТИКИ ИНДИВИДУАЛЬНОСТИ Ю.И. Александров 1), Б.Н.Безденежных 1), С.В.Зворыкина 2), К.В.Анохин 2, 3) ФГБУН науки Институт психологии РАН, Москва ФГБУН НИИ нормальной физиологии им. П.К.Анохина РАМН, Москва 3) ФГБУ Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, Москва 1) 2) Имеется много данных о связи пространственной памяти с функционированием гиппокампа и о ее нарушениях при повреждении последнего. В целях создания экспериментальной модели, имитирующей клиническую патологию, обусловленную повреждениями гиппокампа, мы разработали метод тестирования пространственной и рабочей памяти у испытуемых в контроле и после острой интоксикации перорально введенным 20 % раствором спирта в дозе 1 г 96 % спирта на кг веса. Память тестировалась с помощью виртуальных лабиринтов – Морриса (выявляющего способность к пространственной ориентации) и 8-рукавного радиального лабиринта (выявляющего эффективность рабочей памяти). Для проверки специфичности влияния интоксикации на память проверяли, насколько он проявляется при сравнении контрольных и пост-интоксикационных характеристик ответов на тестовые задания психодиагностических методик: Павловский темпераментальный опросник, опросник «Пять факторов» и опросник, тестирующий структуру темперамента. 53 здоровых испытуемых в возрасте старше 21 года (средний возраст 26 лет), имеющих опыт неаддиктивного потребления алкоголя, дважды с интервалом 2-3 месяца участвовали в одном и 8 том же эксперименте: прохождение виртуальных лабиринтов и психодиагностическое тестирование в нормальном состоянии и в состоянии алкогольного опьянения. Было показано, что острое введение указанной дозы алкоголя: 1) приводит к выраженному нарушению способности ориентироваться в пространстве лабиринта Морриса, но 2) не вызывает нарушений в нахождении подкрепления в 4 рукавах 8-рукавного лабиринта; 3) хотя и влияет на эмоциональность, но не изменяет общий паттерн связей компонентов в однофакторной ретестовой модели характеристик индивидуальности. На основании данных, полученных за отчетный период и на предыдущих этапах исследования, можно предполагать, что алкоголь в данной дозе оказывает выраженное влияние именно на пространственную память. По этому критерию, как нам представляется, предложенная экспериментальная модель воспроизводит симптомы расстройств памяти при повреждениях гиппокампа. РАННЯЯ СИМПТОМНАЯ СТАДИЯ МФТП МОДЕЛИ БОЛЕЗНИ ПАРКИНСОНА У МЫШЕЙ ЛИНИИ C57BL/6 А.С. Базян, Е.А. Федосова, Ш.С. Узаков, В.А. Коршунов ФГБУН Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, Москва Нигростриатная дофаминергическая система выполняет специфическую функцию, она контролирует активность ГАМК и глутаматергической передачи дорзального стриатума. ГАМК и глутаматергическая системы дорзального стриатума участвуют в реализации поведения, осуществляя моторный контроль. Показано что при болезни Паркинсона (БП) под влиянием деградации нигростриарной дофаминергической системы активность ГАМК и глутаматергической передачи меняется. На ранних стадиях паркинсонизма активность ГАМК и глутатаматергических систем увеличивается, при более поздних стадиях, наоборот, активность этих систем уменьшается. Предполагается, что именно уменьшение эффективности ГАМК и глутаматергической системы дорзального 9 стриатума является причиной брадикинезии. Эта точка зрения обосновывается тем, что высокочастотная стимуляция коры, увеличивающая эффективность глутаматергической передачи в стриатуме, снимает брадикинезию. В то же время высокочастотная стимуляция globus pallidus, усиливающий ГАМКергический выход из стриатума, также снимает брадикинезию. L-DOPA, который широко используется при лечении паркинсонизма, препятствует усилению ГАМК и глутаматергической передачи на ранних стадиях и уменьшению ГАМК и глутаматергической передачи на поздних стадиях БП. Такая пластичная реакция ГАМК и глутаматергической систем дорзального стриатума позволяет предположить, что компенсаторные механизмы досимптомной фазы могут быть связаны с этими системами. В связи с этим целью работы 2011 года было исследование межклеточной концентрации МА и их метаболитов, и аминокислот методом микродиализа в модели досимптомной стадии БП. Было показано, что межклеточная концентрация ДА в стриатуме уменьшается до 39 %. Целью работы 2012 года было исследование межклеточной концентрации ДА и его метаболитов ДОФУК и ГВК, серотонина (СТ) и его метаболита 5-ОИУК, и межклеточной концентрации аминокислот методом микродиализа в модели ранней симптомной стадии БП. Было показано, что четырехкратная инъекция МФТП в дозе 12 мг/кг с интервалом 2 часа вызывает нарушения поведения у мышей через 14 суток, укорачивая длину шага мышей. При этом межклеточная концентрация ДА уменьшается до 25 %. Межклеточная концентрация метаболитов ДА – ДОФУК и ГВК не меняется. Не меняется межклеточная концентрация СТ и его метаболита 5-ОИУК. Межклеточная концентрация аспартата, глутамата, глицина и таурина в дорзальном стриатуме мышей линии C57BL/6 остается без изменений через 14 суток после четырехкратной инъекция МФТП в дозе 12 мг/кг с интервалом 2 часа. Нам удалось подтвердить классическое представление о развитии БП в зависимости от уменьшения концентрации ДА. В двух досимптомных стадиях МФТП модели БП у мышей, при однократной и двукратной инъекции токсина, когда концентрация ДА уменьшается на 50 и 60 % соответственно, симптомы БП не проявляются. Но когда концентрация ДА уменьшается до 75 % при четырехкратной инъекции МФТП в дозе 12 мг/кг с интервалом 2 10 часа, начинают проявляться симптомы БП. Такие выраженные изменения удалось выявить, вероятно, потому, что ДА система является ведущей в развитие БП. Все остальные системы контролируются ДА системой и на ранней симптомной стадии их изменения не столь выражены, вследствие чего нам и не удалось выявить достоверной разницы. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ НЕЙРОПРОТЕКТОРНОЙ АКТИВНОСТИ ТРОФИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ ПАТОЛОГИЙ МОЗГА С ПРИМЕНЕНИЕМ ЛЕНТИВИРУСНОЙ ТЕХНОЛОГИИ НАПРАВЛЕННЫХ ИЗМЕНЕНИЙ ЭКСПРЕССИИ ГЕНОВ В ЛОКАЛЬНЫХ ОБЛАСТЯХ МОЗГА П.М.Балабан, Г.Р.Тухбатова, С.В.Саложин, Т.Куницина, К.В.Анохин ФГБУН Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН Трофические факторы имеют ярко выраженную нейропротекторную функцию, проявляющуюся в большом количестве патологических состояний. В случае ишемического инсульта наблюдается повышение синтеза ряда нейротрофических факторов в поврежденной области мозга. Используя технологию лентивирусной трансдукции in vivo, мы тестировали эффективность увеличения экспрессии ряда трофических факторов в областях коры головного мозга лабораторных животных с искусственно созданными патологиями. Проведено исследование динамики развития очага поражения после фотохимического тромбирования. Выполнено гистологическое исследование срезов мозга после тромбирования, проведена оценка глубины поражения и количества гибнущих нервных клеток в зоне полутени в зависимости от временного интервала после воздействия. С применением созданных нами лентивирусных конструкций для экспрессии фактора роста нервов (NGF), глиального трофического 11 фактора (GDNF) и трофического фактора мозга (BDNF) получены суспензии лентивирусных частиц с высоким титром. Проведены исследования эффективности трансдукции in vivo полученными суспензиями вирусов методами иммуногистохимии с помощью антител к зеленому флюоресцентному белку, трофическим факторам и их рецепторам. Экспериментально показана возможность локального увеличения экспрессии этих ростовых факторов в коре мозга. Проведена первая серия экспериментов по нейропротекторному влиянию трофического фактора роста нервов (NGF) в локальных областях коры головного мозга лабораторных животных, перенесших фотохимическое тромбирование. Полученные предварительные данные указывают на наличие положительного эффекта локальной экспрессии фактора роста нервов (NGF) на нейроны в зоне полутени. Проведена трехмерная визуализация и объемный анализ зон трансдукции в нервной системе, позволившие определить абсолютное число и процент трансдуцированных нервных клеток. Проведено исследование исчезновения холинергических нейронов при моделировании болезни Альцгеймера. Нарушения в системе нейротрофинов, в частности фактора роста нервов (ФРН), могут быть вызваны бета-амилоидным пептидом (Аб). Было проведено исследование экспрессии генов ChAT, везикулярного транспортера ацетилхолина (VAChT) и высокоаффинного рецептора ФРН (Ntrk1) в медиальной перегородке крыс, получивших инъекцию 15 нмоль Аб (25–35) или эквивалентный объем растворителя (воды) в боковые желудочки головного мозга. Мы не наблюдали никаких изменений в экспрессии ChAT, в то время как экспрессия генов VAChT и Ntrk1 была снижена на 28 и 49 % соответственно. Мы полагаем, что в исследованной модели изменение в ФРН-зависимой внутриклеточной сигнализации может быть основной причиной потери ChAT-позитивных клеток. Наличие технологии, позволяющей проводить генетические манипуляции на уровне отдельных групп нейронов, позволит избежать побочных эффектов, возникающих при системном или локальном применении фармакологических препаратов, что может стать впоследствии основой для генной терапии нейродегенеративных заболеваний. 12 ИММУНОЛОГИЧЕСКИЙ И ГЕННО-ИНЖЕНЕРНЫЙ ПОДХОДЫ К ЗАЩИТЕ НЕЙРОНОВ ОТ ТОКСИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ БЕТААМИЛОИДА И ВНУТРИКЛЕТОЧНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ПРОТЕКТОРНЫХ ЭФФЕКТОВ Н.В.Бобкова1), А.В.Камынина2), Н.И.Медвинская1), И.В.Нестерова1), И.Ю.Александрова1), А.Н.Самохин1), М.А.Орлов1), М.М.Панченко1), М.Б.Евгеньев1), С.В.Гурьянов3), Л.П.Овчинников3), О.М.Вольпина2) ФГБУ Институт биофизики клетки РАН, Пущино ФГБУН Институт биоорганической химии им. академиков М.М.Шемякина и Ю.А. Овчинникова, Москва 3) ФГБУН Институт белка РАН, Пущино 1) 2) Наши исследования были посвящены разработке новых подходов к профилактике и лечению болезни Альцгеймера (БА) на основе изучения молекулярно-клеточных механизмов ее развития. Известно, что олигомерная форма бета-амилоида (βА) играет ключевую роль в развитии нейродегенеративного процесса альцгеймеровского типа (НАТ), поэтому основное внимание было уделено разработке методов защиты нейронов мозга от токсического действия βА и изучению внутриклеточных механизмов протекторных эффектов. Иммунологические методы использовали для получения аффинноочищенных антител к фрагментам α7-ацетилхолинового рецептора (α7AChR) и прионному белку (PrP), с которыми взаимодействует βА, и генноинженерные подходы – для синтеза рекомбинантных белков с шаперонной активностью БТШ70 и YB-1. Работа выполнена на разработанной нами модели спорадической формы БА, где НАТ вызывается специфической травмой мозга, связанной с удалением обонятельных луковиц. У бульбэктомированных (БЭ) животных развиваются все основные признаки НАТ, включая потерю памяти, увеличение уровня мозгового βА и гибель нейронов в специфических структурах мозга, ответственных за память. Субхроническое интраназальное введение БТШ70 и YB-1 препятствовало ухудшению пространственной памяти, тестируемой в водном лабиринте Морриса, и росту уровня βА, определяемого 13 методом ELISA, у БЭ мышей. Одним из возможных механизмов протекторного действия БТШ70 на нейроны в условиях НАТ является его защитный эффект на состояние синапсов. Установлено, что БТШ70 препятствовал снижению иммунореактивности к синаптофизину, основному белку синаптических везикул, в коре и гиппокампе БЭ мышей. Защитный эффект аффинноочищенных антител к α7AChR и PrP исследовали на первичной смешанной культуре нейронов и астроцитов коры мозга крысят. Преинкубация культуры с антителами приводила к двукратному увеличению выживаемости клеток на фоне действия токсического фрагмента βА 25-35. Протекторный эффект антител к α7AChR и PrP на клетки, обработанные βА, был реализован путем снижения скорости образования активных форм кислорода в астроцитах. Аналогичное действие оказывали агонист и антагонист α7AChR, что является косвенным доказательством взаимодействия аффинноочищенных антител к α7AChR именно с этим типом рецепторов. Другим внутриклеточным механизмом, приводящим клетку к гибели под влиянием βА, является достаточно быстрая активация каспазы 3. Преинкубация культуры клеток с антителами к α7AChR и PrP в 8 и 10 раз соответственно замедляла скорость активации каспазы 3 в нейронах и астроцитах. Однако эти антитела не блокировали возрастание уровня цитозольного Ca2+ в астроцитах, вызванное βА. Агонист и антагонист α7AChR (ацетилхолин и бунгаротоксин) также не влияли на эффект βА на уровень цитозольного Ca2+ в астроцитах. По-видимому, наблюдаемый протекторный эффект антител является Ca2+ независимым. Полученные результаты не только расширяют представления о внутриклеточных механизмах защиты нервных клеток, но и открывают новые перспективы в создании оригинальных патогенетически обоснованных подходов к профилактике и лечению БА. Считаем целесообразным продолжение исследований в данном направлении. 14 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ МЕХАНИЗМА НЕПРАВИЛЬНОГО СВОРАЧИВАНИЯ БЕЛКОВ И СВЯЗЬ ЭТОГО ПРОЦЕССА С БОЛЕЗНЯМИ, СВЯЗАННЫМИ С АМИЛОИДООБРАЗОВАНИЕМ О.В. Галзитская, Н.В.Довидченко, А.В.Финкельштейн, М.Ю.Суворина, А.К.Сурин, О.М.Селиванова ФГБУН Институт белка РАН, Пущино Человечество находится в постоянном поиске чудес, лекарств и биологически активных препаратов, медицинских технологий и рецептов образа жизни, которые бы позволили людям жить дольше. И в конце прошлого столетия были получены бесспорные успехи – средняя продолжительность жизни в экономически развитых странах возрастала каждые пять лет на один год. В этих странах люди, живущие 80-90 лет, не редкость. Однако при этом, чем дольше живут люди, тем отчетливей проявляются очередные серьезные препятствия на пути человечества к дальнейшему увеличению продолжительности жизни. Из них наиболее реальными являются конформационные нейродегенеративные заболевания (НДЗ). Их более 20 разновидностей, из которых наиболее распространенной является болезнь Альцгеймера (БА). В возрастной группе 55–75 лет число случаев НДЗ удваивается каждые 5 лет. Посмертная диагностика всех НДЗ выявляет в различных отделах мозга специфические белковые отложения в форме волокон, фибрилл и бляшек, состоящих из -амилоидов (А) и других белков, которые являются маркерами того или иного НДЗ. Главная цель данного исследования – достигнуть более глубокого понимания молекулярных механизмов возникновения амилоидных болезней. Сочетание теоретических предсказаний с экспериментальными исследованиями является преимуществом данного проекта, что позволяет выявить факторы, которые влияют на неправильное сворачивание белковых структур. Существует много работ, посвященных изучению образования амилоидов разными белками в отличных друг от друга условиях. Однако до сих пор не удается построить подробную поэтапную картину перестроек, происходящих с белками во время образования амилоидных 15 структур. Несмотря на интенсивные исследования фибриллогенеза инсулина, нет общепринятой схемы процесса формирования зрелых фибрилл. Основные сложности возникают при интерпретации данных о начале процесса фибрилляции. Разная морфология фибрилл может являться следствием сходных, но не идентичных путей формирования зрелых протофибрилл. Отличия могут закладываться в начале пути формирования фибрилл, в том числе и на стадии нуклеации. Вопрос о размере зародышей протофибрилл, образованных разными белками и пептидами, до настоящего времени остается открытым. При нуклеационном механизме образование протофибриллы начинается с термодинамически невыгодных шагов, в результате которых образуется «критический зародыш» из n мономеров. В нашей работе предложена кинетическая модель процесса амилоидообразования, позволяющая рассчитывать размер зародыша по определенным кинетическим данным. Данная модель включает в себя, помимо нуклеации, как линейный рост протофибриллы (происходящий только за счет присоединения мономеров к ее концам), так и экспоненциальный рост протофибриллы за счет ее ветвления и дробления. Полученное аналитическое решение и компьютерное моделирование позволяют определить размер зародыша из экспериментально полученных концентрационных зависимостей отношения длительности лаг-периода к времени роста амилоидных фибрилл. В случае инсулина это отношение не зависит от концентрации белка, что, согласно разработанной теории, соответствует размеру зародыша в один мономер. МОЛЕКУЛЯРНЫЕ МЕХАНИЗМЫ КОМПЕНСАТОРНЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИ НЕЙРОДЕГЕНЕРАТИВНОМ ЗАБОЛЕВАНИИ – БОЛЕЗНИ ПАРКИНСОНА С.Г.Георгиева1, 2), Д.Я.Гурский1)А.Н. Краснов1), Е.Н.Набирочкина1), Ю.В.Шидловский1), Н.Е.Воробьева1), Д.В.Копытова1), Н.В.Сошникова1) ФГБУН Институт биологии гена РАН, Москва ФГБУН Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта РАН, Москва 1) 2) Дофамин (ДА) является широко распространенным в мозге и функционально значимым нейротрансмиттером. Так, ДА, 16 синтезирующийся в нейронах нигростриатной системы мозга, играет ключевую роль в регуляции двигательной активности (Albin et al., 1989), а его дефицит, возникающий в результате прогрессирующей гибели дофаминергических (ДА-ергических) нейронов у человека, приводит к развитию одного из тяжелейших социально значимых нейродегенеративных заболеваний – болезни Паркинсона (Agid, 1991; Угрюмов, 2010). Отсутствие клинических симптомов в первые десятилетия развития заболевания объясняется включением механизмов пластичности мозга, обеспечивающих компенсацию функциональной недостаточности дегенерирующих ДА-ергических нейронов. Отсюда вытекает необходимость углубленного изучения клеточно-молекулярных механизмов компенсаторных процессов и разработки на основе этих знаний новых технологий ранней (доклинической) диагностики и профилактического лечения больных. В работе осуществляли поиск периферических маркеров, отражающих процессы, происходящие на ранних стадиях развития заболевания. Сравнение новой выборки больных болезнью Паркинсона и контрольной группы подтвердило предыдущие полученные нами предварительные данные о снижении уровня экспрессии Д3 рецепторов к ДА в лимфоцитах у пациентов в ранней клинической стадии болезни. Продолжен набор материала и определение содержания Д3 и метаболитов ДА в крови у пациентов в ранней клинической стадии болезни. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМОВ НЕЙРОПРОТЕКТИРУЮЩЕГО ДЕЙСТВИЯ АНТИВОСПАЛИТЕЛЬНОГО ЦИТОКИНА ИНТЕРЛЕЙКИНА-10 НА ПОВРЕЖДЕНИЯ НЕЙРОНОВ МОЗГА, ИНДУЦИРУЕМЫХ ГИПОКСИЕЙ ИЛИ ИШЕМИЕЙ О.В. Годухин1), С.Г. Левин1), Т.А. Савина1), Т.Г. Щипакина1), М.В.Туровская2), Е.А. Туровский2), В.П. Зинченко2) 1) ФГБУН Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН, Пущино 2) ФГБУН науки Институт биофизики клетки РАН, Пущино При повреждениях мозга, связанных с нейродегенеративными заболеваниями, механической травмой, гипоксией или ишемией, 17 экспрессия про-воспалительных цитокинов в мозге резко возрастает что, приводит к запуску нейродегенеративных процессов. Блокада же специфических антивоспалительных сигнальных каскадов в клетках мозга оказывает нейропротектирующее действие. Одним из перспективных подходов для разработки нового класса нейропротекторов может быть использование эндогенных антивоспалительных цитокинов, в частности интерлейкина-10 (ИЛ-10), обладающего одновременно иммуномодулирующим, антивоспалительным и трофическим свойствами. Полученные к настоящему времени данные показывают, что цитокины, наряду с задержанными эффектами, способны оказывать быстрое влияние на активность нейронов. Целью данного проекта было исследование механизмов быстрого нейропротекирующего действия ИЛ-10 на нарушения активности нейронов гиппокампа мозга крысы, индуцируемых гипоксией или ишемией. Задачами проекта на 2012 год являлись: 1. сравнительный анализ роли фоновых 2Р калиевых каналов и кальций-зависимых калиевых каналов в механизмах модулирующего действия ИЛ-10 на индуцируемые гипоксией изменения в активности нейронов гиппокампа, 2. исследование роли внутриклеточных депо кальция в механизмах нейропротектирующего действия ИЛ-10 и 3. анализ роли экспрессии АМРА рецепторов глутамата в механизмах нейропротектирующего действия ИЛ-10. В работе были использованы: метод переживающих срезов мозга, метод регистрации полевых потенциалов, in vitro модели гипоксии и ишемии на срезах мозга, метод культивирования нейронов гиппокампа, спектрофлуорометрический метод определения внутриклеточных ионов кальция, а также методы электрофоретического разделения белков и иммуноблотинга. Результаты проведенных исследований показали следующее. 1. Нейропротектирующий эффект ИЛ-10 на способность кратковременных эпизодов гипоксии подавлять активность нейронов гиппокама зависит от функциональной активности кальций-зависимых калиевых каналов большой проводимости и фоновых 2Р калиевых каналов. 2. ИЛ-10 способен также устранять высвобождение ионов кальция из эндоплазматического ретикулума после гипоксии, предохраняя тем самым клетки от потенциально-нейротоксического избыточного повышения уровня внутриклеточного Са2+. 3. Помимо 18 этого, ИЛ-10 восстанавливает индуцируемое гипоксией угнетение экспрессии GluА1 субъединицы АМРА рецепторов глутумата и альфа-субъединицы Са2+/кальмодулин-зависимой протеинкиназы, что свидетельствует о гомеостатической нейропротектирующей функции этого антивоспалительного цитокина. Результаты исследований по проекту позволили получить принципиально новые представления о роли различных мембранных калиевых каналов, внутриклеточных сигнальных каскадов и ионотропных рецепторов глутамата в механизмах нейропротектирующего действия антивоспалительных цитокинов на повреждения нейронов мозга, индуцируемых гипоксией. КОГНИТИВНЫЕ НАРУШЕНИЯ, ВЫЗВАННЫЕ СУДОРОЖНОЙ АКТИВНОСТЬЮ: КЛЕТОЧНО-МОЛЕКУЛЯРНЫЕ МЕХАНИЗМЫ Н.В. Гуляева1), В.А. Аниол1), А.Ю.Иванова-Дятлова1), А.Б.Гехт2-4) ФГБУН Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН 2) Кафедра неврологии и нейрохирургии лечебного факультета Российского национального исследовательского медицинского университета им. Н.И.Пирогова Минздравсоцразвития РФ 3) Специализированная клиническая (психоневрологическая) больница № 8 им. З.П. Соловьёва – «Клиника неврозов» Департамента здравоохранения г. Москвы 4) Городская клиническая больница № 12 Департамента здравоохранения г. Москвы 1) Триада нейродегенерация–нейровоспаление–нарушения нейрогенеза лежит в основе клеточно-молекулярных механизмов развития многих социально значимых церебральных патологий. Наши исследования последних лет были посвящены изучению соотношения этих процессов при моделировании различных заболеваний мозга. От 5 до 10 % населения страдают эпилепсией или хотя бы раз в жизни пережили судорожный приступ. Недавно было показано, что даже единичные приступы генерализованных судорог могут 19 ухудшать когнитивные способности людей (Gascoigne et al., 2012). В связи со сложностью исследований такого рода на людях необходимо изучение этой проблемы на моделях с использованием лабораторных животных. Глубокое исследование механизмов, связанных с судорожной активностью когнитивных дисфункций, наряду с фундаментальным, имеет важное клиническое значение, поскольку они потенциально обратимы и требуют соответствующего лечения. Тем не менее до настоящего времени эффективное лечение когнитивных и поведенческих нарушений при эпилепсии отсутствует, в частности, из-за отсутствия понимания молекулярно-клеточных механизмов их патогенеза. Нами было впервые показано, что однократный эпизод генерализованной клонико-тонической судорожной активности в результате внутрибрюшинной инъекции пентилентетразола (70 мг/кг) у крыс вызывает медленно развивающиеся и длительные когнитивные нарушения. Была прослежена динамика изменения процессов обучения и памяти в течение 100 дней после введения конвульсанта. Показано, что нарушения обучения в тестах на кратковременную память (распознавание объекта, социальное узнавание) постепенно развивались в течение нескольких месяцев, в то время как долговременная память в восьмирукавном лабиринте не была нарушена. Динамика развития когнитивного дефицита позволила предположить, что в его основе могут лежать нарушения нейрогенеза. Действительно, результатом введения конвульсанта было острое увеличение интенсивности пролиферации клеток в зубчатой фасции. Тем не менее число выживших нейронов через 100 дней после судорожного эпизода не отличалось от контрольного, т.е. «избыточные» нейроны в течение этого периода были элиминированы. Несмотря на отсутствие количественных изменений нейрогенеза, имеются веские основания предполагать, что новые нейроны, образовавшиеся в условиях эпилептического статуса, обладают пониженной возбудимостью за счет сниженного высвобождения глутамата из пресинапсов на фоне повышенной активности ГАМКергической системы (Wood et al., 2011). Снижение возбуждающего синаптического входа в нейронах зубчатой фасции может быть молекулярной основой наблюдаемого у этих животных когнитивного дефицита. Одним из механизмов изменения электрофизиологических свойств вновь образованных 20 нейронов, встроившихся в нейронные сети гиппокампа, может быть развитие вызванного судорожной активностью нейровоспаления. Проверке этой рабочей гипотезы будут посвящены наши дальнейшие исследования. ИЗУЧЕНИЕ МЕХАНИЗМОВ РЕГУЛЯЦИИ АМИЛОИДДЕГРАДИРУЮЩЕГО ФЕРМЕНТА НЕПРИЛИЗИНА И ПЛАСТИЧНОСТИ НЕЙРОННОЙ СЕТИ МОЗГА ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ КОГНИТИВНЫХ НАРУШЕНИЙ С ЦЕЛЬЮ ПОИСКА ПУТЕЙ ПРОФИЛАКТИКИ БОЛЕЗНИ АЛЬЦГЕЙМЕРА И.А. Журавин1), Н.Н. Наливаева1,3), С.А. Плеснева1), Н.Л.Туманова1), Д.И. Багрова1), Д.С.Васильев1), Н.М. Дубровская1), Е.Г. Кочкина1), С.И.Гаврилова2), Я.Б.Федорова2), Н.З. Макова3), Н.Д.Беляев3), C. Beckett3), A.J. Turner3) ФГБУН Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова, РАН, Санкт-Петербург 2) Научный центр психического здоровья РАМН, Москва 3) School of Molecular and Cellular Biology, University of Leeds, U.K. 1) В связи с увеличением продолжительности жизни деменция альцгеймеровского типа (БА) становится предметом все более пристального внимания ученых и клиницистов. Однако, несмотря на многочисленные исследования и инвестиции больших средств, направленных на создание препаратов, снижающих формирование и накопление амилоидного пептида (Аβ) как основного токсического агента в патогенезе БА, в настоящее время все еще нет достаточно эффективных средств лечения этого заболевания. Несмотря на неудачи фармацевтических фирм, гипотеза амилоидного каскада, на которой, в основном, строились их методологии, является общепризнанной, однако фокус исследований все более сдвигается в сторону изучения процессов освобождения мозга от токсических концентраций Аβ либо путем его выведения через гематоэнцефалический барьер, либо ферментативной деградации. В рамках данного проекта исследования нашего коллектива в течение последний трех лет 21 были направлены именно на анализ изменений уровня экспрессии и активности амилоид-деградирующих (АД) ферментов в ткани мозга и плазме крови животных и человека и поиск путей их регуляции. Как нами было показано в опытах на животных и на клеточных моделях, связанное с возрастом или патологическими состояниями (например, гипоксия и ишемия) снижение экспрессии и активности основного АД фермента неприлизина (НЕП) может быть изменено с помощью эпигенетической регуляции с применением целого ряда фармакологических средств (противоэпилептический препарат вальпроат натрия, антиоксидант эпигалактоаллокатехингаллат, ингибитор роста раковых опухолей Gleevec и др). Применение этих соединений не только сопровождалось повышением уровня экспрессии и активности НЕП, но также улучшением когнитивных способностей (кратковременной и долговременной памяти) и нейрональной пластичности (увеличение числа лабильных дендритных шипиков). Полученные нами данные на клеточных моделях и in vivo позволили нам охарактеризовать молекулярный механизм действия перечисленных выше соединений, в основе которого лежит их способность повышать содержание и активность транскрипционного фактора AICD (amyloid precursor protein intracellular domain), образующегося из предшественника амилоидного пептида (АРР) при его амилоидогенном расщеплении с образованием Аβ. Данный процесс является характерным только для нервных клеток, экспрессирующих нейрональную форму АРР695, что объясняет их избирательную гибель при нарушении процессов регуляции АД ферментов, приводящую к БА. Полученные нами данные открывают перспективы эпигенетической коррекции дефицита активности НЕП и других АД факторов, к числу которых в настоящее время относят транстиретин и антиамилоидные соединения, а также определения сроков и длительности их введения для оптимизации терапевтического эффекта. Полученные нами совместно с клиницистами данные, характеризующие фазы доклинического снижения когнитивных способностей и указывающие на возможность восстановления утраченных функций на стадии мягкого когнитивного снижения (MCI), могут служить критерием для оценки эффективности предлагаемых нами терапевтических подходов. В частности, уровень активности НЕП в плазме крови может служить 22 диагностическим маркером развития деменции, поскольку этот показатель достоверно выше у пациентов с диагностированным MCI, чем у пациентов с БА, но ниже, чем у пациентов без нарушений внимания и памяти. Учитывая, что в ткани мозга имеется широкий спектр АД факторов, дифференциально участвующих в катаболизме Аβ, создание комбинированных препаратов для повышения их эффективности является приоритетным направлением профилактики и терапии БА. Именно на это в настоящее время и направлены наши междисциплинарные исследования. ИССЛЕДОВАНИЕ КЛЕТОЧНОГО МЕХАНИЗМА НЕЙРОДЕГЕНЕРАЦИИ ПРИ БОЛЕЗНИ ПАРКИНСОНА И ПОИСК НОВЫХ ПОДХОДОВ К ЛЕЧЕНИЮ ЭТОГО ЗАБОЛЕВАНИЯ В.П. Зинченко, А.В. Бережнов, А.В. Кононов, Е.А. Туровский ФГБУН Институт биофизики клетки РАН, Пущино Болезнь Паркинсона (БП) – распространенное нейродегенеративное заболевание, развитие которого связывают с гибелью дофаминергических нейронов в среднем мозге. Помимо спорадической, известно несколько наследственных форм, вызванных мутациями в генах, кодирующих α-синуклеин (PARK-1), лейцин повторяющую киназу 2 (LRRK2) и PTEN-индуцируемую киназу 1 (PINK1). Описана токсическая ротеноновая модель заболевания. Причины избирательной гибели дофаминергических клеток в настоящее время не выяснены. Эксперименты проводили на культуре клеток нейробластомы SHSY5Y дикого типа и с нокаутом по PINK1, на нейронах крысы с нокаутом по генам LRRK2 и PARK-1. В работе оценивали влияние дофамина на уровень цитозольного и митохондриального кальция, митохондриальный потенциал, продукцию активных форм кислорода, выживаемость клеток. Показано, что действие дофамина не опосредовано активацией дофаминовых рецепторов, а происходит с участием переносчика 23 дофамина. Физиологические дозы дофамина токсичны для клеток с нокаутом по PINK1, но не для нормальных клеток. Нокаут по PINK1 приводит к нарушению буферных свойств митохондрий, накоплению в них Са2+ и ослаблению энергопроизводящей функции митохондрий. Дофамин вызывает сильное падение митохондриального потенциала в клетках линии SH-SY5Y, нокаутных по PINK1 или по PARK-1. В клетках с нокаутом по LRRK2 дофамин индуцирует более медленное снижение митохондриального потенциала. В нормальных клетках токсическое действие дофамина отсутствует. Более того, дофамин в концентрациях до 10-50мкМ защищает нормальные клетки от кальциевой перегрузки при действии глутамата и NMDA. Полученные данные позволили сделать вывод, что главным механизмом токсичности дофамина в нокаутных клетках является индукция митохондриальной поры. Образование митохондриальной поры связано как с кальциевой перегрузкой митохондрий, так и с чрезмерной активацией продукции активных форм кислорода по трем основным путям: с участием электрон-транспортной цепи, НАДФН-оксидазы и моноаминоксидазы (МАО). Нами предложены средства защиты клеток от токсичности дофамина, действие которых контролировали по влиянию на митохондриальный мембранный потенциал и гибель клеток. В частности, применение антиоксидантов, митохондриальных субстратов, кальциевых антагонистов и ингибиторов образования АФК, эффективно защищает клетки от токсического воздействия дофамина. При исследовании токсической модели БП показано, что ротенон вызывает гибель клеток по типу апоптоза. При этом увеличивается активность каспазы-3 и МАО, которая производит избыточные количества АФК. Дофамин усиливает токсическое действие ротенона за счет увеличения активности МАО и деполяризации митохондрий, а не за счет дестабилизации кальциевого гомеостаза клетки. Применение блокаторов МАО и антиоксидантов эффективно защищает клетки от токсического действия ротенона и дофамина. Таким образом, на основании проведенных исследований с использованием клеточных моделей наследственных и токсических форм болезни Паркинсона, определены основные механизмы гибели нервных клеток, и предложены средства защиты клеток при этом заболевании. 24 РАЗРАБОТКА IN VITRO МОДЕЛИ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ МЕХАНИЗМОВ ВОЗНИКНОВЕНИЯ БОЛЕЗНИ ПАРКИНСОНА И ПОИСКА ТЕРАПЕВТИЧЕСКИХ СРЕДСТВ НА ОСНОВЕ ПАЦИЕНТ-СПЕЦИФИЧЕСКИХ ИНДУЦИРОВАННЫХ ПЛЮРИПОТЕНТНЫХ СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК С.Л.Киселев1), Е.Д.Некрасов1), О.С.Лебедева2), С.Н.Иллариошкин3), И.А.Гривенников2), М.А.Лагарькова1) 1) ФГБУН Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН, 2) ФГБУН Институт молекулярной генетики РАН, Москва 3) Научный центр неврологии РАМН, Москва Болезнь Паркинсона является вторым по распространённости хроническим прогрессирующим нейродегенеративным заболеванием. На клеточном уровне оно характеризуется массовой гибелью дофаминергических нейронов в стриатуме, что приводит к нарушению координации движений. Болезнь неизлечима и приводит к смерти. Болезнь Паркинсона может носить как спорадический, так и наследственный характер. Для изучения болезни Паркинсона, а также для выбора средств и метода терапии необходимо иметь модель, наиболее приближенную к заболеванию человека, чему далеко не полностью удовлетворяют современные модели на животных. Разработанные недавно методы репрограммирования соматических клеток до плирипотентного состояния, так называемые индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (иПСК), позволяют не ограниченно долго иметь пациентспецифическую культуру клеток, из которой, пользуясь стандартной методикой, получать специализированные типы клеток. Задачей нашего проекта являлось получение иПСК от пациентов с наследственной формой болезни Пакринсона для дальнейшего изучения патологии на молекулярном уровне. Для этого с информированного согласия пациентов нами были получены биоптаты кожи носителей заболевания. Для исследования были выбраны пациенты, которые несли мутацию G2019S в гене киназы LRRK2 и биаллельные мутации гена Parkin. После выделения из биоптатов кожи первичной культуры фибробластов часть клеток на ранних пассажах (1-2) была инфицирована 25 лентивирусной конструкцией содержащей гены Oct4, Sox2, Klf4, cMyc. Через 2-3 недели после инфекции по морфологическим паратметрам были отобраны колонии плюрипотентных клеток. Для подтверждения репрограммирования фибробластов кожи до плюрипотентного состояния полученные культуры были охарактеризованы на экспрессию маркеров плюрипотентного состояния и функционально по способности давать производные ткани трех зародышевых листков in vitro и in vivo. Полностью репрограммированные культуры, обладающие всеми признаками плюрипотентности, были отобраны для последующих исследований. Ранее нами были разработаны протоколы дифференцировки плюрипотентных стволовых клеток человека в нейрональные предшественники и специализированные нейроны. Однако иПСК немного отличаются от их природных аналогов эмбриональных стволовых клеток, поэтому протоколы направленной дифференцировки должны быть адаптированы для иПСК. Нами была проведена работа по подбору условий дифференцировки полученных иПСК в дофаминэргические нейроны человека. В результате проведенных работ была разработана методика, которая позволяла с высокой эффективностью дифференцировать иПСК, полученные от пациентов с болезнью Паркинсона в нейрональные клетки экспрессирующие тирозин-гидроксилазу и активный транспортер дофамина. Полученная система будет использована для изучения патологии на молекулярно-генетическом уровне. НОВЫЕ МЕХАНИЗМЫ БИОХИМИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ГИБЕЛИ И ВЫЖИВАЕМОСТИ НЕЙРОНОВ ГОЛОВНОГО МОЗГА С.В. Костров1), Д.Р. Сафина1), Л.М. Рафиева1), И.В. Демидюк1), А.М. Сурин2,3), В.Г. Пинелис2) ФГБУН Институт молекулярной генетики РАН, Москва ФГБУ Научный центр здоровья детей» РАМН, Москва 3) Федеральное государственное бюджетное учреждение «НИИ общей патологии и патофизиологии» РАМН, Москва 1) 2) В настоящее время изучение молекулярных и клеточных 26 механизмов развития ишемических повреждений головного мозга является весьма актуальным, что, прежде всего, обусловлено огромной социальной значимостью данной проблемы, а также отсутствием адекватной терапии при тяжелых формах гипоксии/ишемии. Это определяет перспективность исследований, направленных на выявление механизмов, вовлеченных в возникновение и развитие данной патологии. Одним из важнейших направлений таких исследований является изучение факторов биохимического контроля гибели и выживаемости нейронов и, в частности, нейротрофинов человека и их предшественников. Все большее внимание уделяется поискам связи между механизмами действия нейротрофических факторов и функционированием одной из глобальных систем регуляции клеточных процессов – кальциевого гомеостаза в нейронах. Показано, что нейротрофины активно влияют как на проникновение в нейроны экзогенных ионов кальция, так и на «выброс» запасенного Са2+ из эндоплазматического ретикулума. Для анализа влияния нейротрофинов и их предшественников на кальциевый гомеостаз нейронов в данной работе была использована система глутаматной эксайтотоксичности, моделирующая один из ключевых путей повреждения и гибели нейронов при ишемическом инсульте головного мозга. Нами была проведена сравнительная оценка влияния различных форм нейротрофина NT-3 человека на изменение кальциевого гомеостаза нейронов мозжечка крыс, вызванное гиперстимуляцией глутаматных рецепторов. В исследовании были использованы полученные нами ранее рекомбинантные белки: предшественник нейротрофина NT-3, модифицированный вариант этого предшественника, несущий мутацию (RRKR/AAKA) в сайте процессинга, и индивидуальная пропоследовательность, а также, в качестве контроля, природный зрелый нейротрофин NT-3 человека. Показано, что предшественник нейротрофина NT-3 и его модифицированный вариант, в отличие от зрелой формы и индивидуальной пропоследовательности, оказывают влияние на изменение концентрации внутриклеточного кальция, а именно, способствуют захвату нейронами Ca2+ и препятствуют последующему снижению концентрации внутриклеточного кальция до базального уровня. Таким образом, в ходе выполнения проекта впервые показано, 27 что предшественник нейротрофина NT-3 человека способен оказывать влияние на кальциевый гомеостаз нейронов головного мозга в системе глутаматной эксайтотоксичности, моделирующей ситуацию механического или ишемического повреждения центральной нервной системы. ПОИСК ГЛУТАМАТНЫХ АНТАГОНИСТОВ, ОБЛАДАЮЩИХ ПРЕИМУЩЕСТВЕННОЙ АКТИВНОСТЬЮ В ПАТОЛОГИЧЕСКОМ ОЧАГЕ Л.Г. Магазаник, Н.Я. Лукомская, К.Х. Ким, А.В. Зайцев, С.И.Ватаев, В.В. Лаврентьева, Е.П. Жабко, Д.С. Васильев, Н.Туманова, И.А. Журавин ФГБУН Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН, Санкт-Петербург Одним из основных подходов к изучению патогенеза эпилепсии и поиску противосудорожных лекарств являются экспериментальные модели судорожных состояний в опытах на животных. В настоящем исследовании были избраны: (а) модель судорог, вызываемых введением пентилентетразола (коразола, ПТЗ) крысам линии Вистар, (б) аудиогенные судороги у крыс линии КрушинскогоМолодкиной (КМ), которые обладают генетически обусловленной повышенной судорожной готовностью, и (в) действие ПТЗ на крыс линии КМ. Оценивалась способность неконкурентных антагонистов глутаматных рецепторов NMDA и АМРА типов ослаблять проявления этих судорог и влиять на морфологические последствия судорожных припадков. Показано, что 70 мг/кг ПТЗ вызывает у крыс линии Вистар (возраст 6-7 недель) клонико-тонические судороги, средний уровень которых достигает 4,1 балов, причем 34 % погибает в течение 24 часов. Введение 5 мг/кг 1-феенилциклогексиламина (ИЭМ-1921) за 30 мин до ПТЗ снижает интенсивность судорог до 2,9 балов, сокращает среднюю длительность генерализованного клоникотонического припадка с 460 до 10 сек и предотвращает гибель 28 животных (летальность 0 %). Действие такой же дозы мемантина гораздо слабее (изменения уровня судорог и длительности генерализованного припадка не достоверны, летальность 9 %). У крыс линии КМ также обнаружено различие в способности ИЭМ1921 и мемантина предупреждать аудиогенные судороги. Присущая крысам КМ генетически обусловленная судорожная готовность значительно усиливает тяжесть судорожных припадков, вызываемых введением такой же дозы ПТЗ, 70 мг/кг, а летальность повышается в 2 раза до 68 %. И на этой модели наблюдалось достоверное превосходство ИЭМ-1921 (летальность упала до 0 %) по сравнению с мемантином (летальность 50 %). Морфологическое исследование мозга крыс линии Вистар через 24 часа после судорог, вызванных ПТЗ, выявило в областях СА 1-4 гиппокампа, зубчатой фасции и теменной коры (окраска крезилвиолетом по методу Ниссля) высокий процент гиперхромных пирамидных нейронов (31 %), отличающихся также снижением тургора, сморщиванием тел нейронов, нарушениями рисунка их дендритов. Интенсивность этих изменений, которые отсутствовали у контрольных крыс, зависела от уровня судорожной реакции и была намного слабее у крыс, подвергшихся превентивному введению ИЭМ-1921 (3,6 % нейронов), и в меньшей мере мемантина(5 % нейронов). Была предпринята попытка уточнить природу этих дегенеративных изменений, явно являющихся следствием судорожной активности. Иммуногистохимические исследования показали нормальную экспрессию белка NEUN (Fox3) во всех клетках коры и гиппокампа. Были обнаружены лишь единичные нейроны, характеризующиеся повышенной экспрессией проапоптических белков (p53, каспаза-3). Требуется дальнейшее изучение этого интересного феномена. Результаты исследования свидетельствуют, что блокаторы открытых ионных каналов NMDA рецепторов могут служить средствами купирования как судорожного припадка и его последствий, так и состояния судорожной готовности, при этом ИЭМ-1921 значительно превосходит по эффективности мемантин. 29 ПРОТЕОМНЫЙ АНАЛИЗ DARTS МИШЕНЕЙ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ ДЛЯ ТЕРАПИИ НЕЙРОДЕГЕНЕРАТИВНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ Г.Н. Можаева, Е.В. Казначеева, Л.Н. Глушанкова, В.А. Вигонт, О.А. Зимина ФГБУН Институт цитологии РАН, Санкт-Петербург Болезнь Хантингтона является аутосомально-доминантным нейродегенеративным заболеванием, вызванным увеличением количества глутамин-кодирующих повторов в первом экзоне гена белка хантингтина. В норме длина полиглутаминового тракта не должна превышать 35 остатков глутамина (Htt), в то время как при патологии наблюдаются тракты длиной 36–100 и даже более остатков глутамина (Httexp). При болезни Хантингтона в первую очередь поражаются срединные шипиковые нейроны (СШН) стриатума. Тем не менее, связь между Httexp и нейрональной дегенерацией до сих пор остается неясной. Одна из гипотез, объясняющих развитие патологических состояний при болезни Хантингтона, заключается в том, что Httexp нарушает кальциевую сигнализацию, что, в конечном итоге, приводит к клеточной гибели. Ранее в нашей лаборатории было показано, что одним из механизмов аномального повышения концентрации ионов кальция в патологических нейронах является увеличенный вход кальция через депо-управляемые каналы плазматической мембраны. Был осуществлен направленный скрининг эффекторов данного процесса на предмет их исследования в качестве потенциального лекарственного средства болезни Хантингтона. В результате скрининга было найдено эффекторное соединение EVP4593 и было показано, что данный фармакологический агент является блокатором аномального депо-управляемого входа кальция и эффективно предохраняет нейроны от глутамат-индуцированного апоптоз, т.е. может быть рассмотрен как потенциальный фармакологический агент в терапии болезни Хантингтона. Однако молекулярная мишень для данного агента до сих пор не найдена. В ходе выполнения проекта было показано, что подавление экспрессии каналообразующего белка TRPC1 приводит как к 30 подавлению депо-управляемого входа кальция в клетках-моделях болезни Хантингтона, так и к значительному уменьшению глутамат-индуцированного апоптоза нейронов трансгенных мышей YAC128 (модель болезни Хантингтона). Однако нами было доказано, что белок TRPC1 не является мишенью действия фармакологического агента EVP4593. Одним из наиболее многообещающих методов поиска мишеней для низкомолекулярных соединений является метод DARTS (Drug Affinity Responsive Target Stability) (B.Lomenick et al., PNAS 2009), основанный на свойстве белков увеличивать устойчивость к протеолизу после связывания со своим лигандом. Нами были подобран спектр протеаз, отработаны условия протеолиза для данного типа клеток и подготовлена платформа для проведения протеомных исследований. Полученные данные свидетельствуют о разнице «протеомных спектров» клеток, взаимодействовавших с исследованным эффектором и неинкубировавшихся с ним. Полученные данные дают основание для идентификации пептидного пула, ответственного за связывания потенциального лекарственного средства. МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ В МИОКАРДЕ МЫШЕЙ В ДОСИМПТОМНОЙ И РАННЕЙ СИМПТОМНОЙ СТАДИЯХ ПАРКИНСОНИЗМА Р.Р.Нигматуллина1,2), Д.Ф.Билалова2), Е.Н.Александрова3), Т.Р.Ахметов3), Т.С.Федосеева2), С.Н.Земскова2) ФГБУН Казанский институт биохимии и биофизики Казанского научного центра РАН, 2) Казанский государственный медицинский университет, кафедра нормальной физиологии, 3) Казанский государственный медицинский университет, кафедра патологической анатомии 1) В клинической стадии болезни Паркинсона снижена адренергическая иннервация сердца, что может играть роль в механизме развития фиброза миокарда (Fornai et al., 2007). При 31 моделировании паркинсонизма введением MПТП возникает окислительный стресс, связанный с дисфункцией митохондрий, что может приводить к сердечной недостаточности, вследствие развития фиброза и гипертрофии/гипотрофии миокарда. Морфологические изменения миокарда при экспериментальном паркинсонизме не исследованы. Цель: изучение развития фиброзной ткани, а также изменений морфологических характеристик кардиомиоцитов и миокарда в целом у мышей с нейродегенеративными изменениями под воздействием токсина МПТП. Досимпомная и ранняя симптомная стадии паркинсонизма создавались двукратным и четырехкратным введением нейротоксина MПТП в дозе 12 мг/кг (Угрюмов и др., 2011). Исследование проведено на мышах-самцах линии С57BL/6 в возрасте 2,5-3 месяца, весом 22-26 г. В ходе эксперимента создано 3 группы, по 8 мышей в каждой: две группы характеризовались различными стадиями развития паркинсонизма, 1 группа являлась контрольной. Для изучения развития фиброза использовался метод специфической окраски соединительной ткани по Ван Гизону. Установлено постепенное развитие фиброзной ткани в миокарде мышей. На доклинической стадии в миокарде желудочков наблюдаются начальные этапы развития фиброзной ткани диффузного характера, с большей выраженностью в правом желудочке. Это можно объяснить тем фактом, что правые отделы сердца имеют большую тропность к адренергическому влиянию. На ранней клинической стадии в миокарде желудочков наблюдается интенсивное развитие фиброзной ткани диффузного характера. Существенных различий между правым и левым желудочком не выявлено. Для морфологического анализа структуры кардиомиоцитов использовалась стандартная окраска Гематоксилином и Эозином. Для оценки морфологических показателей использовался сканер гистологических срезов Pannoramic MIDI для перевода в электронный вид и проведения последующего анализа полученных данных. Изменение конфигурации кардиомиоцитов в разных отделах сердца исследовалось при помощи Pannoramic Viewer – программы по морфометрированию гистологических объектов. Снимки гистологических срезов были сделаны при помощи той же 32 программы. Данные морфологического состояния миокарда оценивались по следующим критериям: поперечное положение кардиомиоцита, общая площадь, периметр, короткий диаметр, длинный диаметр. На доклинической стадии паркинсонизма наблюдается резкая гипертрофия правых отделов сердца в равной степени предсердий и желудочков. В левых отделах наблюдает гипотрофия левого предсердия и незначительная гипертрофия левого желудочка. На ранней клинической стадии наблюдается резкая гипотрофия миокарда правых отделов и гипертрофия левых отделов. Следовательно, в данном исследовании впервые выявлены развитие фиброза и гипертрофии/гипотрофии предсердий и желудочков сердца в зависимости от стадии паркинсонизма. Полученные результаты свидетельствуют о начале развития сердечной недостаточности в виде диастолической и систолической дисфункции сердца уже в досимптомной стадии паркинсонизма. ОСОБЕННОСТИ ГЕМОДИНАМИКИ ЛОКУСОВ МОЗГА БОЛЬНЫХ ШИЗОФРЕНИЕЙ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ЗАДАЧИ НА ИЗБИРАТЕЛЬНОЕ ВНИМАНИЕ. ФМРТ ИССЛЕДОВАНИЕ Н.А. Семенова1), М.В. Ублинский1), И.С. Лебедева2), Т.А.Ахадов3), С.Д. Варфоломеев1) 1) ФГБУН Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН, Москва 2) Научный центр психического здоровья РАМН, Москва 3) Научно-исследовательский институт неотложной детской хирургии и травматологии, Москва Проверена гипотеза: параметры гемодинамического ответа (ГО) на нагрузку в локусах коры мозга больных уже на ранней стадии шизофрении отличаются от нормы. Целью работы является анализ функции ГО на предъявление целевых стимулов в слуховой модальности парадигмы oddball в специфических локусах мозга больных после первого приступа шизофрении. Пациенты и методы исследования. Исследовано 8 пациентов мужского пола в состоянии ремиссии после первого приступа 33 шизофрении и 8 психически и неврологически здоровых мужчин. Возраст испытуемых – 19 – 22 года. МРТ проводили на томографе Achieva Philips Голландия 3.0 Т. Для фМРТ использовали последовательность T2 EPI с релаксационной задержкой TR = 2000 мс, временем эха TE = 30 мс, EPI – фактором 240, количеством срезов 30, толщиной 4 мм; число динамик = 150, длительность одной динамики = 2сек. Аудиостимуляцию предъявляли с использованием приставки Eloquence (Phillips, Голландия), применяя парадигму Oddball с единичными целевыми стимулами. Испытуемые получали инструкцию нажимать на кнопку большим пальцем правой руки при предъявлении целевого стимула. Анализ данных проводили с помощью встроенного пакета фМРТобработки iViewBOLD на графической станции EWS (Extended work space), Philips, Голландия. Межгрупповые различия оценивали в программном пакете SPM8: индивидуальные данные о трёхмерной структуре мозга нормализовали в соответствии с анатомическим атласом Талайраха, данные фМРТ совместили с парадигмой Oddball, используя общую линейную модель. В премоторной и слуховой коре провели анализ нативного BOLD сигнала. Для этого вручную выделяли зоны активации на ФМтомограммах и сопоставляли временную шкалу целевых стимулов с максимумами контраста в этих зонах. Амплитуды ГО нормировали на базовые значения сигнала. Результаты. Впервые проанализированы функции ГО для слуховой и моторной коры больных. В префронтальной коре из-за низкой интенсивности сигнала анализ функции ГО оказался невозможным. Эффект шизофрении выявляется в амплитуде функции ГО, достоверно сниженной в группе больных по сравнению с нормой в зоне премоторной коры левого полушария. В слуховой коре достоверных различий нет. Функции ГО в группах нормы и патологии имеют одинаковый вид с максимумом на 6 с. Межгрупповой анализ не выявил статистически достоверных различий ГО в функционально значимых областях коры – слуховой, моторной и префронтальной. Выводы. Снижение амплитуды функции ГО свидетельствует о снижении активности нейрональных сетей в премоторной коре левого полушария у больных уже на ранней стадии шизофрении. 34 МЕТАБОЛИЗМ ПРЕФРОНТАЛЬНОЙ КОРЫ МОЗГА У БОЛЬНЫХ ШИЗОФРЕНИЕЙ ПО ДАННЫМ 1Н МРС Н.А. Семенова1), С.В. Сидорин1), И.С. Лебедева2), Т.А. Ахадов3), С.Д. Варфоломеев1) 1) ФГБУН Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН, Москва 2) Научный центр психического здоровья РАМН, Москва 3) Научно-исследовательский институт неотложной детской хирургии и травматологии, Москва Проверена гипотеза: префронтальная кора мозга больных шизофренией имеет специфические метаболические характеристики, которые могут быть выявлены уже на ранних стадиях заболевания. Пациенты и методы исследования. Исследования метаболизма проведены методом локальной протонной магнитно-резонансной спектроскопии (1Н МРС). Группа больных состояла из 22 мужчин (возраст 16-28 лет), находящихся в состоянии ремиссии после первого приступа шизофрении. В контрольную группу вошли 26 психически здоровых мужчин (18-27 лет) без наследственного отягощения по психическим заболеваниям. Исследования проводили на медицинском магнитно-резонансном томографе Phillips Achieva 3.0T. 1Н МР спектры в локусе, расположенном в средней части средней лобной извилины, регистрировали в правом и левом полушариях. Для выделения чувствительного объема V = 20×15×10 мм3 использовали импульсную последовательность PRESS (время эхо TE = 35 мс, релаксационная задержка TR = 2000 мс). Сигнал тканевой воды подавляли преднасыщающим импульсом. Интенсивности сигналов N-ацетиласпартата (NAA), креатина и креатинфосфата (Cr), холинсодержащих соединений (Cho), миоинозитола (mI), глутамина и глутамата (Glx) нормировали на интенсивность сигнала неподавленной воды. Анализировали межгрупповые различия средних значений концентраций перечисленных метаболитов и коэффициенты линейных корреляций между метаболитами для каждого полушария. Результаты. В правом полушарии в норме и у больных найдена статистически достоверная прямая корреляция между Cr и Cho 35 (коэффициент линейной корреляции R = 0.41 и 0.46), выявляющая взаимосвязь энергетического обмена, участниками которого являются креатинфосфат и креатин, и липидного обмена, в котором участвуют холинсодержащие соединения. В левом полушарии у больных корреляция Cr – Cho сохраняется (R = 0.63) и обнаружны специфические статистически значимые корреляционные связи NAA и Cr (R = 0.58), mI и Cr (R = -0.51). Обсуждаются схемы метаболизма, которые могут лежать в основе найденных корреляций. Межгрупповых различий концентраций NAA, Cr, Cho, mI, Glx в префронтальной коре больных по сравнению с контролем ни в левом, ни в правом полушариях не обнаружено. Выводы. Выявленные впервые корреляционные связи маркера энергетического обмена Cr с маркером нейронов NAA и маркером астроцитов mI при неизменных концентрациях этих соединений указывают на сдвиг регуляции обменных процессов в нейронах и астроцитах дорсолатеральной префронтальной коры левого полушария уже на ранних стадиях шизофрении. ПОВРЕЖДЕНИЕ И ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ВОССТАНОВЛЕНИЕ СЕТЧАТКИ У МЫШЕЙ ПОСЛЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ ГЕНОТОКСИЧЕСКИМИ АГЕНТАМИ В.А.Тронов1), Ю.В. Виноградова2), В.А. Поплинская3), М.А.Островский3) ФГБУН Институт химической физики им. Н.Н.Семенова РАН, Москва 2) Объединенный институт ядерных исследований, Дубна 3) ФГБУН Институт биохимической физики им. Н.М.Эмануэля РАН, Москва 1) Работа посвящена исследованию восстановления сетчатки после генотоксического воздействия (гамма-излучение, облучение протонами и метилнитрозомочевина, МНМ). Эти агенты неизбежны в естественных условиях, а также связаны с профессиональной и техногенной деятельностью человека. В частности, с 36 противоопухолевой терапией, в ходе которой накапливаемые дозы воздействия часто вызывают нежелательные когнитивные и зрительные расстройства. МНМ вызывает апоптотическую гибель фоторецепторов в сетчатке у животных, что дает в руки удобную и простую модель спонтанной дегенерации сетчатки в процессе старения и при пигментном ретините: в отличие от возрастной или патологической дегенерации, МНМ-индуцированная дегенерация протекает за считанные дни. Это позволяет проводить скрининг терапевтических средств, а также изучать регенеративные потенции сетчатки: в процессе именно острого развития дегенерации в сетчатке удается проследить участие в ней Мюллеровских глиальных клеток. Работа включала в себя: (i) характеристику действия генотоксикантов на структурную целостность и функциональную активность сетчатки; (ii) оценку структурного и функционального восстановления сетчатки у мышей после генотоксического стресса; (iii) характеристику ответа на генотоксическое воздействие глиальных клеток Мюллера, играющих важную роль в регенерации сетчатки. 1. ДНК в сетчатке интактных мышей содержит аномально высокий уровень повреждений; сетчатка устойчива к генотоксическим агентам и продуцируемым ими повреждениям ДНК. Эта устойчивость ассоциирована с частичным подавлением сигналинга от повреждения к апоптозу, что проявляется в высоком генотоксическом пороге у сетчатки. 2. Доза ниже пороговой не вызывает гибели клеток и повреждений сетчатки как ткани. Но при этом снижается функциональная активность сетчатки (амплитуды a- и b-волн электроретинограммы, ЭРГ). Это снижение обратимо и со временем ЭРГ восстанавливается до нормы. 3. Доза выше пороговой вызывает гибель фоторецепторов, структурные изменения ткани, необратимую утрату физиологической активности (ЭРГ). 4. Сетчатка способна адаптироваться к генотоксиканту: предварительное воздействие МНМ в нетоксической дозе повышает структурную и функциональную устойчивость сетчатки к последующему действию высокой дозы агента. В основе адаптации лежит подавление эффекторной каспазы 3 и апоптоза под 37 действием адаптирующего воздействия. Полученные данные не отвечают на вопрос является ли снижение уровня каспазы 3 в сетчатке в ответ на нетоксическую дозу МНМ следствием снижения уровня повреждения или оно вызвано какими-либо нарушениями сигналинга от повреждения к эффекторной каспазе, но они отражают, на наш взгляд, потенциальную способность сетчатки к восстановлению, которая может быть использована в терапевтических целях. ИССЛЕДОВАНИЕ РОЛИ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ ПОДТИПОВ НИКОТИНОВЫХ АЦЕТИЛХОЛИНОВЫХ РЕЦЕПТОРОВ В РАЗВИТИИ НЕЙРОДЕГЕНЕРАТИВНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ В.И. Цетлин1), Е.В. Крюкова1), И.В. Шелухина1), Е.А. Козина2), М.В. Угрюмов2) ФГБУН Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН, Москва, 2) ФГБУН Институт биологии развития им. Н.К.Кольцова РАН, Москва 1) В настоящее время имеется богатый экспериментальный материал о многообразии функций, выполняемых в организме различными группами никотиновых ацетилхолиновых рецепторов (нАХР), в том числе и теми подтипами, что построены из нейрональных субъединиц, но присутствуют не только в мозге, но и других органах и тканях, в частности на клетках иммунной системы. Нарушения функционирования нАХР сопряжены с различными заболеваниями, в том числе и с нейродегенеративными. В связи с этим актуальными являются задачи совершенствования методов идентификации и количественного определения индивидуальных подтипов нАХР в норме и при патологиях, а также тестирования их функциональной активности в модельных системах для проведения скрининга активности соединений, которые в дальнейшем могут привести к созданию новых лекарственных средств. Именно в этих направлениях и проводились наши работы в 38 отчетный период. В дополнение к конструированию новых аналогов α-конотоксинов, позволяющих более избирательное блокирование α7 гомоолигомерных нАХР (Kasheverov et al., Mar Drugs. 9, 1698-714 (2011)), были синтезированы и охарактеризованы в тестах на клетках нейробластомы SH-SY5Y два новых производных α-конотоксина MII и изучено влияние модификаций по N-концевому остатку глицина на функциональную активность конотоксина (Surin et al., Bioorg Khim.; 38, 214-222 (2012)). Поскольку имеется обширная литература о сопряжении нарушений активности митохондрий с процессами старения и развития болезней Паркинсона и Альцгеймера (БП и БА, соответственно), важное значение имеют результаты, полученные нами совместно с украинскими исследователями. Впервые было показано присутствие α7 нАХР в наружной мембране митохондрий и их участие в регуляции мембранной проницаемости и Ca(2+) – транспорта (Gergalova et al., PLoS One. 7(2):e31361 (2012)). Также были продолжены работы по выяснению возможной роли α7 и α4β2 нАХР на доклинической стадии БП. С помощью радиолигандного анализа проведена количественная оценка нАХР в гомогенатах стриатума и черной субстанции мозга мышей. Получены данные об участии гетеромерных нАХР в компенсаторных процессах при повреждении нигростриатной системы мышей с досимптомной моделью БП (Kryukova et al., тезис на FENS, 2012). В результате проведенных исследований получены новые конотоксины и их производные, оценена их функциональная активность, исследовано вовлечение нАХР нейронального типа в механизмы пластичности мозга, показана возможность использования высокоспецифических лигандов нАХР в качестве нейропротекторов при нейродегенеративных заболеваниях. 39 I.2. Разработка экспериментальных моделей неврологических и психических заболеваний ДЕТЕКЦИЯ ВИРУСНЫХ АНТИГЕНОВ-ПОТЕНЦИАЛЬНЫХ ИНДУКТОРОВ АУТОИММУННОЙ НЕЙРОДЕГЕНЕРАЦИИ А.Г.Габибов1), Н.А.Пономаренко1), В.Д.Кнорре1), А.А.Белогуров1), И.В.Смирнов1), И.Н.Куркова1), Д.Г.Илюшин1), Я.А.Ломакин1), А.В.Степанов1), А.А.Юдин2), А.И.Алехин2), О.П.Миронова2) ФГБУН Институт биоорганической химии им. акад.М.М.Шемякина и Ю.А.