Конференции и семинары по научным направлениям

advertisement
Российская академия наук
Программа фундаментальных исследований
Президиума РАН
ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ НАУКИ –
МЕДИЦИНЕ
ТЕЗИСЫ ДОКЛАДОВ
Конференции и семинары
по научным направлениям Программы
в 2013 году
МОСКВА
2013
УДК 6+61+615.47+615.012.6
ББК 28.7+52+53
Ф94
Составители:
М. В. Угрюмов,
В. В. Круговых, В. В. Кузнецов
Ф94
Фундаментальные науки – медицине. Тезисы докладов
на конференциях и семинарах по научным направлениям
Программы в 2013 году [Текст] / составители: М. В. Угрюмов,
В. В. Круговых, В. В. Кузнецов. – М. : Фирма «Слово», 2013. –
280 с.
ISBN 978-5-4348-0025-9
В сборник включены тезисы докладов ученых, заслушанных на
конференциях и семинарах по научным направлениям Программы
фундаментальных исследований Президиума РАН «Фундаментальные
науки – медицине» в 2013 году.
Сборник представляет интерес для ученых и специалистов,
занимающихся проблемами теории и практики медицины.
УДК 6+61+615.47+615.012.6
ББК 28.7+52+53
ISBN 978-5-4348-0025-9
© Российская академия наук, 2013
© Фирма «Слово», 2013
ПРЕДИСЛОВИЕ
Программа «Фундаментальные науки – медицине», являясь
составной частью Программы фундаментальных исследований
Президиума РАН, представляет собой комплекс фундаментальных
исследований, ориентированных на решение ряда приоритетных
задач медицины и внедрение основных достижений в клиническую
практику, в том числе медицинских учреждений Российской
академии наук. Тактической задачей Программы является
финансирование исследований, практическая реализация которых
ожидается в ближайшие годы.
Важнейшими направлениями исследований Программы являются
следующие:
 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;
 внедрение апробированных результатов программы в
российское здравоохранение в целом и в медицинские учреждения
РАН в частности, с целью повышения уровня и качества
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
объединение
организационной идеей Программы является
усилий
научно-исследовательских
институтов,
входящих в состав различных отделений РАН, для решения
актуальных задач фундаментальной и клинической медицины путем
использования достижений естественных и точных наук – биологии,
химии, физики и математики.
Важнейшим условием успешной реализации Программы
является методическое и научно-практическое взаимодействие
институтов РАН с медицинскими учреждениями РАН под научноорганизационным руководством Научного совета Программы, в
состав которого входят наиболее квалифицированные специалисты
РАН и РАМН, Минобрнауки России и Минздрава России.
Оригинальность, научная и социально-экономическая ценность
Программы заключаются в разработке принципиально новых
подходов к прогнозированию возможности возникновения и
констатации начала развития социально значимых заболеваний.
С этой целью осуществляется разработка доклинической
диагностики (до проявления первых симптомов) на основе поиска
эндогенных молекулярных маркеров и использования неинвазивных
методов, позволяющих поставить окончательный диагноз. В свою
очередь, ранняя диагностика существенно расширяет возможности
для разработки новых подходов к профилактическому лечению,
направленному в первую очередь на поддержание компенсаторных
механизмов организма.
Основополагающими документами для выполнения Программы
Президиума РАН «Фундаментальные науки – медицине» в 2013 году
являются следующие:
Постановление Президиума РАН от 30 октября 2001 г. № 263 «О
состоянии
академического
здравоохранения
(представление
Комиссии РАН по медицинским учреждениям)»;
Постановление 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»;
Постановление сессии совместного Общего собрания РАН и
РАМН с участием РАСХН и РАХ от 18 декабря 2003 г. «Наука –
здоровью человека»;
Постановление научной сессии Общего собрания Российской
академии наук от 16 декабря 2009 г. № 42 «Мозг: фундаментальные и
прикладные проблемы»;
Постановление Президиума РАН от 25.12.2012 г. № 295 «О
программах фундаментальных исследований РАН на 2013 год»;
Распоряжения Президиума РАН от 23 сентября 2008 г. № 10104653 «Об утверждении Порядка формирования Программ
фундаментальных исследований Президиума РАН» и от 24 февраля
2012 г. № 10104-153 «Об утверждении временного порядка
финансирования Программ фундаментальных исследований РАН».
Программа «Фундаментальные науки – медицине» носит
междисциплинарный характер и сформирована на конкурсной
основе.
Основными исполнителями программы являются институты РАН
и привлекаемые ими медицинские учреждения, включая учреждения
медицинского центра РАН.
За время проведения работ по Программе с 2002 года отработана
целостная система управления Программой. Важнейшие вопросы по
планированию и организации исследований по проектам Программы
рассматриваются на заседаниях Научного совета Программы и его
Бюро. Президиумы Дальневосточного, Сибирского и Уральского
региональных отделений РАН являются самостоятельными
бюджетополучателями, поэтому формируют свои программы такой
же направленности.
В настоящее время структура Программы имеет следующий вид.
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
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.
В течение года координаторы научных подпрограмм проводили
конференции и семинары в рамках курируемых направлений. Для
выступлений на указанных мероприятиях исполнителями проектов
Программы были подготовлены соответствующие тезисы научных
докладов.
В целях достижения комплексного восприятия результатов
исследований, выполненных по Программе в целом, тезисы докладов
сгруппированы по близости тематики исследований и публикуются в
настоящем сборнике в том виде, как их представили авторы.
Фамилии руководителей проектов в списке авторов указаны
первыми.
Сборник представляет интерес для учёных и специалистов,
занимающихся проблемами теории и практики медицины.
I.
МОЗГ: ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ
И ПРИКЛАДНЫЕ ПРОБЛЕМЫ
I.1. Механизмы нейродегенерации и пластичности мозга
в норме и патологии
ЭФФЕКТ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ В НОРМЕ
И ПРИ НАРУШЕНИИ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ПАМЯТИ
Ю.И. Александров, Б.Н.Безденежных
ФГБУН Институт психологии РАН, Москва
Целью проекта является проверка и дальнейшая разработка
предложенного нами метода оценки клинического нарушения
гиппокамп-зависимых состояний путем выявления закономерностей
острого влияния этанола на динамику гиппокамп-зависимого
пространственного
обучения
в
виртуальном
лабиринте
(Ю.И.Александров и др., 2010, 2011). Процесс обучения навыку при
его
многократном
повторении
характеризуется
эффектом
последовательности (ЭП), который заключается во влиянии на
характеристики текущего действия цепочки предшествующих
действий (Б.Н.Безденежных, 2004). Исследование динамики
обучения в виртуальных лабиринтах с использованием анализа ЭП в
качестве инструмента мы рассматриваем как важный этап проверки
и дальнейшей разработки предлагаемой модели.
В наших экспериментах, проведенных в рамках настоящего
проекта, испытуемые совершали поиск скрытой платформы в
виртуальном лабиринте Морриса. Они начинали движение по
лабиринту с одной из двух возможных стартовых позиций 1 или 2,
которые предъявлялись в случайном порядке и равновероятно. Всего
они совершали 20 проб. В одной ситуации испытуемые были в
контрольном (трезвом) состоянии, в другой ситуации – в состоянии
алкогольного опьянения (прием 1 г этанола на 1 кг массы тела).
Время поиска скрытого лабиринта у испытуемых в трезвом
состоянии и в состоянии алкогольного опьянения составляло 34,2 сек
и 48,5 сек, соответственно (различия достоверны; t=4,8; p=0.023). В
процессе многократного повторения поиска платформы у
«контрольных» испытуемых время поиска достоверно сократилось
(t=-5.3; p=0.015), а у испытуемых «алкогольной» группы это время не
изменилось (t=-0.12; p=0.930).
Для анализа ЭП сопоставлялись (ANOVA) различия во времени
поиска скрытой платформы с позиций 1 или 2 в контрольном
состоянии и в состоянии опьянения. Сравнивали зависимость этого
времени от комбинации предшествующих двух проб: 1,1; 1,2; 2,1;
2,2. Время поиска платформы со стартовой позиции 1 и 2 у
«контрольных» испытуемых зависело от последовательности
предшествующих проб (df 1/20, F=3.199, p=0.020 и df 2/20, F=3.163,
p= 0,013). Время поиска платформы со стартовой позиции 1 и 2 у
испытуемых в состоянии алкогольного опьянения не зависело от
последовательности предшествующих проб (df 3/19, F=0.336, p=0.84
и df 4/19, F= 0.311, p= 0.63).
Из полученных данных вытекает следующий вывод: сокращению
времени поиска у «контрольной» группы сопутствовал ЭП, а у
«алкогольной» группы ЭП не наблюдалось. ЭП многие авторы
связывают с прогнозированием ситуации (у нас стартовой позиции),
в связи с которой будет осуществляться соответствующее поведение.
Можно предположить, что алкоголь подавляет процесс
прогнозирования, который тесно связан с учетом оценки результатов
предшествующих действий при планировании следующих действий.
ЗАДЕРЖКА РАЗВИТИЯ РАННЕЙ СИМПТОМНОЙ СТАДИИ
МФТП МОДЕЛИ БОЛЕЗНИ ПАРКИНСОНА У МЫШЕЙ ЛИНИИ
C57BL/6 ПРИ ИХ ЛЕЧЕНИИ ПРАМИПЕКСОЛОМ,
ИНГИБИРУЮЩИМ ТРАНСПОРТЕР ДОФАМИНА
ЧЕРЕЗ D3 РЕЦЕПТОРЫ
А.С. Базян, Е.А. Федосова, Ш.С. Узаков, В.А. Коршунов
ФГБУН Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии
РАН, Москва
Конечной причиной развития болезни Паркинсона (БП) является
дегенерация нигростриатной дофаминергической (ДА) системы.
Симптомы БП, двигательные нарушения, возникают тогда, когда
концентрация ДА в стриатуме уменьшается на 75 %. При этой
концентрации компенсаторные механизмы уже не в состоянии
противодействовать дефициту ДА, вследствие чего возникают
двигательные нарушения. Ранее было показано, что досимптомную и
раннюю симптомную фазу БП можно получить подкожным
введением мышам линии C57BL/6 МФТП соответственно в дозе 12
мг/кг 2 раза с интервалом 2 часа и 12 мг/кг 4 раза с интервалом 2
часа. Целью исследования было определение межклеточной
концентрации ДА и его метаболитов в стриатуме методом
микродиализа и HPLC при ранней симптомной фазе модели и
определение межклеточной концентрации ДА и его метаболитов в
стриатуме после введения прамипексола.
Через 7 суток после введения МФТП, в дозе 12 мг/кг 4 раза с
интервалом 2 часа, животным под наркозом вставляли
направляющую канюли в мозг, а еще через 7 суток (в общей
сложности через 14 суток после введения МФТП) в направляющую
вставляли саму канюлю, перфузирующий кончик которой,
диаметром 200 нм и длиной 1,5 мм, входил в стриатум. Скорость
перфузионного протока 1 мкл/мин. Время перфузии 1 пробы 20 мин,
4 последовательные перфузии от каждой мыши. При ранней
симптомной фазе, 12 мг/кг 4 раза с интервалом 2 часа (n = 10),
межклеточная концентрация ДА в стриатуме уменьшается на 75 %,
75 %, 72 % и 78 % в четырех последовательных пробах
соответственно. В среднем, межклеточная концентрация ДА в
стриатуме, в ранней симптомной фазе уменьшается на 75 %.
Межклеточная концентрация метаболитов ДА в стриатуме,
дезоксифенилуксусной кислоты (ДОФУК) и гомованилиновой
кислоты (ГВК) не меняется. Мы предполагаем, что отсутствие
разницы в концентрации метаболитов у контрольных и опытных
мышей связано с методом микродиализа. Так как метаболиты ДА
проходят через гематоэнцефалический барьер, то в мозг попадают
ДОФУК и ГВК из крови и определяются хроматографически.
Впервые на МФТП модели на мышах линии C57BL/6 мы показали,
что симптомы БП возникают при уменьшении межклеточной
концентрации ДА в стриатума на 75 %.
Известно, что селективной нейротоксичностью к ДА структурам
обладает МФП+, который образуется из МФТП с помощью
глиального МАО-В. Этот токсин активно захватывается
терминалями с помощью ДА транспортера (ДАТ). Поэтому одним из
способов замедления возникновения симптомной стадии БП может
стать прямое блокирование ДАТ. Но все прямые блокатары ДАТ
являются наркотиками. Нам известно только 1 вещество, которое
блокирует ДАТ и не является наркотиком. Это прамипексол,
преимущественный агонист D3 рецептора ДА, ингибирующий
активность ДАТ. Причем это вещество уже применяется в клинике.
Очень высока вероятность того, что вещество, блокирующее ДАТ,
при его предварительном применении будет препятствовать захвату
МФП+ и развитию БП. Через 1,5 часа после 5-дневного
внутрибрюшинного введения прамипексола в дозе 0,1 мг/кг
межклеточная концентрация ДА увеличивается на 40-42 %. Можно
предположить, что прамипексол в состоянии перевести уже
сформированную раннюю симптомную стадию БП в досимптомную.
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ НЕЙРОПРОТЕКТОРНОЙ
АКТИВНОСТИ ТРОФИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ ПРИ
МОДЕЛИРОВАНИИ ОСТРОГО НАРУШЕНИЯ МОЗГОВОГО
КРОВООБРАЩЕНИЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ ЛЕНТИВИРУСНОЙ
ТЕХНОЛОГИИ НАПРАВЛЕННЫХ ИЗМЕНЕНИЙ ЭКСПРЕССИИ
ГЕНОВ В ЛОКАЛЬНЫХ ОБЛАСТЯХ МОЗГА
П.М. Балабан, Г.Р. Тухбатова, С.В. Саложин, Т.А. Куницина,
К.В. Анохин
ФГБУН Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии
РАН, Москва
Нейропротекторный потенциал нейротрофических факторов
продемонстрирован
в
большом
количестве
исследований,
выполненных к настоящему времени. Однако большинство работ
сделано на моделях, в которых патологическое воздействие
следовало за действием нейротрофина. Наблюдаемый при этом
положительный эффект может быть вызван большей устойчивостью
клеток к патологическим воздействиям, приобретаемой в результате
предварительного действия трофического фактора. В то же время в
клинической практике необходимо воздействовать на клетки уже
после патологического события. В связи с этим нами проводится
исследование, в котором достижения современных методов
визуализации очага поражения позволяют вводить суспензию
вирусных частиц, несущих ген одного из нейротрофинов – фактора
роста нервов – локально в область поражения уже после
возникновения патологического очага.
Общая задача нашей работы заключается в исследовании
нейропротекторного действия фактора роста нервов, доставляемого
лентивирусными частицами в область «полутени» локального
ишемического очага в коре больших полушарий. Для решения
данной задачи в первую очередь было необходимо проследить
динамику структурных изменений в ишемическом очаге и выявить
специфику встраивания гена нейротрофического фактора в разные
типы клеток коры больших полушарий. Для этого нами были: 1)
созданы лентивирусные частицы, доставляющие ген фактора роста
нервов в клетки коры больших полушарий, и сделана серия иньекций
лентивирусных частиц в кору мозга крыс для определения объема их
распространения; 2) проведено исследование динамики развития
локального очага ишемии методом магнитно-резонансной
томографии.
С применением созданных нами лентивирусных конструкций для
экспрессии фактора роста нервов (NGF), глиального трофического
фактора (GDNF) и трофического фактора мозга (BDNF) получены
суспензии лентивирусных частиц с высоким титром, пригодные для
выполнения экспериментов in vivo. Данные суспензии использованы
для инъекций в кору головного мозга крыс. Далее проводили
иммунохимическую оценку области заражения. Срезы мозга
толщиной 50 мкм окрашивали по методу Ниссля и производили
иммуноцитохимическое окрашивание антителами на зеленый
флуоресцентный белок (GFP), специфический ядерный маркер
зрелых нейронов всех типов (NeuN) и глиальный фибриллярный
кислый белок. Продемонстрировано, что распространение
лентивирусных частиц в коре больших полушарий по объему
составляет
в
среднем
800(ростро-каудальное
направление)*1500(дорсо-вентральное)*700(медиа-латеральное) мкм. При
этом происходит преимущественная трансдукция глиальных клеток.
Проведено исследование динамики развития очага поражения
после
фотохимического
тромбирования.
Оценку
объема
повреждения проводили на 1, 3, 5, 9, 15 дни методом магнитнорезонансной томографии на томографе Bruker Biospec 70/30
индуктивностью магнитного поля 7 Тл. Протокол МРТ-сканирования
включал в себя Т2-взвешенные изображения в коронарной,
сагиттальной и аксиальной проекциях (толщина среза 0,5 мм,
разрешение 0,116 мм/пикс). С течением времени область «ядра» и
«полутени» прогрессивно уменьшается. Область полутени через 5
суток уменьшается в 2 раза, а после 5 суток выражена очень слабо.
Таким образом, самый оптимальный срок для оценки действия
нейротрофических факторов на данной модели ишемии – 1-5 суток.
Дальнейшее выполнение проекта позволит смоделировать
реальную
клиническую
ситуацию,
когда
терапевтическое
вмешательство должно и может быть совершено уже после случая
наступления
ОНМК.
Используя
методику
лентивирусной
трансдукции, нами будут выполнены исследования эффективности
воздействия различных нейротрофических факторов.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ РАЗРАБОТКА НОВЫХ МЕТОДОВ
ПРОФИЛАКТИКИ И ЛЕЧЕНИЯ БОЛЕЗНИ АЛЬЦГЕЙМЕРА,
ОСНОВАННЫХ НА ИММУНОЛОГИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЕ
РЕЦЕПТОРОВ, ОПОСРЕДУЮЩИХ ТОКСИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ
БЕТА-АМИЛОИДА
Н.В. Бобкова1), Л.П.Овчинников3), А.Н.Самохин1), А.В.Камынина2),
Н.И. Медвинская1), И.В. Нестерова1), И.Ю. Александрова1),
М.А. Орлов1), М.М. Панченко1), С.В. Гурьянов3), О.М. Вольпина2)
1)
ФГБУН Институт биофизики клетки РАН, Пущино
2)
ФГБУН Институт биоорганической химии им. академиков
М.М.Шемякина и Ю.А. Овчинникова, Москва
3)
ФГБУН Институт белка РАН, Пущино
В настоящее время участие бета-амилоида (Абета) в патогенезе
болезни Альцгеймера (БА) не вызывает сомнения. Однако, если при
фамильной форме БА, как и в большинстве трансгенных моделей
БА, повышенный уровень Абета в мозге обусловлен определенными
мутациями в геноме, причина увеличения его содержания в мозге
при спорадической наиболее распространенной форме БА остается
невыясненной. Одним из предположений является повышенная
проницаемость Абета через гематоэнцефалической барьер при БА,
где особая роль в его транспортировке в мозг принадлежит
рецептору конечных продуктов неферментативного гликозилирования (RAGE), который также участвует в опосредовании
нейротоксического эффекта Абета на нейроны. Активация RAGE
стимулирует экспрессию BACE1 (b-site APP-cleaving enzyme 1),
вызывая увеличение продукции Абета. Через RAGE опосредуются
многочисленные сигналы к внутриклеточным мишеням инициации
воспаления и генерации активных форм кислорода, что
рассматривается как основная причина развития спорадической
формы БА. Важно отметить увеличение синтеза RAGE при развитии
резистентности к инсулину, т.е. в предиабетическом состоянии, что
свидетельствует о наличии связи между диабетом II типа и риском
развития БА. Ранее мы показали возможность снижения
нейротоксического действия Абета путем выработки антител к
сайтам его связывания с α7-ацетилхолиновым рецептором.
Эффективность такого подхода была доказана нами и при введении
иммуногенных фрагментов RAGE бульбэктомированным (БЭ)
животным, являющимся моделью спорадической формы БА.
Выработка антител к V-домену RAGE сопровождалась улучшением
памяти и снижением уровня Абета в мозге БЭ мышей. Таким
образом, RAGE является перспективной мишенью для создания
новых подходов к терапии БА, что достигается путем выработки
специфических антител к определенным сайтам этого рецептора.
Известно, что апоптоз является основной причиной гибели нейронов
при БА, а белок Р53 – ключевым фактором апоптоза, активность
которого можно снизить использованием другого многофункционального клеточного белка YB-1. YB-1 состоит из трех доменов,
резко отличающихся по структуре. Исследование эффективности
отдельных доменов и их сочетания свидетельствует о способности
ряда фрагментов рекомбинантного YB-1 оказывать нейропротекторное действие у БЭ животных, проявляющееся в улучшении
пространственной памяти и снижении уровня Абета в мозге этих
животных. Интересно отметить, что у трансгенных мышей 5XFAD с
интраназальным введением YB-1 наблюдалось снижение числа
амилоидных бляшек в структурах мозга. В другой серии
экспериментов была доказана возможность проникновения в мозг
флуоресцентно меченного YB-1 при его интраназальном введении.
Результаты, полученные в ходе выполнения проекта, не только
открывают новые перспективы в изучении фундаментальных
закономерностей течения НАТ, но и служат основой к созданию
оригинальных патогенетически обоснованных подходов к
профилактике и лечению БА. Полученные данные обеспечивают
приоритет отечественной науки в области исследований БА,
интенсивно проводимых во всем мире.
ИЗУЧЕНИЕ МЕХАНИЗМА ОБРАЗОВАНИЯ АМИЛОИДНЫХ
БЛЯШЕК ПРИ БОЛЕЗНИ АЛЬЦГЕЙМЕРА И ИХ ВЛИЯНИЯ
НА НЕЙРОНЫ
О.В. Галзитская1), Н.В. Довидченко1), М.Ю. Суворина1),
А.К. Сурин1), А.В. Мальцев2)
ФГБУН Институт белка РАН, Пущино
Научно-клинический центр геронтологии
1)
2)
В последнее время изучение болезни Альцгеймера приобрело
особую актуальность в связи с широкой распространенностью ее в
развитых странах. После описания данной патологии прошло более
100 лет, но мировая медицина не имеет диагностики ранних
латентных стадий болезни Альцгеймера, а следовательно, нет
эффективного лечения этого заболевания. Болезнь Альцгеймера
имеет две клинические формы: генетическая – около 3-5 % и
спорадическая – около 95 %. Причины спорадической формы
неизвестны. Одни исследователи считают, что отложения βамилоида являются причиной гибели нейронов. Другие авторы
связывают гибель нейронов с гиперфосфорилированием тау-белков,
которые провоцируют в клетке транспортный коллапс и гибель
нейрона. Для создания методов доклинической диагностики и
эффективного лечения болезни Альцгеймера (БА) необходимы
новые знания о природе пусковых факторов спорадических форм БА,
о причинно-следственных связях фосфорилирования белкапредшественника амилоида с образованием патогенных βамилоидов,
о
связи
с
этими
факторами
процессов
гиперфосфорилирования
тау-белков
и
гибели
нейронов.
Неправильно свёрнутый тау-белок образует нейрофибрилярные
клубки, препятствующие питанию нейронов. При БА клубки таубелков накапливаются внутри нейронов, а скопления белков бетаамилоидов находятся на поверхности нервных клеток. В настоящее
время связь между этими двумя фактами не установлена. На
основании анализа большого блока экспериментальных и
клинических исследований нами описана картина начальных этапов
физико-биохимических событий в нейронах; связывая эти два
явления, мы получили принципиально новые представления об
этиологии
и
патогенезе
БА.
Фосфорилирование
белка
предшественника амилоида (АРР) увеличивает количество
фрагментов
β-амилоидов
(Аβ),
которые
принимают
физиологическую
конформацию,
индуцируют
в
нейроне
дополнительный синтез АРР и повышают количество молекул Аβ.
Таким образом формируется порочный круг обоюдной стимуляции.
Часть фрагментов Аβ, минуя систему шаперонов, конформационно
модифицируются в олигомерные β-амилоиды, обладающие высокой
агрессивностью. Тау-белки так же выполняют защитные функции в
нейронах, осуществляя эвакуацию фосфатов из зоны синтеза белка к
митохондриям. При продолжительной высокой интенсивности
синтеза белка происходит перегрузка защитных механизмов и
нарушается сопряженность метаболических процессов. Это приводит
к амилоидозу маркерных белков и развитию латентной стадии
болезни Альцгеймера. Развитие амилоидоза вызывает вторичные
внутринейрональные изменения метаболического и структурного
характера и демонстрируют мультифакторность патологического
процесса в латентной стадии БА. Показано, что вышеописанные
негативные изменения метаболизма в нейронах формируются
параллельно. При этом нейроны используют все защитные ресурсы
клетки, чтобы избежать гибели. Полученные результаты позволяют
по-новому подойти к поиску препаратов, восстанавливающих
негативные изменения важных участков метаболизма, и открывают
новые перспективы для разработки лабораторной диагностики
латентных стадий БА.
МОЛЕКУЛЯРНЫЕ МЕХАНИЗМЫ КОМПЕНСАТОРНЫХ
ПРОЦЕССОВ ПРИ НЕЙРОДЕГЕНЕРАТИВНОМ ЗАБОЛЕВАНИИ –
БОЛЕЗНИ ПАРКИНСОНА
С.Г. Георгиева1,2), Д.Я. Гурский1)А.Н.Краснов1), Е.Н. Набирочкина1),
Н. Е. Воробьева1), Д. В. Копытова, 1) Н. В. Сошникова1)
1)
ФГБУН Институт биологии гена РАН, Москва
2)
ФГБУН Институт молекулярной биологии
им. В.А. Энгельгардта РАН, Москва
Отсутствие клинических симптомов в первые десятилетия
развития болезни Паркинсона 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. Основным направлением данной работы являлся поиск
белковых маркеров в лимфоцитах периферической крови,
отражающих процессы, происходящие на ранних стадиях развития
заболевания. В частности, поиск был направлен на выявление
изменения уровня экспрессии изоформ белков, т.к. в недавних
работах показано, что болезнь Паркинсона сопровождается
серьезными
нарушениями
в
механизме
сплайсинга.
Предварительные результаты показывают, что нам удалось выявить
несколько изоформ белка PHF10, которые меняют свою экспрессию
в лимфоцитах на ранней стадии заболевания и на модельных
животных. Эти данные, в случае подтверждения на более большой
выборке пациентов и здоровых людей, позволяют использовать
изменения экспрессии сплайс-вариантов PHF10 как один из маркеров
ранней стадии БП.
ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМОВ НЕЙРОПРОТЕКТИРУЮЩЕГО
ДЕЙСТВИЯ ЦИТОКИНА ИНТЕРЛЕЙКИНА-10 НА
ИНДУЦИРУЕМЫЕ ИШЕМИЕЙ / ГИПОКСИЕЙ ПОВРЕЖДЕНИЯ
НЕЙРОНОВ МОЗГА С ЦЕЛЬЮ РАЗРАБОТКИ НОВОГО КЛАССА
ЛЕКАРСТВЕННЫХ ПРЕПАРАТОВ НА ОСНОВЕ
АНТИВОСПАЛИТЕЛЬНЫХ ИММУНОМОДУЛЯТОРОВ
О.В. Годухин1), С.Г. Левин1), В.П. Зинченко2), Е.А. Туровский2),
М.В. Туровская2), Е.А. Туховская3), А.Н. Мурашов3)
ФГБУН Институт теоретической и экспериментальной биофизики
РАН, Пущино
2)
ФГБУН Институт биофизики клетки РАН, Пущино
3)
ФГБУН Филиал Института биоорганической химии РАН, Пущино
1)
Целью работы по программе является исследование способности
анти-воспалительного цитокина интерлейкина-10 (ИЛ-10) оказывать
нейропротектирующее действие на повреждения нейронов мозга,
индуцируемых гипоксией или ишемией, а также анализ механизмов
этой нейропротекции. Задачами работы по проекту на 2013 год были:
1. анализ нейропротектирующего действия ИЛ-10 на модели ишемии
in vivo с помощью окклюзии срединной артерии мозга крысы и 2.
анализ нейропротектирующего действия интерлейкина-10 на моделях
ишемии in vitro как на первичной культуре клеток гиппокампа, так и
на переживающих срезах гиппокампа мозга крысы. Результаты проведенных исследований показали следующее. Внутривенное введение
ИЛ-10 уменьшает область инфаркта мозга, вызванное окклюзией
срединной мозговой артерии у крыс. ИЛ-10 в концентрациях 1 и 10
нг/мл снижает эффективность кратковременной ишемии in vitro
подавлять активность нейронов в срезах гиппокампа мозга крысы во
время эпизода ишемии, но достоверно не влияет на развитие в этих
нейронах постишемической гипервозбудимости, индуцируемой
повторяющимися эпизодами кратковременной ишемии. Как и в случае
с гипоксией, ИЛ-10 в концентрации 1 нг/мл оказывает более эффективное противоишемическое действие по сравнению с концентрацией
10 нг/мл. С использованием кальциевого зонда Fura-2M на первичной
культуре клеток гиппокампа было обнаружено, что кратковременный
эпизод ишемии вызывает появление колебаний в концентрации
внутриклеточных ионов кальция в астроцитах и кратковременное
увеличение уровня внутриклеточных ионов кальция у 50 %
исследованных нейронов. На основании результатов, полученных за
отчетный период, а также результатов за предыдущий этап
исследований по программе за 2012 год, выдвинуто предположение,
что нейропротектирующее действие антивоспалительного цитокина
ИЛ-10 на индуцируемые гипоксией или ишемией нарушения в
активности пирамидных нейронов гиппокампа мозга связано как с его
способностью блокировать инозитол-трифосфат-зависимый выброс
ионов кальция из эндоплазматического ретикулума (Turovskaya et al.,
2012), так и его влиянием на экспрессию Са2+/кальмодулин-зависимой
протеинкиназы и GluA1 субъединицы АМПА ионотропных
рецепторов глутамата (Savina et al., 2013).
Полученные результаты исследований по проекту являются
основой для создания принципиально новых представлений о роли
антивоспалительных цитокинов в патогенезе повреждений мозга,
индуцируемых гипоксией или ишемией, и могут быть использованы
для разработки нового класса лекарственных препаратов на основе
антивоспалительных иммуномодуляторов.
ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМОВ ВЫЗВАННЫХ СУДОРОЖНОЙ
АКТИВНОСТЬЮ КОГНИТИВНЫХ НАРУШЕНИЙ
Н.В.Гуляева1), В.А.Аниол1), А.Ю.Иванова-Дятлова1), А.Б.Гехт2), 3),-4)
ФГБУН Институт высшей нервной деятельности
и нейрофизиологии РАН
2)
Кафедра неврологии и нейрохирургии лечебного факультета ГБОУ
ВПО «Российский национальный исследовательский медицинский
университет им. Н.И.Пирогова» Минздравсоцразвития РФ
3)
ГБУЗ «Научно-практический психоневрологический центр
Департамента здравоохранения города Москвы»
4)
Городская клиническая больница № 12 Департамента
здравоохранения г. Москвы
1)
У пациентов с эпилепсией описаны нарушения когнитивной
функции, в частности памяти. Более того, на когнитивные
способности может влиять единственный приступ генерализованных
тонико-клонических судорог. Глубокое исследование механизмов,
связанных с судорожной активностью когнитивных дисфункций,
имеет важное клиническое значение, поскольку эти дисфункции
потенциально обратимы и требуют соответствующего лечения;
однако до настоящего времени эффективное лечение когнитивных и
поведенческих нарушений при эпилепсии отсутствует, в частности,
из-за отсутствия понимания механизмов их патогенеза. В связи со
сложностью исследований такого рода на людях необходимо
изучение этой проблемы на моделях с использованием лабораторных
животных.
Нами были продемонстрированы изменения пролиферации в
герминативных зонах мозга при судорожной активности (Aniol et al.,
2011), а также было впервые показано, что однократный эпизод
генерализованной клонико-тонической судорожной активности у
крыс вызывает медленно развивающиеся и длительные когнитивные
нарушения (Aniol et al., 2013). В течение 14 недель происходит
прогрессирующее нарушение способности к выполнению тестов на
кратковременную память, при этом нарушения долговременной
памяти менее выражены. Когнитивные нарушения впервые
отмечаются через несколько недель после однократного
судорожного приступа. При этом судорожный приступ не
сопровождается нейродегенерацией, но вызывает активацию
микроглии в зубчатой извилине гиппокампа. По-видимому,
провоспалительное
микроокружение
(в
т.ч.
цитокины,
секретируемые активированной микроглией) может изменять
свойства вновь образованных нейронов в период их созревания.
Следствием может быть встраивание в нейронные сети гиппокампа
таких "аномальных" нейронов и нарушение функции нейронных
сетей, как это было показано на моделях эпилептогенеза (мыши).