Овчинникова РАН, Москва 2) Центральная клиническая больница РАН, Москва 1) Нейродегенеративные аутоиммунные процессы относятся к малоизученным патологиям. Этиология этих заболеваний остается во многом неясной, что делает весьма сложной проблему лечения этих патологий. Наиболее распространенным заболеванием этой группы является рассеянный склероз, характеризующийся разрушением миелиновой оболочки, что в свою очередь приводит к деградации нервных волокон. Это заболевание носит хронический характер и сопровождается глубокой нейродегенерацией. Заболевание затрагивает достаточно широкую группу взрослого трудоспособного населения. До сих пор неизвестен триггерный механизм его запуска. Среди аутоантител, обнаруживаемых в сыворотках крови и цереброспинальной жидкости больных, страдающих этой патологией, особое место занимают иммуноглобулины к основному белку миелина (MBP) и фрагментам его деградации. Проект направлен на выявление антител к вирусным антигенам в репертуаре больных аутоиммунными нейродегенеративными заболеваниями, выяснение их диагностического и прогностического потенциала. Получены рекомбинантные нейроантигены (МВР и МОG) и их функциональные эпитопы. В ходе проведенных исследований был осуществлен дизайн скрининга высокорепрезентативныхфаг-дисплейных библиотек одноцепочечных антител и Fab фрагментов. Были оптимизированы этапы стратегии получения моноклональных искусственных 40 антител в СНО и дрожжевой системе. Была разработана стратегия переноса селектированных из библиотек репертуаров иммуноглобулинов в искусственные моноклональные антитела. Была усовершенствовать системы экспрессии антител и отработать системы очистки целевых белков иммуноглобулиновой природы. Был осуществлен функциональный анализ полученных антител по нескольким параметрам: (1) анализ связывания аутоантител (из библиотеки РС) с белками миелиновой оболочки (a-MBP, a-MOG, aPLP); была отобрана панель связывающих клонов и определена их структура (2)анализ связывания аутоантител с белками вирусов, подозреваемых в индукции РС (EBV, CMV) и продемонстрирована кроссреактивность антител к MBP и белкам данных вирусов, (3) налажена система скрининга антител, представленных на фагах, с белками человека (humanproteinmicroarray); (4)произведен дизайн экспериментов по анализу связывания антител, представленных на фагах с нуклеиновыми кислотами (ds/ss DNA, RNA). (5)произведен широкоформатный скрининг фаговых антител из библиотеки больных РС с библиотекой белков человека, а также с вирусными белками с помощью системы Luminex. Результатом этой работы явилась идентификация ряда антител, обладающих "дуальной" функциональной активностью, т.е. способных взаимодействовать как с эпитопам нейроантигенов, так и с вирусными белками. Это поможет раскрыть диагностический и прогностический потенциал данных вирусных антигенов и может послужить основой для создания диагностикумов нового типа. Иммунохимическими и физико-химическими методами с использованием иммуноблотинга и метода поверхностного плазмонного резонанса (ППР) охарактеризовано связывание и оценены константы взаимодействия антител с обоими "кроссреактивными" антигенами. Наиболее интересные с точки зрения функциональной активности рекомбинантные антитела (например, связывающие иммунодоминантные эпитопы нейроантигена и функциональные эпитопы вирусных белков) были подвергнуты 3D моделированию. Решение вопроса о присутствии иммунного ответа на вирусные белки в репертуаре аутоантител больных РС позволит вновь пересмотреть гипотезу "внешней среды" в развитии аутоиммунной нейродегенерации. Полученные данные могут заложить основу для изменения стратегии лечения РС. 41 РАЗРАБОТКА И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ИНФОРМАЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ АВТОМАТИЗАЦИИ АНАЛИЗА ИЗОБРАЖЕНИЙ НЕЙРОНОВ ЧЕРНОЙ СУБСТАНЦИИ И АРКУАТНОГО ЯДРА И.Б.Гуревич, А.А.Мягков, Ю.А.Сидоров, Ю.О.Трусова, В.В.Яшина ФГБУН Вычислительный центр им. А.А. Дородницына РАН, Москва Проект посвящен разработке и экспериментальному исследованию новых математических методов извлечения из изображений срезов головного мозга экспериментальных животных, содержащих микроскопические объекты (МИ), информации, необходимой для моделирования нейродегенеративных заболеваний. Основные задачи – идентификации и характеризации: а) терминалей (аксонов), б) нейронов в области черной субстанции, в) нейронов в области аркуатного ядра. Задачи поставлены и МИ предоставлены сотрудниками Лаборатории гормональных регуляций Института биологии развития им. Н.К.Кольцова РАН. Тестирование и интерпретация результатов проводились совместно. Разработан новый метод автоматизации идентификации и анализа терминалей дофаминергических аксонов на МИ фронтальных срезов стриатума. Метод использует операции математической морфологии. Метод запатентован (получен Патент № 118774 на полезную модель, зарегистрирован 27.08.2012; подана заявка на патент на изобретение № 2012112163 от 30.03.2012). Разработаны 2 новых комбинированных математических метода идентификации нейронов на МИ срезов головного мозга экспериментальных животных в области черной субстанции. Метод основан на совместном использовании методов обработки изображений, математической морфологии, сегментации, классификации и анализа сложных случаев расположения нейронов на срезе: а) наложение, б) отсутствие четкого цитоплазматического контура ядра, в) переход тела нейрона в отросток. Для сегментации выбранг метод адаптивного порога, что позволяет использовать его на МИ с неоднородным фоном произвольной яркости. 42 Первый метод классифицирует объекты с помощью признаков гистограмм ориентированных градиентов. Параметры алгоритма классификации подбираются экспериментально. Для обучения классификатора выбран метод опорных векторов с линейным ядром. Метод чувствителен к окраске МИ. Для устранения данного недостатка предложен метод классификации, основанный на подсчете расстояний от некоторых характерных точек объектов до границ объектов в заданном направлении и признаках, основанных на указанных расстояниях. Второй метод ориентирован на форму объектов и менее чувствителен к окраске. Его применение с небольшими модификациях, связанными с особенностью нейронов на МИ срезов аркуатного ядра, дает удовлетворительные результаты. Все методы программно реализованы и используются для автоматизации наполнения и исследования преклинических моделей болезни Паркинсона в Лаборатории гормональных регуляций Института биологии развития им. Н.И.Кольцова РАН. Разработанные методы обеспечивают автоматизацию решения поставленных задач, в т. ч. автоматизацию выбора начальных приближений параметров АС. РОЛЬ ФАКТОРА НЕКРОЗА ОПУХОЛЕЙ ИЗ РАЗНЫХ КЛЕТОЧНЫХ ИСТОЧНИКОВ В МЫШИНОЙ МОДЕЛИ РАССЕЯННОГО СКЛЕРОЗА (РС) С.А. Недоспасов1, 2), А.А. Круглов2) ФГБУН Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта РАН, Москва 2) Институт физико-химической биологии им. А.Н. Белозерского, МГУ, Москва 1) Исходной посылкой для настоящего исследования было неразрешенное противоречие между патогенной ролью ФНО в РС и его мышиной модели – экспериментальном аутоиммунном энцефаломиелите (ЭАЭ) – и неудаче клинической блокировки ФНО у больных РС. С использованием полученных в нашей лаборатории 43 уникальных линий мышей (в т.ч. с тканеспецифическим дефицитом ФНО) мы исследовали вклад ФНО, продуцируемого индивидуальными видами клеток – макрофагами, Т и В лимфоцитами – в развитие и тяжесть ЭАЭ. В результате проведенных исследований установлено, что макрофаги и Т клетки являются основными продуценами ФНО в ЭАЭ. В частности, ФНО, продуцируемый макрофагами, важен для индукции заболевания, в то время как, ФНО из Т лимфоцитов контролирует тяжесть заболевания и степень повреждения ЦНС. Несмотря на роль ФНО, продуцируемого В клетками, в продукцию аутоантител, инактивация ФНО в В лимфоцитах не влияет на параметры ЭАЭ. Мы также установили, что наряду с эффектами на ЦНС частичная генетическая блокировка ФНО приводит к системным иммунорегуляторным эффектам в периферических лимфоидных органах, в частности, в повышении частоты аутореактивных Тн1 и Тн17 клеток. Мы считаем, что последнее обстоятельство и объясняет неудачи при попытках системной блокировки ФНО в ЭАЭ. Блокировка ФНО, производимого индивидуальными клетками иммунной системы, может рассматриваться как возможный метод лечения рассеянного склероза. СОЗДАНИЕ МОДЕЛИ БОКОВОГО АМИОТРОФИЧЕСКОГО СКЛЕРОЗА НА ОСНОВЕ ЛИНИИ ТРАНСГЕННЫХ МЫШЕЙ, ЭКСПРЕССИРУЮЩИХ МУТАНТНУЮ ФОРМУ FUS БЕЛКА ЧЕЛОВЕКА Н.Н.Нинкина1), А.В.Дейкин2), А.Б.Еляков2), Т.Г.Ермолкевич2), Т.В.Тарасова1), О.А.Лыткина1), О.Д.Разинская3), Е.А.Ковражкина3), С.О.Бачурин1) ФГБУН Институт физиологически активных веществ РАН, Черноголовка 2) ФГБУН Институт биологии гена РАН, Москва 3) Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова, Москва 1) Исследование этиологии и патогенеза бокового амиотрофического склероза (БАС) является актуальной задачей фундаментальной 44 и практической медицины. Отсутствие эффективных методов лечения этого фатального нейродегенеративного заболевания, быстро приводящего к тяжелой инвалидизации и гибели пациента, определяет социальную и практическую значимость проблемы. Минимальный прогресс в разработке терапевтических подходов для лечения БАС, в том числе лекарственных препаратов, связан прежде всего с отсутствием адекватных моделей, которые могли бы быть использованы для доклинических испытаний. Ранее было показано, что генетические мутации, которые приводят к изменению внутриклеточной локализации ДНК/РНК-связывающего белка FUS, ассоциированы с семейной формой БАС. Нами была сконструирована трансгенная кассета, кодирующая аберантную форму белка FUS, лишенную РНК-связывающего домена и сигнала ядерной локализации, и на ее основе получена линия трансгенных мышей, воспроизводящих клиническую и патоморфологическую картину, наблюдаемую при БАС. При иммуногистологическом и морфометрическом анализе в тканях нервной системы трансгенных животных обнаружены FUS-реактивные патогистологические включения и селективная гибель двигательных нейронов. Наиболее выраженная потеря нейронов у трансгенных животных обнаружена в тех же анатомических структурах – двигательные ядра черепномозговых нервов, передние рога спинного мозга, что и у людей с БАС. Чувствительные нейроны не страдали, что также соответствует патофизиологической картине БАС. Первые клинические проявления заболевания со специфическим нарушением двигательных функций (парезов конечностей) детектировались у взрослых животных в возрасте 12-16 недель, стремительно прогрессировали до развития тетрапареза и приводили к преждевременной гибели животных. При биохимическом исследовании препаратов белка, выделенного из пораженных структур нервной системы, было показано присутствие детергентнерастворимых форм FUS, что характерно для патогистологических структур амилоидного типа. Созданная нами трансгенная модель БАС является инструментом для изучения молекулярных механизмов патогенеза этого заболевания и может использоваться для тестирования новых препаратов, обладающих нейропротекторным эффектом в отношении двигательных нейронов, необходимых для лечения БАС. 45 ГОЛОВНОЙ МОЗГ: ОТДАЛЕННЫЕ СТРУКТУРНЫЕ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ЭФФЕКТЫ ГИПОКСИИ В ПЕРИНАТАЛЬНЫЙ ПЕРИОД ОНТОГЕНЕЗА. ПОДХОДЫ К МОДЕЛИРОВАНИЮ ГИПОКСИЧЕСКОЙ ЭНЦЕФАЛОПАТИИ НОВОРОЖДЕННЫХ В.А.Отеллин, Л.И.Хожай, Т.Т.Шишко ФГБУН Институт физиологии им. И.П.Павлова РАН, СанктПетербург Неонатальный период у человека и высших млекопитающих характеризуется продолжением как структурного, так и функционального формирования головного мозга, а также развития адаптивных процессов приспособления к новым условиям жизнедеятельности. Известно, что гипоксические воздействия в этот период приводят к развитию энцефалопатии, которая в последующем онтогенезе является базой формирования тяжелых психо-соматических заболеваний. Несмотря на актуальность проблемы изучение механизмов и динамики реакций головного мозга на гипоксию и характера ее последствий, проявляющихся в структурно-функциональных перестройках в ЦНС, до настоящего времени изучены недостаточно. Цель настоящего этапа проекта заключалась в получении данных фундаментального характера в отношении морфо-функциональных характеристик ряда формаций мозга взрослых животных, подвергавшихся воздействию гипоксии в перинатальный период, а также изучении нарушений в когнитивной сфере. Работа выполнена на крысах линии Вистар, которых подвергали воздействию острой нормобарической гипоксии (8% кислорода во вдыхаемом воздухе) на 2-е постнатальные сутки (модель недоношенной беременности человека). Гистологический анализ состояния слоев неокортекса (фронтальной, моторной слуховой и зрительной областей) и разных отделов гиппокампа проводили в отдаленные после воздействия периоды онтогенеза (60 и 90 постнатальные сутки). Исследование различных областей неокортекса и разных отделов гиппокампа после воздействия гипоксии в отдаленные 46 постнатальные сроки выявило структурные нарушения формаций головного мозга. Во всех изученных областях неокортекса обнаружено истончение и разряжение слоев. В верхних слоях (IIIV) присутствовали места выпадения нейронов. У большого числа нейронов слоя II имела место вакуолизация цитоплазмы, отек дендритоов и хроматолиз части нейронов. В слоях V и VI также присутствуют места выпадения и гибель клеток, уменьшение количества больших пирамидных нейронов. Иммуноцитохимическая реакция на выявление микроглии показала, что в исследуемые постнатальные сроки в неокортексе и гиппокампе имеет место увеличение плотности популяции микроглиоцитов, особенно, в глубоких слоях (V и VI), белом веществе и отделах гиппокампа – hylus и СА4, что свидетельствует о продолжении дегенеративных процессов в ЦНС. Изучение поведенческих реакций c применением блока тестов, позволяющих оценить функциональное состояние нервной системы взрослых крыс, подвергавшихся перинатальной гипоксии, выявило вотдаленные сроки постнатального онтогенеза повышенную тревожность и нарушение пространственного обучения и рабочей памяти. Полученные результаты обсуждаются в плане создания модели энцефалопатии новорожденных. СОЗДАНИЕ МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ТАУПАТИИ НА ОСНОВЕ СВЕРХЭКСПРЕССИИ ПРОТЕИНКИНАЗЫ GSK3Β У DROSOPHILA MELANOGASTER Е.Г. Пасюкова, Е.Р. Веселкина, Н.В. Рощина, О.Ю. Рыбина, А.В.Симоненко, М.В. Тростников ФГБУН Институт молекулярной генетики РАН, Москва Снижение смертности и продление здоровой человеческой жизни, предупреждение и лечение старческих заболеваний являются одним из актуальных и приоритетных направлений работы в биологии и медицине. Одним из признаков старческих 47 деменций, в том числе болезни Альцгеймера и болезни Паркинсона, является гиперфосфорилирование белка тау в нейронах и клетках глии, обусловленное действием нескольких протеинкиназ, среди которых ключевую роль играет серин-треониновая протеинкиназа GSK-3β (glycogen synthase kinase-3β). Ингибирование GSK-3β, приводящее к снижению ее активности и, следовательно, уменьшению уровня фосфорилирования белка тау и предупреждению и лечению таупатий, лежит на пути к созданию лекарственных средств нового поколения, базирующемуся на понимании механизмов болезней и научно обоснованных способов вмешательства в них. В последние годы для исследования молекулярно-генетических основ различных патологий и скрининга потенциальных лекарств все большее использование находят модели болезней человека, созданные с использованием Drosophila melanogaster (Pandey,Nichols, 2011). Высокий потенциал этих моделей для поиска новых лекарств обусловлен их селективностью, а также особенностями дрозофилы как объекта, пригодного для проведения умеренно массовых скринингов (Rockenstein et al., 2007). Целью работы является создание молекулярно-генетической модели таупатии на основе трангенных конструкций, обеспечивающих сверхэкспрессию различных форм протеинкиназы GSK-3β в нервной системе Drosophila melanogaster. Эта модель может быть использована как инструмент для решения фундаментальных задач – исследования молекулярно-генетических основ функционирования нервной системы в норме и патологии и контроля продолжительности жизни, а также может быть адаптирована для практического использования в качестве тестсистемы для скрининга потенциальных лекарственных препаратов. Для осуществления поставленной цели в 2012 году работа была начата с создания генетической основы модели. Ген sgg образует 15 различных транскриптов, которым соответствуют восемь форм белка (http://flybase.org). Основная форма белка (514 амк) соответствует шести различным транскриптам. Линии, содержащие инсерцию векторной конструкции, в состав которой входит кДНК, соответствующая нормальному варианту основной формы белка GSK-3β, а также вариантам с аминокислотными заменами в Nтерминальном ингибирующем сайте, активационной петле и 48 киназном домене, были получены из центра культур дрозофилы (Блюмингтон, США). Кроме этой формы белка, в проекте предполагается сосредоточить внимание на трех других формах PA (575 амк), PG (496 амк) и PO (441 амк), соответствующих РНК (RA, RG, RO), существование которых подтверждено экспериментально. кДНК, соответствующая RA, RG, RO вариантам транскриптов гена shaggy, была получена из стандартной линии дрозофилы и клонирована в вектор для эмбриональной трансформации дрозофилы pBI-UASC-G, содержащий дрожжевую последовательность UAS, активация которой с помощью специфического дрожжевого транскрипционного фактора GAL4 позволит обусловить экспрессию GSK-3β в нервной системе. В настоящее время конструкции используются для получения трансгенных линий дрозофилы. СОСТОЯНИЕ ТУБЕРОИНФУНДИБУЛЯРНОЙ ДОФАМИНЕРГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ МОЗГА НА МОДЕЛЯХ БОЛЕЗНИ ПАРКИНСОНА У МЫШЕЙ М.В. Угрюмов, Т.С. Пронина, Е.А. Дегтярева ФГБУН Институт биологии развития им. Н.К. Кольцова РАН, Москва В последние годы стало очевидно, что болезнь Паркинсона (БП) – системное заболевание с длительным периодом бессимптомного развития. Как показано в ряде клинических работ, при этом заболевании дегенерации подвергаются не только дофаминергические (ДА-ергические) нейроны нигростриатной системы, но и норадренергические (НА-ергические) нейроны голубого пятна и серотонинергические нейроны ядра шва. В патологоанатомических работах было также показано уменьшение содержания ДА и НА в гипоталамусе. Наряду с этим некоторые клинические работы отмечают у больных с БП нарушение секреции пролактина, вызванное гипоталамической дисфункцией, что свидетельствует и о 49 деградации тубероинфундибулярной ДА-ергической системы (ТИС) гипоталамуса. Несмотря на то, что системный характер БП не вызывает сомнения, до сих пор не ясно временнόе соотношение в развитии нейродегенеративных процессов при БП в нигростриатной ДА-ергической системе и в ТИС и региональные особенности их проявления, поскольку использованные ранее подходы позволяют оценивать патологический процесс, как правило, на конечной стадии заболевания. Цель проекта: оценка морфофункционального состояния ТИС системы у мышей на недавно разработанных моделях досимптомной и симптомной стадий БП, развивающихся соответственно в результате допороговой и пороговой деградации нигростриатной дофаминергической системы. Задачи проекта – определить на этих моделях в ТИС: (а) содержание дофамина, норадреналина, 3,4дигидроксифенилуксусной кислоты; (б) количество нейронов и терминалей аксонов, содержащих тирозингидроксилазу (ТГ) – ключевой фермент синтеза ДА, размер терминалей ТГиммунореактивных аксонов, содержание ТГ в телах и терминалях аксонов нейронов; (в) количество моноферментных и биферментных нейронов. В результате было показано снижение уровня ДА в ТИС только на ранней симптомной стадии паркинсонизма у мышей. При этом отсутствовали морфофункциональные изменения в соотношении моно- и биферментных нейронов в ТИС и изменения на уровне тел нейронов, содержащих ТГ. Однако на ранней симптомной стадии паркинсонизма при МФТП-моделировании у мышей наблюдалось снижение содержания ТГ в терминалях аксонов и их размер. Таким образом, при МФТП-моделировании паркинсонизма у мышей наблюдаются функциональные изменения в ТИС только на ранней симптомной стадии паркинсонизма, причем происходящие при этом изменения носят метаболический характер. 50 I.3. Доклиническая разработка технологий диагностики (ранней, дифференциальной и др.) и прогнозирования течения заболевания мозга ЛИПОПРОТЕКТОРНЫЕ И АНТИОКСИДАНТНЫЕ СВОЙСТВА ИНГИБИТОРОВ ГЛУТАМАТЕРГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ И ХОЛИНЭСТЕРАЗЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ПРИ ЛЕЧЕНИИ БОЛЕЗНИ АЛЬЦГЕЙМЕРА А.В. Алесенко1), С.О. Бачурин2), С.И. Гаврилова3), Д.А. Круговов1), О.В. Рыжкова1), Я.Б. Федорова3), Е.Ф. Швецова2), Л.Н. Шингарова1) ФГБУН Институт биохимической физики РАН, Москва, ФГБУН Институт физиологически активных соединений РАН, Черноголовка, 3)Научный центр психического здоровья РАМН, Москва 1) 2) Наиболее эффективными препаратами при лечении болезни Альцгеймера являются ингибиторы глутаматергической системы, функция которой изменяется в ходе развития этого заболевания, и ингибиторы холинэстеразы-фермента, контролирующего обмен холина в мозге человека и животных. Акатинол мемантин, его аналог – нооджерон и вновь предложенный для лечения болезни Альцгеймера нейропротектор димебон оказывают модулирующее действие на глутаматергическую систему, являясь неконкурентными антагонистами NMDA-рецепторов. Ривастигмин является ингибитором холинэстеразы. Однако редко исследуется влияние нейропротекторов на липидный метаболизм и возможную его коррекцию в процессе лечения деменции альцгеймеровского типа. Целью нашего исследования явилось определение влияния нейропротекторов, используемых при лечении болезни Альцгеймера, на содержание фосфолипидов в плазме крови пациентов до момента и после их лечения (акатинол мемантин, нооджерон и ривастигмин) и в мозге животных, которым был введены димебон и провоспалительный цитокин-фактор некроза опухоли-альфа, участвующий в патогенезе болезни Альцгеймера, а также влияние нейропротекторов на изменение скоростей окисления липидов плазмы крови в ходе лечения пациентов и в липидах мозга животных. Исследованы липидные спектры плазмы крови пациентов с болезнью Альцгеймера средней тяжести до и после лечения 51 акатинолом мемантином (доза 20 мг/сутки) по истечении 6 месяцев, нооджероном (в дозе 20 мг/сутки) и ривастигмином (в дозе 3-6 мг /сутки) через 3 месяца с начала курса терапии. Содержание церамида в плазме крови определяли методом ВТСХ, а фосфолипиды и их молекулярные виды – методом хромато-массспектрометрии. Обнаружено корректирующее влияние всех изученных препаратов на уровень фосфолипидов и соотношение церамида к сфингомиелину. Масс-спектрометрический метод анализа показал, что происходит снижение уровня молекулярных видов фосфолипидов, содержащих полиненасыщенные жирные кислоты. Была исследована способность димебона препятствовать нарушениям в липидном метаболизме мозга, вызванных ФНО-α. Для этого мышам внутрибрюшинно вводили ФНО-α (100 мкг на мышь), димебон (1 мг димебона) и их комбинацию в соответствующих концентрациях. Исследовали изменение содержание гликозилцерамида и фосфолипидов в гиппокампе, коре и мозжечке животных. Обнаружена способность димебона к нормализации уровня всех исследованных липидов во всех отделах мозга, отклонение от нормы которых вызвана введением ФНО-α. При исследовании скоростей окисления липидов, выделенных из плазмы крови пациентов с БА, принимавших ривастигмин, мемантин и нооджерон, и липидов из мозга мышей, которым был введен димебон, было обнаружено уменьшение скорости окисления липидов исследуемыми нейропротекторами. Данные результаты могут указывать на способность ривастигмина, мемантина, нооджерона и димебона ингибировать окислительные процессы в липидах, отражающих патологические изменения, связанные с индукцией окислительного стресса при болезни Альцгеймера. Таким образом, наши результаты свидетельствуют о том, что нейропротекторы, ингибирующие глутаматергическую систему и холинэстеразу, обладают способностью к коррекции изменений в липидном составе плазмы и различных отделов головного мозга, а также оказывают антиоксидантную защиту. Это позволяет значительно расширить представления о механизме действия этих нейропротекторов за счет их способности корректировать липидный метаболизм как в модельных условиях, так и в клинической практике. 52 ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ МЕМБРАН ЭРИТРОЦИТОВ КАК ПОКАЗАТЕЛЯ ДОКЛИНИЧЕСКОГО ЭТАПА НЕЙРОДЕГЕНЕРАТИВНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ Е.Б. Бурлакова, Л.Д. Фаткуллина, Е.М. Молочкина, Л.Г. Наглер, Д.Е. Подчуфарова, Т.В. Константинова, А.И. Козаченко, Ю.А.Трещенкова, Г.Р. Каламкаров ФГБУН Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН, Москва Первые явные симптомы нейродегенеративных заболеваний (НДЗ) возникают только после дегенерации большей части специфических нейронов, и отражают необратимую деградацию регуляторных систем мозга, истощение компенсаторных ресурсов. Необходимо иметь маркеры для диагностики и терапии НДЗ на преклинической стадии. Большую роль в патогенезе и развитии НДЗ играют клеточные мембраны. Поиск «мембранных» маркеров представляется не менее перспективным, чем маркеров-биомолекул плазмы, СМЖ и т. п. Информативными маркерами могут быть важные для функций мембран физико-химические, структурные свойства их компонентов, в том числе показатели окислительного стресса (ОС), первостепенная роль которого в развитии НДЗ в настоящее время не подвергается сомнению. У лиц с синдромом мягкого когнитивного снижения (МКС) (материал для исследования предоставлен сотрудниками лаборатории молекулярной биохимии ФГБУ НЦПЗ РАМН) (22 человека) и лиц контрольной группы (31человек) без признаков психических и неврологических заболеваний определяли показатели структуры мембраны и активность ацетилхолинэстеразы (АХЭ) эритроцитов (ЭР) – степень гемолиза (Г) ЭР, уровень пероксидного окисления липидов (ПОЛ) (содержание малонового диальдегида – МДА), микровязкость (s) поверхностных областей мембраны с помощью двух спиновых зондов, локализующихся в bulk-липидах (s1) и прилежащих к белкам участках липидного бислоя (s2). Данные по уровню Г говорят об отсутствии изменений механической прочности мембраны ЭР при МКС. Достоверные 53 различия между группами имеются для s2 (при МКС > на 40 %). При МКС найдено некоторое увеличение уровня МДА. В группе с МКС примерно на 30 % уменьшены максимальная скорость (Vmax) и константа Михаэлиса (Km) АХЭ реакции, что свидетельствует об изменении свойств или количества фермента. Величина Vmax/Km (реальная эффективность фермента) практически одинакова для обеих групп. В группе МКС отсутствуют выявленные в «норме», характеризующие структурно-функциональное состояние мембраны корреляции между показателями, что свидетельствует об измененной структурно-функциональной регуляции в мембране ЭР у пожилых людей с МКС. По структуре липидного бислоя мембран ЭР МКС занимает особое положение, отличаясь как от нормального старения, так и от уже развитой БА. Величину s1/s2 предлагается использовать как мембранный «маркер» для идентификации синдрома МКС. Материал для исследования структурно-функционального статуса мембран ЭР на разных этапах процесса, моделирующего на мышах болезнь Паркинсона (БП) (введение нейротоксина MPTP), был предоставлен сотрудниками лаборатории гормональных регуляций Института биологии развития им. Н.К. Кольцова РАН. Г и s в разных областях липидного бислоя достоверно изменяются, более существенно на пресимптомной стадии (стадия 1), чем на стадии 2 (начальная стадия болезни с выраженными симптомами). Из показателей ОС, имело место увеличение содержания МДА, более выраженное на стадии 1, и уменьшалась активность супероксиддисмутазы (СОД) – только на стадии 1. На этой же стадии Vmax/Km АХЭ уменьшена на 40 % при увеличенных Vmax и Km. На стадии 2 активность АХЭ в пределах контроля. Таким образом, именно бессимптомная стадия процесса, моделирующего БП, характеризуется наиболее существенными изменениями структурно-функционального состояния мембран эритроцитов. Структурные показатели мембран ЭР, уровень ПОЛ и активность ряда ферментов оценивали у пациентов, страдающих ретробульбарным невритом, – одним из проявлений рассеянного склероза (РС), часто наступающим за много лет до выраженного НДЗ. Установление связи найденных изменений с наличием РС требует дальнейших исследований. 54 ИЗМЕНЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ РАДИКАЛОВ В ТКАНИ МОЗГА МЫШЕЙ ЛИНИИ С57BL/6 ПРИ ГИПОКСИИ И НАРУШЕНИИ РАБОТЫ МИТОХОНДРИЙ Ю.А.Владимиров1), А.М.Полимова1), Д.Ю.Измайлов2), Е.В.Проскурнина2), М.В.Угрюмов3) ФГБУН Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова РАН, Москва 2) Факультет фундаментальной медицины МГУ, Москва 3) ФГБУН Институт биологии развития им. Н.К. Кольцова РАН, Москва 1) Болезнь Паркинсона (БП) – второе по распространенности нейродегенеративное заболевание. Оксидативный стресс играет ключевую роль при развития БП (Miller и сотр., Neurochem Res. 2009. 34, 55-65). Увеличение образования активных форм кислорода по сравнению с нормой может быть связано с нарушением работы митохондрий. Ингибирование Комплекса I (например, ротеноном или МФТП) может непосредственно вызывать возрастание оксидативного стресса, в основном за счет образования супероксид анион-радикалов. В нашей работе мы использовали метод хемилюминесценции (ХЛ) в присутствии люцигенина, который позволяет оценить изменение образование количества супероксидных радикалов в тканях. Предварительно нами была изучена ХЛ тонких срезов (300 мкм толщиной и весом 2-3 мг) участков ткани мозга в области стриатум и черная субстанция мышей линии C57Bl/6 по ранее разработанной методике. Было показано, что характер кинетики ХЛ срезов мозга, находящихся в анаэробных условиях при 4 ◦С, практически не меняется в течение 60 минут, что позволило работать со срезами от одного животного (находящихся при 4 ◦С, в анаэробных условиях) в течение часа. При изучении влияния ротенона на кинетику ХЛ наблюдалось возрастанию образования супероксид анион-радикалов при концентрациях ротенона 0–40 мкМ. ХЛ начинала нарастать на 4-й минуте после добавления реагента. Известно, что гипоксия может вызывать повышенное накопление активных форм кислорода и продуктов перекисного окисления 55 (индуцировать развитие оксидативного стресса). Изучено изменение кинетики ХЛ срезов мозга области стриатум при различной продолжительности гипоксии при 37 ◦С. В случае 60 минут отсутствия аэрации наблюдался типичный «взрыв» (всплеск) образования радикалов после реоксигенации, который достигал максимума за 7,5 минут. Кинетика ХЛ срезов мозга при меньшем времени отсутствия аэрации (15–20 минут, 37 ◦С) характеризуется более плавным нарастанием кривой ХЛ с менее ярким выраженным максимумом. Важно отметить, что воздействие гипоксии в течение 15 минут имеет сходную кинетику с ХЛ кривой при воздействии ротенона в концентрации 2 мкМ. По-видимому, процессы нарушения работы митохондрий при отравлении ротононом и при нехватке кислорода имеют сходные черты. ХАРАКТЕРИЗАЦИЯ СОСТОЯНИЯ БЕЛКА В23/НУКЛЕОФОЗМИНА В НОРМАЛЬНЫХ И МАЛИГНИЗИРОВАННЫХ КЛЕТКАХ МОЗГА Н.М. Владимирова, Н.А. Потапенко, Д.О. Короев, Е.В. Ахидова, О.М. Вольпина ФГБУН Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН, Москва Нуклеофозмин является полифункциональным белком, участвующим в регуляции клеточного цикла, апоптозе, пролиферации и малигнизации клеток. Известно, что малигнизация клеток сопровождается не только сверхэкспрессией нуклеофозмина, но и появлением его новых структурных форм, обладающих аномальными свойствами и локализацией. В то же время в литературе отсутствуют данные о состоянии нуклеофозмина в опухолевых клетках мозга и в нормальных клетках мозга – глии и нейронах. В ходе исследований, поддержанных грантами “Фундаментальные науки – медицине” (2009–2011), авторами проекта разработан оригинальный протокол для специфической детекции и характеризации мономеров и олигомеров 56 нуклеофозмина и выработана стратегия идентификации его структурных форм методами белковой химии. Получены не описанные ранее антитела, селективно выявляющие мономеры всех известных изоформ нуклеофозмина и антитела, специфичные для мономеров и олигомеров наиболее представленной в опухолевых клетках изоформы. Впервые показано, что образование SDSустойчивых олигомеров нуклеофозмина является общим признаком опухолевых клеток различного типа. Проведен анализ структурных изменений белка при апоптозе опухолевых клеток. Иммунохимический анализ нуклеофозмина в нормальных тканях крыс позволил установить, что наиболее обогащенными нуклеофозмином являются мозг и печень, и впервые выявить, что препараты мозга содержали не только мономеры, но и олигомеры нуклеофозмина. В ходе выполнения проекта в 2012 г. проведен анализ состояния нуклеофозмина в гомогенатах тканей и ядер мозжечка, коры, амигдалы, гиппокампа, ствола мозга крыс который показал, что наиболее обогащенными подотделами являются мозжечок и гиппокамп. Особый интерес представляет сравнительный анализ состояния нуклеофозмина в клетках глии и нейронах, который обусловлен тем, что наиболее частыми злокачественными заболеваниями мозга являются глиомы, а нейробластомы встречаются крайне редко и лишь в детском (до 5 лет) возрасте. Для ответа на вопрос, нейроны или глия содержат олигомеры, мы провели иммунохимический анализ нуклеофозмина в препаратах первичных культур клеток глии и нейронов из мозжечка и гиппокампа пятидневных крыс. Впервые показано, что в глиальных клетках содержатся как мономерная, так и олигомерная формы нуклеофозмина, имеющие в основном ядерно-ядрышковую локализацию, в отличие от нейронов, содержащих только следовые количества мономеров, локализованных в цитоплазме. Впервые получены данные о структурном состоянии нуклеофозмина в культурах опухолевых клеток человека: глиомы (U-87) и нейробластом (JMR-32, NGP-127). Высказана гипотеза, что в глии и в нейронах функционируют разные формы нуклеофозмина, проверка которой требует дальнейших исследований. 57 ДОКЛИНИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ДИАГНОСТИКИ ПСИХИЧЕСКИХ РАССТРОЙСТВ НЕВРОТИЧЕСКОГО УРОВНЯ НА ОСНОВЕ МЕТОДА МАГНИТОИНДУКЦИОННОЙ ТОМОГРАФИИ ДЛЯ БЕСКОНТАКТНОГО ВЫЯВЛЕНИЯ В РЕАЛЬНОМ ВРЕМЕНИ ТРЕХМЕРНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОВОДИМОСТИ МОЗГОВЫХ ТКАНЕЙ Ю.В.Гуляев1), И.Е. Каленова2), Г.В. Ковров2), А.В.Корженевский1), В.В.Кулико 2), М.А.Лебедев2), С.Ю.Палатов2), О.С.Работкин2), Е.И.Рассказова2), С.А.Сапецкий1), В.А.Черепенин1) ФГБУН Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН, Москва 2) Первый московский государственный медицинский университет им. И.М.Сеченова, Москва 1) Выполнена адаптация разработанной в ИРЭ РАН 16-канальной измерительной установки для магнитоиндукционной томографии для клинико-психологических обследований пациентов с психическими расстройствами невротического уровня и здоровых лиц. Собран механизм крепления измерительной установки на специальном штативе для быстрого и удобного обследования мозга пациентов. Добавлен внешний экран (кожух) чтобы предотвратить случайный контакт пациентов с элементами конструкции, а также для увеличения прочности, надежности и безопасности прибора. Дополнительно система оборудована веб-камерой для определения установления станционарного положения головы пациента. Приобретено кресло с гидравлическим подъёмником для установки необходимого положения обследуемого пациента относительно установки для магнитоиндукционной томографии, задаваемого и контролируемого врачом. Работы проводились сотрудниками лаборатории проблем медико-психологической экспертизы призывников Первый МГМУ им. И.М.Сеченова (зав. лаб. С.Ю.Палатов) на базе Клиники нервных болезней с разрешения этического комитета (протокол №03.12 от 22.03.2012). 58 Проведено скрининг-исследование с выделением групп пациентов, имеющих психические нарушения пограничного характера (диагноз верифицирован по МКБ № 10). Обследование проводилось по оригинальной карте-схеме выявления психических нарушений у лиц молодого возраста и подростков. Группа обследованных имела полиморфную пограничную симптоматику недостигающего уровня синдрома и была отнесена к предболезненным состояниям (группа «риска» возникновения невротических и личностных расстройств). Проведен сравнительный анализ нейрофизиологических показателей полученных у больных и здоровых лиц. Выявлены особенности распределения электропроводимости мозга на основе метода магнитоиндукционной томографии для бесконтактного выявления в реальном времени трехмерного распределения проводимости мозговых тканей у обследованных. Выявлено, что особенности электропроводимости характеризуются индивидуальностью. В качестве критерия оценки полученных данных может быть использован метод нейронных сетей. Таким образом, проведенная работа показала, что технология измерения изменений магнитного поля в мозге человека может лежать в основе создания принципиально нового диагностического прибора. РАЗРАБОТКА КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ДИАГНОСТИКИ И ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ТЕЧЕНИЯ ЗАБОЛЕВАНИЙ МОЗГА, ОСНОВАННЫХ НА ТЕОРИИ РАСПОЗНАВАНИЯ И МАТЕМАТИЧЕСКОМ МОДЕЛИРОВАНИИ Ю.И.Журавлев1), И.Б.Петров2), В.В. Рязанов1), О.В.Сенько1) ФГБУН Вычислительный центр им. А.А.Дородницына РАН, Москва 2) Московский физико-технический институт (государственный университет), Москва 1) Ранняя диагностика заболеваний мозга и прогнозирование течения болезни с выбором оптимальных методов лечения и 59 последствий является актуальной проблемой медицины. Сегодня признано существование двух важных методологий компьютерных исследований в медицине: распознавание образов и математическое моделирование. Методы распознавания позволяют по прецедентам выявлять причинно-следственные связи между факторами риска и заболеваниями, создавать их качественные модели и решать задачи прогноза. При математическом моделировании возможны точная оценка состояния органа пациента и прогноз его поведения. При выполнении настоящего проекта проведена адаптация моделей распознавания по прецедентам для диагностики и прогнозирования ишемического инсульта. Найдены числовые оценки информативности рассмотренных 20 факторов риска, логические связи с оценкой их важности. Показана важность для диагностики показателей ЛПВП, ЛПНП, ЛПОНП, найдены оптимальные линейные связи между различными факторами риска (например, 0.69* “уровень гомоцистеина”-0.73* “уровень ЛПОНП”=6.24), построены оптимальные алгоритмы и процедуры их коррекции. Точность прогноза в скользящем контроле достигала 81 % правильных ответов. Проведены исследования о взаимосвязи квалификации врачей и качества лечения сердечно-сосудистых заболеваний. В качестве критерия использовался показатель частоты госпитализаций. Проведена оценка информативности факторов риска. Показано важное значение при лечении такого показателя лечащего врача, как его стаж, а также (в меньшей мере) его официальной квалификации. Точность прогноза составила около 90 %. Разработана специальная модификация метода поиска статистических достоверных закономерностей. С помощью его модификации исследовано влияние разнообразных клиникобиологических факторов, включая полиморфизм генов, на возникновение преходящих и острых нарушений мозгового кровообращения (ишемических инсультов), а также на тяжесть течения хронической ишемии головного мозга. Разработаны мультифакторные алгоритмы прогнозирования тяжести течения дисциркуляторной энцефалопатии и возникновения преходящих нарушений мозгового кровообращения. Реализованы алгоритмы моделирования последствий травматических процессов, происходящих в теле человека при 60 динамических нагрузках. Алгоритмы разработаны на основе гибридных сеточно-характеристических методов, позволяющих корректно описывать волновые и деформационные процессы, сопровождающие травмы в человеческом организме. Реализованы механико-математические модели для определения наиболее вероятных мест поражения в теле. Проведены компьютерные исследования, позволяющие на основе полной замкнутой системы уравнений механики сплошных сред и разработанного класса численных методов, рассчитывать динамические процессы в теле и определить места поражений полученных в результате травм. ВОССТАНОВЛЕНИЕ КОГНИТИВНЫХ НАРУШЕНИЙ, ВЫЗВАННЫХ ПОСЛЕДСТВИЙ ИНСУЛЬТА И ТРАВМЫ ГОЛОВНОГО МОЗГА А.М.Иваницкий, М.Е.Баклушев, К.В.Гладун, Г.А.Иваницкий, Л.А.Майорова, О.В.Мартынова, Г.В. Портнова ФГБУН Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН Исследования, проводимые по проекту, явились продолжением работ прошлого года по изучению механизмов восстановления функций мозга при его тяжелых органических поражениях. Ранее у больных в коматозном состоянии было установлено отсутствие вызванных потенциалов мозга на внешние стимулы, хотя у части таких больных сохранялась более медленная реакция на эмоционально окрашенные сигналы, что могло указывать на хороший прогноз заболевания. В настоящем году был изучен процесс выхода из комы. В этом периоде способность мозга воспроизводить вызванные потенциалы восстанавливалась. При этом реакция мозга на нейтральные и эмоционально значимые сигналы у больных отличалась от нормы. У здоровых испытуемых в ответ на стимулы, отражающие различные физиологические (кашель, рвота) и эмоциональные (смех, плач) проявление, а также сигналы об опасности (лай, крик), компонент вызванного потенциала Р300 имел ту же латентность, что и на нейтральные 61 стимулы. У больных он возникал позднее, что может указывать на затруднения в опознании значимой информации. Эти различия были наиболее выражены в правой височной области. Различия имели место и в латентности более ранних волн вызванного потенциала. Проведено также исследование больных с сенсорной афазией в результате острого нарушения мозгового кровообращения. Использована методика регистрации топографии активных зон мозга методом функционального магнитного резонанса и электрической активности мозга в виде «негативности рассогласования» (НР), позволяющей оценить способность мозга к различению сходных звукосочетаний, что существенно для понимания речи. В норме при восприятии отдельных слогов отмечалась активация в верхней височной и угловой извилинах обоих полушарий головного мозга. У пациентов отмечалась активация слуховой зоны коры преимущественно в правом, интактном полушарии. При этом область активной правой височной коры была меньше, чем в норме. Небольшая активность левой височной зоны, а также прилегающих областей наблюдалась лишь у небольшого числа больных с афазией. Вторым отличием в топографии активных зон мозга у больных было снижение активности лобных отделов коры, которые в норме участвуют в анализе семантики слова. Анализ ЭЭГ показал наличие несколько измененной НР у одной группы больных и ее отсутствие у других больных. Полученный результат может быть применен для объективной дифференциальной диагностики двух форм сенсорной афазии: акустико-гностической и семантической. Третьим направлением исследований было использование разработанной в лаборатории технологии распознавания типа совершаемой в уме мыслительной операции по рисунку ЭЭГ для изучения нарушений мышления у больных шизофренией. Установлено, что процент правильных классификаций у больных снижен, по сравнению с нормой. Это указывает на то, что при мышлении у больных не происходит образования достаточно устойчивых ритмических паттернов, обеспечивающих процесс мышления. 62 ВЫЯВЛЕНИЕ РЕТИНАЛЬНЫХ АУТОАНТИТЕЛ В КРОВИ БОЛЬНЫХ НЕВРИТОМ ЗРИТЕЛЬНОГО НЕРВА С ЦЕЛЬЮ СОЗДАНИЯ ИММУНОЛОГИЧЕСКОГО МЕТОДА ПРОГНОЗИРОВАНИЯ РАЗВИТИЯ РАССЕЯННОГО СКЛЕРОЗА Г.Р.Каламкаров1), Т.Ф.Шевченко1), А.Е.Бугрова1), Т.С.Константинова1), П.В.Аболтин1), В.В.Нероев2), В.С.Лысенко2), И.В.Цапенко2), М.В.Зуева2), Е.К.Елисеева2), Л.В.Брылев3), М.Н.Захарова3) ФГБУН Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН, Москва 2) МНИИ Глазных болезней им. Гельмгольца, Москва 3) Научный центр неврологии РАМН, Москва 1) Рассеянный склероз (РС) – хроническое прогрессирующее заболевание, относящееся к группе демиелинизирующих процессов в нервной системе, протекающее обычно с ремиссиями и обострениями. Этиология заболевания не установлена, однако основным представляется аутоиммунный процесс, протекающий по мере развития заболевания. Развитию клинических признаков рассеянного склероза часто предшествует развитие неврита зрительного нерва, причем, по мере прогрессирования заболевания признаки неврита часто исчезают, что свидетельствует о вовлечении нейральной сетчатки и прежде всего ганглиозных клеток в этот процесс. Аутоиммунные процессы протекающие с вовлечением сетчатки глаза часто сопровождаются появлением антител к ретинальным антигенам как в слезе, и в крови. Задача состоит в том, чтобы выявить среди больных нервитом зрительного нерва (РБН) лиц, у которых развивается РС. Настоящее исследование посвящено разработке объективного метода прогнозирования развития и манифестации рассеянного склероза по появлению в крови больных РБН ретинальных антител. Определялись антитела двух классов – IgG и IgM. Установлено, что в крови больных РС выявляются антитела на три ретинальных антигена – аррестин(S), межфоторецепторный ртиенальпереносящий белок (M) и Рековерин(R). Однако, поскольку наиболее часто выявлялись S антитела, для 63 прогностических целей был использован именно этот антиген. Для более точного прогнозирования развития РС среди пациентов с РБН нами предложено использовать как иммунологический тест, так и результаты электрофизиологических исследований. Разработаны четкие диагностические критерии, по которым можно предсказать развитие РС среди больных РБН. Так, если выявлялись S антитела IgG класса, то при их значении, равном или более 0.2, и угнетении амплитуды N95 ПЭРГ и ФНО в ЭРГ более чем на 10% и удлинении пиковой латентности P100 ЗВКП более чем на 10%, можно прогнозировать высокий риск развития рассеянного склероза. А при его значении менее 0,2 или отсутствии этих антител и изменениях амплитуды или пиковой латентности любых двух из трех указанных потенциалов (ПЭРГ, ФНО и ЗВКП) менее чем на 10% – можно прогнозировать невысокий риск развития РС. Аналогичные критерии предложены и для антител IgM класса. СОЗДАНИЕ ОБЪЕКТИВНЫХ МЕТОДОВ ДИАГНОСТИКИ И КОНТРОЛЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕРАПИИ ПСИХИЧЕСКИХ РАССТРОЙСТВ, ОСНОВАННЫХ НА НАНОСЕКУНДНЫХ ИЗМЕРЕНИЯХ ФЛУОРЕСЦЕНЦИИ А.А. Комар1), Т.И. Сырейщикова1), Г.Е. Добрецов2), Н.В. Смолина2), В.П.Свербиль1), М.Г.Узбеков3), Э.Ю.Миссионжник3), Н.М.Максимова3) ФГБУН Физический институт им. П.Н.Лебедева РАН ФГУ НИИ физико-химической медицины ФМБА России 3) ФГУ МНИИ психиатрии Росздрава 1) 2) Разрабатываемый метод основан на регистрации изменений структуры молекулы альбумина в плазме крови пациента с психическими расстройствами – депрессией и шизофренией. Репортером таких изменений служат молекулы флуоресцентного зонда К-35, присоединяемые к альбумину в пробах сыворотки крови пациентов при проведении анализа. Изменения параметров флуоресценции зонда, возбуждаемой пикосекундным лазером, 64 рассматриваются как указание на перестройку внутренней структуры молекулы альбумина при психических заболеваниях. В течение ряда лет проводилось изучение кинетики затухания флуоресценции молекул зонда К-35 (с пикосекундным разрешением) при возбуждении как обычным, так поляризованным светом лазера. В ходе выполнения исследований была зафиксирована достоверная (на уровне 10-15 %) разница в параметрах флуоресценции зонда К-35 в сыворотках пациентов с депрессией, до и после лечения. В случае пациентов с шизофренией подобный эффект не наблюдался: до и после лечения параметры флуоресценции зонда практически не менялись. Выход флуоресценции в этом случае был уменьшен, в то время как после лечения больных с депрессией наблюдалось увеличение выхода флуоресценции зонда. Выявленные факты потребовали проведения специальных исследований для проверки, не связаны ли эти изменения с изменением сродства зонда К-35 к альбумину в присутствии лекарства в крови пациента на момент взятия у него пробы для анализа. Было изучено связывание зонда с альбумином в сыворотках крови пациентов в присутствии лекарства людиомила (антидепрессанта) и лекарства рисперидона, используемого для лечения шизофрении. Было показано, что людиомил очень слабо (не более 10-20 %) влияет на все параметры флуоресценции зонда К-35, связываемого с 1-м лекарственным центром альбумина (субдомен IIa). В то же время выянилось, что молекулы рисперидона обладают высоким сродством связывания с альбумином в субдомене IIa и конкурируют с зондом за связывание с этим центром. При наличии в пробах сывороток крови даже малых доз рисперидона (молярное отношение к альбумину не больше 0,1) наблюдается уменьшение флуоресценции зонда. Дополнительные исследования позволили найти способ ослабить влияние на флуоресценцию зонда рисперидона, присутствующего в сыворотке пациента при его лечении. Конкуренция между лекарством и зондом за связывание с альбумином может быть существенно ослаблена при увеличении ионной силы раствора анализируемой пробы, так как рисперидон обладает большим, чем зонд К-35, сродством связывания с находящимися в растворе 65 ионами соли NaCl. Измерения при большой ионной силе на сыворотках больных шизофренией показали, что, действительно, выход флуоресценции в сыворотках леченых пациентов становится выше, чем в сыворотках не леченых, что и наблюдалось в случае депрессии. Эти данные можно рассматривать как подтверждение правильности избранного подхода к контролю за состоянием больных с психическими расстройствами по наблюдению за структурой молекулы альбумина. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ РАЗРАБОТКА НОВЫХ КОМПЬЮТЕРНЫХ МЕТОДОВ ДИАГНОСТИКИ ГОЛОВОКРУЖЕНИЯ И НАРУШЕНИЯ РАВНОВЕСИЯ Л.Н. Корнилова1, И.А. Наумов1, Г.А. Екимовский1, Е.В.Хабарова1, А.Д. Соловьёва2, В.И. Фёдорова2, Е.С. Акарачкова2 1) ГНЦ РФ – Институт медико-биологических проблем РАН 2) НИЦ ГОУ ВПО Первого МГМУ им. И.М. Сеченова Использование разработанных инновационных компьютерных методов (патент № 2307575 от 10 октября 2007 года) в диагностике головокружения (Гк) и нарушения равновесия (НР) дало возможность определить совокупность диагностических критериев, позволяющих достоверно проводить дифференциальную диагностику, различать группы больных, страдающих различными формами вестибулопатии в клинической и субклинической фазе заболевания. Точность диагностики, подтвержденная результатами клинических обследований c нейровизуализацией и инструментальными средствами (магнитно-резонансной томографией – МРТ) составила 83 % для периферических и 79 % для церебральных вестибулопатий. В случае психогенной формы заболевания, подтвержденной специальным психоневрологическим анкетированием и МРТ, точность диагностики составила 69 %. В качестве диагностических критериев использовалась совокупность показателей вестибулярно индуцированного нистагма при вращении головы в горизонтальной и сагиттальной плоскостях, спонтанных движений глаз, зрительного слежения (плавного 66 слежения, фиксационных саккад и удержания взора) в отсутствие и на фоне ретинальной оптокинетической стимуляции. В ходе выполнения проекта 2010–2011 гг. были проведены исследования на больных с вестибулопатиями органического (центрального или периферического) и психогенного генеза, предъявляющих жалобы на системное и несистемное Гк (обследовано 129 больных). Впервые была выявлена совокупность показателей (диагностических критериев), позволяющая статистически достоверно различать больных, страдающих разными типами вестибулопатий. В 2012 г. выявленные диагностические критерии использовались при обследовании кардиологических больных с выраженными жалобами на Гк. Дополнительно обследовано 20 пациентов кардиологического профиля, страдающих ишемической болезнью сердца и артериальной гипертензией в различных стадиях, однако специфических критериев, характерных для данного вида кардиологических патологий, не выявлено. Исследование вестибулярной и взаимодействующих с ней систем у больных кардиологического профиля показало, что у кардиологических больных вестибулопатии периферические, церебральные и психогенные встречаются с такой же частотой, что и у пациентов других направлений. Полученные экспериментальные результаты позволили сформировать алгоритм инновационного комплексного компьютерного метода для дифференциальной диагностики вестибулопатии в клинической и субклинической фазе заболевания у отдельного пациента, предъявляющего жалобы на Гк и НР, без проведения дополнительных дорогостоящих клинических обследований c нейровизуализацией и инструментальными средствами. Разработанные алгоритм и классификационные функции для дифференциации вестибулопатий различного генеза позволили проанализировать характер послеполетных сенсомоторных нарушений у 28 космонавтов, находившихся в длительном космическом полете. Только 4 из них демонстрировали нарушения, присущие больным c периферической вестибулопатией, оставшиеся космонавты были отнесены в группу с психогенным характером нарушений. ВЫЯВЛЕНИЕ РАННИХ ПРИЗНАКОВ БОЛЕЗНИ ПАРКИНСОНА 67 С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТОДОВ И ПОДХОДОВ ФИЗИОЛОГИИ ДВИЖЕНИЙ Ю.С. Левик1), М.Е. Курганская2), А.А. Фролов, М.Е. Иоффе2), А.В.Карабанов4), Л.А. Черникова4), Б.Х. Базиян4),) Н.А.Кацуба4), Т.Б.Киреева1), В.А. Cелионов1), И.А. Солопова1), О.Е. Хуторская3), Л.А. Чигалейчик4), Н.В. Холмогорова5), В.Ю. Шлыков1) ФГБУН Институт проблем передачи информации РАН, Москва 2) ФГБУН Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, Москва 3) ФГБУН Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН, Москва 4) Научный центр неврологии РАМН, Москва 5) Московский государственный педагогический университет, Москва 1) Проведен частотный анализ баллистограммы стоящего человека и показано, что при БП (0-1 стадия) величина спектрального пика 68 Гц тремора в 5-10 раз превосходит величины прочих спектральных пиков, что, видимо, отражает наличие скрытого очага генерации тремора. У сидящего здорового человека в очувствленном кресле применение нагрузочных проб выявляет повышение тремора в нагруженной руке. У пациентов с БП 6-8 Гц тремор проявляется, практически во всех частях тела, соприкасающихся с «очувствленными» поверхностями, как до, так и во время и после выполнения нагрузочной пробы. В условиях горизонтальной вывески исследовали особенности активации центральных генераторов паттернов при БП. У больных БП обнаружены нарушения механизма непроизвольной активации шагательных движений и изменения мышечного тонуса. В отличие от здоровых, у пациентов с БП как периферические, так центральные тонические влияния слабо влияли на ритмические ЭМГ-ответы в мышцах ног. Непроизвольное шагание движения при БП не наблюдалось даже после приема дофаминэргических препаратов, несмотря на наличие в мышцах ног реакций укорочения в ответ на пассивные движения.. Проведена оценка влияния пирибедила на моторную функцию у 68 20 пациентов с начальными стадиями БП. Для оценки эффективности лечения использовался метод компьютерной спектрально-статистической обработки ЭМГ. Больные обследовались до начала терапии и через 1 месяц, в течение которого постепенно наращивалась доза агониста дофаминовых рецепторов – пирибедила. Показано, что пирибедил эффективен на ранних стадиях заболевания, уменьшает тремор и ригидность на стороне дебюта и замедляет процесс на интактной стороне. У 10 пациентов с ригидно-дрожательной формой болезни Паркинсона и у 7 практически здоровых лиц изучалась эффективность обучения произвольному управлению центром давления (ЦД) в двух компьютерных стабилографилографических играх. В первой игре пациент удерживал маркер, отображающий положение ЦД, на неподвижной цели, которая появлялась в случайных местах экрана. В другой игре надо было удерживать маркер на цели, перемещающейся по случайному закону. До и после 10-дневного курса тренировок проводилось стабилографическое обследование. При тренинге с помощью первой игры больные с БП набирали меньше баллов, чем здоровые, на всем протяжении курса тренировки. Обучение при БП происходило значительно медленнее (пик достигается к 7 сеансу), чем у здоровых (пик к 4 сеансу). Во второй более сложной игре больные с БП не обучаются и выполняют задание хуже, чем здоровые. У пациентов с БП и здоровых сравнивали общее время перемещения взора здоровых при неподвижной голове (тест «только саккады»), параметры движения глаз и руки при координированном тесте «глаз-рука» и разность между ЛП движений руки и глаз. Общее время перемещения взора – это сумма латентного периода (ЛП) и длительности движения глаз. У пациентов общее время перемещения взора было достоверно изменено за счет увеличения количества мультисаккад. Разность между ЛП движений руки и саккад в двух группах испытуемых при выполнении координационного теста при БП была значительно выше по сравнению со здоровыми испытуемыми (P<0,05). РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ИНТРАОПЕРАЦИОННОЙ 69 ДИАГНОСТИКИ ВНУТРИЧЕРЕПНЫХ ОПУХОЛЕЙ НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА СОВМЕСТНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ 5-АЛК ИНДУЦИРОВАННОГО ПРОТОПОРФИРИНА IX, ЭНДОГЕННЫХ ФЛУОРОФОРОВ И ГЕМОГЛОБИНА В.Б. Лощенов1), Т.А. Савельева1), А.В. Рябова1), А.А. Потапов2), С.А. Горяйнов2), Г.М. Юсубалиева3) ФГБУН Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН, Москва 2) НИИ нейрохирургии им. Н.Н. Бурденко РАМН, Москва 3) Государственный научный центр социальной и судебной психиатрии им. В.П. Сербского Минздравсоцразвития РФ, Москва 1) В результате клинических исследований метода интраперационной флуоресцентной навигации в хирургии опухолей головного и спинного мозга с использованием 5-АЛК индуцированного протопорфирина IX (ПпIX) в качестве опухолевого маркера и спектроскопического оборудования, разработанного в лаборатории лазерной биоспектроскопии, была показана необходимость расширения функциональности метода за счет введения дополнительных диагностических критериев. На первом этапе работ по настоящему проекту был проведен анализ диагностически значимых параметров, доступных для интраперационного наблюдения методами флуоресцентной спектроскоии и спектроскопии диффузного отражения, позволивший сфорулировать основные требования к разрабатываемой диагностичесой методике. Совместно с лабораторией иммуногистохимии ГНЦ социальной и судебной психиатрии им. В.П.Сербского были провеены спектроскопические исследования на модельных опухолях головного мозга крыс. Исследования включали анализ распредеения таких параметров как концентрация ПпIX и гемоглобина в редуцированной и оксигенированной формах, а также изменение рассеивающих свойств нервных тканей, как посредством интраоперационного спектроскопического анализа in vivo, так и с помощью конфокальной микроскопии срезов головного мозга. В результате была разработана методика одновременного анализа исследуемых параметров для осуществления интраоперационной 70 дифференциации тканей головного мозга при развитии опухоли. На втором этапе работ был разработан макет системы для одновременного спектроскопического анализа исследуемых параметров, позволяющий реализовать предложенную на предыдущем этапе методику. Одновременность измерения была реализована благодаря спектральному разбиению видимого диапазона спектра на интервалы, в которых указанные хромофоры и флуорофоры имеют характерные пики поглощения и флуоресценции. В коротковолновом диапазоне спектра (500-600 нм) реализована регистрация спектров обратного диффузного отражения, позволяющая производить количественную оценку концентрации гемоглобина в оксигенированной и редуцированной форме, в ближнем инфракрасном диапазоне регистрируется сигнал флуоресценции ПпIX и продуктов фотораспада. Интенсивность диффузно отраженного назад лазерного излучения, используемого для возбуждения флуоресценции опухолевого маркера, служит для анализа рассеивающих свойств исследуемых тканей. Метод был использован в клинических исследованиях, проводимых в НИИ нейрохирургии им. Н.Н.Бурденко и показал возможность дифференциации опухолевых тканей, неотличимых на основе анализа только одного параметра – интенсивности флуоресценции ПпIX. На третьем этапе был разработан макет системы для визуалиации распределения исследуемых параметров, основанный на предоженном принципе спектрального разбиения видимого диапазона. Были проведены испытания макета на модельных средах. ВОССТАНОВЛЕНИЕ СОЗНАНИЯ КАК ОПОСРЕДОВАННЫЙ НЕЙРОПРОТЕКТОРНЫЙ ЭФФЕКТ БОТУЛИНОТЕРАПИИ (КСЕОМИН) У БОЛЬНЫХ В ВЕГЕТАТИВНОМ СОСТОЯНИИ С.В. Медведев, Ю.И. Вайншенкер, И.М. Ивченко, А.Д. Коротков, Г.В. Катаева ФГБУН Институт мозга человека им. Н.П. Бехтеревой РАН, СанктПетербург Рассматривая вегетативное состояние (ВС) как устойчивое патологическое состояние мозга (Н.П.Бехтерева) и принимая во внимание полифункциональность нейронов (С.В.Медведев) нами 71 было выдвинуто предположение о том, что длительная патологическая гиперафферентация затрудняет переработку информации в мозге, а афферентная и эфферентная гиперактивность (при генерализованной мышечной спастике) приводит к сверхзагрузке этих нейронов. Редуцирование такой сверхзагрузки приведет к функциональному высвобождению нейронов головного мозга с перераспределением их функций по обеспечению других видов деятельности. Клинически у пациентов в ВС редуцирование генерализованной спастичности должно сопровождаться улучшением уровня сознания и психической активности. В связи с этим установлена следующая цель настоящего этапа исследования: изучение изменений уровня сознания у больных в ВС с грубой фармакорезистентной генерализованной мышечной спастикой на фоне ботулинотерапии (Ксеомин). У 9 пациентов в ВС и малом сознании с фармакорезистентной генерализованной спастичностью (м–5, ж–4, в возрасте от 16 до 52 лет) до и через три недели после введения 600-1300 ед Ксеомина (Xeomin, Merz Pharma ГмбХ и Ко. КГаА, Frankfurt/M, Germany) во все спастичные мышцы проводили оценку спастичности, психоневрологического статуса по шкале Loewenstein communication scale (LCS) и ПЭТ c 18F-фтордезоксиглюкозой. Через 7–8 месяцев, по мере нарастания спастики, пациентов вновь госпитализировали и лечебно-диагностический комплекс повторяли. Длительность наблюдений – 1–3 года. Через 3 недели после введения Ксеомина отмечалось уменьшение спастичности и улучшение уровня сознания и коммуникативной активности пациентов. По шкале LCS: повышение мобильности на 3–6 баллов и ассоциированной с ней альтернативной коммуникации на 3–4 балла, а также зрительной реактивности на 1–5 баллов, слухового восприятия на 2 – 8 баллов и вербальной коммуникации на 1–2 балла. Клинические данные соответствовали изменениям метаболизма глюкозы в головном мозге, регистрируемым при динамическом ПЭТ исследовании c 18F-фтордезоксиглюкозой. Заключение. У больных в ВС и малом сознании нивелирование генерализованной мышечной спастики путем большедозной ботулинотерапии (Ксеомин) сопровождалось улучшением функционального состояния областей мозга, обеспечивающих 72 движения, зрительные, слуховые и высшие психические функции (неврологически и ПЭТ). Это подтверждает представления Н.