Важно, что длительное терапевтические окно (время между
судорожным приступом и началом проявления когнитивных
нарушений) дает возможность разработки патогенетически
обоснованной терапии для предотвращения когнитивного снижения.
Результаты исследования указывают на необходимость лечения
последствий судорожной активности даже при однократном
судорожном приступе, являются основой для формирования новых
представлений об этиологии и патогенезе когнитивных расстройств,
вызванных судорогами, и для разработки новых стандартов лечения
их последствий.
ИЗУЧЕНИЕ МЕХАНИЗМОВ РЕГУЛЯЦИИ АМИЛОИДДЕГРАДИРУЮЩИХ ФЕРМЕНТОВ СЕМЕЙСТВА 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), С.В. Саранцева3), А.Л. Шварцман3),
A.J. Turner4)
ФГБУН Институт эволюционной физиологии и биохимии
им. И.М. Сеченова, РАН, Санкт-Петербург
2)
УРАМН Научный центр психического здоровья РАМН, Москва
3)
Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова,
Санкт-Петербург
4)
School of Molecular and Cellular Biology, University of Leeds, U.K.
1)
Исследования, проводимые в рамках проекта по Программе
ФНМ, направлены на решение актуальной проблемы современной
фундаментальной науки и медицины – выяснение молекулярных
основ нейрональной пластичности и ее нарушений, ведущих к
развитию нейродегенерации и болезни Альцгеймера (БА) –
тяжелейших и социально значимых недугов. В ходе выполнения
проекта выяснено, что в основе нарушения познавательных функций
лежит изменение пластичности нейронной сети мозга (уменьшение
количества динамичных межнейронных связей) на фоне снижения
содержания и активности ферментов, вовлеченных в основные пути
метаболизма амилоидного пептида. Выдвинута и экспериментально
доказана обоснованность гипотезы о том, что эпигенетическая или
фармакологическая регуляция уровня активности амилоиддеградирующего фермента неприлизина (НЕП) может приводить к
изменению пластичности нервной системы и влиять на когнитивные
(познавательные) функции на стадии мягкого когнитивного
снижения.
Показано, что пониженный уровень активности НЕП в
результате старения сопровождается снижением пластичности
нервной ткани мозга и ухудшением памяти. С целью выяснения
молекулярных механизмов, приводящих к снижению экспрессии
НЕП, был проведен анализ содержания транскрипционного фактора
AICD и степень его связывания с промотером гена НЕП в клетках
нейробластомы человека NB7. Обнаружено, что в условиях гипоксии
общее содержание внутриклеточного AICD, а также его
транскрипционно активной формы, транспортируемой в ядра клеток,
было существенно ниже, чем в контрольных клетках. Более того,
уровень связывания AICD с промотером гена НЕП в гипоксических
клетках также был существенно снижен по сравнению с контролем.
Поскольку AICD является субстратом целого ряда внутриклеточных
протеаз, нами был проведен анализ экспрессии каспаз клетками NB7
и обнаружено повышение их экспрессии при гипоксии.
Предотвращение активации каспаз их ингибиторами приводило к
нормализации уровня НЕП и содержания амилоидного пептида.
Таким образом, одним из факторов, приводящим к снижению уровня
экспрессии
НЕП,
является
повышенная
деградация
транскрипционного фактора AICD, регулирующего уровень
продукции НЕП. Эти данные подтверждают также наши
предположения о том, что гипоксия на всех стадиях онтогенеза
приводит к нарушению амилоидного метаболизма, создавая условия
для развития БА.
Лабораторные исследования проводились параллельно с
клиническими наблюдениями за пациентами с разной степенью
когнитивного дефицита. В плазме крови пациентов выявлены
биомаркеры (НЕП, БуХЭ), позволяющие идентифицировать
состояние пациентов и эффективность лечения. Показано, что
ацетил-L-карнитина
действует
на
процессы
образования
амилоидного пептида и холинергическую регуляцию (мутантные
линии дрозофил); выявлен положительный эффект этого препарата
при введении крысам с когнитивными дисфункциями и лечении
пациентов. Такого рода комплексные исследования проводятся в
мировой практике впервые, и результаты не только расширяют наши
представления о нейрональной пластичности и патогенезе БА, но и
предлагают набор критериев и биомаркеров для выявления
начальных этапов возникновения патологического состояния и
поиска средств их профилактики.
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, М.А. Лагарькова, Е.Д. Некрасов, О.С. Лебедева
ФГБУН Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН, Москва
До настоящего времени большинство исследований человеческого
мозга и функционирования нейронов при нейродегенеративных
патологиях проводилось на постмортальных образцах тканей, которые
представляли конечную стадию заболевания или не полностью
сохраняли свою целостность. Экспериментальные модельные системы
на животных доступны далеко не для всех патологий и зачастую не
полностью воспроизводят фенотип нейродегенеративного процесса,
происходящего у человека. Применение технологии репрограммирования соматических клеток до плюрипотентного состояния в
сочетании с другими ранее разработанными технологиями по
изучению и моделированию функций мозга позволяет получать
нейроны пациентов с нейродегенеративными заболеваниями и
является мощным инструментом для изучения механизмов патологий
и их моделирования.
В представленной работе с помощью метода репрограммирования
из клеток кожи пациентов с болезнью Паркинсона впервые получены
индуцированные плюрипотентные стволовые клетки с мутациями в
генах LRRK2 и Park2. Полученные линии индуцированных
плюрипотентных стволовых клеток полностью охарактеризованы на
стабильность кариотипа и свойство плюрипотентности. Изучен
эффект комплекса химических соединений VPA и BIX-01294 на
репрограммирование фибробластов в плюрипотентное состояние, эти
соединения по литературным данным значительно повышают
эффективность
репрограммирования.
Добавление
указанных
химических соединений на первой неделе после инфекции приводило
к увеличению количества клонов более чем на порядок, в то время как
их добавление на третьей неделе не вызывало значительного
увеличения количества клонов ИПСК.
Показано, что на уровне плюрипотентных стволовых клеток
наличие вышеперечисленных мутаций не влияет на эффективность
репрограммирования и пролиферацию клеток. С целью создания
модели заболевания на чашке нами разработаны высокоэффективные
методы дифференцировки плюрипотентных стволовых клеток в
дофаминэргические нейроны, не менее 50 % клеточной популяции
является ТН1-положительной. Коротко, протокол сводится к
постепенному замену бессывороточной химически определенной
среды для культивирования иПСК на среду, содержащую на
DMEM/F12, с добавками определенных факторов, таких как Noggin,
bFGF, SHH, BDNF, через определенные временные интервалы. Для
создания изогенной контрольной клеточной линии с восстановленной
функцией гена нами сконструирована индуцибельная экспрессионная
кассета гена Park2 дикого типа и получены линии плюрипотентных
клеток, несущих индуцибельный ген дикого типа. Все выполненные
исследования являются оригинальными.
НЕЙРОТРОФИНЫ ЧЕЛОВЕКА КАК НОВЫЕ АГЕНТЫ
В ТЕРАПЕВТИЧЕСКОМ АНГИОГЕНЕЗЕ
С.В. Костров1), Л.М. Рафиева 1), М.П. Рощина 1), А.А. Соколовская 2)
ФГБУН Институт молекулярной генетики РАН, Москва
ФГБУ «НИИ общей патологии и патофизиологии» РАМН, Москва
1)
2)
Ангиогенез – процесс образования новых кровеносных сосудов в
органе или ткани. Последние десятилетия интерес клинической
медицины к ангиогенезу резко возрос, поскольку воздействие на этот
процесс может помочь в терапии не только сосудистых заболеваний,
но и при других патологиях, связанных с нарушением
васкуляризации ткани, например при онкологических заболеваниях.
Нейротрофины – семейство факторов роста, играющих
ключевую роль в развитии и функционировании центральной и
периферической нервной системы. В то же время эти белки, а также
рецепторы к ним детектируются не только в клетках нервной
системы, но и во многих других типах клеток, в том числе в
эндотелиальных, которые образуют внутреннюю поверхность всех
сосудов (как кровеносных, так и лимфатических), а также полости
сердца.
Изначально нейротрофины синтезируются в виде протяженных
предшественников, состоящих из необходимого для секреции
препептида, пропептида и собственно зрелого белка. Процессинг
предшественника приводит к образованию зрелого нейротрофина и
осуществляется
группой
протеолитических
ферментов
–
пробелокконвертаз. Биологическим действием обладают как зрелые
нейротрофины, так и проформы. При этом их биологический эффект
может быть прямо противоположным – от стимуляции клеточного
роста и повышения жизнеспособности клетки (зрелые формы) до
индукции процесса клеточной смерти (пронейротрофины).
Основной целью нашей работы являлась оценка возможного
ангиогенного действия разных форм фактора роста головного мозга
(BDNF) человека – зрелого нейротрофина и его предшественника.
Для этого были разработаны генетические конструкции,
обеспечивающие экспрессию в прокариотах и в эукариотах
следующих форм данного фактора роста – индивидуального зрелого
BDNF, пропептида, а также двух форм предшественника BDNF –
нативную и устойчивую к действию пробелокконвертаз форму,
содержащую мутацию в сайте процессинга.
Одним из основных ангиогенных тестов является способность
исследуемых препаратов влиять на миграцию эндотелиальных
клеток, поскольку направленная миграция является необходимым
элементом ангиогенеза. Влияние разных форм нейротрофина BDNF
на процесс ангиогенеза было исследовано в системе in vitro по их
воздействию на эффективность миграции клеток эндотелиальной
линии EA.hy.926. Было показано, что зрелый BDNF способен
стимулировать миграцию клеток линии EA.hy.926. В то же время для
предшественника BDNF была обнаружена его способность угнетать
миграцию тестируемых клеток. Такая антиангиогенная активность
предшественника BDNF обнаружено впервые.
Полученные результаты являются существенными для разработки
новых подходов, направленных на регуляцию ангиогенеза с целью
лечения и профилактики различных патологических состояний.
ИССЛЕДОВАНИЕ ВОВЛЕЧЕННОСТИ ГЛУТАМАТНЫХ
РЕЦЕПТОРОВ В РЕАЛИЗАЦИЮ МОДЕЛЕЙ СУДОРОЖНЫХ
СОСТОЯНИЙ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ПРИ ПОИСКЕ НОВЫХ
АНТИКОНВУЛЬСАНТОВ
Л.Г. Магазаник, Н.Я. Лукомская, К.Х. Ким, А.В. Зайцев,
С.И. Ватаев, В.В. Лаврентьева, Е.П. Жабко, С.В. Калеменев,
Д.С. Васильев, Н.Л. Туманова, И.А. Журавин
ФГБУН Институт эволюционной физиологии и биохимии
им. И.М. Сеченова РАН, Санкт-Петербург
Гиперактивность глутаматергической синаптической передачи
является непременным компонентом патогенеза судорожных
состояний, в том числе и разных клинических форм эпилепсии.
Проведено сравнение действия блокаторов ионных каналов
глутаматных рецепторов NMDA и Са-AMPA типов на разных
моделях судорожных состояний in vivo: (1) острая ПТЗ модель, (2)
ПТЗ киндлинг, (3) электросудорожная модель (MES-тест), (4) литийпилокарпиновая модель, (5) аудиогенные судороги у крыс линии
Молодкиной-Крушинского.
Глутаматные
антагонисты,
в
особенности блокаторы открытого состояния каналов рецептора
NMDA типа, мемантин и ИЭМ-1921 (1-phenylcyclohexylamine), не
препятствуют миоклоническим судорогам, но способны эффективно
подавлять наиболее тяжелую форму тонических судорог и
предупреждать
гибель
животных.
Это
является
четким
свидетельством преимущественного участия NMDA рецепторов в
генерализации судорожного процесса, вызываемого разными
методами. Блокаторы NMDA рецепторов предупреждают также
гиперхромию
пирамидных
клеток
коры
и
гиппокампа,
развивающуюся уже в первые сутки после судорожного припадка.
Выявлено, что именно гиперактивация NMDA рецепторов является
наиболее
существенным
патогенетическим
механизмом
наблюдаемых морфологических изменений.
Нами установлено, что воздействие блокаторами Сапроницаемых АМРА рецепторов даже усиливает судороги и
ослабляет эффективность NMDA блокаторов. Выявлен механизм
этого эффекта, который обусловлен тем, что норме Ca-AMPA
рецепторы
экспрессируются
в
основном
на
тормозных
интернейронах, поэтому использование блокаторов Ca-AMPA
приводит к растормаживанию пирамидных клеток, появлению их
ритмической активности и тем самым к усилению судорожного
ответа.
Полученные данные важны для разработки в эксперименте
способов снижения побочного действия блокаторов глутаматных
рецепторов, с тем чтобы открыть им дорогу к практическому
применению при эпилепсии и других видах судорожных состояний.
СОЗДАНИЕ ТРАНСГЕННЫХ МОДЕЛЕЙ БОЛЕЗНИ
АЛЬЦГЕЙМЕРА НА DROSOPHILA MELANOGASTER, НЕСУЩИХ
МУТАЦИИ В ГЕНЕ БЕЛКА ПРЕСЕНЕЛИН-1, ВЫЗЫВАЮЩИХ
НАСЛЕДСТВЕННОЕ РАЗВИТИЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ
Г.Н. Можаева1), М.А. Рязанцева1), М.М. Ерохин2), Е.В. Казначеева1)
1)
ФГБУН Институт цитологии РАН, Санкт-Петербург
2)
ФГБУН Институт биологии гена РАН, Москва
Болезнь Альцгеймера (БА) является наиболее распространенным
нейродегенеративным заболеванием среди людей старше 60 лет. БА
характеризуется потерей синапсов и массовой гибелью нейронов в
области коры больших полушарий и гиппокампа, что приводит к
потере памяти и когнитивных способностей. Этиология БА до конца
не изучена, в связи с этим не существует эффективного лечения.
Изучение механизмов нейродегенерации является приоритетной
задачей фундаментальной медицины, решение которой связано с
созданием и совершенствованием животных моделей БА.
Использование подобных моделей дает возможность не только
исследовать молекулярную природу заболевания, но и на основе
полученных данных проводить направленное тестирование
потенциальных лекарственных препаратов. Целью работы было
создание трансгенной модели БА на основе Drosophila melanogaster с
экспрессией человеческих мутантных генов, вызывающих
наследственную форму БА. Новая модель имеет ряд преимуществ,
отличающих ее от моделей, созданных ранее. Главным
преимуществом является специфическая экспрессия мутантных
генов
в
исключительно
холинергических
нейронах,
визуализированных с помощью сигнала GFP, что позволяет
исключить влияние на фенотип нарушений вне нервной системы, а
также делает возможным отслеживать нейродегенеративные
процессы in vivo и изучать специфические нейроны в культурах.
Также удалось избежать снижения выживаемости трансгенов в
результате патологических изменений нервной системы, которое
могло бы затруднить размножение и поддержание линий в
лаборатории. По сути, модель состоит из двух модулей: трансгенов
1, имеющих вставку промотора холинэстеразы, специфического для
холинергических
нейронов,
контролирующего
экспрессию
транскрипционного фактора GAL и вставку, кодирующую
флуоресцентный белок GFP под контролем промотера UAS; и
трансгенов 2, имеющих вставку человеческих мутантных генов белка
presenilin-1 под контролем промотора UAS – в результате
скрещивания трансгенов 1 и трансгенов 2 первое поколение является
искомой моделью БА. Таким образом, два модуля трансгенных
организмов, не демонстрирующих нарушений в поведении и
размножении, позволяют постоянно воспроизводить модель БА без
опасения потерять линии и без угрозы генетического дрейфа. Были
созданы модели с экспрессией генов, вызывающих БА,: PS1 M146V,
PS1 DE9, PS1 D257A, в качестве контроля были созданы трансгены с
экспрессией PS1 дикого типа. Эксперименты по изучению памяти с
помощью стандартизированных тестов, направленных на проверку
кратковременной и долговременной памяти, основанных на
стереотипном половом поведении, продемонстрировали снижение
функций памяти у всех моделей БА, проявляющееся с возрастом.
Полученные данные позволяют утверждать, что нами была создана
модель, которая может быть в дальнейшем использована для
изучения БА и направленного тестирования потенциальных
лекарственных препаратов.
ПЕРИФЕРИЧЕСКИЕ ПРОЯВЛЕНИЯ У МЫШЕЙ В МОДЕЛИ
ДОСИМПТОМНОЙ И РАННЕЙ СИМПТОМНОЙ СТАДИЙ
ПАРКИНСОНИЗМА, ВЫЗВАННЫХ ВВЕДЕНИЕМ MПТП
Р.Р. Нигматуллина1, 2), Д.Ф. Билалова2), Т.С. Федосеева2),
Г.Р.Хакимова3), С.Н. Земскова2), В.С. Кудрин3), М.В. Угрюмов3)
ФГБУН Казанский институт биохимии и биофизики
Казанского научного центра РАН
2)
Казанский государственный медицинский университет
3)
Институт биологии развития им. Н.К.Кольцова РАН
1)
Болезнь Паркинсона (БП) – это системное, хроническое,
неизлечимое нейродегенеративное заболевание, которое 20-30 лет
протекает на доклинической стадии. Выявление периферических
маркеров, отражающих системные изменения в организме, может
быть важным для доклинической диагностики БП. У мышей в моделях
досимптомной (ДС) и ранней симптомной (РС) стадий паркинсонизма,
вызванных хроническим введением нейротоксина МПТП по методу,
разработанному под руководством М.В.Угрюмова (2011), определяли
сократимость и концентрации катехоламинов в сердце. МПТП
воспроизводит почти все симптомы, характерные для БП.
Досимптомная и ранняя симптомная стадии паркинсонизма были
вызваны двукратным и четырехкратным введением нейротоксина
МПТП в дозе 12 мг/кг. Исследование проведено на мышах линии
C57BL в возрасте 2,5-3 месяца, массой 22–26 г. Установлено, что на
ДС паркинсонизма сократимость левого желудочка сердца не
изменена по сравнению с контролем, в то время как реакция на
норадреналин значительно увеличена. Следует отметить наличие
гистологически выявляемого миолиза отдельных кардиомиоцитов на
ДС. Масса миокарда левого желудочка на ДС не изменена, в то время
как на РС она снижается на 19% по сравнению с контролем.
Сократимость левого желудочка существенно снижена и уменьшена
реакция на норадреналин на ДС. Следует отметить, что временные
характеристики сокращения миокарда изменяются уже на
досимптомной стадии паркинсонизма: длительность сокращения и
расслабления существенно снижены по сравнению с контролем.
Изменений концентрации норадреналина, адреналина и дофамина в
плазме крови на ДС не выявлено. Переход от ДС к РС характеризуется
снижением концентрации норадреналина на 46 % и адреналина на 44
%, в то время как концентрация дофамина увеличивается в 3 раза. Эти
изменения могут быть вызваны дисфункцией в системе ферментов
деградации катехоламинов или увеличением синтеза катехоламинов,
что может быть компенсаторным механизмом.
Переход от досимптомной к ранней симптомной стадии
паркинсонизма характеризуется изменениями, характерными для
хронической сердечной недостаточности. Нами показано, что модель
досимптомной и ранней симптомной стадий паркинсонизма
отражает изменения в адренергической регуляции миокарда, которые
выявлены у пациентов с болезнью Паркинсона на доклинической
стадии. Можно исследовать клеточно-молекулярные механизмы
нейродегенерации, характерные для болезни Паркинсона.
ДИНАМИЧЕСКАЯ 1Н МРС МОТОРНОЙ КОРЫ У БОЛЬНЫХ
ШИЗОФРЕНИЕЙ В УСЛОВИЯХ НАГРУЗКИ
Н.А. Семенова1), М.В. Ублинский1), И.С. Лебедева2), Т.А. Ахадов3),
С.Д. Варфоломеев1)
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
1)
Особенности метаболизма нейронных систем, контролирующих
движение, у больных шизофренией исследованы мало (Michael J. et
al. Psych. Res: Neuroimaging 2012. V. 202. P. 38), хотя при
шизофрении выявлены нарушения моторики (Midorikawa A. et al.
Psych. Res. 2008. V. 159. P. 281). Мы показали (Докл. РАН. 2013. Т. 2.
№ 453. С. 1–4), что функция гемодинамического ответа (ФГО) на
предъявление одиночных целевых стимулов, характеризующая
временную зависимость относительной концентрации дезоксигемо-
глобина и потребления глюкозы, в премоторной коре больных, имеет
достоверно сниженные значения по сравнению с нормой. Целью
настоящей работы явился анализ динамики концентраций
протонсодержащих метаболитов в премоторной коре в период
гемодинамического ответа на предъявленный целевой стимул.
Пациенты и методы исследования. Группа больных состояла
из 7 мужчин (возраст 16–28 лет), находящихся в состоянии ремиссии
после первого приступа шизофрении. В контрольную группу вошли
9 психически здоровых мужчин (18–27 лет) 1Н МР спектры
регистрировали на медицинском магнитно-резонансном томографе
Phillips Achieva 3.0T. Локализацию объема интереса в моторной коре
проводили по данным фМРТ, выделяя зону активации ГО при
нажатии кнопки указательным пальцем правой руки в ответ на
одиночные звуковые сигналы, подаваемые с периодичностью 18 с.
По результатам фМРТ строили ФГО с временным разрешением 3 с.
Спектроскопический воксель располагали в выделенной зоне и с
помощью специально разработанной методики синхронизировали
сбор спектральной информации (импульсная последовательность
PRESS, время эхо TE = 30 мс, релаксационная задержка TR = 3000
мс) с ФГО, полученной в той же парадигме. Звуковой стимул
повторяли 98 раз. Регистрировали 98 Х 7 сигналов спада свободной
индукции (ССИ). ССИ, полученные во время t = 0, 3, 6, 9, 12, 15, 18 с
после целевого стимула, суммировали и после Фурье преобразования
получали спектры, соответствующие временным точкам на кривой
ФГО.
Результаты. В норме концентрации всех метаболитов, за
исключением NAA, постоянны как в покое (без нагрузки), так и в
динамике ГО. [NAA] вплоть до 12-й секунды постоянна, на 12-й
секунде достоверно снижается, затем возвращается к исходным
значениям. Таким образом, минимум [NAA] запаздывает по
отношению к максимуму ФГО на 6 секунд. В группе больных [NAA]
постоянна в течение всего периода наблюдения.
Выводы. Отсутствие у больных динамики NAA после нагрузки
свидетельствует о том, что в премоторной коре больных
шизофренией
повышение
концентрации
оксигенированного
гемоглобина относительно дезоксигемоглобина не влияет на
активность митохондрий нейронов, показателем которой служит
[NAA].
РАДИАЦИОННОЕ ПРЕКОНДИЦИОНИРОВАНИЕ СЕТЧАТКИ
С ЦЕЛЬЮ ПОВЫШЕНИЯ ЕЁ УСТОЙЧИВОСТИ
К ПОСЛЕДУЮЩЕМУ ГЕНОТОКСИЧЕСКОМУ ВОЗДЕЙСТВИЮ
И СТИМУЛЯЦИИ ЕЁ ВОССТАНОВЛЕНИЯ
В.А.Тронов1), Ю.В.Виноградова2), В.А.Поплинская3),
Е.И. Некрасова4), М.А.Островский3)
1)
ФГБУН Институт химической физики им. Н.Н.Семенова РАН,
Москва
2)
Объединенный институт ядерных исследований, Дубна
3)
ФГБУН Институт биологии развития им. Н.К. Кольцова РАН, Москва
4)
ФГБУН Институт биохимической физики им. Н.М.Эмануэля РАН,
Москва
Зрительная система устойчива к токсическому воздействию.
Однако большое число людей оказывается в ситуации, когда
воздействие превышает уровень устойчивости сетчатки или не
является адаптивным. Таких ситуаций три: это химиотерапия рака,
пребывание в космическом пространстве и радиационная терапия
опухолей мозга. (i) Первые сообщения, обратившие внимание на
связь химиотерапии рака с вторичными патологиями зрения,
появились в 1989 году. В последующем эта связь стала предметом
многочисленных публикаций, в которых у пациентов, после
химиотерапии, наблюдались фотофобия, катаракта, глаукома,
ретинопатия, ишемическая дегенерация сетчатки, васкулопатия. (ii)
Основным поражающим сетчатку фактором в космическом
пространстве являются тяжелые заряженные частицы с высоким
ЛПЭ. Оказалось, что у мышей сразу после полета на Space shuttle
повышалась частота спонтанного апоптоза в ганглиозном слое и в
пигментом эпителии сетчатки, возрастала экспрессия некоторых
генов в сетчатке, продуцирующих окислительный стресс, что
увеличивало риск отдаленной дегенерации сетчатки. Эти результаты
коррелирует с тем, что у 30 % астронавтов отмечается снижение
остроты зрения.
(iii) В результате радиотерапевтического курса наблюдаются
цистоидный макулярный отек, телангиактазия, глаукома, сухой глаз,
катаракта, несмотря на фракционирование облучения. Поэтому
знание показателей восстановления сетчатки после генотоксических
воздействий позволяет оптимизировать тактику терапевтического
воздействия. Представляемая работа направлена на характеристику
повреждения и восстановления сетчатки после воздействия
протонного излучения и метилнитрозомочевины (МНМ) –
генотоксических агентов, широко используемых в онкотерапии.
Новым результатом нашего исследования в 2012-1013 годах явилось
описание способности сетчатки к спонтанному восстановлению
функциональной активности (ЭРГ) и адаптивному ответу
фоторецепторов сетчатки in vivo после генотоксических воздействий.
Мы показали, что предварительное воздействие на сетчатку МНМ в
нетоксической дозе делает сетчатку толерантной к последующему
действию цитотоксической дозы агента. Этот химический гормезис
сетчатки на МНМ ассоциирован с подавлением эффекторной
апоптотической каспазы 3 и снижением гибели фоторецепторов в
сетчатке. Мы показали, что адаптирующим эффектом на сетчатке
обладает облучение протонами в дозе 1 Гр. Облученная сетчатка
приобретает устойчивость к последующему цитотоксическому
действию МНМ. Этот эффект радиационного гормезиса коррелирует
с количеством двунитевых разрывов ДНК в клетках сетчатки. Для
актуализации практической значимости этой работы необходимо
исследовать экспрессию эндогенных радиопротекторов в сетчатке в
ответ на адаптирующее воздействие и исследовать эффект
нетоксичных ингибиторов каспазы 3 (никотинамида) на
устойчивость к генотоксикантам.
ВЛИЯНИЕ ПЕПТИДНО-БЕЛКОВЫХ И НИЗКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ
ЛИГАНДОВ НА ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ НИКОТИНОВЫХ
РЕЦЕПТОРОВ В НОРМЕ И ПРИ ПАТОЛОГИЯХ
В.И.Цетлин, Е.В.Крюкова, И.В.Шелухина, Л.О. Оджомоко,
Д.С. Кудрявцев, М.А. Шулепко, Е.Н. Люкманова, И.Е.Кашеверов
ФГБУН Институт биоорганической химии им. академиков
М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН, Москва
Никотиновые ацетилхолиновые рецепторы (нАХР) нейронального типа участвуют в процессах мышления, обучения и памяти, в
нейропатическом болевом синдроме и никотиновой зависимости.
Нарушения функционирования нАХР сопряжены с различными
социально значимыми заболеваниями, в том числе с
нейродегенеративными: болезнями Альцгеймера и Паркинсона.
Болезнь Паркинсона характеризуется дегенерацией нигростриатных
дофаминергических нейронов, сопровождающейся изменением
экспрессии и функционирования различных подтипов нАХР, а
потерю когнитивных способностей при болезни Альцгеймера
связывают с взаимодействием β-амилоидного пептида с α7 нАХР. В
связи с этим актуальными являются задачи количественного
определения индивидуальных подтипов нАХР в норме и при
патологиях, а также тестирования их функциональной активности в
модельных системах для проведения скрининга потенциальных
лекарственных соединений.
С целью исследования физиологической активности новых
лигандов нАХР нами был изучен Lynx1 – эндогенный модулятор,
принадлежащий к семейству Ly6 белков и имеющий трехпетельную
структуру, сходную с таковой нейротоксинов змей. Lynx1 колокализован в мозге человека с нейрональными нАХР. Нами было
исследовано взаимодействие водорастворимого Lynx1 (ws-lynx1)
(получен в Отделе биоинженерии белка ИБХ РАН) с различными
подтипами нАХР. Ранее было показано, что ws-lynx1
взаимодействует с нАХР мышечного типа в ортостерическом участке
связывания, а с нейрональными нАХР за пределами этого участка.
Для выяснения роли отдельных аминокислотных остатков в
распознавании мишеней была получена серия мутантов ws-lynx1 и
исследовано их связывание с рецептором мышечного типа из
электрического органа ската Torpedo californica и химерным
рецептором, состоящим из экстрацеллюлярного домена α7 нАХР и
трансмембранного домена глицинового рецептора (α7-GlyR).
Методами радиолигандного анализа и электрофизиологии показано
отсутствие ингибирующей активности для большинства мутантов.
Усиление ингибирование было обнаружено для мутанта с заменой
P36A при взаимодействии с α7-GlyR. Это дает новую информацию о
возможности использования Lynx1 и его производных в качестве
селективных лекарственных средств.
Еще одно направление нашей работы связано с изучением роли
α7 нАХР на первом уровне проведения болевых импульсов – в
нейронах спинальных ганглиев и афферентных аксонах. Показана
экспрессия и аксональный транспорт функционально-активных
альфа 7 нАХР ноцицептивными нейронами спинномозговых
ганглиев, ответственными за восприятие и проведение болевых
сигналов. Примерно треть этих нейронов содержали хорошо
изученный рецептор ноцицептивных стимулов TRPV1, 83 %
нейронов продуцировали нейротрансмиттер CGRP, выброс которого
на периферии запускает процессы нейровоспаления.
Проведенные исследования показали возможность использования селективных агонистов или позитивных аллостерических
модуляторов индивидуальных подтипов нАХР в качестве
нейропротекторов, анальгезирующих и противовоспалительных
препаратов.
I.2. Р АЗРАБОТКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ МОДЕЛЕЙ
НЕВРОЛОГИЧЕСКИХ
и психических ЗАБОЛЕВАНИЙ
ОСОБЕННОСТИ ДЕГРАДАЦИИ АНТИГЕНОВ
ПРИ НЕЙРОДЕГЕНЕРАТИВНЫХ ПРОЦЕССАХ
А.Г.Габибов1), Н.А.Пономаренко1), В.Д.Кнорре1), А.А.Белогуров1),
И.В.Смирнов1), 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)
Рассеянный склероз (РС) – хроническое аутоиммунное
нейродегенеративное заболевание, представляющее собой острую
медико-социальную проблему, поскольку, как правило, поражает лиц
молодого и среднего возраста. Подходы к разработке эффективной
терапии этого заболевания затруднены в связи с не вполне ясной
этиологией данного процесса. Для создания основ терапии РС крайне
важно раскрыть хотя бы отчасти триггерные механизмы индукции
этой тяжелой нейроаутоиммунной патологии. Уже сейчас ясно, что
наряду с вовлечением Т-клеточного звена в развитии РС очень важной
является также и В-клеточная компонента. Последняя составляющая
связана как с регуляторными процессами (В регуляторные клетки), так
и с экспансией аутореактивных лимфоцитов. Таким образом,
разработка основ направленной элиминации аутореактивных В-клеток
у больных с РС может иметь принципиальное значение для
уменьшения инвалидизации больных РС. На сегодняшний день не
существует лекарственных препаратов, способных значительно
замедлить течение РС. Целью проекта является разработка подходов к
лечению РС на основе коррекции механизмов деградации и
презентации нейроантигенов. Для разработки лекарств направленного
действия необходимо глубокое понимание внутриклеточных
процессов, происходящих при возникновение иммунного ответа на
собственные антигены. В качестве объекта исследования нами был
выбран основной белок миелина, который является одной из основных
мишеней иммунной системы при протекании рассеянного склероза.
Весьма важным является изучение процесса деградации МВР
протеосомным комплексом и изучение регуляции этого процесса
посредством убиквитинилирования. Далее важно понять особенности
презентации деградированных фрагментов основного белка миелина
на комплексе гистосовместимости. В процессе выполнения проекта
нами разрабатывались основы создания новых лекарственных средств
для лечения РС. РС является тяжелым аутоиммунным
нейродегенеративным заболеванием неизвестной этиологии. В
последние годы мы получили подтверждение возможной «вирусной»
теории индукции РС. В частности, нами показано, что при скрининге
библиотек генов иммуноглобулинов больных РС молекулами
аутоантигенов удается получить антитела, способные связывать как
эпитоп нейроантигена (MBP, MOG), так и белки вирусов, в частности
вируса
Эпштейна-Барра
(EBV).