П.Бехтеревой и С.В.Медведева о том, что нейроны участвуют в обеспечении различных видов деятельности и их сверхзагрузка может приводить к нарушению качества выполнения других видов деятельности. Целесообразно использовать ботулинотерапию не только для лечения спастичности, но и как «опосредованную нейропротекцию», способствующую восстановлению сознания пациентов в ВС. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ФАРМАКОГЕНОМИКА РАССЕЯННОГО СКЛЕРОЗА ИММУНОМОДУЛИРУЮЩИМИ ПРЕПАРАТАМИ (ИНТЕРФЕРОН-БЕТА И КЛАДРИБИН) КАК ПОДХОД К ДИФФЕРЕНЦИРОВАННОМУ ЛЕЧЕНИЮ А.И. Мирошников1), Е.Ю. Царева2), О.Г. Кулакова2), И.Д.Константинова1), И.С. Музыка1), С.Г. Щур2), А.Н. Бойко2), О.О.Фаворова2) Институт биоорганической химии им. акад. М.М.Шемякина и Ю.А.Овчинникова РАН, Москва 2) Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И.Пирогова Минздравсоцразвития России, Москва 1) Введение. Рассеянный склероз (РС) – хроническое демиелинизирующее заболевание центральной нервной системы, при котором у больного развивается комплекс иммуноопосредованных патологических реакций, направленных на разрушение миелиновой оболочки нейронов. Лечение РС остается одной из наиболее серьезных проблем практической неврологии, однако, сейчас появились действенные пути влияния на течение болезни. В настоящее время для лечения РС широко применяют препараты, изменяющие течение РС (ПИТРС), к которым относятся и иммуномодулирующие препараты интерферона-бета (ИФН-бета) и кладрибин. Лечение РС характеризуется выраженной гетерогенностью ответа на лечение ПИТРС: по данным различных 73 клинических испытаний, от 30 до 50 % больных остаются невосприимчивыми к проводимой терапии. Генетические варианты, влияющие на эффектность действия ПИТРС, могут служить биологическими маркерами, определяющими выбор лекарственной терапии для конкретного больного еще до начала лечения. Целью проекта является комплексный анализ совместного вклада ряда генов иммунного ответа в эффективность лечения больных РС иммуномодулирующими препаратами длительного применения (ИФН-бета и кладрибин), что может обеспечить как установление генетических основ индивидуальной восприимчивости больных РС к ПИТРС, так и персонализированный подход к лечению больных РС. Материалы и методы. Анализируемая группа включала 253 больных РС, получавших терапию ИФН-бета не менее двух лет. На основании унифицированных критериев оценки эффективности лечения ИФН-бета и кладрибин были сформированы две группы больных: больные с клинически оптимальным ответом на терапию (“responders”, R) и больные без оптимального ответа (“nonresponders”, NR). Анализ полиморфизма генов CCR5, TNF, IFNB1, IFNAR1, TGFB1, IFNG, IL7RA, CTLA4 и HLA-DRB1 в эффективность терапии ИФН-бета проводили различными методами на основе ПЦР. Для статистического анализа использовали алгоритм APSampler, позволяющий выявить совместный вклад исследуемых полиморфизмов. Результаты. Носительство аллелей TGFB1*-509C (р=0,0062, pperm=0,042, OR=9,2) и CCR5*d (р=0,036, OR=1,9) ассоциировано с клинически оптимальным ответом больных РС на терапию ИФНбета. Аллели CCR5*d, IFNAR1*16725G, IFNG*874T и генотип IFNB1*153T/T были компонентами аллельных комбинаций, носительство которых было значимо выше в группе R, в то время как носительство аллелей CTLA4*G, DRB1*16 и генотипа CCR5*w/w, ( в составе сочетаний) было значимо выше в группе NR. Носительство триаллельных сочетаний (CCR5*d+IFNAR1*G+IFNB1*T/T) и (CCR5*d+IFNAR1*G+IFNG*T) было высоко значимо ассоциировано с оптимальным ответом на ИФН-бета, (pperm=0.017 и 0.035, соответственно). У носителей этих сочетаний повышался шанс эффективного лечения ИФН-бета в 14.3 и 2.8 раз, соответственно. Эти сочетания можно рассматривать, как 74 композитные (составные) маркеры оптимального ответа на ИФНбета. Для больных РС, получавших терапию кладрибином в рамках клинических исследований начато составление коллекции ДНК (собрано 15 образцов). Заключение. Полученные результаты позволяют разработать стратегию прогнозирования эффективности иммуномодулирующей терапии больных РС как для ИФН-бета, так и для других иммуномодулирующих препаратов, включая кладрибин, что может быть использовано в клинической практике. ИССЛЕДОВАНИЕ ЧАСТОТНО-ВРЕМЕННЫХ ПРИЗНАКОВ ЭЛЕКТРОЭНЦЕФАЛОГРАММ В РАННЕЙ СТАДИИ БОЛЕЗНИ ПАРКИНСОНА И АПРОБИРОВАНИЕ МЕТОДОВ ИХ ВЫДЕЛЕНИЯ В КЛИНИЧЕСКОЙ ПРАКТИКЕ. Ю.В. Обухов1), М.С.Королев1), О.С. Сушкова1), К.Ю. Обухов1), А.В.Габова2), Г.Д. Кузнецова2) Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН, Москва 2) Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, Москва 1) С помощью разработанных нами новых методов вейвлет анализа электроэнцефалограмм (ЭЭГ) были обнаружены изменения частотно-временной структуры ЭЭГ, свидетельствующие о том, что синдром дезинтеграции при болезни Паркинсона (БП) может проявляться в динамике электрической активности мозга. Исследование частотно-временной динамики ЭЭГ проводилось с помощью вейвлет преобразования Морле. Вейвлет спектрограммы отведений ЭЭГ состоят из серии пиков различной спектральной мощности на частотно-временной плоскости. Суть разработанного нами метода заключается в исследовании амплитудно-частотновременных распределений экстремумов этих пиков и выделении в этих распределениях признаков БП на различных стадиях заболевания с целью нахождения таких признаков, которые можно было бы экстраполировать на преклиническую стадию. Для этого 75 вычисляются временная динамика доминирующего ритма, интегральные (по 3-минутным записям ЭЭГ) и динамические (по 5– 15-минутным интервалам) гистограммы распределения экстремумов, матрицы корреляции между гистограммами в различные интервалы времени и другие характеристики. По результатам этих вычислений также оценивается асимметрия характеристик ЭЭГ в симметричных отведениях. Были проанализированы вейвлетспектрограммы ЭЭГ 30 добровольцев, взятых в качестве контроля, и 85 пациентов с БП на 1, 2 и 3 стадии по шкале Хен-Яра. Наиболее подробно были исследованы количественные характеристики ЭЭГ затылочных и центральных отведений. На основании полученных количественных оценок была проведена классификация типов ЭЭГ для нормы. 1, 2 и 3-й стадии БП. ЗАЩИТНОЕ ДЕЙСТВИЕ ДОФА-МЕЛАНИНА И МЕЛАНОСОМ ИЗ КЛЕТОК РЕТИНАЛЬНОГО ПИГМЕНТНОГО ЭПИТЕЛИЯ В ОТНОШЕНИИ А2Е И ЕГО ФОТООКИСЛЕННЫХ ФОРМ – ПОБОЧНЫХ ПРОДУКТОВ ЗРИТЕЛЬНОГО ЦИКЛА М.А. Островский, Н. Л. Сакина, А. Д. Коромыслова, А. Е. Донцов ГУ «Институт биохимической физики имени Н.М. Эмануэля РАН», Москва С возрастом в клетках ретинального пигментного эпителия (РПЭ) глаза человека накапливается флуоресцирующий материал – недеградабельные липофусциновые гранулы (ЛГ). Эти гранулы являются одним из основных биомаркеров старения и дегенеративных заболеваний сетчатки, в том числе широко распространённой возрастной макулярной дегенерации. Основным флуорофором, входящим в состав ЛГ, является пиридиниум бисретиноид А2Е. Он сам и продукты его окисления и фотоокисления обладают токсичными и фототоксичными свойствами. Одним из важных механизмов защита клетки РПЭ от этих продуктов может быть их связывание меланином меланосом в неактивные комплексы. Нами исследована способность синтетического ДОФА-меланина 76 и меланосом из клеток РПЭ человека, быка и лягушки связывать молекулы А2Е и продукты его фотоокисления Установлено, что ДОФА-меланин связывает до 200 нмолей А2Е на 1 мг полимера, а меланосомы РПЭ человека, быка и лягушки – до 0,1 фмоля А2Е на 1 меланосому. Меланосома из РПЭ человека связывает 0,04 фмоля фотоокисленных продуктов А2Е. Антиоксидантная активность ДОФА-меланина и меланосом практически не изменяется при связывании А2Е. Это показано как методом тушения хемилюминесценции люминола в присутствии пероксида водорода, так и при сравнении ингибирующего действия ДОФА-меланина, меланосом и их комплексов с А2Е на скорость УФ-индуцированной пероксидации наружных сегментов фоторецепторных клеток. Антиоксидантная активность комплексов А2Е с меланосомами и с ДОФА-меланином сопоставима с антиоксидантной активностью самого ДОФА-меланина и нативных меланосом, как это было показано в отношении Fe2+-аскорбатиндуцированной пероксидации наружных сегментов фоторецепторных клеток. Из полученных результатов следует, что, связываясь с ДОФАмеланином и меланосомами клеток РПЭ, А2Е в изученных концентрациях (от 0,01 до 0,1 фмоль А2Е/меланосома и от 20 до 200 нмоль А2Е/мг ДОФА-меланина) практически не влияет на их антиоксидантные свойства. Таким образом, можно заключить, что избыток как самого А2Е, так и образующиеся гидрофильные продукты его фотоокисления могут связываться с меланином меланосом в клетках РПЭ, что предотвращает их токсическое действие на внутриклеточные органеллы этих клеток. 77 МЕТОДОЛОГИЯ НЕИНВАЗИВНОГО ЭКСПРЕССМОНИТОРИНГА И ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ДИАГНОСТИКИ НЕЙРОДЕГЕНЕРАТИВНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ С.П. Романов1), З.А. Алексанян2), А.Ф. Гурчин3), О.Б. Кострова4) Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург 2) Институт мозга человека им. Н.П. Бехтеревой РАН, СанктПетербург 3) Клиника Института мозга человека РАН, Санкт-Петербург 4) ООО «Тензотрем», Санкт-Петербург 1) Двигательные патологии различной этиологии обусловлены нарушением механизмов регуляции и структурно-функциональных отношений в моторной системе. Признаками развивающихся в ЦНС патологических состояний могут быть нарушения в выполнении движений или повышенный тремор, обычно выявляемые по различным двигательным пробам или аппаратно. Для дифференциальной диагностики нейродегенеративных заболеваний мы применили в качестве тестовой процедуры произвольное управление изометрическим усилием, рассматриваемым как моторный выход интегративной деятельности ЦНС. Анализ изометрического усилия как последовательных временных рядов, зарегистрированных в нескольких 30 с тестах, позволяет выявлять амплитудно-частотные параметры нисходящей к мотонейронным пулам активности, паттерны которых характеризуют функциональное состояние системы управления движениями. Удержание изометрического усилия в задаче слежения за его величиной сопровождается пропорциональным силе изменением активности в моторной системе. При этих условиях в иерархически организованных кольцевых структурах ЦНС, в конечном итоге замкнутых на моторный выход, возникает циклическая активность, частота и амплитуда которой определенны функциональным состоянием (норма или патология) и уровнем мозговой структуры, вовлеченной в кольцевую регуляцию (сегментарный, корковый, подкорковые структуры). Естественно, что эндогенно существующая циклическая активность выявляется уже при минимальных усилиях. Следовательно, анализируя принципиально 78 новые параметры моторного выхода, мы можем не только диагностировать патологические состояния моторной системы как отличные от выявленной нормы, но и дифференцировать их. Удержание усилия только пальцами рук с опорой на тыльную сторону ладони позволяет анализировать активность, нисходящую по пирамидному тракту к дистальным мышцам. Удержание усилия выпрямленными вперёд руками в большей степени характеризует состояние экстрапирамидной системы, регулирующей позу сокращением проксимальных мышц. Так, при БП выявлено различное проявление непроизвольных колебаний в пальцах и в выпрямленных руках, соответственно больше в левой или правой руке. Увеличение усилия сопровождается увеличением частоты или уменьшением периода циклической активности, что согласуется с нейрофизиологическими данными. При РС показано замедление циклической активности, обусловленное, очевидно, повышением порогов активации и уменьшением скорости проведения в проводящих трактах. Визуализация в графической форме интегративной активности ЦНС не только расширяет наши представления о развитии патологических состояний моторной системы и предоставляет критерии их дифференциальной диагностики в неврологической клинике, но и способствуют развитию фундаментальных представлений о механизмах построения или регуляции движений. МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ БОЛЕЗНИ ПАРКИНСОНА И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЙ ПРЯМОЙ ДИАГНОСТИКИ ЗАБОЛЕВАНИЯ П.А.Сломинский, М.И.Шадрина, Е.В.Филатова, А.Х.Алиева, В.Н.Устинова Институт молекулярной генетики РАН, Москва Болезнь Паркинсона – нейродегенеративное заболевание, которое в большинстве случаев носит спорадический характер и относится к мультифакториальным заболеваниям с генетической предрасположенностью. Поиск новых генетических маркеров 79 данного заболевания может быть основан как на анализе экспрессии кандидатных генов, так и на поиске принципиально новых патогенетически значимых транскрибируемых последовательностей с использованием токсической модели заболевания. Одними из транскрибируемых маркеров могут быть микро-РНК. Нами был проведен анализ уровня в периферической крови у пациентов с болезнью Паркинсона и здоровых добровольцев 11 микро-РНК – miR-7, miR-9, miR-9#, miR-129, miR-132, miR-133b, miR-153, miR-191, miR-346, miR-433 и miR-598). Эти микро-РНК по данным биоинформатического анализа экспрессируются преимущественно в головном мозге и их потенциальные генымишени связаны с развитием болезни Паркинсона. В результате были выявлены статистически значимые отличия в экспрессии четырех микро-РНК: miR-7, miR-9, miR-9# и miR-433 в периферической крови пациентов с недавно поставленным диагнозом болезни Паркинсона по сравнению с контролем. Наиболее значимые отличия выявлены для микро-РНК miR-7 – ее уровень повышен в 3,3 раза (p<0.05) по сравнению с контролем. Ранее было показано, что miR-7 подавляет экспрессию альфасинуклеина, связываясь с его 3’-НТО, а также защищает от окислительного стресса, индуцируемого альфа-синуклеином. С целью поиска новых потенциальных РНК маркеров болезни Паркинсона был проведен полногеномный анализ транскриптома черной субстанции и стриатума мозга мышей с токсической МРТР моделью досимптоматической стадии болезни Паркинсона, разработанной М.В.Угрюмовым и др. С использованием микрочипов MouseRef 8.1, позволяющих анализировать 44000транскриптов, было выявлено более 1400 РНК, уровень экспрессии которых изменился в 1,5 и более раз в черной субстанции или стриатуме мышей с МРТР индуцированным паркинсонизмом. Панель дифференциально экспрессирующихся генов была проанализирована с использованием методов функциональной кластеризации и базы данных DAVID и был выявлен ряд биологических процессов, наиболее сильно изменяющихся при развитии болезни Паркинсона. К таким процессам относятся экзоцитоз и эндоцитоз, обмен кальция, обмен нейромедиаторов и в каждом из этих процессовотобраны гены для дальнейшего детального анализа их экспрессии. 80 Анализ новых возможных ДНК маркеров спорадической болезни Паркинсона был проведен на основании данных полногеномного ассоциативного анализа. При этом были изучены ДНК маркеры rs2942168 и rs393152 в локусе гена MAPT и rs2736990, rs356219 в локусе гена SNCA в группах больных спорадической формой болезни Паркинсона с поздним началом развития заболевания (205 человек) и здорового контроля из России (175 человек) и была выявлена ассоциация заболевания с ОНП маркерами из гена альфасинуклеина. Для маркеров гена МАРТ ассоциации с развитием заболевания в российской популяции не обнаружено. ВЫЯВЛЕНИЕ ДОКЛИНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК РАЗВИТИЯ ШИЗОФРЕНИИ ПУТЕМ СРАВНИТЕЛЬНОГО АНАЛИЗА СПЕКТРАЛЬНОЙ МОЩНОСТИ И СИНХРОНИЗАЦИИ РИТМОВ ЭЭГ У ЭТИХ БОЛЬНЫХ И ДЕТЕЙ С АУТИЗМОМ В.Б. Стрелец, Ж.В. Гарах, Е.А. Лущекина, В.С. Лущекин Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, Москва В рамках программы «Фундаментальные науки – медицине» в 2010 г. нами проведено исследование показателя частоты спектрального пика альфа-активности (8–13 Гц) в покое и его изменение при когнитивных нагрузках у больных шизофренией по сравнению со здоровыми испытуемыми. Обнаружены разнонаправленные отклонения этого показателя в группах больных шизофренией с разными синдромами по сравнению со здоровыми испытуемыми, что может указывать на различия нейрофизиологических механизмов, лежащих в основе проявлений негативной и позитивной симптоматики В 2011 г. у больных шизофренией с преобладанием позитивной и негативной симптоматики выявлены общие черты и различия дефицита начальной стадии переработки вербальной информации, а также связь этих нарушений с выраженностью психопатологической симптоматики по параметрам вызванного потенциала. Позитивные симптомы связаны с укорочением латентности, а негативные – со снижением амплитуды ранних компонентов ВП. 81 Цель исследования на 2012 г. – определить различия и выявить общие черты у больных ранним детским аутизмом и взрослых больных шизофренией с первым приступом заболевания с помощью анализа спектральной мощности и синхронизации ритмов ЭЭГ в покое и при когнитивных нагрузках (арифметический счет в уме). Исследовали спектральную мощность и синхронизацию гамма-ритма ЭЭГ у больных шизофренией с преобладанием позитивной симптоматики (15 чел.), негативной симптоматики (16 чел.) в отличие от здоровых испытуемых (35 чел.) в фоне и при выполнении тестового задания. Аналогичное исследование проведено у детей с РДА (18 чел.) 5–7 лет по сравнению с контрольной группой здоровых детей того же возраста (20 чел.). Анализировали гамма1 (30–40 Гц) и гамма2 (60–70 Гц) диапазоны, связанные с когнитивной деятельностью. Обнаружено, что в фоне у детей с РДА и взрослых больных шизофренией с преобладанием негативной симптоматики мощность гамма1-ритма больше, чем у здоровых. У детей с РДА выше также и значения гамма2-диапазона по сравнению с сопоставимым контролем. У больных шизофренией с преобладанием позитивной симптоматики в фоне не обнаружено отличий по показателю мощности этих ритмов. В фоне значения когерентности в гамма1 и гамма2-диапазонах у больных с негативной симптоматикой больше, а у больных с позитивной симптоматикой меньше, чем в контроле. У детей с РДА наблюдаются повышенные значения когерентности по сравнению со здоровыми детьми преимущественно в гамма1-диапазоне. У контрольной группы испытуемых, как взрослых, так и детей, при выполнении тестового задания наблюдалось повышение мощности гамма ритмов в передних корковых зонах, сопровождающееся значительным увеличением когерентности между многими областями. У больных с негативной симптоматикой выявлено увеличение мощности гамма1-ритма в префронтальной области левого полушария и уменьшение мощности гамма1,2ритмов в других корковых зонах при снижении когерентности преимущественно гамма2. У больных с позитивной симптоматикой не обнаружено отличий показателей спектральной мощности и когерентности между фоном и тестовым заданием. У больных РДА при счете наблюдалось снижение спектральной мощности и незначительный рост когерентности. 82 Таким образом, характеристики спектральной мощности и когерентности у детей с РДА и взрослых больных с негативной симптоматикой имеют сходство, что подтверждается клиническими проявлениями этих заболеваний. ПОИСК ГЕНЕТИЧЕСКИХ МАРКЕРОВ РИСКА РАЗВИТИЯ БОЛЕЗНИ ПАРКИНСОНА И ЭФФЕКТИВНОСТИ ЛЕЧЕНИЯ ПАРАНОИДНОЙ ШИЗОФРЕНИИ Э.К. Хуснутдинова, И.М. Хидиятова, А.Э.Гареева, К.В.Путенихина, Г.Н. Ахмадеева Институт биохимии и генетики Уфимского научного центра РАН, Уфа Репликация результатов полногеномных анализов ассоциаций (GWAs) с болезнью Паркинсона (БП) в трех этнических группах населения Республики Башкортостан (РБ) проведена на основе коллекции ДНК 550 больных (русских – 215, татар – 243, башкир – 90) и 622 контрольных индивидов (русских – 190, татар – 338, башкир – 94); данное исследование включало анализ 4 полиморфных локусов хромосомного региона гена MAPT (17q21.31) – rs11012, rs2942168, rs393152 и rs1724425. По локусу rs11012 статистически значимые ассоциации с БП установлены только для популяции русских: маркерами риска развития заболевания являются генотип *G*A (p=0,06; OR=2,09;) и аллель *A (p=0,007; OR=2,12). Однако этот результат противоречит данным GWA, согласно которому для европейцев аллель *А является протективным для развития БП (Pankratz et al., 2009). По трем локусам – rs2942168, rs393152 и rs1724425, – ассоциация с БП среди исследованных нами этнических групп установлена только для татар: по локусу rs2942168 маркерами риска развития заболевания являются генотип *С*С (p=0,01; OR=1,75) и аллель *С (p=0,02; OR=1,60); по локусу rs393152 – генотип *А*А (p=0,001; OR=2,06;) и аллель *А (p=0,01; OR=1,92); по локусу rs1724425 – генотип *С*С (p=0,01; OR=1,57) и аллель *С (p=0,049; OR=1,3). Для популяции башкир, в генофонде которых значительную долю составляет монголоидный компонент, ассоциации полиморфных вариантов исследованных локусов с БП не выявлены. 83 В результате данного фармакогенетического исследования по изучению роли полиморфных участков генов DISC1(rs3737597), PRSS16 (6p21.3-22.1), локализованного в области главного комплекса гистосовместимости 1 MHC1 (rs13219354), RELN (rs7341475), ZNF804A (rs1344706), PLXNA2 (rs1327175), GRIN2B (rs1805502, rs34315573, rs1805247, rs1805476, rs1805482, rs7301328), RGS2 (rs2746073, rs2746072, rs3767488, rs4606, rs2746071), SLC18A1(rs2270641), CHRNA7 (rs3826029), APBA2 (rs8040932) в формировании ответа на типичные нейролептики (ТН) и развитии побочных эффектов, вызванных этими препаратами у больных с первым эпизодом шизофрении (ПЭШ) были выявлены генетические маркеры эффективности ТН в отношении позитивной симптоматики (ПС): генотип RGS2*C/*C (p=0,027) по полиморфному локусу rs2746072 гена RGS2 у русских; PLXNA1*G/*G (p=0,037) у русских и татар; в отношении негативной симптоматики (НС): RGS2*C/*C (rs4606) у татар (p=0,018). Генетическими маркерами низкой эффективности терапии шизофрении ТН в отношении ПС являются генотипы: RELN*C/*C у татар (p=0,026); RELN*T/*T (p=0,03); CNRNA7*T/*T (p=0,007) у русских; в отношении психопатологической симптоматики: SLC18A*A/*A (p=0,013) у русских; генотип RGS2*A/*A rs2746071 (p=0,015); GRIN2B*С/*C rs1805502 (p=0,02) у татар; в отношении НС: GRIN2B*С/*C rs1805502 у татар (p=0,011). Генетическим маркером повышенного риска развития экстрапирамидного синдрома (ЭПС) у больных ПЭШ при приеме ТН являются генотипы: RGS2*T/*T rs2746073 (p=0,04), RGS2*C/*C rs4606 (p=0,01), RGS2*A/*A rs2746071 (p=0,024) у русских. Генотип APBA2*T/*T (p=0,02) является генетическим маркером пониженного риска развития ЭПС у татар. Было выявлено, статистически значимое повышение частоты гаплотипа RGS2*G*T*C*C (rs2746071, rs2746073, rs4606, rs3767488) у Респондеров татарской этнической принадлежности (χ2=9,12, p=0,003; OR=0,09, 95%CI 0,01-0,42), являющегося маркером хорошего ответа на ТН у татар. Маркером низкой эффективности ТН является генотип GRIN2B*T/*T (rs34315573), частота которого была статистически значимо выше у русских Нереспондеров (χ2=4,65, Р=0,031). 84 I.4. Доклиническая разработка новых технологий лечения заболеваний мозга РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПРОТОННОЙ И СОЧЕТАННОЙ РАДИОТЕРАПИИ ЗЛОКАЧЕСТВЕННЫХ НОВООБРАЗОВАНИЙ МОЗГА С.В.Акулиничев, В.Н.Асеев, Ю.К.Гаврилов, М.И.Грачев, В.И.Ильин, Д.А.Коконцев, Д.Б.Лазебник Институт ядерных исследований РАН (ИЯИ РАН), Москва Более половины пациентов, страдающих злокачественными заболеваниями мозга, прибегают к различным методам дистанционной радиотерапии. Наиболее распространена т.н. конвенциальная лучевая терапия на пучках фотонов. В этой области в последние годы достигнут большой прогресс за счет развития технологии медицинских ускорителей электронов ведущими западными производителями медицинской техники. Однако конвенциальная радиотерапия показана далеко не всегда, поскольку ее конформность весьма ограничена, а в области мозга точность подведения дозы чрезвычайно важна. Поэтому особые перспективы связаны с протонной лучевой терапией заболеваний мозга в виде самостоятельного лечения или в сочетании с конвенциальной радиотерапией. Протоны обладают важнейшим преимуществом – они останавливаются в заданной точке в тканях, где и выделяют основную часть ионизирующей энергии, разрушающей клетки. Чтобы реализовать эти преимущества протонной терапии необходимо для каждого пациента спланировать облучение и сформировать пучок протонов с использованием целого набора индивидуальных формирующих устройств (коллиматоров, гребенчатых фильтров, болюсов и т.д.) высокой точности. В отчетном году в ИЯИ РАН была продолжена научная работа по развитию технологии протонной терапии и сочетанной дистанционной терапии и получены следующие основные результаты. Завершена разработка нового программного кода МонтеКарло ‘TRACK’ для расчета протонных дозовых распределений в тканях. 85 Были получены и исследованы распределения интенсивности терапевтического пучка протонов, полученные как с помощью ионизационных камер, так и с использованием рентгеновских пленок. Продолжены работы по развитию технологии лучевой терапии на конвенциальных установках ИЯИ РАН (ускоритель электронов СЛ-75). С участием больницы РАН получили высокотехнологичное лучевое лечение 30 человек, из них 12 на ускорителе электронов с использованием инновационных разработок сотрудников ИЯИ РАН: 3D – планирование с использованием томографа, фиксация пациента и т.д. Смонтировано и освоено новое сложное оборудование медицинского назначения: электронный микроскоп Morgagni 268 для исследований радиобиологической эффективности облучения и рентгеновская радиографическая система для контроля положения головы пациента при протонной лучевой терапии. НАПРАВЛЕННЫЙ ПОИСК ИННОВАЦИОННЫХ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ПРЕПАРАТОВ, ПРЕПЯТСТВУЮЩИХ РАЗВИТИЮ ПРОТЕИНОПАТИЙ В МОЗГЕ С.О.Бачурин, И.В.Хританкова, М.С.Кухарский, А.А.Устюгов Институт физиологически активных веществ РАН, Черноголовка Aгрегация потенциально амилоидогенных белков является важным звеном патогенеза многих нейродегенеративных заболеваний (НДЗ). Моделирование различного типа протеинопатий в генетически модифицированных животных способствовало выявлению потенциальных молекулярных мишеней, которые могут быть использобаны для направленной разработки болезнь модифицирующих препаратов и оптимизации тестирования новых соединений на линиях трансгенных мышей, воспроизводящих патофизиолофическую картину соответствующего НДЗ. В ИФАВ РАН выявлен класс оригинальных химических агентов 86 (новые производые гамма-карболинов), способных блокировать развитие протеинопатий. В данном исследовании проведен анализ эффективности нейропротекторного действия двух новых соединений гамма-карболинового ряда в сравнении с охарактеризованным нами ранее препаратом Димебон. В качестве модельной системы использована линия трансгенных мышей tauP301S, в нервной системе которых экспрессируется патогенная форма гиперфосфорилированного белка tau человека. Tau-патия является характерным элементом патогенеза болезни Альцгеймера (БА) и создание препаратов, способных модулировать прогрессию tau-патии, рассматривается в качестве одного из основных направлений при разработке методов патофизиологической терапии БА. Экспериментальные животные хронически получали исследуемые препараты с питьевой водой в концентрации 70 мкг/мл. В инструментальных тестах анализа баланса и координации движений ежемесячно оценивались клинические признаки прогрессии tau-патии, параллельно проводились гистологическое, иммуно-гистохимическое, морфометрическое и биохимическое исследования образцов ткани от экспериментальных и контрольных животных. Было показано, что оба соединения обладают выраженным нейропротекторным эффектом и способны эффективно замедлять развитие tau-патии в трансгенных мышах. При этом количество характерных дистрофических tau-позитивных нейронов в различных отделах спинного мозга животных, получавших препараты, было статистически достоверно ниже, чем у животных контрольной группы. Полученные данные служат весомым основанием для того, чтобы рассматривать производные гамма-карболинового ряда в качестве перспективных соединений для разработки на их основе патогенетической терапии БА. 87 РАЗРАБОТКА ИННОВАЦИОННОГО ЛЕКАРСТВЕННОГО СРЕДСТВА НА ОСНОВЕ ПЕПТОЛИПИНОВ ДЛЯ БОРЬБЫ С НЕЙРОДЕГЕНЕРАТИВНЫМИ ПРОЦЕССАМИ В.В. Безуглов1), Н.М. Грецкая1), М.Ю. Бобров1), М.Г. Акимов1), И.В.Серков2), Л.А. Андреева3), К.В. Шевченко3), Н.Ф. Мясоедов3) Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН, Москва 2) Институт физиологически активных веществ РАН, Черноголовка 3) Институт молекулярной генетики РАН, Москва 1) Проект 2012 г. направлен на разработку новых технологий создания гибридных мультифункциональных лекарственных препаратов, отличающихся комплексным воздействием на различные звенья патологического процесса благодаря наличию пептидного и липидного компонентов со своими механизмами нейрозащитного эффекта, для борьбы с нейродегенеративными процессами, которые сопровождают многие заболевания мозга. В качестве липидного компонента выбраны простамиды – амиды простагландина E2 (PGE2) с этаноламином (EA), а также с глицином (Gly), гамма-аминомасляной кислотой (GABA) и тирамином (TA). Указанные соединения были синтезированы и их нейрозащитное действие изучено в модели глутаматной токсичности на гранулярных нейронах мозжечка крысы. Среди исследуемых соединений простамид PGE2-EA оказывал выраженный защитный эффект, который при концентрации 2 мкМ достигал 50 % выживших клеток по сравнению с контролем, а при 5 мкМ – 100 %. Активность простамидов в этом тесте убывала в ряду: PGE2-EA < PGE2-Gly < PGE2-TA < PGE2-GABA. PGE2-EA также был наиболее активен в модели К+ – депривации, которая применима для гранулярных нейронов мозга, нуждающихся в повышенной концентрации ионов К+ (25 мМ), а понижение концентрации ионов К+ вызывает апоптоз в данной культуре клеток. PGE2-EA проявлял выраженный защитный эффект в интервале концентраций 0.1–1 мкМ (максимальный эффект 77 % выживших клеток наблюдали при концентрации 1 мкМ). Ни один из простамидов не оказывал токсического действия на интактную культуру нейронов. Таким 88 образом, для построения гибридных молекул на основе простамидов и пептидов в качестве липидного компонента целесообразно использовать PGE2-EA. Однако таким компонентом могут быть также PGE2-Gly и PGE2-TA. Пептиды для структуры пептолипина из семейства глипролинов отобраны на основании данных об их потенциальном нейрозащитном действии. Использованы дипептиды: Gly-Pro и Pro-Gly и трипептиды: GlyPro-Gly-и Pro Gly-Pro. Пептиды и простамид соединяли без дополнительной молекулярной вставки с образованием карбаматной группы. Были испробованы различные варианты синтеза и подобраны оптимальные реагенты. В качестве модельного соединения и, одновременно, вещества сравнения были синтезированы аминокислотные и пептидильные производные анандамида (этаноламида арахидоновой кислоты), который также проявляет умеренное нейрозащитное действие. Сложность синтеза производных простамида заключается в наличии в его молекуле кроме первичной гидроксильной группы ещё двух вторичных гидроксильных групп, одна из которых (аллильная) обладает повышенной реакционной способностью. В качестве возможного третьего компонента гибридной молекулы предполагалось использовать генератор оксида азота в виде органического нитрата. Для этой цели были синтезированы нитросерин и нитротреонин и впервые получены их BOC-производные, пригодные для пептидного синтеза. Разработаны конструкции, в которых нитросерин и нитротреонин будут выполнять функцию своеобразного линкера, соединяющего простамид и пептид. Подобные структуры не имеют аналогов. ФОТОХИМИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ АКТИНОМИЦИНОВ В КЛЕТКАХ Н.Л. Векшин Институт биофизики клетки РАН, Пущино В данной работе на примере природного антибиотика актиномицина Д (АМД) и его флуоресцирующего аналога 7-аминоактиномицина Д (7ААМД) показано, что световое облучение 89 вызывает деструкцию модельных опухолевых клетках HeLa. С помощью оптической микроскопии и цифровой фотосъемки было зарегистрировано, что АМД (или его комплекс с кофеином) при 20 0С сорбируется на плазматической мембране клеток HeLa в течение первых 10 минут и затем медленно проникает внутрь клеток. АМД в комплексе с ДНК обладает фотодинамической активностью: акцептирует с ДНК электрон, что приводит к генерации свободных радикалов. При связывании с ДНК фотохимическая активность 7ААМД повышается, что может быть использовано в фотодинамической терапии. Наиболее фотохимически активным был комплекс с фрагментированной тимусной ДНК, а наименее – с плазмидой pGEM3Zf(+). Оказалось, что АМД сенсибилизиует фотодеструкцию клеток HeLa. Без антибиотика при облучении светом (450-вт ксеноновая лампа с тепловым фильтром) в течение 5 минут повреждается и разрушается 20 % клеток, а с АМД – 60 %. Повреждение и разрушение клеток без антибиотика вызвано фотосенсибилизацией внутриклеточных хромофоров. Клетки HeLa, прокрасившиеся антибиотиком, фотосенсибилизируются теми молекулами АМД, которые «налипли» снаружи, и теми, которые проникли внутрь. Можно предположить несколько механизмов наблюдаемой фотодеструкции клеток HeLa. Во-первых, фотодеструкция может осуществляться за счёт сильного внутриклеточного неравновесного теплового нагрева, возникающего при поглощении квантов света молекулами АМД, накопившимися внутри клеток. Во-вторых, фотодеструкция может происходить путем фотохимических реакций фотовозбужденных (триплетных) молекул антибиотика с клеточными мембранами, органеллами и ДНК. В-третьих, нельзя исключить роль перекисного окисления мембранных липидов, индуцируемого синглетным кислородом (генерируемым триплетным АМД). Оказалось также, что эквимолярный комплекс АМД с кофеином легко проникает в делящиеся клетки (а сам АМД проникает хуже). Поэтому блокирующее действие таких комплексов на опухолевые клетки хорошо выражено. Причем перераспределение антибиотика к ДНК в ходе диссоциации комплексов АМД / кофеин обусловлено как большей прочностью комплексов АМД / ДНК, так и наличием в 90 ДНК большого количества мест связывания. При введении комплексов, состоящих из АМД, кофеина и олигонуклеотида HP1, мышам с саркомой продолжительность жизни увеличивалась вдвое. Для доставки гетероциклических антибиотиков, в частности актиномицинов, к ДНК раковых клеток был предложен способ с использованием фармакосом – частиц диаметром 1–10 нанометров, состоящих из антибиотика, одноцепочечного шпилечного олигонуклеотида и кластера кофеина. В фармакосомах обеспечивается защита антибиотика от сорбции на стенках кровеносных капилляров и при этом увеличивается его проникновение в опухолевые клетки. ЧРЕCКОЖНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СТИМУЛЯЦИЯ СПИННОГО МОЗГА: НОВЫЙ НЕИНВАЗИВНЫЙ СПОСОБ РЕГУЛЯЦИИ ЛОКОМОТОРНОЙ ФУНКЦИИ Ю.П. Герасименко1), Т.Р. Мошонкина1), Н.А. Щербакова1), А.А.Савохин1), Р.М.Городничев2) Институт физиологии им. И.П. Павлова Российской академии наук, Санкт-Петербург 2) Великолукская государственная академия физической культуры и спорта, Великие Луки 1) Нейронные спинальные локомоторные сети-генераторы шагательных движений (ГШД), локализованные в шейном и поясничном утолщениях, способны продуцировать шагательный паттерн в отсутствие супраспинальных влияний. В норме ГШД регулируются структурами головного мозга, однако в случае нарушения связей между головным и спинным мозгом, происходящего в результате травматических поражений спинного мозга, ГШД могут быть активированы различными способами стимуляции спинного мозга. Актуальной задачей для разработки эффективных методик нейрореабилитации локомоторных функций пациентов с вертебро-спинальной патологией является поиск новых 91 неинвазивных способов стимуляции спинного мозга, вызывающих запуск ГШД. В работе предлагается новый способ активации ГШД человека с помощью чрескожной электрической стимуляции спинного мозга (ЧССМ). В основе этого способа лежат результаты наших исследований [Герасименко и др., 2007, 2010], показавших, что однократное накожное приложение электрического стимула в области T11-T12 позвонков у здоровых испытуемых вызывает моносинаптические рефлексы в проксимальных и дистальных мышцах ног, и у пациентов с клинически полным (ASIA A) поражением спинного мозга. Эксперименты, выполненные на здоровых испытуемых, показали, что при ЧССМ в области Т11 и Т12 грудных позвонков с частотами 5–40 Гц вызываются шагательные движения нижних конечностей в условиях внешней вывески ног в горизонтальной плоскости. Конструктивная особенность используемого электростимулятора, генерирующего биполярные импульсы, заполненные несущей высокой частотой, позволила безболезненно стимулировать спинной мозг, и вызывать непроизвольные шагательные движения. Проведены сравнительные исследования эффективности ЧССМ шейного, грудного и поясничного отделов спинного мозга и одновременной межсегментарной стимуляции C5, T11, L2 отделов для активации локомоторной функции. Одновременная мультисегментарная ЧССМ увеличивает амплитуду движений в суставах по сравнению с любой из исследованных одиночных стимуляций; происходит не линейное сложение эффектов каждой из одиночных стимуляций, а преумножение результатов, синергия. Мультисегментарная стимуляция вовлекает голеностопный сустав в движение с большей вероятностью, чем любая из одиночных стимуляций, а стимуляция трех отделов – с большей вероятностью, чем стимуляция двух отделов. Результаты экспериментов на спинальных пациентах показали, что мультисегментарная одновременная стимуляция облегчает осуществление у пациента пассивно-принудительных шагательных движений. 92 ИНТРАНАЗАЛЬНОЕ ВВЕДЕНИЕ ГЕНОИНЖЕНЕРНОГО ОСНОВНОГО СТРЕССОВОГО БЕЛКА ЧЕЛОВЕКА (БТШ70) ПРЕПЯТСТВУЕТ РАЗВИТИЮ ПРИЗНАКОВ БОЛЕЗНИ АЛЬЦГЕЙМЕРА У ТРАНСГЕННЫХ 5ХFAD МЫШЕЙ М.Б. Евгеньев1,2), Н.В. Бобкова 1), А.Н. Самохин1), И.В. Нестерова1), И.Ю. Александрова1), М.М. Юринская1), Н.Н. Нинкина3), Д.Г.Гарбуз2), В.А. Комарова1), Д.Д. Хухарева1), Н.И. Медвинская1) Институт биофизики клетки РАН, Пущино Институт молекулярной биологии РАН, Москва 3) Институт физиологически активных веществ РАН, Черноголовка 1) 2) Несмотря на огромные финансовые вложения в исследование и симптоматическое лечение болезнь Альцгеймера (БА) остается тяжелейшим неизлечимым недугом со смертельным исходом и является социально-значимым заболеванием. Известно, что олигомерная форма βА играет ключевую роль в развитии БА, поэтому активно ведется поиск соединений, препятствующих олигомеризации βА. Особое внимание в этой связи привлекают эндогенные шапероны такие как БТШ70. Ранее на мышах с удалёнными обонятельными луковицами, являющимися моделью спорадической формы БА, мы показали, что интраназальное введение чистого человеческого БТШ70 после бульбэтомии имеет достоверный защитный эффект и снижает проявление ряда симптомов, сходных с таковыми наблюдаемыми при БА. Однако существенным недостатком использованной модели является отсутствие амилоидных бляшек, которые являются основным диагностическим показателем БА. Исходя из этого мы провели опыты с использованием чистого нарабатываемого в нашей лаборатории человеческого БТШ70 на трансгенныx мышax, известныx под условным названием 5хFAD (тройнaя мутация APP и двойная мутация пресенилина). У мышей этой линии амилоидные бляшки регистрируются в различных отделах головного мозга молодых животных, начиная уже с двухмесячного возраста. Более того, по мере накопления патогенных включений прогрессируют признаки нарушения когнитивной функции и поведения. На первом этапе работы с использованием Alexa-меченого человеческого 93 БТШ70 мы показали, что после введения экзогенный БТШ70 обнаруживается в нейронах гиппокампа и других областей мозга, поражаемых обычно при БА. Исследования памяти с использованием водного лабиринта Морриса показали, что хроническое интраназальное введение БТШ70 препятствует ухудшению памяти у трансгенных животных. Более того, введение БТШ70 приводит к достоверному снижению количества амилоидных бляшек у трансгенных животных в гиппокампе и коре головного мозга, то есть районах играющих важную роль в обучении и памяти. ИССЛЕДОВАНИЕ ФАРМАКОКИНЕТИКИ И ФАРМАКОДИНАМИКИ НЕЙРОПРОТЕКТОРНОГО ПЕПТИДА HLDF-6 С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РАВНОМЕРНО МЕЧЕННЫХ ИЗОТОПАМИ ВОДОРОДА СОЕДИНЕНИЙ Ю.А. Золотарев1), Г.И. Ковалёв2), А.К. Дадаян1), В.С. Козик1), Е.А.Кондрахин2), Е.В. Васильева2), И.В. Назимов3), И.Л. Родионов3), Р.Н. Зиганшин3), В.М. Липкин3) Институт молекулярной генетики РАН, Москва ФГБУ «НИИ фармакологии имени В.В. Закусова» РАМН, Москва 3) Институт биоорганической химии им. М.М. Шемякина и Ю.А.Овчинникова РАН 1) 2) Объектом данного исследования явился новый химикотерапевтический препарат ноотропного и нейропротекторного действия на основе пептида HLDF-6. Шестичленный пептид HLDF6 (TGENHR) является фрагментом фактора дифференцировки, полностью воспроизводящим дифференцирующую активность полноразмерного фактора HLDF. Пептид HLDF-6 обладает широким спектром ноотропной и нейропротекторной активности (Костанян и др., 2006). Препарат предназначен для профилактики и лечения цереброваскулярных (инсульта, эцефалопатии) и нейродегенеративных заболеваний (болезни Альцгеймера и болезни Паркинсона). В проекте разрабатывается новый подход в фармакокинетике и фармакодинамике пептидов, основанный на 94 использовании равномерно меченных тритием и дейтерием соединений, на примере пептидного препарата HLDF-6. Равномерно меченные дейтерием и тритием препараты пептида HLDF-6, содержащие изотопную метку во всех аминокислотных остатках, были получены с использованием реакции высокотемпературного твердофазного каталитического изотопного обмена (Zolotarev et al., 2010). Для пептида HLDF-6 показана высокая устойчивость к действию пептидаз. При этом показано, что амидная форма значительно устойчивее незащищенной формы пептида к действию пептидаз плазмы крови крысы. Проведена предварительная работа по поиску первичной мишени пептида HLDF-6 и анализ механизма ноотропной активности этого нового лекарственного препарата. Для этого было исследовано изменение рецепторных характеристик мозга ex vivo при его субхроническом системном введении в условиях когнитивного дефицита (Ковалёв и Фирстова, 2010). Для моделирования когнитивного дефицита использовали мышей инбредных линий BALB/c и С57BL/6 (контроль). После 5-кратного системного введения гептапептида HLDF-6 в ежедневной дозе 100 мкг/кг уровень эффективности исследовательского поведения и величина плотности мест связывания [G-3Н]MK-801 с NMDAрецепторами в гиппокампе мышей BALB/c значительно увеличились, достигая значений в контрольной группе (C57BL/6), относительно которой препарат был неэффективен. Таким образом, специфическая ноотропная активность пептида связана с воздействием на глутаматергическую систему. ИССЛЕДОВАНИЕ ФУНКЦИИ ГЛИКОЛИТИЧЕСКОГО ФЕРМЕНТА ГЛИЦЕРАЛЬДЕГИД-3- ФОСФАТДЕГИДРОГЕНАЗЫ В ПАТОГЕНЕЗЕ РАСПРОСТРАНЕННЫХ НЕЙРОДЕГЕНЕРАТИВНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ Б.А.Маргулис1), В.Ф.Лазарев1), Е.Ю.Комарова1), И.Д.Столяров2), И.В.Гужова1) ФГБУН Институт цитологии РАН, Санкт-Петербург ФГБУН Институт мозга человека РАН, Санкт-Петербург 1) 2) Патогенез многих нейродегенеративных патологий, включая болезнь Альцгеймера, болезнь Хантингтона, амиотрофный боковой 95 склероз и другие, связан с образованием в клетках мозга или вблизи их агрегатов мутантных белков, которые напрямую или через определенные медиаторы, например свободные радикалы, могут убивать большие группы нейронов. В образовании агрегатов принимают участие другие клеточные белки, одним из которых по нашим данным является фермент глицеральдегид-3-фосфат дегидрогеназа, ГАФД (Guzhova et al., Hum. Mol. Gen., 20: 39533963, 2011). Для подтверждения важности ГАФД как ключевого белка в процессе агрегации на начальном этапе мы получили поликлональные антитела к ферменту и показали их специфичность в тесте иммуноферментного анализа и иммуноблоттинга. Параллельно этой работе проводилось накопление образцов для анализа ГАФД, взятых от пациентов петербургских клиник. Эта деятельность продолжается, и в настоящее время в нашей коллекции имеется более 25 проб спинно-мозговой жидкости (СМЖ); анализ образцов на присутствие в них ГАФД начнется, когда в коллекции будет не менее 50 проб. В совместной работе с сотрудниками Института экспериментальной медицины РАМН и Института мозга человека РАН получено более 60 образцов СМЖ от животных моделей рассеянного склероза (РС), болезни Альцгеймера (БА) и болезни Паркинсона (БП). По данным анализа в пробах от моделей РС и, в особенности, БА имеется ГАФД в концентрации 2-6 мкг/мл; существенно, что в такой концентрации молекулы фермента могут формировать агрегаты. Это подтверждает правильность нашего предположения. В течение всего срока действия проекта продолжалось изучение механизмов сборки агрегатов на базе комплекса ГАФД – мутантный белок (задачи 3 и 4 проекта). Были получены препараты ГАФД и первого экзона белка хантингтина, содержащего последовательность из 58 глутаминов (Q58 – мутантная форма), либо 23 глутаминов (Q23 – контрольный вариант). Комплекс белков подвергали исследованию с помощью динамического светорассеяния и атомно-силовой микроскопии. Результаты этой работы показывают, что ГАФД и Q58 агрегируют сами по себе, но количество нерастворимого материала с добавлением сшивающего фермента, трансглутаминазы, возрастает почти в 2 раза. Таким образом, удалось не только доказать значимость ГАФД в агрегации мутантного хантингтина, но и сформировать новую тест-систему 96 для скрининга малых молекул, способных разрушить указанный выше комплекс и препятствовать процессу агрегации. По материалам исследований в редакцию журнала Acta Naturae отправлена статья, а некоторые результаты вошли в диссертационную работу одного из участников проекта. РАЗРАБОТКА НОВОГО ПОДХОДА К ТЕРАПИИ БОЛЕЗНИ АЛЬЦГЕЙМЕРА: АКТИВАЦИЯ ЭНДОКАННАБИНОИДНОЙ СИСТЕМЫ Е.А. Муганцева1), В.Ф. Кичигина1), Р.Я. Гордон2), М.А. Тимченко1), М.В. Молчанов1), С.И. Паскевич1), Л.В. Шубина1) Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН, Пущино 2) Институт биофизики клетки РАН, Пущино 1) Изучение механизмов развития, а также разработка подходов для терапии нейродегенеративных заболеваний головного мозга являются важной фундаментальной проблемой нейрофизиологии и медицины. Разработка новых методов терапии этих нейродегенеративных заболеваний остается крайне актуальной научной задачей. Одним из разрабатываемых подходов является стимуляция возможностей мозга к саморегуляции и восстановлению функций путем активации работы гомеостатических систем мозга. Эндоканнабиноидная система, в частности, представляет собой часть комплексной системы естественных саморегуляторных процессов в центральной нервной системе. Использование такого подхода позволит избежать вредных системных влияний на весь организм. Нами был показан паттерн электрофизиологических нарушений, вызываемых токсическим действие бета-амилоидного пептида. Аβ25-35 вызывал депрессию низкочастотных тета–осцилляций (5-7 Гц) в дорзальном гиппокампе и фронтальной коре через неделю после в/ж введения Аβ25-35, которая сохранялась в течении месяца. Коэффициент корререляции в среднем снижался до 60 % у 97 взрослых и до 30 % у старых животных. Эти изменения сопровожались ухудшением пространственной памяти. Одним из перспективных методов исследования нейродегенеративных заболеваний является метод ЯМР, который позволяет обнаружить и количественно определить одновременно множество компонентов, в том числе важнейшие метаболиты. Нами этот метод был применен для оценки влияния введенного бета амилоидного пептида на метаболитный профиль животных. Сравнительный анализ показал, что у животных с моделированной болезнью Альцгеймера основные различия в концентрациях метаболитов по сравнению с контрольными, по всей видимости, обусловлены нарушением энергетического метаболизма. В гиппокампе наблюдалось снижение содержания AТФ и повышение уровня лактата, что, вероятно, связано с активацией анаэробного гликолиза. В спинномозговой жидкости (СМЖ) падал уровень глюкозы и участвующих в ее метаболизме пирувата и креатинина. Наблюдался рост аскорбиновой кислоты в СМЖ. Падение уровня N-ацетиласпартата в коре и повышенное содержание глутамата в гиппокампе, по-видимому, свидетельствует о разрушении нейронов. Таким образом, метод ЯМР позволяет детектировать изменения в СМЖ и тканях мозга, вызванные нейротоксичными агентами, и является перспективным для исследования нейродегенеративных заболеваний. Следующим этапом будет изучение метаболитного профиля после активации ЭКС на модели бета-амилоидной токсичности. Гистологические исследования показали значительное снижение количества морфологически интактных нейронов в гиппокампе после введения бета амилоидного пептида.. Проводилась оценка влияния введения этого агента на нейроны полей СА1 и СА3 гиппокампа. После активации эндоканнабиноидной системы количество нейронов в гиппокампе было близко к контрольному у части подопытных животных. Требуется дальнейшее исследование состояния нервной ткани при совместном введении бета-амилоида и активаторов ЭКС. 98 ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАЩИТНЫХ ЭФФЕКТОВ НОВЫХ ИНДУКТОРОВ ШАПЕРОНОВ НА МОДЕЛЯХ ДОКЛИНИЧЕСКОЙ И КЛИНИЧЕСКОЙ СТАДИЙ БОЛЕЗНИ ПАРКИНСОНА Ю.Ф. Пастухов1), И.В. Екимова1), В.В. Коржова1), В.В. Чернышев1), С.Г. Полоник3), К.А. Худик1), А.Ю. Чеснокова1), И.В. Гужова2) Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН, Санкт-Петербург 2) Институт цитологии РАН, Санкт-Петербург 3) Тихоокеанский институт биоорганической химии ДВО РАН, Владивосток 1) Накопление в клетках аномальных токсичных белков в результате ослабления функции шаперонной и убиквитинпротеасомной системы рассматривается как один из ключевых механизмов старения и развития нейродегенеративных заболеваний. Ранее нами впервые созданы модели ранней и пролонгированной доклинической и клинической стадий болезни Паркинсона (БП) у крыс Вистар на основе умеренного и глубокого снижения протеасомной функции специфическим ингибитором лактацистином. При использовании поведенческих, электрофизиологических и иммуногистохимических методик (включая иммуноблотинг и конфокальную микроскопию) показано, что модель пролонгированной доклинической стадии характеризуется: 1) потерей менее трети дофамин-(ДА)-ергических нейронов компактной части черной субстанции (кчЧС), 2) отсутствием нарушений моторного поведения, 3) сохранением уровня тирозингидроксилазы (ТГ), 4) возрастанием уровня индуцибельного Heat Shock Protein 70 kDa (Hsp70i) в выживших нейронах кчЧС, и 5) увеличением быстрого сна, как немоторного признака. Для модели пролонгированной клинической стадии характерны: 1) потеря более 60% ДА-ергических нейронов кчЧСи их аксонов в стриатуме, 2) нарушения моторного поведения (тонкой моторики), 3) снижение уровней ТГ и везикулярного транспортера моноаминов (ВТМА), 4) падение уровня Hsp70i в нейронах кчЧС и 5) тенденция к уменьшению быстрого сна. На основании 99 полученных данных высказаны гипотезы [Пастухов и др., 2010– 2013]: а) об изменениях характеристик быстрого сна как симптоме, отражающем состояние протективных резервов нигростриатной системы на разных этапах развития БП; б) о возможности использования этого симптома вместе с другими маркерами для ранней диагностики БП у человека. Особое внимание мы обратили на то, что при ослаблении функции УПС выживают нейроны с высоким уровнем Hsp70i. Ранее нами были выявлены защитные свойства Hsp70i в моделях стресса, тревоги, нарушений сна, лихорадки, сепсиса, эпилепсии и болезни Гентингтона [Ekimova et al., 2010; Пастухов и др., 2010б и др.]. Проведенная в 2010–2011 гг. оценка защитных эффектов ряда индукторов шаперонов позволила приступить к решению наиболее важной задачи проекта – поиску способов замедления нейродегенеративного процесса. С этой целью использован новый препарат U-133 (в основе эхинохром, пигмент морских ежей), повышающий уровни Hsp70i и его ко-шаперона Hdj1 и выживание клеток после стрессовых и цитотоксических факторов [Еременко и др., 2010]. Установлено, что системное введение U-133 препятствует проявлению признаков модели пролонгированной клинической стадии БП: 1) потеря ДАергических нейронов кчЧС и их терминалей в стриатуме сопоставима с пролонгированной доклинической стадией, 2) нарушения моторного поведения отсутствуют, 3) уровень ТГ не снижается, 4) уровни ВТМА и Hsp70i даже повышаются по сравнению с контролем. По совокупности показателей U-133 предотвращает переход нейродегенеративного процесса из доклинической в клиническую стадию БП. Полученные данные могут служить основанием для апробации в клинике ряда известных и новых лекарственных средств, повышающих уровень Hsp70 или активности системы шаперонов в мозге, с целью разработки новой стратегии превентивного лечения БП. В перспективе разработка терапевтической стратегии должна быть направлена не столько на облегчение симптомов, сколько на предотвращение лежащих в основе патогенеза БП неправильной укладки белков, накопления их токсичных олигомеров и связанной с этим гибели нейронов в ЧС и других структурах мозга. 100 ФУЛЛЕРЕНЫ С60 ДЛЯ РАЗРАБОТКИ ТЕРАПИИ БОЛЕЗНИ АЛЬЦГЕЙМЕРА: СРАВНЕНИЕ С ЛЕКАРСТВАМИ, ПРИМЕНЯЕМЫМИ В КЛИНИКЕ И.Я. Подольский1), Р.Я. Гордон2), Е.Г. Макарова 1), А.АДеев1), В.В.Воробьев2), О.А. Мишулина3), В.В. Жунина4) Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН, Пущино 2) Институт биофизики клетки РАН, Пущино 3) Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ, Москва 4) Больница с поликлиникой ПНЦ РАН, Пущино 1) Одним из главных направлений разработки лекарств для профилактики и лечения болезни Альцгеймера (БА) является антиамилоидная терапия. Ранее в опытах in vitro методом электронной микроскопии нами было обнаружено, что фуллерен С60 предупреждал образование агрегированных бета-амилоидов и разрушал их до протофибрилл (Podolski et al., 2007). Недавно мы показали, что внутригиппокампальная микроинъекция гидратированного фуллерена полностью предупреждала нарушения пространственной и эпизодической памяти, вызванные внутригиппокампальной инъекцией Аβ1-42 (1,6 нмоль/1 мкл) у крыс. После однократной инъекция в низкой концентрации (0,46 нмоль/1мкл) фуллерен предупреждал нарушения памяти у всех исследованных крыс. Этот эффект наблюдался в течение 1,5 месяцев (Макарова, 2012). Мы сравнили влияние фуллерена С60 и нейромедина на нейротоксичность, вызванную внутригиппокампальным введением агрегированного Аβ1-42. Нейромедин – игибитор ацетилхолинэстеразы и блокатор калиевых каналов. применяется при лечении БА и ряда других неврологических заболеваний. Внутригиппокампальное введение нейромедина в концентрации 1 ммоль/1 мкл оказывало на бета-амилоидную нейротоксичность значительно более слабое влияние, чем фуллерен; у 5 из 10 крыс нейромедин не предупреждал нарушение памяти, вызванные Аβ1-42. 101 Каков механизм нейропротекторного действия фуллерена на модели, вызванной агрегрованным бета-амилоидом? Химически немодифицированный фуллерен С60 оказывает сильное антиамилоидное действие (Podolski et al., 2007; Bobylev et al., 2011; Бобылев и др. 2012). В опытах на срезах гиппокампа мы показали, что фуллерен в низкой концентрации значительно повышал амплитуду популяционного спайка пирамидных нейрон поля СА1 гиппокампа (Кордонец и др., 2008). В новой работе мы обнаружили, что внутригиппокампальная микроинъеция фуллерена значительно тормозила накопление бета-амилоида, предотвращала нарушение белоксинтезирующей активности и подавляла нейродегенерацию пирамидных нейронов гиппокампа, вызванные внутригиппокампальной инъекцией Аβ1-42 (Makarova, Gordon, Podolski, 2012). Интересно обратить внимание, что после микроинъекции Аβ1-42 в поле СА1 гиппокмпа через 1,5 месяца более сильной дегенерации подвергались нейроны поля СА3. Через 2 недели после микроинъекции Аβ1-42 наблюдалось защитное действие фуллерена и нейромедина на нейроны в полей СА1 и СА3. Однако через 1.5 месяца только фуллерен предупреждал дегенерацию пирамидных нейронов. Мы предполагаем, что антиамилоидное действие вносит существенный вклад в сильное нейропротекторное действие фуллерена С60 на моделях БА. Но это только один из механизмов активности фуллерена. Другие возможные клеточные и молекулярные мишени действия С60 еще не изучены, и в этом мы видим главную задачу будущих исследований. 102 ПРЕВЕНТИВНАЯ ТЕРАПИЯ НЕЙРОИНФЕКЦИЙ: СОЗДАНИЕ ПРОТИВОМЕНИНГОКОККОВОЙ ПОЛИВАКЦИНЫ ПРИНЦИПИАЛЬНО НОВОГО ТИПА НА ОСНОВЕ IGA1 ПРОТЕАЗЫ – ОСНОВНОГО ФАКТОРА ВИРУЛЕНТНОСТИ ПАТОГЕННЫХ МИКРООРГАНИЗМОВ Л.Д. Румш1), А.П. Аллилуев2), Л.С. Жигис1), А.А. Зинченко!), О.В.Котельникова1), О.В. Серова1) 1) ФГБУН Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН 2) ГФБОУ ВПО Российский университет дружбы народов (медицинский факультет) Работа по созданию вакцины против менингококков серогруппы В является весьма актуальной задачей из-за ее отсутствия в практике мирового здравоохранения. Вакцины против менингококка серогрупп A, C, Y, W135 производят на основе капсульных полисахаридов, однако полисахарид менингококка серогруппы В не может быть использован в качестве вакцины из-за полиморфизма клеточных маркеров циркулирующих штаммов менингококка. Возбудители целого ряда инфекций (N. meningitidis, N. gonorrhoeae, St. oralis, St. sanguis, St. mitis.) секретируют фермент – IgA1 протеазу, которая является одним из факторов их патогенности. Высокая структурная гомология IgA1 протеаз позволяет утверждать, что вакцина, сконструированная на основе данного фермента, будет эффективной для всех указанных выше инфекций. Ранее нами было показано, что нативная IgA1 протеаза менингококка защищает мышей от заражения высоко вирулентными штаммами менингококков серогрупп А, В и С. В настоящей работе методами генной инженерии были созданы конструкции рекомбинантной плазмидной ДНК, созданы штаммы, продуцирующие в виде телец включения ферментативно активные и мутантные формы рекомбинантной IgA1 протеазы. Разработаны методы получения, выделения и очистки рекомбинантных белков. Проведено сравнительное изучение протеолитической и 103 иммуногенной активности полученных образцов активной и мутантной форм IgA1 протеазы. Активность и специфичность полученных препаратов была показана методом ИФА в опытах по выявлению IgA1 в сыворотках здоровых доноров и больных бактериальным менингитом, а также в сыворотках мышей, иммунизированных препаратами IgA1 протеазы. Показана высокая иммуногенность препаратов IgA1 протеазы по нарастанию специфических антител в сыворотке крови мышей. Уровень антител после вторичной иммунизации был существенно выше, чем после первичной (1:20 000 и 1:2 560 соответственно), что свидетельствовало о формировании иммунологической памяти у иммунизированных животных. Протективную активность полученных препаратов оценивали по уровню защиты в отношении менингококков серогрупп А, В и С на модели заражения мышей живыми вирулентными штаммами этих микробов. В зависимости от серогруппы, уровень защиты составлял 40–60 % по сравнению с этим показателем для не иммунизированных мышей. ПОИСКИ ПОДХОДОВ К КОРРЕКЦИИ ДЕГЕНЕРАТИВНЫХ ИЗМЕНЕНИЙ В СПИННОМ МОЗГЕ НА БИОЛОГИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ БОКОВОГО АМИОТРОФИЧЕСКОГО СКЛЕРОЗА Н.М. Фокина, Б.С. Шенкман ГНЦ РФ – Институт медико-биологических проблем РАН Поиски фармакологических подходов к коррекции нейродегенеративных заболеваний спинного мозга и мышц в последние годы привели к интенсивному исследованию влияния тканевых ростовых факторов и их компонентов на изменения мотонейронов и волокон скелетных мышц как у человека, так и с использованием биологических моделей. Одним из таких перспективных средств считают Е-пептидный домен механозависимого фактора роста (MGF). Целью нашего исследования был анализ действия белкового препарата Е-пептида при внутримышечном введении на мотонейроны спинного мозга мутантных мышей, представляющих собой модель 104 амиотрофического бокового склероза, на структуру спинальных мотонейронов. В эксперименте использовали мышей линии SODG93А в возрасте 2,0–2,5 месяца (n=17, 9 самцов и 8 самок. Животные были случайным образом разделены на две группы. В контрольной группе было 4 самца и 4 самки (средняя масса при забое составила 22,3 ± 1,3 г), в опытной группе 5 самцов и 4 самки (средняя масса при забое составила 23,5 ± 1,4 г). Е-пептид вводили в форме раствора в фосфатно-солевом буфере (PBS) концентрацией 1,5 г/л (15 мкг Е-пептида в 10 мкл PBS), по 10 мкл в правую и левую m. gastrocnemius medialis с интервалом в 7 дней. Животным контрольной группы в соответствующие мышцы одновременно вводили по 10 мкл PBS. Срезы, полученные в контрольной группе, характеризовались выраженной неоднородностью: у одного и того же животного встречались срезы с довольно большим количеством мотонейронов в передних рогах спинного мозга и срезы, на которых мотонейроны практически отсутствовали или были единичными, в ряде случаев наблюдалась асимметрия между правыми и левыми передними рогами одного и того же среза. Срезы, полученные у животных, которым вводился Е-пептид, были более однородными и содержали примерно одинаковое количество более крупных мотонейронов. На первом этапе было проанализировано общее количество мотонейронов с нормальной морфологической структурой на 10 случайно отобранных срезах, окрашенных по Нисслю (на 5 срезах анализировали левые передние рога, на 5 – правые), у каждого животного и в среднем по группе. При подсчете учитывали только крупные мотонейроны (около 20 мкм в диаметре) полигональной формы с четко видимыми ядром и ядрышками и интенсивно окрашенной цитоплазмой. В контрольной группе среднее количество таких мотонейронов составило 55±6. В группе с введением Е-пептида среднее количество таких мотонейронов оказалось чуть выше и составило 69±9. На следующем этапе была измерена площадь сомы мотонейронов с нормальной морфологической структурой на 10 случайно отобранных срезах. В контрольной группе площадь сомы мотонейронов составила 6903±961 мкм2. В группе с введением Е-пептида площадь сомы мотонейронов оказалась существенно больше и составила 10043±380 мкм2 (р<0,05). В настоящем исследовании впервые удалось получить предварительные результаты, свидетельствующие 105 о повышении жизнеспособности мотонейронов спинного мозга у животных, являющихся моделью амиотрофического бокового склероза, при внутримышечном введении Е-пептида (производного MGF). Работа выполнена при поддержке Программы Президиума РАН «Фундаментальные науки – медицине» 106 II. ПРОБЛЕМЫ ДИСФУНКЦИЙ ВИСЦЕРАЛЬНЫХ СИСТЕМ II.1. Новые представления об этиологии и патогенезе социально значимых заболеваний, открывающие новые возможности для диагностики и лечения СОЗДАНИЕ НА ОСНОВЕ ДИНИТРОЗИЛЬНЫХ КОМПЛЕКСОВ ЖЕЛЕЗА С ТИОЛАТНЫМИ ЛИГАНДАМИ ЛЕКАРСТВ РАЗНООБРАЗНОГО ТЕРАПЕВТИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ А.Ф.Ванин1), Е.Н.Бургова1), Л.Н.Кубрина1), В.Д.Микоян1), Н.А.Ткачёв1), В.А.Сереженков1), В.И.Капелько2), В.Л.Лакомкин2), А.Б.Шехтер3), Т.Г.Руденко3), А.А.Андреев-Андриевский4), Г.Н.Можокина5), А.Н.Осипов6), В.Ю.Титов6) Институт химической физики им. Н.Н. Семёнова РАН, Москва; 2) Российский кардиологический научно-производственный комплекс Минздрава РФ, Москва; 3) Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова, Москва; 4) Биологический факультет Московского государственного универститета им. М.В.Ломоносова, Москва; 5) Институт фтизиологии и пульмонологии при Первом Московском государственном университете им. И.М. Сеченова, Москва; 6) Российский Национальный исследовательский медицинский институт им. Н.И.Пирогова, Москва. 1) Проведено исследование биомедицинской активности cозданного на основе динитрозильного комплекса железа (ДНКЖ) с глутатионом гипотензивного препарата «Оксаком», разрешённого для испытаний на людях. Показано, что 1.При внутривенном, внутримышечном, подкожном или внутрибрюшинном введении крысам Оксакома в дозе 0,8 микроМ ДНКЖ на кг степень снижения среднего артериального давления у животных в зависимости от способа введения варьировала в 107 следующем порядке: внутривенное введение > внутримышечное или подкожное введение > внутрибрюшинное введение. При ингаляционном или пероральном введении препарата гипотензия не обнаруживалась. При одноразовом внутривенном введении в течение 3 минут препарата пациенту с резко выраженным гипертоническим кризом (260/140 рт.ст.) в дозе 0,2 микроМ ДНКЖ на кг наблюдалось постепенное снижение среднего артериального давления у пациента в течение 30 минут до уровня 125/80 мм рт.ст., которое сохранялось в течение 8 часов. 2. На основе коллагеновой матрицы с включённым в неё ДНКЖ с глутатионом создан препарат, резко ускоряющий заживление кожных ран у животных: снижение времени заживления на 30 и более процентов по сравнению с контролем. Препарат может быть использован как ранозаживляющее средство на людях. 3. ДНКЖ с глутатионом оказывает мощное пенил-эректильное действие в опытах на крысах-самцах, даже при денервации кавернозной ткани пениса. Комплекс может быть использован для создания препарата, снимающего у мужчин эректильую дисфункцию. 4. Оксаком в концентрации 50 микроМ ДНКЖ на литр оказывает цитотоксическое действие на патогенные микобактерии Mycobacteriun tuberculosis. Начаты исследования на животных возможности лечебного действия этого препарата на животных, инфицированных этими микобактериями. 5. Используя сенсорный метод (по тепловыделению в реакции каталазы с различными производными оксида азота) определено содержание этих производных в плазме кровит пациентов при воспалительных условиях. Этот метод позволяет установить наличие воспалительных процессов задолго до их установления имеющимися сейчас средствами. 6. Определена физикохимия ДНКЖ, определяющая их способность выступать в качестве доноров NO и NO+. Последняя лежит в основе их биомедицинского действия. 108 ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СОМАТИЧЕСКИХ КЛЕТОК НИШИ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ ПОДДЕРЖАНИЕ СТВОЛОВЫХ ГЕРМИНАЛЬНЫХ КЛЕТОК В СОСТОЯНИИ ПЛЮРИПОТЕНТНОСТИ В.А.Гвоздев, М.С.Кленов, С.С.Рязанский, А.Д.Столяренко, Е.Ю.Якушев Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт молекулярной генетики Российской академии наук Стволовые клетки зародышевой линии Drosophila являются одним из наиболее хорошо изученных типов стволовых клеток и важной моделью исследования регуляции поведения стволовой клетки in vivo. В яичниках Drosophila герминальные стволовые клетки контактируют с соматическими клетками ниши. Фундаментальные принципы взаимодействий этих двух типов клеток были впервые выявлены у дрозофилы и оказались принципиально одинаковыми у этого модельного объекта и млекопитающих. Ген piwi и кодируемый им белок Piwi дрозофилы, находящийся в клетках ниши, необходим для самообновления герминальных стволовых клеток. Имеются указания на то, что помимо функции в поддержании стволовых клеток, белок Piwi необходим также для делений стволовых клеток, причем эту роль выполняет Piwi, находящийся в самих стволовых клетках. Ортолог Piwi – белок Нiwi экспрессируется в герминальных и опухолевых клетках человека и его сверхэкспрессия коррелирует с опасным прогнозом развития опухоли. В данной работе при помощи конструирования определенных генотипов дрозофил было исследовано, как может влиять на пролиферацию стволовых клеток обнаруженная и охарактеризованная нами мутация в гене piwi (мутация piwiNt), приводящая к образованию укороченного c Nконца белка, лишенного способности транспортироваться в ядро. Обнаружено, что отсутствие ядерной локализации белка Piwi приводило к значительному уменьшению (более чем в 30 раз) скорости пролиферации стволовых клеток. Наши результаты позволяют заключить, что цитоплазматическая форма Piwi 109 неспособна полностью обеспечить пролиферацию стволовых клеток, но достаточна для образования избытка таких клеток и поддержания их в недифференцированном состоянии. Роль ядернолокализованного Piwi в поддержании нормальной частоты делений стволовых клеток может объясняться участием этого белка в репрессии транспозонов, которая осуществляется находящимся в клеточном ядре Piwi в комплексе с короткими piРНК. Активация транспозонов в стволовых клетках, которая, как известно, сопряжена с возникновением двуцепочечных разрывов ДНК, возможно, вызывает активацию системы киназ, контролирующих клеточный цикл. Интересно, что Hiwi может участвовать в подавлении ингибитора циклин-зависимых киназ у человека (Siddiqi et al., 2012). Другая задача проекта состояла в выяснении природы цитоплазматических гранул, содержащих белок Piwi, в клетках ниши стволовых клеток. Такие гранулы предположительно участвуют в генерации сигналов поддержания стволовых клеток. Нам удалось показать, что эти гранулы имеют природу, отличную от так называемых «Yb-телец». Одновременно представляло интерес оценить характер изменения экспрессии микроРНК, поскольку они участвуют в определении судьбы стволовых клеток и дифференцировке. Нам не удалось зарегистрировать заметных изменений пула основной массы микроРНК у мутантов piwiNt. Это показывает, что в яичнике функционирует достаточно жесткий гомеостаз, поддерживающий пул микроРНК, несмотря на генетический стресс, вызванный дерепрессией транспозонов разных семейств. В тоже время было отмечено достаточно сильное (в 4 раза и более) изменение содержания отдельных микро РНК (как увеличение, так и уменьшение). Полученные данные требуют дальнейшего анализа, включая попытки выяснения мишеней таких микроРНК. 110 ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМОВ ОСТРОГО ТОКСИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛИННОЦЕПОЧЕЧНЫХ ЖИРНЫХ КИСЛОТ, ПРИВОДЯЩИХ К ДИСФУНКЦИИ ПЕЧЕНИ И МОЗГА (СИНДРОМ РЕЙЕ) ПЕЧЕНИ, ПОДЖЕЛУДОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ И ЖИРОВОЙ ТКАНИ (ДИАБЕТ 2 ТИПА) Дынник В.В1, 2), Гришина Е.В1), Бережнов А. В2), Туровский Е.А2), Зинченко В.П2) 1)Институт теоритической и экспериметальной биофизики РАН, Пущино 2)Институт биофизики клетки РАН, Пущино Длинноцепочечные жирные кислоты (LCFA) и их активированные производные AlylCoA, являются ключевыми эндотоксинами ингибирующими различные метаболические и транспортные системы клеток (Wojtczak L., 1976) разобщающими окислительные фосфолирирование (Skulachev V.P) и приводящими к гибели клеток по типу некроза, вследствие образования митохондриальной проницает поры – МПП (Pessayre D. et al., 2001) При ишемии – реперфузии, при срочной мобилизации LCFA при остром лекарственном стеатогепатите (Синром Рейе; Reye R. et al,, 1963), стеатозе различных тканей, а также при гибели гипертрофированных адипоцитов при диабете 2 типа (Cinti S. et al., 2005), имеет место гибель клеток по типу некроза. Как показывают наши исследования, такая гибель клеток не связана с образованием МПП. В экспериментах на миокардиоцитах, культурах клеток адипоцитов и культурах клеток мозга, с использованием методов конфокальной микроскопии и ингибиторного анализа, нами показано, что в присутствии избытка LCFA или AcylCanitines происходит локальное накопление Сa++ в определенных субкомпартментах клеток, в следствии активации выброса Сa++ из Сa++ зависимых депо (IP3 и RyR зависимых депо), приводящее к автоколитичекой активации PLC, PLD и PLA2, c вторичным накоплением (токсина № 1) арахидоновой кислоты (АА),с активацией синтеза лейкотриенов и последующим истощением NАDPH и CSH, и с развитием окислительного стресса (накоплением ROS) и возникновением неспецифической 111 проницаемости плазмолеммы для катионов, набуханием и гибелью клеток. Предложена полная кинетическая модель системы обмена фосфоинозитидов плазмалеммы и Сa++ сигнальных путей инозитидов плазмаллемы и Сa++ сигнальных путей с участием IP3 и RYR каналов, позволяющая определить роль различных обратных связей в автокатолитической активации метаболизма АА, в авторегуляции Сa++ сигнальных путей, приводящих к переключениям этой системы в состояния с высокими Сa++, сопряженные с активацией фосфолипаз и гибелью клеток. Разрабатываемые математические модели позволяют оценить роль различных регуляторных связей, обеспечивающих возникновение описываемых патологических состояний и могут быть полезны при разработке методов коррекции этих состояний. НОВЫЕ ПОДХОДЫ К ЭФФЕКТИВНОЙ ИММУНОТЕРАПИИ: РОЛЬ TOLL-ПОДОБНЫХ РЕЦЕПТОРОВ В ЭКСПРЕССИИ ИММУНОМОДУЛИРУЮЩИХ ГЕНОВ В ОПУХОЛЕВЫХ КЛЕТКАХ Д.В. Купраш1), А.М. Шварц1), Н.Ю.Сенченко1), В.А. Бардашов1), К.В. Корнеев1), М.А.Афанасьева1), Л.Б. Горшкова2), В.А. Черников3) Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта РАН; НИЦ "Курчатовский институт"; 3)ГОУ ВПО Первый МГБОУ ВПО Первый МГМУ им. И.М.Сеченова РАМН 1) 2) В проекте изучаются иммуносупрессорные компоненты транскрипционных программ опухолевых клеток в ответ на активацию рецепторов врожденного иммунитета. Исследования с помощью метода ПЦР в реальном времени проводились с клеточными линиями различной этиологии: RKO (рак толстой кишки), MCF-7, BT-20 (рак груди), A549, H1299 (рак лёгкого), K563 (эритробластоидная лейкемия), MP-1(модель B-клеточной лейкемии), SiHa (рак матки). Была изучена кинетика уровня мРНК ключевых иммуносупрессорных генов (IL-10, CTLA-4, TGF-beta, HLAE,VEGF), а также генов хемокинов, привлекающих иммуносупрессорные клетки миелоидного происхождения (M-CSF, CCL2, CXCL12), в ответ на лиганды к TLR3 (поли I:C), TLR4 112 (липополисахарид), к TLR7,8 (имиквимод, олиго-G) и к TLR9 (олигонуклеотиды с неметилированным CpG). С помощью иммуноферментного анализа, было проведено измерение секреции опухолевыми клетками иммуносупрессорных факторов IL-10 и TGF-beta в ростовую среду. В большинстве случаев не было зарегистрировано достоверного повышения экспрессии исследуемых генов. Таким образом, наши данные не подтверждают гипотезу о том, что повышение иммуносупрессорных факторов в ответ на активацию TLR-рецепторов является распространённым явлением. Параллельно проводились исследования способности вакцины, созданной на основе рекомбинантных белков человека HSP70 и пептидов клеточного лизата меланомы B16F10, вызывать иммунный ответ против данной опухоли у сингенных мышей. Противоопухолевая вакцинация почти вдвое замедляла скорость роста опухоли и почти вдвое увеличивала продолжительность жизни животных с опухолью. Интересно, что добавление к вакцине лигандов TLR3 и TLR9 привело к снижению эффективности исследуемой вакцины. Этот парадоксальный результат требует дальнейшего изучения. ИЗУЧЕНИЕ ВЫСОКОЧУВСТВИТЕЛЬНЫМ ЦИТОБИОХИМИЧЕСКИМ МЕТОДОМ УЧАСТИЯ МИТОХОНДРИАЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ В ПОДДЕРЖАНИИ АДАПТАЦИОННЫХ РЕАКЦИЙ ОРГАНИЗМА В НОРМЕ, ПРЕДПАТОЛОГИИ НА МОДЕЛЯХ МЯГКОГО СТРЕССА И ПРИ КЛИНИЧЕСКИ ВЫРАЖЕННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЯХ М.Н. Кондрашова1) , М.В. Захарченко1), Н.В. Хундерякова1), О.И.Романова1), Н.И. Федотчева1), Е.Г. Литвинова1), Л.Х. Гаркави2), Г.В.Жукова2), Н.Ю. Михайлов3), С.А. Зинькович2), Т.А.Зенченко1), Т.А.Бартенева2), Л.П. Барсукова2), Г.Я. Марьяновская2), Е.А.Ширнина2), Н.М. Мащенко2), А.И. Шихлярова2) 1) ФБГУН Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН, Пущино; 2) ФГБУ Ростовский научно-исследовательский онкологический институт МЗ РФ, г. Ростов-на-Дону 3) Южный научный центр РАН, г. Ростов-на-Дону Исследовано соотношение двух разработанных заявителями высокочувствительных характеристик общей и иммунной 113 устойчивости по характеристикам лимфоцитов крови у человека в норме и при гипертонической болезни, а также на однородных группах крыс при мягком психоэмоциональном стрессе. По уровню лимфоцитов и нейтрофилов в крови определяли адаптационные реакции организма (АР), по цитобиохимическому (ЦБХ) методу определяли активность наиболее мощного фермента энергообеспечения – сукцинатдегидрогеназы (СДГ) в митохондриях лимфоцитов на мазке крови. Установлено принципиальное соответствие нескольких уровней реактивности, выявляемых этими методами, на примерах гипертонической болезни. По ЦБХ результатам четко выделяются состояние покоя, активности, гиперактивности, гиперактивности с ингибированием, ингибирования активности СДГ. Эти состояния соответствуют АР– реактивности, тренировки, спокойной активации, повышенной активации, стресса. В опытах на крысах показано соответствие повышения уровня лимфоцитов с активацией СДГ. Важным результатом является обнаружение четкого показателя грани между физиологической активацией и повышением риска патологии по катастрофическому снижению активности αкетоглутаратдегидрогеназы (КДГ) при возрастании активности СДГ. У кардиологических больных выявлены связи гиперактивности СДГ с амплитудой гармоники 16,4 Гц пульсовой волны, отражающей сигнал дыхания. Все кардиологические больные отличались высоким уровнем личностной тревожности, тогда как в других группах пациентов умеренный уровень тревожности встречался менее чем в половине случаев. Полученные данные в совокупности с предыдущими исследованиями авторов позволяют выявить возрастание риска симпатической гиперактивации при гиперактивации СДГ или развитии АР на стадии повышенной активации. Установленное соответствие характеристик адаптационных процессов в организме двумя методами расширяет информационную ценность каждого из них. ЦБХ метод представляет преимущества в отношении проникновения в тонкие биохимические механизмы регуляции митохондриальных процессов, а также большой амплитуды изменений. Определение АР представляет преимущества в отношении связи с физиологическими механизмами регуляции, а также доступности 114 для клинических исследований. Материалы исследований приняты к печати и находятся на стадии публикации в J Biochem Cell Biol (2012), http://dx.doi.org/10.1016/j.biocel.2012.07.003 . ИНДИВИДУАЛИЗАЦИЯ ЛЕЧЕНИЯ ОНКОЛОГИЧЕСКИХ БОЛЬНЫХ: ИЗУЧЕНИЕ ВЗАИМОСВЯЗЕЙ МЕЖДУ ГЕНОМНЫМ ПОЛИМОРФИЗМОМ И РЕАКЦИЯМИ БОЛЬНЫХ РАКОМ ЯИЧНИКОВ НА ХИМИОТЕРАПИЮ НА ОСНОВЕ ЦИСПЛАТИНА С.А. Лимборская1), А.В. Хрунин1), Д.В. Хохрин1), А.А. Моисеев2), В.А. Горбунова2), Ф.Г. Иванова3) Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт молекулярной генетики Российской академии наук, Москва 2) Федеральное государственное бюджетное учреждение Российский онкологический научный центр имени Н.Н. Блохина Российской академии медицинских наук, Москва 3) ГУ Якутский Республиканский онкологический диспансер, Якутск 1) Системная лекарственная терапия является неотъемлемой частью лечебного процесса у подавляющего большинства онкологических больных. Однако традиционные прогностические факторы часто не позволяют предсказать, какие препараты окажутся эффективными у данного больного, что требует идентификации дополнительных критериев, которые могли бы быть использованы для тестирования пациентов до начала лечения. Одна из возможностей оптимизации подходов к подбору препаратов и схем лечения связывается с учетом полиморфизма индивидуальных молекул ДНК, приводящего к изменениям в транскрипции генов, сплайсинге РНК и в аминокислотных последовательностях белков В настоящей работе с использованием ДНК микрочипов нами проведена оценка взаимосвязей между полиморфизмом генов, участвующих в метаболизме ксенобиотиков, репарации ДНК, процессах передачи сигнала и регуляции клеточного цикла (всего 115 около 100 генов) и эффективностью и токсичностью химиотерапии на основе цисплатина у больных раком яичников. Ввиду того, что наряду с индивидуальными различиями в реакциях пациентов на лечение важное значение могут иметь и этнообусловленные, в исследование были включены больные из русской и якутской этнических групп. Использованная схема лечения (цисплатин 100 мг/м2 + циклофосфамид 600 мг/м2 внутривенно каждые три недели) была более токсичной для больных из Якутии. У них признаки почечной недостаточности наблюдались достоверно чаще, чем у больных русской этнической группы (p = 0.027). Также существенное значение играла и провоцируемая цисплатином рвота (p = 0.061). Оба побочных действия являются характерными для схем, использующих цисплатин. Сравнительный анализ ассоциаций, зафиксированных с данными побочными действиями в каждой из групп больных, не выявил общих корреляций ни по одному из исследованных локусов. Аналогичная ситуация была характерна и для других оценивавшихся результатов лечения: все обнаруженные ассоциации между ними и теми или иными полиморфизмами оказались специфичными для каждой из групп. Выявленная внутригрупповая (популяционная) специфичность паттернов ассоциаций хорошо согласуется с результатами полногеномного исследования токсичности соединений платины для клеточных линий лимфобластов (O’Donnell et al., 2010). Это позволяет предполагать наличие этноспецифических особенностей в молекулярных механизмах реакций, определяющих чувствительность пациентов к химиотерапевтическому воздействию препаратов платины. Однако, ввиду ограниченности имеющихся литературных данных и ограниченности же количества протестированных в рамках нашего исследования локусов, данное предположение требует дополнительной проверки и дальнейших исследований с привлечением большего числа геномных полиморфизмов. 116 РОЛЬ ПОЛИМОРФНЫХ ВАРИАНТОВ ГЕНОВ ЦИРКАДНЫХ РИТМОВ И ЦИТОКИНОВ В МЕХАНИЗМАХ РАЗВИТИЯ БОЛЕЗНЕЙ, ХАРАКТЕРИЗУЮЩИХСЯ ПОВЫШЕННЫМ КРОВЯНЫМ ДАВЛЕНИЕМ И ОЦЕНКА РИСКА ИХ РАЗВИТИЯ У ЖИТЕЛЕЙ РЕСПУБЛИКИ КАРЕЛИЯ Н.Н. Немова1), Л.В. Топчиева1), И.В. Курбатова1), С.Н.Коломейчук1), И.Е. Малышева1), В.А.Корнева 2) Федеральное государственное учреждение науки Институт биологии Карельского научного центра Российской академии наук, Петрозаводск 2) МУЗ Больница скорой медицинской помощи, Петрозаводск 1) В этиологии и патогенезе заболеваний, связанных с повышенным давлением крови значительную роль играют как генетические, так и экологические факторы. Их взаимное влияние на реализацию кардиоваскулярных патологий может осуществляться через нейрогуморальную регуляцию, активизацию или подавление иммунной системы, изменение физиологических, в том числе и циркадных ритмов. Известно, что десинхронизация внутренних ритмов и снижение иммунного статуса под влиянием внешних стимулов может вызвать развитие ряда заболеваний, в том числе сердечно-сосудистых (Чернилевский, 2008; Young, 2006). Основными элементами регуляции околосуточных ритмов являются транскрипционные факторы, кодируемые циркадными генами. В литературе появляется сведения о том, что некоторые аллели этих генов могут вносить вклад в формирование артериальной гипертензии (Woon et al., 2007; Englund et al., 2009). Также имеются публикации о возможном вкладе в развитие и прогрессирование кардиоваскулярных расстройств цитокинов (Беленков и др., 2009; Jafarzadeh et al., 2011). Однако работы, посвященные взаимосвязи полиморфных вариантов указанных генов с кардиоваскулярными расстройствами еще весьма малочисленны, а механизмы, посредством которых они участвуют в развитии сердечно-сосудистых патологий, практически не изучены. Изучили распределение частот аллелей и генотипов полиморфных вариантов гена CLOCK, IL-6, IL-10 и TNF-α у 117 здоровых и больных эссенциальной артериальной гипертензией (ЭАГ) (I-II стадии) и ишемической болезнью сердца (ИБС) русских жителей Карелии. Установлено повышение риска данных заболеваний у носителей определенных генотипов по полиморфным маркерам в регуляторных областях гена CLOCK (3111ТС, 257TG) и в экзоне 9 (862ТС). Повышение риска развития ЭАГ и ИБС характерно для мужчин и женщин, имеющих генотип GG по маркеру 257TG и генотип СС по маркеру 862TC гена CLOCK; и для женщин, имеющих генотип СС по маркеру 3111ТС. Не выявлено влияния полиморфизма в промоторной области генов IL-6 и IL-10 на развитие ЭАГ у населения Карелии. Показано, что распределение частот аллелей и генотипов G308А полиморфного маркера гена TNF-α отличается в группах здоровых и больных ЭАГ людей. У носителей аллеля А и генотипа АА по данному полиморфизму повышен риск развития ЭАГ. Для изучения механизмов влияния полиморфных вариантов генов циркадных ритмов на развитие ЭАГ и ИБС провели комплексное исследование биохимических показателей плазмы крови у больных и здоровых доноров в зависимости от их генотипа. Показано, что содержание гормонов в плазме крови больных ЭАГ зависит от их генотипа. У носителей генотипов, для которых выявлен повышенный риск ЭАГ, обнаружены пониженный уровень мелатонина и повышенное содержание АКТГ в плазме крови. У носителей генотипа СС по маркеру 3111ТС гена CLOCK («генотип риска») уровень регулятора фибринолитического каскада PAI-1 был значительно выше, чем у людей с другими генотипами. Кроме того, оказалось, что в группах больных с диагнозами ЭАГ или ИБС носители генотипов, для которых выявлено повышение риска ЭАГ и ИБС, имеют повышенный уровень атерогенных фракций и пониженный уровень антиатерогенных фракций липидов. Таким образом, полиморфные варианты циркадных генов могут участвовать в развитии сердечнососудистых патологий посредством их влияния на уровень гормонов и липидный состав плазмы крови. ИССЛЕДОВАНИЕ РОЛИ БЕЛКОВ ПЛОТНЫХ МЕЖКЛЕТОЧНЫХ КОНТАКТОВ В ЭПИТЕЛИИ ОПУХОЛЕЙ 118 МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ МЫШЕЙ, НЕСУЩИХ ГЕН HER-2/NEU А.Д. Ноздрачев1), А.Г. Марков2), Л.В. Филиппова1) Институт физиологии им. И.П.Павлова РАН, С.-Петербург 2) Санкт-Петербургский государственный университет 1) Свойства эпителия зависят от состава белков, формирующих плотные контакты, в частности от экспрессии белков семейства клаудина. Клаудины – трансмембранные белки, которые обеспечивают соединение рядом расположенных клеток, определяют барьерную функцию и селективную проницаемость эпителия. Поскольку клаудины участвуют в адгезионной функции, а при развитии злокачественных образований и процессах метастазирования это свойство клеток нарушается или совсем исчезает, предположили, что белки плотных контактов могут быть вовлечены в этот процесс. Конкретная цель данного исследования заключалась в изучении окклюдина и клаудинов-1,- 2, -3, -5, -7 и -16 в опухолях молочной железы трансгенных мышей, несущих ген HER-2/neu. Эксперименты проведены на лабораторных мышах, поставляемых питомником АМН «Рапполово» и трансгенных мышах линии FVB/N, несущих ген HER-2/neu, которые первоначально были получены из Итальянского Национального исследовательского центра старения (г. Анкона) и поддерживаются в лаборатории канцерогенеза и старения НИИ онкологии им. проф. Н.Н. Петрова. Самок мышей брали в опыт в период установившейся лактации на 10-15 день после родов. В контрольных группах пробы ткани молочной железы брали после кормления детенышей. В экспериментальных группах с отсадкой за двадцать часов до взятия проб ткани детенышей отсаживали от самки, прекращая тем самым выведение секрета из молочной железы. Трансгенных мышей с опухолями молочных желез и без них брали в те же периоды лактации, а также в опыт были взяты старые нелактирующие самки с опухолями. Показано, что клаудин-1 экспрессируется только в ткани опухолей мышей HER-2/neu. Клаудин-2, который относится к порообразующим клаудинам и увеличивает проницаемость 119 плотных контактов, выявлен в ткани молочной железы без опухоли обеих групп животных. Отсутствие экспрессии клаудина-2 в образцах опухоли молочной железы, по-видимому, связано с прекращением образования секрета молока опухолевыми клетками. При сравнении нормальной и опухолевой ткани лактирующей молочной железы было обнаружено увеличение экспрессии клаудинов-3,-5 и -7 в несколько раз. Можно предположить, что это связано с тем, что во время развития опухоли клетки начинают активно пролиферировать, в результате растет число плотных контактов, а, следовательно, и клаудинов. Кроме того, если принять во внимание точку зрения, что плотные контакты разрушаются при развитии неопластических процессов, то, несмотря на большое количество экспрессируемого белка семейства клаудинов, он не встраивается в мембрану. Увеличение экспрессии клаудина-5 в опухолях молочной железы, вероятно, связано с активным ангиогенезом в опухолевой ткани, поскольку данный белок характерен для эндотелия кровеносных сосудов. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ И ЗОНОСПЕЦИФИЧНОСТИ ТЕРАПИИ ПОСТМЕНОПАУЗАЛЬНОГО ОСТЕОПОРОЗА В.С.Оганов 1), И.А. Скрипникова 2), В.Е.Новиков 1), А.С.Абирова 2), Л.М. Мурашко 1), О.В. Косматова 2), О.Е. Кабицкая 1) 1) 2) ГНЦ РФ –Институт медико-биологических проблем РАН, Москва ФГБУ ГНИЦ профилактической медицины Минздравсоцразвития России, Москва Остеопороз представляет собой серьезную медико-социальную проблему, главным образом, из-за повышенного риска перелома костей в популяции пожилых людей, а также в связи со значительными материальными затратами на лечение и реабилитацию таких больных. Нами были получены данные о неравномерном распределении потерь минералов в скелете при пребывании человека в условиях невесомости (зоноспецифичность), а также установлена индивидуально120 специфичная стабильность соотношения величины потерь минеральной плотности кости (МПК) у космонавтов при повторных полётах и выявлены различные её типы. Показано что для восстановления костной массы (КМ) до предполетного уровня, необходимо 2.5–3 года. Представляется вероятным наличие подобных закономерностей и у пациентов с остеопорозом, когда для лечения применяют препараты из группы бисфосфонатов, основным фармакологическим эффектом которых является подавление резорбции костной ткани. Целью данного исследования было оценить восстановительные возможности в разных участках скелета при длительной антирезорбтивной терапии. В течение 5 лет проводили обследования 135 пациентов с постменопаузальным остеопорозом, получавших антирезорбтивную терапию (алендронат – «фосамакс» препарат фирмы MERCK SHARP & DOHME, USA и пациентов контрольной группы. До лечения средняя МПК L1-L4 в основной группе составила 0,730,07 г/см2, в шейке бедра 0,650,12 г/см2, в контрольной группе 0,750,07 г/см2 и 0,670,09 г/см2 соответственно. Уже через 6 месяцев после начала терапии в группе лечения было достигнуто достоверное увеличение МПК в поясничном отделе позвоночника на 5,4 % (p<0,01), через 12 месяцев – на 8,2 % (в обоих случаях p<0,001). В шейке бедра клинически значимое увеличение МПК отмечалось через 12 месяцев терапии – на 3 % (p<0,05). Менее высокий прирост МПК в шейке бедра в отличие от позвоночника на фоне терапии фосамаксом отмечен и другими авторами. У пациентов контрольной группы, принимающих только Витрум–кальций Д3, отмечено увеличение МПК на 1,4 % в позвоночнике и на 0,9% – в шейке бедра, однако эти изменения не достигали статистической достоверности. Таким образом, на фоне лечения фосамаксом достоверно увеличивалась МПК в поясничных позвонках и шейке бедра с максимальным эффектом в позвоночнике. Сравнительные исследования по оценке влияния длительной антирезорбтивной терапии на МПК у женщин с постменопаузальным остеопорозом показали, что, так же как и при воздействии микрогравитации, участки скелета отличаются по динамике восстановления КМ. Восполнение потерь КМ в 121 поясничных позвонках при соответствующем лечении происходило эффективнее, чем в других областях. В поясничном отделе позвоночника максимальный прирост МПК (3,5 %) отмечен после 2 лет терапии. Увеличение минерализации продолжалось и после 5 лет наблюдений. В то же время в бедренной кости прибавка минералов отмечена после года терапии (1,02 % в шейке бедра и 1,87 % в зоне большого вертела) без достоверной динамики в дальнейшем. Сопоставление топографии и динамики восстановления потерь костной массы у космонавтов и в клинических условиях позволило установить, что поясничный отдел позвоночника является наиболее опасным участком в отношении потери минеральной плотности и в то же время наиболее благоприятным для восстановления при проведении антирезорбтивной терапии. ИЗУЧЕНИЕ РОЛИ ЭПИГЕНЕТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ В РАЗВИТИИ ИММУНОВОСПАЛИТЕЛЬНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ КОЖИ Э.С.Пирузян1), И.М. Корсунская2), Е.В.Дворянкова2), А.Д.Золотаренко1), А.Г. Соболева1), В.В. Соболев1), Ан.Л. Пирузян2), С.А. Брускин1) Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН, Москва Центр теоретических проблем физико-химической фармакологии РАН, Москва 1) 2) Полувековое изучение генетических основ многих заболеваний человека привело к значительному прогрессу в понимании природы этих патологий. Тем не менее генетические причины многих заболеваний не установлены, прежде всего из-за неизвестного механизма их наследования. Например, однояйцевые близнецы могут нести мутацию, которая приводит к развитию одного и того же заболевания, однако иногда данное заболевание проявляется у них совершенно различным образом. Исследование таких случаев показало ключевую роль эпигенетических модификаций генетической информации в процессах развития этих патологий. 122 Среди иммуннозависимых заболеваний кожи отдельное место занимает псориаз. Псориаз – многофакторное заболевание, охватывающее примерно 2 % населения земного шара, часто сопровождающееся осложнением на суставы – псориатическим артритом. Псориаз, как классическое многофакторное заболевание, обусловлен факторами генетической природы и запускающими заболевание триггерами, к которым относят психоэмоциональные стрессы, инфекции, лекарственные препараты и алкоголь. Данные триггеры являются сильным стрессом для различных систем организма – в частности, нервной и иммунной, которые при этом сильно связаны друг с другом. В то же время известно, что стрессовые факторы способны влиять на эпигенетический статус генов. Поскольку псориаз является рецидивирующим кожным заболеванием, обусловленным изменениями профилей Т-клеток и их активности в коже, и антицитокиновая терапия направлена на регулирование активности именно данных клеток, то изучение эпигенетического статуса генов именно в данном типе клеток может пролить свет на механизмы патогенеза псориаза и дать новые потенциальные мишени для разработки более эффективных терапий заболевания. Целью данной работы являлось изучение сравнительное полногеномное изучение эпигенетического статуса Т-клеток больных псориазом до и после терапии, а также здоровых индивидуумов с целью выявления новых потенциальных маркеров и мишеней для лечения псориаза. C помощью микрочипов Illumina был проведен анализ статуса метилирования 450 000 различных CpG в геномах Т-клеток полученных от 10 больных псориазом до и после лечения и 11 здоровых индивидуумов. В результате были выявлено почти 300 локусов, достоверно дифференциально метилированных в CD3+клетках больных псориазом и здоровых лиц. Также было показано, что эффективная терапия псориаза не приводит к достоверному изменению метилирования ДНК в Т-клетках больных псориазом. НОВЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ПАТОГЕНЕТИЧЕСКИХ МЕХАНИЗМАХ ПОБОЧНЫХ ЭФФЕКТОВ ТЕРАПИИ НЕСТЕРОИДНЫМИ ПРОТИВОВОСПАЛИТЕЛЬНЫМИ 123 ПРЕПАРАТАМИ Л.П. Филаретова1), Т.Р. Багаева1), О.Ю. Морозова1), Т.Т.Подвигина1), А.К. Ефимова2) Институт физиологии им. И.П.Павлова РАН, Санкт-Петербург 2) Клиническая больница РАН, Санкт-Петербург 1) Нестероидные противовоспалительные препараты (НСПВП) являются широко используемыми лекарственными средствами, однако, побочные эффекты осложняют их использование. Помимо наиболее известного ульцерогенного действия на желудок, НСПВП могут также оказывать вредное влияние на кишечник и сердечнососудистую систему. До сих пор все побочные эффекты НСПВП исследуются изолированно друг от друга, даже в отношении желудка и кишечника, что, ограничивает успех в понимании механизмов их патологического действия. В предыдущей работе (Filaretova et al., J. Physiol. Pharmacol., 2011) мы показали, что однократное введение индометацина (распространенного НСПВП) в ульцерогенной для желудка дозе может сопровождаться побочными влияниями на кишечник, сердечно-сосудистую систему и ухудшением общего состояния организма. Цель настоящего проекта – получение новых данных, поддерживающих представление о том, что развитие индуцированной НСПВП патологии в кишечнике может быть причиной появления других побочных эффектов. Для этого перед нами стояла задача – в экспериментах на крысах разработать экспериментальный подход, предупреждающий или уменьшающий патологические эффекты индометацина (35 мг/кг, подкожно) на кишечник, и затем с помощью этого подхода проверить, будет ли уменьшение патологического действия индометацина на кишечник приводить к ослаблению других его побочных эффектов на организм. Поскольку инвазия бактерий в стенку кишечника является важным патогенетическим механизмом развития повреждающего действия индометацина на кишечник, мы использовали антибактериальную терапию ампициллином (800 мг/кг до и после введения индометацина). Введение ампициллина приводило к уменьшению индуцированного индометацином воспаления в кишечнике и его повреждающего действия на кишечник. На следующем этапе мы 124 исследовали эффект ампициллина на другие побочные эффекты индометацина, выявленные нами ранее: потерю циркадного ритма частоты сердечных сокращений («с выходом» этого показателя на постоянный максимум), ухудшением общего состояния организма (уменьшением двигательной активности, снижением температуры тела) вплоть до смертельных исходов. Антибактериальная терапия ампициллином, приводящая к уменьшению патологического действия индометацина на кишечник, ослабляла также его патологическое действие на общее состояние организма и повышала выживаемость животных. Полученные результаты свидетельствуют о необходимости интегративного подхода к изучению нежелательных побочных эффектов НСПВП на организм и об эффективности антибактериальной терапии в этих условиях. Filaretova L. Gastroprotective role of glucocorticoids during NSAID-induced gastropathy. Current Pharmaceutical Design, 2012, Vol. 19. N 1. P. 29-33. Подвигина Т.Т., Багаева Т.Р., Морозова О.Ю., Филаретова Л.П. Сравнительный анализ влияния кортикостерона, гидрокортизона и дексаметазона на образование эрозий в желудке крыс // Рос. физиол. журн. им. И.М.Сеченова. 2012. Т.98. № 7. С. 879-889. Работа выполнена при поддержке Программы фундаментальных исследований Президиума РАН «Фундаментальные науки – медицине» 2012. ВЛИЯНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ХАРАКТЕР ПОТРЕБЛЕНИЯ АЛКОГОЛЯ И СВЯЗАННЫЕ С НИМ МЕДИЦИНСКИ ЗНАЧИМЫЕ ДИАГНОСТИЧЕСКИЕ И ПРОГНОСТИЧЕСКИЕ БИОМАРКЕРЫ Н.К.Янковский, А.А.Ким, С.А.Боринская Институт общей генетики им. Н.И.Вавилова РАН, Москва Алкоголизм относится к широкораспространенным, социально значимым заболеваниям. Именно злоупотребление алкоголем является одной из основных причин низкой продолжительности жизни в РФ. От трети до более половины смертей мужчин трудоспособного возраста составляют прямые и непрямые алкогольные потери [Немцов, 2001; Андреев и др., 2008; Leon et al., 125 2009; Zaridze et al., 2009]. Помимо анализа социальноэкономических и психологических факторов большое значение имеет исследование генетики алкоголизма, позволяющие выявить молекулярные механизмы развития заболевания и связанных с злоупотреблением алкоголем нарушений. На количество потребляемого алкоголя и риск развития алкоголизма влияют гены метаболизма алкоголя (обзоры [Gelernter, 2009; Kimura, Higuchi, 2011, Боринская и др., 2011]). У русских частота аллеля ADH1B*48His гена, кодирующего фермент алкогольдегидрогеназу, составляет 3%-8% в различных группах [Borinskaya et al., 2009]. У носителей этого аллеля происходит более быстрое накопление продукта окисления этанола – ацетальдегида, и более выражены токсические эффекты при потреблении спиртного [Gelernter, 2009]. Однако оценка влияния носительства этого аллеля на характер потребления в российских популяциях мало изучена. Нами показано, что носительство аллеля ADH1B*48His ассоциировано с пониженным риском возникновения запоев (OR=11.1, p=0.017) у русских мужчин (обследована группа 646 человек, возраст от 20 до 60 лет) и 18 % снижением количества потребляемого алкоголя. При потреблении значительных количеств алкоголя (40–60 г в день на протяжении нескольких дней, или больших разовых доз) возрастает доля карбонгидрат-дефицитного трансферрина (CDT) в крови. CDT – первый маркер, признанный FDA в качестве теста на злоупотребление алкоголем в силу его большей специфичности и чувствительности. Применение его в клинической практике в РФ перспективно и поддерживается главным наркологом МЗСР РФ Е.А.Брюном. В настоящее время CDT используется в ряде стран при необходимости надежно определить уровень потребления алкоголя обследуемым – при диспансеризации лиц некоторых профессий, при возврате водительского удостоверения, изъятого по причине вождения в состоянии алкогольного опьянения, наблюдении за ходом лечения больных алкоголизмом, подготовке к хирургическому вмешательству и др. В норме фракция CDT не превышает 1.3–1.7 % (согласно разным критериям), тогда как при потреблении указанных количеств алкоголя уровень CDT превышает эти границы и может возрастать до 10–15 раз. Нами показано, что у носителей аллеля ADH1B*48His количество потребляемого алкоголя ниже во всех возрастных группах в 126 среднем на 18 %, но уровень CDT повышен. Доля носителей аллеля ADH1B*48His среди индивидов с уровнем CDT> 1.7 % составила 35.6 %, тогда как среди индивидов, этот аллель не имеющих, такая доля составляет 23.3 % (OR 1.82, p=0.001). Так как среди русских доля носителей аллеля достигает 10–12 %, а в популяциях Кавказа, Южной Сибири, Средней Азии значительно превышает эти цифры, при введении в клиническую практику маркера CDT необходимо учитывать генетические особенности индивидов. Данные получены в сотрудничестве с проф. Д.Леоном (Лондонская школа гигиены и тропической медицины), генотипирование и статистический анализ проведены в ИОГен РАН. 127 II.2. Разработка оригинальных моделей социально значимых заболеваний и методов их исследования СТИМУЛИРУЮЩЕЕ ВЛИЯНИЕ ПОСТОЯННОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА РЕГЕНЕРАЦИОННЫЙ КАРДИОМИОГЕНЕЗ В ЭКСПЕРИМЕНТАХ IN VITRO Г.Б.Белостоцкая1), В.С.Коркош1), И.В.Нерубацкая1), Б.Ф.Щеголев2), С.В.Сурма2), Е.А.Захаров3), В.А.Цырлин3), М.М.Галагудза3) ФГБУН Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова Российской академии наук, Санкт-Петербург 2) ФГБУН Институт физиологии им. И.П. Павлова Российской академии наук, Санкт-Петербург 3) ФГБУ «Федеральный центр сердца, крови и эндокринологии им. В.А.Алмазова» Минздравсоцразвития РФ, Санкт-Петербург 1) Обнаружение в миокарде млекопитающих и человека резидентных стволовых (СК) [Beltrami et al., 2003; Oh et al., 2003] и прогениторных (ПК) клеток [Laugwitz et al., 2005] изменило представление о сердце как о статичном органе, неспособном к репарации повреждений. Однако до сих пор не удалось определить возможный регенерационный потенциал сердечной мышцы и выявить способы его стимуляции [Behfar et al., 2010; Malliaras, Marbán, 2011]. Для изучения возможного влияния магнитных полей (МП) на кардиомиогенез впервые была использована in vitro модель регенерационного кардиомиогенеза, позволяющая наблюдать формирование колоний сокращающихся кардиомиоцитов из одиночных резидентных кардиальных СК (c-kit+- и Sca+-типа) и ПК (Isl1+-типа) новорожденных крыс [Голованова, Белостоцкая, 2012]. Было показано, что слабое (100-160 мкТл) постоянное МП всего в 2-3 раза превышающее геомагнитный фон (48–50 мкТл) вызывает ускорение деления резидентных СК и ПК, приводя к формированию объемных колоний, сокращающихся с большей частотой, чем в контроле. Однако, в отличие от слабого МП, увеличение напряженности постоянного МП до 10-20 мТл ускоряло не деление, 128 а дифференцировку СК и ПК в составе колоний, что способствовало образованию мелких колоний, проявляющих способность к сокращению на 4-5 дней раньше, чем в контроле. В экспериментах на in vitro модели оксидативного стресса [Белостоцкая с соавт., 2008], сопоставляющих действие постоянного МП и H2O2, используя для этой цели свежевыделенные кардиомиоциты новорожденных крыс, постоянное МП с индукцией 200 мкТл, H2O2 (3·10-4 М) и перехватчик активных кислородных радикалов (АКР) гистохром (2,5·10-4 %), было показано, что АКР образуются не только в условиях окислительного стресса, но и при воздействии слабого постоянного МП, и, что многие магнитобиологические эффекты (МБЭ) обусловлены свободнорадикальным механизмом воздействия на ключевые внутриклеточные процессы. Причем, разница в МБЭ постоянного МП микротеслового диапазона, ускоряющего пролиферацию, и МП миллитеслового диапазона, запускающего кардиодифференцировку резидентных СК и ПК миокарда, по-видимому, связана с концентрацией МП-индуцированных АКР – для стимуляции дифференцировки требуются более высокие концентрации радикалов. Таким образом, нами получены новые приоритетные данные по стимулирующему влиянию постоянного МП на развитие резидентных кардиальных СК и ПК миокарда и установлен возможный свободнорадикальный механизм воздействия на процессы пролиферации и дифференцировки. Более того, наши данные на модели постнатального регенерационного кардиомиогенеза, подкрепленные исследованиями немецких и израильских ученых на эмбриональных СК [Bekhite et al., 2012], позволяют с уверенностью утверждать, что слабые и средние постоянные МП являются адекватным неинвазивным фактором воздействия на развитие резидентных СК и ПК для стимуляции резервных возможностей миокарда при таких социально значимых заболеваниях человека как инфаркт миокарда, ишемическая болезнь сердца и хроническая сердечная недостаточность. 129 ИЗУЧЕНИЕ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ ОСНОВ ПРИМЕНЕНИЯ ОКСИДА АЗОТА ДЛЯ БОРЬБЫ С ХРОНИЧЕСКИМИ ИНФЕКЦИЯМИ СЕМ. ENTEROBACTERIACEAE, РАСТУЩИМИ ПЛАНКТОННО ИЛИ В ОСТАВЕ БИОПЛЕНОК С.В. Васильева1, Д.А. Стрельцова1, И.А. Старостина1, Н.А.Санина2, Н.В. Алексеева3, Ю.М. Романова3 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля Российской академии наук, Москва 2) Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем химической физики Российской академии наук, Московская область, Черноголовка 3) Федеральное государственное бюджетное учреждение Научноисследовательский институт эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи Минздрава РФ, Москва 1) На протяжении всего XX столетия полагали, что устойчивость бактерий к антибиотикам контролируется генетически, и соответствующие препараты должны препятствовать развитию инфекции. Все принципиально изменилось из-за широкого распространения резистентности возбудителей к антибиотикам. Одной из главных причин неспецифической толерантности, персистенции и устойчивости к антибиотикам явилась генетическидетерминированная способность бактерий формировать в стрессовых ситуациях сложнейшие биологические конструкции – биопленки. В нашей работе использование оксида азота (NO) и его стабильных доноров предлагается как одно из новых направлений в решении проблемы резистентности. NO – универсальная сигнальная молекула биосистем. В организме млекопитающих синтез NO регулируется тремя NO-синтазами и резко возрастает при развитии воспалительных процессов, выступая как главный эндогенный наследственный фактор иммунитета. Для NO характерна высокая селективность в отношении клеточных мишеней, главными из которых являются Fe-S кластеры железосерных белков. Это и белок фимбрий IscR[2Fe-2S] I типа Fim-E 130 рекомбиназа E. coli, который обеспечивает связь биопленок с субстратом. В работе проведен первичный скрининг доноров NO. Это водный GSNO и кристаллические цисаконит и пенаконит. Проведен контроль мутагенной активности кандидатных NO-соединений (на клетках Salmonella spp., в т. ч. с S9 – тесты Эймса). Изучена динамика формирования биопленок бактериями сем. Enterobacteriaceae – условно-патогенными E.coli (реф. штаммы) и патогенными – возбудителями биопленочных инфекций Ps. aeruginosa: референс-штамм PA103 и 4 клинических изолята, выделенные с почечных камней у больных при оперативном вмешательстве. Изучение биопленок Ps. aeruginosa проведено по стандартной методике в 96-луночных планшетах; а на катетерах («Latex Silicone Coated Foley Catheter») и на почечных камнях – по приоритетной разработанной нами методике (Патент РФ № 2461631, регистрация 20.09.2012). Изучение тонкой структуры почечных камней и их микроэлементного состава проведено на сканирующем двулучевом электронном микроскопе Quanta 3D (FE1 Company, USA) с рентгеновским анализатором EDAX(USA). Установлено, что токсические дозы NO резко – в 3-4 раза – стимулировали уход клеток в биопленки как ответ на развитие нитрозативного стресса, однако физиологические концентрации NO –доноров ЦисА и GSNO в 2-3 раза снижали показатели зрелых биопленок и по активности были сопоставимы с применением антибиотика ципрофлоксацина. Необходимость клеточного железа в формировании биопленок доказана резким снижением массы биопленок в вариантах с хелаторами железа и при использовании мутантов с делециями путей доставки Fe2+ для сборки Fe-S кластеров в железо-серных белках, особенно в штамме-паралоге E. coli iscA/sufA. Изученные NO-доноры перспективны как низкотоксичные регуляторы процесса формирования биопленок. Планируется синтез и испытания новых NO-доноров с заданными характеристиками. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ЗАМЕДЛЕНИЯ ВОЗРАСТНОЙ 131 АТРОФИИ ТИМУСА СТАРЕЮЩЕГО ОРГАНИЗМА А.В. Куликов1), Л.В.Архипова1), Д.А.Куликов1) , 2), А.Е.Машков 2), Г.Н.Смирнова1), А.М.Сельвян1), П.А.Куликова 3) 1) Учреждение Российской академии наук Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН, Пущино 2) МОНИКИ им. М.Ф.Владимирского, Москва 3) Факультет фундаментальной медицины МГУ им. М.В.Ломоносова, Москва Известно, что с возрастом у млекопитающих значительно ослабевает Т-клеточное звено в иммунологической защите организма. Это связано со значительной возрастной атрофией тимуса. При этом увеличивается частота инфекционных, онкологических и других заболеваний, напрямую связанных с ослаблением иммунологического контроля. На первом этапе работы у молодых животных массой 100 г, когда тимус имеет максимальные размеры, с помощью хирургической операции под наркозом была проведена частичная тимэктомия. Затем эти кусочки были пронумерованы и помещены в специальную среду с криопротектором в криобанк. В первой серии после частичной тимэктомии в 1-месячном возрасте следовала 4,5 месячная криоконсервация тимуса затем его аутотрансплантация и забой животных еще через 3,5 мес (возраст животных на момент декапитации 9 мес). Следующая серия предполагала после тимэктомии в 1-месячном возрасте 6 месячную криоконсервацию тимуса, затем его аутотрансплантация и забой животных еще через 3,5 мес (общий возраст 10,5 мес). Следует отметить, что в интактных контрольных группах животных возраста 9 и 10,5 месяцев количество тимоцитов по сравнению с молодыми животными (1 мес.) количество тимоцитов падало к моменту указанного забоя животных в 13,2 и 20,3 раза соответственно. Ауторансплантация криоконсервированных клеток тимуса приводила к достоверному значительному снижению темпа возрастной атрофии тимуса в 2,04 раза у животных 9 месячного и в 2,24 раза у крыс 10,4 месячного возраста. Кроме того, происходит компенсация иммунного статуса животных, выраженная в 132 достоверной задержке падения концентрации ИЛ-2, и особенно ФНО-α в крови стареющих крыс. При этом аутотрансплантация значимо не повлияла на широкий спектр гематологических показателей животных, исследованных в ходе работы. Подходит к окончанию долговременный эксперимент по продлению средней и максимальной продолжительности жизни животных с помощью разработанного авторами способа трансплантации тимуса от молодых животных реципиентам старших возрастных групп. Общая запланированная длительность эксперимента порядка 35-37 месяцев. Но уже сегодня можно сказать, что с помощью предложенного способа можно достоверно продлить как среднюю, так и максимальную продолжительность жизни животных. Работа выполнена при финансовой поддержке программы Президиума РАН «Фундаментальные науки медицине». ПРИМЕНЕНИЕ ХОЛОДНОЙ АРГОНОВОЙ ПЛАЗМЫ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ УНИВЕРСАЛЬНОЙ ДЕЗИНФЕКЦИИ, СТИМУЛИРОВАНИЯ РЕГЕНЕРАЦИИ БИОЛОГИЧЕСКИХ ТКАНЕЙ И АКТИВАЦИИ ИММУННОЙ ЗАЩИТЫ Е.И.Маевский1), А.М.Ермаков1), Е.П.Хижняк1), Г.А.Давыдова1), Л.А.Богданова1),Е.Б.Кудряшова2), Е.Б.Арискина2), Н.А.Дидковский3), И.К.Малашенкова3), А.Н.Мурашев4), А.И.Лаженицин5), М.М.Васильев6), О.Ф. Петров6), В.Е.Фортов6) ФГБУ Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН, Пущино; 2) ФГБУ Институт биохимии и физиологии микроорганизмов РАН, Пущино; 3)НИИ физико-химической медицины ФМБА, Москва; 4) ФГБУ Филиал института биоорганической химии РАН, Москва; 5) НПЦ «Плазменные технологии», Москва, 6)ОИВТ РАН, Москва 1) Низкотемпературная нестабильная газовая плазма в последние 25 лет нашла широкое применение в медицине в режиме безопасных температур для дезинфекции небиологических материалов, а также в качестве своеобразного скальпеля, коагулятора и туннелирующе133 го инструмента, работающего безболезненно, безопасно и асептически. В последнее десятилетие созданы при участии Института Макса Планка, Мюнхен, Германия; Японско-британской фирмы AD`ТEК; и ОИВТ РАН, Москва плазменные генераторы для облучения биологических тканей с целью уничтожения полирезистентной микрофлоры, колонизирующей инфицированные незаживающие раны и язвы. Нами изучено действие холодной аргоновой плазмы, генерируемой МикроПлаСтером (фирмы AD`ТEК, предоставленным В.Е.Фортовым и Грегором Морфилом) как in vitro – на культивируемых микроорганизмах, переживающих культурах клееток животных и человека, биоптатах и изолированной крови, так и in vivo – на уровне животных: интактных и регенерирующих планарий и крысах, у которых моделировали раневой процесс после рассечения или ожога тканей, а также при трофическом поражение, вызванном перерезкой нерва и артерии, питающей конечность. При взаимодействии плазменного луча с биологическим объектом реализуется множество биофизических эффектов, вклад в которые вносят все компоненты газовой плазмы: свободные электроны, ионы, озон, различные нестабильные радикалы газов такие, как супероксид кислорода и моноксид азота, электромагнитные поля разной частоты и световые потоки от ультрафиолетового до инфракрасного спектра. При изменении режима облучения мы выявили помимо бактерицидного эффекта, уничтожающего практически патогенную полирезистентную микрофлору, мощную регенераторную реакцию поврежденной ткани и активацию иммунного ответа при уменьшении мощности потока и увеличении расстояния между источником плазмы и облучаемой тканью. Нам удалось найти средства, предохраняющие стерилизованные раны от повторного массивного микробного обсеменения и способствующие устранению трофических расстройств. С помощью прецизионной инфракрасной камеры на фантоме и переживающей биологической ткани определены безопасные режимы облучения, генерируемого отечественным плазменным скальпелем со специальной насадной. В результате его можно использовать для дезинфекции ран и активации регенерации, сопровождающейся экспрессией генов клеточного цикла и пролиферации, а также для стимуляции иммунной системы крови. КОМПЛЕКСНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ МАРКЕРОВ СТАРЕНИЯ 134 В ПЕРВИЧНЫХ НЕТРАНСФОРМИРОВАННЫХ ФИБРОБЛАСТАХ ЧЕЛОВЕКА Михельсон В.М., Куранова М.Л., Плескач Н.М., Спивак И.М. Институт цитологии РАН, Санкт-Пертербург Описание панели маркеров старения и соотнесение их с реальным возрастом человека является одной из наиболее востребованных задач предиктивной медицины. В первую очередь маркерами старения являются маркеры повреждений ДНК и DDRответа (γ-Н2АХ, 53ВР1,р21), а также маркеры, характеризующие эпигенетические изменения в ядрах клеток (НР-1-γ, SAHF, H3K27me3; H3K9me3). С ними соотносится активность репарационных процессов в клетке, а также изменения структуры ядерной ламины и длины теломер. В процессе исследования повышенной радиочувствительности в клетках человека нами было показано резкое усиление показателей маркеров старения в клетках пожилых доноров и больных с прогероидными синдромами, и влияние на их динамику различных факторов, в первую очередь – действия излучений различной природы (Смирнова Н.В. и др., 2008; Полуботко и др., 2009аб, Куранова и др., 2010), а также при выраженной предрасположенности к опухолеобразованию (Куранова, Спивак, 2011). В настоящее время нами подробно описаны несколько доноров среднего возраста, с различными комплексами сопутствующей возрастной патологии и разным соотношением календарного и биологического возраста, определяемого по методу Войтенко. Два донора, 35 и 32 лет, не имели никаких хронических заболеваний, их биологический возраст соответствовал календарному, все количественные показатели маркеров старения были близки к таковым молодого донора (11 лет), превышая их на 20-25 %. Длины теломер также соответствовали среднему уровню, описанному нами для данной возрастной группы Северо-Запада РФ (Смирноваа Т.Ю. и др., 2012). Донор 44 лет также не имел никаких хронических заболеваний, его биологический возраст был существенно ниже календарного (31.1 г.), количество маркеров старения в фибробластах было таким же, как и у первых двух доноров. Только количество ядер с измененной 135 ламиной приближалось к таковому у пожилых людей, и теломеры были существенно короче средних для данного возраста (3.2 тпн). У самого старшего донора (47 лет) была выявлена хроническая гипертензия и повышенный уровень холестерина, его реальный возраст был выше календарного (52.8 г), а количество маркеров старения (кроме ядер с измененной ламиной) существенно превышало таковое как у молодого донора, так и у трех других обследованных. При этом длина теломер у него была существенно более высокой, чем в среднем для его возраста – 8.3 тпн. Нам представляется, что маркеры старения, обычно появляющиеся совместно, могут образовывать две отдельные группы. Первая соответствует биологическому возрасту человека и представляет собой совокупность эпигенетических изменений и персистирующих повреждений ДНК, им соответствует и уровень активности процессов репарации. Вторую группу формируют данные о степени изменения ядерной ламины (ламинопатии) и длины теломер. Обычно эти две группы маркеров старения коррелирует между собой, и мы воспринимаем их как общий континуум. В некоторых случаях эти две группы расходятся, вероятно, имея определенную генетическую основу, причем вероятность такого расхождения усиливается с возрастом. Высокая длина теломер у последнего донора вероятно, свидетельствует об активной компенсаторной реакции организма, связанной с его личностными особенностями. Существуют серьезные данные в пользу того, что длины теломер зависят от психологического состояния донора (Epel et al., 2004, 2009) и даже могут быть увеличены путем психологического тренинга (Jacobs et al., 2011). 136 ИЗУЧЕНИЕ АМИЛОИДНЫХ СВОЙСТВ МЫШЕЧНЫХ БЕЛКОВ СЕМЕЙСТВА ТАЙТИНА В IN VITRO АМИЛОИДОГЕНЕЗЕ З.А. Подлубная1), А.Г. Бобылёв1), Л.Г. Бобылёва1), А.Б. Гехт2), Т.В.Гордиенко3), А.А. Федюшин3) Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН, Пущино 2) Российский государственный медицинский университет, Москва 3) Больница Пущинского научного центра РАН, Пущино 1) Амилоидные агрегаты – основной признак амилоидозов, болезней, наступающих в результате наследственного или приобретенного нарушения сворачивания белка. Мы открыли пять новых амилоидных мышечных белков (С-, Х-, Н-белки, тайтин и смитин). Проведены in vitro исследования их способности формировать амилоидные агрегаты в сравнении с Абета-пептидами мозга. Электронно-микроскопическое изучение этих белков показало, что они способны формировать аморфные агрегаты, протофибриллы, спирально скрученные ленты, линейные фибриллы и их пучки, подобные Абета-пептидам мозга. Одна из стратегий терапии амилоидозов – разрушение амилоидных агрегатов и предотвращение их образования. Мы показали in vitro способность фуллерена С60 и его водорастворимых производных разрушать амилоидные фибриллы Абета-(1-42)пептида, участвующие в патогенезе болезни Альцгеймера, и амилоидные фибриллы мышечного Х-белка. С помощью электронной микроскопии (ЭМ) нами была показана способность гидратированного фуллерена С60 разрушать амилоидные фибриллы Х-белка, Абета-(25-35)-пептида и Абета-(1-42)-пептида и предотвращать их формирование. Так как низкая растворимость гидратированного фуллерена С60 затрудняла его дальнейшее использование, мы исследовали антиамилоидные эффекты водорастворимой натриевой соли поликарбоксильного производного фуллерена С60 (С60Cl(C6H4CH2COONa)5), фуллеренолата натрия (NaFL), С60-аланина и нитроксипроизводных фуллерена С60 (С60-NO2-пролина, C60-(NO2)2-пролина, C60-NO2пролин-NO2), а также комплексов фуллерена С60 с 137 поливинилпирролидоном (С60/ПВП) (м.м. ПВП 25000 и 10000) на амилоидные фибриллы Х-белка и Абета-(1-42)-пептида мозга. С помощью ЭМ и флуориметрии показано разрушающее действие С60Cl(C6H4CH2COONa)5, NaFL, C60-NO2-пролин-NO2, и С60/ПВП на амилоидные фибриллы Х-белка и Абета-(1-42)-пептида мозга. Эти вещества также предотвращали образование новых фибрилл. Добавление С60-аланина, С60-NO2-пролина и C60-(NO2)2-пролина к амилоидным фибриллам Х-белка и Абета-(1-42)-пептида приводило только к снижению их количества относительно контроля. Показано, что С60/ПВП не препятствовали филаментообразованию мышечного актина. Напротив, С60Cl(C6H4CH2COONa)5 разрушала нити актина и препятствовала их формированию. Показано, что С60Cl(C6H4CH2COONa)5, NaFL, С60-аланина, С60-NO2-пролина и С60/ПВП, кроме С60Cl(C6H4CH2COONa)5, не оказывали токсического действия на клетки НЕр-2. Отсутствие токсичности у исследованных производных фуллерена С60 в сочетании с их антиамилоидным действием на фибриллы Х-белка и Aбета (1-42)пептида мозга открывает перспективы для использования этих веществ при создании антиамилоидных препаратов. Проведенные нами ЭМ тесты биопсийных и аутопсийных образцов тканей пациентов с миозитами, миокардитами и кардиомиопатиями на присутствие в них амилоидных депозитов саркомерных цитоскелетных белков пока не привели к ожидаемым результатам. Эти эксперименты будут продолжены. Однако исследования с помощью иммуноферментного анализа сыворотки крови пациентов с подозрением на амилоидоз выявили присутствие аутоантител к Н-белку семейства тайтина и Абета-(25-35) пептиду мозга. Регистрация антител или аутоантител к исследуемым амилоидным белкам является важным подходом для разработки доклинической диагностики амилоидозов. 138 МНОГОМАСШТАБНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЗАЩИТНЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИ ВИЧ-ИНФЕКЦИИ И ИДЕНТИФИКАЦИЯ КРИТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПЕРСИСТЕНЦИИ ВИРУСОВ В.А. Черешнев1), Г.А. Бочаров2), С.И. Бажан3), Б.А. Бахметьев4), И.А. Гайнова5), А.В. Ким6), В.А. Лихошвай7), Т.Б. Лузянина8) Институт иммунологии и физиологии УрО РАН, г. Екатеринбург 2) Институт вычислительной математики РАН, г. Москва 3) ГН Центр вирусологии и биотехнологии «Вектор», г. Новосибирск 4) Институт экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН, г. Пермь 5) Институт математики им. С.Л. Соболева СО РАН, г. Новосибирск 6) Институт математики и механики УрО РАН, г. Екатеринбург 7) Институт цитологии и генетики СО РАН, г. Новосибирск 1) Объем данных наблюдений по различным аспектам развития инфекции вирусами иммунодефицита человека первого типа (ВИЧ1) настолько значителен, что традиционные методы анализа причинно-следственных взаимоотношений процессов лежащих в основе механизмов патогенеза становятся недостаточными. Требуется развитие подходов, основанных на использовании математических и компьютерных методов описания, визуализации и прогнозирования пространственно-временных аспектов динамики процессов взаимодействия в системе «ВИЧ-организм хозяина». Разработана математическая модель, описывающая основные этапы размножения ВИЧ-1 в чувствительной клетке, включая инфицирование клетки, интеграцию вирусного генома в геном клетки человека, а также основные этапы размножения вируса, которые протекают в инфицированной клетке после индуцирования транскрипции на провирусной ДНК внешним сигналом, который опосредуется IFN-γ. Математическая модель основана на схеме регуляции внутриклеточного онтогенеза ВИЧ-1, опубликованной в работе [1]. Проведен исчерпывающий анализ существующих подходов к математическому моделированию различных процессов, определяющих динамику ВИЧ инфекции, включая реакции врожденного иммунитета, адаптивные иммунные реакции, 139 изменчивость вирусной популяции, на различных фазах заболевания. Систематизированы оценки широкого спектра параметров, характеризующих процессы взаимодействия вирусов с организмом хозяина для существующих моделей динамики ВИЧинфекции [2]. Разработана модель генетической диверсификации вирусов в ходе инфекции, обусловленной действием процессов точечных мутаций, рекомбинации и отбора по критерию приспособленности, в которой рассматриваются цепочки вирусных РНК длиной 1800 оснований. Разработана новая модель для анализа данных FACS-анализа пролиферативной активности T-клеток, позволяющая оценивать параметры антиген-специфической иммунореактивности индивидуально для каждого пациента. Выполнен анализ различий характеристик иммунных реакций между группами обычных ВИЧ-инфицированных больных («прогрессорами») и элитными контроллерами («нонпрогрессоры»), а также систематизированы данные по существующим лечебным воздействиям при ВИЧ инфекции в рамках противовирусной, иммуномодулирующей и системной терапиям [3]. 