В
дальнейшем
нами
продемонстрировано, что и другие белки вирусов могут обладать
подобной кросс-реактивностью. Нами предложены варианты
пептидов, фрагментов МВР, обладающих терапевтическим эффектом.
Предложена
концепция
доставки
этих
потенциальных
терапевтических лекарственных средств с помощью липосомных
капсул. Отработаны методы сиалирования белков для продления их
жизни в токе крови больного. Создана система направленной доставки
липосом и получены данные по значительному терапевтическому
эффекту инкапсулированных пептидов на развитие ЕАЕ, модели РС
мышей линии SJL и крыс DA.
РАЗРАБОТКА И РЕАЛИЗАЦИЯ ПЕРСПЕКТИВНОЙ
ИНФОРМАЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ НА ОСНОВЕ НОВЫХ
МАТЕМАТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ДЛЯ АВТОМАТИЗАЦИИ
АНАЛИЗА ИЗОБРАЖЕНИЙ НЕЙРОНОВ АРКУАТНОГО ЯДРА
ГОЛОВНОГО МОЗГА
И.Б. Гуревич, А.А. Мягков, Ю.О. Трусова, В.В. Яшина
ФГБУН Вычислительный центр им. А.А. Дородницына РАН,
Москва
Проект посвящен разработке, реализации и экспериментальному
исследованию новых математических методов извлечения
информации, необходимой для моделирования нейродегенеративных
заболеваний и их ранней диагностики, из микроскопических
изображений (МИ) срезов головного мозга экспериментальных
животных.
Основные задачи: 1) разработка, модификация и исследование
новых математических методов решения задачи выделения
информативных объектов на биомедицинских изображениях и их
многоаспектной характеризации; 2) разработка и исследование
математических методов анализа МИ фронтальных срезов
аркуатного ядра с целью идентификации нейронов; 3) программная
реализация и экспериментальные исследования разработанных
математических методов. Задачи поставлены и МИ предоставлены
Лабораторией гормональных регуляций ФГБУН Институт биологии
развития им. Н.К.Кольцова РАН (ИБР РАН) (руководитель –
академик М.В.Угрюмов). Тестирование разработанных методов и
интерпретация результатов проводились совместно.
Разработанные на предыдущих этапах выполнения проекта
комбинированные математические методы идентификации нейронов
на МИ срезов головного мозга мышей в области черной субстанции
адаптированы для идентификации нейронов на монохромных МИ
фронтальных срезов аркуатного ядра мозга крыс. Методы основаны
на совместном использовании методов обработки изображений,
математической морфологии, сегментации, классификации и анализа
сложных случаев расположения нейронов на срезе.
Получены следующие основные результаты:
1. Разработан метод идентификации нейронов на цветных МИ
фронтальных срезов аркуатного ядра мозга крыс. Метод основан на
пороговом принципе выделения объектов по их яркости, что стало
возможным за счет использования специальных красителей при
подготовке препаратов.
2. Построены дескриптивные алгоритмические схемы анализа
МИ нейронов в аркуатном ядре мозга.
3. Создана программная система «ПО АРИН», реализующая
разработанные математические методы, для автоматизации анализа и
распознавания МИ нейронов. «ПО АРИН» введена в эксплуатацию в
ИБР РАН и используется для автоматизации научных исследований
в области нейродегенеративных заболеваний.
Разработанные математические методы являются новыми и
оригинальными. Они вносят существенный вклад в математическую
теорию анализа изображений и существенный инновационный вклад
в разработку систем автоматизации биомедицинских исследований, в
частности, исследований мозга. Использование «ПО АРИН» для
автоматизации построения и исследования преклинических моделей
болезни Паркинсона обеспечивает повышение производительности
труда исследователей-биологов до 200 раз и снижение объема
расходных материалов до 10 раз.
По результатам выполнения проекта в 2013 г. были сделаны
доклады на трех ведущих международных научных конференциях,
опубликованы 4 статьи в рецензируемых изданиях, получен патент
РФ.
СОЗДАНИЕ ПЕРВОЙ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ
РЕГУЛИРУЕМОЙ ПОТEРИ ФУНКЦИИ -СИНУКЛЕИНА
В ЛАБОРАТОРНЫХ МЫШАХ (РЕГУЛИРУЕМЫЙ НОКАУТ)
Н.Н. Нинкина, О.А. Лыткина, Т.В. Тарасова, А.А. Устюгов
ФГБУН Институт физиологически активных веществ РАН,
Черноголовка
В патогенезе болезни Паркинсона -синуклеин играет важную
роль. Процесс патологической агрегации -синуклеина в телах
клеток черной субстанции приводит к прогрессирующему с
возрастом нарушению транспорта этого белка в пресинаптические
окончания, где в нормальных условиях локализована большая часть
-синуклеина и где он выполняет важную функцию регулятора
нейротрансмиссии. Это приводит к дефициту функциональноактивного пресинаптического белка. Таким образом, нарушение
нормальной функции -синуклеина у пациентов с развивающейся
болезнью Паркинсона именно в процессе старения становится
фактором, способствующим развитию ряда патологических
процессов, характерных для данного заболевания. Отсутствие синуклеина в период активного нейрогенеза при онтогенетическом
развитии в конвенционных нокаутах компенсируется функцией двух
других высокогомологичных членов семейства синуклеинов в
период, когда нервная система еще обладает высокой
пластичностью. Однако для моделирования нарушения функции синуклеина во взрослом и, что еще более важно, стареющем мозге
необходимо иметь модельные системы, в которых этот ген может
быть специфически инактивирован на различных этапах
постнатального периода и специфически в тех структурах нервной
системы, которые поражаются у пациентов при соответствующих
НДЗ. Однако регулируемые нокауты гена -синуклеина в линиях
мышей не созданы.
В рамках данного проекта проводятся работы по созданию
первого регулируемого нокаута гена -синуклеина в лабораторных
мышах. Проведена гомологическая рекомбинация генома модельных
мышей, в результате которой второй экзон гена -синуклеина
фланкирован LoxP сайтами. Далее в серии скрещиваний полученных
мышей с линией, содержащей ген, кодирующий FLP-рекомбиназу
под актиновым промотором, был удален ген устойчивости к
неомицину (neo), использованному на этапе селективного отбора ESклонов, получивших геном-модифицирующую кассету, в которой
neo ген был фланкирован сайтами FRT – сигнальными
последовательностями для FLP-рекомбиназы. На основе отобранных
животных образована промежуточная рабочая линия мышей (neofree) и проводится скрещивание животных этой линии с другой
линией трансгенных мышей, экспрессирующих ER/Cre-рекомбиназу
под контролем DAT промотора. Поскольку транскрипция
конъюгированной с эстрогеновым рецептором (ER) ER/Creрекомбиназы может происходить только в присутствии тамоксифена,
кодирующая ее последовательность будет «молчащей» в геноме
потомков от данного скрещивания. Активация DAT промотора
тамоксифеном обеспечит вырезание loxP-фланкированного участка
исключительно в дофаминергических нейронах. Таким образом,
будет получена линия генетически модифицированных мышей, в
геноме
которых
-синуклеин
может
быть
генетически
инактивирован на любом этапе пре- и постнатального развития,
причем специфически в дофаминергических нейронах, что позволит
получить новые важные данные в исследовании патогенетических
аспектов болезни Паркинсона.
ГИПОКСИЯ НОВОРОЖДЕННЫХ И МОДЕЛЬ ПЕРИНАТАЛЬНОЙ
ЭНЦЕФАЛОПАТИИ
В.А. Отеллин, Л.И. Хожай
ФГБУН Институт физиологии им.И.П.Павлова РАН, СанктПетербург
Период новорожденности является одним из ответственных периодов онтогенеза, который характеризуется активно протекающими
процессами адаптации к новым условиям существования и повышенной чувствительностью к воздействию стрессорных, новых для него
факторов среды. Они в значительной мере опосредуются гипоксиически-ишемическими влияниями на все органы и их системы и, в
первую очередь, на нервную систему. Общая гипоксия новорожденного является одной из основных причин возникновения патологии
головного мозга, определяемой клиницистами как гипоксическиишемическая энцефалопатия. Это заболевание диагностируется у 5 %
новорожденных детей, составляет более 60 % всей неврологической
патологии детского возраста и участвует в развитии таких
заболеваний, как детский церебральный паралич, эпилепсия,
различные дисфункции нервной системы. Отдаленные последствия
перинатальной патологии обусловливают основные неврологические
нарушения – задержку моторного, психического, речевого развития,
расстройства процессов памяти, внимания, эмоций, сна, и занимают
первое место среди всех заболеваний нервной системы в детском
возрасте Патогенез этого заболевания изучен фрагментарно, а поиски
средств лечения носят во многом эмпирический характер, что в
немалой мере обусловлено отсутствием адекватных моделей
В наших экспериментах после часовой экспозиции новорожденных крысят на второй день жизни исследовали динамику структурнофункциональных перестроек в разных отделах головного мозга.
Морфологически определены и соотнесены с периодами онтогенеза
нарушения белоксинтезирующего аппарата в цитоплазме всех типов
клеток нервной ткани, замедление их дифференцировки, задержку
темпов синаптогенеза, пролонгированный процесс дегенерации
нервных клеток с активацией макро- и микроглии, реактивные
изменения эндотелиоцитов и астроцитарных периваскулярных ножек.
На этом фоне изучение поведенческих реакций показало, что
перинатальная гипоксия вызывает гиперактивность и повышение
уровня тревожности, наиболее выраженные у крыс в ювенильноый
период развития, а также снижение способности к обучению и
дефицит рабочей памяти, проявляющийся в наибольшей степени в
пубертатный период. Эти нарушения отличаются стойкостью,
выявляются у взрослых животных и рассматриваются как последствия
ранних локальных реакций разных отделов мозга, находящихся на
разных этапах развития, разной степени зрелости и разной их
чувствительности к действию повреждающих факторов.
Сопоставление полученных результатов с данными клиницистов
о протекании энцефалопатий у детей разного возраста позволило нам
полагать, что создана модель одной из форм гипоксическиишемической энцефалопатии, когда наблюдается задержка в темпах
развития функциональных систем мозга, обеспечивающих сложные
интегративные функции.
Эту модель планируется впервые использовать для разработки
новых методов лечения энцефалопатий, для тестирования новых
нейропротекторных препаратов в содружестве с кафедрой и
лабораторией
Института
фармакологии
Волгоградского
медицинского
университета,
занятых
разработкой
новых
нейропротекторов и проводящих их предклиническую апробацию
(руководитель – чл.-корр. РАМН И.Н.Тюренков).
СОЗДАНИЕ МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ
ТАУПАТИИ НА ОСНОВЕ СВЕРХЭКСПРЕССИИ
ПРОТЕИНКИНАЗЫ GSK3Β У DROSOPHILA MELANOGASTER
Е.Г.Пасюкова 1), М.В.Тростников1), А.В. Симоненко1), Н.В.Рощина1),
О.Ю. Рыбина1), Е.Р. Веселкина1), Е.Н. Козлов2), Д.В. Муха 2)
ФГБУН Институт молекулярной генетики РАН, Москва
ФГБУН Институт общей генетики им. Н. И. Вавилова РАН, Москва
1)
2)
В последние годы для исследования молекулярно-генетических
основ различных патологий и скрининга потенциальных лекарств всё
большее использование находят модели болезней человека,
созданные с использованием Drosophila melanogaster. Высокий
потенциал этих моделей обусловлен их высокой специфичностью, а
также особенностями дрозофилы как объекта, пригодного для
проведения умеренно массовых скринингов. Гиперфосфорилирование и накопление белка тау в клетках мозга является одним
из основных признаков болезни Альцгеймера и ряда других болезней
человека, связанных с умственной отсталостью. Таупатии были
успешно смоделированы у дрозофилы с помощью сверхэкспрессии у
мух гена белка тау быка, нормального и мутантного гена человека и
гена дрозофилы. Одним из ключевых белков, участвующих в
фосфорилировании тау, является серин-треониновая протеинкиназа
GSK-3beta (glycogen synthase kinase-3beta. Создание модели,
основанной на сверхэкспрессии различных форм ключевой
протеинкиназы, фосфорилирующей тау, дополнит ряд уже
существующих моделей и позволит детально исследовать роль этого
белка в развитии патологии. Адаптация этих моделей для
использования в скринингах потенциальных лекарств позволит
повысить специфичность терапии в отношении биомишеней,
вызвающих гиперфосфорилирование тау. В 2012 году мы начали
создание молекулярно-генетической модели таупатии на основе
трангенных конструкций, обеспечивающих сверхэкспрессию
различных форм протеинкиназы GSK-3β в нервной системе
Drosophila melanogaster. На основе клонированных кДНК,
соответствующих четырем основным формам GSK-3β, были
получены трансгенные линии Drosophila с дополнительной копией
фрагмента гена shaggy, кодирующего GSK-3β, транскрипция которой
регулируется индуцибельным дрожжевым промотором. В 2013 году
было показано, что после специфической индукции в нервной
системе количество транскрипта соответствующей формы GSK-3β
увеличивается. Было продемонстрировано, что увеличение по
сравнению с нормой количества транскрипта, соответствующего
основной, жизненноважной форме GSK-3β, сопряжено с а)
снижением выживаемости модельного объекта; б) снижением
двигательной активности модельного объекта; в) нарушением
структуры
и
функциональной
активности
синапсов,
соответствующим ожидаемым изменениям, развивающимся при
таупатии. Проявление исследованных параметров характеризовалось
половой специфичностью – наиболее ярко патологические эффекты
увеличения количества GSK-3β проявлялись у самок. Увеличение по
сравнению с нормой количества транскрипта, соответствующего
мутантной основной форме GSK-3β, также приводило к
возникновению патологий, но менее выраженных. Таким образом,
имеется потенциальная возможность моделировать различные
уровни развития таупатий. В целом, свойства полученных линий
позволяют обоснованно предположить, что в них будет адекватно
воспроизведена патология нервной системы, ассоциированная с
таупатией, а мониторинг степени патологии на основе измерения
двигательной активности может быть положен в основу тест-систем
для скрининга потенциальных лекарственных препаратов.
РАЗРАБОТКА ХРОНИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ РАННЕЙ
СИМПТОМНОЙ СТАДИ БОЛЕЗНИ ПАРКИНСОНА
М.В. Угрюмов, Т.С. Пронина, Е.А. Дегтярева
1)
ФГБУН Институт биологии развития им. Н.К.Кольцова РАН,
Москва
2)
ФГБУН Институт нормальной физиологии
им. П. К. Анохина РАМН
Основным элементом патогенеза болезни Паркинсона (БП)
является прогрессирующая гибель дофаминергических (ДА-ергических) нейронов нигростриатной системы мозга, ответственных за
регуляцию двигательных функций. Первые моторные симптомы
появляются у больных через 20-30 лет после начала патологического
процесса и гибели большей части ДА-ергических нейронов.
Изучение механизмов, лежащих в основе перехода досимптомной
стадии в симптомную, является актуальной задачей и возможно
только на экспериментальных моделях БП, максимально
имитирующих патогенез БП у человека. Основным требованием к
создаваемой модели является длительное развитие нейродегенеративного процесса у животного, сопоставимое по времени с
развитием патологии у человека.
Нами была разработана уникальная хроническая модель БП у
мышей с помощью пролонгированного введения МФТП,
предшественника специфического нейротоксина ДА-ергических
нейронов, в небольших дозах – раз в неделю до появления моторных
симптомов. Согласно полученным данным, по мере введения
токсина происходила постепенная деградация ДА-ергической
нигростриатной системы, что проявилось в снижении числа
терминалей аксонов и концентрации ДА в стриатуме. Только к 10-й
неделе эти показатели снизились до порогового уровня, при котором
возникли нарушения моторного поведения, т.е. наступил момент,
когда досимптомная стадия перешла в симптомную. Таким образом,
на грызунах была разработана не имеющая аналогов в литературе
хроническая
модель
ранней
симптомной
стадии
БП,
сопровождающаяся постепенным нарушением функционирования
ДА-ергической нигростриатной системы в течение длительного
времени.
Данная модель будет использована для оценки клеточномолекулярных механизмов нейродегенеративных и компенсаторных
процессов на разных стадиях паркинсонизма, а также для выявления
эндогенных молекулярных триггеров нарушения моторной функции.
Именно эти факторы в дальнейшем могут рассматриваться как
мишени для разработки превентивной фармакотерапии БП,
направленной на повышение эффективности компенсаторных
процессов, ингибирование триггеров нарушения моторики и на
замедление гибели нейронов.
I.3. Доклиническая разработка технологий диагностики
(ранней, дифференциальной и др.) и прогнозирования
течения заболевания мозга
МОНИТОРИНГ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЛЕЧЕНИЯ БОЛЕЗНИ
АЛЬЦГЕЙМЕРА НЕЙРОПРОТЕКТОРАМИ НОВОГО
ПОКОЛЕНИЯ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ И В КЛИНИКЕ НА ОСНОВЕ
ТЕСТИРОВАНИЯ УРОВНЯ ОКСИДА АЗОТА, ЛИПИДНОГО
СПЕКТРА И АНТИОКСИДАНТНОГО СТАТУСА ЛИПИДНЫХ
КОМПОНЕНТОВ В СТРУКТУРАХ МОЗГА ЖИВОТНЫХ И
ЭРИТРОЦИТАХ КРОВИ ЧЕЛОВЕКА
А.В. Алесенко1), С.В. Гурьянова1), А. В.Прохоров 1), Л.Н.Шингарова2)
1)
2)
ФГБУН Институт биохимической физики РАН, Москва
ФГБУН Институт биоорганической химии РАН, Москва
В патогенезе болезни Альцгеймера ключевую роль играет фактор
некроза опухоли альфа (ФНО-). Его введение животным
моделирует воспалительную компоненту нейродегенеративных
заболеваний, характерную для большинства патологий мозга. До сих
пор было не известно, способны ли нейропротекторы влиять на
воспалительные процессы, индуцируемые ФНО-. В свою очередь,
известно, что ФНО- способен влиять на липидный метаболизм,
генерируя проапоптотические агенты липидной природы и вызывать
окислительный стресс в пораженном органе.
В связи с этим мы изучили действие нейропротектора
нооджерона, применяемого в клинике для лечения болезни
Альцгеймера, на липидный спектр структур мозга мышей
(гиппокамп, мозжечок и кору), непосредственно влияющих на
память и когнитивные функции мозга, и окислительный стресс у
интактных животных и животных, которым был введен
провоспалительный цитокин – ФНО-.
ФНО- (15 мкг/мышь), нооджерон (20 мкг/на мышь) и их комбинацию вводили внутрибрюшинно мышам линии С57bl однократно. В
качестве контроля использовали животных, которым вводили
физраствор на соответствующие сроки эксперимента. Структуры мозга
были извлечены через 4, 8, 18 и 24 часа. Липиды экстрагировали по
методу
Блайя-Дайера
с
последующей
высокоэффективной
тонкослойной хроматографией фосфолипидов и церамидов.
Окисленные продукты липидов анализировали спектрофотометрически.
Полученные результаты указывают, что в гиппокампе
наблюдаются наиболее значимые изменения в спектре изучаемых
фосфолипидов (ФХ, лизоФХ, ФЭА, СФМ) по сравнению с другими
структурами мозга мышей (коры и мозжечка). В гиппокампе
количество церамидов значительно увеличивается по сравнению с
контрольным уровнем после введения ФНО-, при этом введение
нооджерона приводит к нормализации их уровня в этой структуре
мозга мышей. Нооджерон снимает окислительный стресс,
индуцируемый ФНО- во всех изученных отделах мозга..
Таким образом, нооджерон препятствует влиянию ФНО- на
липидный метаболизм в структурах мозга, что может быть одной из
причин его нейропротекторных свойств наряду с ингибированием
глутаматергической системы. До сих пор чрезвычайно мало
комплексных исследований, направленных на изучение роли липидной
компоненты клеток мозга при развитии нейродегенеративных
процессов, еще меньше результатов по изучению влияния различных
нейропротекторов на липидный метаболизм. Хотя именно исследование
характера изменения состава липидов, их окисляемости может быть
очень удобным инструментом мониторинга эффективности терапии
многих нейродегенеративных заболеваний. Контроль предложенных
параметров позволит выявить наиболее эффективные инновационные
лекарственные препараты для лечения многих нейропатологий.
СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ КЛЕТОЧНЫХ
МЕМБРАН НА ПРЕКЛИНИЧЕСКИХ СТАДИЯХ
НЕЙРОДЕГЕНЕРАТИВНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ
Е.Б. Бурлакова1), Л.Д. Фаткуллина1), Е.М. Молочкина1),
А.И.Козаченко1), Ю.А.Трещенкова1), Л.Г.Наглер1),
Д.Е.Подчуфарова1), Г.Р. Каламкаров 1), А.А. Колачева 2),
М.В. Угрюмов 2)
ФГБУН Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН,
Москва
2)
ФГБУН Институт биологии развития им. Н.К. Кольцова РАН, Москва
1)
В связи с неуклонным ростом заболеваемости нейродегенеративными болезнями (НДЗ) актуальны исследования, направленные на
выявление периферических маркеров преклинических стадий НДЗ.
Физико-химические и структурные свойства компонентов мембран,
важные для их функций, в том числе показатели окислительного
стресса, могут быть информативными маркерами НДЗ.
На предыдущем этапе работы у лиц с мягким когнитивным снижением (МКС), которое рассматривается как преклиническая стадия
болезни Альцгеймера (БА), нами было обнаружено усиление пероксидного окисления липидов (ПОЛ), изменение микровязкости липидов
мембран эритроцитов и кинетических параметров ацетилхолинэстеразы (АХЭ). Установлено, что при МКС отсутствуют выявленные
в «норме» корреляции между показателями, что говорит о нарушениях
структурно-функциональной регуляции. Показано, что по структуре
липидов мембран эритроцитов МКС занимает особое положение,
отличаясь как от нормального старения, так и от уже развитой БА.
Соотношение микровязкостей в областях bulk-липидов (s1) и
прилежащих к белкам участках липидного бислоя (s2) может быть
использовано как периферический «маркер» для идентификации
синдрома МКС.
Продолжаются исследования эритроцитов крови больных с
диагнозом ретробульбарный неврит, который может быть начальным
проявлением рассеянного склероза (РС). Показано усиление
окислительного стресса, дисбаланс антиоксидантной (АО) защитной
системы и увеличение эффективности АХЭ. Установление связи
найденных изменений с наличием и стадией РС требует дальнейшего
набора клинического материала и исследований.
Структурно-функциональноое состояние эритроцитов и мембран
головного мозга (синаптосом) было изучено у мышей на
продвинутом пресимптомном (стадия 1) и раннем «симптомном»
(стадия 2) этапах болезни Паркинсона (БП) в эксперименте с
использованием токсической модели – введения МФТП. Стадии
различаются по величине и направленности изменений изучаемых
параметров по отношению к контролю. В эритроцитах для обеих
стадий повышены степень гемолиза и уровень продуктов ПОЛ.
Только на стадии 1 изменены (уменьшены) активности
супероксиддисмутазы (СОД) и АХЭ. Противоположны изменения
микровязкости bulk-липидов (увеличение на 1 стадии и уменьшение
на стадии 2). В синаптосомах (СП) обнаружены различия в
значениях микровязкости s1 (понижение на стадии 1) и в
кинетических свойствах мембранной АХЭ – повышение константы
Михаэлиса (Km) на стадии 2, а также ослабление характерной для
АХЭ способности к ингибированию большими концентрациями
субстрата на стадии 1 и некоторое усиление на стадии 2. Также в СП
изменяются кинетические свойства мембраносвязанных форм
ферментов, вовлеченных в энергетический метаболизм, таких как
альдолазы и лактатдегидрогеназы (ЛДГ). На стадии 1 обнаружено
уменьшение максимальной скорости реакции Vmax и Km для обоих
ферментов, а на стадии 2 значительное снижение параметров Vmax и
Km только для ЛДГ.
Таким образом, как на клиническом материале, так и в
эксперименте нами впервые установлено, что на досимптомных
стадиях развития НДЗ имеют место существенные отличия
некоторых структурно-функциональных параметров клеточных
мембран крови и головного мозга как от характерных для «нормы»,
так и от присущих выраженной форме НДЗ, что позволяет считать
обоснованной перспективность использования исследованных
показателей для идентификации преклинических стадий НДЗ и
разработки превентивной «мембранной» терапии.
РОЛЬ СИСТЕМНОГО И ЛОКАЛЬНОГО ОКСИДАТИВНОГО
СТРЕССА В НЕЙРОДЕГЕНЕРАЦИИ ПРИ БОЛЕЗНИ
ПАРКИНСОНА
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)
Рабочая гипотеза, легшая в основу проекта, заключалась в том,
что причина заболевания – это повышенное выделение активных
форм кислорода (супероксидных радикалов) клетками глии и
митохондриями самих нейронов, которое, продолжаясь годами,
приводит к постепенной гибели основной массы дофаминовых
нейронов.
Для
её
подтверждения
были
разработаны
хемилюминесцентные методы обнаружения свободных радикалов
как в участках мозга, ответственных за заболевание (черная
субстанция и стриатум), так и в клетках крови, а также методы
обнаружения последствий оксидативного стресса – окислительной
модификации сывороточного альбумина. Было показано, что на
ранней стадии развития паркинсонизма в отделах мозга мышей
(через 12 часов после введения нейротоксина, 1-метил-4-фенил1,2,3,6-тетрагидропиридина – МФТП) происходило повышение
уровня
свободных
радикалов
супероксида,
выделяемого
митохондриями.
При
этом
не
наблюдалось
изменений
функциональной активности клеток крови по сравнению с таковой у
здоровых животных, которым вводили плацебо. Однако методом
измерения УФ флуоресценции и антиоксидантной активности у
животных с паркинсонизмом и у пациентов с ранней стадией
болезни Паркинсона были обнаружены изменения степени
окислительной модификации сывороточного альбумина. Было также
показано, что при воспалительных и сердечно-сосудистых
заболеваниях уровень образования радикалов клетками крови
возрастает, но у больного БК это было выражено в наибольшей
степени.
В совокупности, полученные данные говорят о том, что на ранних
стадиях развития болезни Паркинсона у людей происходит системное
изменение активности фагоцитов, которое сопровождается усиленным
образованием свободных радикалов не только в крови, но и в
определенных участках мозга человека и которое сопровождается
постепенным разрушением дофамин-ергических нейронов в
двигательных центрах (стриатум и черная субстанция).
ХАРАКТЕРИСТИКА СТРУКТУРНЫХ ФОРМ НУКЛЕОФОЗМИНА,
СПЕЦИФИЧНЫХ ДЛЯ ОПУХОЛЕЙ МОЗГА, КАК
НЕОБХОДИМЫЙ ЭТАП ИЗУЧЕНИЯ МОЛЕКУЛЯРНЫХ ОСНОВ
КАНЦЕРОГЕНЕЗА МОЗГА И СОЗДАНИЯ НОВОГО ТИПА
МИШЕНЬ-СПЕЦИФИЧЕСКИХ ПРОТИВООПУХОЛЕВЫХ
ПРЕПАРАТОВ
Н.М. Владимирова, О.М. Вольпина, Н.А. Потапенко, Д.О. Короев,
М.П. Филатова, Е.А. Сурина, Е.В. Смирнова
ФГБУН Институт биоорганической химии им. академиков
М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН, Москва
Нуклеофозмин – полифункциональный белок, включенный в
многообразную сеть внутриклеточных взаимодействий. Он участвует
в шаперонинге белков, биогенезе рибосом, регуляции клеточного
цикла, апоптоза, пролиферации и малигнизации клеток.
Полифункциональность нуклеофозмина обусловлена существованием многочисленного семейства его структурных форм,
образующихся в результате посттрансляционных модификаций
изоформ В23.1 и В23.2 и их олигомеризации. Малигнизация клеток
сопровождается не только сверхэкспрессией нуклеофозмина, но и
образованием новых структурных форм, таких как мутантные,
химерные при злокачественных заболеваниях крови и укороченные,
образующие олигомеры, аномально устойчивые к обработке SDS,
при гепатоклеточной карциноме. В предыдущих исследованиях,
поддержанных грантами «Фундаментальные науки – медицине»,
авторами проекта были получены уникальные противопептидные
антитела, позволяющие дифференцировать мономерные и
олигомерные формы нуклеофозмина. С их помощью впервые
установлено, что образование SDS-устойчивых олигомеров является
общим признаком опухолевых клеток различного типа, а содержание
олигомеров в лимфоидных клетках больных лимфопролиферативными заболеванияхми коррелирует с пролиферативной
активностью клеток и злокачественностью заболевания. Применение
противопептидных антител для иммунохимического анализа
нуклеофозмина в нормальных тканях позволило впервые выявить,
что только препараты мозга содержали, наряду с мономерной, SDSустойчивую олигомерную форму белка.
Сравнительный анализ состояния нуклеофозмина в первичных
культурах нейронов и глиальных клеток из мозжечка и гиппокампа
двух- и пятидневных крыс, проведенный в этом году, позволил
впервые выявить принципиальные различия в содержании,
структурных формах, локализации и мономер-олигомерном статусе
нуклеофозмина в нейронах и клетках глии. Только клетки глии,
наряду
с
мономерной,
содержат
олигомерную
форму
нуклеофозмина,
представляющую
собой,
по
нашим
предварительным данным, гексамер полноразмерной изоформы
В23.1. Причем мономерная форма локализована преимущественно в
нуклеоплазме, а олигомерная – в ядрышке. Мы предположили, что
наличие гомоолигомера изоформы В23.1 связано с высокой
пролиферативной активностью нормальных клеток глии. На
иммуноблотах клеток глиом человека и крысы наблюдается резкое
возрастание
содержания
нуклеофозмина
и
появление
дополнительных
полос
в
зоне
олигомеров,
а
при
иммуноцитохимическом окрашивании – сильное усиление свечения
ядрышка. В отличие от клеток глии, на иммуноблотах нейронов
детектируются лишь следовые количества мономерной формы, не
являющейся изоформой В23.1. По данным иммуноцитохимического
анализа эта форма имеет цитоплазматическую локализацию. Мы
полагаем, что присутствие в нейронах формы нуклеофозмина,
имеющей уникальную структуру и локализацию, может делать
нейроны непролиферирующими и устойчивыми к малигнизации.
Детальный анализ на белковом уровне структурных форм
нуклеофозмина, функционирующих в нейронах и клетках глии,
важен для создания в будущем мишень-специфических
противоопухолевых препаратов и требует дальнейших исследований.
РАЗРАБОТКА ИННОВАЦИОННОГО МЕТОДА
ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАФИИ СВЕРХВЫСОКОГО РАЗРЕШЕНИЯ
ДЛЯ ПОИСКА НОВЫХ ПРИЗНАКОВ ПОЯВЛЕНИЯ И РАЗВИТИЯ
КАРДИОПАТОЛОГИЙ
Ю.В. Гуляев1), К.В. Зайченко2), О.А. Коздоба3)
ФГБУН Институт радиотехники и электроники
им. В.А. Котельникова РАН, Москва
2)
Санкт-Петербургский государственный университет
аэрокосмического приборостроения; 3)ЦКБ РАН
1)
Одной из основных тенденций развития современной
электрокардиографии, направленных на выявление новых, ранее не
известных признаков как уже развившихся кардиозаболеваний, так и
их течения на ранних стадиях, является разработка методик, методов
и технических средств обработки сигналов электрической
активности сердца в расширенных амплитудном и частотных
диапазонах, т.е. с повышенной разрешающей способностью, что
позволяет выделить не известные ранее составляющие этих
сигналов, несущие существенную информацию о кардиопатологиях.
В последние годы активно проводятся исследования механизмов
возникновения аритмий, особенно механизмов фибриляции
желудочков. Одной из основных гипотез возникновения аритмии
является наличие небольших локальных очагов пространственновременных колебаний, так называемых роторов. Электрические
сигналы, характеризующие колебания роторов, существенно меньше
по амплитуде PQRS комплексов и выше по частоте (10–100 Гц).
Наличие таких сигналов было подтверждено рядом исследователей с
помощью инвазивных измерений на работающем сердце.
В течение ряда лет в ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН совместно с
ГУАП (Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения) был разработан метод электрокардиографии сверхвысокого разрешения (ЭКГ СВР). Он обеспечивает
регистрацию кардиосигналов в уникально широких амплитудном и
частотном диапазонах в условиях воздействия помех различной природы.
В ходе реализации проекта был разработан макет одноканального
кардиографа сверхвысокого разрешения и поставлен в ЦКБ РАН.