1. Черешнев В.А., Бажан С.И., Бахметьев Б.А., Гайнова И.А., Бочаров Г.А. СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ ПАТОГЕНЕЗА ВИЧИНФЕКЦИИ. Успехи совр. биологии. 2012; 132(2):115-140. 2. G. Bocharov, V. Chereshnev, I. Gainova, S. Bazhan, B. Bachmetyev, J. Argilaguet, J. Martinez, A. Meyerhans. Human Immunodeficiency Virus Infection: from Biological Observations to Mechanistic Mathematical Modelling. Mathematical Modelling Natural Phenom. 2012; 7(5):78-104 3. V.A.Chereshnev, G.Bocharov, S.Bazhan, B.Bachmetyev, I.Gainova, V.Lehoshvay, J.M. Argilaguet, J.P. Martinez, J.A. Rump, B. Mothe, C. Brander, A. Meyerhans. Pathogenesis and cure of HIV infection: an integrative view. International Reviews of Immunology. 2012 (manuscript). 140 II.3. Доклиническая разработка новых технологий диагностики (ранней, дифференциальной и др.) и прогнозирования течения социально значимых заболеваний ЕСТЕСТВЕННЫЕ АНТИ-ГЛИКАНОВЫЕ АНТИТЕЛ ДЛЯ ОНКОДИАГНОСТИКИ: СРАВНЕНИЕ ИФА, МИКРОЧИПА И БИОПЛЕКСА Н.В.Бовин, Т.В.Почечуева, А.А.Чинарев, Н.В.Шилова Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биоорганической химии им. академиков М.М.Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН (ИБХ РАН) Значительную часть всего репертуара естественных антител человека представляют иммуноглобулины (Ig) к гликанам – с помощью микрочипа мы наблюдаем связывание антител сыворотки крови здоровых людей с несколькими сотнями гликанов; для некоторых из Ig концентрация в крови достигает величины 10 мг/л. Биологическую роль этих Ig (скорее гипотетическую, чем доказанную) связывают с первую очередь с врожденным иммунитетом; в пользу этого говорит сходство репертуара специфичностей у разных людей. Предполагая, что в значительной мере эта популяция Ig направлена на надзор за появлением опухолевых клеток, мы в последние годы искали и нашли такие специфичности, которые могут быть опухолевыми маркерами. Целью данного проекта является развитие данного подхода в онкодиагностике. Под развитием подразумевается не только рутинная диагностика, но также ранняя прогностика и тераностика заболевания. В проекте решаются следующие задачи: 1) разработка новых диагностических систем; 2) поиск таких "сигнатур" антителмаркеров, которые позволяют выявлять группы риска за несколько лет до начала видимых стадий заболевания; 3) проверка терапевтического потенциала естественных антител человека при лечении рака молочной железы; 4) поиск сигнатуры, позволяющей выявлять пациентов-респондеров на уже известные методы терапии. Фундаментальный аспект данного исследования состоит в выявлении конкретных молекулярных и клеточных мишеней для 141 естественных анти-гликановых антител человека. В данном сообщении мы сравниваем результаты трех аналитических методов для выявления антител к трисахариду P1, эти антитела по нашим предварительным данным были перспективны для как маркер рака яичника. Один из методов – это классический ИФА, второй – микрочип, на котором размещено около 200 гликанов человека, а третий – suspension array (SA), основанный на анализе флуоресцентных "штрих-кодированных" микрочастиц с помощью проточного флуориметра. Во всех трех случаях на твердую фазу были иммобилизованы одни и те же гликаны (включая P1), анализировались одни и те же когорты больных и здоровых индивидуумов. Оказалось, что только микрочип позволяет дифференциировать эти две когорты, специфичность метода превышала таковую с использованием классической тест-системы определения гликопротеина CA-125. Единственный параметр, который принципиально отличался во всех трех методах – это соотношение определяемого антитела и гликана: в случае микрочипа оно было "в пользу" антител, в то время как в ИФА и в SA – наоборот. Это значит, что диагностическую ценность представляют не все анти-P1 антитела, а только наиболее аффинная их популяция. Эта находка дает ключ к разработке более точных тест-систем в будущем. ВЛИЯНИЕ ФИЗИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ НА ВОЛЬТАЖНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ЭКГ: АНАЛИЗ ФАКТОРОВ, НЕ СВЯЗАННЫХ С ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТЬЮ СЕРДЦА О.Л. Виноградова, М.М. Салтыкова, О.С.Тарасова, Т.Ф.Миллер, А.А. Борзых, Д.В. Абрамочкин, А.С.Боровик, А.П.Шарова, Д.В.Попов, Ю.С. Лемешева, И.В. Кузьмин ГНЦ РФ – Институт медико-биологических проблем РАН, Москва Анализ механизмов, обуславливающих изменения вольтажных показателей ЭКГ – это основа для создания новых, более информативных, критериев электрокардиографической диагностики состояния миокарда. Среди факторов, не связанных 142 непосредственно с электрической активностью кардиомиоцитов, но влияющих на вольтажные показатели ЭКГ на фоне физической нагрузки, наиболее значимыми являются следующие: 1)изменение электропроводности миокарда вследствие изменения количества биологических жидкостей в сердечной стенке при подъеме трансмурального давления (при увеличении силы сокращения миокарда); 2) изменение расстояния от эпикарда до регистрирующих электродов при увеличении глубины дыхания на фоне физической нагрузки; 3) изменение электропроводящих свойств грудной клетки, прежде всего легких, вследствие увеличения в них количества воздуха и крови. В данном исследовании увеличение силы сокращения (и, как следствие, трансмурального давления) в экспериментах с участием добровольцев провоцировалось ступенчатым увеличением физической нагрузки на велоэргометре. Чтобы исключить влияние медиаторов симпатической нервной системы на кардиоэлектрические потенциалы, анализ проводился в периоды деполяризации миокарда желудочков, поскольку индуцирующий внеклеточные токи трансмембранный потенциал (амплитуда потенциала действия) кардиомиоцитов желудочков в нулевую фазу определяется токами через натриевые потенциалуправляемые каналы. Был проведен сравнительный анализ динамики амплитуды зубцов комплекса QRS на ЭКГ при нагрузочном тестировании и в дыхательном эксперименте – на фоне дыхания, контролируемого испытуемым в соответствии с паттерном, зарегистрированным на фоне нагрузки. Выявленное при нагрузочном тестировании увеличение амплитуды зубца S в левых грудных отведениях (в среднем на 20 %) не воспроизводилось в дыхательном эксперименте, что позволяет предположить, что оно обусловлено изменением электропроводящих свойств сердечной стенки вследствие уменьшения в ней биологических жидкостей при увеличении, на более высоких ступенях нагрузки, силы сокращения миокарда (в данном случае изоволюмического, на которое приходится регистрация на ЭКГ конечной части желудочкового комплекса (зубца S)). Выдавливание хорошо проводяших ток биологических жидкостей приводит к уменьшению степени шунтирования внеклеточных токов, и, как следствие, увеличению разности потенциалов на поверхности тела. Эксперименты на людях были дополнены модельными 143 экспериментами на животных (крысах), в которых повышение внутрижелудочкового давления провоцировалось фенилэфрином (α1-адреномиметик). Кроме того, чтобы исключить возможное влияние изменения расстояния от эпикарда до ЭКГ-электродов при изменении объема левого желудочка, были проанализированы электрограммы изолированных сердец крыс, перфузируемых по Лангендорфу, при разной величине внутрижелудочкового давления. При увеличении внутрижелудочкового давления амплитуды зубцов желудочкового комплекса на электрограмме и на ЭКГ также увеличивались. Полученные данные расширяют представления о значимости влияния на кардиоэлектрические потенциалы на поверхности тела факторов, не связанных с электрической активностью кардиомиоцитов. Исследование влияния изменения силы сокращения на ЭКГ-потенциалы является необходимым этапом в разработке новых диагностических критериев, используемых при проведении нагрузочных проб. РАЗРАБОТКА АППАРАТНО-ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА И МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ДЛЯ ОЦЕНКИ СОСТОЯНИЯ СИСТЕМЫ РЕГУЛЯЦИИ ДЫХАНИЯ ЧЕЛОВЕКА А.И. Дьяченко1, 2), Ю.А. Шулагин1), А.О. Гончаров1,2), Е.С.Ермолаев1) ГНЦ РФ – Институт медико-биологических проблем РАН, Москва 2) Московский физико-технический институт Минобрнауки, Долгопрудный 1) Расстройства регуляции дыхания возникают при различных бронхолегочных и других заболеваниях. Компенсация дыхательной недостаточности также в значительной степени определяется характеристиками системы регуляции дыхания. Разработаны различные экспериментальные методики определения чувствительности дыхания человека к углекислому газу и кислороду. Важной проблемой остается плохая сопоставимость результатов, полученных с помощью разных методик. В настоящем 144 проекте для реализации таких экспериментальных методик разрабатывается аппаратно-программный комплекс. Для повышения сопоставимости результатов величины, определяемые при выполнении различных методик, будут связываться с параметрами математической модели регуляции дыхания и интегративной модели кардиореспираторной системы. Цель проекта. Разработка новых методов и средств экспериментальной оценки состояния системы регуляции дыхания в виде аппаратно-программного комплекса на основе математической модели регуляции дыхания. Результаты. Для теоретического анализа вентиляционной чувствительности системы дыхания человека выбрана интегративная модель кардиореспираторной системы человека, включающая компартментальное описание сердечно-сосудистой системы, уравнения легочного газообмена и описание хеморецепторной регуляции дыхания. Предварительные результаты показывают, что такая модель может имитировать различные экспериментальные методики определения чувствительности дыхания человека к углекислому газу и кислороду. Таким образом, появляется возможность теоретически сопоставлять различные методики. Характеристики макета аппаратно-программного комплекса улучшены благодаря разработке нового программного обеспечения. Обеспечены синхронизация сигналов газоанализатора О2 и СО2 с сигналами скорости потока и ротового давления, а также синхронное сохранение принятых данных. С помощью разработанного макета аппаратно-программного комплекса проведены экспериментальные исследования вентиляционной чувствительности системы дыхания человека в условиях трехсуточной сухой иммерсии. Исследования проводили до иммерсии в положении сидя, в фоне и через 8 часов после выхода из иммерсии, а также в горизонтальном положении в иммерсии на второй час и третьи сутки иммерсии. После определенной гипервентиляции испытуемый начинал дышать через контур возвратного дыхания. Возвратное дыхание продолжалось до достижения альвеолярного PCO2, равного 60 мм ртст. Регистрировали содержание кислорода и углекислого газа в альвеолярном и смешанном выдыхаемом воздухе, насыщение 145 артериальной крови кислородом, пульс, вентиляцию легких (в том числе, дыхательный объем и частоту дыхания), колебания ротового давления. Анализ результатов показал, что в сухой иммерсии наклон реакции вентиляции легких и дыхательного объема на изменение содержания углекислого газа в альвеолярном воздухе увеличивается по сравнению с наклоном реакции в положении сидя до иммерсии. Ранее мы показали, что кратковременная антиортостатическая гипокинезия вызывает аналогичные изменения хемочувствительности вентиляционных параметров человека. Таким образом, иммерсия и антиортостатическая гипокинезия вызывают качественно одинаковые изменения хемочувствительности дыхания. Можно ожидать, что аналогичные изменения могут произойти и в невесомости. Динамика изменений легочных объемов и диффузионной способности легких до, во время и после иммерсии указывает на проявления фильтрации жидкости в легочную ткань во время иммерсии. ВЛИЯНИЕ УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК НА БИОМИНЕРАЛИЗАЦИЮ И РАСТВОРИМОСТЬ ГИДРОКСИАПАТИТА КАЛЬЦИЯ СА10(РО4)6(ОН)2 В.Т.Калинников, Н.А.Захаров, М.Ю.Сенцов, Ж.А.Ежова, Е.М.Коваль Институт общей и неорганической химии РАН, Москва Цели работы включали разработку методов направленного синтеза новых наноразмерных композиционных материалов на основе гидроксиапатита кальция Са10(РО4)6(ОН)2 (ГА) и многостенных углеродных нанотрубок (УНТ); физико-химическую идентификацию продуктов синтеза (нанокомпозиты ГА/УНТ); анализ влияния УНТ на негомогенную кристаллизацию ГА из водных растворов; моделирование in vitro процессов биоминерализации 146 биосовместимого фосфата кальция (ГА) и симуляцию процессов остеогенеза в присутствии УНТ; оценку перспектив использования новых биокомпозитов ГА/УНТ в медицинской практике в качестве имплантатов. Предметом исследования являлись система СаС12-(NH4)2НРО4УНT-NH3-Н2О при 25 0С и продукты синтеза – наноразмерные композиционные материалы ГА/УНТ, полученные осаждением из водных растворов. Методики исследований основывались на использовании принципов и подходов академика И.В.Тананаева (измерение остаточных концентраций и степени кислотности) при изучении процессов соосаждения фракций композитов ГА/УНТ из водных растворов, изучении физико-химических характеристик продуктов синтеза и анализе фундаментальных взаимосвязей состав – условия синтеза – структура – дисперсность – свойства. Итоги исследований этапа включают разработку методов направленного синтеза нового класса наноразмерных материалов ГА/УНТ (проанализированы составы композитов ГА/УНТ: Ca10(PO4)6(OH)2.0,2УHT.6H2O, Ca10(PO4)6(OH)2.0,5УHT.6H2O, Ca10(PO4)6(OH)2.0,75УHT.6H2O, . . Сa10(PO4)6(OH)2 УHT 6H2O, Ca10(PO4)6(OH)2.2 УHT.6H2O, . . Сa10(PO4)6(OH)2 4 УHT 6H2O, Сa10(PO4)6(OH)2.5УHT.6H2O); создание подходов для моделирования биоминерализации и процессов остеогенеза in vitro с участием водных растворов солей кальция, фосфора и УНТ; определение основных физико-химических характеристик новых композиционных материалов на основе ГА и УНТ для имплантатов в их взаимосвязи с составом, структурой и дисперсностью таких биокомпозитов; оценку влияния состава, дисперсности и кристаллографических характеристик композитов ГА/УНТ на их растворимость (эксперименты in vitro); определение токсикологических характеристик синтезированных материалов в экспериментах in vivo (лабораторные мыши). Авторы признательны за предоставленные образцы УНТ и консультации проф. А.Г.Ткачеву и проф. Ю.И.Головину. МНОГОКАНАЛЬНЫЕ ГОЛОГРАФИЧЕСКИЕ СЕНСОРЫ 147 ГЛЮКОЗЫ А.В.Крайский1), В.А.Постников2), Т.Т.Султанов1), Т.В.Миронова1), А.А.Крайский1), М.А.Шевченко1) ФГБУН Физический институт им. П.Н.Лебедева РАН, Москва ФГБУИН НИИ Физико-химической медицины ФМБА России, Москва 1) 2) Конструкция голографических сенсоров, представляющих собой голограммы Денисюка на основе гидрогелевых матриц, позволяют создать многоканальные сенсоры как для одновременного определения какого либо компонента в большом количестве однотипных образцов, так и для многокомпонентного анализа биологических жидкостей. Наиболее перспективным методом обработки при многоканальном тестировании представляется предложенный нами ранее колориметрический метод, основанный на анализе цифровых изображений поверхности сенсоров [1]. При этом возникает проблема согласования рабочего диапазона регистрирующей аппаратуры и спектральной области отклика сенсора. При записи голограммы в красном свете (длина волны 632,8 нм) диапазон отклика при изменении концентрации глюкозы от 1 до 20 ммоль вследствие набухания лежит в области 630–780 нм. Рабочий диапазон колориметрического метода с помощью бытового фотоаппарата лежит в области 455–625 нм. В модельных условиях растворов спирта в воде (6–37.5 %) при наложении на голографический слой накладки, формирующей микроячейки объемом 30–50 мкл колориметрически зарегистрировано изменение отклика от 610 до 500 нм (сжатие). При определении содержания глюкозы в тех же условиях наиболее подходящим способом согласования областей отклика и колориметрического метода оказалось использование при записи голограммы зеленого лазера (532 нм) с достаточной длиной когерентности. Чувствительность слоя уменьшалась практически на порядок (по сравнению с чувствительностью без накладки) вследствие деформации полимерной матрицы. Среднеквадратичное отклонение отклика многоканального голографического сенсора с 24 ячейками при их 148 заполнении одним раствором составила 1.7 нм. Определение глюкозы в многоканальном сенсоре в образцах плазмы крови с различным содержанием глюкозы проводилось с помощью оптоволоконного спектрометра. Чувствительность отклика составила около 7 нм/моль в области концентраций 3–10 мМ. Установлено, что чувствительность определения содержания глюкозы в образцах плазмы крови существенно снижается (в разы), что является следствием сжатия полиэлектролитной матрицы под действием наличия в плазме крови ионов щелочных металлов. Для повышения соотношения сигнал-шум необходимо найти решение этой проблемы. Разработан метод контроля однородности голографического слоя по его светорассеивающим параметрам. Наблюдались концентрационные зависимости этих параметров в стационарных и переходных условиях в водных растворах щелочных металлов. 1. А.В.Крайский, Т.В.Миронова, Т.Т.Султанов, В.А.Постников, В.И.Сергиенко, В.Е.Тихонов. Способ измерения длины волны узкополосного светового излучения колориметрическим способом. Патент РФ № 2390738 с приоритетом от 21.05.2008. А.В.Крайский, Т.В.Миронова, Т.Т.Султанов. Квантовая электроника, 40, № 7 (2010), с. 652 – 658. РАСПОЗНАВАНИЕ ОБРАЗОВ КАК ОДИН ИЗ ЭФФЕКТИВНЫХ МЕТОДОВ АНАЛИЗА ЭЛЕКТРОЭНЦЕФАЛОГРАММ Н.А. Кузнецов, Н.А. Гречишкина, Ф.Н. Григорьев ФГБУН Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН, Москва Для расшифровки записей электороэнцефалограмм (ЭЭГ) в качестве исследовательского инструмента многократно использовались различные математические методы корреляционного анализа, спектрально-когерентного анализа, топографического картирования данных, вейвлет-анализа и пр. Они были успешно апробированы для диагностики неврологических заболеваний, в частности болезни Паркинсона. Существенные успехи и вновь появившиеся возможности 149 записывать сигналы ЭЭГ выдвигают новую проблему – необходимость разработки автоматических алгоритмов анализа этих сигналов, как по определению нормы и диагностики патологических состояний, так и анализа откликов на тестовые воздействия на пациента. Успешно решать эти задачи возможно на основе современных методов теории распознавания образов. В данной работе применен корреляционный метод обработки данных ЭЭГ совместно с методом распознавания образов для определения устойчивого и надежного критерия определения болезни пациента, а также повышения информативности ЭЭГ. Данный математический подход является универсальным и применим для анализа большого числа заболеваний. В качестве примера в работе рассмотрена болезнь Паркинсона. Была использована экспериментальная выборка одного из 18-ти стандартных отведений ЭЭГ. Запись сигнала ЭЭГ производились последовательно во времени с равными шагами дискретизации h = 0,01 c. Обработка записей ЭЭГ проведена в два этапа: на первом по записям ЭЭГ строились оценки нормированных корреляционных функций, на втором производилась обработка оценок этих функций. По обучающим выборкам записей ЭЭГ здоровых и больных пациентов построены векторы y размерности m оценки нормированной корреляционной последовательности, определена оптимальная гиперплоскость, разделяющая множество векторов, соответствующих здоровым пациентам, от множества векторов, соответствующих больным. Для установления диагноза вновь обследуемого пациента определяли вектор y размерности m, координатами которого являлись оценки определенной нами нормированной корреляционной последовательности. Разработан критерий разделения пациентов на группы больных и здоровых, который в дальнейшем использовался для автоматизированного выявления больных пациентов. Моделирование показало высокое качество разделения векторов, оценивающих нормированные корреляционные функции, на два класса, соответствующих больным и здоровым пациентам. Это подтверждает достаточность информативности нормированных корреляционных функций при решении задач диагностики. Решена 150 задача диагностики состояния центральной нервной системы человека по записям ЭЭГ как задача обучения распознавания образов в стохастической постановке. Общее решение подтверждено примером диагностики болезни Паркинсона. Создан алгоритм сжатия информации, обеспечивающий качественное решение задач диагностики. При автоматической диагностике состояния ЦНС человека по записям энцефалограмм разработанный метод уменьшает статистические ошибки по сравнению с ошибками лучших из существующих методов. Исследования проведены с учетом их последующего внедрения в медицинскую практику, в частности, в доврачебную диагностику в поликлиниках. АНАЛИЗ И ИДЕНТИФИКАЦИЯ ПРОТЕОМНЫХ И ЭПИГЕНЕТИЧЕСКИХ МАРКЕРОВ РАКА ПРЕДСТАТЕЛЬНОЙ ЖЕЛЕЗЫ Д.Г. Матишов, В.А. Тарасов, Е.Ф. Шин, Н.Н. Тимошкина, А.Ю. Голиков, К.В. Двадненко, А.Д. Белдовская, Е.Н.Черкасова, М.А. Махоткин ФГУБН Институт аридных зон Южного научного центра РАН, Ростов-на-Дону Актуальность и значимость проблемы создания не инвазивных методов регистрации злокачественных опухолей, пригодных для массового использования, очевидна, поскольку от стадии выявления раковой опухоли принципиальным образом зависит эффективность лечения. В случае рака простаты в течение более 25 лет таким маркером служит простатоспецифический антиген, однако тесты, созданные на его основе, обладают низкой специфичностью. Открытие микроРНК как глобальных регуляторов активности генов в норме и изменение их спектра при развитии патологии, в первую очередь злокачественном перерождении клеток, позволяет использовать аберрантную экспрессию микроРНК как маркер развития злокачественных опухолей. При этом в последние несколько лет показано существование 151 микроРНК, концентрация которых в плазме крови значимо возрастает при развитии злокачественных опухолей. Детали и механизмы такого увеличения концентрации микроРНК остаются не поняты, однако уже сейчас ясно, что динамика этого увеличения зависит от типа опухоли и стадии ее развития. В этой связи целью данной работы являлось исследование прогностической эффективности традиционных протеомных и принципиально новых маркеров на разных стадиях развития опухоли простаты. В качестве объекта исследования использовалась плазма крови, полученная у пациентов контрольной группы и со злокачественной опухолью простаты на разных стадиях ее развития. Используя методы протеомного и молекулярно генетического анализа, регистрировалось наличие и концентрация в плазме крови изоформ плазминогена и микроРНК 141 и микроРНК 21. При анализе изоформ плазминогена идентифицированы четыре из шестнадцати изоформ, которые отсутствуют в плазме крови контрольной группы. При этом возникновение двух из них прямо связано с процессами «озлокачествления» клеток опухоли на стадии локального рака (изоформа 14) и распространенного рака (изоформа 16). Две другие изоформы плазминогена (изоформы 13 и 15) маркируют опухоль как таковую, не зависимо от того является она злокачественной или доброкачественной. В этом плане аналогичный результат получен для микроРНК 21. Увеличение концентрации этой микроРНК в плазме характерно как в случае аденомы простаты так и в случае локального и распространенного рака. Однако в случае микроРНК 141 мы имеем принципиально другую картину. Статистически значимое увеличение случаев с повышенным содержанием этой микроРНК в плазме крови мы наблюдаем лишь для распространенного рака. В результате изоформы плазминогена 14 и 16 и микроРНК 141 являются кандидатными маркерами «озлокачествления» клеток и развития рака простаты. При этом специфичность в обоих случаях равна или близка к единице. Однако чувствительность для микроРНК 141 и изоформ плазминогена принципиально отличается. Если в случае изоформ плазминогена чувствительность теста составляет 55 % и 60%, соответственно для локального и распространенного раков, то для микроРНК 141 она составляет примерно 20 %. Проведенный статистический анализ показал, что эффективность батареи тестов, 152 включающую в себя изоформы плазминогена и микроРНК, превосходит эффективность каждого теста в отдельности в отношении прогноза распространенного рака. КОМПЛЕКСЫ GD3+ С НОВЫМИ ХЕЛАТИРУЮЩИМИ АЗОТ- И ФОСФОРСОДЕРЖАЩИМИ МАКРОЛИГАНДАМИ КАК ПРЕДШЕСТВЕННИКИ ВЫСОКОУСТОЙЧИВЫХ IN VIVO КОНТРАСТИРУЮЩИХ АГЕНТОВ ДЛЯ ВИЗУАЛИЗАЦИИ ПАТОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ОРГАНИЗМЕ Б.Ф.Мясоедов, Г.Б. Андреев, Н.А. Буданцева, И.Г. Тананаев ФГБУН Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН Для широкого распространения МРТ в клинической диагностике необходимы постоянно совершенствующиеся технологии и разработка новых фармпрепаратов, способных обозначить контраст между здоровыми и пораженными тканями организма. Наиболее востребованными в практике являютсякомплексные соединения парамагнетика Gd3+, имеющего семь неспаренных электронов. Требования, предъявляемые к контрастным препаратам, имеют консенсусный характер и, помимо высокого удельного содержанияGd3+, определяющего собственно эффективность контраста, следует минимизировать вред для человеческого организма. Снижение токсичности может быть достигнуто за счет использования лигандов сложной структуры, образующих с ионом Gd3+ термодинамически и кинетически стабильные в физиологических средах комплексы.Наиболее перспективными сегодня считаются полиазациклические лиганды с фосфоновыми или фосфиновыми группами на так называемых «пендантных» заместителях. Исследованы новыеN- и P-содержащие макролиганды, синтезированные на основе циклена или циклама. Два из них имеют циклическое ядро (L1 иL2), третий – ациклический тетраподальный (L3). Для лигандаL1, полученного в виде монокристалла, проведено рентгеноструктурное исследование и определено его 153 кристаллическое строение. Кристаллографические данные: Пр. гр.P-1, a= 9.4965(3), b=11.7282(4), c=13.2494(5) Å, α=115.257(1), β=98.262(1), γ=97.384(1) o, V=1290.70(8) Å3, Z=1.Все лиганды охарактеризованы ИК спектрами, характер которых соответствует структурным различиям. Спектрофотометрическим методом изучено их комплексообразование с некоторыми f-элементами. Показано влияние геометрии макролиганда на их комплексообразующую способность: циклический и ациклический лиганды L1 и L3 образуют с Gd комплексы состава 1:1. Рассчитаны значения констант устойчивости комплексов Gd с лигандами I и III, равные logβ1 = 4.56±0.08, logβ1 = 5.06±0.12 соответственно. Важным результатом является более высокое значениеконстанты комплексообразования для лиганда L3, имеющего тетраподальное строение, по сравнению с лигандом L1, что объясняется большей конформационной гибкостью ациклического лиганда и меньшими кинетическими затруднениями. РАЗРАБОТКА БИОСЕНСОРА НА ГЛЮКОЗУ НА ОСНОВЕ ПЛАЗМОННЫХ НАНОЧАСТИЦ И САХАР-СВЯЗЫВАЮЩИХ БЕЛКОВ В КАЧЕСТВЕ ЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ А.В. Нащекин1), П.Н. Брунков1), А.В. Панфилова1), А.И. Сидоров2), Ольга В. Степаненко3), К.К. Туроверов3) ФГБУН Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург 2) СПб НИУ информационных технологий, механики и оптики, Санкт-Петербург 3) ФГБУН Институт цитологии РАН, Санкт-Петербург 1) Разработка биосенсорных систем – одно из наиболее актуальных направлений современных нанобиотехнологий. Биосенсор (БС) состоит из чувствительного элемента, специфически взаимодействующего с анализируемым веществом [1], системы регистрации, системы преобразования и обработки полученного сигнала и представляет собой аналитическое устройство для качественного и количественного анализа. Перспективным 154 вариантом БС являются структуры с наночастицами (НЧ) благородных металлов, обладающих эффектом локализованного плазмонного резонанса (ЛПР), который возникает в НЧ при облучении светом. Спектральное положение линии ЛПР сильно зависит от диэлектрической проницаемости (ДП) среды вокруг НЧ. Возможность точно измерять сдвиг полосы ЛПР, возникающий при взаимодействии НЧ с биообъектами [2] за счет изменения ДП, позволяет использовать такие структуры для создания высокочувствительных БС. Предметом исследования данной работы является изучение зависимости оптических свойств стекол с серебряными НЧ и иммобилизованным на их поверхность сахар-связывающего белка (GGBP) от концентрации глюкозы, растворенной в анализируемом буферном растворе. Интенсивность и положение полосы поглощения, соответствующей ЛПР в серебряных НЧ, могут быть изменены путем варьирования технологических параметров на стадии синтеза НЧ и последующей термической обработки образцов. Технологический процесс создания таких структур можно разделить на два основных этапа: ионный обмен (ИО) в приповерхностной области стекла в пятипроцентном растворе серебра при температуре 350 0C, когда ионы серебра замещают ионы натрия, и последующая температурная обработка (ТО) стекла, обогащенного ионами серебра, во влажной атмосфере [3]. Процесс восстановления проводили в течение 20 мин при 300 0С. Путем варьирования условий ИО можно увеличивать глубину проникновения ионов серебра до десятков микрон, что, в свою очередь, на стадии ТО определяет размеры и плотность распределения НЧ на поверхности стекол. Описанная методика позволяет получать НЧ серебра с размерами от 10 до 50 нм на поверхности стекол с незначительными отклонениями от средних размеров. Была создана мутантная форма белка (GGBP/H152C/A213R/L238S) c красителем баданом, посаженным в положение 152 для обеспечения низкой по сравнению с диким типом константы связывания глюкозы. Спектры флуоресценции (ФЛ) данного белка, иммобилизованного на стеклянные подложки с НЧ серебра, демонстрируют равномерное (от 100 до 65 % от максимума) гашение пика флуоресценции на длине волны 530 нм 155 (ФЛ бадана) в зависимости от концентрации глюкозы от 0.1 мМ до 1 мМ. Эффект гашения ФЛ проявляется за счет ферстеровского резонансного переноса энергии при конформации белка при связывании GGBP с глюкозой и может быть использован для создания БС на глюкозу. 1. Wilson and Gifford, 2005. 2. Zhao, J., Zhang, X., Yonzon, C. et al. Nanomedicine. 1(2), pp. 219-28 (2006). 3. Yu. Kaganovskii, et. al. Journal of Physics: Conference series.61, pp. 508-512 (2007). МЕТОД ДИАГНОСТИКИ ЗАБОЛЕВАНИЙ ДЫХАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА СОСТАВА ПРОТЕОМА КОНДЕНСАТА ВЫДЫХАЕМОГО ВОЗДУХА Е.Н.Николаев1, А.М.Рябоконь1, Г.Х.Киреева1, О.В.Пикин3, В.И.Багров3, А.С.Кононихин1, И.А.Попов1, И.М.Ларина2, С.Д.Варфоломеев1 ФГБУН Институт биохимической физики им. Н.М.Эмануэля РАН 2 ГНЦ РФ – Институт медико-биологических проблем РАН 3 Московский научно-исследовательский онкологический институт им. П.А.Герцена 1 Цель работы. В последнее время все больший интерес вызывает анализ выдыхаемого воздуха как простой неинвазивный метод диагностики заболеваний нижних отделов дыхательных путей. Конденсат выдыхаемого воздуха (КВВ) собирается с помощью специальной стандартизованной аппаратуры и может быть проанализирован с использованием различных химических, иммунохимических, метаболомных и протеомных методов. Целью работы было определение белков – маркеров заболеваний дыхательной системы, обладающих диагностической значимостью, в протеомах конденсатов выдыхаемого воздуха пульмонологических больных. Материалы и методы. В работе были исследованы КВВ 18 156 пациентов торакального отделения МНИИ онкологического института им. П.А.Герцена с онкозаболеваниями дыхательной системы различной локализации. Конденсат воздуха, выдыхаемого человеком за 10 минут, собирали в специальные устройства – Rтрубки. Для дальнейшего анализа белкового состава известный объем замороженного образца лиофилизовали и подготавливали к гидролизу трипсином и масс-спектрометрии. После гидролиза пептиды фракционировали с помощью нанопоточной высокоэффективной хроматографии на приборе Agilent 1100 (Agilent Technologies, США) в градиентном режиме. Пептиды идентифицировали по точным массам протонированных ионов и их фрагментов, полученных методом столкновительной диссоциации в ионной ловушке в сочетании с масс-спектрометрией ионного циклотронного резонанса (7-Tesla Finnigan LTQ FT массспектрометр Thermo Electron, Бремен, Германия) с ионизацией электрораспылением. При помощи программы BioworksBrowser 3.1 SR1 (Thermo Electron, Бремен, Германия) формировался список из точных масс пептидов и масс их фрагментов. Этот список использовался для поиска и идентификации белков по базам данных при помощи программы Mascot (Matrix Science, Лондон, Великобритания; version 2.0.04). Идентифицированные в конденсатах выдыхаемого воздуха белки были проанализированы в составе карт биологических взаимодействий программой MetaCore software (GeneGo, USA), основанной на обработке базы данных по генной онтологии (Gene Ontology). Результаты. Анализ полученных данных показал, что во всех пробах КВВ присутствовали кератины I-9, I-10,II-1, белок альбумин. Эти белки встречаются в пробах и здоровых доноров. В образцах найдены внутри- и внеклеточные белки, а также нуклеосомные и мембранные белки, что говорит о глубокой деструкции клеток эпителия дыхательных путей. Так, наличие в списке белков гистонов (Histone H4, Histone H2B type 2-E, Histone H3.2) характеризует глубокий распад клеток, что может иметь место при онкологическом заболевании. Присутствие белка гемоглобина указывает на кровотечение в легочных тканях, характерное для тяжелого течения заболевания. Вывод. Таким образом, показано, что в КВВ больных доноров присутствуют белки, которые могут быть потенциальными 157 биомаркерами онкологических заболеваний. Работа представлена на 11th Annual World Congress Human Proteome Organisation (HUPO), September 9-13, 2012, Boston, Massachusets. РАЗРАБОТКА ИННОВАЦИОННЫХ МЕТОДОВ ДИАГНОСТИКИ РАЗЛИЧНЫХ ФОРМ САХАРНОГО ДИАБЕТА ТИПА 2 И ВЫБОР ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ЛЕКАРСТВЕННОЙ ТЕРАПИИ В.В.Носиков1), А.Г.Никитин1), А.М. Бурденный1), М.В.Шестакова2) ФГБУН «Институт биохимической физики РАН им. Н.М. Эмануэля», г. Москва; 2) ФГБУ «Эндокринологический научный центр» Минздравсоцразвития РФ, Mосква 1) Цель работы: Сахарный диабет (СД) типа 2 широко распространен во многих популяциях. В России количество больных СД типа 2 составляет более 2 миллионов человек. Для СД типа 2 характерна гипергликемия, причиной которой, по современным представлениям, являются следующие факторы: пониженная секреция инсулина β-клетками поджелудочной железы и/или пониженная чувствительность периферических тканей к действию инсулина (инсулинорезистентность). Основной задачей настоящего проекта является разработка метода идентификации аллелей и генотипов полиморфных маркеров 8 генов, определяющих развитие полигенной формы СД типа 2. Это гены KCNJ11 и KCNQ1, кодирующие белки, формирующие два различных канал транспорта ионов калия. Ген TCF7L2, кодирующий транскрипционный фактор, вовлеченный в регуляцию гомеостаза глюкозы в крови. Ген SLC30A8, кодирующий переносчик ионов цинка. И ген CDKN2B, кодирующий тирозиновую киназу CDK6. А также ген PPARG2, кодирующий рецептор, активируемый пролифератором пероксисом типа γ2, и ген ADIPOR2, кодирующий рецептор адипонектина. Большое значение имеет также ген FTO, который ассоциирован с повышенной массой тела. Методы исследования: Для анализа ассоциации с СД типа 2 среди русских жителей г. Москва были собраны группа пациентов с 158 СД типа 2 (n = 176) и группа здоровых индивидов (n = 159). Идентификацию аллелей полиморфных маркеров проводили с использованием полимеразной цепной реакции в реальном времени. Разработанные режимы амплификации полиморфных маркеров вышеперечисленных генов позволяют проводить одновременную идентификацию генотипов сразу нескольких маркеров. Результаты: Нами разработан макет диагностической тестсистемы для идентификации аллелей 9 полиморфных маркеров 8 генов. Использование данной диагностической тест-системы позволило обнаружить достоверную ассоциацию полиморфных маркеров Glu23Lys гена KCNJ11, rs1799859 и rs12255372 гена TCF7L2, rs2237892 гена KCNQ1, Arg235Trp гена SLC30A8, rs7020996 гена CDKN2B, Pro10Ala гена PPARG2, A219T гена ADIPOR2 и rs8050136 гена FTO с повышенным риском развития СД типа 2. Нам также удалось показать, что уровень ассоциации с генами KCNJ11, KCNQ1, TCF7L2, SLC30A8 и CDKN2B, продукты которых определяют пониженную секрецию инсулина β-клетками, выше в группе больных, принимающих сульфаниламидные препараты, повышающие секрецию инсулина β-клетками. В тоже время уровень ассоциации с генами PPARG2 и ADIPOR2, продукты которых определяют инсулинорезистентность, выше в группе больных, принимающих главным образом метформин, который увеличивает чувствительность периферических тканей к действию инсулина. Так как у конкретных пациентов вклад этих двух метаболических путей может существенно различаться, полученные нами данные открывают новые возможности для индивидуальной терапии СД типа 2. Выводы: Полученные в данном исследовании результаты открывают возможности получения быстрой и надежной информации о том, к какому из этих двух подтипов (пониженная секреция инсулина β-клетками поджелудочной железы и/или пониженная чувствительность периферических тканей к действию инсулина) относится вновь выявленный СД типа 2 у конкретного пациента, что имеет огромное значение для выбора оптимальной стратегии лекарственной терапии пациента. ДЕТЕКЦИЯ БЕЛКА YB-1 – НОВЫЙ МЕТОД ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ЗЛОКАЧЕСТВЕННЫХ 159 НОВООБРАЗОВАНИЙ Л.П. Овчинников1), Т.П. Стромская2), Е.Ю. Рыбалкина2), Н.И.Моисеева2), Л.А. Лалетина2), И.В. Кулаковский, Е.Р. Ким1), А.В.Сорокин1), Д.Н. Лябин1), С.Г. Гурьянов1), И.А. Елисеева1), Г.П.Генс3), А.А. Ставровская2) ИФГБУН Институт белка РАН, Пущино; НИИ канцерогенеза Российского онкологического научного центра им. Н.Н. Блохина РАМН, Москва 1) 2) ДНК/РНК-связывающий белок YB-1 функционирует в клеточном ядре и цитоплазме, а также секретируется из клеток и действует экстраклеточно. Он вовлечен в процессы, связанные c пролиферацией и дифференцировкой клеток, и непосредственно влияет на возникновение и протекание онкологических заболеваний, т.е. онкотрансформацию, метастазирование и множественную лекарственную устойчивость (МЛУ) раковых клеток. В 2012 г. было исследовано влияние внеклеточного рекомбинантного белка YB-1 (rYB-1) на три линии культивируемых клеток рака молочной железы (РМЖ): HBL-100, MCF-7/ras и ВТ474. Показано, что rYB-1 усиливает пролиферацию всех исследованных клеток и влияет на миграцию некоторых из них; это влияние зависит от активации онкогена Ras. Воздействие rYB-1 на культивируемые клетки РМЖ преимущественно приводит к подавлению экспрессии генов, большая часть которых связана с клеточным метаболизмом, и повышает активность генов, кодирующих белки разной функциональной направленности. Таким образом, впервые показано, что эффекты внеклеточного и внутриклеточного белка YB-1 в клетках РМЖ существенно различаются. С помощью метода иммуноцитохимиии обнаружено перераспределение рецепторного белка Notch-3 в клетках MCF-7 под влиянием rYB-1. Это подтверждает участие рецептора группы Notch в передаче сигнала от внеклеточного rYB-1 в клетку. Показано, что количество генов, изменивших свою экспрессию, значительно больше при воздействии на клетки РМЖ химиопрепарата доксорубицина, чем цисплатина. Изменение количества мРНК YB-1 под влиянием химиопрепаратов происходит только в тех линиях клеток РМЖ, где химопрепараты индуцируют 160 перемещение YB-1 в ядра клеток. Исследовано влияние полноразмерного YB-1 и YB-1, укороченного с С-конца, на устойчивость клеток NIH3T3 к доксорубицину. Показано, что экспрессия обоих белков с плазмиды повышает устойчивость клеток к этому препарату. Ингибирование каспазоподобной активности 20S протеасомы, отщепляющей С-концевую последовательность YB-1 с сигналом цитоплазматического удержания, подавляет защитное действие полноразмерного YB-1 и не изменяет действие укороченного YB-1. Следовательно, защитный эффект YB-1 связан с укорочением YB-1 и его переходом в клеточное ядро. Анализ влияния полноразмерного и укороченного YB-1 на экспрессию генов показал, что они регулируют экспрессию разного набора генов и не затрагивают экспрессию генов МЛУ. Однако после действия доксорубицина и этопозида укороченный YB-1 колокализуется на хромосомах с фосфорилированным гистоном H2X – известным маркером двухцепочечных разрывов ДНК, а также с белками репарации ДНК и более чем на порядок сокращает число детектируемых двухцепочечных разрывов в ДНК. Мы делаем вывод, что повышение устойчивости этой линии клеток к протиивораковым лекарственным препаратам под действием YB-1 связано в первую очередь с его участием в процессе репарации повреждений в ДНК, возникающих под действием этих лекарственных препаратов. ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА РИСКА РАЗВИТИЯ И ТЯЖЕСТИ ТЕЧЕНИЯ ПНЕВМОНИИ КАК КРИТИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ Л.Е.Сальникова 1), Т.В. Смелая 2), А.Г.Чумаченко 1), О.Б.Белопольская 1), А.М. Голубев 2), А.В. Рубанович 1) 1) ФГБУН Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН НИИ общей реаниматологии им. В.А. Неговского РАМН 2) Наличие наследственной компоненты, детерминирующей ответ на инфекцию, очень малый спектр генов, изученных в связи с инфекционно-воспалительными заболеваниями, чрезвычайно высокие показатели заболеваемости, значительная вероятность 161 неблагоприятного исхода при неправильном или несвоевременном лечении заставляют вести активный поиск молекулярногенетических маркеров, сопряженных с прогнозом внебольничной пневмонии (ВП). Выборка составила 789 человек, преимущественно русские, из них группа больных с ВП – 334 человека, контроль – лица, у которых ранее не было пневмонии (контроль А-141 человек), контрольная группа, для которой информации о наличии/отсутствии в анамнезе ВП нет (контроль Б-314 человек). От всех лиц, включая здоровых, получено информированное согласие на участие в исследовании. Исследование одобрено Комитетом по этике при НИИ ОР РАМН № 2/6/2012. Изучено 13 полиморфных вариантов в 11 генах, которые представляют метаболические пути детоксикации ксенобиотиков CYP1A1 (rs2606345, rs4646903, rs1048943), GSTM1 (Ins/del), GSTT1 (Ins/del), ABCB1 (rs1045642); регуляции иммунного ответа и ответа на воспаление IL-6 (rs1800795), TNF-a (rs1800629), MBL2 (rs7096206), CCR5 (rs333), NOS3 (rs1799983); ренин-ангиотензиновой системы ACE (rs4340) и регуляции гемостаза MTHFR (rs1801133). Наиболее выраженная ассоциация с ВП была зарегистрирована для мажорного гомозиготного генотипа гена CYP1A1 (rs2606345) по сравнению как с контролем А (P=3.9x10-5, OR = 2.40, 1.59-3.64), так и с контролем Б (P=1.4x10-5, OR=2.00, 1.46-2.74). С увеличением числа неблагоприятных генотипов CYP1A1 rs2606345T/T, GSTM1 Ins/*, ABCB1 C/C, IL-6 C/C-G/G, NOS3 T/T-G/G, CCR5 Ins/Ins, ACE Del/Del, риск развития ВП существенно возрастал: для лиц с 4-7 рисковыми генотипами по сравнению с 0-3 рисковыми генотипами P = 2.4 x 10-7, OR=3.03, 95 % CI 1.98-4.64. Прогностическая точность модели AUC составила 68.38 %, что существенно превосходит предсказательную ценность кумулятивных эффектов большинства генетических маркеров полигенных заболеваний. Все изученные в исследовании ВП полиморфные варианты были исследованы также и в связи с риском развития нозокомиальной пневмонии (НП) у 321 больного с различной нозологией (перитонит, травма, ранение, гнойно-воспалительные заболевания различной локализации). Проведенное ассоциативное исследование выявило три гена (ACE, IL-6 и CYP1A1), продемонстрировавших наибольшую взаимосвязь между числом рисковых генотипов и риском развития как внебольничной, так и нозокомиальной 162 пневмонии. Множественная логистическая регрессия показала независимость данных результатов от пола, возраста, вида возбудителя инфекции и наличия (и продолжительности) искуственной вентиляции легких в случае НП. Носительство трех предрасполагающих генотипов по сравнению с тремя протективными генотипами увеличивало вероятность развития ВП (P=0.001, OR=7.01, 95 % CI 1.99-24.70) и НП (P=0.028, OR=4.34, 95 % CI 1.15-16.45). МЕТОДЫ И СИСТЕМЫ ЛАЗЕРНОГО СПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛИЗА ДЛЯ НЕИНВАЗИВНОЙ ДИАГНОСТИКИ ЗАБОЛЕВАНИЙ ОРГАНОВ ДЫХАНИЯ И ПИЩЕВАРЕНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДЫХАТЕЛЬНЫХ ТЕСТОВ Е.В. Степанов, П.В. Зырянов, С.Г. Касоев, А.В. Коваль, Е.А. Тищенко, А.Н. Глушко, Д.А. Лапшин ФГБУН Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН, Москва Высокочувствительный анализ молекул-биомаркеров в выдыхаемом воздухе является перспективным подходом для диагностики заболеваний различной нозологии, включая целый ряд социально значимых заболеваний органов пищеварения и дыхания. В настоящее время наблюдается рост внимания исследователей и клиницистов к этой проблематике, поскольку данный подход может обеспечить неинвазивное получение достаточно точных и надежных диагностических данных. Такой диагностический подход становится реализуемым в первую очередь при точном количественном определении содержания исследуемых молекулбиомаркеров, присутствующих в выдыхаемом воздухе в следовых количествах (относительная концентрация менее 10-7 в присутствии паров Н2О и СО2 на уровне 3-5 %). Поэтому актуальной является разработка эффективных физико-химических методов анализа микросостава выдыхаемого воздуха, повышение аналитических характеристик детектирования молекул-биомаркеров (чувствительности, точности, селективности и скорости измерений). Одним из многообещающих подходов к решению этой достаточно сложной 163 аналитической задачи является лазерный спектральный анализ. В рамках Проекта велась разработка двух аналитических систем, предназначенных для высокочувствительного спектрального анализа микросостава выдыхаемого воздуха. Лазерный анализатор изотопического отношения 13СО2/12СО2 в выдыхаемом воздухе предназначен для использования в качестве аналитического средства, поддерживающего проведение так называемых изотопических дыхательных тестов с использованием препаратов, меченых с помощью нерадиоактивного изотопа углерода 13С. Область клинических применений: заболевания желудка и двенадцатиперстной кишки (гастриты, дуодениты, язва желудка и ДПК), функциональная диагностика печени, поджелудочной железы, тонкого и толстого кишечника. Анализатор относительного содержания изотопомеров СО2 в выдыхаемом воздухе базируется на использовании перестраиваемых диодных лазеров, работающих в спектральном диапазоне 2.05 мкм при комнатной температуре. Для повышения точности и чувствительности изотопического анализа применена двухканальная оптическая схема, а также температурно-связанные аналитические кюветы. Для обеспечения высокой точности и скорости измерения аналитических лазерных спектров разработана и применена специальная полностью цифровая высокоскоростная электронная система сбора и обработки спектральных данных. Лазерный анализатор эндогенного СО в выдыхаемом воздухе предназначен для проведения функциональных дыхательных тестов в пульмонологии. Одно из перспективных направлений диагностического использования данного анализатора связано с разработкой нового подхода к определению диффузионной способности альвеолярно-капиллярной мембраны легких. Перспективные клинические применения: функциональная диагностика при острых и хронических заболеваниях органов дыхания, диагностика дыхательных и метаболических ацидозов, применения в гематологии, спортивной медицине, радиологии и другие. Анализатор базируется на использовании перестраиваемых диодных лазеров, работающих в спектральном диапазоне 2.35 мкм при комнатной температуре. Для повышения точности и чувствительности анализа применена двухканальная оптическая схема, в один из каналов которой включена миниатюрная 164 многоходовая матричная кювета, что позволяет реализовать требуемую концентрационную чувствительность при достаточно малых объемах газовых проб и в масштабе времени, близком к реальному. Для обеспечения высокой точности и скорости анализа также используется цифровая высокоскоростная электронная система сбора и обработки спектральных данных. НОВЫЕ ТИПЫ ФУНКЦИОНАЛИЗОВАННЫХ ЗОЛОТЫХ И КОМПОЗИТНЫХ НАНОЧАСТИЦ ДЛЯ МЕДИЦИНСКОЙ ТЕРАНОСТИКИ Н.Г. Хлебцов1),2), Б.Н. Хлебцов1), Е.В. Панфилова1), Т.Е. Пылаев 1), В.А. Ханадеев1), О.А. Бибикова2), С.А. Староверов1), А.А.Широков1), Л.Ю. Матора1), Л.А. Дыкман1), В.А. Богатырев1), Г.С. Терентюк2), Е.С. Тучина2), В.В. Тучин2) ФГБУН Институт биохимии и физиологии растений и микроорганизмов РАН, Саратов 2 ФГБОУ ВПО Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского, Саратов 1 Золотые и композитные частицы, совмещающие диагностические и терапевтические функции в одной наноструктуре, широко исследуются в рамках нового направления нанобиотехнологии – тераностики. Обобщающий обзор современного состояния и перспектив развития работ по синтезу и биомедицинским применениям золотых и композитных наночастиц дан в [1]. Нами разработаны фундаментальные принципы и лабораторные технологии получения нового типа наноматериалов – порошковых препаратов водорастворимых ПЭГ-покрытых золотых наносфер, наностержней, золото-серебряных наноклеток и золотых нанозвезд [2]. Полученные плазмонные нанопорошки растворяются в водных средах в течение нескольких секунд без какой-либо обработки ультразвуком и имеют все свойства исходных синтезированных коллоидов. Данные препараты были использованы для in vivo лазерной гипертермии привитых опухолей [2, 3]. Выполнены первые эксперименты по использованию плазмонных 165 нанопорошков в качестве новой перспективной платформы для сверхчувствительной биосенсорики на основе поверхностноусиленного комбинационного (рамановского) рассеяния (SERS) [4]. Синтезированы новые типы нанокомпозитов [5, 6], состоящие из золотых наностержней, наноклеток или иных плазмонных частиц, покрытых мезопористой оболочкой двуокиси кремния, в которую допированы молекулы фотодинамических или флуоресцентных красителей. Подобные композиты обладают фототермическими, фотодинамическими и люминесцентными свойствами. Показано эффективное подавление роста резистентных к антибиотикам бактерий Staphylococcus aureus при облучении синим (405 нм), красным (625 нм) и ближним ИК светом (808 нм) по сравнению с контролями, обработанными растворами фотосенсибилизатора или суспензией плазмонных наночастиц [5]. На основе конъюгатов трех типов золото-серебряных наноклеток с антителами (плазмонные резонансы около 435, 500 и 650 нм) разработан новый метод мультиплексного иммуноанализа [7]. В тестовых экспериментах показана возможность одновременного определения трех типов антигенов в простом визуальном дот анализе на нитроцеллюлозной мембране с пределом детектирования 20 фемтомолей (на примере трех типов молекул IgG). Показано повышение эффективности доставки золотых наночастиц в кожу животных с помощью фракционной лазерной абляции, ультразвука и использования раствора ПЭГ-400 в глицерине (1:1) для диспергирования наночастиц. 1. L.A. Dykman, N.G. Khlebtsov // Chem. Soc. Rev. 2012, 41, 22562282. 2. B.N. Khlebtsov, E.V. Panfilova, G.S. Terentyuk et al. // Langmuir 2012, 28, 89949002. 3. G.S. Terentyuk et al. // Quantum Electronics 2012, 42 (5), 471477. 4. Б.Н. Хлебцов, В.А. Ханадеев, Е.В. Панфилова и др. // Российские нанотехнологии 2012, 7 (7-8), 4755. 5. B.N. Khlebtsov, E.S. Tuchina, V.A. Khanadeev et al. // J. Biophotonics 2012, doi 10.1002/jbio.201200079 6. Б.Н. Хлебцов, Н.Г. Хлебцов, Г.С. Терентюк и др. Патент РФ №2463074 от 10.10.2012. 7. E.V. Panfilova, A.A. Shirokov, B.N. Khlebtsov et al. // Nano Research 2012, 5, 124134. ВОЛНОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ НЕИНВАЗИВНОЙ ДИАГНОСТИКИ, ПЛАНИРОВАНИЯ И ПРОГНОЗА ЛЕЧЕНИЯ 166 ОНКОЛОГИЧЕСКИХ ЗАБОЛЕВАНИЙ Н.М.Шахова 1), 4), А.А.Брилкина 3), В.Л.Вакс 2), Н.Г.Голубятникова5), Е.В.Гребенкина5), Е.Г.Домрачева2), Л.В.Дубасова3), Д.Д.Елисеева 4), О.В.Качалина4), А.В.Масленникова4), А.Г.Орлова1), С.И.Приползин2), Е.А.Сергеева1), Е.А.Собакинская2), И.В.Турчин 1), М.Б.Черняева2) ФГБУН Институт прикладной физики РАН; ФГБУН Институт физики микроструктур РАН; 3) Нижегородский государственный университет им. Н.И.Лобачевского; 4) Нижегородская государственная медицинская академия; 5) Нижегородский областной онкологический диспансер 1) 2) Введение. Рост заболеваемости злокачественными опухолями при их значительном «омоложении» определяет тренды современной онкологии: органосохраняющее и индивидуализированное лечение. Для реализации такой тактики необходима более точная диагностика и длительный динамический мониторинг. Одним из ключевых факторов прогноза и эффективности лечения опухолей рассматривается кислородный статус (КС) [Vaupel P., 2004]. Оптические методы мониторинга КС показали свою перспективность в эксперименте [Vishwanath K., 2009; Maslennikova A.V., 2010] и в клинической практике [Cerussi A., 2007, Brown J.Q., 2009; Масленникова А.В., 2010]. Еще одним перспективным методом неинвазивной диагностики является анализ «запаха» организма [Zhang, 2008]. Из методов органосохраняющего лечения активно развивается фотодинамическая терапия (ФДТ) [Гельфонд M.Л., 2007], новые подходы требуют эффективных и неинвазивных методов планирования и контроля. В данном проекте предложены несколько волновых технологий для повышения качества диагностики, планирования лечения и его мониторинга, изучения прогноза и механизмов воздействия. Материалы и методы. Проект носит комплексный клиникоэкспериментальный характер. Объектами экспериментальных работ являлись клеточные культуры (HeLa Kyoto HyPer cyto et nuc) и 167 экспериментальные опухоли (лимфосаркома Плисса ЛСП). В клинических этапах участвовали здоровые волонтеры, пациентки с неоплазиями шейки матки на этапе диагностики и планирования лечения, в том числе ФДТ, и с опухолями молочной железы в ходе неоадъювантной химиотерапии, пациенты с раком легких в ходе лучевой терапии. Использовано оборудование: ЛСМ Carl Zeiss 510, авторские установки ОДС (684, 790, 850 нм) и ОКТ (видиокадр), экспериментальный образец терагерцового спектрометра. Результаты. В эксперименте показана возможность наблюдения кислородного статуса опухоли как маркера антиангиогенного воздействия у животных-опухоленосителей (ОДС). С использованием генетически-кодируемого сенсора HyPer получена регистрация кратковременного повышения уровня Н2О2 в результате терапевтического воздействия на опухолевую культуру (ЛСМ). В клинической практике разработан и апробирован холдер для ОКТ диагностики неоплазий шейки матки с использованием приема контролируемой компрессии тканей, что позволило повысить качество диагностики ранних форм и оптимизировать показания к ФДТ у пациенток репродуктивного возраста. На основе ОДС разработана и апробирована методика мониторинга химиотерапии рака молочной железы, показаны разнонаправленные эффекты в отношении оксигенации в зависимости от индивидуальных особенностей. Модернизирован с повышением функциональности экспериментальный образец терагерцового спектрометра, проведена его апробация в качестве метода мониторинга лучевой терапии по регистрации содержания окиси азота в выдыхаемом воздухе пациентов. Заключение. Предложенные в работе волновые технологии могут быть использованы в экспериментальной онкологии для изучения механизмов противоопухолевой терапии и для оптимизации доклинических исследований новых агентов, а в клинической практике для более ранней и точной диагностики и индивидуализации лечения злокачественных новообразований. 168 ЛЮМИНЕСЦЕНТНАЯ ДИАГНОСТИКА ЭНДОСКОПИЧЕСКИ ДОСТУПНЫХ ЗЛОКАЧЕСТВЕННЫХ НОВООБРАЗОВАНИЙ НА ОСНОВЕ ИК-ЛАЗЕРНО-ВОЛОКОННОГО ФЛУОРИМЕТРА, ИСПОЛЬЗУЮЩЕГО НЕФОТОТОКСИЧНЫЕ НАНОРАЗМЕРНЫЕ ИТТЕРБИЕВЫЕ МЕТАЛЛОКОМПЛЕКСЫ ПОРФИРИНОВ 1) 2) 1) 1) И.П. Шилов , А.В. Иванов , В.Д. Румянцева , А.С. Рябов , 2) 3) С.В. Зиновьев , В.М. Маркушев , К.С. Щамхалов 1) 1) Фрязинский филиал ФГБУН Института радиотехники и электроники им. В.А.Котельникова РАН, Фрязино, МО 2) ФГБУ «Российский онкологический научный центр им. Н.Н.Блохина» РАМН, Москва 3) ФГБУН Институт радиотехники и электроники им. В.А.Котельникова РАН, Москва Для люминесцентной диагностики (ЛД) визуально и эндоскопически доступных злокачественных новообразований необходимы фотосенсибилизаторы (ФС) нового типа – чисто диагностические нефототоксичные фотосенсибилизаторы (НФС) со значительно сниженным квантовым выходом генерации цитотоксичного синглетного кислорода. Установлено, что введение иона иттербия в порфириновую матрицу приводит к существенному снижению фотохимической активности субстанции [1], сохраняя при этом свойственную большинству порфиринов тропность к злокачественным опухолям. В работе осуществлен синтез иттербиевого комплекса дикалиевой соли 2,4диметоксигематопорфирина IX на основе гемина крови. Контроль качества синтеза производился методами высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) и масс-спектрометрии. Показано, что иттербиевый комплекс 2,4диметоксигематопорфирина IX (ИКДГ) обладает уникальными спектрально-люминесцентными характеристиками: высоким 5 1 1 коэффициентом экстинции (1,5х10 М см ) и временем жизни люминесценции (~10 μs), люминесцентным сигналом повышенной интенсивности в ИК-области спектра (900-1100 нм), что позволяет 169 детектировать данную субстанцию в растворах при концентрациях 11 вплоть до 10 M, значительным (>250 нм) разнесением полос возбуждения и регистрации люминесценции. Методом МТТ было проведено изучение цито- и фотоцитотоксичности исследуемых иттербиевых металокомплексов порфиринов на различных культивируемых адгезионных клеточных линиях. Тестовым критерием являлась концентрация препарата, вызывающая 50 %-ную гибель клеток :IC50. Исследование фотоцитотоксичности подтвердило основную идею создания НФС путем введения в порфирины «перехватчиков» возбуждения синглетного кислорода в виде ионов иттербия. Из полученных в данном исследовании результатов следует, что эффективность генерации синглетного кислорода падает при этом почти на порядок. Проведено исследование фармакокинетики и биораспределения дикалиевой соли ИКДГ в организме интактных мышей и мышей с привитой саркомой 37. Показано, что оптимальное время накопления субстанции в опухоли, при котором наблюдается максимальный люминесцентный контраст, составляет ~45 часов. Методом лазерной корреляционной спектроскопии было установлено, что около 95 % от общего количества соединения имеют размер около 5 нм, что составляет примерно половину от размера молекулы сывороточного альбумина (9 нм). Разработан и изготовлен опытный образец эндоскопического лазерно-волоконного флуориметра (ЛВФ) повышенной чувствительности для ЛД рака, который работает в спектральном диапазоне 900-1100 нм, где интенсивно люминесцирует ИКДГ. Минимальная доза вводимого препарата составила ~10 микрограмм/кг веса биообьекта, что соответствует мировому уровню по чувствительности обнаружения. Специальный высокочувствительный многожильный волоконно-оптический зонд флуориметра для возбуждения и детектирования люминесценции от биообьектов выполнен из кварцевых световодов состава SiO2+F/ SiO2 (изготавливаемых PCVD-методом) с повышенной числовой апертурой (вплоть до 0,30). В состав ЛВФ входят также два портативных полупроводниковых лазера, блок интерференционых фильтров и ряд других элементов. Осуществлена проверка метода ЛД с использованием ЛВФ и 170 субстанции на основе водорастворимого комплекса дикалиевой соли ИКДГ на интактных мышах и мышах-опухоленосителей. При этом люминесцентный диагностический контрастный индекс опухоль/мышца достигал значения ~16,0. Перспективно использование разработанного ЛВФ также и в тераностике-новом тренде современной нанобиотехнологии [2]. Данное направление подразумевает создание многофункциональных нанокомпозитов, которые совмещают терапевтические и диагностические свойства в одной частице. 1. Миронов А.Ф., Румянцева В.Д., Иванов А.В., Хлебцов Н.Г., Шилов И.П. / Иттербиевые комплексы порфиринов и их конъюгаты с наночастицами для флуоресцентной диагностики опухолей // Российский биотерапевтический журнал, № 2. Т. 11. С. 36. 2012. 2. B.Khlebtsov, E.Panfilova, V.Khanadeev, O.Bibikova, G.Terentyuk, A.Ivanov, V.Rumyantseva, I.Shilov, A.Ryabova, V.Loshchenov, N.Khlebtsov./Nanocomposites containing silica-coated gold-silver nanocages and Yb-2,4-dimethoxyhematoporphyrin: multifunctional capability of IR-luminescence detection, photosensitization and photothermolysis//. J. ACS Nano, Vol. 5, No. 9, P. 7077-7089. 2011. 171 II. 4. Доклиническая разработка новых технологий лечения социально значимых заболеваний РАЗРАБОТКА НОВЫХ ПОДХОДОВ К СОЗДАНИЮ ХИМИОТЕРАПЕВТИЧЕСКИХ АГЕНТОВ – ДОНОРОВ МОНООКСИДА АЗОТА (NO) С.М. Алдошин1), Н.А. Санина1), А.А.Терентьев 1), П.Б. Давидович2) ФГБУН Институт проблем химической физики РАН, Черноголовка 2) Санкт-Петербургский государственный технологический институт, Санкт-Петербург 1) Синтетические модели активных центров нитрозильных железосерных белков [Н.А. Санина, С.