Получены инновационные методология, пути реализации всех
процедур обработки электрокардиосигналов (ЭКС) со сверхвысоким
разрешением и укрупненные схемы их реализации, методика
экспериментальных исследований ЭКС со сверхвысоким разрешением
у здоровых пациентов и кардиобольных, а также результаты
экспериментальных исследований пациентов на базе ЦКБ РАН.
Проведение исследований пациентов с использованием метода
ЭКГ СВР позволит сформировать новые представления о процессах
биоэлектрической активности сердца, найти новые признаки
появления и развития кардиопатологий и разработать инновационные
методы диагностики социально значимых кардиозаболеваний на
ранних стадиях их развития. Дальнейшей целью данных исследований
является создание компьютеризированного электрокардиографа
нового поколения, в котором будут использованы все известные
достижения современной электрокардиографии для обработки
электрокардиосигналов и диагностики кардиопаталогий.
На основе проведенных в данном проекте комплексных
исследований получены первые результаты, подтверждающие
наличие у людей новых, не известных ранее, информационных
низкоамплитудных компонентов в высокочастотной области ЭКС,
свидетельствующих о развитии кардиопатологий.
Публикации: 1) Зайченко К.В., Гуляев Ю.В. Электрокардиография
сверхвысокого разрешения. Задачи. Проблемы. Перспективы// Биомедицинская радиоэлектроника. 2013. № 9; 2) Зайченко К.В., Горелова Н.А., Омельченко В.П., Поливанный Ф.Г. Частные решения процедур вторичной обработки ЭКС по методу ЭКГ СВР для поиска временных характеристик мааркеров кардиопатологий // Биомедицинская радиоэлектроника. – 2013. – № 9.
НЕЙРОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МАРКЕРЫ КОГНИТИВНЫХ
НАРУШЕНИЙ ПРИ ОРГАНИЧЕСКИХ ПОРАЖЕНИЯХ МОЗГА
И ШИЗОФРЕНИИ
А.М. Иваницкий, М.Е. Баклушев, К.В. Гладун, Г.А. Иваницкий,
О.Д. Кашеварова, Л.А. Майорова, О.В. Мартынова, Г.В. Портнова
ФГБУН Институт высшей нервной деятельности
и нейрофизиологии РАН
Работы по проекту, в соответствии с планом, проводились по трем
направлениям: исследованию процессов восстановления сознания у
больных с травмой головного мозга, анализу нарушений мышления
при шизофрении и изучению механизмов сенсорной афазии.
Исследования реакции мозга на эмоционально значимые сигналы
у больных с нарушением сознания после травмы и в процессе
восстановления сознания дали возможность сделать три основных
вывода. У больных в коме при отсутствии каких-либо поведенческих
или электроэнцефалографических признаков ответа на нейтральный
стимул может быть сохранена реакция ЭЭГ на эмоциональные
раздражители. В процессе восстановления сознания у больных
сначала появляется реакция на эмоционально отрицательные
сигнала, предупреждающие об опасности или связанные с
болезненными проявлениями, и лишь затем реакция на приятные
звуковые сигнала. При тяжелой травме реакция ЭЭГ отлична от
нормы. Она напоминает ответ, характерный для более
низкоорганизованных животных. Таким образом, у больных
происходит регресс реакции мозга на более ранние этапы эволюции с
последующим восстановлением реакций, свойственных здоровому
человеку. Работа проведена частично на базе ЦКБ РАН. Полученные
данные важны для контроля за ходом лечения и прогноза болезни.
При исследовании больных шизофренией была использована
разработанная в лаборатории инновационная технология распознавания
типа мышления по ЭЭГ. Такое распознавание у больных было менее
успешным, чем в норме, причем процент распознавания уменьшается
по мере развития заболевания. Это свидетельствует о том, что
комбинации спектральных признаков ЭЭГ, обеспечивающих процесс
мышления, у больных менее стабильны, чем в норме. Данный механизм
патологии мышления при шизофрении ранее не был известен.
Исследования сенсорной афазии были посвящены изучению
раннего этапа анализа вербальной информации в виде восприятия
речевых фонем. Этот вопрос важен, потому что, согласно принятой
точке зрения, больной не понимает смысла слова не потому, что не
помнит его значения, а потому, что недостаточно четко воспринимает
звуки речи. За эту функцию ответственна левая височная кора, при
повреждении которой и возникает афазия. Данная гипотеза была
основана, главным образом, на использовании психологических тестов.
Представляло интерес получить объективные данные по этому вопросу.
Использован метод функционального магнитного резонанса (фМРТ).
Установлено, что у здоровых топография активных зон височной коры
слева и справа при предъявлении сходных слогов несколько различна. В
отличие от этого, у больных с афазией зоны активации слева
значительно уменьшены в результате поражения мозговой ткани, а
справа они очерчены менее четко и частично перекрывают друг друга.
Эти данные в целом соответствуют принятой теории афазии и
существенно дополняют ее объективными показателями работы мозга.
Установлена также роль правой височной коры в компенсации речевой
функции: степень ее активации пропорциональна сохранности речи.
Полученные данные могут быть использованы для более точной
дифференциальной диагностике различных форм афазии.
По работе опубликованы две статьи и одна статья принята в печать.
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.С. Лысенко2),
И.В. Цапенко2), М.В. Зуева2), Е.К. Елисеева2,), М.Н. Захарова3)
1)
ФГБУН Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН,
Москва
2)
МНИИ глазных болезней им. Гельмгольца, Москва
3)
НИИ неврологии РАМН, Москва
Рассеянный склероз (РС) – хроническое прогрессирующее
заболевание, относящееся к группе демиелинизирующих процессов в
нервной системе, протекающее обычно с ремиссиями и
обострениями. 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, так и в крови. Причиной появления антител
является, по-видимому, нарушение гематоофтальмического барьера,
развивающееся в ходе демиелинизации. Этот процесс приводит к
изменению электрофизиологических ответов сетчатки глаза на свет.
Данный проект направлен на использование того факта, что
развитие аутоиммунного процесса часто приводит к тому, что
ауторетинальные антитела появляются в крови раньше четко
видимых клинических признаков заболевания. Это позволяет
разработать объективный метод прогнозирования развития и
манифестации рассеянного склероза по появлению в крови больных
РБН ретинальных антител. В ходе исследования проводилась
корреляция между объективным течением РС, изменениями
электрофизиологических параметров и появлением в крови антител к
межфоторецепторному ретинальпереносящему белку (М-антитела).
Так, если выявление М антител сопровождалось уменьшением
амплитуды компонента N95 ПЭРГ и ФНО в ЭРГ и удлинением
пиковой латентности компонента P100 зрительных вызванных
потенциалов, то, как правило, при неврологическом обследовании
больных выявлялись признаки РС. Напротив, если такие изменения
ЭФИ параметров не выявлялись и не обнаруживались М-антитела, то
и риск развития РС был невысоким. Следует отметить, что ранее
аналогичная закономерность была обнаружена нами при
исследовании антител к аррестину. Это свидетельствует о том, что
оба антигена оказываются вовлеченными в развитие патологического
процесса.
Вторым направлением исследований, проводившихся в ходе
выполнения проекта, было изучение механизмов гибели ганглиозных
клеток при различных патологиях. Нами установлено, что
аппликация доноров оксида азота приводит к гибели ганглиозных
клеток по апоптотическому пути, а снижение концентрации оксида
азота с помощью ингибиторов NO-синтазы предотвращает развитие
апотоза ганглиозных клеток. На основе разработанной модели
ишемии сетчатки глаза ведется поиск специфических ингибиторов на
основе изотиомочевины (ИТМ), которые могут служить основой для
создания препаратов, предотвращающих развитие апоптоза
ганглиозных клеток.
Методом
спиновой
ловушки
измерялось
изменение
концентрации оксида азота in vivo в мозге, печени, сердце и сетчатке
при введении препаратов ИТМ. (Условное название до патентования
ИТМ-1, ИТМ-2,ИТМ-3). Показано, что только один из
исследованных препаратов (ИТМ-2) проходит через гематоофтальмический и гематоэнцефалический барьеры. Его введение
приводило к снижению концентрации оксида азота в мозге в 2 раза, в
сетчатке в 1,5 раза.
РАЗРАБОТКА И СОЗДАНИЕ ИННОВАЦИОННОГО
КОМПЛЕКСНОГО КОМПЬЮТЕРНОГО МЕТОДА
ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ДИАГНОСТИКИ СИСТЕМНЫХ
И НЕСИСТЕМНЫХ ГОЛОВОКРУЖЕНИЙ И НАРУШЕНИЙ
РАВНОВЕСИЯ
Л.Н. Корнилова1), Г.А. Екимовский1), И.А. Наумов1) ,
Е.В. Хабарова1), Д.О. Глухих1), А.С. Павлова1), В.И. Фёдорова2)
1)
ГНЦ РФ – Институт медико-биологических проблем РАН
2)
НИЦ ГОУ ВПО Первого МГМУ им. И.М. Сеченова
Использование разработанных инновационных компьютерных
методов (патент РФ № 2307575 от 2007 года) в диагностике
головокружения и нарушения равновесия позволило определить
совокупность диагностических критериев, позволяющих достоверно
проводить дифференциальную диагностику и различать группы
больных, страдающих различными формами вестибулопатии в
клинической и субклинической фазе заболевания.
В качестве первичных диагностических критериев использовалась совокупность показателей спонтанных, вестибулярно- и
зрительно-индуцированных глазодвигательных реакций (вестибулярного нистагма, спонтанных движений глаз, зрительного слежения –
плавного слежения, фиксационных саккад и удержания взора в
отсутствие и на фоне ретинальной оптокинетической стимуляции).
Данные были получены при проведении обследований методами
электро- и видеоокулографии на аппаратно-программном комплексе
«ОкулоСтим-КМ».
В 2012-2013 годах были разработаны диагностические критерии
и метод классификации больных на основе дискриминантных
функций, позволяющих классифицировать (отличать) вестибулопатии психогенного, периферического и церебрального генезов.
Проведено
сопоставление
результатов
обследования
45
кардиогенных больных с жалобами на несистемное головокружение,
142 больных, страдающих вестибулопатиями различного генеза,
предъявляющих жалобы на системное головокружение, и 64
здоровых людей, входящих в группу контроля.
Показано, что диагностических критериев, специфических для
кардиогенных больных, не выявлено, и головокружение явилось
следствием развития сопутствующих вестибулопатий органического
и психогенного генеза, что подтверждено данными клинического
диагноза и МРТ. Разработанные алгоритм и классификационные
функции для дифференциальной диагностики органических и
психогенных вестибулопатий могут и должны быть использованы
при обследовании данной группы больных для выявления
сопутствующих расстройств/заболеваний в других системах, прежде
всего в вестибулярной, в досимптомной (субклинической) фазе
заболевания.
Полученные
экспериментальные
результаты
позволили
разработать диагностические критерии для определения типа
вестибулопатии и, на их основе, сформировать алгоритм
инновационного комплексного компьютерного метода.
Использование разрабатываемого компьютерного метода
позволит оперативно проводить первичную дифференциальную
диагностику вестибулопатии в клинической и субклинической фазе
заболевания у отдельного пациента, предъявляющего жалобы на
системные или несистемные головокружения и нарушения
равновесия, с минимизацией дополнительных дорогостоящих
клинических обследований нейровизуальными и инструментальными средствами.
ВЫЯВЛЕНИЕ РАННИХ ПРИЗНАКОВ БОЛЕЗНИ ПАРКИНСОНА
НА ОСНОВЕ КОМПЛЕКСНОГО АНАЛИЗА НАРУШЕНИЙ
СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЯМИ
Ю.С. Левик1), М.Е. Курганская2), А.А. Фролов2), М.Е. Иоффе2),
А.В. Карабанов3), Л.А.Черникова3), Б.Х. Базиян3), Е.Л. Тесленко3),
Е.В. Дамянович3), Т.Б. Киреева1), В.А.Cелионов1), И.А. Солопова1),
Л.А. Чигалейчик4), Н.В. Холмогорова4), В.Ю. Шлыков1)
ФГБУН Институт проблем передачи информации РАН, Москва
ФГБУН Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, Москва; 3) Научный центр неврологии РАМН, Москва
4)
Московский государственный педагогический университет, Москва
1)
2)
У пациентов с болезнью Паркинсона (БП) исследовали показатели
устойчивости по параметрам стабилограммы. Было обследовано 40
человек (21 мужчина и 19 женщин) от 43 до 73 лет (средний возраст 58
лет) с давностью заболевания от 0,5 до 9 лет. Группа 1 («ранние» БП)
состояла из 23 больных, стадия 1,0 – 1,5 по H&Y без постуральной
неустойчивости. Группа 2 («поздние» БП) – 17 пациентов стадия 2,0 –
2,5 по H&Y. Результаты обследований пациентов сравнивались с
показателями здоровых. Оценивали классические параметры стабилограммы, а также векторные характеристики: качество функции равновесия (КФР), коэффициент резкого изменения направления движения
(КРИНД) и частотные показатели. При спокойном стоянии средняя
линейная скорость перемещения ЦД у больных при закрытых глазах
была 2 раза больше, чем в контрольной группе, при открытых – отличия были менее выражены. КФР у больных оказался ниже в 2 раза, а
КРИНД выше в 4 раза. Амплитуда и скорость произвольного перемещения ЦД у пациентов были меньше, а латентные периоды – больше,
чем в контроле. Оценка частотных спектров показала, что для БП характерны пики на частоте 4-6 Гц в спектре баллистограммы, которые
значительно более выражены, чем в спектре сагиттальной и фронтальной стабилограмм. Таким образом, пациенты как на поздних, так и на
ранней стадии БП отличаются от здоровых по многим показателям.
Кроме этого, у 25 пациентов с легкой и умеренной стадиями БП и
у 22 здоровых испытуемых того же возраста исследовали биомеханические (жесткость) и электрофизиологические (реакции укорочения)
характеристики мышц бедра и голени в условиях разгрузки ног при
пассивном движении в тазобедренном, коленном и голеностопном
суставах, а также изменения состояния мышц под воздействием
лекарств. Также исследовали возможность активации центрального
генератора ритмики при БП периферическими воздействиями.
Оказалось, что при БП возможность активации центрального
генератора шагания сенсорной стимуляцией и центральными
влияниями сильно понижена. У пациентов с БП также более
выражены низкопороговые реакции укорочения, которые, видимо,
могут играть важную роль в патологии тонуса при БП.
Продолжено исследование циклических наклонов в положении
стоя у здоровых испытуемых в возрасте старше 40 лет и пациентов с
БП. Ведется работа по созданию портативной установки для
массовых обследований.
У здоровых и у пациентов с 1-2 стадиями БП исследовали
кинестетические вызванные потенциалы (ВП) в ответ на пассивное
сгибание кисти в лучезапястном суставе на угол 50º, соматосенсорные
ВП на электрокожное раздражение срединного нерва на запястье, а
также амплитуду и точность передвижения курсора рукой к периферической мишени с участием и без участия зрения. При БП было обнаружено изменение амплитудно-временных параметров ранних компонент
кинестетических ВП при неизменности аналогичных характеристик
соматосенсорных ВП и достоверное увеличение общего времени
движения руки, нарушение его плавности и тенденция к ухудшению
точности доводки курсора до мишени. Эти свидетельствует о том, что
нейродегенеративные процессы на ранних стадиях БП приводят к
нарушению не только моторных функций, но и кинестетической
чувствительности.
РАЗВИТИЕ МЕТОДОВ ФЛУОРЕСЦЕНТНОЙ
ИНТРАОПЕРАЦИОННОЙ НАВИГАЦИИ ОПУХОЛЕЙ МОЗГА
С ПРИМЕНЕНИЕМ ДАННЫХ О МЕТАБОЛИЗМЕ 5-АЛК
ИНДУЦИРОВАННОГО ПРОТОПОРФИРИНА IХ
АУТОИДЕНТИЧНЫХ КЛЕТОЧНЫХ КУЛЬТУР
В.Б.Лощенов, Т.А.Савельева, А.В.Рябова, М.А.Исаев, Д.В.Поминова
ФГБУН Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН, Москва
Исследования, проведенные в рамках программы Президиума
РАН "Фундаментальные науки – медицине", направленные на анализ
различий метаболизма 5-АЛК индуцированного протопорфирина IX
аутоидентичных клеточных культур, позволили сформулировать оптимальные требования подготовки пациентов к диагностике состояния
тканей мозга с использованием исследуемого маркера. Исследования
проводились на клеточных культурах глиобластом, показавших при
интраоперационной диагностике большие различия в уровне накопления протопорфирина IX, но отнесенные к одному типу опухолей в
результате морфологического анализа. В результате была сформулирована гипотеза о различии метаболизма 5-аминолевулиновой
кислоты этих клеточных культур, которая была проверена на
практике. Исследование кинетики накопления протопорфирина IX
проводилось с помощью лазерного конфокального микроскопа LSM
710 NLO (Carl Zeiss) на клеточных культурах, подготовленных в
Институте биологии гена РАН. Результаты показали существенное
отличие скорости накопления исследуемого маркера, что послужило
основой для выработки рекомендаций по подготовке пациентов к
диагностике с использованием 5-АЛК.
Также была исследована корреляция структурных изменений
тканей головного мозга и накопления в них 5-АЛК индуцированного
протопорфирина IX. Были рассмотрены источники этих изменений
на разных масштабных уровнях организации тканей, связанные как с
изменением концентрации клеточных органелл, так и с
деструктуризацией миелина. Показана их обратная корреляция с
уровнем Пп IX и предложен метод многофакторного метода
диагностики степени малигнизации.
Значимость этих исследований подтверждается активным
использованием метода комбинированной спектроскопической
навигации при удалении внутричерепных опухолей и опухолей
спинного мозга (за период с 2010 по 2013 гг. в НИИ нейрохирургии
им. Н.Н. Бурденко РАН было проведено около 200 операций со
спектроскопическим контролем). При этом по-прежнему встречаются
ситуации, в которых недостаточно используемых на настоящий
момент диагностических критериев, либо их интерпретация
неоднозначна. Это могут быть морфологически идентичные опухоли с
различной скоростью накопления протопорфирина IX или
доброкачественные опухоли, традиционно характеризующиеся низким
накоплением флуоресцентного маркера. В связи с этим дальнейшая
разработка методов интерпретации получаемых данных, а также
улучшение рекомендаций по подготовке пациентов к операции
являются крайне важными задачами в нейроонкологии.
По результатам проведенных исследований были усовершенствованы программные и инструментальные методы спектрального
анализа, используемые в клнических исследованиях, и получено
повышение
чувствительности по сравнению
с
методом
видеофлуоресцентной визуализации с использованием микроскопа
Zeiss OPMI Pentero с 78 до 96 %, специфичности – с 60 до 82 %.
МЕХАНИЗМЫ РАБОТЫ МОЗГА ЧЕЛОВЕКА У БОЛЬНЫХ
В ВЕГЕТАТИВНЫХ СОСТОЯНИЯХ: ВЛИЯНИЕ
ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ ГИПЕРАФФЕРЕНТАЦИИ И
МАЛОМАНИФЕСТНЫХ ИНФЕКЦИЙ
С.В. Медведев, Ю.И. Вайншенкер, И.М. Ивченко,
А.Д. Коротков, Г.В. Катаева
ФГБУН Институт мозга человека им. Н.П. Бехтеревой РАН,
Санкт-Петербург
Проведен анализ результатов комплексного обследования 14
пациентов (м–10, ж–4, 16–52 лет) в вегетативном состоянии (ВС) и
малом сознании с фармакорезистентной генерализованной спастикой
до и через 2-3 недели после введения препарата ботулотоксина-А
(Ксеомин в дозе до 24 ед/кг массы тела) и через 5–8 месяцев (перед
повторным введением Ксеомина, обусловленным нарастанием
спастики. У всех пациентов выявлена маломанифестная инфекция
(ММИ) с поражением ЦНС (хламидийная, микоплазменная,
герпетическая и др.). Лечение ММИ начинали через 2-3 недели после
ботулинотерапии.
Установлено, что у больных в ВС при редуцировании спастики
(через 2-3 недели после ботулинотерапии) отмечалось улучшение
функционального состояния мозжечка и ствола головного мозга
(клинически и по данным ПЭТ). При малом сознании, кроме того,
отмечались изменения функциональной активности в полушариях
большого
мозга.
Повторное
нарастание
спастичности
сопровождалось ухудшением ранее улучшенного функционального
состояние структур ЦНС. При лечении ММИ отмечались
перестройки и улучшение функциональной активности мозга в
отдельных областях его снижения (клинически и по данным ПЭТ),
сопровождаясь продолженной после ботулинотерапии положительной динамикой улучшения сознания.
Учитывая
полифункциональность
нейронов,
редукция
патологической афферентной и эфферентной гиперактивности, при
редуцировании спастики на «уровне» мышц, высвобождает нейроны
головного мозга для обеспечения ими других видов деятельности.
ММИ являются фактором, закрепляющим УПС, действующим на
«уровне» мозга, а также организма в целом. Элиминация ММИ и
редукция периферической гиперафферентации в комплексе обладают
взаимно потенцирующим и продолженным эффектом, способствуют
лучшему восстановлению функционального состояния ЦНС и
положительной динамикой улучшения сознания.
РАЗРАБОТКА ПОДХОДОВ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ
ДИАГНОСТИКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЛЕЧЕНИЯ БОЛЬНЫХ
РАССЕЯННЫМ СКЛЕРОЗОМ ИММУНОМОДУЛИРУЮЩИМИ
ПРЕПАРАТАМИ ДЛИТЕЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ (ИНТЕРФЕРОНБЕТА, ГЛАТИРАМЕРА АЦЕТАТ И КЛАДРИБИН) НА ОСНОВЕ
ДАННЫХ ИНДИВИДУАЛЬНОГО ГЕНОТИПИРОВАНИЯ
А.И. Мирошников1), Е.Ю. Царева2), О.Г. Кулакова2),
И.Д. Константинова1), И.С. Музыка1), С.Г. Щур2), А.Н. Бойко2),
О.О. Фаворова2)
1)
ФГБУН Институт биоорганической химии им. акад.
М.М.Шемякина и Ю.А.Овчинникова РАН, Москва
Российский национальный исследовательский медицинский
университет им. Н.И. Пирогова Минздравсоцразвития России,
Москва
2)
Введение. В настоящее время для лечения больных рассеянным
склерозом (РС) применяют хорошо зарекомендовавшие себя
иммуномодулирующие препараты, к которым, в частности,
относятся интерферон-бета (ИФНб), глатирамера ацетат (ГА) и
кладрибин. Однако лечение РС этими препаратами характеризуется
выраженной гетерогенностью ответа: от 30 до 50 % больных
остаются невосприимчивыми к той или иной терапии. Генетические
варианты, влияющие на эффектность действия иммуномодулирующих препаратов, могут служить биологическими маркерами,
определяющими выбор предпочтительной лекарственной терапии из
имеющихся альтернатив для конкретного больного еще до начала
лечения.
Целью проекта является разработка унифицированного метода
выявления маркеров эффективности лечения больных РС
иммуномодулирующими препаратами длительного применения
(ИФНб, ГА и кладрибин), на основе анализа совместного вклада ряда
генов иммунного ответа в эффективность лечения больных РС
данными иммуномодулирующими препаратами, что может
обеспечить персонализированный подход к лечению больных РС.
Материалы и методы. Для дискриминирующего выбора
предпочтительного иммуномодулирующего препарата был проведен
сравнительный фармакогенетический анализ эффективности лечения
больных РС препаратами ИФНб бета (253 чел.), ГА (285 чел.) и
кладрибин (20 чел). Для формирования групп больных с клинически
оптимальным ответом на терапию (“responders”, R) и больных без
оптимального ответа (“non-responders”, NR) использовали общие
клинические критерии и проводили сравнение между группами R и
группами NR. Генотипирование полиморфных вариантов ряда генов
иммунного ответа проводили методами на основе ПЦР.
Сравнительный анализ вклада полиморфизма генов иммунного ответ
в эффективность терапии иммуномодулирующими препаратами
осуществляли с помощью алгоритма APSampler.
Результаты. Выявлены генетические сочетания, несущие
полиморфные варианты генов CCR5, IFNAR1, TGFB1, DRB1 и
CTLA4, которые могут рассматриваться маркерами выбора ИФНб
или ГА в качестве альтернативного препарата для больных РС.
Каждое выявленное сочетание включает в себя альтернативные
аллели гена CCR5, где CCR5rs333*d достоверно чаще встречается у
R на терапию ИФНб и NR на терапию ГА, а CCR5rs333*w –
наоборот, что указывает на важную роль этого гена в механизмах
действия обоих препаратов. Выявлен вклад полиморфных вариантов
генов GPC5 и IL6 в формирование ответа на лечение кладрибином.
Заключение. Сравнительный подход, примененный в данном
исследовании,
обеспечивает
выявление
прогностических
биомаркеров для предпочтительного выбора терапии из имеющихся
альтернативных препаратов. Такой подход представляет особый
интерес, когда есть выбор из двух или нескольких препаратов, что
очень важно, поскольку новые лекарственные средства для лечения
РС продолжают появляться. Полученные результаты позволяют
разработать стратегию прогнозирования эффективности терапии
больных РС для различных иммуномодулирующих препаратов, что
может быть использовано в клинической практике.
НОВЫЕ ПОДХОДЫ К ИЗУЧЕНИЮ РОЛИ АДАПТИВНОГО
ИММУНИТЕТА В ПАТОГЕНЕЗЕ САХАРНОГО ДИАБЕТА
2 ТИПА
А.И. Алехин1), Н.М. Гевондян2), Т.В. Ковалева1), Н.П. Соколова1)
ФГБУЗ Центральная клиническая больница РАН (ЦКБ РАН),
Москва
2)
ФГБУН Институт биоорганической химии им. академиков
М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН (ИБХ РАН), Москва
1)
Сахарный диабет типа 2 (СД 2) является важнейшей медикосоциальной проблемой, актуальность изучения которой обусловлена
широкой распространенностью заболевания, преждевременной
инвалидизацией и смертностью больных. Ведущая роль в патогенезе
СД 2 принадлежит инсулинорезистентности, повышению продукции
глюкозы, дислипопротеинемии, нарушениям секреции инсулина,
антиоксидантной и иммунной систем. Последняя является главной
адаптивной и интегральной системой в иерархической регуляторной
цепи организма, в связи с чем крайне важной задачей представляется
объективная оценка эффективности ее функционирования. В то же
время отсутствие адекватных лабораторных критериев, отражающих
иммунокомпетентность
организма
в
целом,
существенно
ограничивает изучение роли иммунной системы в патогенезе многих
заболеваний.
Ранее нами была выдвинута концепция единого патогенеза ВИН,
согласно которой узловая роль в развитии вторичных
иммунодефицитов принадлежит супрессии фолдинга антител в
плазматических клетках, ведущей к секреции антител класса G с
низкими авидитетом и протективной активностью, не способных
обеспечивать разрушение и выведение из организма антигенов,
патогенов, фенотипически и генотипически измененных клеток и,
как следствие, к нарушению IgG зависимых механизмов защиты
организма, снижению эффективности иммунного ответа и развитию
клинических проявлений иммунодефицитных синдромов. На основе
этих представлений разработана принципиально новая стратегия
экспресс-диагностики и лечения доклинических и клинически
выраженных форм ВИН, отбора иммуномодулирующих средств и
контроля эффективности проводимой терапии (Патенты РФ №№
213713, 2191385, 2196333, 2240843).
Целью настоящего проекта является изучение роли протективной
функции В-системы иммунитета в развитии осложнений СД 2 с
позиции единого патогенеза ВИН-ассоциированных заболеваний.
Для достижения поставленной цели были сформированы группы
больных СД 2 (85 чел), находящихся на лечении в Центральной
клинической больнице и диспансерном учете в Поликлинике № 3
РАН г. Москвы, с учетом тяжести заболевания и чувствительности к
пероральным
антидиабетическим
средствам.
Проведены
клинические, биохимические и иммунологические исследования
пациентов с использованием скрининговых тестов оценки
иммунного статуса 1 и 2 уровня, показателей углеводного и
липидного обмена, активности антиоксидантной системы и тест-
системы для экспресс-диагностики доклинических и клинически
выраженных форм ВИН, разработанной в ИБХ РАН. С помощью
новой технологии диагностики вторичных иммунодефицитов
впервые получены данные, что снижение адаптивного иммунитета (в
4-20 раз) у больных СД 2 ассоциировано с супрессией протективной
функции В-системы иммунитета, вызванной секрецией неполных
низкоавидных антител, и протекает на фоне гиперактивации
процессов пролиферации и дифференциации клонов В-лимфоцитов в
плазматические клетки. При этом степень супрессии адаптивного
иммунитета взаимосвязана с метаболическими расстройствами,
прогрессированием
сахарного
диабета,
сопутствующими
заболеваниями и индивидуальными особенностями пациента.
Таким образом, полученные данные расширяют представление о
роли иммунной системы в патогенезе СД 2 и открывают новые
возможности для разработки стратегии персонализированной
терапии и оценки ее эффективности на основе определения
напряженности адаптивного иммунитета.
ИССЛЕДОВАНИЕ ЧАСТОТНО-ВРЕМЕННЫХ ПРИЗНАКОВ
ЭЛЕКТРОЭНЦЕФАЛОГРАММ В РАННЕЙ СТАДИИ БОЛЕЗНИ
ПАРКИНСОНА И АПРОБИРОВАНИЕ МЕТОДОВ ИХ
ВЫДЕЛЕНИЯ В КЛИНИЧЕСКОЙ ПРАКТИКЕ
Ю.В. Обухов1), А.В. Габова2), А.В. Карабанов3), М.С. Королев1),
Г.Д. Кузнецова2), К.Ю. Обухов4), О.С. Сушкова1)
1)
2)
Институт радиотехники и электроники им. В.А.Котельникова РАН
Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН
3)
Научный центр неврологии РАМН
4)
Московский физико-технический институт (государственный
университет)
Целью проекта являлись теоретические и экспериментальные
исследования динамики электрической активности мозга при
болезни Паркинсона (БП) в ранних стадиях, направленные на поиск
признаков ранней стадии БП.
В процессе выполнения проекта были проведены 19-канальные
электроэнцефалографические (ЭЭГ) обследования при первичном
приеме более 60 не леченных пациентов с БП в ранних стадиях (1-й и
2-й стадий по шкале Хен-Яра). Дополнительно проведены
одновременные измерения ЭЭГ электромиограмм (ЭМГ) и
механического тремора конечностей у более 30 не леченных
пациентов на 1-й стадии БП.
Разработан новый метод и программное обеспечение анализа
частотно-временной динамики фоновой электрической активности
мозга [1], с помощью которого обнаружены, по меньшей мере, три
основных признака БП в ранней стадии: 1) межполушарная
асимметрия частотно-временных характеристик ЭЭГ в теменных
отведениях (С3, С4); 2) возникновение ритма ЭЭГ в этих отведениях
в частотном диапазоне 4–6 Гц и его связанность с ЭМГ и
механическим
тремором
конечностей;
3)
дезорганизация
доминирующего ритма, соответствующая общим представлениям о
дезорганизации различных систем при БП [2, 3]. Получены
количественные оценки дезорганизации доминирующего ритма в
теменных отведениях, которые позволяют различать группы
практически здоровых людей от пациентов с БП на 1-й стадии и
пациентов на 1-й стадии от пациентов на 2-й стадии.
Разработанный метод и программное обеспечение используются
в ИВНД и НФ РАН, НЦ неврологии РАМН. Проведено опытное
апробирование
применения
разработанного
программного
обеспечения анализа ЭЭГ в ГАУЗ "Госпиталь ветеранов войн"
Казани, ГАУЗ ""Базарно-Матакская центральная больница
Алькеевского муниципального района" Республики Татарстан,
«Центре по поддержке больных паркинсонизмом и другими
экстрапирамидными
инвалидизирующими
заболеваниями»
Республики Башкортостан.
Литература
1.
Обухов Ю.В., Королев М.С., Габова А.В., Кузнецова Г.Д.,
Угрюмов М.В. Способ ранней электроэнцефалографической
диагностики болезни Паркинсона – Патент РФ № 2484766 от
20.06.2013.
2.
Obukhov Yu.V., Korolev M.S., Obukhov K.Yu., Sushkova
O.S., Nigmatullina R.R., Zaljalova Z.A., Gabova A.V., Kuznetsova G.D.,
Ugrumov M.V. Time-frequency spontaneous EEG featuresof early stage
Parkinson's disease, 11th International Conference on Pattern Recognition
and Image Analysis: New Information Technologies (PRIA-11-2013).