М. Алдошин, Изв. АН. Сер. хим. (2011) 7, 1199-1227], обладают высоким потенциалом для противоопухолевой терапии [S. Moccelin, Current Cancer Drug Targets (2009) 9, I, 2, 214-236], а исследования, направленные на выявление механизмов их противоопухолевого действия, является новым подходом в доклинической разработке лекарственных препаратов-доноров NO для химиотерапии опухолевых заболеваний. Удобной моделью для поиска новых, более эффективных соединений-доноров NO этого класса, способных служить мишень-специфичными пролекарствами, является белок NF-κB – универсальный фактор транскрипции, контролирующий экспрессию генов иммунного ответа, клеточного цикла и апоптоза [LaCasse, et al., Oncogene (1998) 17, I , 16, 3247-3259]. NO действует на NF-κB, ковалентно связываясь с серой цистеиновых остатков. Существует несколько возможных путей ингибирования активности NF-κB в зависимости от этапа сигнального пути, но в плане использования соединений-доноров NO интересна возможность регуляции связывания NF-κB с ДНК. Предположительно, одним из способов такого ингибирования является нитрозилирование (присоединение NO∙) или нитрозирование (присоединение NO+), что в дальнейшем может препятствовать образованию дисульфидных связей между 172 субъединицами белка, либо между белком и глутатионом, приводя к образованию неактивных S-нитрозоцистеиновых форм белка. В рамках исследований 2012 г. методом макромолекулярного докинга количественно оценено влияние NO на ДНК-связывающую способность фактора транскрипции NF-κB; а также методом виртуального скрининга баз органических соединений выявлены соединения- лидеры, способные обеспечить специфическое взаимодействие с NF-κB. Эти соединения могут быть достаточно легко подвергнуты модификации (без искажения активной части молекулы, ответственной за специфическое связывание) и использованы в качестве фунциональных лигандов в синтезе новых нитрозильных комплексов железа – соединений доноров NO. Разработана также экспериментальная система исследования нитрозилирования по цистеину белка NF-κB (субъединицы p50) и связанных с ним белков in vitro. Из клеток MCF7 получены ядерные экстракты, в которых, в отличие от суммарных клеточных экстрактов, отсутствует незрелая высокомолекулярная форма белка p50. Полученные ядерные экстракты инкубировались в присутствии соединений – доноров NO: сера-нитрозильных комплексов железа с цистеамином и фенолилом, индукторов апоптоза опухолевых клеток. Из ядерных экстрактов методом иммунопреципитации был очищен белок NF-κB, и полученные образцы анализировались с помощью антител, специфичных к S-нитрозоцистеину. Обнаружено, что обработка ядерных экстрактов серанитрозильными комплексами железа приводит к нитрозилированию белка p50. При этом установлено, что эффективность нитрозилирования белка p50 при использовании нитрозильного комплекса железа с цистеаминовым лигандом значительно выше, чем при использовании нитрозильного комплекса с фенолилом. 173 ИССЛЕДОВАНИЕ НАНОМОЛЕКУЛЯРНОГО МЕХАНИЗМА, ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕГО ПРИСОЕДИНЕНИЕ ХРОМОСОМ К КОНЦАМ ДЕПОЛИМЕРИЗУЮЩИХСЯ МИКРОТРУБОЧЕК В МИТОЗЕ Ф.И. Атауллаханов1, 2), В.А. Волков1), М.И.Молодцов1), П.Н.Захаров1), А.В. Зайцев1), Н.Б. Гудимчук1), В.К.Аржаник2) 1) ФГБУН Центр теоретических проблем физико-химической фармакологии Российской академии наук, Москва. 2) Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва Целью митоза является верное разделение сестринских хроматид между дочерними клетками. Два основных клеточных компонента, ответственных за выполнение этой задачи, это микротрубочки, динамические полимеры способные развивать силу с помощью разборки своих концов, и кинетохоры, белковые суперкомплексы, образующиеся на хромосомах и обеспечивающие их правильное присоединение к концам микротрубочек. Последние исследования показывают, что усточивость связи очищенных кинетохоров почкующихся дрожжей S. cerevisiae с микротрубочками к силам в диапазоне 2–20 пН зависит от кольцевидного комлпекса Dam1, который присоединяется к кинетохору с помощью продолговатых молекул комплекса Ndc80. Цель данной работы – воспроизведение этой связи путем присоединения рекомбинантного комплекса Dam1 к поверхности микросфер с использованием суперспирализованной белковой фибриллы некинетохорного происхождения. К настоящему по этому проекту получены следующие результаты: 1. Созданы генетические конструкции GFP-Dam1 и суперспиральной фибриллы, несущей на C-конце остаток цистеина, а на N-конце – GFP-связывающий белок. 2. Выделены и охарактеризованы соответствующие белки. Установлено, что химерный комплекс GFP-Dam1 замедляет деполимеризацию микротрубочек в той же степени, что и комплекс Dam1 дикого типа. Таким образом, встраивание молекулы GFP в состав этого комплекса не изменяет силы его связывания с микротрубочкой. 3. Разработана методика присоединения этих белков к 174 поверхности стеклянных микросфер. Количество молекул Dam1, присоединенных к поверхности с помощью фибрилл, составляет от 3 до 15 шт. на площадь, эквивалентную концу микротрубочки. 4. Изучены характеристики движения таких шариков за концами разбирающихся микротрубочек. Шарики с Dam1, присоединенным посредством фибрилл, не изменяют скорость разборки микротрубочек. Контрольные шарики, к которым Dam1 присоединен с помощью антител, ускоряют разборку микротрубочек, как было показано ранее. В дальнейшем для завершения проекта запланировано исследование сил, развиваемых микротрубочками, на такие шарики. Ожидается, что сила, оказанная на шарики с фибриллами, будет в несколько раз выше, чем на контрольные. НОВЫЕ СЕЛЕКТИВНЫЕ ГЕМОСОРБЕНТЫ НА ОСНОВЕ ПОРИСТЫХ УГЛЕРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ, МОДИФИЦИРОВАННЫХ ОРГАНИЧЕСКИМИ ЛИГАНДАМИ И.П. Белецкая1), В.Н. Андреев1), М.М. Гольдин2), В.В. Емец1), В.С.Тюрин1), А.Л. Клюев1), Г.Р. Гараева2), Е.А. Михалицына1) 1) ФГБУН Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН, Москва 2) ФГБУ НИИ СП им. Н.В. Склифосовского, Москва При травмах происходит разрушение эритроцитов и интоксикация крови свободным гемоглобином, поэтому одной из важнейших задач является создание метода очистки плазмы крови от свободного гемоглобина. Для очистки крови обычно используются активированные угли, недостатком которых является отсутствие селективности. С целью увеличения селективности адсорбции гемоглобина активированный уголь был модифицирован различными органическими агентами. Первичные перспективные результаты были достигнуты на активированных углях промышленных марок СКТ-6А и ВСК-А, модифицированных полипирролом с иодид-анионом в качестве допанта-противоиона. При исследовании адсорбции свободного гемоглобина из 175 физиологического раствора скорость адсорбции на модифицированных углях оказалась в 3-4 раза выше, чем на немодифицированных. Занимая менее 1 % поверхности угля, полипиррол, допированный йодид-анионом, значительно увеличил скорость адсорбции свободного гемоглобина по сравнению с немодифицированными углями и по сравнению с углями, на поверхность которых непосредственно был нанесен йодид-анион. Другим вариантом модифицирования активированного угля с целью придания ему селективности по отношению к адсорбции свободного гемоглобина является иммобилизация катионов меди (II). Оказалось, что скорость адсорбции на углях, модифицированных катионами меди, в 16–47 раз больше, чем на немодифицированных угляхе и в 4,7–11,5 раз превышает скорость адсорбции на композите с полипирролом. Скорость адсорбции свободного гемоглобина из плазмы крови оказалась значительно ниже, чем из физиологичекого раствора, однако, активированный уголь, модифицированный полипирролом, адсорбирует свободный гемоглобин в 11 раз быстрее, чем немодифицированный уголь. Что касается медь-модифицированного угля, то скорость адсорбции гемоглобина на нем в 4,8 раз выше, чем для исходного угля СКТ6А. Таким образом, предложен и исследован новый гемосорбент на основе активированного угля, модифицированного иоддопированным полипирролом. Установлено, что данный сорбент селективно удаляет из плазмы крови свободный гемоглобин. Другой проблемой гемосорбентов является их разрушительное воздействие на белковые компоненты крови. С целью придания гемосовместимости активированный уголь модифицировали порфиринами и их металлокомплексами. Гемосовместимость полученных композитов оценивали по величине потенциала разомкнутой цепи. Оказалось, что ряд порфириновых соединений понижает потенциал композитов по сравнению с немодифицированным углем, что увеличивает их гемосовместимость. Таким образом, в результате проведенных исследований разработаны методы повышения эффективности, селективности и гемосовместимости углеродных сорбентов. КОМПЛЕКСЫ ПОРФИРИНОВЫХ ФОТОСЕНСИБИЛИЗАТОРОВ 176 С АМФИФИЛЬНЫМИ ПОЛИМЕРАМИ КАК ПРЕПАРАТЫ ИЗБИРАТЕЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ АНТИБАКТЕРИАЛЬНОЙ ФОТОДИНАМИЧЕСКОЙ ТЕРАПИИ А.А.Берлин 1), А.Б.Соловьева1), П.И.Толстых2) , Н.А.Аксенова1), Н.Н.Глаголев1), А.В.Иванов3) 1) ФГБУН Институт химической физики им. Н.Н.Семенова РАН, 2) Государственный научный центр лазерной медицины 3) Российский онкологический научный центр им. Н.Н.Блохина Прогрессирующий рост устойчивости микроорганизмов к ряду антибактериальных препаратов, наблюдаемый в последние годы, приводит к невозможности использования целых групп таких препаратов для лечения инфекций, вызванных антибиотикорезистентными штаммами микроорганизмов. В связи с этим возникают проблемы лечения острых и хронических воспалительных процессов в отоларингологии, стоматологии, терапии, хирургии (при лечении гнойных ран), гастроэнтерологии и т.д. Антибактериальная фотодинамическая терапия (ФДТ) являющаяся полноценной альтернативой антибиотикотерапии и приобретающая все большее медицинское и социальное значение, заключается в окислительной деструкции патогенных микроорганизмов при воздействии лазерного излучения на предварительно обработанные красителем – фотосенсибилизатором (ФС) бактериальные клетки. Ранее нами было показано, что комплексообразование некоторых амфифильных полимеров (АП), не содержащих фотоактивные группировки, с водорастворимыми ФС, повышает эффективность воздействия ФДТ на опухолевые клетки в культуре и опухоли у экспериментальных животных в 10–30 раз, что позволяет более чем на порядок, снизить концентрации фотосенсибилизаторов. [Патент РФ 2314806]. В рамках проектов (2009–2011 гг.) по программе Президиума РАН «Фундаментальные науки – медицине» было показано, что такие комплексы фотодитазина (N-метил-ди-Dглюкаминовая соль хлорина е6, ФД) – препарата, применяющегося сейчас в клинической практике, с АП, имеющими в своем составе донорно-акцепторные фрагменты разной полярности, повышают эффективность ФДТ при лечении гнойных ран, осложненных ожогов, сосудистых воспалительных заболеваний (Патент РФ 177 2396994). Целью работ 2012 г. было установление природы сил, ответственных за образование комплексов ПФС–АП и выявление зависимости эффективности при ФД-воздействии комплексов фотосенсибилизаторов с АП, имеющими разный гидрофильно-гидрофобный баланс на грамотрицательные и грамположительные бактерии разных типов. Было показано, (по данным Н1 ЯМР и флуоресцентной спектроскопии), что образование в водной фазе комплексов ФС-АП, происходит благодаря гидрофобным взаимодействиям мезопротонных групп порфиринового цикла и неполярных фрагментов в полимерах разной степени гидрофобности. Комплексообразование предотвращает обычно происходящую в водных растворах агрегацию фотосенсибилизаторов, снижающую активность ПФС в генерации синглетного кислорода. Изучена также эффективность воздействия комплексов фотодитазина с плюроником F127 (тройным блоксополимером этилен- и пропиленоксида) и поливинилпирролидоном (ПВП) в условиях ФД воздействии на грамотрицательные бактерии E. colli и грам-положительные S. anzeus в культуре первичных фибробластов человека. Показано, что в присутствии комплексов ФД-ПВП, при фотодинамическом воздействии происходит подавление роста грамотрицательных микроорганизмов. В то же время комплексы ФДплюроник F127 не проявили избирательности при ФД-воздействии на E. colli и S. anzeus. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ПОВЫШЕНИЯ ЭФЕКТИВНОСТИ ДЕЙСТВИЯ АНТИПРОТЕИНАЗНЫХ ПРЕПАРАТОВ НА ОСНОВЕ ПРИРОДНОГО ИНГИБИТОРА ПРОТЕИНАЗ И.Л.Валуев, Л.В.Ванчугова, И.В.Обыденнова, Ю.А.Талызенков, Л.И.Валуев ФГБУН Институт нефтехимического синтеза им. А.В.Топчиева РАН В комплексной терапии эндогенной интоксикации – шок различного генеза, ожоговая травма, обширные гнойно-септические заболевания, массивные хирургические вмешательства и др., наиболее эффективным на начальном этапе является 178 консервативное лечение с использованием антипротеиназных средств или удаление активированных протеиназ методом гемосорбции. Нами разработаны и внедрены в клиническую практику антипротеиназный препарат «Овомин» и биоспецифический гемосорбент «Овосорб». Основным компонентом этих средств является овомукоид из белка утиных яиц – гликопротеин с молекулярной массой 31 Кда, способный эффективно подавлять активность трипсина, химотрипсина, лейкоцитарных катепсинов, панкреатической эластазы и ряда других протеиназ, играющих ключевую роль в развитии системных расстройств при критических состояниях. Цель работы – повышения эффективности действия препаратов путем усовершенствования метода выделения овомукоида и путем модификации полимерной матрицы для оптимизации процесса сорбции протеиназ из крови. Выделение овомукоида со степенью чистоты выше 99 % (95 % по известному способу) достигалось добавлением к белку утиных яиц смеси водного раствора трихлоруксусной кислоты и органического растворителя, отфильтровыванием образующегося осадка примесных белков, добавлением к фильтрату органического растворителя, удалением из овомукоида низкомолекулярных примесей ультрафильтрацией и лиофильным высушиванием овомукоида. В качестве органического растворителя была использована смесь равных объемов этанола и ацетона. Для повышение емкости гемосорбента «Овосорб» синтез гемосорбента проводили путем сополимеризации ненасыщенного производного овомукоида с гидрофильным мономером, сшивающим агентом и N-этилбромид диметиламиноэтилметакрилатом. Введение в состав сорбента положительно заряженных групп позволило сместить эффективный оптимум рН действия овомукоида с 8.0 до 7.4 и повысить емкость сорбента с 0.8 до 1.4 мг сорбированных ферментов на 1.0 г. сорбента. На разработанные методы получен патент РФ № 2460724 от 10.09.2012 и направлена заявка № 2012110804 от 22.03.2012 на получение патента РФ. ПОИСК И ХАРАКТЕРИСТИКА НОВЫХ ПРИРОДНЫХ 179 МОДУЛЯТОРОВ РЕЦЕПТОРОВ СЕНСОРНЫХ НЕЙРОНОВ Е.В. Гришин, С.А. Козлов, Ю.В. Королькова, С.Г. Кошелев, И.В. Мошарова, А.А. Василевский, Е.Е. Малеева, М.Ю. Сачкова, Д.И. Осмаков, П.Б. Опарин, Ю.А. Шапранова, Я.А. Андреев ФГБУН Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова Восприятие внешних стимулов в организме обеспечивают сенсорные нейроны, мембрана которых содержит рецепторы, чувствительные к внешним раздражителям. Сенсорные нейроны также являются важным элементом во многих физиологических процессах, таких как регуляция тонуса сосудов, вкусовая рецепция, терморегуляция и т.д. Патологическая активность сенсорных нейронов приводит к множеству патологических состояний: хронической боли, хроническому кашлю и другим заболеваниям верхних дыхательных путей, воспалительным заболеваниям кишечника, гиперактивности мочевого пузыря, панкреатитам и мигрени. Поиск и характеристика новых природных веществ, которые являются модуляторами рецепторов сенсорных нейронов – один из наиболее эффективных подходов к созданию новых лекарственных препаратов направленного действия. Проведено тестирование различных природных образцов на присутствие в них компонентов, способных модулировать активность рецепторов сенсорных нейронов. Из экстракта морских анемон Heteractis crispa методом многостадийной жидкостной хроматографии был получен пептид π-AnmTX Hcr 1b-1 с молекулярной массой 4537Да. В электрофизиологических экспериментах на экспрессированных в ооцитах Xenopus laevis каналах ASIC3 – пептид подавлял амплитуду быстрой составляющей интегрального тока. Расчетное значение IC50 составило 5.5 ± 1.0 мкM. В яде паука Geolycosa sp. обнаружен пептид (РТ2), обладающий уникальным действием на пуринэргические рецепторы P2X3. Установлен механизм действия данного пептида. PT2 не ингибирует активацию рецептора P2X3, вызываемую добавлением АТФ и СТФ, но усиливает процесс десенситизации рецептора. Подробно охарактеризован ранее выделенный ингибитор активности ASIC3 канала – низкомолекулярный компонент из экстракта 180 чабреца (Thymus armeniacus), который получил название севанол. Севанол – первое природное низкомолекулярное соединение, которое обратимо ингибирует быструю и постоянную компоненты тока канала ASIC3. Севанол полностью блокирует быструю компоненту тока с IC50 353±23мкM и частично (~45 %) ингибирует постоянную компоненту тока с IC50 234±53 мкМ. Севанол также ингибирует ASIC1a канал в 6 раз больших концентрациях, чем ASIC3, и не действует на другие типы ASIC каналов. Структура севанола была установлена при помощи ЯМР и была подтверждена масс-спектрометрией. Новый компонент представляет собой лигнан, состоящий из эпифиловой кислоты с двумя изоцитриловыми эфирами в позициях 9 и 10. Севанол показал значительную анальгетическую активность in vivo – в дозе 1–10 мг/кг он значительно ослабляет тепловую гиперчувствительность, вызванную воспалением (CFA-тест), и уменьшает болевой ответ на введение кислоты (тест «уксусные корчи»). Таким образом, можно предположить, что севанол является одним из основных компонентов определяющих известные анальгетические свойства чабреца. Таким образом, получены новые природные молекулы, ингибирующие рецепторы сенсорных нейронов, которые в дальнейшем могут быть использованы для создания лекарственных препаратов. РАЗРАБОТКА ЛЕКАРСТВЕННЫХ ПРОТИВООПУХОЛЕВЫХ АГЕНТОВ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ НА ОСНОВЕ ГЕНЕТИЧЕСКИ КОДИРУЕМЫХ ИММУНОФОТОТОКСИНОВ НАПРАВЛЕННОГО ДЕЙСТВИЯ С ИНДУЦИРУЕМЫМ ЦИТОТОКСИЧЕСКИМ ЭФФЕКТОМ ДЛЯ ВЫСОКОСПЕЦИФИЧНОЙ ТЕРАПИИ КЛЕТОК АДЕНОКАРЦИНОМЫ ЧЕЛОВЕКА С.М.Деев1, Г.М.Прошкина1, К.Е.Миронова1, А.В.Рябова2, О.А.Стремовский1 1 2 ФГБУН Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН ФГБУН Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН Большинство фотосенсибилизаторов (ФС), применяемых в настоящее время в медицинской практике для лечения рака, имеют такой существенный недостаток, как неселективное накопление в здоровых тканях, что приводит к развитию аллергических реакций 181 или фотосенсибилизации кожных покровов под действием солнечного света. Для преодоления этой проблемы в фотодинамической терапии (ФДТ) бурно развивается новое направление, называемое адресная ФДТ (targeting photodynamic therapy), задачей которого является разработка макромолекулярных иммуноконъюгатов – фотосенсибилизаторов, к которым посредством химического синтеза присоединяется молекула, обладающая специфической аффинностью к поверхностным опухолевым маркерам клеток-мишеней. Конъюгаты антител и ФС показывают хорошие результаты в опытах in vitro и in vivo для специфического устранения раковых клеток, несущих определенные поверхностные маркеры. Однако метод химической конъюгации ФС и антител содержит ряд недостатков, таких как плохая воспроизводимость синтеза конъюгатов, агрегация, наличие примесей неконъюгированного ФС, потеря аффинности антитела к рецептору или потеря эффективности фотосенсибилизатора. Новым и перспективным направлением в этой области является создание генетически кодируемых гибридных молекул «адресная часть»–«фототоксин», имеющих несомненные преимущества перед химическими конъюгатами. Так, генетический метод создания иммуноФС позволяет получать молекулярные конъюгаты, обладающие строгим постоянством состава, свойств и характеристик (стабильно высокой аффинностью к опухолевому антигену, высокой цитотоксичностью эффекторного домена) и, следовательно, строгой воспроизводимостью функциональных свойств. Ранее в нашей лаборатории впервые в мире был создан генетически кодируемый ФС, содержащий в составе единой полипептидной цепи анти-HER2/neu-мини-антитело 4D5scFv и эффекторный модуль на основе фототоксичного белка KillerRed [Serebrovskaya E. et al., PNAS, 2009]. Расширяя эти исследования, в ходе данной работы мы сконструировали новый генетически кодируемый ФС, взяв в качестве цитотоксического модуля генноинженерный белок miniSOG (mini Singlet Oxygen Generator [Shu X. et al., PLoS Biol., 2011]), который, являясь производным LOVдомена фототропина-2 Arabidopsis taliana, под действием синего света генерирует синглетный кислород с высоким квантовым 182 выходом. В опытах in vitro нами установлено, что иммунофототоксин 4D5scFv-miniSOG обладает высокоспецифичной фотоиндуцированной цитотоксичностью в отношении HER2-положительных клеток аденокарциномы молочной железы человека SK-BR-3 (IC50 160 нМ). Начаты исследования по изучению фототоксического воздействия на HER2/neu-положительные клетки иммунофототоксина 4D5scFv-miniSOG в сочетании с традиционными цитостатиками, а также с веществами белковой природы, способствующими нарушению межклеточных контактов в раковых опухолях. РАЗРАБОТКА И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПРИНЦИПИАЛЬНО НОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ МЕДИЦИНСКИХ УСТРОЙСТВ ТИПА КАВАФИЛЬТРА ИЗ НАНОСТРУКТУРНОГО НИТИНОЛА В.Т.Заболотный1), А.Г. Колмаков1), Б.А. Гончаренко1), М.А.Севостьянов1), Б.И. Долгушин2), В.А. Черкасов2) ФГБУН науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (ИМЕТ РАН) 2) Российский онкологический научный центр им. Н.Н. Блохина РАМН 1) КАВА-фильтры предназначены для устранения тромбоза организма человека. Их функционирование основано на сборе тромбов в заданном участке органа человека с их последующим медикаментозным растворением. Эти фильтры до настоящего времени изготавливаются из калиброванных проволок диаметром 0,25–0,28 мм из кобальто-никелевых сплавов марок 40КХНВМ, 45КХВН, 40 КХМВТЮ и для задержки тромбов имеют ячейки с размером зазора до 4 мм. В организме человека КАВА-фильтры крепятся за стенки кровонесущих сосудов концевыми зацепами (всего 6 шт. зацепов) и центрируются витыми «ножками» (так же 6 шт.). В ИМЕТ РАН совместно с Российским онкологическим научным центром им. Н.Н. Блохина РАМН начата разработка 183 КАВА-фильтров нового поколения из наноструктурной проволоки никелида титана, обладающей эффектом сверхупругости. Использование фильтра из сплава с памятью формы позволит существенно улучшить «щадящий» режим операций, увеличить срок службы устанавливаемых изделий и повысить их биосовместимость с человеческим организмом. В 2012 году были созданы основы технологии получения таких фильтров. Такая технология включает ряд важных этапов. На первом этапе путем многоступенчатой последовательной комбинации обработок давлением и термообработок получают проволоку из наноструктурного никилида титана диаметром 0,24–0,28 мм. На втором этапе на металлической оправе заданного диаметра (по внешним габаритам фильтра) производится навивка проволоки с получением проволочного полуфабриката, по форме близкого к цилиндру, после чего проводится предварительная первичная термообработка проволочного цилиндра при Т≤380 оC. На конечной стадии этого этапа сплав никилида титана еще не имеет полного заневоливания, а форма полуфабриката – законченной геометрии цилиндра. На третьем технологическом этапе полученному полуфабрикату с помощью специальной оснастки, в т.ч. двух формвставок, соответствующих контуру будущего КАВА-фильтра, придается необходимые точные форма и размеры. В результате получается полуфабрикат, состоящий из двух фильтров различной геометрии. Такой полуфабрикат подвергается вторичной термообработке при Т = 450–470 оC, в результате которой происходит окончательное заневоливание никилида титана. На последнем, четвертом этапе полученные два фильтра отделяются друг от друга путем разрезки, затем проводится изгибание их низовых манжетов в виде зацепов. Получаемые по такой технологии КАВА-фильтры имеют ячейки, у которых размер зазора не превышает 2-3 мм, что обеспечивает способность фильтров удерживать очень малые сгустки крови. Другой особенностью новых фильтров, выгодно отличающих их от стандартных изделий, является более широкая площадь соприкосновения, лучшая ориентация и более надежное крепление к стенкам сосуда за счет увеличения количества зацепов с 6 до 9 штук. Дальнейшие исследования, намеченные на 2013–2015 годы, будут направлены на оптимизацию конструкции и технологии 184 получения КАВА-фильтров нового поколения, а также на возможности изготовления таких фильтров из композиционных материалов с повышенной биосовместимостью, коррозионной стойкостью и физико-механическими характеристиками. АНТИМУТАГЕНЫ-АНТИКАНЦЕРОГЕНЫ КАК ЛЕКАРСТВЕННЫЕ ПРЕПАРАТЫ ДЛЯ ПРОФИЛАКТИКИ И ЛЕЧЕНИЯ ЗАБОЛЕВАНИЙ НА ОСНОВЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ГЕНЕТИЧЕСКОГО ПОЛИМОРФИЗМА Г.Д.Засухина1), Ж.М.Шагирова2), И.М.Васильева1), В.Ф.Михайлов2), Е.А.Рогожин3), М.В.Бабинцев4) ФГБУН науки Институт общей генетики им. Н.И.Вавилова РАН, Москва 2) Государственное унитарное предприятие «Государственный научный центр Российской Федерации Институт биофизики федерального медико-биологического агентства», Москва 3) ФГБУН Институт биоорганической химии им. М.М.Шемякина и Ю.А.Овчинникова РАН, Москва 4 КГУДДИ № 15, Москва 1) Антимутагены снижают мутагенный потенциал радиации, химических мутагенов, что выражается в повышении устойчивости клеток к эндо- и экзогенным воздействиям, понижают число индуцированных мутаций, повышая при этом клеточную выживаемость. Совершенно не изучено действие антимутагенов на экспрессию генов, в том числе контролирующих клеточный гомеостаз, обеспечивающий нормальное функционирование клетки, нарушение которого приводит к развитию патологий. Нами была создана система клетки здоровых доноров – клетки пациентов с синдромом Дауна, которые являются высокочувствительными к радиации (Е.К.Хандогина и др., 2011). Было показано, что клетки пациентов с синдромом Дауна достоверно отличаются по ряду полиморфных генов (детоксикации, репарации и др.) от клеток здоровых доноров. Экспрессия генов значительно варьируется при разных условиях 185 (например, при применении лекарственных препаратов, метилировании ДНК, влиянии микро-РНК и др.). Нами в качестве модуляторов экспрессии генов был использован природный антимутаген -пуротионин, состоящий из 45 аминокислотных остатков, выделенный из пшеницы Triticum kiharae. Выраженные антимутагенные свойства этого пептида в клетках человека, обработанных хлоридом кадмия, были нами обнаружены ранее (Т.И.Одинцова, Г.Д.Засухина и др., 2011). Кроме тoго, было исследовано краун-соединение (C18H26N2O7), синтезированное в Центре фотохимии РАН, обладающее антимутагенной активностью в отношении радиации и хлорида кадмия не только в клетках здоровых доноров, но и в репаративно-дефектных клетках, полученных от пациентов с некоторыми наследственными заболеваниями (прогерия и др.) (Г.Д.Засухина и др., 2006–2011). В качестве генов, контролирующих клеточный гомеостаз, превращающих нормальные клетки в злокачественные, были выбраны гены-супрессоры опухолевого роста (p53, NPM1, ARF) и протоонкогены (kRas, cMyc), являющиеся компонентами путей передачи сигнала и принимающих участие в регуляции транскрипции, клеточного цикла, пролиферации, дифференциации и т.п. Было показано, что в клетках здоровых доноров уровень экспрессии гена р53 в опытах с краун-соединением увеличивался в 1,7 раза, тогда как -пуротионин не влиял на этот показатель. Уровень экспрессии гена cMyc в опытах с -пуротионином и краунсоединением снижился в 1,8 раза, тогда как экспрессия гена kRas снижалась в опытах с природным антимутагеном в 1,32 раза и повышалась с краун-соединением. При исследовании экспрессии генов теплового шока (Hsp70, Hsp27) и супероксиддисмутазы (SOD3) также были выявлены различия в ответе клеток здоровых доноров и клетках пациентов с синдромом Дауна. Уровень экспрессии генов, контролирующих онкогенез, может служить маркером риска развития злокачественных преобразований. Это особенно актуально для больных синдромом Дауна, у которых уровень заболевания лейкозом в 15 раз превышает таковой в популяции. Антимутагены, повышающие уровень экспрессии генов-супрессоров и снижающие его у протоонкогенов, могут быть перспективными в качестве профилактических и лечебных препаратов, например, в семьях с высоким риском 186 развития злокачественных новообразований. БИВАЛЕНТНЫЕ ЛИГАНДЫ КАК ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ПРОТИВОРАКОВЫЕ ПРЕПАРАТЫ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ H.C. Зефиров1, 2), О.Н. Зефирова1, 2), М.В. Проскурнина 1, 2), Е.Д.Матвеева 1, 2), С.Е.Сосонюк 1), Д.А. Хлевин1) ФГБУН Институт физиологически активных веществ РАН, Черноголовка 2) Химический факультет МГУ имени М.В. Ломоносова, Москва 3) Институт биологических наук, клеточной биологии и технологии биологических систем Ростокского университета, Росток, Германия 1) Высокоэффективные противораковые средства – таксаны (таксол, таксотер) и их аналоги ингибируют митоз, связываясь с клеточным белком табулином, однако дороги и труднодоступны (получение полусинтетическим путем из природных источников). К настоящему времени также известны препараты, превосходящие по активности таксол более чем в 10 раз – препараты на основе элеутеробина, выделяемого из редкого вида мягких кораллов. Существенно более простой и доступный колхицин и его аналоги (действует также на табулин) оказываются слишком токсичными. Данные обстоятельства стимулируют как исследования по созданию упрощенных миметиков таксола и элеутеробина, так и попытки структурных вариаций колхицина и его аналогов. Ранее нами были получены необычные «бивалентные» молекулы, объединяющие колхицин с адамантановым миметиком таксола. Некоторые из них обладают высокой цитотоксичностью in vitro (EC50=2 – 79 нМ, A549) и необычным механизмом действия – комбинацией деполимеризующей микротрубочки и тубулинагрегирующей активностью. В рамках настоящего проекта изучалась роль (2R,3S)-N-трет-бутоксикарбонил-βфенилизосерина в полученных бивалентных структурах. Эта группировка является боковой цепью при C13 таксотера и необходима для его связывания с тубулином. Показано, что этот 187 упрощенный конъюгат без аминокислотной цепи – N-(7-адамант-2илокси-7-оксогептаноил)-N-дезаце-тилколхицин- обладает очень высокой цитотоксичностью (EC50=6 нМ, A549) и сильным тубулинагрегирующим эффектом. Для нового соединения-лидера проведено изучение соотношений структура – активность. Полученные закономерности сводятся к следующему: максимальная цитотоксичность наблюдается для конъюгатов с пятью или шестью метиленовыми группировками в линкере, а дальнейшее удлинение или укорачивание перемычки приводит к существенному снижению активности; высокая цитотоксичность сохраняется при изменении позиции присоединения линкера к адамантановому фрагменту; замена адамантана некаркасными фрагментами – фенильным, метильным и изопропильным, приводит к значительному уменьшению цитотоксичности и способности вызывать агрегацию тубулина. Только конъюгат с циклогексановой группировкой проявляет близкую соединению-лидеру цитотоксичнось, но несколько меньший агрегирующий эффект. Начато исследование необычного механизма действия полученного конъюгата, и проведены первые попытки замены колхицинового фрагмента его менее токсичными аналогами. В целом, в рамках выполнения данного проекта синтезировано около двадцати неописанных ранее структур. Четыре соединения имеют сравнимую с таксолом цитотоксичность (в наномолярном интервале концентраций) по отношению к клеткам карциномы А549, что открывает возможности для поиска на их основе новых противоопухолевых препаратов. Структуры упрощенных аналогов элеутеробина были сформулированы на основе докинга серий соединений, состоящих из каркасной части, определяющей положение основного фармакофора – N-метилурокановой кислоты-, а также остатков сахаров, обеспечивающих Н-связи. В качестве упрощенных каркасов нами были выбраны производные 8оксабицикло[3.2.1]октана и различные адамантандиолы. В отчетный период нами разработана общая методология синтеза стереоизомеров полигидрокси-8-оксабицикло[3.2.1]октанов как наиболее перспективных каркасов. ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ИНОВАЦИОННЫХ МУЛЬТИТАРГЕТНЫХ СУБСТАНЦИЙ 188 С ПРОТИВООПУХОЛЕВЫМИ СВОЙСТВАМИ НА ОСНОВЕ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ПРИРОДНЫМИ ИНГИБИТОРАМИ СИГНАЛЬНЫХ ПУТЕЙ АНТРАЦИКЛИНОВЫХ ПРОТИВОРАКОВЫХ АНТИБИОТИКОВ С.Г.Клочков, С.А.Пухов, С.В.Афанасьева, А.Б.Ерматова, Е.С.Чудинова ФГБУН Институт физиологически активных веществ РАН, Черноголовка Научная проблема, на решение которой направлен проект, связана с поиском новых высокоэффективных и избирательных мультитаргетных антинеопластов. Одно из центральных мест в режимах химиотерапевтического лечения онкологических больных занимают противоопухолевые антибиотики антрациклинового ряда. Наряду с их многочисленными достоинствами, они имеют и серьезные недостатки – прежде всего это высокая кардиотоксичность. В связи с чем первоочередной задачей онкологов и медицинских химиков является разработка новых аналогов, лишенных этих недостатков. Достигается это, как правило, двумя путями – использованием специальных режимов, снижающих риск возникновения осложнений, или использованием различного рода носителей для доставки вещества в организм. Непосредственно химической модификации антрациклиновых противораковых антибиотиков в мировой литературе уделяется незаслуженно мало внимания. В настоящем проекте исследовалась возможность модификации антрациклиновых противораковых антибиотиков природными ингибиторами сигнальных путей, что не только позволит снизить отрицательные побочные эффекты, но и существенно повысить эффективность создаваемых препаратов за счет введения в молекулу новых фармакофорных фрагментов, обеспечивающих мультитаргетное действие на опухолевые клетки. Модификацию антрациклиновых противораковых антибиотиков проводили природными сесквитерпеновыми лактонами и кумаринами. Поскольку для модификации использованы сесквитерпеновые лактоны и кумарины, проявляющие собственную цитотоксическую 189 активность и эффективные в отношении одного из ключевых ферментов апоптоза – фарнезилтрансферазы, и, кроме того, как соединения, несущие фармакофорные фрагменты в виде 5-членных лактонных циклов (структурно родственные лактонным циклам камптотецина, иринотекана и др. известных ингибиторов топоизомеразы I – ключевого фермента транскрипции и репликации ДНК) следует ожидать и повышения эффективности действия, за счет действия на новые биохимические мишени. Из ряда растений России выделены и идентифицированы гваянолиды, псевдогваянолиды и эвдесманолиды с наличием в молекуле альфаметилено-гамма-лактона, альфа, бета-ненасыщенной кето-группы или эпоксидного цикла. С наличием этих фрагментов в молекуле сесквитерпеновых лактонов связывают их биологическую активность и возможности для дальнейшей химической модификации. Далее была проведена химическая модификация антракциклиновых противораковых антибиотиков – даунорубицина, доксорубицина, карминомицина – природными и модифицированными сескивитерпеновыми лактонами, получен ряд производных и исследована их биологическая активность совместно с Институтом экспериментальной диагностики и терапии опухолей (НИИ ЭдиТО) РОНЦ им. Н.Н.Блохина РАМН. В результате этих работ разработаны методы модификации соединений, отобраны перспективные соединения-лидеры, обладающие высокой антиметастатической активностью и активные в отношении основных ферментов, задействованных в Ras/MAPK-PI-3K каскаде регуляции апоптоза в раковой клетке. Комбинация методов биологического тестирования позволяет провести достаточно точную корреляцию структура-активность полученных соединений, оптимизировать и выбрать соединениялидеры. 190 ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТЕЙ НИЗКОЧАСТОТНОЙ ЭЛЕКТРОСТИМУЛЯЦИИ СКЕЛЕТНЫХ МЫШЦ КАК ВАРИАНТА РЕАБИЛИТАЦИИ БОЛЬНЫХ ХРОНИЧЕСКОЙ СЕРДЕЧНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТЬЮ НА СТАЦИОНАРНОМ ЭТАПЕ ЛЕЧЕНИЯ И.Б.Козловская 1), М.Г.Полтавская 2), Ю.А.Коряк 1), А.Л.Сыркин 2), И.В. Саенко1), А.А. Долецкий 2), В.П.Свириденко2) 1) ФГБУН ГНЦ РФ – Институт медико-биологических проблем РАН ГБОУ ВПО Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова 2) Наряду с медикаментозной терапией в схему лечения хронической сердечной недостаточности должна входить программа кардиологической реабилитации, основанная на дозированных физических тренировках. Альтернативой физических тренировок может быть низкочастотная электростимуляция скелетных мышц. Цель работы: исследование безопасности, переносимости и эффективности коротких курсов низкочастотной электростимуляции мышц у больных хронической сердечной недостаточностью на стационарном этапе лечения. Материалы и методы: больным с хронической сердечной недостаточностью проведены короткие курсы низкочастотной электромиостимуляции (ЭМС) нижних конечностей с помощью электромиостимулятора «Стимул-01», разработанного в ГНЦ РФ – ИМБП РАН. Результаты: Проведение курса электромиостимуляции предложено 24 пациентам, госпитализированным в Клинику кардиологии УКБ № 1 Первого МГМУ им. И.М.Сеченова. Согласились и были включены в исследование 19 больных: 9 мужчин и 10 женщин (средний возраст = 67,1±11,3 лет). Все пациенты были госпитализированы в связи с декомпенсацией хронической сердечной недостаточности и имели сниженную фракцию выброса левого желудочка (≤45 %). У пациентов диагностирована следующая сердечнососудистая патология: ишемическая болезнь сердца у 15, гипертоническая болезнь с 3 степенью повышения АД у 18, дилятационная кардиомиопатия у 2, нарушения сердечного ритма у 15, из них: желудочковая экстрасистолия у 11, фибрилляция предсердий у 10 191 человек. Количество проведенных процедур составляло от 7 до 15, продолжительность стимуляции от 60 до 120 мин. Амплитуда стимулов увеличивалась по мере адаптации пациентов и составляла в среднем от 11,1±1,7 до 25,3±5,9 В (р<0,05) для разных групп мышц. Данный режим стимуляции являлся комфортным для пациентов, хорошо переносился, не сопровождался местными или системными неблагоприятными побочными явлениями. Среднее значение систолического АД до процедуры составляло 123,2±10,1 мм рт.ст, диастолического – 76,4±8 мм рт.ст., после процедуры соответственно 124,6±13,2 и 75±7,4 мм рт.ст., средняя ЧСС соответственно 75,3±7,1, и 77,0±8,2 в минуту (различия статистически недостоверны). ЭМС не приводила к усугублению сердечнососудистой патологии и сдвигам лабораторно-инструментальных показателей (по данным общего и биохимического анализов крови). Динамики ЭКГ, появления или усугубления нарушений ритма как непосредственно во время процедуры, так и после нее по данным суточного мониторирования ЭКГ не было. При продолжительности курса в среднем 10±3 процедуры у пациентов значительно улучшалось самочувствие (прирост по визуально-аналоговой шкале в среднем на 2 балла), возрастала двигательная активность, повышалась толерантность к нагрузке: прирост дистанции при тесте с 6-мин ходьбой в среднем = 86±14 м (р<0,05). Выводы: для госпитализированных больных с хронической сердечной недостаточностью низкочастотная ЭМС с помощью электромиостимулятора «Стимул-01» безопасна, хорошо переносима и сопровождается существенным увеличением толерантности к нагрузке и физической активности. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ВЫСОКОДОЗОВОЙ БРАХИТЕРАПИИ С ИТТЕРБИЕВЫМИ ИСТОЧНИКАМИ Л.В.Кравчук, С.В.Акулиничев, В.Н.Васильев, Ю.К.Гаврилов, В.И.Держиев, В.И.Ильин, Д.А.Коконцев, В.М.Скоркин ФГБУН Институт ядерных исследований РАН, Москва Высокодозовая брахитерапия (ВДБ) с использованием иттербиевых источников привлекает все большее внимание врачей 192 своей эффективностью в лечении ряда злокачественных новообразований и возможностью проводить лечение без дорогостоящей биологической защиты процедурных помещений. Применяемые для контактной лучевой терапии источники на основе Ir-192 и Co-60 из-за своих свойств требуют особых мер безопасности и весьма дороги в производстве. Конечной целью данных работ является отработка инновационных технологий лазерного разделения изотопов иттербия и производства более дешевых источников на основе Yb-169 с характеристиками, лучшими по сравнению с характеристиками источников, применяемых сейчас, а также проведение доклинических, клинических испытаний источника и его сертификация. Наличие иттербиевых источников позволит точно определять распределение дозы в облучаемых органах до начала процедуры. Источник на основе Yb-169 примерно втрое дешевле источников, присутствующих на рынке, что сделает ВДБ доступным значительно большему числу пациентов, при этом новый источник может быть использован в уже существующих установках для проведения ВДБ. В соответствии с Федеральной программой по развитию ядерной медицины до 2015 года предусматривается создание 25 региональных центров с кабинетами высокодозовой брахитерапии. Таким образом, в РФ уже в ближайшие три года существует значительный потенциал роста рынка для предлагаемых иттербиевых источников. В отчетном году работа велась в основном в следующих направлениях: а) облучение источников собственного производства потоками тепловых нейтронов на установках нейтронного комплекса ИЯИ РАН и исследования спектров их излучения и б) развитие технологии производства внутренних керамических сердечников из Yb-168 для повышения радиоактивности готовых изделий за счет увеличения плотности материала. По первому направлению работ был подготовлен стенд для проведения тестового облучения источников на экспериментальной установке РАДЭКС (радиационные эксперименты), было проведено их облучение в течение нескольких смен и были произведены последующие измерения характеристик излучения активированных источников. В результате было установлено, что в спектре излучения этих источников отсутствуют значительные 193 дополнительные линии спектра по сравнению с эталонным излучением Yb-169. Это говорит о применимости созданных источников для лечения опухолей с использованием стандартных терапевтических аппаратов и их программного обеспечения. По второму направлению работ путем использования прессования со сверхвысоким давлением были получены (совместно с ИФВД РАН) новые образцы иттербиевых сердечников источников. При этом наблюдалось образование наногранул окисла иттербия, что позволило повысить почти до 9 г/см3 плотность основного материала источника. Данный результат позволяет повысить начальную активность источников и срок их пригодности для радиотерапии. РАЗРАБОТКА НОВЫХ ПРИНЦИПОВ ЛАЗЕРНОЙ ТЕРАПИИ НА ОСНОВЕ СРАВНЕНИЯ ПРЯМОЙ (БЕСПИГМЕНТНОЙ) И СЕНСИБИЛИЗИРОВАННОЙ ФОТОАКТИВАЦИИ МОЛЕКУЛ КИСЛОРОДА А.А. Красновский1), А.С. Козлов1), О.Б. Любицкий2), А.Н. Осипов2) ФГБУН Институт биохимии им. А.Н. Баха РАН ФГОУ ВПО Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова 1) 2) Фотодинамическая терапия онкологических и инфекционных болезней основана на способности ряда красителей, главным образом, порфиринов и фталоцианинов, избирательно накапливаться в подлежащих уничтожению клетках и тканях. Фотовозбуждение молекул красителей приводит к образованию убивающих клетки реакционно-способных активных форм кислорода (синглетного кислорода (СК) и свободных радикалов) которые генерируются, главным образом, триплетными молекулами красителей, возникающими при поглощении красителями световой энергии. С другой стороны, СК можно генерировать путем прямого лазерного возбуждения растворенных молекул кислорода. Несколько лет назад была выдвинута гипотеза, что именно этот механизм определяет биологическое и терапевтическое действие 194 ИК лазерного излучения. Однако в естественных условиях ИК абсорбционные полосы кислорода настолько слабы, что их невозможно измерить спектрофотометрически. В течение последних лет мы разработали и оптимизировали комплекс фотохимических методов обнаружения СK на основе окисления водорастворимых химических ловушек синглетного кислорода – 2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидона (ТМПД), 1,3-дифенилизобензофурана и мочевой кислоты. В ходе отчетного года основное внимание было уделено применению этих методов к фотогенерации СК в спиртовых и водных растворах, гетерогенных воднодетергентных системах и сыворотке крови человека. Показано, что вызванное СК фотоокисление ловушек надежно регистрируется в указанных средах при фотосенсибилизированном порфирином (тетра-п-сульфофенил порфином) и прямом возбуждении кислорода лазерным излучением 765 и 1270 нм. Выход фотосенсибилизированного окисления на фотон (515 нм) действующего света на 5-6 порядков больше, чем при прямом возбуждении, что обусловлено малой интенсивностью полос поглощения кислорода. Разработан метод оценки молярных коэффициентов поглощения кислорода в изученных средах, основанный на сравнении скоростей фотосенсибилизированного и прямого окисления ловушек. Показано, что полученные этим методом относительные значения указанных коэффициентов соответствуют значениям радиационного времени жизни СК в тех же средах, полученных люминесцентным методом. Для измерения абсолютных значений этих коэффициентов требуется дополнительная модификация метода. Однако в пределах двукратной погрешности молярные коэффициенты соответствуют 0,002–0,003 М-1см-1 в этаноле и 0,001–0,002 М-1см-1 в водных средах при 1270 нм и около 0,001 М-1см-1 для всех сред при 765 нм. Эти значения позволяют с достаточной точностью оценивать скорости вызванных СК деструктивных процессов при действии ИК лазеров на живые клетки и возможность терапевтических эффектов. Предварительное заключение состоит в том, что при использовании лазеров 200–300 мВт и площади освещенного пятна 5 мм скорость генерации СК при прямом возбуждении кислорода очень мала и вряд ли может вызвать некроз раковых клеток. Возможен, однако, запуск сигнальных механизмов, определяющих процесс апоптоза 195 или стимуляцию иммунных систем организма. Предполагается продолжение экспериментов с целью уточнения коэффициентов поглощения и выработки оптимального протокола для лазерного облучения. ФАРМАКОКИНЕТИКА И ФАРМАКОДИНАМИКА БАКТЕРИОФАГОВ: РАЗРАБОТКА НАУЧНЫХ ОСНОВ СОЗДАНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ ФАГОВЫХ ЛЕЧЕБНЫХ ПРЕПАРАТОВ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ А.В. Строцкая1), Е.Е. Куликов1), М.А. Летарова1), Э.С. Лаврёнова2), А.В. Летаров1) ФГБУН Институт микробиологии им. С.Н. Виноградского РАН 2) ФГУН ЦНИИ эпидемиологии Роспотребнадзора РФ 1) С целью разработки подходов к созданию фаговых препаратов с контролируемыми параметрами фармакокинетики и фармакодинамики нами разработана новая система быстрой ПЦР-идентификации фагов Staphylococcus aureus – широко распространённого возбудителя нозокомиальных инфекций. Использование этой системы позволяет быстро классифицировать фаги, обнаруживаемые в коммерческих терапевтических препаратах с неизвестным составом по их принадлежности к нескольким известным группам. В отличие от метагеномного подхода, использование которого позволяет проводить однократную характеристику всех присутствующих в смеси бактериофагов, применение созданной нами системы позволяет проводить текущий контроль и быструю идентификацию вторичных фаговых изолятов, получаемых в ходе исследований по фармакокинетике. В соответствии с программой исследований нами осуществлена серия экспериментов по изучению проникновения бактериофагов из желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) в кровь у здоровых животных и человека. В этих опытах исследовалось как проникновение природных колифагов, присутствующих в составе нормальной микрофлоры кишечника, так и фагов, принимаемых перорально. В результате было показано, что, несмотря на применение высоких 196 доз фагов (1010 – 1011 б.о.е. на приём), превышающих рекомендуемые дозировки коммерческих препаратов в 10–1000 раз, фаги не обнаруживались в крови крыс и людей в течение 4 часов после приёма препарата. Проникновение природных колифагов, присутствовавших в титрах 103 – 104 б.о.е./г фекалий у лошадей (модель выбрана на основе ранее проведённых исследований; см. Golomidova et al., 2007) также не детектировалось. Эти данные позволяют считать нецелесообразным назначение фаговых препаратов перорально для лечения инфекций, локализованных вне ЖКТ. В связи с этим очевидна необходимость разработки фаговых препаратов, пригодных для парентерального применения. В рамках международного сотрудничества с группой A. Gorski (Польша) нами проведены работы по получению и очистке ряда фаговых белков и препаратов вирусных частиц для исследования их взаимодействия с иммунной системой человека и животных. РОЛЬ ФАРМАКОЛОГИЧЕСКИ ВАЖНЫХ ПЕПТИДОВ В ФОРМИРОВАНИИ АЛЛОСТЕРИЧЕСКИХ ЭФФЕКТОВ ПРИ ЛИГАНД-РЕЦЕПТОРНОМ СВЯЗЫВАНИИ Н.Ф.Мясоедов1), Г.И.Ковалёв2), Т.В.Вьюнова Т.В.1), Л.А.Андреева1), Е.В.Васильева2), Е.А.Кондрахин2), И.А.Зимин2) ФГБУН Институт молекулярной генетики РАН, Москва ФГБУ «Научно-исследовательский институт фармакологии им. В.В. Закусова» РАМН, Москва 1) 2) Успешное лечение социально значимых заболеваний требует создания высокоэффективных препаратов нового типа, без побочных эффектов, не нарушающих естественной работы органов и клеток. Этими свойствами в полной мере обладают лекарственные препараты на основе пептидов, уже вошедшие в клиническую практику. Несмотря на это, практически не исследован молекулярный механизм действия пептидных препаратов, в частности – процессы лиганд-рецепторного взаимодействиями на поверхности клетокмишеней. Основной целью проекта стало установление роли фармакологически важных пептидов в формировании аллостерических 197 эффектов при лиганд-рецепторном связывании. Для выполнения поставленной задачи синтезирован меченый (тритием) аналог эндогенного лиганда рецепторов ГАМК ([3H]GABA, с удельной радиоактивностью ~ 50 Ки/ммоль), установлены основные характеристики специфического связывания его на плазматических мембранах клеток различных отделов головного мозга крысы в условиях, позволяющих максимально снизить скорость деградации исследуемых пептидов и не нарушающих специфической активности основного лиганда. С помощью метода радиолиганд – рецепторного анализа обнаружены и охарактеризованы два сайта специфического связывания [3H]GABA, из которых высокоаффинный (Kd=15 нМ, Bmax=40 пмоль/мг белка) следует считать соответствующим ГАМК(А) подтипу рецепторов. Исследована зависимость изменения величины специфического связывания [3H]ГАМК от концентрации присутствующих в инкубационном буфере известных аллостерических модуляторов работы ГАМК-эргической системы, специфически взаимодействующих с различными сайтами ГАМК(А) рецепторов (диазепам, оланзапин, барбитуровая кислота, прегнанолон, этанол). Показано, что селанк и его С-концевой фрагмент RPGP способны увеличивать (почти на 50 %) число мест специфических взаимодействий [3H]ГАМК в диапазоне концентраций от 5 нМ до 20 нМ и в диапазоне концентраций от 5 мкМ до 50 мкМ. Потенциальные пептидные нейролептики WPYF и APYF в тех же диапазонах концентраций увеличивают число мест специфических взаимодействий меченого лиганда до 120 и 140 % (от специифического) соответственно. Результаты экспериментов по совместному введению пептидов и указанных выше аллостерических модуляторов дают основания рассматривать данные молекулы в качестве потенциальных конкурентов за места связывания на ГАМК(А) рецепторах этих модуляторов. Оценка модуляторной активности данных фармакологически важных пептидов в отношении рецепторов ГАМК, NMDA, никотиновых, серотониновых в условиях ex vivo после субхронического системного введения пептидов также показала их влияние на характеристики рецепторного связывания. Все это позволит понять механизм действия известных препаратов и послужит основой для создания в будущем высокоэффективных инновационных лекарственных препаратов нового поколения на основе пептидов. 198 ДОКЛИНИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА АНТИМЕТАСТАТИЧЕСКОГО ПРЕПАРАТА НОВОГО ТИПА ДЕЙСТВИЯ НА ОСНОВЕ ПРИРОДНЫХ ПОЛИСАХАРИДОВ ФУКОИДАНОВ Н.Э. Нифантьев1), Н.Е. Устюжанина1), В.Б. Крылов1), Д.З.Винницкий1), Ю.Е. Цветков1), М.И. Билан1), А.И. Усов1), А.С.Шашков1), М.В. Киселевский2), Н.Ю. Анисимова2) 1) ФГБУН Институт органической химии им. Н. Д. Зелинского РАН, Москва 2) Институт экспериментальной диагностики и терапии опухолей РОНЦ им. Н.Н. Блохина РАМН, Москва В 2012 году в рамках проекта была изучена способность природных полисахаридов фукоиданов, их фракций и синтетических фрагментов блокировать адгезию раковых клеток на тромбоцитах и оказывать иммуностимулирующее действие. Совмещение указанных биологических эффектов создает основу для разработки антиметастатического препарата нового типа действия. С использованием оригинальных методик авторов были выделены фукоиданы из водорослей Saccharina latissima, Fucus vesiculosis, Cladosiphon okamuranus. Полученные полисахариды различались типами гликозидных связей, наличием разветвлений и содержанием нефукозных остатков. Методом ионообменной хроматографии фукоидан из S. latissima (Sl) был разделен на 2 фракции (Sl-1 и Sl-2), первая из которых состояла, в основном, из фукозилированного глюкурономаннана, а вторая содержала, главным образом, разветвленный полимер α-L-фукопиранозы. Исходя из L-фукозы были синтезированы сульфатированные олигои полисахариды, родственные различным участкам цепей фукоиданов, состоявшие из 2, 4, 8 и 16 моносахаридных остатков. При исследовании способности полученных препаратов блокировать адгезию раковых клеток на тромбоцитах были использованы линии раковых клеток MCF-7, DU-145, PC-3, различавшиеся метастатической активностью. В экспериментах in vitro была показана высокая активность для всех нативных фукоиданов и фракции Sl-2, обогащенной фукополимером, в 199 концентрации 10 мкг/мл. Для синтетических фрагментов было показано возрастание активности с увеличением длины цепи и степени сульфатирования. Так, дисахарид был неактивен, тетрасахарид демонстрировал высокую активность в концентрации 100 мкг/мл, а для гексадекасахарида уже в концентрации 10 мкг/мл был показан эффект, сопоставимый с действием нативного фукоидана. В экспериментах in vitro была изучена способность препаратов активировать клетки иммунной системы «натуральные киллеры» (НК) по отношению к опухолевым клеткам К-562 и меланомы В-16. Фракцию, содержащую клетки эффекторы (НК), выделяли из крови человека и из селезенки мыши. Действие нативных фукоиданов и фракции Sl-2 было сопоставимо с эффектом цитокина IL-2, обычно используемого для получения «лимфокин активированных киллеров» – клеток-эффекторов для ЛАК-терапии онкологических заболеваний. Значимое действие для синтетических фукозидов было показано для окта- и гексадекасахаридов. Фракция Sl-2, как наиболее перспективная, была изучена в эксперименте in vivo на иммуностимулирующую активность. Индекс цитотоксической активности (ИЦА) для спленоцитов мышей, которым вводили Sl-2 в течение 1 недели, составил 88 %, в то время как для контрольных животных ИЦА не превышал 55 %. Таким образом, показано, что исследованные сульфатированные фукополимеры обладают ярко выраженной иммуностимулирующей активностью и блокирую адгезию раковых клеток на тромбоцитах. Полученные результаты обосновывают целесообразность дальнейших доклинических исследований отобранных соединений в экспериментах на животных, в особенности выяснения механизма проявляемой ими антиметастатической активности. 200 ДИЗАЙН И ИННОВАЦИОННОЕ РАЗВИТИЕ НОВЫХ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ПРЕПАРАТОВ НА ОСНОВЕ ПРОИЗВОДНЫХ ДИГИДРОКВЕРЦЕТИНА И ДРУГИХ ПРОДУКТОВ, СОДЕРЖАЩИХСЯ В ЛИСТВЕННИЦЕ Э.Е. Нифантьев1), М.П. Коротеев2), Т.С. Кухарева2), А.Т. Телешев2), Г.З. Казиев2), А.М. Коротеев2), Е.И. Горюнов1), С.В. Матвеев1), С.Е.Мосюров2), Н.Л. Шимановский3), О.С. Жукова4), В.П. Зинченко5) ФГБУН Институт элементоорганических соединений им. А.Н.Несмеянова РАН, Москва 2) Московский педагогический государственный университет 3) Московская медицинская академия им. И.М. Сеченова 4) Российский онкологический научный центр им. Н.Н. Блохина, Москва 1) С целью создания новых подходов к синтезу потенциально фармакологически активных производных флавоноида дигидрокверцетина (ДГК) проведено систематическое исследование реакций Манниха этого природного соединения с первичными и вторичными аминами, в том числе функционализированными. На примере н-пентиламина установлено, что в случае первичных аминов данная реакция при соотношении ДГК:амин:формальдегид 1:1:2 соответственно приводит к продуктам, молекулы которых содержат аннелированную хроманоновую матрицу. Изучены два варианта проведения реакции Манниха ДГК и вторичных аминов: двухстадийный процесс, в котором первоначально образующиеся комплексы соответствующего амина и ДГК в дальнейшем взаимодействуют с формальдегидом (вариант А) и альтернативная последнему одностадийная трехкомпонентная реакция (вариант Б). Показано, что для синтеза 6-(RR’NCH2)-монозамещенных ДГК предпочтительней вариант А, а получение 6,8-(RR’NCH2)2-ДГК (I) целесообразней осуществлять по варианту Б. Установлено, что на основе варианта Б при использовании в качестве вторичного амина L-пролина могут быть с успехом получены соответствующие оптически активные (I). Определены оптимальные растворители и температура проведения исследованных реакций аминометилирования ДГК. Предложены и экспериментально апробированы 201 оригинальные варианты увеличения растворимости ДГК в воде при нормальной температуре. Проведена химическая трансформация ДГК в 7-О-алкилированное производное, содержащее нетоксичный углеводородный фрагмент, что заметно увеличивает растворимость полученного продукта в воде и, как следствие этого, делает его более перспективным в медикаментозном аспекте по сравнению со свободным ДГК. Показано, что хорошей растворимостью в воде обладает также и пентапиридиниевая соль 3,5,7,3’,4’-пента-Омонохлорацетилированного ДГК, легко образующаяся из данного флавоноида при использовании дешевых и доступных реагентов. Проведено детальное исследование защитного действия одного из полученных по реакции Манниха аминометилированных производных ДГК –6-[(ди-втор-бутиламино)метил]-ДГК (КН-14) в отношении окисления одного из важнейших белков плазмы крови – фибриногена, играющего основную роль в свертывающей системе крови. При этом для образования гидрофильной формы КН-14 было произведено инкапсулирование его в оболочку из циклического олигомера глюкозы – β-циклодекстрина. Установлено, что в указанной форме КН-14 обладает способностью эффективно предохранять фибриноген от окислительной деструкции, превосходя в этом отношении природный ДГК, что подтверждает перспективность основной идеи данной работы – поиска новых инновационных лекарственных препаратов за счет химической модификации дигидрокверцетина. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ КОНСТРУИРОВАНИЯ АЛЬТЕРНАТИВНЫХ КАРКАСНЫХ БЕЛКОВ ДЛЯ СОЗДАНИЯ ИННОВАЦИОННЫХ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ С.Е. Пермяков, А.В. Ломоносова, А.С. Соколов, А.С. Казаков, В.Н.Уверский, Е.А. Пермяков ФГБУН Институт биологического приборостроения с опытным производством РАН, Пущино Альтернативные каркасные белки (АКБ) характеризуются наличием компактной стабильной структуры-каркаса, а также 202 области, позволяющей заменять аминокислотные остатки без существенного изменения стабильности белка. Селекция из комбинаторной библиотеки структур, отличающихся вариабельной частью АКБ, направленная на достижение максимального сродства к мишени, позволяет получать белки, востребованные в медицине для диагностики и лечения заболеваний. Использование АКБ позволяет получать белки, сравнимые с антителами по селективности и специфичности взаимодействия с антигеном, но обладающие существенно меньшей себестоимостью. Рост рынка лекарственных средств (ЛС) на основе антител и становление альтернативной технологии АКБ ведет к созданию целого ряда инновационных ЛС на основе АКБ, заменяющих или дополняющих терапевтические антитела, что делает крайне привлекательным разработку новых АКБ. В основе разработки АКБ лежит обеспечение максимально возможной стабильности структурыкаркаса. В настоящей работе предложен метод выбора из ряда гомологичных природных белков последовательностей, обладающих максимальной стабильностью. Метод основан на применении плоскости двух параметров, характеризующих отдельно взятый белок: 1) величина среднего балла PONDR® VSL2, характеризующего вероятность нахождения остатка в упорядоченном или неупорядоченном участке цепи; 2) расстояние от точки белка в пространстве усредненных параметров «заряд белка» и «гидрофобность белка» («CH-plots») до границы раздела между свернутыми и развернутыми белками. Граничные значения координат этой плоскости для представительной выборки гомологичных белков определяют координаты точек этого пространства, соответствующих гипотетическим гомологичным последовательностям, обладающим минимальной или максимальной стабильностью. Величины расстояний от точки этого пространства, соответствующей отдельно взятому белку, до этих точек (R) определяют его стабильность по отношению к гомологичным белкам. Способность предложенного подхода к ранжированию гомологичных белков по стабильности апробирована на нескольких традиционных и оригинальных наборах малых глобулярных мономерных или димерных белков, претерпевающих обратимую тепловую денатурацию по механизму «все-или-ничего». Наиболее выраженная корреляция между 203 величиной R и оптимальной температурой роста организма выявлена у гистонов архей, демонстрирующих на выборках гомологичных белков линейный коэффициент корреляции 0,95 (диапазон температур 45–100 ºС). Применение этого подхода к другим наборам белков с известными параметрами тепловой денатурации показывает его способность к обособлению наиболее стабильных белков в отдельные области пространства используемых параметров. Экспериментальные исследования фрагментов отдельных представителей семейства белков теплового шока Hsp20 показали применимость метода к белкам, склонным к олигомеризации. В частности, получен белок с температурой денатурации 103 ºС, стабильный в 6 М GdmCl (20 ºС). Таким образом, предложенный малозатратный вычислительный метод пригоден при разработке АКБ для выбора максимально стабильных структур-кандидатов из ряда гомологичных природных белков. РАЗРАБОТКА НОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ТЕРАПИИ ВИЧИНФЕКЦИИ ПРЕПАРАТАМИ ПИРИМИДИНОВОГО РЯДА (КСИМЕДОН) В.С. Резник1) , И.Г. Мустафин2), Б.Р.Рамазанов2), Г.В. Черепнев3) ФГБУН Институт органической и физической химии им. А.Е.