Samara, September 23-28, 2013. Conference Proceedings (Vol. I-II),
Volume I, Samara: IPSI RAS, 2013. pp. 50-53.
3.
Obukhov Yu.V., Korolev M.S., Obukhov K.Yu., Sushkova
O.S., Nigmatullina R.R., Zaljalova Z.A., Karabanov A.V., Gabova A.V.,
Kuznetsova G.D., Ugrumov M.V.. SOME EEG FEATURES IN EARLYSTAGE PARKINSON'S DISEASE PATIENTS. XX World Congress on
Parkinson’s Disease and Related Disorders, Geneva, Switzerland, 8-11
December, 2013 (to be published).
ИССЛЕДОВАНИЕ МОЛЕКУЛЯРНЫХ МЕХАНИЗМОВ СТАРЕНИЯ
И ДЕГЕНЕРАТИВНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ СЕТЧАТКИ
В ИНТЕРЕСАХ ОФТАЛЬМОЛОГИИ И ГИГИЕНЫ ЗРЕНИЯ
М.А. Островский1), Т.Б. Фельдман1), А.Е. Донцов1), П.П. Зак1),
М.А. Яковлева1), Н.Л. Сакина1), Н.Н. Трофимова1), С.А. Борзенок2),
П.М. Арбуханова2)
1)
ФГБУН Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН,
Москва
2)
МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С.Н.Федорова»
Актуальными проблемами офтальмологии и гигиены зрения
являются совершенствование методов неинвазивной диагностики и
разработка методов объективной оценки опасности фотоповреждения, в первую очередь светодиодными источниками
освещения.
Что касается неинвазивного метода аутофлуоресценции глазного
дна, показано, что основной бисретиноид липофусциновых гранул
(ЛГ) А2Е не является основным флуорофором в хлороформном
экстракте, полученном из клеток ретинального пигментного
эпителия (РПЭ). Предполагается, что и в ситуации in vivo А2Е не
является доминирующим флуорофором, определяющим картину
аутофлуоресценции глазного дна [1]. При этом спектральнолюминесцентные характеристики ЛГ определяются, главным
образом, именно природой бисретиноидных флуорофоров, и в
гораздо меньшей степени модификацией белков и липидов
(гликирование и липоксидирование) [2].
Показано, что экранирующие пигменты глаза – оксикаротиноиды
сетчатки и меланосомы РПЭ эффективно защищают их от опасности
повреждения. Создан новый препарат гетероциклического ряда
ОКСИБИОЛ, обладающий выраженными антиоксидантными и
антигликирующими свойствами, превосходящими известный
препарат МЕКСИДОЛ [3].
Проведено моделирование дегенеративных заболеваний сетчатки
на экспериментальной модели японского перепела C. japonica.
Показано, что синий свет вызывает в субклеточных структурах
(РПЭ) изменения, характерные для «старческого» возраста.
Получены предварительные данные о зависимости степени
повреждения РПЭ от спектрального состава света: белое освещение
(400–650 нм), синее (440–470 нм) и желтое (500–650 нм) [4-6].
Литература
[1] T. Feldman, M. Yakovleva, P. Arbukhanova, S. Borzenok, A.
Kononikhin, I. Popov, E. Nikolaev, M. Ostrovsky."Spectral properties and
composition of human lipofuscin granule fluorophores with regard to the
age and pathology" (подготовлено к печати).
[2]. А.Е. Донцов, Н.Л. Сакина, М.А. Островский. Сравнительный
анализ липофусцин-подобного материала, полученного из наружных
сегментов фоторецепторов, модифицированных в реакциях
гликирования и липоксидирования. Биохимия (в печати).
[3] Патент на изобретение № 2458714, 2012: Донцов А.Е., Сакина
Н.Л., Коромыслова А.Д., Кузнецов Ю.В., Островский М.А.
«Средство, обладающее антиоксидантным, фотопротекторным и
геропротекторным действием, и способ его получения».
[4] Зак П.П., Зыкова А.В., Трофимова Н.Н., Островский
М.А. Японский перепел Coturnix japonica как модель ускоренного
старения сетчатки глаза человека. Сообщение 1. Зависимость
накопления липофусцина в клетках ретинального пигментного
эпителия от уровня содержания ретинальных оксикаротиноидов
// Офтальмохирургия. 2013. № 1. С.9-12.
[5] Яковлева М.А., Зыкова А.В., Арбуханова П.М., Трофимова
Н.Н., Борзенок С.А., Островский М.А., Зак П.П. Японский перепел
Coturnix japonica как модель ускоренного старения сетчатки глаза
человека. Сообщение 2. Сравнительный анализ содержания
ретиноидов в клетках старческого ретинального пигментного
эпителия глаза японского перепела и человека. Офтальмохирургия.
2013. № 2. С. 47-51.
[6] Сережникова Н.Б., Зак П.П., Погодина Л.С., Трофимова Н.Н.,
Липина Т.В., Островский М.А. Субклеточные маркеры старения
ретинального пигментного эпителия японского перепела Coturnix
japonica // Вестник МГУ, 2013, сер. 16, № 3, С. 12-14.
АНАЛИТИЧЕСКИЙ ПОДХОД К НЕИНВАЗИВНОМУ ИЗУЧЕНИЮ
ИНТЕГРАТИВНОЙ АКТИВНОСТИ ЦНС, ФОРМИРУЕМОЙ КАК
МОТОРНЫЙ ВЫХОД ПРИ УПРАВЛЕНИИ ИЗОМЕТРИЧЕСКИМ
УСИЛИЕМ, В НОРМЕ И ПРИ ЦЕНТРАЛЬНЫХ ПАТОЛОГИЯХ
ДВИЖЕНИЯ (ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ ДИАГНОСТИКА)
С.П. Романов1) , З.А. Алексанян2), О.Е. Дик 1), А.Д. Ноздрачев1),
Л.В. Филиппова1)
ФГБУН Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН,
Санкт-Петербург
2)
ФГБУН Институт мозга человека им. Н.П. Бехтеревой РАН,
Санкт-Петербург
1)
С целью исследования дисфункции нейронных механизмов
управления
движениями
проведен
сравнительный
анализ
трудноразличимого по частоте тремора рук здоровых добровольцев и
пациентов с болезнью Паркинсона. Тремор возникал в процессе
решения двигательной задачи, которая заключалась в управлении
изометрическим усилием мышц при слежении за меткой на экране
монитора. Тензочувствительные датчики преобразовывали силу
давления руки в электрический сигнал. Жесткость платформ
обеспечивала регистрацию усилия в изометрическом режиме.
Регистрируемая траектория изометрического усилия (временной ряд)
содержала медленный тренд и быструю непроизвольную компоненту
(тремор), которая существенно отличается у здорового и больного
человека с синдромом паркинсонизма. В спектрах мощности
пациентов с болезнью Паркинсона наблюдается значительное
возрастание амплитуды на частотах от 3 до 6 Гц, что обусловлено
синхронизацией импульсов в ядрах таламуса и базальных ганглиев,
от которых нисходящие команды опосредованно поступают к
мышцам. Однако при ригидно-акинетической форме паркинсонизма
иногда невозможно достоверно отличить спектр мощности
физиологического тремора от патологического.
Для анализа изменений, происходящих в системе управления
движениями, использовался метод разложения временных рядов на
главные компоненты и алгоритм многоуровнего вейвлет разложения
ряда и последующего его восстановления с построением и анализом
вейвлетных спектров. Это позволило выявить особенности сигнала
на разных частотах. Установлено, что паттерны распределения
главных компонент при нейромоторных патологических состояниях
значительно отличаются от паттернов здоровых добровольцев.
Нарушается симметричность распределения огибающих главных
компонент для левой и правой рук, а также отмечается слияние
главных компонент, характеризующее вовлечение двух структур в
синхронную активность. Наибольшее отличие наблюдается у
пациентов с диагнозом болезнь Паркинсона, у которых изменяются
частотные диапазоны и значения максимумов главных компонент
при увеличении усилия. Показано, что максимумы главных
компонент, усредненных по группе здоровых добровольцев, хорошо
совпадают, что свидетельствует о высокой стабильности
электрической активности, поддерживаемой на разных уровнях
моторной системы. С уменьшением усилия максимумы каждой
компоненты смещаются в область более низких частот со снижением
их амплитуды, что означает уменьшение вклада каждой из частот.
После приема антипаркинсонических препаратов происходит
незначительная нормализация активности в моторной системе.
Вейвлетный анализ выявил, что максимумы энергии вейвлетного
спектра здорового человека и больного паркинсонизмом различаются в 10–60 раз и сдвигаются для патологического тремора в область
дельта- и тета-диапазонов. Прием больными антипаркинсонических
препаратов приводит к уменьшению энергии спектра до значений,
соответствующих
здоровым
добровольцам.
Рассмотренные
характеристики позволяют достоверно различать физиологический и
патологический тремор и могут быть полезны для диагностики
функционального состояния двигательной системы человека.
МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ БОЛЕЗНИ
ПАРКИНСОНА И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПРЯМОЙ
ДИАГНОСТИКИ ЗАБОЛЕВАНИЯ
П.А. Сломинский, М.И. Шадрина, Е.В. Филатова, А.Х. Алиева
ФГБУН 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
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 продолжен ранее начатый анализ уровня 11 микро-РНК в
периферической крови у пациентов с болезнью Паркинсона,
пациентов с другими заболеваниями нервной системы (хронические
нарушения мозгового кровообращения, болезнь ВильсонаКоновалова, спиномозжечковые атаксии) и здоровых добровольцев и
показано, что только у пациентов с болезнью Паркинсона
наблюдается достоверное повышение уровня микроРНК miR-9#.
Повышение уровня других микро РНК (miR-7, miR-9, miR-433)
наблюдалось и при болезни Паркинсона, и при других
неврологических заболеваниях.
С целью поиска новых потенциальных РНК маркеров болезни
Паркинсона продолжена работа по полногеномному анализу
транскриптома черной субстанции и стриатума мозга мышей с
токсической МРТР моделью досимптоматической стадии болезни
Паркинсона, разработанной М.В. Угрюмовым и др., и показано, что
при этой модели заболевания наблюдается выраженное изменение
экспрессии генов, белковые продукты которых принимают участие в
процессах экзоцитоза и эндоцитоаз. Наиболее заметные изменения
экспрессии как в черной субстанции, так и в стриатуме на
досимптомной
и
ранней
симптомной
стадиях
развития
патологического процесса выявлены у гена эпсина 2, одного из
участвующих в процессах клатрин-ассоциированного эндоцитоза
белков. Полнотранскриптомный анализ проведен также в
лимфоцитах периферической крови пациентов на первой стадии
болезни Паркинсона и неврологически здоровых лиц того же пола и
возраста и сформирована панель генов, уровень экспрессии которых
отличается более чем в 2 раза. Полученные результаты по
дифференциальной экспрессии генов сопоставлены с данными,
полученными при моделировании болезни Паркинсона на грызунах.
С целью дальнейшего поиска новых кандидатных генов болезни
Паркинсона проведен анализ спектра мутаций в известных генах
семейной формы заболевания у пациентов из семей с аутосомнодоминантным наследованием заболевания, и патологически
значимые мутации были обнаружены у 7 из 70 обследованных
пациентов (у 3 пациентов с мутациями в гене PARK2, 3 пациентов с
мутациями в гене LRRK2 и 1 пациента с мутацией в гене PINK1).
Пациенты без идентифицированных мутаций будут в дальнейшем
использованы для поиска новых патогенетически значимых генов и
мутаций путем проведения полноэкзомного секвенирования.
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, О.Ю. Хаердинова, Е.А. Лущекина,
В.С. Лущекин
ФГБУН Институт высшей нервной деятельности
и нейрофизиологии РАН, Москва
Проводилось исследование целостности функционирования
«зеркальных» клеток при шизофрении и аутизме. Зеркальными
называются нейроны, которые реагируют сходным образом при
выполнении собственных движений и при наблюдении за
движениями другого человека. Нарушения работы системы
зеркальных клеток проявляются на ЭЭГ в изменении мю-ритма.
Работа системы зеркальных нейронов не только принимает участие в
восприятии движений, но также играет важную роль в когнитивных
процессах высшего порядка, такие как имитация, эмпатия, языковые
и социальные навыки, которые нарушены у лиц с расстройствами и
шизофренического, и аутистического круга.
В 2013 году мы исследовали общие черты и различия характера
изменений μ-ритма при представлении или наблюдении за
движением у больных ранним детским аутизмом (РДА) и взрослых
больных шизофренией с первым приступом заболевания. С помощью
созданного нами метода и зарегистрированной программы
(Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ
№ 2012618160 «Пространственно-спектральное выделение μ-ритма
электроэнцефалограммы человека». Авторы: Новотоцкий-Власов
В.Ю., Гарах Ж.В., Зайцева Ю.С., Гурович И.Я., Стрелец В.Б.) мюритм из комплекса с альфа-ритмом выделялся у 90 % испытуемых.
Впервые проведен анализ соотношения спектральной мощности
μ-ритма ЭЭГ в покое и при воображении движения у больных
шизофренией (126 человек) по сравнению со здоровыми испытуемыми
(100 человек). Исследование проводили для проекций сенсомоторной
зоны – в областях C3, C4 и Cz. Показано, что у здоровых испытуемых
мощность μ-ритма ЭЭГ во всех функциональных пробах больше в
левом полушарии (p<0.05), тогда как у больных шизофренией
межполушарной асимметрии этого показателя не обнаружено.
Спектральная мощность μ-ритма была больше у больных шизофренией,
чем у контрольной группы испытуемых и в фоне, и при представлении
движения преимущественно в правом полушарии (p<0.0001 для
отведения С4, p<0.01 для отведения Сz). Кроме того, при шизофрении
показатель подавления мю-ритма при представлении в уме движения
был меньше, чем в норме (p<0.05 для С3 и Сz). Такие характеристики μ-
ритма не зависели от преобладания негативных или позитивных
симптомов при шизофрении.
У детей 5-7 лет, страдающих расстройствами аутистического
спектра (8 человек), и у здоровых детей того же возраста (25 человек)
исследовали спектральную мощность мю-ритма ЭЭГ. Исследования
проводили в состоянии покоя с закрытыми и открытыми глазами,
при выполнении собственного движения, при наблюдении за
выполнением движения другим человеком и при воображаемом
движении. У здоровых детей в состоянии покоя с закрытыми глазами
максимальная выраженность мю-ритма отмечалась в лобных, лобновисочных и центральных областях левого полушария, а у больных с
аутизмом – в лобных и центральных областях правого полушария,
причём как это имело место и для альфа-ритма в затылочных
областях. Абсолютные значения мощности мю-ритма при аутизме в
два раза больше, чем в норме.
Таким образом, в работе 2013 года показано отсутствие целостности
функционирования системы «зеркальных» клеток у обеих групп
больных (шизофрения и аутизм), что проявлялось в нарушениях
межполушарной асимметрии и больших показателях мощности μ-ритма
ЭЭГ, чем у здоровых испытуемых. Подтверждено наше предположение
о снижении подавления μ-ритма при представлении движения у
больных шизофренией по сравнению со здоровыми испытуемыми.
ПОИСК ГЕНЕТИЧЕСКИХ МАРКЕРОВ РИСКА РАЗВИТИЯ
БОЛЕЗНИ ПАРКИНСОНА И ЭФФЕКТИВНОСТИ ЛЕЧЕНИЯ
ПАРАНОИДНОЙ ШИЗОФРЕНИИ
Э.К. Хуснутдинова, И.М. Хидиятова, А.Э. Гареева,
Г.Н. Ахмадеева
ФГБУН Институт биохимии и генетики Уфимского научного центра
РАН, Уфа
Продолжено исследование по репликации результатов
полногеномных анализов ассоциаций (GWAs) с болезнью
Паркинсона (БП) в трех этнических группах населения Республики
Башкортостан (РБ), проводимое на основе коллекции ДНК 550
больных (русских – 215, татар – 243, башкир – 90) и 622
контрольных индивидов (русских – 190, татар – 338, башкир – 94).
Проведен анализ полиморфных локусов rs653219 гена SNCA,
rs1981997 гена MAPT, rs12373139 гена SPPL2C, входящего в
хромосомный регион гена MAPT (17q21.31), rs1491942 и rs1907632
гена LRRK2. Распределение частот генотипов данных полиморфных
локусов во всех этнических группах соответствовало равновесию
Харди-Вайнберга. По распределению частот генотипов и аллелей
некоторых из исследованных локусов выявлены межэтнические
различия. Результаты GWAs по ассоциациям полиморфных
вариантов исследованных генов с БП были подтверждены для
этнической группы татар. Установлено, что для татар маркерами
риска развития БП являются генотип С/Т (p=0,002; OR=1,73; CI =
1,21 – 2,46) и аллель Т (p=0,04; OR=1,4; CI = 1,01 – 1,8) локуса
rs653219 гена SNCA; генотип G/G (p=0,001; OR=1,84; CI = 1,16 –
2,92) и аллель G (p=0,01; OR=1,72; CI = 1,11 – 2,65) полиморфного
локуса rs1981997 гена MAPT; генотип G/G (p=0,02; OR=1,7; CI =
1,09 – 2,64) и аллель G (p=0,04; OR=1,53; CI = 1,02 – 2,3) локуса
rs12373139 гена SPPL2C. Полученные результаты вносят вклад в
исследование роли генов-кандидатов предрасположенности к
болезни Паркинсона в этиопатогенез данного заболевания у
индивидов из Волго-Уральского региона, позволяют разрабатывать
подходы ее ранней ДНК-диагностики с учетом этнической
принадлежности.
В результате фармакогенетического исследования по изучению
роли полиморфных участков генов SNAP-25 (rs3746544, rs1051312),
ANK3 (rs10761482, rs10994359), CACNA1C (rs1006737, rs4765905),
ITIH4 (rs2239547), PRSS16 (rs6913660, rs6932590), SLC118A1
(rs28914832) в формировании ответа на типичные нейролептики и
развитии побочных эффектов, вызванных этими препаратами, у
больных с первым эпизодом шизофрении были выявлены
генетические
маркеры
риска
развития
нейролептического
паркинсонизма: генотип rs2239547*C/C гена ITIH4 у татар;
генетические маркеры эффективности типичных нейролептиков в
отношении негативной симптоматики: генотип rs4765905*G/G гена
CACNA1C (p=0,005) у татар; генетические маркеры низкой
эффективности
типичных
нейролептиков
в
отношении
общепсихопатологической симптоматики: генотип rs28914832*A/A
гена SLC118A1(p=0,013) у русских.
В ходе исследования генетических маркеров эффективности
галоперидола по полиморфным локусам генов ANK3 (rs10761482,
rs10994359), SNAP-25 (rs3746544, rs1051312), PRSS16 (rs6913660,
rs6932590) у русских и татар не обнаружено. Результаты настоящего
исследования являются предварительными, требуется дальнейшее
изучение данных полиморфных вариантов после увеличения
численности выборки больных.
Выявленные в результате данного исследования генетические
маркеры ответа на нейролептики дадут возможность повысить
эффективность и безопасность применения нейролептиков. Кроме
того, результаты работы будут способствовать улучшению
понимания механизмов действия нейролептиков и созданию новых
препаратов. Результаты могут быть использованы для разработки
ДНК тест-систем определения эффективности нейролептиков и
риска развития побочных эффектов при их приеме, что поможет
врачам-психиатрам индивидуально подбирать препарат и определять
пациентов с риском развития побочных эффектов при приеме
нейролептиков.
I.4. Доклиническая разработка новых технологий лечения
заболеваний мозга
РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ РАДИОТЕРАПИИ
НОВООБРАЗОВАНИЙ МОЗГА СЛОЖНЫХ ЛОКАЛИЗАЦИЙ
С.В. Акулиничев, В.Н. Асеев, В.Н. Васильев, Ю.К. Гаврилов,
М.И. Грачев, Д.А. Коконцев, Д.Б. Лазебник, И.А. Яковлев
ФГБУН Институт ядерных исследований РАН (ИЯИ РАН), Москва –
Троицк
Исследовательский радиологический комплекс ИЯИ РАН в Троицке является на сегодня единственным научно-исследовательским и
медицинским учреждением России, где можно проводить сочетанное
облучение злокачественных новообразований, используя в одной и
той же лаборатории ускорители протонов и электронов.
В 2013 году была продолжена научная работа по развитию
технологии протонной терапии и сочетанной дистанционной терапии
новообразований мозга и получены следующие основные
результаты.
 Получены и исследованы распределения интенсивности дозы
облучения терапевтического пучка протонов в реалистичном
гетерогенном фантоме головы человека. Проведенные измерения
показали наилучшее в России качество пучка протонов,
определяемое однородностью выделенной в очаге дозы. Измеренные
дозовые распределения в фантоме головы показали их соответствие
терапевтическим требованиям.
 Завершена разработка нового программного кода МонтеКарло ‘TRACK’ для расчета протонных дозовых распределений в
тканях головы с учетом оптики магнитного канала.
 Продолжены работы по развитию технологии лучевой
терапии на конвенциальных установках ИЯИ РАН (ускоритель
электронов СЛ-75 и рентгенотерапевтическая установка). С участием
больницы РАН получили высокотехнологичное лучевое лечение 60
человек, из них 20 на ускорителе электронов с использованием
инновационных разработок сотрудников ИЯИ РАН: 3D –
планирование с использованием томографа, фиксация головы
пациента и т.д.
 Смонтировано и освоено новое сложное оборудование
медицинского назначения: электронный микроскоп Morgagni 268 для
исследований радиобиологической эффективности облучения и
рентгеновские радиографические системы для контроля положения
головы пациента при протонной лучевой терапии. Впервые в ИЯИ
РАН были исследованы культуры клеток на собственном
электронном микроскопе.
 По итогам научной работы в текущем году было сделано 4
доклада на международных конференциях, опубликовано или
подготовлено 3 журнальных статьи.
 По итогам работы за отчетный период Центр лучевой
терапии ИЯИ РАН был награжден Золотой медалью 14-го
Международного форума «Высокие технологии XXI века».
РАЗРАБОТКА ПОРИСТЫХ ПОЛИМЕРНЫХ МАТРИКСОВНОСИТЕЛЕЙ ДЛЯ НЕЙРОТРАНСПЛАНТАТОВ НА ОСНОВЕ
АУТОЛОГИЧНЫХ СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК БОЛЬНЫХ
С ПОВРЕЖДЕНИЕМ ЦЕНТРАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ
В.Н. Баграташвили, Е.Н. Антонов, В.К. Попов
ФГБУН Институт проблем лазерных и информационных технологий
РАН, Троицк – Москва
Одним из современных и активно разрабатываемых способов лечения различных терапевтически резистентных поражений центральной нервной системы является интракраниальная трансплантация различных видов аутологичных стволовых клеток (мезенхимальных, нейральных, индуцированных плюрипотентных). Здесь весьма эффективным является применение матриксов-носителей клеток с заданной архитектоникой и программируемой скоростью рассасывания. В проекте
разработаны три подхода к формированию биоактивных матриксовносителей, основанных на: 1) методе поверхностно-селективного
лазерного спекания (ПСЛС); 2) сверхкритических флюидных (СКФ)
технологиях; 3) двухфотонной трехмерной фотополимеризации.
1) Определены оптимальные условия формирования матриксовносителей методом ПСЛС в зависимости от следующих параметров:
размер частиц полимера, толщина слоя спекаемого порошка, режимы
спекания (мощность лазерного излучения, скорость сканирования
рабочего поля, количество повторов сканирования). Полученные
матриксы из полилактидов и полилактогликолидов имеют развитую
структуру взаимосвязанных пор характерным масштабом от 50 до 500
мкм.
2) Для создания полимерных матриксов с помощью СКФ
технологий использовано явление снижения температуры стеклования
Tg, пластификации, набухания и/или вспенивания полимеров при их
взаимодействии со сверхкритическим диоксидом углерода. В этих
условиях создается возможность формирования однородно наполненных различными добавками полимеров за счет механического
перемешивания исходных порошковых материалов. Найдены условия
СКФ обработки, позволяющие управлять пористостью полимерных
структур путем изменения условий их обработки в сверхкритическом
СО2, а применение индивидуальных пресс-форм позволило
изготавливать матрицы заданной формы. Полученные матриксы
характеризуются как пористые структуры, окруженные более плотной
оболочкой, возникающей вследствие быстрой диффузии молекул СО2
с поверхности в процессе сброса давления.
3) Разработан новый подход к созданию проводящих полимерных
трехмерных матричных структур для нейроимплантации, основанный
на комбинации методов 2-фотонной трехмерной фотополимеризации
и оксидативной полимеризации в двухкомпонентной среде, содержащей фоточувствительную матрицу и проводящий полимерный прекурсор. С использованием полиэтиленгликоль тиоксилат и 3,4-этилендиокситиофен получены микроструктуры с проводимостью до 0.04
S/cm.
Методом спектроскопии комбинационного рассеяния in vitro
изучена кинетика высвобождения модельного биоактивного
вещества (гентамицина) из биорезорбируемых полимерных
матриксов в раствор фосфатно-солевого буфера. Показано, что за
первый час пребывания исследованных образцов в буферном
растворе из них выходит до 25 %, а за первые двое суток до 40 %
инкапсулированного в матрицы гентамицина. На пятые сутки, после
выхода 50 % гентамицина, кинетика его последующего
высвобождения характеризуется практически линейным режимом
вплоть до 14 суток проведенных наблюдений c суммарным выходом
70 %. Получены лабораторные партии матриц-носителей для
нейротрансплантации и проведены первые успешные эксперименты
по адгезии нейронов на разработанных матиксах-носителях.
НАПРАВЛЕННОЕ КОНСТРУИРОВАНИЕ ИННОВАЦИОННЫХ
ПОЛИФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ПРЕПАРАТОВ –
НЕЙРОПРОТЕКТОРОВ, СПОСОБНЫХ БЛОКИРОВАТЬ
РАЗВИТИЕ ПРОТЕИНОПАТИЙ, ОБУСЛОВЛЕННЫХ
АГРЕГАЦИЕЙ В НЕРВНОЙ СИСТЕМЕ ПАТОЛОГИЧЕСКИХ
ФОРМ БЕЛКОВ И СЕЛЕКТИВНО ИНГИБИРОВАТЬ РАЗЛИЧНЫЕ
ФОРМЫ ХОЛИНЭСТЕРАЗ
С.О. Бачурин, А.Ю. Аксиненко, Г.Ф. Махаева, В.В. Григорьев,
В.Б. Соколов
ФГБУН Институт физиологически активных веществ РАН,
г. Черноголовка
В последние годы установлено, что патологическая агрегация
определенных белков в мозге является ключевой стадией развития
таких нейропатологий, как болезнь Альцгеймера, боковой
амиотрофический склероз, старческие деменции и т.п. Наряду с этим
важное значение в патогенезе БА и некоторых форм деменции
играют ферменты ацетил- (АХЭ) и бутирилхолинэстераза (БХЭ).
Задачей данного проекта, начатого в 2013 г., является создание
полифункциональных препаратов на основе оригинальных бинарных
структур, совмещающих в себе фармакофорые группы карболинов и
фенотиазина и сочетающие свойства ингибиторов патогенной
агрегации белков в мозге и ингибиторов холинэстераз.
В рамках работы первого года был разработан и осуществлен
синтез по разработанной авторами эксклюзивной методике двух
серий новых соединений – конъюгатов -карболинов и замещенных
фенотиазинов, представляющих оригинальные бифармакофорные
структуры. В качестве базовых фармакофоров использован гаммакарболиновый фрагмент молекулы «димебона», обладающего
способоностью блокировать агрегации ряда патогенных белков в
нервной системе и фенотазиновое ядро препарата «метиленовый
синий», являющегося блокатором агрегации TAU-белка и
обратимого ингибитора холинэстераз. Оба фармакофорных
фрагмента объединены 2-оксопропиленовым или 3-гидроксипропиленовым спейсерами.
Проведено сравнительное исследование способности вновь
синтезированных веществ ингибировать ферменты АХЭ и БХЭ.
Установлено, что все исследованные соединения очень слабо
ингибируют АХЭ и проявляют высокую активность в отношении
БХЭ (IC50 = 10-6 – 10-7 М). Детальное исследование механизма
ингибирования БХЭ показало, что фенотиазиновые производные
гамма-карболинов являются обратимыми ингибиторами смешанного
типа. Показано также, что данные соединения не ингибируют
структурно близкий фермент карбоксилэстеразу, т.е. не проявляют
кросс-селективность, приводящую к нежелательным лекарственным
взаимодействиям. Таким образом, синтезированные бинарные
соединения, проявляющие высокую ингибиторную активность и
селективность в отношении БХЭ, представляют несомненный
интерес для дальнейших исследований.
Установлено, что вновь синтезированные вещества являются
эффективными антагонистами 6-го подтипа серотониновых
рецепторов, участвующих в процессах консолидации памяти и
когнитивных функций.
Получены первые результаты о блокировании вновь
синтезированными веществами агрегации TAU-белка в мозге.
Результаты, полученные по проекту в рамках первого года, дают
основание для создания на базе оригинальных соединений нового
поколения
препаратов
для
лечения
и
предупреждения
нейродегенеративных заболеваний, связанных с патологической
агрегацией белков в мозге и гипофункцией холинэргической
нейротрансмиссии.
По результатам исследований в 2013 году поданы 2 заявки на
патенты Российской Федерации: «Заявка на изобретение №
2013130328» и «Заявка на изобретение № 2013130329».
Результаты, полученные по проекту, вошли в материалы 8
опубликованных статей.
НЕЙРОТРОПНЫЕ ПЕПТИДЫ, МОДИФИЦИРОВАННЫЕ
НЕЙРОЛИПИНАМИ
В.В. Безуглов1), Н.М. Грецкая1), М.Ю. Бобров1), М.Г. Акимов1),
И.В. Серков2), Л.А. Андреева3), 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)
Для успешного противодействия развитию нейродегенеративных
процессов, характеризующихся многофакторностью и системностью,
необходимы принципиально новые фармакологические средства,
которые способны оказывать воздействие одновременно на
несколько патологических механизмов. Нами сформулирована и
подтверждена
экспериментально
концепция
гибридных
мультифункциональных соединений, построенных на основе
эндогенных сигнальных молекул: биоактивных липидов, пептидов,
биогенных аминов и доноров оксида азота. В четырёх тестах,
моделирующих различные
механизмы нейродегенеративных
процессов (K+-депривация, оксидативный стресс, глутаматная
токсичность, гипоксия), были испытаны различные семейства
нейролипинов:
N-ацилэтаноламины,
2-ацилглицерины,
Nацилдофамины и N-ацилсеротонины. Только N-ацилдофамины
показали нейропротективную активность во всех четырёх тестах,
причём значимым элементом молекулы был остаток дофамина. Так,
при концентрации 10 мкМ защитный эффект в тесте глутаматной
токсичности (гранулярные нейроны мозжечка крысы) составил
43.3±4 и 68.4±4 для докозагексаеновой кислоты и её дофаминамида,
соответственно. Введение остатка тирамина (TA) также увеличивало
нейропротективную
активность
соединения
(глутаматная
токсичность, 100 % защита в присутствии 7 мкМ PGE2-TA, PGE2GABA – 20 %). Нейрозащитный эффект усиливается и при введении
донора оксида азота в виде органических нитратов. Так, в тесте
глутаматной токсичности присутствие 2 мкМ простамида или
нитропростамида обеспечивало защиту нейронов на 50±4 и 90±7 %,
соответственно. С помощью флуоресцентномеченного производного
анандамида продемонстрировано, что системы транспорта
анандамида могут быть использованы для доставки молекулярных
фрагментов внутрь клетки. Транспорт BODIPY-анандамида был
специфическим (чувствительным к присутствию стандартного
ингибитора транспорта анандамида AM-404), зависел от
температуры и имел количественные характеристики, близкие к
таковым тритиймеченного анандамида: для флуоресцентного
анандамида – КМ 4.5±0.9 мкМ, Vmax 20±1 амоль/(мин*клетка). Были
отобраны компоненты гибридной молекулы, определены способы
соединения молекулярных фрагментов, разработаны схемы синтеза.
Липидный компонент представлен этаноламидами полиеновых
жирных
кислот
(арахидоновой
–
анандамидом
или
докозагексаеновой) или простагландина E2 (простамида E2). В
качестве пептидного компонента на данном этапе был выбран
трипептид проглипрол, одним из возможных механизмов
нейрозащитного действия которого является воздействие на
экспрессию генов системы факторов роста и их рецепторов,
обеспечивающих функционирование клеток нервной ткани и
сосудов. Сочетание в одной молекуле проглипрола и анандамида
позволит обеспечить доставку трипептида в клетки, а присутствие
фрагментов донора оксида азота, дофамина или тирамина позволит
усилить нейрозащитное действие за счёт включения дополнительных
механизмов (например, антиоксидантного).
ЭНЕРГИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ В АКТИНОМИЦИННУКЛЕОТИДНЫХ КОМПЛЕКСАХ
Н.Л. Векшин, М.М. Хайретдинова
ФГБУН Институт биофизики клетки РАН, Пущино, Московская обл.
Актиномицины – эффективные цитостатические антибиотики,
применяемые при химиотерапевтическом лечении сарком, лимфом,
меланом и т.п. Актиномицин Д (АМД) – наиболее широко
используемый представитель семейства актиномицинов; он состоит
из феноксазонового хромофора и двух пептидо-лактонных колец.
Высокая цитостатическая и противоопухолевая активность АМД
связана с его действием на ДНК: после встраивания происходит
ингибирование РНК-полимеразной реакции, нарушение синтеза
белка и клеточного деления. Также, встраиваясь в ДНК, АМД
блокирует ядерные комплексы топоизомеразы I и II. Интеркаляция
АМД в кристаллы и сухие пленки ДНК происходит по стэкинговому
типу – между нуклеотидами двойной спирали, но в растворе ДНК
происходит нестэкинговое встраивание антибиотика (при его
физиологически малых концентрациях) в расплетенные участки.
АМД является амфифильным соединением, плохо проникающим
в
опухолевые
клетки.
Проникновение
требует
высоких
концентраций. Но при высоких концентрациях АМД становится
токсичным не только для опухолевых, но и нормальных клеток.
Одним из путей уменьшения токсичности АМД в отношении
нормальных клеток является снижение его концентрации, а также
адресная доставка к опухолевым клеткам. Попытки доставки АМД в
опухолевые клетки с помощью липосом, полипептидов, антител,
синтетических полимеров и поверхностно-активных веществ
оказались не очень удачными.
Для доставки антибиотиков к опухолевым клеткам используют
самые разные носители. Целью нашей работы являлось
спектрофотометрическое изучение взаимодействия АМД в
относительно небольшой (200 мкМ) концентрации с пуриновыми и
пиримидиновыми кластерами аденозина, гуанозина, кофеина и
никотинамида, а также с фрагментированной ДНК и с
фосфолипидными липосомами.
В данной работе с помощью высокочувствительной
спектрофотометрии
изучены
комплексы
природного
гетероциклического антибиотика АМД с его возможными
переносчиками: пуриновыми и пиримидиновыми нуклеотидами, а
также с фрагментированной ДНК и фосфолипидными липосомами.
Антибиотик не только сорбируется на поверхности пуриновых
кластеров, но и встраивается в них. Особенно хорошо он
встраивается в расплетённые участки ДНК. Встраивание
сопровождается длинноволновым сдвигом спектра поглощения. По
величине сдвига рассчитана энергия взаимодействия. В случае АМД
с кофеином и аденозином она составляет 2,4 и 2,7 ккал/моль, а с
гуанозином и с фрагментированной ДНК – заметно выше: 3,3 и 3,7
ккал/моль. Предполагается, что гуанозин, аденозин, кофеин и
фрагментированная
ДНК
могут
служить
переносчиками
антибиотика.
В нашей лаборатории созданы фармакосомы, содержащие
комплекс АМД со шпилечным олигонуклеотидом HP1 и кофеином.
На примере флуоресцирующего 7-амино-актиномицина Д, который
можно детектировать в микромолярных концентрациях, было
показано, что использование HP1 позволяет многократно снизить
концентрацию антибиотика, но при этом усилить противоопухолевое
действие. Этот эффект достигается в результате внедрения
гетероцикла антибиотика в шпильку HP1, что облегчает транспорт
антибиотика через мембраны опухолевых клеток. На асцитной
карциноме Эрлиха наблюдалось усиление (по сравнению со
свободным АМД) проникновения АМД в комплексе с HP1 внутрь
клеток. Шпилька HP1 не препятствует перераспределению
антибиотика на ДНК.
РАЗРАБОТКА НОВОЙ ТЕХНОЛОГИИ РЕАБИЛИТАЦИИ
ВЕРТЕБРО-СПИНАЛЬНОЙ ПАТОЛОГИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
НЕИНВАЗИВНОЙ СТИМУЛЯЦИИ СПИННОГО МОЗГА
И МЕХАНОТЕРАПИИ
Ю.П. Герасименко1), Т.Р. Мошонкина1), Н.А. Щербакова 1),
Е.Ю. Шапкова2)
1)
ФГБУН Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН, СанктПетербург
2)
Институт Фтизиопульмонологии МЗ РФ, Санкт-Петербург
Травматическая болезнь спинного мозга – комплекс структурнофункциональных изменений центральной и периферической нервной
системы, приводящий к частичной или полной обездвиженности,
возникает при механической травме спинного мозга или при
некоторых инфекционныех заболеваниях (миелит, эпидурит,
туберкулез
позвоночника).
Для
разработки
эффективной
медицинской технологии нейрореабилитации спинальных больных
актуальной задачей является поиск новых способов воздействия на
нейронные локомоторные спинальные сети, называемые генератором
шагательных движенй (ГШД), с целью их реанимации и вовлечения
в процесс восстановления двигательных функций. Применяемый в
клинической практике способ эпидуральной стимуляции спинного
мозга для активации ГШД является инвазивным и имеет множество
ограничений, связанных с оперативным вмешательством для
имплантации электродов на дорсальную поверхность спинного мозга
и последующим специфическим медицинским обслуживанием.
Недавно нами был предложен новый неинвазивный способ
активации ГШД с помощью чрескожной электрической стимуляции
(ЧЭС) спинного мозга (патент RU 2 471 518 C2). Мы впервые
показали, что ЧЭС определенных структур спинного мозга может
вызывать непроизвольные шагательные движения у здоровых
испытуемых в условиях внешней поддержки ног. С целью
разработки новой медицинской технологии нейрореабилитации
двигательных функций с применением метода ЧЭС спинного мозга
проводились экспериментальные исследования на здоровых
испытуемых и были получены новые данные, свидетельствующие,
что одновременная мультисегментарная ЧЭС спинного мозга
позволяет эффективно активировать и регулировать работу ГШД и
обеспечивать
условия
для
эффективного
восстановления
постуральных и локомоторных функций. Апробация данного метода,
проведенная на базе Института фтизиопульмонологии МЗ РФ,
показала
положительный
эффект
его
использования
в
восстановлении постурального, локомоторного и произвольного
контроля у пациентов с полным моторным поражением спинного
мозга. Результаты исследований, полученые при использовании
мультисегментарной ЧЭС спинного мозга в сочетании с
механотерапией (проводилось от 5 до 15 процедур) при лечении 19
спинальных пациентов, выявили положительные эффекты
применения метода. Изучались двигательные реакции, вызванные
ЧЭС поясничного и пояснично-крестцового отделов спинного мозга
(стимуляция в областях позвонков T11 и L2, частота стимуляции – 30
Гц), поочередно и одновременно, а также эффекты сочетания ЧЭС
спинного мозга и механического воздействия, вызывающего
принудительные шагательные движения ног. У всех пациентов
выявлен положительный эффект, проявляющийся в разной степени у
разных пациентов, в связи с особенностями травмы спинного мозга и
общего состояния. Отмечалось увеличение средней силы в циклах
сгибания и разгибания, развиваемых ногами после проведенного
курса лечения, отчетливой выраженности рефлекторных ответов
мышц бедра и голени на электрическую стимуляцию спинного мозга.
Полученные первые результаты позволяют уверенно утверждать, что
новый неинвазивный способ мультисегментарной ЧЭС спинного
мозга в сочетании с механотерапией может быть эффективно
использован в реабилитационном лечении спинальной патологии.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЖИВОТНЫХ МОДЕЛЕЙ БОЛЕЗНИ
АЛЬЦГЕЙМЕРА ДЛЯ ПОНИМАНИЯ МОЛЕКУЛЯРНЫХ
МЕХАНИЗМОВ ЗАБОЛЕВАНИЯ И ПОИСКА ЭФФЕКТИВНЫХ
ТЕРАПЕВТИЧЕСКИХ АГЕНТОВ
М.Б. Евгеньев1, 2), Д.Г. Гарбуз2), С.А. Козин2), Н.В. Бобкова1),
М.М. Юринская1), М.Г. Винокуров1)
ФГБУН Институт биофизики клетки РАН, Пущино
ФГБУН Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта
РАН, Москва
1)
2)
В
основе
патогенеза
различных
нейродегенеративных
заболеваний, в том числе и болезни Альцгеймера (БА), лежит
повреждение нервных клеток. Одним из важных факторов,
вызывающих повреждение нейронов, считают активные формы
кислорода (АФК), продуцируемые активированными клетками
микроглии. Другим повреждающим фактором является β-амилоид –
основной белковый компонент бляшек при БА. Известно, что βамилоидный пептид при БА вызывает гибель нейронов, активируя в
них апоптоз. Одним из форм АФК является пероксид водорода
(Н2О2), вызывающий апоптоз в различных типах клеток. Ранее нами
было показано, что экзогенный человеческий БТШ70 снижает
продукцию АФК в различных фагоцитах, индуцированную
эндотоксинами. Исходя их этого, мы предположили, что БТШ70
окажет влияние на апоптоз клеток нейробластомы при действии
Н2О2. Исследовали влияние БТШ70 на апоптоз клеток
нейробластомы человека SK-N-SH, индуцированный Н2О2 и
патогенным iso β-амилоидом (1-42), который содержит в положении
7 изомеризованный остаток аспарагиновой кислоты. В экспериментальные пробы добавляли рекомбинантный БТШ70 человека,
инкубировали в течение 1 часа при +37 °С, затем в пробы добавляли
100 мкМ Н2О2 и культивировали 24 часа в СО2 инкубаторе при +37
°С. Воздействие пероксида водорода в диапазоне концентраций от 25
до 100 мкМ приводило к дозозависимому росту уровня апоптоза в
клетках SK-N-SH. Предварительное добавление БТШ70 приводило к
достоверному снижению гибели нейронов SK-N-SH. Исследование
действия патогенного пептида isoAβ (1-42) в диапазоне концентраций (0,1-1 мкМ) показало, что он вызывает апоптоз, а при более
высоких концентрациях (5-10 мкМ) – некроз клеток нейробластомы.
Предварительное инкубирование клеток нейробластомы с БТШ70 в
течение 2 часов [до добавления isoAβ (1-42)] значительно снижало
токсический эффект isoAβ. Полученные результаты показали, что
экзогенный человеческий БТШ70 эффективно защищает клетки
нейробластомы от повреждения, вызываемого патогенным пептидом
isoAβ (1-42) и пероксидом водорода.
Параллельно с работами на культурах клеток мы провели опыты
с использованием БТШ70 на линии трансгенныx мышей, известныx
под условным названием 5хFAD (тройнaя мутация APP и двойная
мутация пресенилина). У мышей этой линии, являющейся
общепринятой моделью БА, амилоидные бляшки регистрируются в
различных отделах головного мозга молодых животных начиная уже
с двухмесячного возраста. По мере накопления патогенных
включений прогрессируют признаки нарушения когнитивной
функции и поведения. Было установлено, что хроническое
интраназальное введение рекомбинантного 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.
Эти работы проводили с 3-месячными животными. В 2013 году мы
провели аналогичные опыты с 6-месячными животными, то есть
анализировали пролонгированный эффект субхронического введения
БТШ70, и эти опыты также подтвердили защитное действие
экзогенного БТШ70 на данной модели БА.
ИССЛЕДОВАНИЕ ФАРМАКОКИНЕТИКИ И
ФАРМАКОДИНАМИКИ НЕЙРОПРОТЕКТОРНОГО ПЕПТИДА
HLDF-6 С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РАВНОМЕРНО МЕЧЕННЫХ
ИЗОТОПАМИ ВОДОРОДА СОЕДИНЕНИЙ
Ю.А. Золотарев1), Г.И. Ковалёв2), А.К. Дадаян1),
Е.А. Кондрахин2), Е.В. Васильева2), В.М. Липкин3)
ФГБУН Институт молекулярной генетики РАН, Москва
ФГБУ «НИИ фармакологии имени В.В. Закусова» РАМН, Москва
3)
ФГБУН Институт биоорганической химии им. М.М. Шемякина и
Ю.А. Овчинникова РАН
1)
2)
Объектом данного исследования явилось исследование нового
химико-терапевтического препарата ноотропного и нейропротекторного действия на основе амидной формы пептида HLDF-6
(TGENHR-NH2). Шестичленный пептид HLDF-6 (TGENHR) и фактор
дифференцировки HLDF, фрагментом которого он является, были
открыты и изучены под руководством член-корр. РАН Липкина В.М.
в ИБХ РАН. Ранее было показано, что пептид HLDF-6 обладает
широким спектром ноотропной и нейропротективной активностей и
перспективен для создания нового фармакологического препарата
для профилактики и лечения инсульта и болезни Альцгеймера.
В проекте ФНМ разрабатывается новый подход в фармакокинетике пептидов, основанный на использовании равномерно меченных
тритием пептидов, для получения которых используется реакция
высокотемпературного твердофазного каталитического изотопного
обмена (ВТКИО), позволяющая получать изотопную продукцию,
превосходящую существующий мировой уровень. Задачей проекта
являлся анализ фармакокинетики и фармакодинамики пептидного
препарата TGENHR-NH2. Исследование выполнено с использованием меченных тритием пептидов TGENHR и TGENHR-NH2, полученных реакцией ВТКИО. Было показано, что пептид TGENHR-NH2
обладает высокой устойчивостью к действию пептидаз плазмы крови
крысы и ноотропной активностью, значительно превосходя по этим
параметрам незащищенную форму пептида. Для пептида TGENHRNH2 найдены основные пути биотрансформации и определены
образующиеся при этом долгоживущие пептиды, определены
концентрации этих пептидов в тканях и их вклад в ноотропную
активность препарата при субхроническом системном введении.
Показано, что образующийся при биотрасформации пептидный
фрагмент HR-NH2 характеризуются в несколько раз большим
периодом полураспада, чем исходный пептид TGENHR-NH2, и
обладает высокой ноотропной активностью.
В ходе выполнения проекта был исследованы механизм психо- и
нейротропного действия пептида TGENHR-NH2 и влияние этого пептида на нейромедиаторные системы мозга, контролирующие уровень
исследовательской активности и тревожности. С применением
реакции ВТКИО были получены высокомеченные селективные лиганды к рецепторам, и с их помощью был проведен анализ изменения
плотности глутаматных, никотиновых и серотониновых рецепторов в
префронтальной коре и гиппокампе мозга мышей инбредных линий
C57BL/6 и BALB/c радиолигандным анализом ex vivo. В условиях
когнитивного дефицита пониженная плотность NMDA-рецепторов в
гиппокампе и пониженный показатель эффективности исследовательского поведения мышей BALB/c в крестообразном лабиринте возрастали после субхронического системного введении пептида. Полученные данные позволяют сделать вывод о том, что механизм формирования специфической ноотропной активности пептида TGENHR-NH2
связан с воздействием на глутаматергическую рецепторную систему.
Таким образом, было показано, что пептид HLDF-6 в амидной форме
превосходит незащищенную форму пептида как по стабильности в
тканях, так и по уровню ноотропной активности и может служить
основой для создания высокоэффективной лекарственной формы.
РОЛЬ КОМПЛЕКСОВ МУТАНТНЫХ БЕЛКОВ
С ГЛИЦЕРАЛЬДЕГИД-3-ФОСФАТДЕГИДРОГЕНАЗОЙ
В ПАТОГЕНЕЗЕ СОЦИАЛЬНО ЗНАЧИМЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ
И РАЗРАБОТКА ФАРМАКОЛОГИЧЕСКИХ БЛОКАТОРОВ
КОМПЛЕКСОВ
Б.А. Маргулис, Е.Ю. Комарова, Д.А. Мешалкина,
Е.Р. Михайлова, А.Д. Никотина, В.Л. Лазарев, И.В. Гужова
ФГБУН Институт цитологии РАН, Санкт-Петербург
Патогенез многих нейродегенеративных заболеваний связан с
формированием внутри или вне клеток мозга агрегатов мутантных и
нормальных клеточных белков. Среди «нормальных» белков мы
выявили фермент глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназа (ГАФД),
молекулы которого по нашим данным формируют агрегаты с
мутантным хантингтином в моделях болезни Хантингтона (БХ) и с
супероксиддисмутазой 1 (мутация G93A, амиотрофный боковой
склероз, АБС) (Лазарев и др. Acta Naturae, 5: 83-92, 2013).
Комплексы мутантных белков с ГАФД, агрегаты этих комплексов, а
также сам фермент и его агрегаты могут выходить из клеток во
внеклеточное пространство и быть токсичными для другой части
клеточной популяции. Базируясь на подобных представлениях о
горизонтальном переносе нейродегенеративных заболеваний, мы
провели исследование отдельных этапов этого процесса. Для анализа
цитотоксических эффектов комплексов ГАФД с мутантным
хантингтином была проведена сборка таких структур на основе
очищенных ГАФД, трансглутаминазы и полиглутаминового
фрагмента хантингтина с повтором 58 Glu. С помощью методов
атомно-силовой микроскопии и динамического светорассеяния было
установлено, что размеры агрегатов полиглутаминового фрагмента58 при добавлении ГАФД и ТГ увеличиваются в десятки раз. Для
исследования цитотоксичности использовали отдельные белки и
агрегирующий комплекс целиком, полиглутамин-58-ГАФД-ТГ,
которые вносили в культуру клеток нейробластомы человека SK-NSH. По предварительным данным, сам полиглутаминовый фрагмент58 обладает низкой цитотоксической активностью, которая
возрастает, если клетки подвергают обработке комплексами с ГАФД.
Более того, введение самого фермента в культуру клеток
нейробластомы человека также приводит к гибели 20-25 %
клеточной популяции. Комментируя полученные данные, можно
предположить, что ГАФД способна играть основную роль в
формировании внеклеточных агрегатов на базе мутантного
хантингтина и в их цитотоксичности, то есть являться активным
переносчиком патологии БХ.
Для того, чтобы оценить вероятность аналогичной функции
фермента в патогенезе амилоидоза при БА, мы приготовили
комплексы бета-амилоид(1-42) – ГАФД в присутствии ТГ.
Предварительные данные, полученные с помощью атомно-силовой
микроскопии, показывают, что, как и в случае с полиглутамином-58,
амилоидный пептид способен формировать агрегаты, однако их
размеры увеличиваются в ходе реакции пептида с ГАФД,
катализируемой ТГ. Природа эффекта ТГ в данном случае не ясна, и
требуются дополнительные исследования, чтобы определить
механизмы сборки агрегатов амилоид-ГАФД. Однако тот факт, что
ГАФД многократно увеличивает агрегатную способность амилоида,
показан впервые и является подтверждением нашей концепции об
участии фермента в механизме патологий, связанных с агрегацией
мутантных белков. Результаты анализа токсичности бетаамилоида(1-42) и его же в комбинации с ГАФД, внесенных в
культуру клеток SK-N-SH, показали, что так же, как и в случае с
полиглутаминовым пептидом-58, инкубация клеток с одним бетаамилоидом (100мкМ) приводила к гибели 10-15 % клеточной
популяции. При добавлении ГАФД эта величина возрастала до 30-35
%, подтверждая значимость вклада фермента в утрату
жизнеспособности клеток-потенциальной мишени мигрирующих
комплексов патогенных белков. В настоящее время проводится
анализ эффектов соединений с высокой аффинностью к ГАФД на
токсичность рассматриваемых комплексов
РАЗРАБОТКА НОВОГО ПОДХОДА К ТЕРАПИИ БОЛЕЗНИ
АЛЬЦГЕЙМЕРА: АКТИВАЦИЯ ЭНДОКАННАБИНОИДНОЙ
СИСТЕМЫ
Е.А. Муганцева1), В.Ф. Кичигина1), Р.Я. Гордон2),
М.А. Тимченко 1), М.В. Молчанов 1), С.И. Паскевич 1), Л.В. Шубина 1)
1)
ФГБУН Институт теоретической и экспериментальной биофизики
РАН, Пущино
2)
ФГБУН Институт биофизики клетки РАН, Пущино
Физиологические, клеточные и молекулярные механизмы
болезни Альцгеймера во многом остаются неизвестными, несмотря
на интенсивные исследования ведущих лабораторий мира.
Классические
подходы
к
терапии
часто
оказываются
неэффективными; кроме того, многие применяемые лекарственные
препараты подавляют работу мозга в целом и постепенное
увеличение дозы приводит, в конечном итоге, к деградации
пациента.
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.
Метод ЯМР
(ядерно-магнитного
резонанса)
позволяет
детектировать изменения в СМЖ и тканях мозга, вызванные
нейротоксичными агентами, и является перспективным для
исследования нейродегенеративных заболеваний. Совместно с
лабораторией ЯМР спектроскопии нами была отработана методика
отбора и анализа образцов спинномозговой жидкости, крови и мочи,
а также гомогенатов гиппокампа и коры животных с помощью ЯМР
высокого разрешения. Нами этот метод был применен для оценки
влияний введенного бета-амилоидного пептида и активатора
эндоканнабиноидной системы 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.
Однако выяснилось, что DMSO, как рекомендуемый растворитель,
оказывает большое влияние на биохимию мозга. В дальнейшем
планируется продолжение изучения метаболитного профиля после
активации эндоканнабиноидной системы на модели бета-амилоидной
токсичности с использованием другого растворителя.
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.
Таким образом, активация внутренних защитных функций организма может предупредить развитие болезни Альцгеймера; исследование такой перспективы представляет значительный интерес.
ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАЩИТНЫХ ЭФФЕКТОВ НОВЫХ
ИНДУКТОРОВ ШАПЕРОНОВ НА МОДЕЛЯХ ДОКЛИНИЧЕСКОЙ
И КЛИНИЧЕСКОЙ СТАДИЙ БОЛЕЗНИ ПАРКИНСОНА
Ю.Ф. Пастухов1), И.В. Екимова1), К.В. Лапшина1),
Д.В. Плаксина1), С.Г. Полоник3), И.В. Гужова2)
ФГБУН Институт эволюционной физиологии и биохимии
им. И.М. Сеченова РАН, Санкт-Петербург
2)
ФГБУН Институт цитологии РАН, Санкт-Петербург
3)
ФГБУН Тихоокеанский институт биоорганической химии
ДВО РАН, Владивосток
1)
За всю историю болезни Паркинсона (БП) не известно ни одного
случая излечения, что связывается с поздней постановкой диагноза и
с традиционным лечением, которое не способно остановить процесс
нейродегенерации, поскольку направлено в основном на облегчение
симптомов, а не на устранение накопления белков с неправильной
укладкой, лежащего в основе патогенеза БП [Ugrumov et al., 2008,
2011; Пастухов и др., 2010а; Neef et al., 2011]. Снижение активности
убиквитин-протеасомной (УПС) и шаперонной клеточных систем,
препятствующих накоплению белков с неправильной укладкой,
рассматривается как ключевой молекулярный механизм развития
возрастных и нейродегенеративных заболеваний. На основе этого
представления впервые созданы модели БП у крыс Вистар путем
ослабления функции протеасомной системы: 1) доклинической
стадии БП, в которой сохраняются нейропротективные и
компенсаторные резервы нигростриатной системы и возможность их
активации, и 2) клинической стадии, для которой характерно
истощение этих резервов и приближение процесса нейродегенерации
к «точке невозврата» [Пастухов и др., 2010а, 2013]. Ранее мы
впервые
выявили
высокий
терапевтический
потенциал
индуцибельного белка теплового шока Heat Shock Protein 70 kDa
(Hsp70i) в моделях стресса, тревоги, нарушений сна, эпилепсии
[Ekimova et al., 2010; Пастухов и др., 2010б и др.], а также показали,
что в моделях БП выживают нейроны черной субстанции (ЧС) с
повышенным содержанием Hsp70i [Пастухов и др., 2011, 2013].
Именно шапероны системы Hsp70, как факторы первой линии
защиты при нарушении укладки белков, использованы при решении
задачи проекта в 2012 году – при поиске способов превентивного
лечения процесса дегенерации дофамин (ДА)-ергических нейронов
ЧС. Впервые найдено, что системное введение препарата U-133
(нового индуктора шаперонов Hsp70i и Hdj1) по совокупности
показателей предотвращает переход процесса нейродегенерации из
доклинической в клиническую стадию БП. Эти данные явились
обоснованием для задачи этапа 2013 года – исследования
терапевтических эффектов Hsp70i в модели начальной клинической
стадии БП, когда клетки мозга уже вступили на путь апоптоза
вследствие дисфункции протеасом. Нами избран экологически
валидный действию ксенобиотиков и более перспективный для
клинических испытаний интраназальный путь доставки в мозг
препарата рекомбинантного Hsp70i. Белок вводили крысам один раз
в неделю в течение 3 недель. Впервые показано, что Hsp70i
проникает в ДА-ергические нейроны ЧС, уменьшает в 2 раза потерю
ДА-ергических нейронов, препятствует проявлению признаков
моторной дисфункции и способствует сохранению компенсаторных
резервов ДА в нейронах. Для усиления эффекта мы впервые
применили системное введение U133 в сочетании с интраназальным
введением Hsp70i в модели начальной клинической стадии, но
неожиданно выявили менее выраженное ослабление моторной
дисфункции, нейродегенерации и снижения компенсаторных
резервов ДА в нейронах ЧС по сравнению с описанными выше
эффектами каждого из составляющих этой комбинации. Это может
быть связано с превышением физиологического уровня шаперонов в
мозге и угнетением работы систем, препятствующих накоплению
агрегатов белков. В перспективе планируется применение Hsp70i для
ослабления процесса нейродегенерации в той же модели, но в более
поздний период клинической стадии БП. Полученные данные могут
составить основу новой фармакологической стратегии остановки и
терапии процесса нейродегенерации и его последствий в
клинической стадии БП.
ПРЕВЕНТИВНАЯ ТЕРАПИЯ НЕЙРОИНФЕКЦИЙ: СОЗДАНИЕ
ПРОТИВОМЕНИНГОКОККОВОЙ ПОЛИВАКЦИНЫ
ПРИНЦИПИАЛЬНО НОВОГО ТИПА НА ОСНОВЕ IGA1
ПРОТЕАЗЫ
Л.Д. Румш1), А.П. Аллилуев2), Л.С. Жигис1), А.А. Зинченко1),
О.В. Котельникова1), О.В. Серова1)
ФГБУН Институт биоорганической химии им. академиков
М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН
2)
ГФБОУ ВПО Российский университет дружбы народов
(медицинский факультет)
1)
Данная работа является продолжением начатых ранее
исследований в рамках проекта по созданию поливакцины на основе
IgA1
протеазы
Neisseria
meningitidis
для
профилактики
менингококковой и других опасных инфекций, вызываемых N.
meningitidis различных серогрупп, а также иными патогенами (N.
gonorrhoeae, H. influenzae), вирулентность которых обусловлена IgA1
протеазой, являющейся одним из основных факторов патогенности
ряда социально опасных микробных инфекций, связанных с
секрецией этого фермента.
Идея использования IgA1 протеазы N. meningitidis в качестве
поливалентной вакцины против инфекций, вызываемых этими
микроорганизмами, основана на высокой гомологии IgA1 протеаз из
различных бактерий (N. meningitidis, N. gonorrhoeae, H. influenzae) и
способности нативной IgA1 протеазы N. meningitidis защищать
мышей от заражения высоковирулентными штаммами менингококков различных эпидемических серогрупп.
Ранее нами были получены образцы нативной IgA1 протеазы из
живой культуры N. meningitidis серогруппы А, а также
рекомбинантной IgA1 протеазы N. meningitidis серогруппы В (штамм
Н44/76) в активной и мутантной (ферментативно неактивной –
S267/A267) формах. Все полученные образцы IgA1 протеазы обладали
высокой иммуногенностью и протективной активностью в
отношении трех основных эпидемических серогрупп А, В и С. В
рамках данного проекта были наработаны необходимые для
исследований количества активной и мутантной IgA1 протеазы.
С целью уменьшения антигенной нагрузки на организм в
процессе
иммунизации
и
увеличения
растворимости
рекомбинантных форм IgA1 протеазы была осуществлена
химическая модификация фермента по ε-аминогруппам остатков
лизина с помощью ацилирующих агентов на основе метоксиполиэтиленгликоля (PEG) с молекулярными массами 2 и 10 kDa.
Проведено сравнительное изучение иммуногенных свойств
исходной IgA1 протеазы и полученных модифицированных
соединений по нарастанию специфических антител в сыворотке
крови иммунизированных мышей и протективной активности
полученных препаратов по уровню бактериемии у иммунизированных мышей после заражения менингококком серогруппы В.
Проведены исследования стабильности IgA1 протеазы при
хранении в замороженных растворах. Показано полное сохранение
ферментативной, иммуногенной и протективной активности
препаратов в течение 12 месяцев.
Охарактеризована безвредность IgA1 протеазы по влиянию на
формирование иммунитета к чужеродным антигенам инфекционного
и тканевого происхождения (Ви-антиген S. typhi и эритроциты
барана), а также по влиянию IgA1 протеазы на рост перевиваемой
опухоли (РШМ-5) на мышах линии BALB/C. Начаты исследования
по проверке протективной активности полученного препарата в
отношении чужеродных микробов на примере пневмококковой
инфекции.
КОМПЛЕКСНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОГРАФИЧЕСКИХ
И ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК, А ТАКЖЕ
ЭСТРАЛИНГВИСТИЧЕСКОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ РЕЧЕВОГО
СИГНАЛА У БОЛЬНЫХ РАЗЛИЧНЫМИ ВИДАМИ ДЕПРЕССИИ
Н.Н. Лебедева 1), Е.Д. Каримова 1), Е.А. Казимирова 2)
ФГБУН Институт высшей нервной деятельности
и нейрофизиологии РАН
2)
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
1)
По прогнозам ВОЗ, к 2020 году депрессия выйдет на первое
место в мире среди всех заболеваний, обогнав сегодняшних лидеров
– инфекционные и сердечно-сосудистые заболевания. Первый этап
лечения депрессий – грамотная диагностика, однако эта проблема
далеко не решена. Основным методом диагностики депрессий
является собеседование психотерапевта-консультанта и пациента. В
ряде случаев с целью диагностики состояния специалист прибегает к
использованию психологических тестовых методик. Использование
для диагностики объективных инструментальных методов является
актуальной задачей современной психиатрии.
На
базе
ГБУЗ
г.
Москвы
«Научно-практический
психоневрологический центр ДЗ г. Москвы» было обследовано 33
больных (19 женщин и 14 мужчин) – до и после лечения,
контрольную группу составили 12 человек. Регистрировали ЭЭГ (19
электродов, обработка методами спектрально-корреляционного
анализа и нелинейной динамики с нахождением глобальной
корреляционной размерности), ЭКГ (с обработкой методом
вариационной кардиометрии), исследовали психофизиологические
характеристики (простая и сложная зрительно-моторная реакция),
экстралингвистическую составляющую речевого сигнала (расчет
фрактальной и корреляционной размерностей), проводили
психологическое
тестирование
(личностная
и
реактивная
тревожность, тест САН).
ЭЭГ-обследование показало, что по сравнению с контрольной
группой у больных мощность основных ритмов была выше, чем у
здоровых (по критерию Уилкоксона, р< 0,05), особенно это касается
медленных ритмов (дельта и тета), для которых превышение
составляло 30-40 %. Значение доминантной частоты альфа-ритма у
больных достоверно ниже, чем у здоровых, пик альфа-активности
сдвигается в сторону тета-диапазона, кроме того, спектр мощности
альфа-ритма у больных зачастую характеризуется наличием двух или
трёх выраженных пиков, тогда как у контрольной группы в спектре
преобладает один пик альфа-активности. Пространственное
распределение альфа-ритма у больных было нарушено – в
контрольной группе альфа-активность локализирована в паритальноокципитальных областях, тогда как у больных альфа-активность
имеет более диффузный характер распространения по коре
головного мозга.
Анализ ЭКГ показал, что в группе больных по сравнению с
контролем частота сердечных сокращений была в среднем на 10 %
выше, а среднеквадратическое отклонение RR-интервалов на 15 %
ниже, индекс напряжения сердечно-сосудистой системы был в
среднем в 3 раза выше.
Психофизиологические показатели больных (среднее время
реакции, средне-квадратическое отклонение и максимальное время
реакции) до лечения были на 10-30 % хуже, чем в контрольной
группе, однако после лечения достоверно не отличались от данных
здоровых испытуемых.