Арбузова КНЦ РАН, Казань 2) Казанский государственный медицинский университет, Казань 3) Республиканская клиническая больница № 2 МЗ РТ, Казань 1) Актуальной проблемой высоко активной антиретровирусной терапии является формирование резистентности ВИЧ к антиретровирусным препаратам и низкий иммунореабилитирующий эффект у части больных ВИЧ-инфекцией. В настоящее время проводятся многочисленные исследования и поиск новых подходов к терапии ВИЧ-инфекции. Известно, что активная репликация ВИЧ-1 сопровождается поликлональной активацией иммунной системы, что в свою очередь способствует усилению продукции вируса и гибели иммунокомпетентных клеток. 204 Целью настоящего исследования явилось изучение влияния препарата ксимедон на процесс активации клеток больных ВИЧинфекцией и репликации вируса in vitro для разработки новых технологий терапии ВИЧ-инфекции. Для исследования влияния препарата ксимедон на процессы репликации ВИЧ-1 в культуре лимфоцитов проведено выделение лимфоцитов доноров с последующим их активированием митогеном фитогемаглютинином. На 3-и сутки проводили инфицирование клеток штаммом ВИЧ-1. Одновременно вносили ксимедон в конечной концентрации 10-4, 10-6 и 10-8 M. Активацию субпопуляций лимфоцитов определяли методом проточной цитометрии по экспрессии маркеров CD38 и HLA-DR. Проведено моделирование продуктивного инфицирования лимфоцитов человека ВИЧ-1 in vitro, аналогичное инфицированию in vivо. Для активации лимфоцитов клетки преинкубировали цитокинами (IL-2, IL-7, TNF-). В опыте, параллельно с добавлением в культуру лимфоцитов цитокинов, вносили ксимедон в конечной концентрации 10-4, 10-6 и 10-8 M. Для исследования влияния препарата ксимедон на лимфоциты больных ВИЧинфекцией проводили забор венозной крови у 12 больных с последующим выделением мононуклеаров и их культивирования с препаратом ксимедон (опыт) и без ксимедона (контроль). На 1, 3 и 7 дни культивирования методом проточной цитофлуориметрии определяли активационный статус CD4+- и CD8+-лимфоцитов и процент продуктивно инфицированных клеток по определению внутриклеточного белка ВИЧ р24. Репликация ВИЧ-1 наблюдалась в опытах с предварительной активацией лимфоцитов ФГА или цитокинами. Препарат ксимедон не оказывал достоверного влияния на процессы репликации вируса в культуре лимфоцитов, активированных ФГА. Наиболее высокой индуцирующей активностью в отсутствии ксимедона in vitro обладали IL-2 и IL-7, которые вызывали наибольшую активацию лимфоцитов и репликацию вируса. Препарат ксимедон оказывал разнонаправленный эффект на процессы активации лимфоцитов доноров и больных ВИЧинфекцией в процессе их культивирования. При повышенной активации лимфоцитов ex vivo и индуцированной цитокинами in vitro ксимедон ингибировал в процессе культивирования активацию 205 клеток, что сопровождалось снижением репликации вируса. Культивирование лимфоцитов больных ВИЧ-инфекцией с невысокой (не более 10 %) активацией клеток ex vivo не сопровождалось достоверными изменениями активационного статуса клеток и репликации вируса под действием ксимедона. Ингибирование процессов активации клеток больных ВИЧинфекцией под действием препарата ксимедон и снижение репликации вируса можно рассматривать как положительный критерий для назначения комплексной терапии ВИЧ-инфекции с включением препарата ксимедон. Определение индивидуального ответа лимфоцитов больных ВИЧ-инфекцией на воздействие препарата ксимедон in vitro позволит прогнозировать эффект применения препарата ксимедон в комплексной терапии ВИЧинфекции. ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ЛОКАЛЬНОЙ ФДТ ПЕРВИЧНОЙ ОПУХОЛИ НА РОСТ И РАЗВИТИЕ МЕТАСТАЗОВ А.П.Савицкий1), И.Г.Меерович1), Н.И.Казачкина1), А.В.Закладная2), Е.М.Трещалина3), А.Ю.Барышников3) ФГБУН Институт биохимии им. А.Н.Баха РАН, Москва Московский государственный университет тонких химических технологий им. М.В.Ломоносова, Москва 3) НИИ ЭДиТО РОНЦ им. Н.Н.Блохина, Москва 1) 2) Для достижения цели проекта в первую очередь решалась задача выбора оптимальных для данного исследования опухолевых клеточных линий и опухолей. На данном этапе была выбрана клеточная линия мышиной меланомы B16, поскольку она может как культивироваться in vitro, так и создавать in vivo у мышей линии C57Bl/6 и гибридов первичной опухоли с метастазами (например, в легких) при подкожной и внутримышечной перевивке, а также может быть использована при создании модели искусственных метастазов при внутривенном введении суспензии клеток. На базе данной клеточной линии была получена клеточная линия B16, экспрессирующая дальнекрасный флуоресцирующий белок 206 mKate2 (B16-mKate2), для чего клетки B16 подвергались липосомальной трансфекции, с последующей селекцией и клонированием. В результате был получен клон флуоресцирующих клеток (7F4), который сохранял экспрессию mKate2 в течение 15 пассажей без селектирующего антибиотика G-418, в т.ч. в ходе замораживания/размораживания. При введении суспензии клеток B16-mKate2 и B16 подкожно в спину мыши (перевивочная доза 1 млн клеток/мышь) не было отмечено существенных отличий в скорости роста опухолей. При этом большинство клеток опухоли B16-mKate2, сильно или средне флуоресцируют, в отличие от клеток опухоли B16. Для изучения фототоксического действия in vitro и ФДТ in vivo в качестве фотосенсилизизатора (ФС) использовались метиловый эфир O-этилоксима N-этоксициклоимида бактериохлорина (облучение = 800 нм лазером Биоспек ЛФТ-800-01) и тозилат бактериохлорина (облучение при =775 нм лазером Биоспек LUMIS). Было показано, что используемые ФС проявляют эффективное фототоксическое действие по отношению к клеткам В16 и B16-mKate2 при использовании в нецитотоксических концентрациях. При мониторинге роста опухолей B16-mKate2 после ФДТ (доза ФС 2 мг/кг веса тела, облучение через 2,5 часа после введения ФС при плотности мощности 150 мВт/см2 в течение 15 минут) торможение роста опухоли (ТРО) сохранялось на уровне 84 % в течение 2 недель после ФДТ. При ФДТ первичной опухоли с этим ФС значительно уменьшается количество удаленных (в частности, легочных) метастазов. Изучалось влияние компонентов фотоиммунофототерапии: ФДТ и иммуноадьюванта (полного адьюванта Фрейнда) – на рост легочных метастазов меланомы B16 (модель искусственного метастазирования). Показано, что ФДТ с тозилатом бактериохлорина не влияет на рост легочных метастазов. По предварительным данным, иммуноадьювант Фрейнда, введенный подкожно, мог как угнетать, так и стимулировать рост метастазов В16 в легких. Также in vitro моделировалось метастазирование опухолевых клеток, подвергшихся ФДТ, на матриксе базальных мембран Matrigel (BD Bioscience). 207 ФАРМАКОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ И ДОКЛИНИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА НОВОЙ ТЕХНОЛОГИИ ЛЕЧЕНИЯ ДИАБЕТА И РАЗВИВАЮЩИХСЯ ПРИ ЭТОМ ПОРАЖЕНИЙ ТКАНЕЙ КОНЕЧНОСТЕЙ МЕТОДАМИ КЛЕТОЧНОЙ ТЕРАПИИ В.А.Тартаковский1), А.Г.Коноплянников2), Г.Д.Гамалевич1), Г.М.Жданкина1), С.Г.Злотин1), Г.В.Крышталь1), Б.Б.Смирнов1) 1) ФГБУН Институт органической химии им. Н.Д.Зелинского РАН, Москва 2) ФГБУ Медицинский радиологический научный центр МЗ РФ, Обнинск При лечении заболеваний сердечно-сосудистой системы методами клеточной терапии (КТ) нередко наблюдается одновременное излечение (как минимум – заметное ослабление) ряда сопутствующих заболеваний, в т.ч. такого социально значимого, как диабет. Поэтому адаптация методов КТ к его лечению представляется обоснованной и перспективной. Важными составляющими этого процесса являются испытание известных и разработка новых препаратов фармакологического сопровождения КТ, таких, как цигерол, метапрогерол и их аналоги. В рамках Проекта на модели экспериментального острого диабета у лабораторных животных установлено, что при совместном применении препарата «метапрогерол» или его аналогов и внутривенной трансплантации аллогенных мезенхимальных стволовых клеток (МСК), выращенных из популяции клеток костного мозга, совместный лечебный эффект значительно превышает раздельные эффекты каждого из терапевтических агентов. Аналогичные закономерности отмечены и в ходе предклинического изучения лечебного эффекта препарата «цигерол» в сочетании с системной трансплантацией аллогенных МСК на модели острого и хронического колита у крыс. Полученные результаты используются для оформления заявки на проведение пилотных клинических испытаний цигерола и МСК совместно и отдельно при лечении больных с язвенным колитом и болезнью Крона. Задача осложняется тем, что препараты «цигерол» и «метапрогерол» хиральны, а их традиционный синтез дает рацематы. И хорошо известны случаи (например, антидепрессант 208 «талидомид»), когда один из энантиомеров оказывает полезное действие, а другой – либо не активен, либо вызывает катастрофические последствия. Поэтому особую важность имеют раздельные испытания энантиомеров. Нами впервые получены энантиомерно обогащенные формы (до 80 % ее) препарата «цигерол» путем этерификации рацемата хиральными спиртами – (S)- и (R)-BINOL, в условиях кинетического контроля с последующим гидролизом диастереомерных эфиров, алифатические стереоцентры в которых имеют различную абсолютную конфигурацию. Осуществляется наработка энантиомерно обогащенных форм цигерола в количествах, достаточных для их лабораторных испытаний как в качестве самостоятельных агентов, так и совместно со стволовыми клетками на индуцированных у лабораторных животных моделях диабета. РАЗРАБОТКА НОВЫХ БИОТЕХНОЛОГИЙ ПОЛУЧЕНИЯ ПИЩЕВЫХ ВОЛОКОН НА ОСНОВЕ ПОЛИСАХАРИДОВ МИЦЕЛИАЛЬНЫХ ГРИБОВ Е.П.Феофилова 1), Н.Г.Гончаров 2), А.И.Алёхин 2), Л.А.Бруцкая 2), Я.Э.Сергеева 1), А.С.Меморская 1), И.С.Мысякина 1), Д.А.Бокарева 1), А.И.Усов 3) ФГБУН Институт микробиологии им. С.Н. Виноградского РАН, Москва; 2) ФГБУ здравоохранения Центральная клиническая больница РАН, Москва; 3) ФГБУН Институт органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН, Москва 1) Для нормального пищеварения и всасывания в желудочнокишечном тракте (ЖКТ) в состав химуса должны входить пищевые волокна (ПВ): целлюлоза, гемицеллюлоза, пектин, коллаген, цеолиты. ПВ способствуют нормальной работе ЖКТ и выводят из него тяжёлые металлы, токсины, канцерогены и раковые клетки, противодействуют запорам, снижают уровень холестерина и проводят к нормализации веса. В настоящем проекте предлагается использовать в качестве пищевых волокон хитин-глюкановый комплекс (ХГК), полученный по оригинальной методике из базидиом вешенки Pleurotus ostreatus. 209 С помощью современных физико-химических методов впервые исследовано строение комплекса полисахаридов ХГК, который интенсифицирует деятельность ЖКТ, сорбирует раковые клетки, ионы тяжелых и радиоактивных металлов, снижает уровень холестерина в крови и препятствует ожирению. Препарат ХГК, исследованный нами, содержал около 50 % полисахаридов, построенных главным образом из глюкозы, и около 15 % хитина. Показано, что представление о двухкомпонентном составе ХГК является сильно упрощенным, поскольку фракционирование ХГК привело к получению нескольких полисахаридных препаратов, различающихся по растворимости и по химической природе: по моносахаридному составу, величине удельного оптического вращения и спектрам ЯМР. Медицинская апробация ПВ проводилась в ЦКБ РАН в 3-м отделении (зав. отделением Бруцкая Л.А.) в течение лета-осени 2012 года. Проведенные исследования показали высокую эффективность ПВ из грибов для пациентов, страдающих гипомоторной дискинезией толстой кишки, дивертикулярной болезнью, синдромом раздраженной кишки, и отсутствие побочных действий исследуемого препарата. Еще одной новизной данного проекта являются результаты исследований по глубинному выращиванию P. ostreatus, которые позволили получить выход конечной биомассы 25–26 г/л и сократить длительность ферментации до 95–97 часов, что значительно удешевит стоимость ПВ. СИНТЕЗ НОВОГО ПРЕПАРАТА, АКТИВНОГО ПРОТИВ РЕЗИСТЕНТНЫХ ШТАММОВ МИКОБАКТЕРИЙ ТУБЕРКУЛЕЗА, И ЛЕКАРСТВЕННОЙ ФОРМЫ ДЛЯ НЕГО А.Р. Хохлов1), А..И. Барабанова1), И. Н. Федорова1), О.Е.Филиппова2), В.С. Вележева1) ФГБУН Институт элементоорганических соединений им. Несмеянова РАН, Москва; 2) Физический факультет Московского государственного университета, Москва 1) Лекарственно-резистентный туберкулез в настоящее время является практически неизлечимым заболеванием по трем 210 основным причинам: 1) отсутствие противотуберкулезных препаратов (ПТП), активных против резистентных штаммов микобактерий туберкулеза (M. tuberculosis); 2) высокая токсичность существующих ПТП и 3) отсутствие адресной доставки лекарственного вещества в места персистенции возбудителя туберкулеза (в макрофаги). Цель настоящего исследования состояла в синтезе потенциальных ПТП в рядах азотистых гетероциклов, пиридазино[4,3-b]индолов и их предшественников 1Н-2арилметилен-3-индолинонов (индогенидов), а также их гибридов с ферроценом и разработке полимерного наноносителя на основе хитозана и альгината, обеспечивающего пролонгированное выделение и направленный транспорт ПТП в макрофаги. В целях повышения противотуберкулезной активности мы синтезировали тридцать одно новое соединение, включая 2арилиден-3-индолиноны, пиридазиноиндолы, а также их гибриды с ферроценом. Среди них найдено три гибридных соединения (в опытах in vitro и ex vivo), активность которых сопоставима с активностью рифампицина – золотого стандарта противотуберкулезной активности. Наиболее активными из них оказались два гибрида ферроцена с пиридазино[4,3-b]индольным скаффолдом. Высокая антимикобактериальная активность (низкие значения МИК – 2.65–3.14 μg/mL против M. tuberculosis H37Rv), низкая токсичность в отношении человеческих клеток, а также активность внутри макрофагов делает эти соединения перспективными кандидатами в противотуберкулезное лекарство. В качестве носителя ПТП синтезированы наночастицы на основе полиэлектролитных комплексов (ПЭК) из хитозана и альгината размером порядка 100 нм. Избыточное содержание хитозата в ПЭК обеспечивает положительный заряд поверхности этих частиц, и, следовательно, придает наночастицам лизосомотропность (сродство к отрицательно заряженным лизосомам) и благодаря этому может обеспечить доставку ПТП в вакуолярный аппарат макрофагов – место персистенции возбудителя, а также увеличить частоту фагосомолизосомального слияния и стимулировать пластические процессы в клетках (индуцировать синтез лизосомальных гидролаз). Размеры наночастиц определены методом динамического светорассеяния. Морфология ПЭК наночастиц 211 исследована методом просвечивающей электронной спектроскопии. Таким образом, в результате проведения настоящих исследований были получены новые соединения с высокой противотуберкулезной активностью, обеспечивающие лечение резистентного туберкулеза, а также стабильная в среде организма лекарственная форма на основе биосовместимых и биоразлагаемых полимеров природного происхождения для обеспечения направленной доставки нанокапсулированного препарата к биологическим мишеням и его пролонгированного выделения. СИНТЕЗ ГАПТЕНОВ НА ОСНОВЕ НИКОТИНОВЫХ АЛКАЛОИДОВ И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В ПОЛУЧЕНИИ КОНЪЮГИРОВАННЫХ АНТИГЕНОВ А.Б.Урюпин1), К.А. Кочетков1), А.А.Амбарцумян1), Т.Т.Васильева1), А.С.Перегудов 1), М.Р.Хаитов 2), А.А.Бабахин2) , С.М.Андреев2) 1) ФГБУН Институт элементоорганических соединений им. А.Н.Несмеянова РАН, Москва 2) ФГБУ «ГНЦ Институт иммунологии» Федерального медикобиологического агентства России Несмотря на меры, принимаемые Всемирной организацией здравоохранения, потребление табака в мире и в России, а также смертность населения от связанных с этим болезней остаются на высоком уровне. Эффект привыкания к табаку связан со многими факторами, среди которых важнейшее место принадлежит основному алкалоиду табака – никотину, способному вызывать абстиненцию. Большинство химических средств борьбы с курением (пластыри, ингаляторы, жевательные резинки, экстракты смесей растений и т.п.) направлено на снижение потребности курящих в регулярном поступлении никотина в ЦНС человека, но эффективность их действия пока остается низкой, поскольку детали процесса «антиникотиновой» терапии остаются неясными. Перспективной альтернативой коммерческим средствам могут послужить специальные вакцины, позволяющие быстро связывать никотин, поступивший в кровь, со специфическими антителами, т.е. 212 снижать концентрацию свободного никотина, воздействующего на мозг и побуждающего потреблять табак. Успех антиникотиновых вакцин зависит от структуры конъюгатов, определяющих эффективность связывания антител с никотином, от выбора носителей-антигенов и гаптенов. В качестве последних используются производные никотина, содержащие функциональные группы, как это имеет место в случае зарубежных препаратов TANIC, NicVax и NicQb. Однако синтез таких гаптенов даже в лабораторных условиях трудоемок, а результаты доклинических и клинических испытаний вакцин противоречивы. Цель работы – разработка экологичного малостадийного метода синтеза производных никотина и близких по структуре азотистых гетероциклов, содержащих карбоксиалкильные группы в различных положениях циклов, способных выступать в качестве эффективных гаптенов при создании «антиникотиновых» вакцин. В ходе выполнения проекта определены границы применимости реакции Миниши при введении функциональнозамещенных радикалов в пиридиновое или хинолиновое ароматическое ядро, что позволило отказаться от металлоорганического синтеза целевых соединений. В соответствии с рабочей программой проведен лабораторный синтез 4 новых соединений ряда никотина из доступного сырья и получены необходимые физико-химические характеристики. Предложены два метода конъюгирования производных никотина, гаптенов, содержащих на конце линкера амино- и карбоксильную группы, с белками-носителями. Проведена оптимизация условий присоединения гаптенов с выбранным белкам и показано, что разработанные протоколы, позволяют получать конъюгаты с высоким выходом. Представляется целесообразным продолжить дальнейшие исследования по созданию отечественной вакцины, используя полученные конъюгаты для продукции антиникотиновых антител. 213 К МЕХАНИЗМАМ АНТИАРИТМИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ АЛЛАПИНИНА М.С. Юнусов1), Ю.В. Вахитова2), И.П. Цыпышева1), Р.Ю.Хисамутдинова1), Е.И. Фарафонтова2) 1) 2) ФГБУН Институт органической химии УНЦ РАН, Уфа ФГБУН Институт биохимии и генетики УНЦ РАН, Уфа Аллапинин – антиаритмический препарат, разработанный в конце 70-х годов и разрешенный к клиническому применению в 1986 г. Несмотря на длительный срок использования этого препарата в клинической практике, сведения о результатах его изучения до настоящего времени немногочисленны и часто противоречивы. Основным фактором, ограничивающим использование антиаритмиков IC класса, в том числе и аллапинина, явились результаты мультицентровых исследований CAST I и II, в которых было выявлено увеличение смертности пациентов с органическими поражениями сердца при терапии некоторыми представителями антиаритмиков IC класса (энкаинид, флекаинид, морицизин). Априори подобные ограничения коснулись и применения аллапинина, несмотря на то, что данный препарат не исследовался в CAST I и CAST II. Аллапинин, также как и другие антиаритмики 1C класса, длительно блокирует “быстрые” Na+-каналы, находящиеся в открытом состоянии. Но некоторые особенности электрофизиологических эффектов аллапинина отличают его от применяемых в настоящее время антиаритмиков 1С класса и определяют качественно иной, чем у этих препаратов, механизм реализации противоаритмического действия. В настоящее время взаимодействие аллапинина с различными типами ионных каналов изучено недостаточно, как и не известны молекулярные мишени препарата. Это диктует необходимость углубленного изучения механизмов действия этого лекарственного средства. В данной работе с помощью анализа дифференциальной экспрессии генов, нами выявлен ряд мишеней аллапинина, предположительно имеющих фармакологическую значимость. Гены-мишени препарата идентифицировали в условиях моделирования аконитиновой аритмии у крыс. В результате 214 сравнительной оценки экспрессии 84 генов у опытных (аконитиновая аритмия/аллапинин) и контрольных (аконитиновая аритмия/физиологический раствор) животных были установлены изменения уровня мРНК 18 генов, уровень которых отличался более чем в 2 раза. Однако в репликативных исследованиях лишь для двенадцати из них удалось подтвердить изменения экспрессии методом полимеразной цепной реакции с обратной транскрипцией (ОТ – ПЦР) в режиме реального времени. Как следует из полученных данных, на фоне аконитиновой аритмии аллапинин вызывает увеличение уровня мРНК генов, кодирующих различные типы К+-каналов (Kcna6, Kcnj1, Kcnj4, Kcnq2, Kcnq4), Са2+-канала (Cacna1g), везикулярного переносчика ацетилхолина (Slc18a3). Снижение уровня мРНК отмечено для генов, кодирующих Na+канал (Scn8a), К+-каналы (Kcne1, Kcns1), мембранных транспортеров (Atp4a, Slc6a9). Таким образом, в ходе этого исследования удалось выявить следующее. Аллапинин по характеру влияния на быстрые Na+-каналы схож с антиаритмическими препаратами 1С класса, но в отношении воздействия на другие ионные каналы он несколько отличается от них. В соответствии с полученными результатами, можно предположить способность аллапинина оказывать активирующее влияние на ионные К+-, Са2+каналы и процессы продукции ацетилхолина. По-видимому, выявленные эффекты могут являться факторами, обусловливающими безопасность применения этого препарата у больных с органическим поражением миокарда, что, однако, требует дополнительных электрофизиологических исследований, а также проведения исследований с препаратами IC класса – энкаинидом, флекаинидом, морицизином, аналогичных исследованиям, проведенным с аллапинином. 215 III. ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА И ЗДОРОВЬЕ III.1. Исследование влияния факторов окружающей среды на здоровье человека ИССЛЕДОВАНИЕ КОМПЛЕКСНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ФАКТОРОВ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ПРИМЕНИТЕЛЬНО К ОЦЕНКЕ РИСКА РАЗВИТИЯ ПАТОЛОГИЙ У ПРАКТИЧЕСКИ ЗДОРОВЫХ И БОЛЬНЫХ ЛЮДЕЙ В УСЛОВИЯХ ИЗМЕНЯЮЩЕГОСЯ КЛИМАТА Т.К.Бреус, Ю.И.Гурфинкель, Т.А.Зенченко, Р.М.Заславская, В.А.Ожередов, Н.И.Хорсева ФГБУН Институт космических исследований РАН Первая задача 2012 года заключалась в построении «базового набора» физиологических показателей (ФП), отражающих реакцию различных отделов сердечно-сосудистой и нервной систем организма на действие метеорологических (МФ) и геомагнитных факторов (ГМА). В рамках ее решения проведены исследования скорости распространения пульсовой волны (СРПВ) и локальных нарушений электрической проводимости миокарда (метод дисперсионного картирования ЭКГ). Показано, что оценка СРПВ дает дополнительную информацию о параметрах реакции магистральных сосудов (в частности, сосудистого тонуса) на действие МФ и ГМА по сравнению с мониторингом только показателей артериального давления и пульса. В то же время у здорового человека регистрируемые изменения поздних потенциалов ЭКГ, оцененные методом дисперсионного картирования, практически полностью определяются изменениями баланса вегетативной нервной системы (метод оценки параметров вариабельности сердечного ритма). Следующая задача заключалась в оценке вида функциональных зависимостей ФП от МФ и ГМА и их комплексов. На основании анализа данных многолетних наблюдений показателей артериального давления (АД) и частоты сердечных сокращений 216 (ЧСС) и их производных были обнаружены два отчетливых типа реакции комплекса ФП на изменение МФ, в первую очередь – атмосферной температуры (Татм). Первый тип – монотонное (но неравномерное по скорости) снижение уровня систолического АД с ростом температуры, наиболее выраженное при Татм<-5 оС и Татм>15 о С. Второй тип – немонотонная двухфазная зависимость показателей АД от Татм. Предложены детальные физиологические механизмы, объясняющие наблюдаемый характер компенсаторноприспособительных реакций здоровых лиц. У больных установлено, что пациенты с нормальным и умеренно повышенным АД в одинаковой степени подвержены воздействию МФ; однако при высокой артериальной гипертонии, а также при АГ в сочетании с ИБС, число взаимосвязей между показателями АД и МФ увеличивается более чем в 3 раза – возрастает степень метеозависимости. Были проведены оценки эффективности различных математических подходов, применявшихся при восстановлении зависимостей биологических рядов от геофизических Показано, что повсеместно используемые так называемые локальные непараметрические методы существенно уступают глобальным методам в случаях разреженности и сильной зашумленности баз данных. Предложен метод очистки базы данных, основанный на оптимизации числа исключенных выбросов с помощью генетических алгоритмов. Исследования предложенным методом показали большую значимость воздействия МФ и ГМА на физиологические показатели, ранее маскирующуюся посторонними факторами. В 2012 году начаты исследования влияния гипомагнитной среды на сердечно-сосудистую систему с использованием установки «Арфа», позволяющей моделировать внутри нее параметры магнитного поля до нулевых значений включительно. Впервые получены результаты, показывающие изменение скорости капиллярного кровотока, функции эндотелия, вариабельности сердечного ритма в нулевом поле. Эти исследования представляют интерес для человеческих экспедиций в межпланетном пространстве и на поверхностях немагнитных планет (Луна, Марс). Выявлены метеопротективные свойства лекарственных препаратов с адаптогенным действием (мелаксена, мебикара, 217 элтацина), а также магнитопротективные свойства мелаксена и мебикара, что может быть использовано для лечения метео- и магниточувствительных больных с АГ II-III стадии, 2-3 степени и ИБС (стенокардией напряжения I-II ФК, постинфарктным кардиосклерозом). ИССЛЕДОВАНИЕ РЕАКЦИИ ЧЕЛОВЕКА НА ВНЕШНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ А.Г.Гамбурцев1, О.И.Аптикаева1, А.В.Сигачев2, Н.Г.Гамбурцева1 ФГБУН Институт физики Земли РАН Станция скорой и неотложной медицинской помощи им. А.С. Пучкова г. Москвы 1 2 Цель проекта – способствовать защите биосферы и человека, укреплению здоровья и качества жизни людей путем прогнозирования неблагоприятных явлений в космосе, литосфере, атмосфере, гидросфере, биоте, антропосфере, социальной сфере; предотвращения катастроф и/или уменьшения ущерба от них, сбалансированного и эффективного природопользования. На 2012 год были поставлены следующие задачи. 1) Провести дальнейший сопоставительный анализ динамики медицинских показателей, связанных с возникновением и обострением заболеваний. 2) Провести анализ данных о вызовах скорой помощи (ВСП) Москвы аномально жарким летом 2010 г. для различных заболеваний в сравнении с другими годами. 3) Провести анализ динамики ВСП Москвы для ряда заболеваний с дифференциацией по полу и возрасту. Основные результаты. Проведен детальный анализ временных рядов ВСП в Москве с дифференциацией по полу и возрасту (2006– 2011) с дискретизацией 1 сут. Результаты сводятся к следующему. Динамика ВСП по поводу инфаркта миокарда, сердечной аритмии, гипертонической болезни и ряда других в связи с жарой 2010 г. практически не имеет заметных отличий от динамики в другие годы. Наиболее чувствительными к жаре оказались: гипотония, внебольничная пневмония, инсульт, ангина. Ряды для мужчин и 218 женщин разного возраста имеют разную форму и в ряде случаев – разный уровень. Например, ряды ВСП по поводу гипертонической болезни у пожилых женщин имеют амплитуду в несколько раз большую, чем у пожилых мужчин. Большинство рядов имеют сезонный ритм, но часто у мужчин и женщин и/или у разных возрастных групп он проявляется по-разному. При этом более четкая ритмичность проявляется для старших групп. Большинство рядов, где отмечается реакция на аномальную жару 2010 г. имеют сильные всплески 8-10 августа. Есть заболевания, для которых число ВСП для мужчин и для женщин сильно различается. Сделаны частные выводы, относящиеся к конкретным заболеваниям. Среди них следующие. Обострение гипертонической болезни. Сезонный ритм для молодых людей не выражен, а для лиц старше 30 лет выражен. Всплески вызовов, особенно у мужчин, приходятся на посленовогодние дни. Имеющиеся всплески летом 2010 г. у пожилых мужчин и женщин приходятся на конец августа – начало сентября, т.е. на дни не столь жаркие. У молодых женщин максимум вызовов приходится на числа около 26 июля, т.е. на жаркие дни. Гипотензия. Женщины страдают чаще, чем мужчины. Сезонный ритм слабый. Всплеск, приуроченный к жарким дням, ярко проявился у всех групп, кроме молодых мужчин. Инфаркт миокарда. Мужчины до 60 лет заболевают чаще, чем женщины тех же возрастов, а после 60 – реже. Молодые женщины по сравнению с молодыми мужчинами заболевают редко. У мужчин старше 30 лет сильно выражен сезонный ритм (у женщин тех же возрастов – слабо). Реакции на жару нет. Сильный выброс по вызовам у женщин старше 60 лет приурочен к 7 сентября. Возможно, что это связано с началом учебного года. Нарушения сердечного ритма. Этому заболеванию больше всего подвержены пожилые женщины. Сезонный ритм виден для рядов ВСП к лицам старше 30 лет. Ряды ВСП к мужчинам и женщинам старше 60 лет имеют заметный положительный тренд. Инсульт. Женщины 15–30 и старше 60 лет заболевают чаще, чем мужчины тех же возрастов. Сезонность выражена только для пожилых, причем для женщин сильнее, чем для мужчин. Жара заметно повлияла только на пожилых женщин. Внебольничная пневмония, ангина. Для всех групп проявилась в виде узких всплесков с максимумами весной. ВСП к пожилым людям характерны резким всплеском летом 2010 г. – примерно с 219 16.07 по 12.08, причем рост заболеваемости вырос более, чем в 5 раз. По-видимому, это связано, с влиянием кондиционеров, холодных напитков и др. Гастрит, дуоденит. Общий уровень выше у женщин. Положительный тренд, возможно, обусловлен режимом современного питания. 5-й том Атласа временных вариаций получил поддержку РФФИ и находится в печати. Предложение. Считаем необходимым проводить широкомасштабные междисциплинарные исследования с целью создания системного комплексного эколого-медицинского мониторинга, в котором участвовали бы РАН, РАМН, Минздравсоцразвития, Минобрнауки, Росгидромет, Минприроды, МЧС, Минобороны и др. КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ПОГОДНОКЛИМАТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ И ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ НА ЗДОРОВЬЕ Г.С. Голицын1), А.С.Гинзбург1), С.Н.Куличков1), Е.И.Гречко1), И.А.Сеник1), А.И. Алехин2), М.С. Артамонова1), Г.А. Буш1), А.А.Виноградова1), А.В. Джола1), О.В. Карева2), А.В. Карпов1), Л.О.Максименков1), В.С. Ракитин1), Н.Л. Тетерина3), Е.И. Фёдорова1) ФГБУН Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН, Москва 2) Центральная клиническая больница РАН, Москва 3) МУЗ “Районная 6ольница № 3”, с. Никольское, Одинцовский район МО 1) Цель проекта – разработка методики оценки влияния погодноклиматических факторов и загрязнения окружающей среды на здоровье в условиях большого города и в рекреационных районах России. В 2012 году проводились исследования многофакторного влияния изменения климата на здоровье населения России, оценка влияния атмосферных барических процессов (флуктуационных и волновых) на здоровье, усовершенствование системы медицинского прогноза погоды по Одинцовскому району Московской области, 220 исследование воздействия погодных аномалий и аэрозольного загрязнения атмосферы на лечебные свойства горных курортнорекреационных экосистем Кавказских минеральных вод, оценка применимости комплексных индексов качества воздуха в Москве для предупреждения и снижения атмосферных рисков здоровью населения в экстремальных погодных условиях. Получены следующие основные результаты В результате произведённых исследований установлено наличие зависимости экстренной госпитализации больных с диагнозом инфаркт миокарда, cтенокардия, гипертонический криз, экстрасистолия, ОНМК, ЦВБ ДЭП от колебаний атмосферного давления. Показано, что наибольшее количество случаев экстренной госпитализации больных наблюдается при скоростях изменения атмосферного давления (0.4–0.56 мм рт.ст./час) и ускорениях в изменении давления 0.3 мм рт.ст./час2. На основе проводящихся в течение более чем 40 лет регулярных измерений содержания загрязняющих примесей в атмосфере, а также анализа данных «МУЗ Районной больницы №3» и ЦКБ РАН за последние 5–10 лет по смертности и группам заболеваний выявлена высокая корреляция экстремальных атмосферных условий лета 2010 года с резким увеличением смертности, связанной с инсультами, и количества инфарктов и гипертонических кризов. Данные по загрязнению атмосферы, заболеваемости и смертности за 2011–2012 гг. показывают величины, близкие к средним за последние годы за исключением 2010 г. Исследовано влияние аномальных погодных ситуаций на здоровье в условиях низкогорных курортов с использованием показателей негативных адаптивных реакций, вегетативных индексов, тестов нейрососудистой реактивности и признаков дисбаланса вегетативной и нейрогуморальной регуляции. Выявлены внезапные обострения заболеваний у метеочувствительных людей при кратковременном пребывании на горных курортах. Выполнен предварительный анализ проблем дыхания жителей мегаполиса в условиях аномальной жары лета 2010 г. и в условиях аномально низкого давления зимой 2010–2011 гг. в Московском регионе. Выработаны предложения по мониторингу содержания кислорода в приземном воздухе и учету этого фактора в комплексных индексах качества воздуха для предупреждения и 221 снижения атмосферных рисков здоровью населения. Подготовлено усовершенствованное методическое пособие по составлению медицинского прогноза погоды, в котором уточнены критерии оценки патогенности различных погодно-климатических факторов. РАЗРАБОТКА ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ ОСНОВ ВЛИЯНИЯ ГИПОЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ УСЛОВИЙ И НИЗКИХ КОНЦЕНТРАЦИЙ НА БИОЭФФЕКТЫ РАСТВОРОВ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ А.И.Коновалов, И.С.Рыжкина, Л.И.Муртазина, Ю.В.Киселева ФГБУ Институт органической и физической химии им. А.Е. Арбузова Казанского научного центра РАН Важным аспектом решения проблемы слабых воздействий различной природы на живые организмы является установление механизма влияния внешнего электромагнитного поля на биологические процессы, а отсюда и на среду обитания человека, и его здоровье. Одним из возможных каналов такого влияния может быть открытый нами «эффект ультранизких концентраций и электромагнитных полей» /1/. Неизвестное ранее явление состоит в образовании в высокоразбавленных водных растворах масштабных наноразмерных молекулярных ансамблей (до 400 нм), названных нами «наноассоциаты». Образование в растворе наноассоциатов инициируется растворенным веществом при определённых условиях, важнейшим из которых является наличие внешнего электромагнитного поля. В ходе выполнения проекта проведено изучение самоорганизации и физико-химических свойств растворов ряда биоантиоксидантов: фенозана калия (1), ихфана С-10 (2) и αтокоферола (3) в широкой области концентраций 10-20–10-3 М в естественных и гипоэлектромагнитных условиях (в пермаллоевом контейнере) /1, 2/. Ранее показано, что растворы 1, 3 в интервале сверхнизких концентраций оказывают влияние на активность регуляторного мембранно-связанного фермента протеинкиназы С и 222 физико-химические параметры липидного бислоя плазматических мембран (ПМ). Установлено, что в естественных условиях концентрационные зависимости параметров наноассоциатов и физико-химических свойств растворов 1-3 в интервале 10-17–10-12 М симбатны и имеют общий максимум при 10-15-10-13 М /2/. Совместный анализ концентрационных зависимостей, найденных в ходе физико-химических, биохимических и биофизических экспериментов, позволил установить высокозначимые корреляции в интервале сверхнизких концентраций 1∙10-18 – 1∙10-11М между активностью протеинкиназы С, размером наноассоциатов (D) и удельной электропроводностью растворов 1 и 3, а также между параметром упорядоченности поверхностных областей липидов ПМ, микровязкостью глубоколежащих областей липидов ПМ и D /3/. Результаты изучения растворов 1-3 в гипоэлектромагнитных условиях показали, что всю область концентраций растворов (10-20– 10-3 М) можно разделить на два интервала с пороговой концентрацией (Сп) 10-8–10-7 М, зависящей от строения вещества. Ниже Сп наноассоциаты не образуются, что приводит к утрате уникальных свойств растворов. Выше Сп пониженный уровень внешнего ЭМП оказывает влияние на растворы 1-3, приводя к изменению параметров наноассоциатов и свойств растворов. Проведённое исследование показало, что именно образование наноассоциатов определяет как физико-химические, так и биологические свойства высокоразбавленных водных растворов. Данный вывод получил замечательное подтверждение в результатах нашего совместного исследования с Н.П.Пальминой и сотр., выполненного в рамках программы № 6 ОХНМ, по изучению самоорганизации и биоэффекта растворов 1, выдержанных в пермаллоевом контейнере. 1. Рыжкина И.С., Муртазина Л.И., Киселева Ю.В., Коновалов А.И. // ДАН.-2012.-Т. 446. - № 3. - С. 303-307. 2. Рыжкина И.С., Муртазина Л.И., Киселева Ю.В., Коновалов А.И. // ДАН.-2012. - Т .447. - № 2. - С. 179-182. 3. Рыжкина И.С., Киселева Ю.В., Муртазина Л.И., Пальмина Н.П., Белов В.В., Мальцева Е.Л., Шерман Е.Д., Тимошева А.П., Коновалов А.И.// ДАН.-2011. - Т. 438.-№ 5. - С. 635-639. БИОГЕОХИМИЧЕСКАЯ ИНДИКАЦИЯ ТЕХНОГЕННЫХ 223 ПРОВИНЦИЙ И МИКРОЭЛЕМЕНТОЗОВ У НАСЕЛЕНИЯ ИНДУСТРИАЛЬНО РАЗВИТЫХ РЕГИОНОВ В УСЛОВИЯХ ИЗМЕНЯЮЩЕГОСЯ КЛИМАТА Т.И.Моисеенко1), Ю.Г.Таций1), Н.А.Гашкина1), М.И.Дину1), В.Н.Удачин2) 1) ФГБУН Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН, Москва 2) ФГБУН Институт минералогии УрО РАН, Миасс Разобщенность между исследованиями экогеохимии (загрязнения природных сред), ответных реакций биологических систем (экотоксикологических последствий) и изучением влияния загрязнения на здоровье населения (медицинских обследований) затрудняет разработку эффективных мер как в области снижения уровня загрязнения, так и реабилитации окружающей среды и улучшения здоровья населения. Объедение таких исследований дает возможность комплексного анализа причинно-следственных связей и выяснения этиологии заболеваний в техногенных биогеохимических провинциях. Для выявления интегрированной изменчивости в системе: факторы загрязнения и климат – состояние природных сред – биоиндикаторы – заболевание населения выполнена натурная биогеохимическая съемка территорий, включавшая отбор образцов природных сред, растительности, животных и рыб; химический анализ образцов и анализ статистических данных по заболеванию населения. В качестве полигонов для проведения исследований были выбраны район г. Мончегорск Мурманской области (комбинат «Североникель») и район г. Карабаш Челябинской области (медеплавильный комбинат ЗАО «Карабашмедь»). Поступление в окружающую среду выбросов и сбросов металлургических предприятий обусловливает высокий уровень загрязнения атмосферного воздуха, водоемов, донных отложений и почв токсичными ингредиентами, что оказывает неблагоприятное влияние на состояние здоровья различных групп населения. Исследование миграции и распределения токсичных элементов в 224 почвах, донных отложениях, водах в районах техногенных геохимических аномалий, образовавшихся в различных природноклиматических зонах в результате деятельности крупных металлургических производств, показало высокую степень загрязнения окружающей среды (включая селитебные территории) тяжелыми металлами. Токсичные элементы – Cd, Pb, Ni, Zn, Cu, Hg, As – рассматриваются как информативные элементыбиоиндикаторы в биообъектах (растения, рыба, грызуны). Изучение закономерностей аккумуляции металлов в живых организмах сквозь трофическую структуру экосистем позволяет установить этиологию заболеваний микроэлементозами, вызванными накоплениями металлов в живых организмах, включая человека. Анализ данных медицинской статистики позволил предположить, что повышенная заболеваемость населения в Мончегорске и Карабаше, включая новообразования, обусловлена многоэлементным хроническим загрязнением окружающей среды. Установлены высокие содержания в природных средах Ni, Cd и Cu в районе Мончегорска, As, Cd, Pb, Cu – в районе Карабаша, которые могут являться причиной этих заболеваний. На основе проведенных исследований предложены меры по мониторингу и реабилитации загрязненных территорий. Особое значение среди предлагаемых мер должно играть комплексное профилактическое обследование населения с целью не только выявления заболеваний, но и выяснения их связи с загрязнением окружающей среды. Создание комфортных условий проживания и снижение риска заболеваемости при неблагополучной экологии в различных природно-климатических зонах имеет важное значение для фундаментальной медицины. 225 ВЫЯВЛЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ МАРКЕРОВ ГОРМОНОЗАВИСИМЫХ ОПУХОЛЕЙ: РАКА МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ, ШЕЙКИ И ТЕЛА МАТКИ, ЯИЧНИКА, РАКА ПРОСТАТЫ И ЯИЧКА И.С. Николаева, Л.А. Радкевич, К.С. Гюльазизова, А.С. Кабанкин, А.Р.Кузнецова, Д.А. Радкевич, Г.П.Сухинина. ФГБУН Центр теоретических проблем физико-химической фармакологии РАН, Москва Был проведен сравнительный популяционный скрининг заболеваемости (КЗ) и смертности (КС) от ГЗО в 170–184 популяциях мира для выявления зависимости высокого и низкого риска ГЗО от экологического фактора (географического положения). Для определения статистической достоверности различий средних значений КЗ и КС ГЗО различных популяций был проведен анализ данных статистическими методами, включая сравнение средних показателей (t-критерий, критерий Левена), парный коэффициент корреляции (Spearman), множественный регрессионный анализ. В результате наших исследований было установлено, что различия КЗ и КС от ГЗО между странами связаны с географическими координатами этих стран. Обнаружена значимая положительная корреляция КЗ и КС от ГЗО с географической широтой, и отсутствие связи с долготой, за исключением рака шейки матки. При раке шейки матки КЗ и КС были связаны значимой отрицательной корреляционной связью с широтой. Полученные результаты свидетельствуют, что в более высоких широтах, выше 40º северной и южной широты, КЗ и КС от ГЗО в 7– 10 раз превосходят эти характеристики в странах, расположенных на низких широтах. Исключение составляет рак шейки матки, КЗ и КС которого нарастают в низких широтах. Зависимость ГЗО от географической широты предполагает причастность к этиологии и патогенезу ГЗО циркадности, циркадианности, климатических факторов, ультрафиолета, норм потребления продуктов, нутриентов и полиморфизма генов. В результате регрессионного анализа определены общие факторы риска потребления продуктов и нутриентов для всех типов ГЗО. К факторам риска относятся нормы 226 потребления протеина, вина, пива, кофе, в меньшей степени – жира. При раке шейки матки факторами риска были дефицит энергии, протеин. Факторами резистентности к раку шейки матки были выявлены нормы потребления вина, пива, кофе. Показано, что с помощью множественного регрессионного анализа можно определить по каждому типу опухолей ГЗО, на сколько может снизиться КЗ в России раками ГЗО в случае изменения норм потребления продуктов и нутриентов на 5 %. Наибольший эффект снижения КЗ можно достичь при раке шейки матки (59,5 %). При раке молочной железы, простаты и яичка изменение на 5 % норм потребления продуктов и нутриентов в России может снизить КЗ при этих патология в среднем на 23 %. Наименьший эффект будет достигнут при изменении на 5 % норм потребления продуктов и нутриентов при раке яичника, тела матки, в среднем на 9 %. Проведено исследование 4 видов регрессионных моделей: модель «алкогольные напитки», модель «мясные продукты», модель «все продукты и нутриенты», модель, включающая продукты, аллели NAT2 и географическую широту – «полная» модель. Установлено, что исследуемые нами генетические и экологические факторы оказывают наибольшее влияние на предрасположенность к раку молочной железы и составляют 93 % объясненной изменчивости популяционного показателя КЗ. 227 III.2. Моделирование и прогноз воздействия окружающей среды на здоровье населения ОЦЕНКА И ПУТИ СНИЖЕНИЯ РИСКОВ ЗАБОЛЕВАНИЙ, ОБУСЛОВЛЕННЫХ АТМОСФЕРНЫМИ ПОЛЛЮТАНТАМИ И АЭРОАЛЛЕРГЕНАМИ, В УСЛОВИЯХ ИЗМЕНЯЮЩЕГОСЯ КЛИМАТА А.А.Макоско 1), А.В.Матешева 1), М.С.Артамонова 1), Л.О.Максименков 1), А.А. Бакланов 1), С.Г.Чефранов 1), С.В.Ткачук1), Н.И.Ильина 2), Л.В.Лусс 2), О.М.Курбачева 2), К.С.Павлова 2), Е.В.Назарова 2) ФГБУН Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН, Москва 2) ФГБУ «ГНЦ Институт иммунологии» ФМБА России, Москва 1) Актуальную проблему, связанную с переносом загрязняющих веществ в атмосфере, составляют аэроаллергические заболевания. В условиях изменяющегося климата происходит изменение сроков начала и окончания пыления аллергенных растений в сторону увеличения продолжительности сезона и повышения концентрации пыльцы в воздухе. Вследствие этого расширяется ареал распространения аллергических заболеваний, появляются ранее нехарактерные для данной местности аллергозаболевания, которые обусловлены накоплением на поверхности пыльцы воздушных техногенных поллютантов. Разработка методических подходов к решению вопросов оценки и способов снижения рисков здоровью населения, обусловленных атмосферными поллютантами и аэроаллергенами, в условиях изменяющегося климата основывалась на последних результатах работ авторов проекта с привлечением теории чувствительности и методов математического моделирования. Подготовка начальных (тестовых) данных по сценариям изменения климата и сценариям источников загрязнения атмосферы выполнялась на основе привлечения опубликованных Институтом вычислительной математики РАН результатов моделирования 228 изменения климата и планов развития транспорта и промышленности в мегаполисе (Москва). Подготовка начальных (тестовых) данных распространения аллергенных растений и времени их пыления осуществлялась на основе анализа карт по результатам проекта «Пыльцевой мониторинг», проведенного Российской ассоциацией аллергологов и клинических иммунологов, МГУ и фармацевтической компанией «Никомед». Изучение и уточнение иммунно-физиологических реакций и патогенетических механизмов заболеваний, обусловленных влиянием внешней среды, выполнялось ФГБУ «ГНЦ Институтом иммунологии» ФМБА России. Адаптация численной модели WRF/Chem для кратко- и среднесрочных прогностических расчетов распространения аэроаллергенов и разработка численной модели долгосрочного прогноза рисков заболеваний населения, обусловленных атмосферными поллютантами и аэроаллергенами, с учетом изменения климата осуществлена в ИФА им. А.М. Обухова РАН и Гидрометцентре России. Численные эксперименты с вышеуказанными численными моделями для согласованных сценариев изменения климата, развития транспорта, промышленности и распространения аэроаллергенов направлены на получение предварительных оценок рисков заболеваний населения, обусловленных атмосферными поллютантами и аэроаллергенами. Сформированы основные принципы медико-экологического страхования рисков заболеваний населения, обусловленные атмосферными поллютантами и аэроаллергенами и разработаны способы снижения этих рисков. Разработанный методический подход и аппарат к долгосрочному прогнозу рисков заболеваний населения вследствие влияния атмосферных поллютантов и аэроаллергенов позволяет оценить динамику распространенности этих заболеваний в условиях изменения климата для планирования профилактики, ранней диагностики и своевременного назначения адекватной терапии. 229 АНОМАЛЬНАЯ ЖАРА, ПОЖАРЫ, ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА И СМЕРТНОСТЬ В МОСКВЕ ЛЕТОМ 2010 ГОДА Б.А.Ревич1) , Д.А. Шапошников1) , Т.Л.Харькова 2) , К.А.Кваша 2), Е.Г.Семутникова3), Е.А.Лезина3) ФГБУН Институт народнохозяйственного прогнозирования РАН, Москва 2) Институт демографии Высшей школы экономики, Москва 3) ГПБУ «Мосэкомониторинг» Департамента природопользования и охраны окружающей среды Правительства Москвы 1) Волна жары в Москве летом 2010 г. вызвала большое число лесных и торфяных пожаров вокруг города. В течение 6 недель среднесуточная температура колебалась в пределах 24-31 0С. Длинная волна жары и пожары в Москве продолжались несколько недель и в отличие от ситуаций с аномальной жарой в других городах (Рим, Париж, Чикаго и др.) из-за пожаров в городе резко повысился уровень загрязнения атмосферного воздуха, среднесуточные концентрации мелкодисперсных частиц (РМ10) достигли беспрецедентных величин. При российском нормативе РМ10 60 мкг/м3 (ЕС-50 мкг/м3) в отдельные дни концентрации РМ10 достигали 900 мкг/м3, а во время наибольшего задымления 98 %перцентиль составил 90 мкг/м3. Целью настоящего исследования является анализ изменений по дням конкретных причин смертности в зависимости от уровней загрязнений воздуха и температуры во время волны жары и пожаров летом 2010 г. в Москве. Задача – выявить связи, которые могут присутствовать между экстремальными температурами и уровнями загрязнений воздуха, двух условиях, обычно связанных с пожарами. Анализ, охватывающий все категории, поименованные в ICD-10, исключая те, для которых суммарная смертность в период между 6.07 и 18.08 2010 г. была менее 100 смертей. Смертность за этот период сравнивалась с ожидаемой, рассчитанной по модели, использующей данные четырех предыдущих лет (2006–2009): Условие взаимосвязи Int содержит функцию max (0,Т-18), где Т=18 230 С – точка минимума на зависимости смертности от температуры в Москве. Этот выбор отражает предположение, что взаимодействие может быть между двумя факторами риска: высокой температурой и сильными загрязнениями. Порог жары +23,6 °С явился 98-й процентилем «исторических» (за исключением 2010 года) распределением ежедневных температур. Связанные коэффициенты регрессии оценивались с помощью максимизации вероятностной функции Пуассона. Наибольший относительный рост был зарегистрирован для смертей от заболеваний нервной системы (RR=2,70), мочеполовой системы (RR=2,46), CVD (RR=2,31), ИБС (RR=2,20). Общее количество дополнителных смертей составило 10 600 случаев. Комбинированное воздействие волн жары и загрязнения атмосферного воздуха от пожаров на здоровье населения практически почти не отражено в мировой литературе. Поэтому уникальная ситуация в Москве 2010 г. позволила получить принципиально новые данные о совместном влиянии этих двух факторов. При среднесуточной температуре 18 °С увеличение среднесуточных РМ10 в атмосферном воздухе на 10 мкг/м3 (т.е примерно 15 мкг/м3 взвешенных веществ) приводит к увеличению смертности на 0,47 %, при температуре 22 °С – на 0,76 % и при температуре 30 °С на 1,34 %. Эти увеличения рассчитаны с поправкой на смертность по сравнению с предыдущим днем. Оценка влияния изученных факторов риска на показатели смертности в Москве во время аномальной жары летом 2010 г. позволила получить следующие значение: 58 % – совместное воздействие жары и загрязненного атмосферного воздухам, 17 % – влияние только температуры (жаркие дни до начала пожаров), 13 % – взаимодействие жары и загрязненного атмосферного воздуха, 12 % – влияние загрязненного атмосферного воздуха. 0 231 СОЗДАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ СТРУКТУРНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ КРОВОТОКА В МАГИСТРАЛЬНЫХ ОТДЕЛАХ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ (ССС) И ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ВАРИАЦИЙ АТМОСФЕРНОГО ДАВЛЕНИЯ НА ЗАКРУЧЕННУЮ СТРУКТУРНУЮ ОРГАНИЗАЦИЮ КРОВОТОКА И ЭФФЕКТИВНОСТЬ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ССС И СОПРЯЖЕННЫХ С НЕЙ ДРУГИХ ЖИЗНЕННО ВАЖНЫХ СИСТЕМ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА С.Г. Чефранов 1) , А.Г. Чефранов 2) 5) , А.Ю. Городков3), Г.В. Ковров , М.Ю. Руденко , В.А. Зернов 4) Ф.А.Погарский 1) 5) , О.К. Воронова , , М.С. Артамонова Л.О. Максименков 1) 5) 1) , С.В. Ткачук 1) , 1) ФГБУН Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН, Москва 2) Восточно-Средиземноморский университет, Северный Кипр 3) Научный центр сердечно-сосудистой хирургии им. А.Н. Бакулева РАМН, Москва 4) Московский медицинский университет им. И. М. Сеченова, Москва 5) Лаборатория сердечно-сосудистых исследований, Российский Новый университет, Москва Со времен Леонардо да Винчи существует фундаментальная проблема объяснения необычайно высокой энергетической эффективности функционирования сердечно-сосудистой системы (ССС) и роли вихревых структур в кровотоке. В настоящее время на основе данных цветной допплерометрии и МРТ велосиметрии установлено наличие закрученной спиральной организации кровотока в магистральных отделах ССС. Имеются данные о взаимосвязи между нарушением такой структурно устойчивой организацией кровотока, вызванной хирургическими вмешательствами, и многими послеоперационными осложнениями, 232 обусловленными повышением риска тромбообразования в более неустойчивом (к турбулентным возмущениям) деструктурированном потоке крови. В проекте нами получено разрешение парадокса линейной устойчивости для течения Хагена – Пуазейля (в трубе с круглым поперечным сечением), которое обосновывает формирование энергетически выгодной (устойчивой к турбулентным возмущениям) спирально закрученной структуры потока крови в магистральных отделах сердечно-сосудистой системы (ССС) уже при относительно небольших числах Рейнольдса Re (Re>124). Также нами получено точное решение уравнений гидродинамики для пульсирующих потоков с периодически изменяющимся градиентом давления вдоль оси круглой (в поперечном сечении) трубы. На основе этого нестационарного решения показано, что в сосудах ССС возможен и оптимальный режим течения типа “сверхтекучести“, когда в некотором диапазоне изменений параметров пульсирующего потока его импульс не передается к ограничивающим стенкам за счет действия молекулярной вязкости. Более того, наоборот, обусловленный вязкостью поток импульса оказывается направленным от стенок кровеносных сосудов к потоку крови, дополнительно ускоряя его еще и за счет вазоконстрикции при синхронном повышении тонуса мышц сосудистой стенки. Особую роль в разнонаправленном (в зависимости от концентрации в крови) действии на тонус мышц сосудистой стенки при этом может иметь мелатонин, синтезируемый в организме (в эпифизе и в еще больших количествах в APUD-системе ЖКТ и др.). Мелатонин, в свою очередь, является чувствительным к изменяющимся факторам внешней среды, определяя циркадианную и сезонную зависимость появления пиков обострения многих системных хронических заболеваний, имеющих большую социальную значимость. Предлагаемая математическая модель может быть использована для диагностики изменений энергетической эффективности функционирования сердечно-сосудистой и других взаимосвязанных интегративных систем организма, вызванных вариабельностью факторов окружающей среды. 233 ВЫЯВЛЕНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИХ МОДЕЛЬНЫХ СИСТЕМ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ МЕХАНИЗМА ФОРМИРОВАНИЯ ОТДАЛЕННЫХ ПОСЛЕДСТВИЙ ВОЗДЕЙСТВИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ОРГАНИЗМ Л.Н. Шишкина1, М.А.Климович1, М.В. Козлов1, О.Н. Лыго1, К.М. Маракулина1, В.А. Меньшов1, Н.В. Хрустова1, Н.Г.Загорская2, О.Г. Шевченко2 ФГБУН Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН, Москва 2) ФГБУН Институт биологии Коми НЦ УрО РАН, Сыктывкар 1) Прогнозирование биологических последствий воздействия ионизирующего излучения (ИИ) в малых дозах переменной мощности с убывающей во времени мощностью дозы актуально в связи с появлением обширных территорий, подвергающихся данному воздействию в результате техногенного загрязнения биоты. Ранее в лабораторных экспериментах и на природных популяциях грызунов была выявлена высокая чувствительность параметров системы регуляции перекисного окисления липидов (ПОЛ) и важная роль исходного антиоксидантного (АО) статуса тканей в механизме формирования отдаленных последствий воздействия ИИ в малых дозах на организменном уровне. В ходе выполнения проекта исследовалось влияние исходных параметров физико-химической системы регуляции ПОЛ в тканях и компонентах крови млекопитающих на формирование последствий воздействия ИИ в малых дозах переменной мощности для отбора информативных тестов ответа организма на воздействие. Лабораторные эксперименты проводились на половозрелых беспородных мышах, модифицируя АО статус тканей проведением экспериментов в разные сезоны. Анализ последствий воздействия хронического ИИ в малых дозах проводили на полевках-экономках, содержащихся как в условиях вивария, так и обитающих на участках с разным уровнем загрязнения их радионуклидами. Установлено, что достоверные сезонные различия параметров системы регуляции ПОЛ в тканях мышей оказывают существенное 234 влияние на масштаб и направленность изменения данных показателей в процессе старения мышей. Наиболее существенные изменения состояния процессов ПОЛ выявлены в компонентах крови животных (количество пероксидов в липидах эритроцитов и структурное состояние их липидного компонента, содержание ТБК-активных продуктов в плазме крови), особенно при хроническом действии γ-излучения в дозах 15–22,6 сГр с низкой мощностью дозы и рентгеновского излучения (РИ) в дозах менее 1,5 мГр с убывающей в процессе облучения мощностью дозы. Показано, что формирование последствий воздействия РИ в диапазоне доз от 0,2 до 1,5 мГр с переменной мощностью дозы на мышей имеет сложный нелинейный характер, а чувствительность параметров системы регуляции ПОЛ к данному воздействию зависит от величины параметра в норме, дозы или изменения ее мощности в процессе облучения. При этом мощность дозы преимущественно оказывает влияние на формирование биологического ответа в плазме крови после воздействия в диапазоне доз до 0,5 мГр, а в головном мозге – в диапазоне доз более 0,5 мГр. Совокупность экспериментальных данных позволила сформулировать общие закономерности формирования ответа липидного компонента мембранной системы печени на низкоинтенсивное РИ с переменной мощностью дозы, которые состоят в изменении ее структурного состояния (уменьшение мольного отношения [стерины]/[фосфолипиды]), увеличении жесткости системы (рост отношения основных фракций фосфолипидов) и снижении способности липидов к окислению. 235 III.3. Научные основы мониторинга и создания технологий снижения негативного влияния факторов окружающей среды на здоровье человека ЭКОЛОГО-ГЕНЕТИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ В ПОПУЛЯЦИЯХ ЧЕЛОВЕКА: ПРОГНОЗ ГРУЗА НАСЛЕДСТВЕННЫХ БОЛЕЗНЕЙ НА ОСНОВЕ ГЕНОГЕОГРАФИЧЕСКОГО АНАЛИЗА О.П. Балановский 1), 2), А.Т. Агджоян 1), Х.Д. Дибирова 1), 2), М.И.Чухряева 1), О.А. Балаганская 1) 1) ФГБУН Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН 2) Медико-генетический научный центр РАМН Российская школа популяционной генетики создала теоретическую основу для проведения мониторинга популяций, ключевым параметром которого является внутрипопуляционное разнообразие популяций, обусловленное состоянием окружающей среды и определяющее ожидаемую величину груза наследственных болезней. Коллективом выполняется проект, нацеленный на комплексный картографо-статистический анализ структуры генофонда, для прогноза груза наследственных болезней и анализ взаимодействия генофонда и среды. Для достижения этой цели проводится генотипирование STR и SNP маркеров ядерного генома, а также секвенирование митохондриального генома в широком круге популяций России и смежных стран, создаются картографические атласы генофонда Европы и карты внутрипопуляционного разнообразия (гетерозиготности) по трем основным генетическим системам – мтДНК, Y-хромосомы и аутосомного генома. Эти карты текущего состояния генофонда станут основой его мониторинга. Картографическое моделирование и анализ связи внутрипопуляционного разнообразия генофонда, параметров природной и социальной среды, груза наследственной патологии, проведенное для населения европейской части России, позволит создавать карты прогноза груза наследственных болезней, имеющие практическое 236 значение для медико-генетического консультирования. Проект также обеспечивает расширение отечественной региональноориентированной референсной базы данных по аутосомным STR маркерам, крайне актуальной для судебно-медицинской экспертизы в России. Основой для начала работ по проекту явилось ранее проведенное коллективом пилотное исследование связи генетического груза и изменчивости митохондриальной ДНК (мтДНК). В этой работе (Балановский и др., 2011) была выявлена картина взаимосвязанных изменений от юга к северу сразу нескольких параметров: продуктивности среды, плотности населения, эффективного размера популяции, изоляции субпопуляций, дрейфа генов, гаплотипического разнообразия мтДНК и груза наследственной патологии. Было также показано, что мтДНК информативна для эколого-генетического мониторинга. В 2012 году был проведен широкомасштабный анализ аутосомных STR-маркеров и предпринята попытка оценить их информативность для прогноза груза наследственной патологии в сравнении с ранее полученными данными по информативности митохондриальной ДНК. По панели из 19 STR-маркеров было генотипировано несколько сотен образцов из различных русских популяций Центральной России, юга России и Русского Севера. Рассчитана степень скоррелированности общего уровня генетического груза со среднепопуляционной гетерозиготностью аутосомных маркеров. Важным результатом 2012 года является и значительно расширение базы данных по STR-маркерам, включая как собственные, так и литературные данные. Также в 2012 году была продолжена работа по секвенированию митохондриальной ДНК в ряде популяций России и Украины. Благодаря базе данных по разнообразию мтДНК в народонаселении мира, создаваемой коллективом в течение ряда лет, начат анализ гаплотипического разнообразия митохондриальной ДНК в глобальном масштабе, выявлены основные тренды его изменчивости и сформулированы гипотезы о факторах его формирования. 237 МЕДИЦИНСКАЯ ГЕОИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА РОССИИ В УСЛОВИЯХ ИЗМЕНЯЮЩЕГОСЯ КЛИМАТА А.Д. Гвишиани1), Ю.С. Любовцева1), А.А. Макоско2), Е.В. Воронова3), О.О. Пятыгина1), А.А. Шибаева1), Р.