Нелинейный анализ экстралингвистической составляющей
речевого сигнала показал, что в группе больных до лечения
показатель глобальной корреляционной размерности D2 ниже, а
межиндивидуальный разброс этого показателя (в смешанной группе
мужчин и женщин) гораздо меньше, чем в контрольной группе.
Однако после лечения проявляются гендерные различия (D2 у
женщин уменьшается, а у мужчин – увеличивается) и увеличивается
межиндивидуальный разброс, приближаясь к значениям группы
здоровых.
II. ПРОБЛЕМЫ ДИСФУНКЦИЙ ВИСЦЕРАЛЬНЫХ СИСТЕМ
ПОИСК БЕЛКОВЫХ МАРКЕРОВ КАК ОСНОВЫ
ИННОВАЦИОННЫХ ТЕСТ-СИСТЕМ ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ
АНТИТРОМБОТИЧЕСКОЙ ТЕРАПИИ ПРИ ОСТРЫХ
НАРУШЕНИЯХ МОЗГОВОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ
В.Т. Иванов1), М.Ю. Максимова2), E.K. Сепп2), В.Б. Ланцова2),
В.Г. Ионова2) , Е.Н. Ткач2), А.А. Игнатова1), 2), А.В. Феофанов1),
В.О. Шендер1), Р.Х. Зиганшин1)
ФГБУН Институт биоорганической химии им. академиков
М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН, Москва
2)
ФГБУ Научный центр неврологии РАМН, Москва
1)
Церебральный инсульт является одной из важнейших социальномедицинских проблем, т.к. характеризуется высокой летальностью в
острый период и развитием тяжелых форм неврологических осложнений. Летальность у больных с инсультами зависит от правильности
персонализированного выбора способа лечения и своевременности его
проведения в острый период. Выявление новых диагностических маркеров патогенеза инсульта в острый и постинсультный периоды,
разработка на их основе современных тест-систем и внедрение этих
систем в практику неврологических медицинских центров является
актуальной задачей, реализация которой требует объединения инновационных методов фундаментальной науки и опыта клиницистов –
неврологов в проведении современных клинических исследований.
Для реализации задач проекта разработана конструкция проточной
камеры, в которой можно изучать процессы активации тромбоцитов и
тромбообразования в режиме тока крови. Данная камера в комбинации
с методами конфокальной микроскопии будет использоваться для
разработки модели артериального тромбообразования в условиях,
приближенных к физиологическим. Применение новой модели
позволит использовать для целей диагностики помимо молекулярных
маркеров структурные (характеристичные особенности цитоскелета
тромбоцитов) и функциональные (склонность тромбоцитов к адгезии
и агрегации) маркеры.
Разработан
протокол
анализа
методом
конфокальной
микроскопии уровня и распределения актина и тубулина в
тромбоцитах с учетом характерных особенностей организации
цитоскелета в неактивированных и активированных тромбоцитах.
Проверена гипотеза об усилении экстернализации фосфатидилсерина на мембране эритроцитов при развитии инсульта. Анализ
крови восьми пациентов в постинсультном состоянии разной степени
тяжести показал, что доля фосфатидилсерин-положительных
эритроцитов в крови пациентов не превышает 0,1 % (p<0,05) и не
отличается от контрольной группы.
При исследовании крови больных с ишемическим инсультом
методом масс-спектроскопии идентифицированы два белка, уровень
которых достоверно выше, чем в контроле: гаптоглобин плазмы крови
и актин тромбоцитов. При исследовании протеома плазмы крови 9
пациентов с миастенией и 3 пациентов с аутоиммунной периферической вегетативной недостаточностью гаптоглобин был выявлен у всех
пациентов с аутоиммунной патологией, и его уровень был выше, чем у
больных с цереброваскулярными заболеваниями. Выявлена корреляция тяжести состояния пациентов миастенией с уровнем гаптоглобина. Это свидетельствует о том, что гаптоглобин может отражать как
степень
иммунологических нарушений при аутоиммунных
заболеваниях, так и глубину окислительных процессов, происходящих
в сосудистом эндотелии при цереброваскулярной патологии.
НОВЫЕ ПОДХОДЫ ДЛЯ ИЗБИРАТЕЛЬНОГО ПОДАВЛЕНИЯ
ПАТОГЕННОЙ АГРЕГАЦИИ И НЕЙРОТОКСИЧНОСТИ
ИЗОМЕРИЗОВАННОГО ПО АСПАРТАТУ 7 БЕТА-АМИЛОИДА
БОЛЕЗНИ АЛЬЦГЕЙМЕРА
А.А. Макаров, В.А. Митькевич, И.Ю. Петрушанко, Е.Е. Егоров,
О.В. Симоненко, Х.С. Вишнякова, А.А. Куликова, Ф.Ф. Цветков,
С.А. Козин
Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта РАН,
Москва
Известно, что фософорилированные по остатку серина 8
изоформы бета-амилоида (Aβ) человека ассоциированы с развитием
болезни Альцгеймера (БА). Чтобы установить возможную роль этих
молекул в качестве биомаркеров для лабораторной диагностики БА,
нами был разработан масс-спектрометрический метод количественной оценки уровня фосфорилирования серина 8 в Aβ. Этот метод
стал технологической платформой для разработки нового способа
ранней диагностики болезни Альцгеймера на основе определения относительного содержания химически модифицированных форм
металл-связывающего домена бета-амилоида в биологических
жидкостях.
Появление нейротоксичных растворимых олигомеров и
медленное накопление нерастворимых агрегатов (амилоидных
бляшек) бета-амилоида Aβ(1-42) в биологических жидкостях и
тканях мозга человека является ключевым молекулярным событием
патогенеза БА. В составе амилоидных бляшек присутствуют
значительные количества пептида Aβ(1-42), содержащего в
положении 7 изомеризованный остаток аспарагиновой кислоты. Эта
химически модифицированная изоформа бета-амилоида, isoAβ(1-42),
отсутствует в крови здоровых людей в отличие от Aβ(1-42), который
является нормальных компонентом биологических жидкостей как в
норме, так и при БА. Ранее нами было показано, что синтетический
аналог пептида isoAβ(1-42) ускорял образование амилоидных бляшек
у трансгенных мышей, в то время как синтетический пептид Aβ(1-42)
не оказывал подобного эффекта (Kozin et al., Neurotox Res. 2013 (3):
370–376). Для выявления возможных механизмов патогенного
действия isoAβ(1-42) нами была исследована цитотоксичность
isoAβ(1-42) и Aβ(1-42) по отношению к нейрональным клеткам
человека. Установлено, что изомеризация остатка Asp7 приводит к
существенному усилению цитотоксических свойств бета-амилоида.
В результате работы впервые показан нейротоксический эффект
isoAβ(1-42) на нейрональные клетки человека. Анализ полученных
данных позволяет предполагать, что данный эффект связан не с
нарушением целостности цитоплазматической мембраны, а с
индукцией апоптоза в результате связывания isoAβ(1-42) со
специфическими рецепторами на поверхности клеток. Таким
образом, согласно данным, полученным в настоящей работе,
механизм развития патологического процесса БА может включать
непосредственное
токсическое
действие
isoAβ(1-42)
на
нейрональные клетки человека. В совокупности наши результаты
указывают на isoAβ(1-42) как на перспективную лекарственную
мишень, пригодную для разработки новых терапевтических
подходов в лечении болезни Альцгеймера.
РАЗРАБОТКА НОВЫХ МЕТОДОВ МОРФОБИОХИМИЧЕСКОГО
АНАЛИЗА ЛИПИДНЫХ ОРГАНЕЛЛ КЛЕТОК С ПОМОЩЬЮ
СОВРЕМЕННЫХ МАСС-СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКИХ
ТЕХНОЛОГИЙ: ЭФФЕКТ УСИЛЕНИЯ МАСС-СПЕКТРАЛЬНОГО
СИГНАЛА ВТОРИЧНЫХ ИОНОВ ЛИПИДА
НЕОРГАНИЧЕСКИМИ НАНОЧАСТИЦАМИ
В.А. Надточенко1) 2), А.А. Гулин1), М.Б. Мочалова1)
Институт химической физики РАН, Москва
Институт проблем химической физики РАН, Черноголовка
1)
2)
Целью проекта является разработка методов морфобиохимического анализа мембран клеток и тканей методами массспектрометрии.
Времяпролетная масс-спектрометрия вторичных ионов (TOFSIMS) позволяет не только определять состав образца, но и
установить пространственное распределение биомолекул без
использования дополнительных маркеров. TOF-SIMS массспектрометрия позволяет сканировать объект с пространственным
разрешением до 80 нм, а по глубине менее 10 нм, т.е это метод массспектральной микроскопии. Одним из ограничений метода может
быть низкий сигнал молекулярных ионов с высокой молекулярной
массой. Для увеличения сигнала обычно используются либо
органические матрицы, либо наночастицы. На данном этапе работы
было получено существенное (до 30-40 раз) увеличение сигнала
молекулярного иона фосфатидилхолина (ФХ) при использовании
неорганических наночастиц. Исследовали TOF-SIMS сигнал от
пленки ФХ на пластине кремния. В пленку ФХ вносили
синтезированные в лаборатории наночастицы: а) металлические
наночастицы Au (D=5 нм и D=17 нм), Ag (D= 15 нм) и Pb (D=12 нм);
б) оксидные наночастицы SiO2 (D= 250 нм) и TiO2 (D= 22 нм); в)
гибридные наночастицы Au/SiO2 (D=518 нм и D=250 нм) типа
ядро/оболочка с SiO2 ядром и слоем золота около 20 нм и
Au/TiO2(D=22 нм), где золотые наночастицы с размером от 2 до 6 нм
находятся на поверхности TiO2.
Для металлических наночастиц наблюдался умеренный рост
выхода молекулярного иона ФХ: для Au (D=5 нм) в 1.6 раз, Au (D=17
нм) – 2.75, Pb (D=12 нм) – 1.33, в случае Ag (D= 15 нм) сигнал
уменьшился до 0.83 от первоначального. Оксидные наночастицы
обеспечили большее увеличения выхода: SiO2 (D= нм) в 17.8 раз,
TiO2 (D= нм) ~ 5.9. Однако наиболее эффект усиления заметен для
гибридных наночастиц: Au/TiO2 (D=) ~ 14.2, Au/SiO2 (D=518 нм) ~
34.1, Au/SiO2 (D=250 нм) ~ 41.9.
Вывод: обнаружен новый эффект ~ 40-кратного усиления выхода
молекулярного иона ФХ в TOF-SIMS масс-спектрометрии при
использовании в качестве усилителя гибридных наночастиц Au/SiO2
типа ядро оболочка. Эффект может найти практическое применение
для визуализации липидных мембран в масс-спектральной
микроскопии. Предполагается, что эффект усиления обусловлен
каскадной ионизацией, когда ионы, эмитированные наночастицей,
приводят к ионизации молекулы ФХ, и это является причиной
селективного усиления выхода молекулярного иона.
НОКАУТНЫE МЫШИ ПО ГЕНУ INSRR КАК МОДЕЛЬ ДЛЯ
ИЗУЧЕНИЯ ФИЗИОЛОГИИ ПОЧЕК И ПОДЖЕЛУДОЧНОЙ
ЖЕЛЕЗЫ
А.Г. Петренко1), И.Е. Деев1), О.В. Серова1), Н.В. Попова1),
А.Н. Мурашев2)
ФГУБН Институт биоорганической химии РАН, Москва
Филиал ФГУБН Института биоорганической химии РАН, Пущино
1)
2)
Нами ранее было установлено, что рецепторная тирозинкиназа
ИРР, которая экспрессируется преимущественно в почках, является
сенсором слабощелочной среды и отвечает за компенсацию алкалоза
путем экскреции избыточного бикарбоната в мочу. Мы
проанализировали фенотип мышей, нокаутных по гену ИРР, и
выявили у них, помимо почечной недостаточности, нарушения в
работе сердечно-сосудистой системы (тахикардия и гипертензия), а
также увеличенную массу тела (до 35 %) за счет накопления жировой
ткани. Таким образом, данная животная модель пригодна для
анализа связи развития метаболического синдрома с нарушениями
регуляции кислотно-щелочного равновесия почками.
Для определения роли рецептора ИРР в функционировании
почки мы произвели сравнение транскриптомов почек нормальных
мышей и ИРР-нокаутных мышей. Мы обнаружили, что у ИРРдефектных мышей понижена экспрессия как минимум 30 белков, а
также повышен уровень экспрессии приблизительно 60 белков. К
примеру, измененными оказались уровни экспрессии анионного
обменника пендрина и белка аквапорина 2, мутации в гене которого
связывают с развитием нефрогенного несахарного диабета. Еще
одним из наиболее интересных предварительных результатов
анализа транскриптомов оказалась в 5 раз повышенная экспрессия
гена инсулиноподобного фактора роста 2 (IGF-2) в почках ИРРнокаутных мышей.
Также для выяснения физиологической функции рецептора ИРР
в поджелудочной железе мы использовали клеточную линию
инсулиномы MIN6, в которой экспрессируется эндогенный рецептор
ИРР. Эта линия является одной из основных клеточных моделей
бета-клеток поджелудочной железы. Таким образом, мы обнаружили
новый сигнальный механизм на основе гидроксил-ионов,
действующий между экзокринной и эндокринной частью
поджелудочной железы. Было показано, что панкреатические
островки могут контактировать с канальцами поджелудочной
железы, содержащими слабощелочной сок. Анализ ответа линии
панкреатических бета-клеток MIN6 на обработку слабощелочной
средой выявил активацию компонентов инсулинового сигнального
каскада и перестройку актинового цитоскелета.
Таким образом, наши результаты имеют большое значение для
понимания процессов регуляции кислотно-основного равновесия при
патологии почек и поджелудочной железы. Возможна также
разработка методики скрининга пациентов с мутациями в гене ИРР и
сопряженных с ним белков для выявления их склонности к развитию
метаболического алкалоза и связанных с ним нарушений
метаболизма при работе эндокринной и экзокринной системы.
.
РОЛЬ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ КОЛЛАГЕНОВ ПРИ ПАТОЛОГИИ
СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ
В.Г. Туманян1), М.В. Молдавер1), Е.С. Котовская2),
И.В. Филатов3), Л.Е. Рогулина3), В.А. Намиот4),
Ю.В. Мильчевский1), А.П. Лифанов 1), Н.Г. Есипова1)
1)
ФГБУН ГНЦ РФ – Институт медико-биологических проблем РАН,
Москва
2)
ФГУ ГБМСЭ по г. Москве
3)
МФТИ
4)
НИИЯФ МГУ
В рамках развития представлений об этиопатогенезе сердечнососудистых заболеваний, являющихся основным компонентом в
структуре смертности в развитых странах, была продолжена
проверка идеи о связи кардиопатий с наследственными и
наследственно-обусловленными патологиями соединительной ткани.
Спусковым механизмом указанных патологий часто являются
генетические изменения (однонуклеотидные полиморфизмы),
ведущие к молекулярным изменениям и так вплоть до тканевого
уровня. Для референтной группы (выборки из социально значимой
категории детей-инвалидов, проходящих регулярную медикосоциальную экспертизу в г. Москве), характеризующейся крайней
степенью выраженности аномалий сердечно-сосудистой системы,
отягощенной в ряде случаев синдромами Элерса-Данлоса и Марфана,
было проведено исследование генов коллагена I и III типов (COL1A1
и COL3A1). Проводился забор крови, синтез праймеров,
амплификация последовательностей генов с помощью ПЦР и
секвенирование. Установлено наличие и местоположение мутаций.
Обнаружены новые примеры гетерозиготной замены аланина на
треонин в аминокислотной последовательности белка, что вызвано
заменой G→A на уровне ДНК. Априорные расчеты структуры
фрагментов молекул коллагенов (с использованием программ
молекулярной механики ICM и Tinker) показали, что подобного рода
замены приводят к заметному изменению параметров спирали
одиночных макромолекул коллагенов человека. Прогнозируется
уменьшение локальной термостабильности и повышение гибкости
как следствия замен. Специальное внимание было обращено на
проблему гидратации и возможных изменений гидратации в
результате аминокислотных замен. Проведен сравнительный анализ
архитектуры гидратации трехспиральных макромолекул коллагенов
и олиготрипептидов амино- и иминокислот с использованием метода
Монте Карло с привлечением дифракционных данных на коллагенах
при разной влажности. Анализ термодинамических характеристик
коллагенов с различной долей иминокислот, включая оценку
размеров кооперативных областей, проведен с учетом данных по
микрокалориметрии путем сравнения калориметрической и Вантгоффовской энтальпий. Можно сделать вывод, что регуляция
термостабильности коллагенов иминокислотами осуществляется как
за счет изменения числа кооперативных участков в еще нативной
структуре, так и вследствие нарушения кооперативной гидратации
последенатурационной одиночной левой спирали типа полипролин
II. В этой связи проинтерпретирован эффект аминокислотных замен,
с учетом условия, что для правильной организации фибрилл
температура денатурации трехцепной молекулы коллагена должна
находится в области физиологических температур. Конкретизация
изменений структуры и физико-химических характеристик
макромолекул коллагена, и прежде всего гидратации, позволяет
наметить потенциальные мишени для терапии.
II.1. Новые представления об этиологии и патогенезе социально
значимых заболеваний, открывающие новые возможности
для диагностики и лечения
ДИНИТРОЗИЛЬНЫЕ КОМПЛЕКСЫ ЖЕЛЕЗА С ГЛУТАТИОНОМ
ПОДАВЛЯЮТ РАЗВИТИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО
ЭНДОМЕТРИОЗА У КРЫС
А.Ф. Ванин1), Е.Н. Бургова1), Н.А. Ткачев1), Л.В. Адамян2),
В.Д.Микоян1), А.А. Степанян2)
ФГБУН Институт химической физики им. Н.Н. Семёнова РАН,
Москва
2)
Кафедра репродуктивной медицины и хирургии Московского
университета медицины и стоматологии
1)
Эндометриоз – одно из тяжёлых заболеваний женщин
репродуктивного возраста, быстро прогрессирующее в женской
популяции. В настоящее время в развитых странах процент женщин,
страдающих этим заболеванием, превышает 10 % от популяции
женщин детородного возраста. Это заболевание обусловлено
выходом эндометриальных клеток из матки в брюшную полость с
последующей быстрой пролиферацией этих клеток, как правило, на
внутренней стороне стенки брюшной полости с образованием на ней
крупных эндометриоидных опухолей. Эти опухоли не имеют
злокачественной природы: их рост останавливается на определённой
стадии с сохранением опухолей. Последнее вызывает у женщин
постоянные боли в тазовой области, полностью подавляется
способность женщин к деторождению, снижается качество жизни.
В ходе выполнения проекта был освоен метод инициирования
эндометриоза у крыс. Суть его сводится к имплантации небольших (2
мм) фрагментов маточной трубы на внутреннюю стенку брюшной
полости. Уже через месяц-полтора после операции импланты превращались в крупные опухоли диаметром до 1 см. Оказалось, что если
через 4 дня после этой операции, т.е. при высокой скорости роста эндометриом, животным внутрибрюшинно ежедневно в течение 10-12
дней вводить раствор ДНКЖ с глутатионом в дозе 10-12 микромолей
на кг веса, эндометриомы не образуются. При аналогичном введении
ДНКЖ животным через месяц после операции, т.е. ко времени образования у них крупных эндометриом, рост последних прекращается.
Гистологический анализ показал полное исчезновение в оставшихся
опухолях эндометриальных клеток, определяющих рост эндометриом.
Предполагается, что ингибиторное действие ДНКЖ на эндометриомы обусловлено разрушением ДНКЖ эндогенными хелаторами
железа, продуцируемыми быстро пролиферирующими клетками эндометриомом для их обеспечения железом. Выделяющееся из ДНКЖ
при их распаде молекулы NO в реакции с супероксидом продуцируют
значительное количество цитотоксического пероксинитрита, что и
приводит к избирательному подавлению роста эндометриом.
Таким образом, впервые в мире получено терапевтическое
средство, полностью подавляющее развитие эндометриоза у крыс. К
настоящему время руководителем проекта на базе Медикобиологического производства при Российском кардиологическом
научно-производственном комплексе Минздрава РФ налажено
промышленное производство стабильного медицинского препарата
«Оксаком», включающего в себе в качестве активного компонента
ДНКЖ с глутатионом. Препарат успешно прошёл фармакологические
испытания и может быть рекомендован (при соответствующих
дополнительных испытаниях) для лечения эндометриоза у женщин.
Удачные эксперименты на модели эндометриоза дают основание
полагать, что ДНКЖ с глутатионом способны подавлять развитие и
злокачественных опухолей, поскольку они, как и эндометриомы,
могут, продуцируя эндогенные хелаторы железа, разрушать ДНКЖ и
тем самым избирательно провоцировать собственную гибель по
предложенному выше механизму.
МОДЕЛИРОВАНИЕ РОЛИ ФАКТОРА ГЕРМИНАЛЬНЫХ КЛЕТОК
В ПРОЦЕССАХ ИНДУКЦИИ ПРОЛИФЕРАЦИИ И В ОТВЕТЕ
НА СТРЕССОВЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ
В.А. Гвоздев, М.С. Кленов, А.Д. Столяренко, Е.Ю. Якушев
ФГБУН Институт молекулярной генетики РАН
Исследования, проводимые на модельных организмах, к числу
которых относится дрозофила, помогают выяснить молекулярную
основу широкого круга болезней человека, включая процессы
онкогенеза. В работе в рамках настоящей программы в 2012 г. были
исследованы функции эволюционно консервативного ядерного белка
PIWI, экспрессия ортологов которого (HIWI) резко увеличивается
при раковых перерождениях клеток человека. В этих исследованиях
была использована обнаруженная нами мутация, нарушающая
транспорт белка PIWI в ядро. Белки семейства PIWI в основном
экспрессируются в герминальных тканях (клетках зародышевого
пути) и функционируют в составе комплексов с «короткими» piРНК
у млекопитающих и дрозофилы. Было обнаружено, что
цитоплазматическая форма PIWI неспособна полностью обеспечить
пролиферацию стволовых клеток, но достаточна для их
дифференцировки. Отсутствие этого белка в ядре материнской
яйцеклетки
практически
полностью
подавляет
ранние
эмбриональные деления после оплодотворения. В 2013 г было
продолжено исследование роли ядерной локализации PIWI в
подавлении
в
клетках
зародышевого
пути
активности
перемещающихся
элементов
(транспозонов),
вызывающих
дестабилизацию генома и геномный стресс. Было выяснено, какие
конкретные молекулярные модификации хроматина в теле
транспозонов затрагиваются при отсутствии этого белка в клеточном
ядре. В частности, было показано, что в хроматине увеличивается
уровень позитивной модификации гистонов (HК4mе2), но не
меняется уровень репрессорной (H3K9me3) модификации. Этот
результат имеет прямое отношение к вопросам о механизмах
репрессии транспозонов и способам клеток зародышевого пути
препятствовать
возникновению
этого
геномного
стресса.
Полученные результаты имеют значение для биомедицинских
фундаментальных исследований, направленных на изучение причин
ракового перерождения и роли транспозонов в этих процессах.
Другая задача состояла в исследовании роли белка РIWI в
функционировании одной из главных субъядерных структур –
ядрышка. По современным представлениям ядрышко не только
отвечает за биогенез рибосом, но и активно участвует в регуляции
клеточного цикла и в ответах клетки на разнообразные стрессовые
воздействия. Обнаружение PIWI в составе ядрышка (не только в
ядрах клеток зародышевого пути, но и в соматических клетках в
раннем развитии эмбриона) явилось неожиданным результатом,
причем было показано концентрирование Piwi в ядрышке после
теплового шока. Представляло интерес выяснить, влияет ли ядерный
PIWI на биогенез рибосомных РНК, поскольку было известно, этот
процесс строго регулируется, и большая часть генов, кодирующих
рибосомные РНК, сохраняется в неактивном состоянии. Обнаружен
избыточный
(шести-восьмикратный)
уровень
транскрипции
рибосомных генов при отсутствии PIWI в ядре. Это показывает, что
ядерный белок PIWI участвует в регуляции транскрипции
рибосомных РНК и, возможно, межгенных районов, транскрипты
которых
по
современным
представлениям
принимают
непосредственное участие в ответе клетки на стресс. Этот результат
может иметь значение для выявления этиологии разнообразных
“рибосомных болезней” человека.
ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМОВ ДИСРЕГУЛЯЦИИ СА2+СИГНАЛЬНЫХ, АНТИОКСИДАНТНЫХ И МЕТАБОЛИЧЕСКИХ
СИСТЕМ КЛЕТОК ПЕЧЕНИ, ПОДЖЕЛУДОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ,
СОСУДОВ И ЖИРОВОЙ ТКАНИ, ПРИВОДЯЩИХ
К ДИСФУНКЦИИ ЭТИХ ТКАНЕЙ И ОРГАНОВ
ПРИ ДИАБЕТЕ 2 ТИПА
В.В. Дынник1), А.И. Сергеев2), Н.П. Сирота1), Е.А. Туровский2),
Е.В. Гришина1), Л.А. Андреева2)
1)
ФГБУН Институт теоритической и экспериметальной биофизики
РАН, Пущино
2)
ФГБУН Институт биофизики клетки РАН, Пущино
С использованием методов флюоресцентной микроскопии, ПЦР
анализа и математического моделирования показано, что система
Са2+ сигнализации эндокринных клеток представляет собой
автономный устойчивый многопетлевой генератор (с участием
основной петли обратной связи: Са2+→NO→cGMP→cADP-ribose→
Са2+), генерирующий несколько вторичных мессенджеров и
интегрирующий сигналы различных пептидных гормонров и
трансмиттеров (инсулин, глюкагон, NE, AcH, CCK ,BK, ANGII и др.)
[1], обеспечивающий ритмический выброс ряда гормонов в кровь
(печенью, поджелудочной железой, жировой тканью, эндотелием) и
ритмические сокращения сосудов, триггерные переключения и др. В
условиях ожирения, диабета 2 типа и гипертензии, происходит
дисрегуляциия этой системы, приводящая: к гормональной
резистентности [2, 3], утрате эндогенных ритмов с участием этого
генератора, остаются быстрые ритмы и переключения в состояния с
высокими значениями Са2+ (продуцируемые автоколебательными
механизмами с участием IP3 рецептора, Са2+ и PLC системы) [4],
утрачивается способность адекватного выброса гормонов в кровь,
расслабления сосудов [5] и др., вследствие нарушения экспрессии
ключевых Са2+-зависимых генов (NFAT), активации маркеров
прооксидантных путей (NFkB, NOX), подавления экспресии
ферментов многопетлевого «генератора»: eNOS, sGC, PKG1 и 2,
CD38, RyR2 и 3 и др. [5]. На основании полученных результатов
предлагаются новые подходы к коррекции таких состояний,
основанные не на подавлении входа Са2+ в клетки разных типов, а
на восстановлении функций дерегулированных систем.
ПУБЛИКАЦИИ: 1) Turovsky E.A. et al. (2013) Acetylcholine
Promotes Ca2+ and NO-Oscillations in Adipocytes Implicating
Ca2+→NO→cGMP→cADP-ribose→Ca2+ Positive Feedback Loop
Modulatory Effects of Norepinephrine and Atrial Natriuretic Peptide.
PLoS ONE, 8(5): e6344834. 2) Туровский Е.А. и др. (2013)
Резистентность адипоцитов мыши к норадреналину при ожирении и
диабете 2-го типа, "Фундаментальные исследования", 1 (3), 595-599.
3) Туровский Е.А. и др. (2013) Пептидные гормоны CCK, ANP и
ANGII как регуляторы внутриклеточного кальция в адипоцитах
белого жира, "Фундаментальные исследования", 8, 905-908. 4)
Сергеев А.И. и др. (2013) Дисрегуляция Cа2+-сигнальных путей
адипоцитов при ожирении и диабете 2-го типа, "Фундаментальные
исследования", 2013, 6 (6), 1436-1441. 5) Андреева Л.А. и др. (2013),
Дисрегуляция NO/cGMP/cADPr/Ca2+-сигнального пути в сосудах и
миокарде спонтанно гипертензивных крыс, "Фундаментальные
исследования", 6 (6), 1397-1401.
ИССЛЕДОВАНИЕ НЕДАВНО ОБНАРУЖЕННОГО МЕХАНИЗМА
ВИСЦЕРАЛЬНОЙ РЕГУЛЯЦИИ НЕ-МЕДИАТОРНЫМ,
ВНУТРИКЛЕТОЧНЫМ АЦЕТИЛХОЛИНОМ. УЧАСТИЕ
ВНУТРИКЛЕТОЧНОГО АЦЕТИЛХОЛИНА В РЕГУЛЯЦИИ
РЕАКЦИЙ МИТОХОНДРИЙ ПРИ РАЗВИТИИ
АНТИСТРЕССОРНЫХ АДАПТАЦИОННЫХ РЕАКЦИЙ В НОРМЕ
И ВЫЯВЛЕНИЕ ДИСФУНКЦИЙ ЭТОГО МЕХАНИЗМА
У ОНКОЛОГИЧЕСКИХ БОЛЬНЫХ ПО ПОКАЗАТЕЛЯМ
АКТИВНОСТИ ФЕРМЕНТОВ МИТОХОНДРИЙ
В ЛИМФОЦИТАХ, ОПРЕДЕЛЯЕМЫХ АВТОРСКИМ
ЦИТОБИОХИМИЧЕСКИМ МЕТОДОМ
М.Н. Кондрашова1), М.В. Захарченко1), Н.В. Хундерякова1),
Т.Г. Югай2), С.А. Кузнецова3), С.А. Плясунова3), Ф.И. Аталлауханов4),
Е.Г. Литвинова1), Н.И. Федотчева1), П.М. Шварцбурд1)
ФБГУН Институт теоретической и экспериментальной биофизики
РАН, Пущино
2)
ФГБУЗ Больница Пущинского научного центра
3)
ФНКЦ ДГОИ им. Д. Рогачёва
4)
Центр теоретических проблем физико-химической фармакологии
РАН
1)
1. На разработанной модели у крысят УСИЛЕНИЯ
холинэргической (ХЭ) регуляции ВНУТРИ-клеточным АЦХ при
мягкой адаптации к холоду показано усиление активности α–
кетоглутаратдегидрогеназы (КДГ), которое выявляется при
дополнительных добавках ионов Са2+ и АЦХ к выделенным
препаратам.
Такой
прием
позволяет
сильно
повысить
чувствительность обнаружения ХЭ сдвигов в организме по
активности КДГ. Созданная методика не имеет аналогов в
современных исследованиях митохондрий.
2. На мазках крови больных онкологическими заболеваниями
(ОБ), для которых характерно ОСЛАБЛЕНИЕ ХЭ регуляции
ВНУТРИ-клеточным АЦХ, показано значительное повышение
характерного для опухолей эффекта Варбурга (ЭФВ) – показателя
усиления гликолиза в аэробных условиях. Это выражается в
превышении активности ЛДГ над СДГ по сравнению со здоровыми.
При огромном интересе к этому перспективному диагностическому
показателю в фундаментальной медицине он измеряется только на
выделенных опухолевых клетках и не доступен в клинических
исследованиях больных. Возможность его использования в клинике
обеспечивается преимуществами ЦБХ метода. У взрослых больных с
различными опухолями ЭФВ может служить уверенным показателем
болезни. У детей с лимфолейкозами (ЛЛ) также наблюдается сильно
выраженное увеличение ЭФВ по сравнению со здоровыми
взрослыми. Однако, поскольку этот показатель увеличивается и при
интенсивном росте, степень усиления может определяться и
возрастом ребенка. Это предстоит выяснить в обследовании
здоровых детей, чему будет посвящена заключительная часть
работы. Предлагаемый способ диагностики может облегчить
контроль за развитием ЛЛ, который основывается на обязательном
травмирующем взятии биоптатов костного мозга. Сопоставление
данных на мазках крови и мазках костного мозга должно обосновать
возможность применения ЦБХ метода для диагностических целей
впервые в медицине.
Во взаимодействии с сотрудниками медицинских учреждений
РАН разрабатывается внедрение фундаментальных результатов в
медицинскую практику. Кроме того, напечатан обзор – Руководство
по применению ЦБХ метода в медицине для врачей, намечается
применение метода в клинической лаборатории в Берлине.
Основные публикации по теме работы.
1. М.Н. Кондрашова и соавт. В монографии: Инновационные
методы диагностики в медицине. СибАК Новосибирск, 2013, 10–68.
2. М.Н. Кондрашова и соавт. Биофизика, 2013, 58, 108–116.
3. M.V. Zakharchenko et al. Int.J. Bioch. Cell Biol. 2013, 45, 190200.
4. П.М. Шварцбурд. Химия и жизнь. 2013, 7, 28-31.