И. Красноперов1) 1) ФГБУН Геофизический центр РАН, Москва, Россия 2) ФГБУН Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН, Москва, Россия 3) МГУ им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия В последние годы во всем мире и в России заслуженное внимание уделяется влиянию климатических изменений на здоровье и продолжительность жизни людей. Программа фундаментальных исследований Президиума РАН «Фундаментальные науки – медицине» предусматривает создание систем количественных критериев, которые одновременно отражали бы климатические изменения, изменения показателей природных факторов и показателей уровня жизни и здоровья населения. Одним из способов анализа, сбора и хранения информации о динамических процессах, происходящих в ноосфере, является создание медицинских географических информационных систем (МГИС). Географические информационные системы – это системы, обеспечивающие сбор, хранение, обработку, отображение и распространение пространственных данных, а также получение на их основе новой информации и знаний о пространственно-координированных явлениях. Технология ГИС объединяет традиционные операции работы с базами данных с преимуществами полноценного визуального представления и пространственного анализа. В настоящее время существуют примеры успешного построения МГИС отдельных регионов. Цель настоящей работы – создание МГИС России, охватывающей всю территорию страны в условиях изменяющегося климата и экологии, а также получение на этой основе информации об их связи и корреляции. МГИС составляется на основе накопленной информации о динамике изменений климата, изменений состояния экосистем в пространстве и во времени, рисков заболеваемости и смертности населения. Для оценки и картирования влияния изменений климата на 238 здоровье населения России в ГЦ РАН разработан специальный ГИС-проект. ГИС содержит картографическую базу данных, региональные карты изменчивости климата, демографической ситуации в РФ, данные о динамике изменения численности населения России, смертности и основных причин смертности по регионам для двух лет (2005 и 2009 гг.), резко различающихся климатическими данными. В рамках исследований по Программе использование ГИСтехнологий позволило выявить регионы России, где климатические изменения особенно значительны, и оценить влияние этих изменений на здоровье населения. Прежде всего, это сложная демографическая ситуация в России: – нет естественного прироста населения (смертность превышает рождаемость); – идет процесс демографического старения, процент населения старше трудоспособного возраста очень высок во многих районах страны (22–25 %); – основные причины смертей в России: болезни системы кровообращения и новообразования; – в России коэффициент смертности один из самых высоких в Европе. НАУЧНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СОЗДАНИЯ И РАЗВИТИЯ КОНСУЛЬТАЦИОННОГО ЦЕНТРА МЕТЕОПАТОЛОГИИ ЦКБ РАН И.И. Мохов 1), А.И.Алехин 2), О.В.Карева 2), В.А. Карев 2), А.А.Макоско 1), А.В.Матешева 1), М.С.Артамонова 1), Л.О.Максименков 1), К.Г.Рубинштейн 3), С.В.Ткачук 1,3), А.В. Босов 4) 1) ФГБУН Институт физики атмосферы им. А.М.Обухова РАН, Москва Центральная клиническая больница Российской академии наук, Москва; 3) ФГБУ «Гидрометцентр России», Москва; 4) ФГБУН науки Институт проблем информатики РАН, Москва 2) На базе ЦКБ РАН организован Консультационный центр метеопатологии – специализированное подразделение ЦКБ РАН с целью изучения особенностей, профилактики и диагностики метеотропных реакций и обусловленных ими патологических 239 состояний у контингента РАН. Для обеспечения функционирования Консультационного центра метеопатологии ЦКБ РАН было проработано научно-методическое обеспечение его создания и развития, которое включает в себя следующие позиции: 1) организацию блока метеорологического мониторинга, который включает стационарную метеорологическую станцию наблюдения за параметрами атмосферы (атмосферное давление, температура и влажность воздуха, скорость и направление ветра, количество осадков) и микробарограф, что позволяет получать оперативную информацию о параметрах окружающей среды и использовать ее для коррекции лечебно-профилактических мероприятий у контингента РАН. На основании метеорологических данных в автоматическом режиме рассчитывается разработанный ИФА РАН индекс патогенности погоды (ИПП), позволяющий оценивать биотропность влияния погоды и загрязнения атмосферы на здоровье человека; 2) организацию блока экспресс-оценки состояния пациента на основе современных медицинских диагностических методов: измерение показателей гемодинамики, параметров внешнего дыхания, функционального состояния органов и систем (КСИметрия); 3) организацию терапевтического блока, основу которого составляет технология МДМ-терапии, использование которой позволит повысить адаптационный потенциал организма и снизить тяжесть метеопатических реакций и вызванных ими патологических состояний, улучшить результативность комплексного лечения и обеспечить профилактику обострений у больных с сердечнососудистой и цереброваскулярной патологией, а также сократить сроки госпитализации; 4) разработку программного обеспечения для создания единого лечебно-профилактического комплекса для профилактики и лечения метеопатий, что позволяет объединить блок мониторинга параметров окружающей среды, блок экспресс-диагностики состояний пациентов и терапевтический блок; 5) дальнейшее развитие интернет-сайта «Окружающая среда и здоровье» и поддержание в его рамках раздела для специалистов медицинского профиля с оперативной информацией о патогенности 240 окружающей среды. Получая в режиме on-line эту информацию, специалисты (врачи) различных медицинских учреждений могут ее учитывать при принятии оперативных мер по предотвращению или смягчению метеопатических реакций и обусловленных ими расстройств у своих пациентов. РАЗРАБОТКА ЭКСПРЕСС-СИСТЕМЫ ПРОГНОСТИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ СОЧЕТАННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ И ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ НА ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА А.Н. Осипов 1), Н.А. Анчишкина1), Е.Ю. Архангельская 1), О.В.Зуборева1), Н.Ю. Воробьева 2), Н.М. Сметанина3), М.В.Пустовалова3), Д.В. Гурьев3) ФГБУН Институт химической физики им. Н.Н.Семенова РАН, Москва 2) ФГБУ Российский научный центр рентгенорадиологии Минздрава РФ, Москва 3) ФГБУ ГНЦ Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна ФМБА России, Москва 1) Оценка экологических последствий сочетанного воздействия ионизирующего излучения (ИИ) и тяжелых металлов (ТМ) в значительной степени осложняется наличием нелинейных эффектов при взаимодействии повреждений, индуцированных различными агентами. Эффекты могут не просто суммироваться как при аддитивном (независимом) действии, но и усиливаться за счет синергического взаимодействия или ослабляться благодаря антагонизму. Предсказать на основе теоретических разработок результат сочетанного мультифакторного воздействия повреждающих агентов не представляется возможным. Целью настоящего проекта была разработка экспресс-системы прогностической оценки сочетанного воздействия ИИ и ТМ на здоровье человека. В лимфоцитах, выделенных из гепаринизированой периферической крови здоровых доноров (центрифугирование в градиенте плотности фиколл-верографин 241 (Histopaque, Sigma)) и подвергнутых тест-воздействию (гаммаизлучение, свинец, кадмий, никель), in vitro исследовались: продукция активных форм кислорода с помощью ДХФ-ДА-теста; выход разрывов ДНК и эффективность их репарации методом ДНКкомет; частота клеточной гибели по механизмам апоптоза и аутофагии методами люминесцентной микроскопии и проточной цитометрии (Hoechst 33342, йодистый пропидий, аннексин-5, антитела к LC3). Облучение клеток проводили при 4 ˚С на терапевтической установке «Алтай» (Россия, источник гаммаизлучения 60Co). Результаты исследований показали, что: 1) существует значимая межиндивидуальная вариабельность чувствительности лимфоцитов крови к дополнительным воздействиям по всем исследованным показателям; 2) наблюдается индивидуальный (разнонаправленный) характер реакции клеток крови того или иного человека на сочетанное воздействие гаммаизлучения и ТМ; 3) в качестве наиболее быстрых и информативных тестов оценки чувствительности лимфоцитов к воздействию ИИ и/или ТМ можно рекомендовать анализ повреждаемости ДНК с помощью метода ДНК-комет. В целом, проведенные исследования показали, что предложенный «Метод прогностической экпрессоценки сочетанного воздействия ионизирующего излучения и тяжелых металлов на здоровье человека» позволяет судить о состоянии лимфоцитов крови и их чувствительности к воздействию исследованных генотоксических агентов у отдельных индивидуумов. На основании данных о чувствительности к тестнагрузкам in vitro таких клеток «маркеров состояния организма», как лимфоциты крови, можно оценить не только индивидуальную чувствительность человека к различным воздействиям повреждающих агентов или их комбинациям. Такие исследования позволяют выявить нарушения работы защитных молекулярных и клеточных систем у каждого конкретного человека, которые могут быть ранними показателями возникновения (или предрасположенности к их развитию) разных заболеваний, включая злокачественные новообразования. ВЛИЯНИЕ ТЕХНОГЕННЫХ ФАКТОРОВ (ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ, РАДИАЦИОННЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ, МУТАГЕНОВ) 242 НА АДАПТАЦИОННЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ЖИТЕЛЕЙ МОСКВЫ И МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ, ПОДВЕРГШИХСЯ РАНЕЕ ВОЗДЕЙСТВИЮ РАДИАЦИИ И.И. Пелевина1), В.Я. Готлиб1), О.В. Кудряшова1), А.Н. Осипов1), Р.И. Плешакова1), А.В. Алещенко2), А.М. Серебряный2), А.А.Ярилин3), И.В. Орадовская3), Г.Х. Викулов3), М.Ф. Никонова3), Ю.Г. Пащенкова3) ФГБУН Институт химической физики им. Н.Н. Семенова РАН, Москва 2) ФГБУН Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН, Москва 3) ФГБУ ГНЦ «Институт иммунологии» ФМБА России, Москва 1) Проанализированы показатели иммунного статуса, пролиферативной активности лимфоцитов после стимуляции ФГА, окислительного гомеостаза, уровня поврежденности генома, способности к адаптивному ответу (повышение резистентности после облучения в малой дозе) у ликвидаторов последствий аварии на ЧАЭС, подвергшихся радиационному воздействию более 20 лет назад. Всего обследовано 62 человека. Была охарактеризована экологическая ситуация в районах проживания ликвидаторов – загрязненность химическими агентами и уровень радиационного фона. Для каждого индивидуума изучено наличие заболеваемости и связи её со всеми исследованными показателями и экологической обстановкой. Для оценки связи между проанализированными показателями использовали коэффициенты корреляции Пирсона или коэффициенты ранговой корреляции Спирмена. Установлено, что в районах с более напряженной радиационной обстановкой доля ликвидаторов с аденомой предстательной железы возрастала с 16,0 до 45,4 % (р = 0,053). Обнаружено, что радиационный фон и экологическая ситуация влияют на целый ряд иммунологических показателей. Так, по мере ухудшения экологической обстановки возрастало процентное содержание естественных киллеров (СD3+СD16+) и лимфоцитов с маркером ранней активации (СD3+CD69+). Ухудшение радиационной обстановки приводило к снижению процентного 243 содержания Т-хелперов (СD3+CD4+), увеличению содержания цитотоксических лимфоцитов (СD3+CD8+), снижению индекса иммунорегуляции. Выявленные изменения иммунного статуса, зависящие от состояния общей экологической и радиационной обстановки, могут объяснить возрастание ряда заболеваний у ликвидаторов. Обнаружены связи между частотой появления аденом предстательной железы и содержанием лимфоцитов с маркерами СD3+СD16+, СD3+CD4+ и CD4+/CD8+; связи между лимфоцитами с маркером СD3+ CD16+ и бронхо-легочными заболеваниями и др. С ухудшением условий проживания ликвидаторов снижались показатели концентрации супероксид анион радикала, что говорит о наличии гипоксических состояний и предрасположенности к сердечно-сосудистым заболеваниям. Установлено, что экологическая ситуация влияет на поврежденность генома (частоту аберраций хромосом). Показаны связи частоты сшивок ДНК-белок с частотой сердечно-сосудистых заболеваний, разрывов ДНК с эндокринными заболеваниями, с вирусными инфекциями (герпес). Не было обнаружено прямой корреляции между способностью к адаптации и заболеваемостью. Таким образом установлено, что более напряженная экологическая и радиационная ситуация в районе проживания ликвидаторов изменяет некоторые показатели их иммунного статуса, что является признаком наличия ряда социально-значимых заболеваний: аутоиммунных, бронхолегочных, сердечнососудистых, аденомы предстательной железы и новообразований, что может свидетельствовать о влиянии экологической ситуации на здоровье ранее облученных людей. 244 РАЗРАБОТКА ГЕНЕРАТОРА НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ПЛАЗМЫ АТМОСФЕРНОГО ДАВЛЕНИЯ И ОСНОВ ЕЕ ПРИМЕНЕНИЯ В МЕДИЦИНСКОЙ ПРАКТИКЕ ДЛЯ ДОСТИЖЕНИЯ ОБЕЗЗАРАЖИВАЮЩЕГО ЭФФЕКТА И УСКОРЕНИЯ ЗАЖИВЛЕНИЯ ИНФИЦИРОВАННЫХ РАН О.Ф. Петров1), М.М. Васильев1), Ю.А. Лебедев2), Е.В.Сысолятина 3) , А.Ф. Варфоломеев 3), М.А. Юрова 3), С.А.Ермолаева 3) ФГБУН Объединенный институт высоких температур РАН, Москва 2) ФГБУН Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В.Топчиева РАН, Москва 3) ФГУ Научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии имени почетного академика Н.Ф.Гамалеи РАМН, Москва 1) Настоящая работа была направлена на разработку генератора низкотемпературной плазмы атмосферного давления (НТП) и оценку бактерицидного потенциала НТП, в отношении патогенных бактерий in vitro и in vivo на поверхности ран. Для этого были отобраны наиболее распространенные возбудители госпитальных и раневых инфекций (P. aeruginosa, S. aureus, S. epidermis, S. pyogenes, E. coli, E. faescium). Низкотемпературная плазма генерировалась СВЧ разрядом с частотой генерации 2,45 ГГц в атмосфере инертного газа. Генератор НТП представлял собой электрод, помещенный в заземленный металлический цилиндр, с штуцером для подачи рабочего газа аргона. При прокачке аргона через разрядный промежуток со скоростью 2–4 литра в минуту и мощности магнетрона 100–150 Вт формировался поток СВЧ плазмы и между концом электрода и внутренней поверхностью заземленного цилиндра образовывался закручивающийся плазменный канал. Площадь сечения плазменной струи при этом составляла не менее 2 см2. Скорость прокачки аргона определяла длину плазменного потока, составляющую в наших работах 15–25 мм. Первоначально чувствительность возбудителей к НТП была определена in vitro на агаризованной питательной среде. Чувствительность всех протестированных грамотрицательных 245 патогенов – P. aeruginosa, E. coli, B. cenocepacia была высокой: после 2- и 5-минутной обработки наблюдалась 99,9 и 100 % гибель 105 колониеобразующих единиц (КОЕ) соответственно. Однако чувствительность грамположительных бактерий была видоспецифичной. Клинический штамм S. aureus GIM78 был столь же чувствителен, как грамотрицательные бактерии. Клинический штамм S. pyogenes GIM861 обладал наиболее низкой чувствительностью и после его 5-тиминутной обработки выживало 17,5 %, а около 5 % формировали колонии и после 10 мин воздействия плазмы. Для сравнения эффективности воздействия НТП на бактерии in vitro и in vivo была использована модель инфицированных ран мышей линии Balb/c. Свежие раны инокулировали смесью бактериальной суспензии S. aureus GIM78 (108 КОЕ) и P. aeruginosa Pa103 (108 КОЕ) и после появления признаков острой инфекции проводили обработку раневой поверхности НТП. Бактерицидный эффект НТП оценивали по процентному отношению выживших КОЕ среди специфических патогенов. Через 5 мин обработки среднее отношение выживших к начальному количеству составляло 0,54 % для P. aeruginosa РА103 и 2,8 % для S. aureus Sa78 (р<0.05). На 3 день ежедневного курса обработки НТП у животных наблюдалась полная элиминация P. aeruginosa, в то время как в контрольной группе это произошло на 2 дня позже. Таким образом, полученные результаты демонстрируют высокий потенциал НТП в элиминации патогенных бактерий, как in vitro, так и in vivo. После 5-минутной обработки наблюдалась 99,9 % гибель как грамположительных, так и грамотрицательных патогенов in vitro. В экспериментах in vivo на модели инфицированных S. aureus и P. aeruginosa ран мышей было показано снижение обсемененности раневой поверхности в 10–100 раз в зависимости от вида возбудителя. 246 ПОТЕНЦИАЛЬНО АНТИПАРАЗИТАРНЫЕ, ПРОТИВОВИРУСНЫЕ И КАНЦЕРОСТАТИЧЕСКИЕ НОВЫЕ ОЗОНИДЫ И ПЕРОКСИДЫ С ФРАГМЕНТАМИ ТЕТРАГИДРОХИНОЛИНОВ, СТЕРОИДОВ ДИИ ТРИТЕРПЕНОИДОВ А.Г. Толстиков, Р.Г. Савченко, Е.С. Лукина, Д.В. Недопекин, В.Н.Одиноков ФГБУН Институт нефтехимии и катализа РАН, Уфа Интерес к синтезу гетероциклических соединений озонидного типа резко возрос после установления терапевтического эффекта эндопероксидной группы природного пероксилактона – артемизинина. Активные алкоксильные радикалы, образующиеся в организме в результате гомолитического распада пероксидного мостика при действии ионов и комплексов Fe+2 крови, оказались губительными по отношению к ДНК малярийного паразита. Необходимо отметить, что сходный механизм предлагается для объяснения недавно обнаруженных противоопухолевых свойств артемизинина и синтетических озонидов. Разработанная ранее однореакторная трехкомпонентная конденсация ароматического амина, альдегида и циклопентадиена (CPD) при катализе CF3CO2H была успешно применена в синтезе ряда циклопентенотетрагидрохинолинов. Озонолитическое расщепление их эндоциклической С=С связи привело к полизамещенным тетрагидрохинолинам озонидного типа. Биологический скрининг (Swiss Tropical Institute, Basel) озонидов на кишечном паразите (Shistosoma mansoni) выявил их антипаразитарную активность. С целью синтеза новых азотсодержащих соединений озонидного типа для формирования гибридной циклопентенотетрагидрохинолин-дитерпеноидной матрицы в качестве аминной компоненты в реакции конденсации с альдегидом и CPD был выбран природный объект – метиловый эфир 12аминодегидроабиетиновой кислоты. Синтезированный в 2 стадии из метилдегидроабиетата данный амин был вовлечен в трехкомпонентную конденсацию с ароматическими альдегидами 247 (С6Н4-п-CF3, С6Н4-м-Cl-, С6Н4-o-F, С6Н5) и CPD при катализе CF3CO2H. Согласно 1D и 2D ЯМР 1Н и 13С данным образующиеся циклопента[c]нафто[1,2-f]хинолины представляют собой смесь двух диастереомеров по атому углерода, несущему арильный заместитель, тогда как аннелированный циклопентеновый фрагмент является цис-ориентированным. Последующий озонолиз синтезированных дегидроабиетанохинолинов (после их Nтрифторацетилирования) привел к озонидам с тетрагидрохинолиновым и дегидроабиетановым фрагментами. Структура и конфигурация вновь образовавшихся при конденсации хиральных атомов углерода установлена на основании данных 1D и 2D ЯМР 1Н и 13С, строение соединений подтверждено массспектрами MALDI TOF. Биологические свойства вновь полученных озонидов были изучены в Swiss Tropical Institute(Basel) на кишечном паразите Shistosoma mansoni. Проведенный скрининг показал стабильную антипаразитарную активность среднего уровня в исследуемом ряду озонидов. Таким образом, в текущем году с использованием трехкомпонентной конденсации природного дитерпенового амина, ароматических альдегидов и CPD с последующим озонолизом Nтрифторацетильных производных полученных циклопента[c]нафто[1,2-f]хинолинов синтезированы озониды с тетрагидрохинолиновым и дегидроабиетановым фрагментами. Определена их антипаразитарная активность. 248 РАЗРАБОТКА НАУЧНЫХ ОСНОВ И МЕТОДОВ МОНИТОРИНГА ВОЗДЕЙСТВИЯ КОСМОФИЗИЧЕСКИХ И ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ЖИВЫЕ СИСТЕМЫ И.Б. Ушаков, В.В. Цетлин, С.С. Мойса, В.Г. Митрикас, О.В.Бабуева, В.Г. Бондаренко, А.В. Лобанов, Т.С. Гурьева, М.А.Левинских, Е.Л. Нефедова, К.А. Труханов, Г.С. Файнштейн ФГБУН Государственный научный центр РФ – Институт медикобиологических проблем РАН, Москва Разработан экспериментальный комплекс непрерывного мониторинга воздействия низкоинтенсивного электромагнитного излучения и малых доз ионизирующего излучения на воду и водную среду организмов. Экспериментальный комплекс состоит из электрохимических ячеек, чувствительным элементом которых является вода высокой очистки (удельное сопротивление >10 MOм), системы усиления и цифрового преобразования токов, протекающих в ячейке, и персонального компьютера. Комплекс позволяет проводить круглосуточные измерения электрофизических свойств воды с частотой опроса не более 1 Гц. Круглосуточный мониторинг, проводимый непрерывно, выявил квазипериодические вариации электрических токов в заполняющей электрохимическую ячейку чистой воде. Электрические токи задаются преимущественно скоростью электрохимических реакций образования водорода и кислорода при электродном восстановлении и окислении молекул воды. Одновременно с регистрацией токов комплекс позволил проводить измерения окислительно-восстановительного потенциала (ОВП). Установлено, что воздействие факторов окружающей среды вызывает изменения токов в ячейке и окислительно-восстановительных свойств воды – ОВП. Например, отмеченные изменения наблюдаются в период прохождения Солнцем и Луной локального меридиана. Наблюдаемое ежедневное изменение ОВП составляет от 5 до 30 мВ, что свидетельствует о возрастании электроактивных свойств молекул воды и водных растворов. Проведенные модельные эксперименты на биологических объектах (высшие растения, спиростомы и эмбрионы японского перепела) с использованием 249 ионизирующего и электромагнитного излучения (поток энергии от используемых источников не превышает 10-8 В/см2), характерного для радиационной обстановки на Международной космической станции, показали, что у сухих семян высших растений, замоченных в воде, предварительно облученной малыми дозами αи γ-излучений <10 сГр (превышающих природный радиационный фон в 100–500 раз) и помещенных в гипомагнитную камеру (индукция магнитного поля в 200–300 раз ниже геомагнитного), всхожесть семян была почти вдвое выше при облучении γчастицами. Малые дозы γ-излучения снижали, а α-излучения усиливали отрицательное воздействие пониженного магнитного поля на всхожесть семян и развитие проростков растений. В условиях гипомагнитного поля (индукция магнитоного поля в 10– 40 раз ниже геомагнитного) всхожесть семян снижалась в три раза. Спонтанная двигательная активность спиростом (Spirostomum ambiguum Ehrbg.), помещенных в облученную смешанным гамманейтронным излучением воду, уменьшалась в два раза, что свидетельствовало о том, что определяющим фактором действия гамма-нейтронного излучения является изменение состояния водной среды. В условиях хронического облучения гамма- и нейтронным излучением, а также во время полета в межпланетном пространстве нейтронное излучение с мощностью дозы 200 мкГр/сут и при плотности потока нейтронов 30 частиц/см2∙с оказывало воздействие на эмбриональное развитие японского перепела, вызывая морфологические нарушения у 12 % эмбрионов. Таким образом, можно полагать, что эффект ионизирующего и электромагнитного излучения природного фона осуществляется через воздействия на внешнюю и внутреннюю водную среду организма и связан с изменением проницаемости клеточной мембраны живых организмов. Согласно Г. Линг роль регуляторных функций в организме выполняет гидратная оболочка клетки, состоящая из сильно поляризованных молекул воды, и, повидимому, обнаруженные нами измененные свойства воды влияют на ее проницаемость. 250 ОГЛАВЛЕНИЕ ПРЕДИСЛОВИЕ 3 I. МОЗГ: ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ И ПРИКЛАДНЫЕ ПРОБЛЕМЫ I.1. МЕХАНИЗМЫ НЕЙРОДЕГЕНЕРАЦИИ И ПЛАСТИЧНОСТИ МОЗГА В НОРМЕ И ПАТОЛОГИИ ВЛИЯНИЕ ОСТРОГО ВВЕДЕНИЯ АЛКОГОЛЯ НА РАЗНЫЕ ВИДЫ ПАМЯТИ И ХАРАКТЕРИСТИКИ ИНДИВИДУАЛЬНОСТИ Ю.И.Александров, Б.Н.Безденежных, С.В.Зворыкина, К.В.Анохин 7 РАННЯЯ СИМПТОМНАЯ СТАДИЯ МФТП МОДЕЛИ БОЛЕЗНИ ПАРКИНСОНА У МЫШЕЙ ЛИНИИ C57BL/6 А.С.Базян, Е.А.Федосова, Ш.С.Узаков, В.А.Коршунов 8 СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ НЕЙРОПРОТЕКТОРНОЙ АКТИВНОСТИ ТРОФИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ ПАТОЛОГИЙ МОЗГА С ПРИМЕНЕНИЕМ ЛЕНТИВИРУСНОЙ ТЕХНОЛОГИИ НАПРАВЛЕННЫХ ИЗМЕНЕНИЙ ЭКСПРЕССИИ ГЕНОВ В ЛОКАЛЬНЫХ ОБЛАСТЯХ МОЗГА П.М.Балабан, Г.Р.Тухбатова, С.В.Саложин, Т.Куницина, К.В.Анохин 10 ИММУНОЛОГИЧЕСКИЙ И ГЕННО-ИНЖЕНЕРНЫЙ ПОДХОДЫ К ЗАЩИТЕ НЕЙРОНОВ ОТ ТОКСИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ БЕТА-АМИЛОИДА И ВНУТРИКЛЕТОЧНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ПРОТЕКТОРНЫХ ЭФФЕКТОВ Н.В.Бобкова, А.В.Камынина, Н.И.Медвинская, И.В.Нестерова, И.Ю.Александрова, А.Н.Самохин, М.А.Орлов, М.М.Панченко, М.Б.Евгеньев, С.В.Гурьянов, Л.П.Овчинников, О.М.Вольпина 12 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ МЕХАНИЗМА НЕПРАВИЛЬНОГО СВОРАЧИВАНИЯ БЕЛКОВ И СВЯЗЬ ЭТОГО ПРОЦЕССА С БОЛЕЗНЯМИ, СВЯЗАННЫМИ С АМИЛОИДООБРАЗОВАНИЕМ О.В.Галзитская, Н.В.Довидченко, А.В.Финкельштейн, М.Ю.Суворина, А.К.Сурин, О.М.Селиванова 14 МОЛЕКУЛЯРНЫЕ МЕХАНИЗМЫ КОМПЕНСАТОРНЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИ НЕЙРОДЕГЕНЕРАТИВНОМ ЗАБОЛЕВАНИИ – БОЛЕЗНИ ПАРКИНСОНА С.Г.Георгиева, Д.Я.Гурский, А.Н.Краснов, Е.Н.Набирочкина, Ю.В.Шидловский, Н.Е.Воробьева, Д.В.Копытова, Н.В.Сошникова 15 ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМОВ НЕЙРОПРОТЕКТИРУЮЩЕГО ДЕЙСТВИЯ АНТИВОСПАЛИТЕЛЬНОГО ЦИТОКИНА ИНТЕРЛЕЙКИНА-10 НА ПОВРЕЖДЕНИЯ НЕЙРОНОВ МОЗГА, ИНДУЦИРУЕМЫХ ГИПОКСИЕЙ ИЛИ ИШЕМИЕЙ О.В.Годухин, С.Г.Левин, Т.А. Савина, Т.Г.Щипакина, М.В. Туровская, Е.А.Туровский, В.П.Зинченко 16 КОГНИТИВНЫЕ НАРУШЕНИЯ, ВЫЗВАННЫЕ СУДОРОЖНОЙ АКТИВНОСТЬЮ: КЛЕТОЧНО-МОЛЕКУЛЯРНЫЕ МЕХАНИЗМЫ Н.В.Гуляева, В.А. Аниол, А.Ю.Иванова-Дятлова, А.Б.Гехт 18 ИЗУЧЕНИЕ МЕХАНИЗМОВ РЕГУЛЯЦИИ АМИЛОИДДЕГРАДИРУЮЩЕГО ФЕРМЕНТА НЕПРИЛИЗИНА И ПЛАСТИЧНОСТИ НЕЙРОННОЙ СЕТИ МОЗГА ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ КОГНИТИВНЫХ НАРУШЕНИЙ С ЦЕЛЬЮ ПОИСКА ПУТЕЙ ПРОФИЛАКТИКИ БОЛЕЗНИ АЛЬЦГЕЙМЕРА И.А.Журавин, Н.Н.Наливаева, С.А.Плеснева, Н.Л.Туманова, Д.И.Багрова, Д.С.Васильев, Н.М.Дубровская, Е.Г.Кочкина, С.И.Гаврилова, Я.Б.Федорова, Н.З.Макова, Н.Д.Беляев, C.Beckett, A.J.Turner 20 ИССЛЕДОВАНИЕ КЛЕТОЧНОГО МЕХАНИЗМА НЕЙРОДЕГЕНЕРАЦИИ ПРИ БОЛЕЗНИ ПАРКИНСОНА И ПОИСК НОВЫХ ПОДХОДОВ К ЛЕЧЕНИЮ ЭТОГО ЗАБОЛЕВАНИЯ. В.П.Зинченко, А.В.Бережнов, А.В.Кононов, Е.А.Туровский 22 РАЗРАБОТКА IN VITRO МОДЕЛИ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ МЕХАНИЗМОВ ВОЗНИКНОВЕНИЯ БОЛЕЗНИ ПАРКИНСОНА И ПОИСКА ТЕРАПЕВТИЧЕСКИХ СРЕДСТВ НА ОСНОВЕ ПАЦИЕНТ-СПЕЦИФИЧЕСКИХ ИНДУЦИРОВАННЫХ ПЛЮРИПОТЕНТНЫХ СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК С.Л.Киселев, Е.Д.Некрасов, О.С.Лебедева, С.Н.Иллариошкин, И.А.Гривенников, М.А.Лагарькова 24 НОВЫЕ МЕХАНИЗМЫ БИОХИМИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ГИБЕЛИ И ВЫЖИВАЕМОСТИ НЕЙРОНОВ ГОЛОВНОГО МОЗГА С.В.Костров, Д.Р.Сафина, Л.М.Рафиева, И.В.Демидюк, А.М.Сурин, В.Г.Пинелис 25 ПОИСК ГЛУТАМАТНЫХ АНТАГОНИСТОВ, ОБЛАДАЮЩИХ ПРЕИМУЩЕСТВЕННОЙ АКТИВНОСТЬЮ В ПАТОЛОГИЧЕСКОМ ОЧАГЕ Л.Г.Магазаник, Н.Я.Лукомская, К.Х.Ким, А.В.Зайцев, С.И.Ватаев, В.В.Лаврентьева, Е.П.Жабко, Д.С.Васильев, Н.Туманова, И.А. Журавин 27 ПРОТЕОМНЫЙ АНАЛИЗ DARTS МИШЕНЕЙ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ ДЛЯ ТЕРАПИИ НЕЙРОДЕГЕНЕРАТИВНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ Г.Н.Можаева, Е.В.Казначеева, Л.Н.Глушанкова, В.А.Вигонт, О.А.Зимина 29 МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ В МИОКАРДЕ МЫШЕЙ В ДОСИМПТОМНОЙ И РАННЕЙ СИМПТОМНОЙ СТАДИЯХ ПАРКИНСОНИЗМА Р.Р.Нигматуллина, Д.Ф.Билалова, Е.Н.Александрова, Т.Р.Ахметов, Т.С.Федосеева, С.Н.Земскова 30 ОСОБЕННОСТИ ГЕМОДИНАМИКИ ЛОКУСОВ МОЗГА БОЛЬНЫХ ШИЗОФРЕНИЕЙ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ЗАДАЧИ НА ИЗБИРАТЕЛЬНОЕ ВНИМАНИЕ. ФМРТ ИССЛЕДОВАНИЕ Н.А.Семенова, М.В.Ублинский, И.С.Лебедева, Т.А.Ахадов, С.Д.Варфоломеев 32 МЕТАБОЛИЗМ ПРЕФРОНТАЛЬНОЙ КОРЫ МОЗГА У БОЛЬНЫХ ШИЗОФРЕНИЕЙ ПО ДАННЫМ Н МРС Н.А.Семенова, С.В.Сидорин, И.С.Лебедева, Т.А.Ахадов, С.Д. Варфоломеев 34 ПОВРЕЖДЕНИЕ И ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ВОССТАНОВЛЕНИЕ СЕТЧАТКИ У МЫШЕЙ ПОСЛЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ ГЕНОТОКСИЧЕСКИМИ АГЕНТАМИ В.А.Тронов, Ю.В.Виноградова, В.А.Поплинская, М.А.Островский 35 ИССЛЕДОВАНИЕ РОЛИ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ ПОДТИПОВ НИКОТИНОВЫХ АЦЕТИЛХОЛИНОВЫХ РЕЦЕПТОРОВ В РАЗВИТИИ НЕЙРОДЕГЕНЕРАТИВНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ В.И.Цетлин, Е.В.Крюкова, И.В.Шелухина, Е.А.Козина, М.В.Угрюмов 37 I.2.Разработка экспериментальных моделей неврологических и психических заболеваний ДЕТЕКЦИЯ ВИРУСНЫХ АНТИГЕНОВ-ПОТЕНЦИАЛЬНЫХ ИНДУКТОРОВ АУТОИММУННОЙ НЕЙРОДЕГЕНЕРАЦИИ А.Г.Габибов, Н.А.Пономаренко, В.Д.Кнорре, А.А.Белогуров, И.В.Смирнов, И.Н.Куркова, Д.Г.Илюшин, Я.А.Ломакин, А.В.Степанов, А.А.Юдин, А.И.Алехин, О.П.Миронова 39 РАЗРАБОТКА И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ИНФОРМАЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ АВТОМАТИЗАЦИИ АНАЛИЗА ИЗОБРАЖЕНИЙ НЕЙРОНОВ ЧЕРНОЙ СУБСТАНЦИИ И АРКУАТНОГО ЯДРА И.Б.Гуревич, А.А.Мягков, Ю.А.Сидоров, Ю.О.Трусова, В.В. Яшина 41 РОЛЬ ФАКТОРА НЕКРОЗА ОПУХОЛЕЙ ИЗ РАЗНЫХ КЛЕТОЧНЫХ ИСТОЧНИКОВ В МЫШИНОЙ МОДЕЛИ РАССЕЯННОГО СКЛЕРОЗА (РС) С.А.Недоспасов, А.А.Круглов 42 СОЗДАНИЕ МОДЕЛИ БОКОВОГО АМИОТРОФИЧЕСКОГО СКЛЕРОЗА НА ОСНОВЕ ЛИНИИ ТРАНСГЕННЫХ МЫШЕЙ, ЭКСПРЕССИРУЮЩИХ МУТАНТНУЮ ФОРМУ FUS БЕЛКА ЧЕЛОВЕКА Н.Н.Нинкина, А.В.Дейкин, А.Б.Еляков, Т.Г.Ермолкевич, Т.В.Тарасова, О.А.Лыткина, О.Д.Разинская, Е.А.Ковражкина, С.О.Бачурин 43 ГОЛОВНОЙ МОЗГ: ОТДАЛЕННЫЕ СТРУКТУРНЫЕ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ЭФФЕКТЫ ГИПОКСИИ В ПЕРИНАТАЛЬНЫЙ ПЕРИОД ОНТОГЕНЕЗА. ПОДХОДЫ К МОДЕЛИРОВАНИЮ ГИПОКСИЧЕСКОЙ ЭНЦЕФАЛОПАТИИ НОВОРОЖДЕННЫХ В.А.Отеллин, Л.И.Хожай, Т.Т.Шишко 45 СОЗДАНИЕ МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ТАУПАТИИ НА ОСНОВЕ СВЕРХЭКСПРЕССИИ ПРОТЕИНКИНАЗЫ GSK3Β У DROSOPHILA MELANOGASTER Е.Г.Пасюкова, Е.Р.Веселкина, Н.В.Рощина, О.Ю.Рыбина, А. В.Симоненко, М.В.Тростников 46 СОСТОЯНИЕ ТУБЕРОИНФУНДИБУЛЯРНОЙ ДОФАМИНЕРГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ МОЗГА НА МОДЕЛЯХ БОЛЕЗНИ ПАРКИНСОНА У МЫШЕЙ М.В.Угрюмов, Т.С.Пронина, Е.А.Дегтярева 48 I.3. Доклиническая разработка технологий диагностики (ранней, дифференциальной и др.) и прогнозирования течения заболевания мозга ЛИПОПРОТЕКТОРНЫЕ И АНТИОКСИДАНТНЫЕ СВОЙСТВА ИНГИБИТОРОВ ГЛУТАМАТЕРГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ И ХОЛИНЭСТЕРАЗЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ПРИ ЛЕЧЕНИИ БОЛЕЗНИ АЛЬЦГЕЙМЕРА А.В.Алесенко, С.О.Бачурин, С.И.Гаврилова, Д.А.Круговов, О.В.Рыжкова, Я.Б.Федорова, Е.Ф.Швецова, Л.Н.Шингарова 50 ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ МЕМБРАН ЭРИТРОЦИТОВ КАК ПОКАЗАТЕЛЯ ДОКЛИНИЧЕСКОГО ЭТАПА НЕЙРОДЕГЕНЕРАТИВНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ Е.Б.Бурлакова, Л.Д.Фаткуллина, Е.М.Молочкина, Л.Г.Наглер, Д.Е.Подчуфарова, Т.В.Константинова, А.И.Козаченко, Ю.А.Трещенкова, Г.Р.Каламкаров 52 ИЗМЕНЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ РАДИКАЛОВ В ТКАНИ МОЗГА МЫШЕЙ ЛИНИИ С57BL/6 ПРИ ГИПОКСИИ И НАРУШЕНИИ РАБОТЫ МИТОХОНДРИЙ Ю.А.Владимиров, А.М.Полимова, Д.Ю.Измайлов, Е.В.Проскурнина, М.В.Угрюмов 54 ХАРАКТЕРИЗАЦИЯ СОСТОЯНИЯ БЕЛКА В23/НУКЛЕОФОЗМИНА В НОРМАЛЬНЫХ И МАЛИГНИЗИРОВАННЫХ КЛЕТКАХ МОЗГА Н.М.Владимирова, Н.А.Потапенко, Д.О.Короев, Е.В.Ахидова, О.М.Вольпина 55 ДОКЛИНИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ДИАГНОСТИКИ ПСИХИЧЕСКИХ РАССТРОЙСТВ НЕВРОТИЧЕСКОГО УРОВНЯ НА ОСНОВЕ МЕТОДА МАГНИТОИНДУКЦИОННОЙ ТОМОГРАФИИ ДЛЯ БЕСКОНТАКТНОГО ВЫЯВЛЕНИЯ В РЕАЛЬНОМ ВРЕМЕНИ ТРЕХМЕРНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОВОДИМОСТИ МОЗГОВЫХ ТКАНЕЙ Ю.В.Гуляев, И.Е.Каленова, Г.В.Ковров, А.В.Корженевский, В.В.Кулико, М.А.Лебедев, С.Ю.Палатов, О.С.Работкин, Е.И.Рассказова, С.А.Сапецкий, В.А.Черепенин 57 РАЗРАБОТКА КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ДИАГНОСТИКИ И ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ТЕЧЕНИЯ ЗАБОЛЕВАНИЙ МОЗГА, ОСНОВАННЫХ НА ТЕОРИИ РАСПОЗНАВАНИЯ И МАТЕМАТИЧЕСКОМ МОДЕЛИРОВАНИИ Ю.И.Журавлев, И.Б.Петров, В.В.Рязанов, О.В.Сенько 58 ВОССТАНОВЛЕНИЕ КОГНИТИВНЫХ НАРУШЕНИЙ, ВЫЗВАННЫХ ПОСЛЕДСТВИЙ ИНСУЛЬТА И ТРАВМЫ ГОЛОВНОГО МОЗГА А.М.Иваницкий, М.Е.Баклушев, К.В.Гладун, Г.А.Иваницкий, Л.А.Майорова, О.В.Мартынова, Г.В.Портнова 60 ВЫЯВЛЕНИЕ РЕТИНАЛЬНЫХ АУТОАНТИТЕЛ В КРОВИ БОЛЬНЫХ НЕВРИТОМ ЗРИТЕЛЬНОГО НЕРВА С ЦЕЛЬЮ СОЗДАНИЯ ИММУНОЛОГИЧЕСКОГО МЕТОДА ПРОГНОЗИРОВАНИЯ РАЗВИТИЯ РАССЕЯННОГО СКЛЕРОЗА Г.Р.Каламкаров, Т.Ф.Шевченко, А.Е.Бугрова, Т.С.Константинова, П.В.Аболтин, В.В.Нероев, В.С.Лысенко, И.В.Цапенко, М.В.Зуева, Е.К.Елисеева, Л.В.Брылев, М.Н.Захарова 62 СОЗДАНИЕ ОБЪЕКТИВНЫХ МЕТОДОВ ДИАГНОСТИКИ И КОНТРОЛЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕРАПИИ ПСИХИЧЕСКИХ РАССТРОЙСТВ, ОСНОВАННЫХ НА НАНОСЕКУНДНЫХ ИЗМЕРЕНИЯХ ФЛУОРЕСЦЕНЦИИ А.А.Комар, Т.И.Сырейщикова, Г.Е.Добрецов, Н.В.Смолина, В.П.Свербиль, М.Г.Узбеков, Э.Ю.Миссионжник, Н.М.Максимова 63 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ РАЗРАБОТКА НОВЫХ КОМПЬЮТЕРНЫХ МЕТОДОВ ДИАГНОСТИКИ ГОЛОВОКРУЖЕНИЯ И НАРУШЕНИЯ РАВНОВЕСИЯ Л.Н.Корнилова, И.А.Наумов, Г.А.Екимовский, Е.В.Хабарова, А.Д.Соловьёва, В.И.Фёдорова, Е.С.Акарачкова 65 ВЫЯВЛЕНИЕ РАННИХ ПРИЗНАКОВ БОЛЕЗНИ ПАРКИНСОНА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТОДОВ И ПОДХОДОВ ФИЗИОЛОГИИ ДВИЖЕНИЙ Ю.С.Левик, М.Е.Курганская, А.А.Фролов, М.Е.Иоффе, А.В.Карабанов, Л.А.Черникова, Б.Х.Базиян, Н.А.Кацуба, Т.Б.Киреева, В.А.Cелионов, И.А.Солопова, О.Е.Хуторская, Л.А.Чигалейчик, Н.В.Холмогорова, В.Ю.Шлыков 67 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ИНТРАОПЕРАЦИОННОЙ ДИАГНОСТИКИ ВНУТРИЧЕРЕПНЫХ ОПУХОЛЕЙ НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА СОВМЕСТНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ 5-АЛК ИНДУЦИРОВАННОГО ПРОТОПОРФИРИНА IX, ЭНДОГЕННЫХ ФЛУОРОФОРОВ И ГЕМОГЛОБИНА В.Б.Лощенов, Т.А.Савельева, А.В.Рябова, А.А.Потапов, С.А.Горяйнов, Г.М.Юсубалиева 69 ВОССТАНОВЛЕНИЕ СОЗНАНИЯ КАК ОПОСРЕДОВАННЫЙ НЕЙРОПРОТЕКТОРНЫЙ ЭФФЕКТ БОТУЛИНОТЕРАПИИ (КСЕОМИН) У БОЛЬНЫХ В ВЕГЕТАТИВНОМ СОСТОЯНИИ С.В.Медведев, Ю.И.Вайншенкер, И.М.Ивченко, А.Д.Коротков, Г.В.Катаева 70 СРАВНИТЕЛЬНАЯ ФАРМАКОГЕНОМИКА РАССЕЯННОГО СКЛЕРОЗА ИММУНОМОДУЛИРУЮЩИМИ ПРЕПАРАТАМИ (ИНТЕРФЕРОН-БЕТА И КЛАДРИБИН) КАК ПОДХОД К ДИФФЕРЕНЦИРОВАННОМУ ЛЕЧЕНИЮ А.И.Мирошников, Е.Ю.Царева, О.Г.Кулакова, И.Д.Константинова, И.С.Музыка, С.Г.Щур, А.Н.Бойко, О.О.Фаворова 72 ИССЛЕДОВАНИЕ ЧАСТОТНО-ВРЕМЕННЫХ ПРИЗНАКОВ ЭЛЕКТРОЭНЦЕФАЛОГРАММ В РАННЕЙ СТАДИИ БОЛЕЗНИ ПАРКИНСОНА И АПРОБИРОВАНИЕ МЕТОДОВ ИХ ВЫДЕЛЕНИЯ В КЛИНИЧЕСКОЙ ПРАКТИКЕ Ю.В.Обухов, М.С.Королев, О.С.Сушкова, К.Ю.Обухов, А.В.Габова, Г.Д.Кузнецова 74 ЗАЩИТНОЕ ДЕЙСТВИЕ ДОФА-МЕЛАНИНА И МЕЛАНОСОМ ИЗ КЛЕТОК РЕТИНАЛЬНОГО ПИГМЕНТНОГО ЭПИТЕЛИЯ В ОТНОШЕНИИ А2Е И ЕГО ФОТООКИСЛЕННЫХ ФОРМ – ПОБОЧНЫХ ПРОДУКТОВ ЗРИТЕЛЬНОГО ЦИКЛА М.А.Островский, Н.Л.Сакина, А.Д.Коромыслова, А.Е.Донцов 75 МЕТОДОЛОГИЯ НЕИНВАЗИВНОГО ЭКСПРЕСС-МОНИТОРИНГА И ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ДИАГНОСТИКИ НЕЙРОДЕГЕНЕРАТИВНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ С.П.Романов, З.А.Алексанян, А.Ф.Гурчин, О.Б.Кострова 77 МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ БОЛЕЗНИ ПАРКИНСОНА И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЙ ПРЯМОЙ ДИАГНОСТИКИ ЗАБОЛЕВАНИЯ П.А.Сломинский, М.И.Шадрина, Е.В.Филатова, А.Х.Алиева, В.Н.Устинова 78 ВЫЯВЛЕНИЕ ДОКЛИНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК РАЗВИТИЯ ШИЗОФРЕНИИ ПУТЕМ СРАВНИТЕЛЬНОГО АНАЛИЗА СПЕКТРАЛЬНОЙ МОЩНОСТИ И СИНХРОНИЗАЦИИ РИТМОВ ЭЭГ У ЭТИХ БОЛЬНЫХ И ДЕТЕЙ С АУТИЗМОМ В.Б.Стрелец, Ж.В.Гарах, Е.А.Лущекина, В.С.Лущекин 80 ПОИСК ГЕНЕТИЧЕСКИХ МАРКЕРОВ РИСКА РАЗВИТИЯ БОЛЕЗНИ ПАРКИНСОНА И ЭФФЕКТИВНОСТИ ЛЕЧЕНИЯ ПАРАНОИДНОЙ ШИЗОФРЕНИИ Э.К.Хуснутдинова, И.М.Хидиятова, А.Э.Гареева, К.В.Путенихина, Г.Н.Ахмадеева 82 I.4. Доклиническая разработка новых технологий лечения заболеваний мозга РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПРОТОННОЙ И СОЧЕТАННОЙ РАДИОТЕРАПИИ ЗЛОКАЧЕСТВЕННЫХ НОВООБРАЗОВАНИЙ МОЗГА С.В.Акулиничев, В.Н.Асеев, Ю.К.Гаврилов, М.И.Грачев, В.И.Ильин, Д.А.Коконцев, Д.Б.Лазебник 84 НАПРАВЛЕННЫЙ ПОИСК ИННОВАЦИОННЫХ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ПРЕПАРАТОВ, ПРЕПЯТСТВУЮЩИХ РАЗВИТИЮ ПРОТЕИНОПАТИЙ В МОЗГЕ С.О.Бачурин, И.В.Хританкова, М.С.Кухарский, А.А.Устюгов 85 РАЗРАБОТКА ИННОВАЦИОННОГО ЛЕКАРСТВЕННОГО СРЕДСТВА НА ОСНОВЕ ПЕПТОЛИПИНОВ ДЛЯ БОРЬБЫ С НЕЙРОДЕГЕНЕРАТИВНЫМИ ПРОЦЕССАМИ В.В.Безуглов, Н.М.Грецкая, М.Ю.Бобров, М.Г.Акимов, И.В.Серков, Л.А.Андреева, К.В.Шевченко, Н.Ф.Мясоедов 87 ФОТОХИМИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ АКТИНОМИЦИНОВ В КЛЕТКАХ. Н.Л.Векшин 88 ЧРЕCКОЖНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СТИМУЛЯЦИЯ СПИННОГО МОЗГА: НОВЫЙ НЕИНВАЗИВНЫЙ СПОСОБ РЕГУЛЯЦИИ ЛОКОМОТОРНОЙ ФУНКЦИИ Ю.П.Герасименко, Т.Р.Мошонкина, Н.А.Щербакова, А.А.Савохин, Р.М.Городничев 90 ИНТРАНАЗАЛЬНОЕ ВВЕДЕНИЕ ГЕНОИНЖЕНЕРНОГО ОСНОВНОГО СТРЕССОВОГО БЕЛКА ЧЕЛОВЕКА (БТШ70) ПРЕПЯТСТВУЕТ РАЗВИТИЮ ПРИЗНАКОВ БОЛЕЗНИ АЛЬЦГЕЙМЕРА У ТРАНСГЕННЫХ 5ХFAD МЫШЕЙ М.Б.Евгеньев, Н.В.Бобкова, А.Н.Самохин, И.В.Нестерова, И.Ю.Александрова, М.М.Юринская, Н.Н.Нинкина, Д.Г.Гарбуз, В.А.Комарова, Д.Д.Хухарева, Н.И.Медвинская 92 ИССЛЕДОВАНИЕ ФАРМАКОКИНЕТИКИ И ФАРМАКОДИНАМИКИ НЕЙРОПРОТЕКТОРНОГО ПЕПТИДА HLDF-6 С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РАВНОМЕРНО МЕЧЕННЫХ ИЗОТОПАМИ ВОДОРОДА СОЕДИНЕНИЙ Ю.А.Золотарев, Г.И.Ковалёв, А.К.Дадаян, В.С.Козик, Е.А.Кондрахин, Е.В.Васильева, И.В.Назимов, И.Л.Родионов, Р.Н.Зиганшин, В.М.Липкин 93 ИССЛЕДОВАНИЕ ФУНКЦИИ ГЛИКОЛИТИЧЕСКОГО ФЕРМЕНТА ГЛИЦЕРАЛЬДЕГИД-3-ФОСФАТДЕГИДРОГЕНАЗЫ В ПАТОГЕНЕЗЕ РАСПРОСТРАНЕННЫХ НЕЙРОДЕГЕНЕРАТИВНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ. Б.А.Маргулис, В.Ф.Лазарев, Е.Ю.Комарова, И.Д.Столяров, И.В.Гужова 94 РАЗРАБОТКА НОВОГО ПОДХОДА К ТЕРАПИИ БОЛЕЗНИ АЛЬЦГЕЙМЕРА: АКТИВАЦИЯ ЭНДОКАННАБИНОИДНОЙ СИСТЕМЫ Е.А.Муганцева, В.Ф.Кичигина, Р.Я.Гордон, М.А.Тимченко, М.В.Молчанов, С.И.Паскевич, Л.В.Шубина 96 ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАЩИТНЫХ ЭФФЕКТОВ НОВЫХ ИНДУКТОРОВ ШАПЕРОНОВ НА МОДЕЛЯХ ДОКЛИНИЧЕСКОЙ И КЛИНИЧЕСКОЙ СТАДИЙ БОЛЕЗНИ ПАРКИНСОНА Ю.Ф.Пастухов, И.В.Екимова, В.В.Коржова, В.В.Чернышев, С.Г.Полоник, К.А.Худик, А.Ю.Чеснокова, И.В.Гужова 98 ФУЛЛЕРЕНЫ С60 ДЛЯ РАЗРАБОТКИ ТЕРАПИИ БОЛЕЗНИ АЛЬЦГЕЙМЕРА: СРАВНЕНИЕ С ЛЕКАРСТВАМИ, ПРИМЕНЯЕМЫМИ В КЛИНИКЕ И.Я.Подольский, Р.Я.Гордон, Е.Г.Макарова, А.А.Деев, В.В.Воробьев, О.А.Мишулина, В.В.Жунина 100 ПРЕВЕНТИВНАЯ ТЕРАПИЯ НЕЙРОИНФЕКЦИЙ: СОЗДАНИЕ ПРОТИВОМЕНИНГОКОККОВОЙ ПОЛИВАКЦИНЫ ПРИНЦИПИАЛЬНО НОВОГО ТИПА НА ОСНОВЕ IGA1 ПРОТЕАЗЫ - ОСНОВНОГО ФАКТОРА ВИРУЛЕНТНОСТИ ПАТОГЕННЫХ МИКРООРГАНИЗМОВ Л.Д.Румш, А.П.Аллилуев, Л.С.Жигис, А.А.Зинченко, О.В.Котельникова, О.В.Серова 102 ПОИСКИ ПОДХОДОВ К КОРРЕКЦИИ ДЕГЕНЕРАТИВНЫХ ИЗМЕНЕНИЙ В СПИННОМ МОЗГЕ НА БИОЛОГИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ БОКОВОГО АМИОТРОФИЧЕСКОГО СКЛЕРОЗА Н.М.Фокина, Б.С.Шенкман 103 II. ПРОБЛЕМЫ ДИСФУНКЦИЙ ВИСЦЕРАЛЬНЫХ СИСТЕМ II.1. Новые представления об этиологии и патогенезе социально значимых заболеваний, открывающие новые возможности для диагностики и лечения СОЗДАНИЕ НА ОСНОВЕ ДИНИТРОЗИЛЬНЫХ КОМПЛЕКСОВ ЖЕЛЕЗА С ТИОЛАТНЫМИ ЛИГАНДАМИ ЛЕКАРСТВ РАЗНООБРАЗНОГО ТЕРАПЕВТИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ А.Ф.Ванин, Е.Н.Бургова, Л.Н.Кубрина, В.Д.Микоян, Н.А.Ткачёв, В.А.Сереженков, В.И.Капелько, В.Л.Лакомкин, А.Б.Шехтер, Т.Г.Руденко, А.А.Андреев-Андриевский, Г.Н.Можокина, А.Н.Осипов, В.Ю.Титов 106 ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СОМАТИЧЕСКИХ КЛЕТОК НИШИ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ ПОДДЕРЖАНИЕ СТВОЛОВЫХ ГЕРМИНАЛЬНЫХ КЛЕТОК В СОСТОЯНИИ ПЛЮРИПОТЕНТНОСТИ В.А.Гвоздев, М.С.Кленов, С.С.Рязанский, А.Д.Столяренко, Е.Ю.Якушев 108 ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМОВ ОСТРОГО ТОКСИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛИННОЦЕПОЧЕЧНЫХ ЖИРНЫХ КИСЛОТ, ПРИВОДЯЩИХ К ДИСФУНКЦИИ ПЕЧЕНИ И МОЗГА (СИНДРОМ РЕЙЕ) ПЕЧЕНИ, ПОДЖЕЛУДОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ И ЖИРОВОЙ ТКАНИ (ДИАБЕТ 2 ТИПА) В.В.Дынник, Е.В.Гришина, А.В.Бережнов, Е.А.Туровский, В.П.Зинченко 110 НОВЫЕ ПОДХОДЫ К ЭФФЕКТИВНОЙ ИММУНОТЕРАПИИ: РОЛЬ TOLL-ПОДОБНЫХ РЕЦЕПТОРОВ В ЭКСПРЕССИИ ИММУНОМОДУЛИРУЮЩИХ ГЕНОВ В ОПУХОЛЕВЫХ КЛЕТКАХ Д.В.Купраш, А.М.Шварц, Н.Ю.Сенченко, В.А.Бардашов, К.В.Корнеев, М.А.Афанасьева, Л.Б.Горшкова, В.А.Черников 111 ИЗУЧЕНИЕ ВЫСОКОЧУВСТВИТЕЛЬНЫМ ЦИТОБИОХИМИЧЕСКИМ МЕТОДОМ УЧАСТИЯ МИТОХОНДРИАЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ В ПОДДЕРЖАНИИ АДАПТАЦИОННЫХ РЕАКЦИЙ ОРГАНИЗМА В НОРМЕ, ПРЕДПАТОЛОГИИ НА МОДЕЛЯХ МЯГКОГО СТРЕССА И ПРИ КЛИНИЧЕСКИ ВЫРАЖЕННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЯХ М.Н.Кондрашова, М.В.Захарченко, Н.В.Хундерякова, О.И.Романова, Н.И.Федотчева, Е.Г.Литвинова, Л.Х.Гаркави, Г.В.Жукова, Н.Ю.Михайлов, С.А.Зинькович, Т.А Зенченко, Т.А.Бартенева, Л.П.Барсукова, Г.Я.Марьяновская, Е.А.Ширнина, Н.М.Мащенко, А.И.Шихлярова ИНДИВИДУАЛИЗАЦИЯ ЛЕЧЕНИЯ ОНКОЛОГИЧЕСКИХ БОЛЬНЫХ: ИЗУЧЕНИЕ ВЗАИМОСВЯЗЕЙ МЕЖДУ ГЕНОМНЫМ ПОЛИМОРФИЗМОМ И РЕАКЦИЯМИ БОЛЬНЫХ РАКОМ ЯИЧНИКОВ НА ХИМИОТЕРАПИЮ НА ОСНОВЕ ЦИСПЛАТИНА С.А.Лимборская, А.В.Хрунин, Д.В.Хохрин, А.А.Моисеев, В.А.Горбунова, Ф.Г.Иванова 112 114 РОЛЬ ПОЛИМОРФНЫХ ВАРИАНТОВ ГЕНОВ ЦИРКАДНЫХ РИТМОВ И ЦИТОКИНОВ В МЕХАНИЗМАХ РАЗВИТИЯ БОЛЕЗНЕЙ, ХАРАКТЕРИЗУЮЩИХСЯ ПОВЫШЕННЫМ КРОВЯНЫМ ДАВЛЕНИЕМ И ОЦЕНКА РИСКА ИХ РАЗВИТИЯ У ЖИТЕЛЕЙ РЕСПУБЛИКИ КАРЕЛИЯ Н.Н.Немова, Л.В.Топчиева, И.В.Курбатова, С.Н.Коломейчук, И.Е.Малышева, В.А.Корнева 116 ИССЛЕДОВАНИЕ РОЛИ БЕЛКОВ ПЛОТНЫХ МЕЖКЛЕТОЧНЫХ КОНТАКТОВ В ЭПИТЕЛИИ ОПУХОЛЕЙ МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ МЫШЕЙ, НЕСУЩИХ ГЕН HER-2/NEU А.Д.Ноздрачев, А.Г.Марков, Л.В.Филиппова 118 ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ И ЗОНОСПЕЦИФИЧНОСТИ ТЕРАПИИ ПОСТМЕНОПАУЗАЛЬНОГО ОСТЕОПОРОЗА В.С.Оганов, И.А.Скрипникова, В.Е.Новиков, А.С.Абирова, Л.М.Мурашко, О.В.Косматова, О.Е.Кабицкая 119 ИЗУЧЕНИЕ РОЛИ ЭПИГЕНЕТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ В РАЗВИТИИ ИММУНОВОСПАЛИТЕЛЬНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ КОЖИ Э.С.Пирузян, И.М.Корсунская, Е.В.Дворянкова, А.Д.Золотаренко, А.Г.Соболева, В.В.Соболев, Ан.Л.Пирузян, С.А.Брускин 121 НОВЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ПАТОГЕНЕТИЧЕСКИХ МЕХАНИЗМАХ ПОБОЧНЫХ ЭФФЕКТОВ ТЕРАПИИ НЕСТЕРОИДНЫМИ ПРОТИВОВОСПАЛИТЕЛЬНЫМИ ПРЕПАРАТАМИ Л.П.Филаретова, Т.Р.Багаева, О.Ю.Морозова, Т.Т.Подвигина, А.К.Ефимова 123 ВЛИЯНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ХАРАКТЕР ПОТРЕБЛЕНИЯ АЛКОГОЛЯ И СВЯЗАННЫЕ С НИМ МЕДИЦИНСКИ ЗНАЧИМЫЕ ДИАГНОСТИЧЕСКИЕ И ПРОГНОСТИЧЕСКИЕ БИОМАРКЕРЫ Н.К.Янковский, А.А.Ким, С.А.Боринская 124 II.2. Разработка оригинальных моделей социально значимых заболеваний и методов их исследования СТИМУЛИРУЮЩЕЕ ВЛИЯНИЕ ПОСТОЯННОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА РЕГЕНЕРАЦИОННЫЙ КАРДИОМИОГЕНЕЗ В ЭКСПЕРИМЕНТАХ IN VITRO Г.Б.Белостоцкая, В.С.Коркош, И.В.Нерубацкая, Б.Ф.Щеголев, С.В.Сурма, Е.А.Захаров, В.А.Цырлин, М.М.Галагудза 127 ИЗУЧЕНИЕ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ ОСНОВ ПРИМЕНЕНИЯ ОКСИДА АЗОТА ДЛЯ БОРЬБЫ С ХРОНИЧЕСКИМИ ИНФЕКЦИЯМИ СЕМ. ENTEROBACTERIACEAE, РАСТУЩИМИ ПЛАНКТОННО ИЛИ В СОСТАВЕ БИОПЛЕНОК С.В.Васильева, Д.А.Стрельцова, И.А.Старостина, Н.А.Санина, Н.В.Алексеева, Ю.М.Романова 129 РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ЗАМЕДЛЕНИЯ ВОЗРАСТНОЙ АТРОФИИ ТИМУСА СТАРЕЮЩЕГО ОРГАНИЗМА А.В.Куликов, Л.В.Архипова, Д.А.Куликов, А.Е.Машков, Г.Н.Смирнова, А.М.Сельвян, П.А.Куликова 131 ПРИМЕНЕНИЕ ХОЛОДНОЙ АРГОНОВОЙ ПЛАЗМЫ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ УНИВЕРСАЛЬНОЙ ДЕЗИНФЕКЦИИ, СТИМУЛИРОВАНИЯ РЕГЕНЕРАЦИИ БИОЛОГИЧЕСКИХ ТКАНЕЙ И АКТИВАЦИИ ИММУННОЙ ЗАЩИТЫ Е.И.Маевский, А.М.Ермаков, Е.П.Хижняк, Г.А.Давыдова, Л.А.Богданова, Е.Б.Кудряшова, Е.Б.Арискина, Н.А.Дидковский, И.К.Малашенкова, А.Н.Мурашев, А.И.Лаженицин, М.М.Васильев, О.Ф. Петров, В.Е.Фортов 132 КОМПЛЕКСНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ МАРКЕРОВ СТАРЕНИЯ В ПЕРВИЧНЫХ НЕТРАНСФОРМИРОВАННЫХ ФИБРОБЛАСТАХ ЧЕЛОВЕКА Михельсон В.М., Куранова М.Л., Плескач Н.М., Спивак И.М. 134 ИЗУЧЕНИЕ АМИЛОИДНЫХ СВОЙСТВ МЫШЕЧНЫХ БЕЛКОВ СЕМЕЙСТВА ТАЙТИНА В IN VITRO АМИЛОИДОГЕНЕЗЕ З.А.Подлубная, А.Г.Бобылёв, Л.Г.Бобылёва, А.Б.Гехт, Т.В.Гордиенко, А.А.Федюшин 136 МНОГОМАСШТАБНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЗАЩИТНЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИ ВИЧ-ИНФЕКЦИИ И ИДЕНТИФИКАЦИЯ КРИТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПЕРСИСТЕНЦИИ ВИРУСОВ В.А.Черешнев, Г.А.Бочаров, С.И.Бажан, Б.А.Бахметьев, И.А.Гайнова, А.В.Ким, В.А.Лихошвай, Т.Б.Лузянина 138 II.3. Доклиническая разработка новых технологий диагностики (ранней, дифференциальной и др.) и прогнозирования течения социально значимых заболеваний ЕСТЕСТВЕННЫЕ АНТИ-ГЛИКАНОВЫЕ АНТИТЕЛ ДЛЯ ОНКОДИАГНОСТИКИ: СРАВНЕНИЕ ИФА, МИКРОЧИПА И БИОПЛЕКСА Н.В.Бовин, Т.В.Почечуева, А.А.Чинарев, Н.В.Шилова 140 ВЛИЯНИЕ ФИЗИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ НА ВОЛЬТАЖНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ЭКГ: АНАЛИЗ ФАКТОРОВ, НЕ СВЯЗАННЫХ С ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТЬЮ СЕРДЦА О.Л.Виноградова, М.М.Салтыкова, О.С.Тарасова, Т.Ф.Миллер, А.А.Борзых, Д.В.Абрамочкин, А.С.Боровик, А.П.Шарова, Д.В.Попов, Ю.С.Лемешева, И.В.Кузьмин 141 РАЗРАБОТКА АППАРАТНО-ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА И МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ДЛЯ ОЦЕНКИ СОСТОЯНИЯ СИСТЕМЫ РЕГУЛЯЦИИ ДЫХАНИЯ ЧЕЛОВЕКА А.И.Дьяченко, Ю.А.Шулагин, А.О.Гончаров, Е.С.Ермолаев 143 ВЛИЯНИЕ УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК НА БИОМИНЕРАЛИЗАЦИЮ И РАСТВОРИМОСТЬ ГИДРОКСИАПАТИТА КАЛЬЦИЯ СА10(РО4)6(ОН)2. В.Т.Калинников, Н.А.Захаров, М.Ю.Сенцов, Ж.А.Ежова, Е.М.Коваль 145 МНОГОКАНАЛЬНЫЕ ГОЛОГРАФИЧЕСКИЕ СЕНСОРЫ ГЛЮКОЗЫ А.В.Крайский, В.А.Постников, Т.Т.Султанов, Т.В.Миронова, А.А.Крайский, М.А.Шевченко 147 РАСПОЗНАВАНИЕ ОБРАЗОВ КАК ОДИН ИЗ ЭФФЕКТИВНЫХ МЕТОДОВ АНАЛИЗА ЭЛЕКТРОЭНЦЕФАЛОГРАММ Н.А.Кузнецов, Н.А.Гречишкина, Ф.Н.Григорьев 148 АНАЛИЗ И ИДЕНТИФИКАЦИЯ ПРОТЕОМНЫХ И ЭПИГЕНЕТИЧЕСКИХ МАРКЕРОВ РАКА ПРЕДСТАТЕЛЬНОЙ ЖЕЛЕЗЫ Д.Г.Матишов, В.А.Тарасов, Е.Ф.Шин, Н.Н.Тимошкина, А.Ю.Голиков, К.В.Двадненко, А.Д.Белдовская, Е.Н.Черкасова, М.А.Махоткин 150 КОМПЛЕКСЫ GD3+ С НОВЫМИ ХЕЛАТИРУЮЩИМИ АЗОТ- И ФОСФОРСОДЕРЖАЩИМИ МАКРОЛИГАНДАМИ КАК ПРЕДШЕСТВЕННИКИ ВЫСОКОУСТОЙЧИВЫХ IN VIVO КОНТРАСТИРУЮЩИХ АГЕНТОВ ДЛЯ ВИЗУАЛИЗАЦИИ ПАТОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ОРГАНИЗМЕ Б.Ф.Мясоедов, Г.Б.Андреев, Н.А.Буданцева, И.Г.Тананаев 152 РАЗРАБОТКА БИОСЕНСОРА НА ГЛЮКОЗУ НА ОСНОВЕ ПЛАЗМОННЫХ НАНОЧАСТИЦ И САХАР-СВЯЗЫВАЮЩИХ БЕЛКОВ В КАЧЕСТВЕ ЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ А.В.Нащекин, П.Н.Брунков, А.В.Панфилова, А.И.Сидоров, Ольга В.Степаненко, К.К.Туроверов 153 МЕТОД ДИАГНОСТИКИ ЗАБОЛЕВАНИЙ ДЫХАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА СОСТАВА ПРОТЕОМА КОНДЕНСАТА ВЫДЫХАЕМОГО ВОЗДУХА Е.Н.Николаев, А.М.Рябоконь, Г.Х.Киреева, О.В.Пикин, В.И.Багров, А.С.Кононихин, И.А.Попов, И.М.Ларина, С.Д.Варфоломеев 155 РАЗРАБОТКА ИННОВАЦИОННЫХ МЕТОДОВ ДИАГНОСТИКИ РАЗЛИЧНЫХ ФОРМ САХАРНОГО ДИАБЕТА ТИПА 2 И ВЫБОР ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ЛЕКАРСТВЕННОЙ ТЕРАПИИ В.В.Носиков, А.Г.Никитин, А.М.Бурденный, М.В.Шестакова 157 ДЕТЕКЦИЯ БЕЛКА YB-1 – НОВЫЙ МЕТОД ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ЗЛОКАЧЕСТВЕННЫХ НОВООБРАЗОВАНИЙ Л.П.Овчинников, Т.П.Стромская, Е.Ю.Рыбалкина, Н.И.Моисеева, Л.А.Лалетина, И.В.Кулаковский, Е.Р.Ким, А.В.Сорокин, Д.Н.Лябин, С.Г.Гурьянов, И.А.Елисеева, Г.П.Генс, А.А.Ставровская 159 ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА РИСКА РАЗВИТИЯ И ТЯЖЕСТИ ТЕЧЕНИЯ ПНЕВМОНИИ КАК КРИТИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ Л.Е.Сальникова, Т.В.Смелая, А.Г.Чумаченко, О.Б.Белопольская, А.М.Голубев, А.В.Рубанович 160 МЕТОДЫ И СИСТЕМЫ ЛАЗЕРНОГО СПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛИЗА ДЛЯ НЕИНВАЗИВНОЙ ДИАГНОСТИКИ ЗАБОЛЕВАНИЙ ОРГАНОВ ДЫХАНИЯ И ПИЩЕВАРЕНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДЫХАТЕЛЬНЫХ ТЕСТОВ Е.В.Степанов, П.В.Зырянов, С.Г.Касоев, А.В.Коваль, Е.А.Тищенко, А.Н.Глушко, Д.А.Лапшин 162 НОВЫЕ ТИПЫ ФУНКЦИОНАЛИЗОВАННЫХ ЗОЛОТЫХ И КОМПОЗИТНЫХ НАНОЧАСТИЦ ДЛЯ МЕДИЦИНСКОЙ ТЕРАНОСТИКИ Н.Г.Хлебцов, Б.Н.Хлебцов, Е.В.Панфилова, Т.Е.Пылаев, В.А.Ханадеев, О.А.Бибикова, С.А.Староверов, А.А.Широков, Л.Ю.Матора, Л.А.Дыкман, В.А.Богатырев, Г.С.Терентюк, Е.С.Тучина, В.В.Тучин 164 ВОЛНОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ НЕИНВАЗИВНОЙ ДИАГНОСТИКИ, ПЛАНИРОВАНИЯ И ПРОГНОЗА ЛЕЧЕНИЯ ОНКОЛОГИЧЕСКИХ ЗАБОЛЕВАНИЙ Н.М.Шахова, А.А.Брилкина, В.Л.Вакс, Н.Г.Голубятникова, Е.В.Гребенкина, Е.Г.Домрачева, Л.В.Дубасова, Д.Д.Елисеева, О.В.Качалина, А.В.Масленникова, А.Г.Орлова, С.И.Приползин, Е.А.Сергеева, Е.А.Собакинская, И.В.Турчин, М.Б.Черняева 166 ЛЮМИНЕСЦЕНТНАЯ ДИАГНОСТИКА ЭНДОСКОПИЧЕСКИ ДОСТУПНЫХ ЗЛОКАЧЕСТВЕННЫХ НОВООБРАЗОВАНИЙ НА ОСНОВЕ ИК-ЛАЗЕРНО-ВОЛОКОННОГО ФЛУОРИМЕТРА, ИСПОЛЬЗУЮЩЕГО НЕФОТОТОКСИЧНЫЕ НАНОРАЗМЕРНЫЕ ИТТЕРБИЕВЫЕ МЕТАЛЛОКОМПЛЕКСЫ ПОРФИРИНОВ И.П.Шилов, А.В.Иванов, В.Д.Румянцева, А.С.Рябов, С.В.Зиновьев, В.М.Маркушев, К.С.Щамхалов 168 II. 4. Доклиническая разработка новых технологий лечения социально значимых заболеваний РАЗРАБОТКА НОВЫХ ПОДХОДОВ К СОЗДАНИЮ ХИМИОТЕРАПЕВТИЧЕСКИХ АГЕНТОВ – ДОНОРОВ МОНООКСИДА АЗОТА (NO) С.М.Алдошин, Н.А.Санина, А.А.Терентьев, П.Б.Давидович 171 ИССЛЕДОВАНИЕ НАНОМОЛЕКУЛЯРНОГО МЕХАНИЗМА, ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕГО ПРИСОЕДИНЕНИЕ ХРОМОСОМ К КОНЦАМ ДЕПОЛИМЕРИЗУЮЩИХСЯ МИКРОТРУБОЧЕК В МИТОЗЕ. Ф.И.Атауллаханов, В.А.Волков, М.И.Молодцов, П.Н.Захаров, А.В.Зайцев, Н.Б.Гудимчук, В.К.Аржаник 173 НОВЫЕ СЕЛЕКТИВНЫЕ ГЕМОСОРБЕНТЫ НА ОСНОВЕ ПОРИСТЫХ УГЛЕРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ, МОДИФИЦИРОВАННЫХ ОРГАНИЧЕСКИМИ ЛИГАНДАМИ И.П.Белецкая, В.Н.Андреев, М.М.Гольдин, В.В.Емец, В.С.Тюрин, А.Л.Клюев, Г.Р.Гараева, Е.А.Михалицына 174 КОМПЛЕКСЫ ПОРФИРИНОВЫХ ФОТОСЕНСИБИЛИЗАТОРОВ С АМФИФИЛЬНЫМИ ПОЛИМЕРАМИ КАК ПРЕПАРАТЫ ИЗБИРАТЕЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ АНТИБАКТЕРИАЛЬНОЙ ФОТОДИНАМИЧЕСКОЙ ТЕРАПИИ А.А.Берлин, А.Б.Соловьева, П.И.Толстых, Н.А.Аксенова, Н.Н.Глаголев, А.В.Иванов 176 РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ПОВЫШЕНИЯ ЭФЕКТИВНОСТИ ДЕЙСТВИЯ АНТИПРОТЕИНАЗНЫХ ПРЕПАРАТОВ НА ОСНОВЕ ПРИРОДНОГО ИНГИБИТОРА ПРОТЕИНАЗ И.Л.Валуев, Л.В.Ванчугова, И.В.Обыденнова, Ю.А.Талызенков, Л.И.Валуев 177 ПОИСК И ХАРАКТЕРИСТИКА НОВЫХ ПРИРОДНЫХ МОДУЛЯТОРОВ РЕЦЕПТОРОВ СЕНСОРНЫХ НЕЙРОНОВ Е.В.Гришин, С.А.Козлов, Ю.В.Королькова, С.Г.Кошелев, И.В.Мошарова, А.А.Василевский, Е.Е.Малеева, М.Ю.Сачкова, Д.И.Осмаков, П.Б.Опарин, Ю.А.Шапранова, Я.А.Андреев 179 РАЗРАБОТКА ЛЕКАРСТВЕННЫХ ПРОТИВООПУХОЛЕВЫХ АГЕНТОВ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ НА ОСНОВЕ ГЕНЕТИЧЕСКИ КОДИРУЕМЫХ ИММУНОФОТОТОКСИНОВ НАПРАВЛЕННОГО ДЕЙСТВИЯ С ИНДУЦИРУЕМЫМ ЦИТОТОКСИЧЕСКИМ ЭФФЕКТОМ ДЛЯ ВЫСОКОСПЕЦИФИЧНОЙ ТЕРАПИИ КЛЕТОК АДЕНОКАРЦИНОМЫ ЧЕЛОВЕКА С.М.Деев, Г.М.Прошкина, К.Е.Миронова, А.В.Рябова, О.А.Стремовский 180 РАЗРАБОТКА И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПРИНЦИПИАЛЬНО НОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ МЕДИЦИНСКИХ УСТРОЙСТВ ТИПА КАВАФИЛЬТРА ИЗ НАНОСТРУКТУРНОГО НИТИНОЛА В.Т.Заболотный, А.Г.Колмаков, Б.А.Гончаренко, М.А.Севостьянов, Б.И.Долгушин, В.А.Черкасов 182 АНТИМУТАГЕНЫ-АНТИКАНЦЕРОГЕНЫ КАК ЛЕКАРСТВЕННЫЕ ПРЕПАРАТЫ ДЛЯ ПРОФИЛАКТИКИ И ЛЕЧЕНИЯ ЗАБОЛЕВАНИЙ НА ОСНОВЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ГЕНЕТИЧЕСКОГО ПОЛИМОРФИЗМА Г.Д.Засухина, Ж.М.Шагирова, И.М.Васильева, В.Ф.Михайлов, Е.А.Рогожин, М.В.Бабинцев 184 БИВАЛЕНТНЫЕ ЛИГАНДЫ КАК ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ПРОТИВОРАКОВЫЕ ПРЕПАРАТЫ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ H.C.Зефиров, О.Н.Зефирова, М.В.Проскурнина, Е.Д.Матвеева, С.Е.Сосонюк, Д.А.Хлевин ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ИНОВАЦИОННЫХ 186 МУЛЬТИТАРГЕТНЫХ СУБСТАНЦИЙ С ПРОТИВООПУХОЛЕВЫМИ СВОЙСТВАМИ НА ОСНОВЕ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ПРИРОДНЫМИ ИНГИБИТОРАМИ СИГНАЛЬНЫХ ПУТЕЙ АНТРАЦИКЛИНОВЫХ ПРОТИВОРАКОВЫХ АНТИБИОТИКОВ С.Г.Клочков, С.А.Пухов, С.В.Афанасьева, А.Б.Ерматова, Е.С.Чудинова 188 ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТЕЙ НИЗКОЧАСТОТНОЙ ЭЛЕКТРОСТИМУЛЯЦИИ СКЕЛЕТНЫХ МЫШЦ КАК ВАРИАНТА РЕАБИЛИТАЦИИ БОЛЬНЫХ ХРОНИЧЕСКОЙ СЕРДЕЧНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТЬЮ НА СТАЦИОНАРНОМ ЭТАПЕ ЛЕЧЕНИЯ И.Б.Козловская, М.Г.Полтавская, Ю.А.Коряк, А.Л.Сыркин, И.В.Саенко, А.А.Долецкий, В.П.Свириденко 190 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ВЫСОКОДОЗОВОЙ БРАХИТЕРАПИИ С ИТТЕРБИЕВЫМИ ИСТОЧНИКАМИ Л.В.Кравчук, С.В.Акулиничев, В.Н.Васильев, Ю.К.Гаврилов, В.И.Держиев, В.И.Ильин, Д.А.Коконцев, В.М.Скоркин 191 РАЗРАБОТКА НОВЫХ ПРИНЦИПОВ ЛАЗЕРНОЙ ТЕРАПИИ НА ОСНОВЕ СРАВНЕНИЯ ПРЯМОЙ (БЕСПИГМЕНТНОЙ) И СЕНСИБИЛИЗИРОВАННОЙ ФОТОАКТИВАЦИИ МОЛЕКУЛ КИСЛОРОДА А.А.Красновский, А.С.Козлов, О.Б.Любицкий, А.Н.Осипов 193 ФАРМАКОКИНЕТИКА И ФАРМАКОДИНАМИКА БАКТЕРИОФАГОВ: РАЗРАБОТКА НАУЧНЫХ ОСНОВ СОЗДАНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ ФАГОВЫХ ЛЕЧЕБНЫХ ПРЕПАРАТОВ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ. А.В.Строцкая, Е.Е.Куликов, М.А.Летарова, Э.С.Лаврёнова, А.В.Летаров 195 РОЛЬ ФАРМАКОЛОГИЧЕСКИ ВАЖНЫХ ПЕПТИДОВ В ФОРМИРОВАНИИ АЛЛОСТЕРИЧЕСКИХ ЭФФЕКТОВ ПРИ ЛИГАНД-РЕЦЕПТОРНОМ СВЯЗЫВАНИИ Н.Ф.Мясоедов, Г.И.Ковалёв, Т.В.Вьюнова, Л.А.Андреева, Е.В.Васильева, Е.А.Кондрахин, И.А.Зимин 196 ДОКЛИНИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА АНТИМЕТАСТАТИЧЕСКОГО ПРЕПАРАТА НОВОГО ТИПА ДЕЙСТВИЯ НА ОСНОВЕ ПРИРОДНЫХ ПОЛИСАХАРИДОВ ФУКОИДАНОВ Н.Э.Нифантьев, Н.Е.Устюжанина, В.Б.Крылов, Д.З.Винницкий, Ю.Е.Цветков, М.И.Билан, А.И.Усов, А.С.Шашков, М.В.Киселевский, Н.Ю.Анисимова 198 ДИЗАЙН И ИННОВАЦИОННОЕ РАЗВИТИЕ НОВЫХ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ПРЕПАРАТОВ НА ОСНОВЕ ПРОИЗВОДНЫХ ДИГИДРОКВЕРЦЕТИНА И ДРУГИХ ПРОДУКТОВ, СОДЕРЖАЩИХСЯ В ЛИСТВЕННИЦЕ Э.Е.Нифантьев, М.П.Коротеев, Т.С.Кухарева, А.Т.Телешев, Г.З.Казиев, А.М.Коротеев, Е.И.Горюнов, С.В.Матвеев, С.Е.Мосюров, Н.Л.Шимановский, О.С.Жукова, В.П.Зинченко 200 РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ КОНСТРУИРОВАНИЯ АЛЬТЕРНАТИВНЫХ КАРКАСНЫХ БЕЛКОВ ДЛЯ СОЗДАНИЯ ИННОВАЦИОННЫХ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ С.Е.Пермяков, А.В.Ломоносова, А.С.Соколов, А.С.Казаков, В.Н.Уверский, Е.А.Пермяков 201 РАЗРАБОТКА НОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ТЕРАПИИ ВИЧ-ИНФЕКЦИИ ПРЕПАРАТАМИ ПИРИМИДИНОВОГО РЯДА (КСИМЕДОН) В.С.Резник, И.Г.Мустафин, Б.Р.Рамазанов, Г.В. Черепнев 203 ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ЛОКАЛЬНОЙ ФДТ ПЕРВИЧНОЙ ОПУХОЛИ НА РОСТ И РАЗВИТИЕ МЕТАСТАЗОВ А.П.Савицкий, И.Г.Меерович, Н.И.Казачкина, А.В.Закладная, Е.М.Трещалина, А.Ю.Барышников 205 ФАРМАКОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ И ДОКЛИНИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА НОВОЙ ТЕХНОЛОГИИ ЛЕЧЕНИЯ ДИАБЕТА И РАЗВИВАЮЩИХСЯ ПРИ ЭТОМ ПОРАЖЕНИЙ ТКАНЕЙ КОНЕЧНОСТЕЙ МЕТОДАМИ КЛЕТОЧНОЙ ТЕРАПИИ В.А.Тартаковский, А.Г.Коноплянников, Г.Д.Гамалевич, Г.М.Жданкина, С.Г.Злотин, Г.В.Крышталь, Б.Б.Смирнов 207 РАЗРАБОТКА НОВЫХ БИОТЕХНОЛОГИЙ ПОЛУЧЕНИЯ ПИЩЕВЫХ ВОЛОКОН НА ОСНОВЕ ПОЛИСАХАРИДОВ МИЦЕЛИАЛЬНЫХ ГРИБОВ Е.П.Феофилова, Н.Г.Гончаров, А.И.Алёхин, Л.А.Бруцкая, Я.Э.Сергеева, А.С.Меморская, И.С.Мысякина, Д.А.Бокарева, А.И.Усов 208 СИНТЕЗ НОВОГО ПРЕПАРАТА, АКТИВНОГО ПРОТИВ РЕЗИСТЕНТНЫХ ШТАММОВ МИКОБАКТЕРИЙ ТУБЕРКУЛЕЗА, И ЛЕКАРСТВЕННОЙ ФОРМЫ ДЛЯ НЕГО. А.Р. Хохлов, А..И.Барабанова, И.Н.Федорова, О.Е.Филиппова, В.С.Вележева 209 СИНТЕЗ ГАПТЕНОВ НА ОСНОВЕ НИКОТИНОВЫХ АЛКАЛОИДОВ И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В ПОЛУЧЕНИИ КОНЪЮГИРОВАННЫХ АНТИГЕНОВ А.Б.Урюпин, К.А.Кочетков, А.А.Амбарцумян, Т.Т.Васильева, А.С.Перегудов, М.Р.Хаитов, А.А.Бабахин, С.М.Андреев 211 К МЕХАНИЗМАМ АНТИАРИТМИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ АЛЛАПИНИНА М.С.Юнусов, Ю.В.Вахитова, И.П.Цыпышева, Р.Ю.Хисамутдинова, Е.И. Фарафонтова 213 III. ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА И ЗДОРОВЬЕ III.1. Исследование влияния факторов окружающей среды на здоровье человека ИССЛЕДОВАНИЕ КОМПЛЕКСНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ФАКТОРОВ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ПРИМЕНИТЕЛЬНО К ОЦЕНКЕ РИСКА РАЗВИТИЯ ПАТОЛОГИЙ У ПРАКТИЧЕСКИ ЗДОРОВЫХ И БОЛЬНЫХ ЛЮДЕЙ В УСЛОВИЯХ ИЗМЕНЯЮЩЕГОСЯ КЛИМАТА Т.К.Бреус, Ю.И.Гурфинкель, Т.А.Зенченко, Р.М.Заславская, В.А.Ожередов, Н.И.Хорсева 215 ИССЛЕДОВАНИЕ РЕАКЦИИ ЧЕЛОВЕКА НА ВНЕШНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ А.Г.Гамбурцев, О.И.Аптикаева, А.В.Сигачев, Н.Г.Гамбурцева 217 КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ПОГОДНОКЛИМАТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ И ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ НА ЗДОРОВЬЕ Г.С.Голицын, А.С.Гинзбург, С.Н.Куличков, Е.И.Гречко, И.А.Сеник, А.И.Алехин, М.С.Артамонова, Г.А.Буш, А.А.Виноградова, А.В.Джола, О.В.Карева, А.В.Карпов, Л.О.Максименков, В.С.Ракитин, Н.Л.Тетерина, Е.И.Фёдорова 219 РАЗРАБОТКА ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ ОСНОВ ВЛИЯНИЯ ГИПОЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ УСЛОВИЙ И НИЗКИХ КОНЦЕНТРАЦИЙ НА БИОЭФФЕКТЫ РАСТВОРОВ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ А.И.Коновалов, И.С.Рыжкина, Л.И.Муртазина, Ю.В.Киселева БИОГЕОХИМИЧЕСКАЯ ИНДИКАЦИЯ ТЕХНОГЕННЫХ 221 ПРОВИНЦИЙ И МИКРОЭЛЕМЕНТОЗОВ У НАСЕЛЕНИЯ ИНДУСТРИАЛЬНО РАЗВИТЫХ РЕГИОНОВ В УСЛОВИЯХ ИЗМЕНЯЮЩЕГОСЯ КЛИМАТА Т.И.Моисеенко, Ю.Г.Таций, Н.А.Гашкина, М.И.Дину, В.Н.Удачин 223 ВЫЯВЛЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ МАРКЕРОВ ГОРМОНОЗАВИСИМЫХ ОПУХОЛЕЙ: РАКА МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ, ШЕЙКИ И ТЕЛА МАТКИ, ЯИЧНИКА, РАКА ПРОСТАТЫ И ЯИЧКА И.С.Николаева, Л.А.Радкевич, К.С.Гюльазизова, А.С.Кабанкин, А.Р.Кузнецова, Д.А.Радкевич, Г.П.Сухинина 225 III.2. Моделирование и прогноз воздействия окружающей среды на здоровье населения ОЦЕНКА И ПУТИ СНИЖЕНИЯ РИСКОВ ЗАБОЛЕВАНИЙ, ОБУСЛОВЛЕННЫХ АТМОСФЕРНЫМИ ПОЛЛЮТАНТАМИ И АЭРОАЛЛЕРГЕНАМИ, В УСЛОВИЯХ ИЗМЕНЯЮЩЕГОСЯ КЛИМАТА А.А.Макоско, А.В.Матешева, М.С.Артамонова, Л.О.Максименков, А.А.Бакланов, С.Г.Чефранов, С.В.Ткачук, Н.И.Ильина, Л.В.Лусс, О.М.Курбачева, К.С.Павлова, Е.В.Назарова 227 АНОМАЛЬНАЯ ЖАРА, ПОЖАРЫ, ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА И СМЕРТНОСТЬ В МОСКВЕ ЛЕТОМ 2010 ГОДА Б.А.Ревич, Д.А.Шапошников, Т.Л.Харькова, К.А.Кваша, Е.Г.Семутникова, Е.А.Лезина 229 СОЗДАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ СТРУКТУРНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ КРОВОТОКА В МАГИСТРАЛЬНЫХ ОТДЕЛАХ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ (ССС) И ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ВАРИАЦИЙ АТМОСФЕРНОГО ДАВЛЕНИЯ НА ЗАКРУЧЕННУЮ СТРУКТУРНУЮ ОРГАНИЗАЦИЮ КРОВОТОКА И ЭФФЕКТИВНОСТЬ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ССС И СОПРЯЖЕННЫХ С НЕЙ ДРУГИХ ЖИЗНЕННО ВАЖНЫХ СИСТЕМ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА. С.Г.Чефранов, А.Г.Чефранов, А.Ю.Городков, Г.В.Ковров, М.Ю.Руденко, В.А.Зернов, О.К.Воронова, Ф.А.Погарский, М.С.Артамонова, Л.О.Максименков, С.В.Ткачук 231 ВЫЯВЛЕНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИХ МОДЕЛЬНЫХ СИСТЕМ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ МЕХАНИЗМА ФОРМИРОВАНИЯ ОТДАЛЕННЫХ ПОСЛЕДСТВИЙ ВОЗДЕЙСТВИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ОРГАНИЗМ Л.Н.Шишкина, М.А.Климович, М.В.Козлов, О.Н.Лыго, К.М.Маракулина, В.А.Меньшов, Н.В.Хрустова, Н.Г.Загорская, О.Г.Шевченко 233 III.3. Научные основы мониторинга и создания технологий снижения негативного влияния факторов окружающей среды на здоровье человека ЭКОЛОГО-ГЕНЕТИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ В ПОПУЛЯЦИЯХ ЧЕЛОВЕКА: ПРОГНОЗ ГРУЗА НАСЛЕДСТВЕННЫХ БОЛЕЗНЕЙ НА ОСНОВЕ ГЕНОГЕОГРАФИЧЕСКОГО АНАЛИЗА О.П.Балановский, А.Т.Агджоян, Х.Д.Дибирова, М.И.Чухряева, О.А.Балаганская 235 МЕДИЦИНСКАЯ ГЕОИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА РОССИИ В УСЛОВИЯХ ИЗМЕНЯЮЩЕГОСЯ КЛИМАТА А.Д.Гвишиани, Ю.С.Любовцева, А.А.Макоско, Е.В. Воронова, О.О.Пятыгина, А.А.Шибаева, Р.И.Красноперов 237 НАУЧНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СОЗДАНИЯ И РАЗВИТИЯ КОНСУЛЬТАЦИОННОГО ЦЕНТРА МЕТЕОПАТОЛОГИИ ЦКБ РАН И.И.Мохов, А.И.Алехин, О.В.Карева, В.А.Карев, А.А.Макоско, А.В.Матешева, М.С.Артамонова, Л.О.Максименков, К.Г.Рубинштейн, С.В.Ткачук, А.В.Босов 238 РАЗРАБОТКА ЭКСПРЕСС-СИСТЕМЫ ПРОГНОСТИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ СОЧЕТАННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ И ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ НА ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА А.Н.Осипов, Н.А.Анчишкина, Е.Ю.Архангельская, О.В.Зуборева, Н.Ю.Воробьева, Н.М.Сметанина, М.В.Пустовалова, Д.В.Гурьев 240 ВЛИЯНИЕ ТЕХНОГЕННЫХ ФАКТОРОВ (ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ, РАДИАЦИОННЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ, МУТАГЕНОВ) НА АДАПТАЦИОННЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ЖИТЕЛЕЙ МОСКВЫ И МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ, ПОДВЕРГШИХСЯ РАНЕЕ ВОЗДЕЙСТВИЮ РАДИАЦИИ И.И.Пелевина, В.Я.Готлиб, О.В.Кудряшова, А.Н.Осипов, Р.И.Плешакова, А.В.Алещенко, А.М.Серебряный, А.А.Ярилин, И.В.Орадовская, Г.Х.Викулов, М.Ф.Никонова, Ю.Г.Пащенкова 242 РАЗРАБОТКА ГЕНЕРАТОРА НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ПЛАЗМЫ АТМОСФЕРНОГО ДАВЛЕНИЯ И ОСНОВ ЕЕ ПРИМЕНЕНИЯ В МЕДИЦИНСКОЙ ПРАКТИКЕ ДЛЯ ДОСТИЖЕНИЯ ОБЕЗЗАРАЖИВАЮЩЕГО ЭФФЕКТА И УСКОРЕНИЯ ЗАЖИВЛЕНИЯ ИНФИЦИРОВАННЫХ РАН О.Ф.Петров, М.М.Васильев, Ю.А.Лебедев, Е.В.Сысолятина, А.Ф.Варфоломеев, М.А.Юрова, С.А.Ермолаева 244 ПОТЕНЦИАЛЬНО АНТИПАРАЗИТАРНЫЕ, ПРОТИВОВИРУСНЫЕ И КАНЦЕРОСТАТИЧЕСКИЕ НОВЫЕ ОЗОНИДЫ И ПЕРОКСИДЫ С ФРАГМЕНТАМИ ТЕТРАГИДРОХИНОЛИНОВ, СТЕРОИДОВ ДИ- И ТРИТЕРПЕНОИДОВ А.Г.Толстиков, Р.Г.Савченко, Е.С.Лукина, Д.В.Недопекин, В.Н.Одиноков 246 РАЗРАБОТКА НАУЧНЫХ ОСНОВ И МЕТОДОВ МОНИТОРИНГА ВОЗДЕЙСТВИЯ КОСМОФИЗИЧЕСКИХ И ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ЖИВЫЕ СИСТЕМЫ И.Б.Ушаков, В.В.Цетлин, С.С.Мойса, В.Г.Митрикас, О.В.Бабуева, В.Г.Бондаренко, А.В.Лобанов, Т.С.Гурьева, М.А.Левинских, Е.Л.Нефедова, К.А.Труханов, Г.С.Файнштейн 248 ООО Фирма «Слово» 123007, Москва, Хорошевское шоссе, д. 76 A E-mail: v_krugovykh@ mail.ru Подписано в печать 12.12.2012 Бумага офсетная №. 1. Формат 60 x 90/16. Гарнитура Times New Roman. Печать офсетная. Усл.-печ. л. 17. Тираж 300 экз. Заказ № Отпечатано в типографии ООО «Альтаир» 142100, Московская область, Подольск, Революционный пр-т, д. 80/42