АУТОАНТИГЕННЫЙ РЕПЕРТУАР ИНКАПСУЛИРОВАННЫХ
ОПУХОЛЕЙ ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ: ИДЕНТИФИКАЦИЯ
СЫВОРОТОЧНЫХ БИОМАРКЕРОВ ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ
ДИАГНОСТИКИ
Д.В. Купраш1), Е.О. Губернаторова2), А.Т. Копылов3),
К.В. Ланщаков4), А.В. Боголюбова2), Я.С.Ким2), А.М.Шварц1),
В.Э. Ванушко4), А.Ю. Абросимов5), П.В. Белоусов2)
ФГБУН Институт молекулярной биологии им. В. А. Энгельгардта
РАН
2)
Биологический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова, Москва
3)
Институт биомедицинской химии им. В.Н. Ореховича РАМН,
Москва
4)
Эндокринологический научный центр Минздрава России, Москва
5)
Медицинский радиологический научный центр Минздрава России,
Обнинск
1)
Диагностика инкапсулированных опухолей щитовидной железы
(ЩЖ) фолликулярного строения представляет собой сложную
задачу, поскольку инвазию опухоли в собственную капсулу и
кровеносные
сосуды
невозможно
зарегистрировать
при
цитологическом исследовании, в ряде случаев трудности возникают
даже при плановом гистологическом исследовании. Для
идентификации мишеней противоопухолевого аутоантительного
ответа в этой группе пациентов мы провели серологический
протеомный анализ с использованием клеточной линии
фолликулярного рака FTC-133 в качестве источника антигенов.
Один из наиболее диагностически перспективных антигенов,
антитела к которому выявлялись более чем у 50 % пациентов со
злокачественными и пограничными инкапсулированными опухолями
ЩЖ фолликулярного строения, был идентифицирован методом
тандемной хромато-масс-спектрометрии как шаперонин CCT6A. С
использованием полученного рекомбинантного CCT6A было
показано отсутствие антител к CCT6A у пациентов с
доброкачественными
опухолевыми
заболеваниями
ЩЖ,
папиллярными карциномами и у здоровых доноров, а также
отсутствие связи иммунореактивности ССТ6А с аутоиммунными
поражениями ЩЖ. При помощи биоинформатического анализа
транскриптомных данных была показана потенциальная связь
сверхэкпрессии ССТ6А с полисомией 7-й хромосомы и RASмутантным генотипом опухолей ЩЖ. Антитела к ССТ6А являются
ценным потенциальным биомаркером для дифференциальной
диагностики доброкачественных, пограничных и злокачественных
опухолей ЩЖ фолликулярного строения.
На втором этапе исследования была отобрана группа пациентов,
опухоли которых демонстрировали выраженную оксифилию
цитоплазмы (т.н. оксифильноклеточные опухоли) за счет
компенсаторной пролиферации дефектных митохондрий с
мутациями в генах комплексов дыхательной цепи. Белки из клеток
линии FTC-133 разделяли при помощи двумерного электрофореза, и
после электроблоттинга гибридизовали с сыворотками крови 12
пациентов с инкапсулированными опухолями ЩЖ (3 карциномы, 3
опухоли с неопределенным потенциалом злокачественности и 6
аденом) и 6 условно-здоровых доноров
Четыре иммунореактивных точки, отличающих объединенную
группу злокачественных и пограничных опухолей от объединенной
группы доброкачественных опухолей и здоровых доноров, были
идентифицированы при помощи тандемного хромато-массспектрального
анализа
как
митохондриальные
ферменты,
вовлеченные в метаболизм жирных кислот и защитный ответ на
окислительный
стресс.
Внутриклеточная
локализация
и
функциональная роль этих аутоантигенов позволяют предполагать
непосредственную причинно-следственную связь их иммуногенности как с молекулярным патогенезом злокачественных опухолей в
целом (активация бета-окисления жирных кислот), так и с
процессами оксифильноклеточной трансформации (активация
ретроградного митохондриально-ядерного и редокс-сигналинга).
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)
ФГБУН Институт молекулярной генетики РАН, Москва
ФГБУ Российский онкологический научный центр имени
Н.Н. Блохина РАМН, Москва
3)
ГУ Якутский Республиканский онкологический диспансер, Якутск
1)
2)
Препараты платины (цисплатин и его производные) являются
одними из наиболее активных цистостатиков и входят в схемы
химиотерапии многих злокачественных новообразований. Однако
наряду с высокой активностью эти препараты характеризуются
значительными побочными эффектами, степень выраженности и
особенности параметров которых значительно варьируют от
пациента к пациенту. Будучи фактически непрогнозируемыми, они
существенно снижают эффективность химиотерапии и требуют
идентификации маркеров, которые могли бы быть использованы для
оценки пациентов до начала лечения. Среди прочих, на роль таких
маркеров выдвигаются индивидуальные различия в последовательностях молекул ДНК (ДНК полиморфизм).
В рамках проекта нами проведена с использованием ДНК
микрочипов оценка взаимосвязей между полиморфизмом генов,
участвующих в метаболизме ксенобиотиков, репарации ДНК,
процессах передачи сигнала, регуляции клеточного цикла и
транспорте и эффективностью и токсичностью химиотерапии на
основе цисплатина у больных раком яичников из двух этнически
групп: русские и якуты.
Благодаря широкому спектру охватываемых генов, нам удалось
продемонстрировать существование целого ряда ассоциаций между
полиморфизмом генов, кодирующих белки с теми или иными
метаболическими функциями и результатами химиотерапии. Это
позволяет предполагать, что тестирование полиморфизма генов
метаболизма может быть важной составляющей персонализации
назначения цисплатина онкологическим больным. Особенно
интересным в этом отношении является полиморфизм гена тиопурин
S-метилтрансферазы, который до настоящего времени был
ассоциирован лишь с ототоксичностью цисплатина у детей. В нашем
исследовании была впервые выявлена ассоциация между
полиморфизмом этого гена и одним из важнейших критериев
эффективности лечения – временем жизни больных без
прогрессирования.
Сравнительный же анализ данных, полученных в каждой из
этнических групп больных, не выявил общих корреляций ни по
одному из исследованных локусов. Все обнаруженные ассоциации
между полиморфизмами и теми или иными клиническими
признаками были специфичны для каждой из групп. Можно
предположить, что неперекрываемость спектров ассоциаций
обусловлена существованием этноспецифических особенностей в
молекулярных механизмах реакций, определяющих чувствительность пациентов к действию препаратов платины.
Полученные в рамках проекта результаты существенно
расширяют имеющиеся представления о фармакогеномике
цисплатина и могут служить основой для разработки панели
генетических маркеров, тестирование которых у онкологических
больных на этапе выбора схемы лечения позволило бы
прогнозировать потенциальную эффективность (переносимость)
назначения им цисплатина.
РОЛЬ ПОЛИМОРФНЫХ ГЕНОВ ЦИРКАДНЫХ РИТМОВ И
ПРОВОСПАЛИТЕЛЬНЫХ БЕЛКОВ 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. Корнева2)
1)
ФГБУН Институт биологии Карельского научного центра РАН,
Петрозаводск
2)
МУЗ Больница скорой медицинской помощи, Петрозаводск
Исследовано влияние полиморфных вариантов циркадного гена
CLOCK и генов про- (фактора некроза опухолей α, TNFα;
интерлейкина 6, IL-6) и антивоспалительного (интерлейкина 10, IL10) цитокинов на развитие сердечно-сосудистых заболеваний
(ишемической болезни сердца и эссенциальной артериальной
гипертонии) у жителей Карелии. Впервые выявлена связь между
полиморфными маркерами 3111ТС (3’ нетранслируемая область),
862ТС(9 экзон) и 257TG (промоторная часть) гена CLOCK и
развитием ЭАГ и ИБС. Достоверное повышение риска развития ЭАГ
и ИБС выявлено у носителей генотипа СС по маркеру 3111ТС,
генотипа СС по маркеру 862ТС и генотипа GG по маркеру 257TG
гена CLOCK. Также показано, что у носителей генотипа GG по
полиморфному маркеру – 308GA гена TNFα и генотипа СС по
маркеру – 174GC гена IL-6 повышен риск развития ЭАГ (в 2,4 и 2,58
раза, соответственно).
Показаны достоверные различия уровней экспрессии генов
CLOCK, BMAL1 и PER1 у носителей разных генотипов по
полиморфным маркерам 3111ТС и 257TG регуляторных областей
гена CLOCK. Оказалось, что уровни транскриптов гена PAI-1 у
больных ЭАГ (I-II стадии, степень АГ 1-2) и доноров без
клинических проявлений ЭАГ и ИБС различаются в зависимости от
генотипа по полиморфному маркеру 3111ТС гена CLOCK.
Проведено сравнительное изучение концентрации некоторых
гормонов (мелатонина, адренокортикотропного гормона (АКТГ),
кортизола, альдостерона, тестостерона), ангиотензинпревращающего
фермента (АПФ), ингибитора активатора плазминогена первого типа
(PAI-1) в плазме крови носителей разных генотипов по
полиморфным маркерам генов CLOCK и BMAL1 в группах доноров,
страдающих ЭАГ и без клинических проявлений данного
заболевания. Выявлены достоверные различия уровней гормонов
(мелатонина, АКТГ, тестостерона) и содержания PAI-1 в плазме
крови у носителей разных генотипов по полиморфным маркерам
регуляторных областей гена CLOCK, ассоциированным с риском
развития ЭАГ и ИБС. Впервые показаны различия в содержании
определенных фракций липидов в плазме крови у носителей разных
генотипов по полиморфным маркерам гена CLOCK с диагнозами
ЭАГ и ИБС.
Изучено содержание TNFα, IL6, IL10 в плазме крови доноров
контрольной группы и у больных ЭАГ в зависимости от генотипов
по полиморфным маркерам – 308GA гена TNFα, – 174GC гена IL-6 и
–627CA гена IL-10. Оказалось, что содержание TNFα в плазме крови
пациентов с ЭАГ выше, чем у доноров контрольной группы. У
носителей GG генотипа по маркеру – 308GA гена TNFα содержание
фактора некроза опухолей в плазме крови больных ЭАГ людей
выше, чем у пациентов, имеющих другие генотипы. Содержание
цитокинов IL-6 и IL-10 у носителей разных генотипов по изученным
маркерам достоверно не отличается.
В целом, полученные данные позволяют сделать предположение
о том, что мутации в циркадных генах могут вносить вклад в
развитие ЭАГ и ИБС посредством влияния на биохимические показатели, такие как: уровень гормонов (мелатонина, АКТГ, тестостерона), уровень регулятора фибринолитического каскада PAI-1 и
липидный состав плазмы крови. Однонуклеотидная замена – 308GA
в промоторной части гена TNFα, вероятно, может обусловливать
повышенное содержание данного цитокина в плазме крови и таким
образом влиять на формирование эссенциальной артериальной
гипертензии.
НОВЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О МЕХАНИЗМАХ ФОРМИРОВАНИЯ
БОЛЕВОЙ И ВОСПАЛИТЕЛЬНОЙ РЕАКЦИЙ
ПРИ ЗАБОЛЕВАНИЯХ КИШКИ ИНФЕКЦИОННОЙ ПРИРОДЫ
А.Д. Ноздрачев, Л.В. Филиппова, Е.Ю. Быстрова,
Ф.С. Малышев, А.А. Шпанская
ФГБУН Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН, СанктПетербург
Известно, что активация рецептора врожденного иммунитета
TLR4 бактериальным липополисахаридом может запускать каскад
внутриклеточных сигнальных путей, приводя к высвобождению
различных нейропептидов и развитию болевой реакции. В связи с
этим в последние годы появился ряд работ, рассматривающих
механизмы развития болевой реакции при воспалительном процессе,
опосредованном бактериальной инфекцией. Несмотря на имеющиеся
отдельные сведения литературы, указывающие на возможность
функционального взаимодействия между рецепторами врожденного
иммунитета и болевыми ванилоидными рецепторами, например, при
одонтогенных инфекциях, молекулярные механизмы бактериально
индуцированной боли остаются по-прежнему во многом неясными. С
целью исследования возможного функционального взаимодействия
между рецепторами врожденного иммунитета (TLR4) и
ноцицептивными рецепторами (TRPV1) в энтеральных нейронах
нами были проведены эксперименты на самцах крыс линии СпрэгДоули массой 100-120 г. Экспрессию рецепторов TLR4 и TRPV1
выявляли иммуногистохимически. Использованы современные
иммуногистохимические
методы
определения
экспрессии
рецепторов, которая оценивалась с помощью конфокального
лазерного сканирующего микроскопа LSM 710 фирмы Carl Zeiss и
программы компьютерного анализа изображений ImageJ. В
результате проведенного исследования установлено, что оба типа
рецепторов
экспрессируются
нейронами
подслизистого
и
межмышечного сплетений двенадцатиперстной, тощей и ободочной
кишки, при этом число TRPV1-экспрессирующих клеток в
зависимости от участка кишки в 2-8 раз превышает соответствующее
число TLR4-экспрессирующих нейронов. Анализ динамики
распределения нейронов в ганглиях кишки выявил, что TRPV1
экспрессируются преимущественно нейронами межмышечного
сплетения, тогда как TLR4 – в основном клетками подслизистого
сплетения.
Подобная
разница
может
быть
связана
с
функциональными особенностями экспрессирующих эти рецепторы
нейронов. Несмотря на преимущественную локализацию TLR4- и
TRPV1-иммунорективных
нейронов
в
межмышечном
или
подслизистом сплетении, все же присутствие тех и других в обоих
ганглиях свидетельствует о возможности функционального
взаимодействия между ними при бактериальной инвазии и
воспалительных заболеваниях кишки инфекционной природы.
Показано, что в условиях индуцированной эндотоксемии происходит
достоверное увеличение числа TRPV1- и TLR4-иммунорективных
нейронов в обоих сплетениях. Получены предварительные данные об
изменении числа TLR4-иммунореактивных клеток в условиях
экспериментального колита. Использование метода иммуноблоттинга для поиска возможной связи между экспрессией рецепторов и
продукцией эндогенного антибиотика дефенсина 5 пока не
позволило однозначно идентифицировать данный пептид в
исследуемых пробах, однако полученные результаты свидетельствуют о присутствии в лизированном гомогенате тканей кишки
низкомолекулярных веществ белковой природы (с молекулярной
массой около 5 кДа), которые могут представлять собой дефенсины.
Исследования в данном направлении будут продолжены.
Результаты являются экспериментальным обоснованием нового
взгляда на роль периферических нейронов в иммунных реакциях.
ИССЛЕДОВАНИЕ ПАТОГЕНЕЗА ОСТЕОПОРОЗА КАК
СОЦИАЛЬНО ЗНАЧИМОГО ЗАБОЛЕВАНИЯ:
ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ КОСТНОЙ
СИСТЕМЫ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ЛОКАЛИЗАЦИИ
И ИНТЕНСИВНОСТИ ТЕРАПИИ
В.С. Оганов 1), К.Е. Собченко 2), В.Е. Новиков 1), Л.М. Мурашко 1),
О.Е. Кабицкая 1)
ФГБУН ГНЦ РФ - Институт медико-биологических проблем РАН,
Москва
2)
ФГБУ ГНИЦ профилактической медицины Минздравсоцразвития
России, Москва
1)
При лечении остеопороза и коррекции потерь костной массы у
здоровых людей самостоятельную проблему представляет оценка
эффективности физиологических возможностей организма по
восстановлению костной массы и эффективности применяемых
мероприятий. Часто у пациентов с сотеопорозом и у здоровых
людей, восстанавливающих потери минеральной плотности кости
(МПК), встречаются значительные нарушения артериального
давления и гемодинамики.
Сердечно-сосудистые заболевания, связанные с атеросклерозом
(ССЗ-АС), являются одними из самых распространенных
хронических неинфекционных заболеваний, и частота их
значительно увеличивается с возрастом. ССЗ-АС не редко
сочетаются с другими "возрастными" заболеваниями, в т.ч. с
остеопорозом. Осложнения остеопороза – переломы, так же как и
ССЗ-АС, вносят существенный вклад в структуру заболеваемости и
смертности среди населения. Ассоциация повышения риска
остеопороза и связанных с ним переломов у пациентов с
проявлениями ССЗ предполагает наличие общих механизмов в
патогенезе этих заболеваний.
Одной из задач исследования стало определение патогенетического значения ассоциации приема бета-адреноблокаторов (β-АБ),
ингибиторов ангиотензинпревращающего фермента (иАПФ) и
статинов с минеральной плотностью кости (МПК) в зависимости от
факторов риска (ФР) остеопороза.
Проведен ретроспективный анализ данных 418 пациентов,
принимающих β-АБ, иАПФ, статины и их комбинацию не менее 6
месяцев до назначения лечения по поводу остеопороза (основная
группа), и 745 пациентов, не получающих терапию (контроль).
Установлено, что у пациентов основной группы остеопороз
развивался в 1,3 раза реже, а МПК во всех измеренных участках
скелета была значимо выше, чем в контрольной группе. Риск
снижения костной массы у пациентов, не получающих лечение
сердечно-сосудистыми препаратами, был значительно выше, чем у
тех, кто получал терапию. Однако в группе лечения периферические
переломы встречались чаще (36 %), чем в контрольной группе (26
%), в отличие от переломов позвонков, частота которых в группах
существенно не различалась. В группе лечения, независимо от типа
принимаемого препарата, МПК была выше, чем в контрольной
группе. Наиболее высокая костная масса была отмечена у пациентов,
получающих комбинированную терапию β-АБ и/или иАПФ со
статинами.
Такие ФР остеопороза, как низкая масса тела, предшествующие
низкотравматические переломы, переломы у близких родственников,
табакокурение, прием алкоголя, НФА, наличие ревматоидного
артрита, прием глюкокортикоидов на фоне лечения антигипер-
тензивными и липидснижающими препаратами одинаково ассоциировались со снижением МПК в основной и контрольной группе и не
ослабляли протективный эффект сердечно-сосудистой терапии.
Поскольку скорость как деструктивных, так и восстановительных
процессов в костной ткани невелика, достоверные данные могут
быть получены только в результате многолетних проспективных и
ретроспективных исследований. Продолжение исследований в
данном направлении позволит усовершенствовать диагностику и
расширит представления о патогенезе остеопороза, будет
способствовать выбору оптимальной тактики лечения в
практическом здравоохранении и коррекции остеодефицитных
состояний в космической медицине.
ИЗУЧЕНИЕ РОЛИ ЭПИГЕНЕТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ
В РАЗВИТИИ ИММУНОВОСПАЛИТЕЛЬНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ
КОЖИ
Э.С. Пирузян, С.А. Брускин, А.Д. Золотаренко, А.В. Мезенцев,
А.Г. Соболева
ФГБУН Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН, Москва
Иммунозависимые заболевания кожи – многофакторные,
генетически обусловленные патологии, в проявлении которых
задействованы большие группы (сети) взаимодействующих
генов/белков, очень часто встречающиеся у населения планеты. К
примеру, псориазом страдает 3 % мирового населения, причем
имеется
четкая
регионально-этническая
дифференциация
распространенности заболевания с пиком среди европеоидных
этнических групп.
В настоящее время очень остро стоит проблема поиска
лекарственных
препаратов
для
лечения
многофакторных
заболеваний в целом и псориаза в частности. Из тысяч
синтезированных веществ до клинических исследований доходят
одно, максимум два вещества. Это связано как с отсутствием систем
верификации препаратов – in vitro и in vivo моделей заболевания, так
и с отсутствием точно идентифицированных молекулярных
мишеней, т.к. молекулярные механизмы развития заболевания
недостаточно ясны.
Этиология и патогенез псориаза в настоящее время остаются
невыясненными, и общепринято, что патология на данный момент
неизлечима, а лечение направлено на увеличение периодов ремиссии
и на снижение тяжести болезни. В настоящее время существуют две
основные гипотезы относительно характера процесса, который
приводит к развитию этого заболевания. Согласно первой гипотезе,
псориаз является заболеванием кожи, при котором нарушается
нормальный процесс созревания и дифференцировки клеток кожи,
наблюдается их избыточный рост и пролиферация. Согласно второй
гипотезе, псориаз является иммунноопосредованным, иммунопатологическим или аутоиммунным заболеванием, при котором
избыточный рост и пролиферация кератиноцитов являются
следствием появления медиаторов воспаления в очаге псориаза.
Развитие постгеномных технологий привело к появлению
обширного
количества
методов
высокоэффективного
и
высокопроизводительного полногеномного анализа, одним из
которых является анализ метилирования ста тысяч одиночных CpG
на микрочипах. Метилирование цитозиновых остатков в ДНК важно
для нормального развития и поддержания паттернов генной
экспрессии. Сравнительный анализ эпигенетического статуса генов
клеток кожи в норме и патологии позволит установить гены,
эпигенетический статус которых изменен. Такой подход позволит
выявить новые ключевые звенья патогенеза псориаза и,
следовательно, определить круг новых молекулярных мишеней для
его эффективной терапии.
C помощью анализа метилирования ДНК на микрочипах Illumina
было проведено изучение эпигенетического статуса 450 000
различных CpG в геномах клеток кожи, полученных от 12 больных
псориазом, экземой и атопическим дерматитом до и после лечения, и
6 здоровых индивидуумов. В результате были выявлены локусы,
достоверно дифференциально метилированные в клетках кожи
больных псориазом по сравнению с кожей здоровых индивидуумов.
В то же время не удалось выявить достоверных отличий между
непораженной и пораженной кожей больных иммунозависимыми
заболеваниями кожи. Это говорит об измененном характере
метилирования ДНК в клетках кожи больных, несмотря на
отсутствие фенотипических отличий непораженной кожи от кожи
здоровых индивидуумов. Выявление молекулярных причин данных
изменений позволит выявить новые мишени для терапии
заболеваний и создавать новые эффективные методы их диагностики
и лечения.
НОВЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О МЕХАНИЗМАХ
ПАТОГЕНЕТИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ НЕСТЕРОИДНЫХ
ПРОТИВОВОСПАЛИТЕЛЬНЫХ ПРЕПАРАТОВ
НА ЖЕЛУДОЧНО-КИШЕЧНЫЙ ТРАКТ
Л.П. Филаретова1), Т.Р. Багаева1), О.Ю. Морозова1),
Т.Т. Подвигина1), А.К. Ефимова2)
1)
ФГБУН Институт физиологии им. И.П.Павлова РАН,
Санкт-Петербург
2)
Клиническая больница РАН, Санкт-Петербург
Нестероидные противовоспалительные препараты (НСПВП) –
широко используемые лекарственные средств, однако побочные
эффекты осложняют их использование. Язвы желудка развиваются в
среднем у одной трети пациентов, принимающих НСПВП. Помимо
наиболее известного ульцерогенного действия на желудок, НСПВП
оказывают вредное влияние на кишечник и сердечно-сосудистую
систему. Длительное употребление НСПВП может приводить к
смертельным исходам. Внедрение новых форм НСПВП хотя и
привело к определенному успеху, но кардинально не решило эту
серьезную проблему. До сих пор все побочные эффекты НСПВП
исследуются изолированно друг от друга, даже в отношении желудка
и кишечника, что ограничивает успех в понимании механизмов
патологического действия НСПВП и в разработке подходов,
предупреждающих эту патологию.
Результаты наших исследований свидетельствуют о необходимости нового, интегративного, подхода к выяснению механизмов
побочных эффектов НСПВП. В экспериментальной работе мы
впервые показали, что: 1) Даже однократное введение индометацина
(распространенного НСПВП) в ульцерогенной для желудка дозе
крысам сопровождается побочными влияниями на кишечник,
сердечно-сосудистую систему, ухудшением общего состояния
организма и смертельными исходами. 2) Развитие индуцированной
НСПВП патологии в кишечнике может быть причиной побочных
влияний индометацина на сердечно-сосудистую систему, ухудшения
общего
состояния
организма
и
смертельных
исходов.
Антибактериальная терапия ампициллином, приводящая к
уменьшению патологического действия индометацина на кишечник,
ослабляла также его патологическое действие на сердечнососудистую систему, на общее состояние организма и повышала
выживаемость животных. Результаты указывают на необходимость
мониторинга кишечника как особо опасной мишени у пациентов,
принимающих НСПВП.
Использование в клинике сочетанной терапии НСПВП и
глюкокортикоидными гормонами или использование терапии
НСПВП для пациентов с измененным гормональным статусом
требует корректного понимания врачами роли глюкокортикоидных
гормонов в защите и повреждении желудочно-кишечного тракта.
Полученные нами данные свидетельствуют об изначально защитной
роли глюкокортикоидных гормонов в условиях повреждающего
действия НСПВП на желудочно-кишечный тракт. На основании этих
результатов сделан важный для клиники вывод о том, что пациенты с
недостаточной
продукцией
глюкокортикоидных
гормонов
представляют собой группу особого риска при приеме НСПВП.
Согласно
полученным
данным
дексаметазон
(гормон
с
пролонгированным действием) требует особо осторожного
применения в связи с возможностью достаточно быстрой
трансформацией его исходно защитного действия в патологическое.
Полученные результаты приводят к новым важным для
клиницистов представлениям о патогенетических механизмах
побочных эффектов терапии НСПВП и указывают на необходимость
использования в клинике более щадящих «форм» гормональной
терапии. Востребованность клиникой новых подходов для
предотвращения и уменьшения побочных эффектов терапии НСПВП
и глюкокортикоидными гормонами определяет необходимость
дальнейшего развития данного направления исследований.
Работа выполнена при поддержке Программы фундаментальных
исследований Президиума РАН «Фундаментальные науки –
медицине» 2012-2013 гг.
СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ПРОЕКТУ
Статьи:
Filaretova L. Gastroprotective role of glucocorticoids during NSAID-induced
gastropathy. Current Pharmaceutical Design. 2013. Vol. 19. N 1. P. 29-33.
Filaretova L., Morozova O., Laszlo F., Morschl E., Zelena D. Does chronic
stress enhance the risk of diseases? Endocrine Regulation 2013. Vol. 47, P. 177188.
Filaretova L., Podvigina T., Bagaeva T., Morozova O. From gastroprotective
to ulcerogenic effects of glucocorticoids: Role of long-term glucocorticoid action.
Pharmaceutical Design. 2014. Vol. 20. PubMed 2013 Jun 10. [Epub ahead of
print]
Filaretova L., Bagaeva T., Morozova O. Stress and the stomach:
corticotropin-releasing factor may protect the gastric mucosa in stress through
involvement of glucocorticoids // Cell. Mol. Neurobiol. 2012. Vol. 32. N 5. P.
829-836.
Zelena D., Morozova O., Filaretova L. Age-dependent role of vasopressin in
susceptibility of gastric mucosa to indomethacin-induced injury. Chapter in:
Filaretova L.P., Takeuchi K (eds): Cell/Tissue Injury and Cytoprotection/Organoprotection in the Gastrointestinal Tract: Mechanisms, Prevention and
Treatment. Front. Gastrointest. Res. Basel, Karger, 2012, Vol 30, P. 219-229.
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.
Морозова О.Ю., Багаева Т.Р., Филаретова Л.П. Угнетение продукции
кортикостерона и катаболическое действие как причины проульцерогенного
эффекта гидрокортизона, введенного в фармакологической дозе крысам.
Высокие технологии, исследования, образование в физиологии, медицине и
фармакологии. Сборник статей под ред. А.П. Кудинова, Б.В. Крылова,
Санкт- Петербург, 2012. Т. 1. С. 93-94.
Подвигина Т.Т., Багаева Т.Р., Филаретова Л.П. Гастропротективное
действие кортикостерона, введенного в фармакологической дозе, у крыс.
Высокие технологии, исследования, образование в физиологии, медицине и
фармакологии. Сборник статей под ред. А.П. Кудинова, Б.В. Крылова,
Санкт- Петербург, 2012. Т. 1. С. 103-104.
Доклады, опубликованные в виде тезисов:
Filaretova L., Bagaeva T., Morozova O., Zelena D. The healing of
indomethacin-induced gastric lesion may be followed by small intestinal and
сardiovascular adverse effects. A Satellite Symposium of IUPHAR-GI Section.
Japan, Tokyo, July 12, 2012. P. 157.
Filaretova L. Protective and deleterious action of glucocorticoids. IBRO
International Workshop. Hungary, Szeged, January 19-21, 2012. P. 33.
Filaretova L.P., Podvigina T.T., Bagaeva T.R., Morozova O.Yu., Zelena D.
A study of the long-term actions of drugs may open new perspectives in
gastroenterological researches. 7th International Symposium on Cell/Tissue Injury
and Cytoprotection/Organoprotection: Focus on GI Tract. USA, Hawaii,
Honolulu, September 9-11, 2012. P-1.
Filaretova L., Amagase K., Podvigina T., Bagaeva T., Morozova O.,
Takeuchi K. Beneficial and deleterious actions of dexamethasone on the gastric
mucosa: A study on their mechanisms. 7th International Symposium on
Cell/Tissue Injury and Cytoprotection/Organoprotection: Focus on GI Tract.
USA, Hawaii, Honolulu, September 9-11, 2012. P-2.
Filaretova L., Morozova O., Zelena D., Amagase K., Bagaeva T., Takeuchi
K. Ampicillin promotes the healing of small intestinal injury developed after the
healing of indomethacin-induced gastric erosion and attenuates other side effects
of indomethacin. Japanese Society meeting on GI cytoprotection. Japan, Kyoto,
March 15, 2013.
Filaretova L. Gastroprotection by glucocorticoids during NSAID-induced
prostaglandin deficiency. Special IUPHAR GI Section Symposium Kyoto 2013.
Japan, Kyoto, March 3d, 2013.
Filaretova L. Glucocorticoids act in concert with prostaglandins, nitric oxide
and capsaicin-sensitive afferents in the maintenance of gastric mucosal integrity.
Scientific session of the GI Club & IUPHAR GI Section “The Best of My
Research. The last 10 years”. USA, Boston, 2013, April 22 nd.
Filaretova L., Makara G. The surprising dual action of glucocorticoids. Selye
Symposium – 2013 “Hans Selye: 70 years after his first classification of steroids
& reference to human “stress ulcers”. Hungary, Budapest, 2013, May 8.
Подвигина Т.Т. Гастропротективное действие кортикостерона и
гидрокортизона при однократном введении крысам в супрафизиологических дозах. VIII Всероссийская конференция с международным
участием, посвящ. 220-летию со дня рождения академика К.М. Бэра.
Механизмы функционирования висцеральных систем. Россия, СанктПетербург, 25-28 сентября 2012 г. С. 183.
Морозова О.Ю., Подвигина Т.Т., Багаева Т. Р., Филаретова Л.П.
Ампициллин способствует заживлению повреждений в кишечнике,
индуцированных индометацином, и ослабляет другие побочные эффекты
индометацина на организм. ХХII Съезд Физиологического общества им.
И.П.Павлова. Россия, Волгоград, 16-20 сентября 2013 г.
ВЛИЯНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ХАРАКТЕР
ПОТРЕБЛЕНИЯ АЛКОГОЛЯ И СВЯЗАННЫЕ С НИМ
ДИАГНОСТИЧЕСКИЕ И ПРОГНОСТИЧЕСКИЕ БИОМАРКЕРЫ
СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ
Н.К. Янковский, А.А. Ким, Е.Д. Санина, С.А. Боринская
ФГБУН Институт общей генетики им. Н.И.Вавилова РАН, Москва
Злоупотребление алкоголем вносит значительный вклад в
высокую заболеваемость сердечно-сосудистыми заболеваниями
(ССЗ) смертность от них в России. Однако механизмы развития
кардиопатологии, связанной со злоупотреблением алкоголя, в
настоящее время изучены недостаточно. Генетические факторы
могут оказывать как прямое влияние на развитие кардиопатологии
(гены, ассоциированные с повышенным риском развития ССЗ), так и
опосредованное (гены, контролирующие метаболизм алкоголя).
Для исследования влияния особенностей метаболизма алкоголя
на риск кардиопатологии уровень натрийуретического пептида типа
В (BNP), продуцируемого кардиомиоцитами и являющийся
индикатором разрушения миокарда, был сопоставлен с уровнем
потребления алкоголя и генотипом по гену алкогольдегидрогеназы
(полиморфизм ADH1B*Arg48His). Для исследования связи
кардиопатологии с потреблением алкоголя особенностями
метаболизма алкоголя сравнили уровень натрийуретического
пептида типа В (BNP, маркер разрушения миокарда) с уровнем
потребления алкоголя и генотипами по гену алкогольдегидрогеназы
(полиморфизм ADH1B*Arg48His). Обследованная группа составила
582 русских мужчин, для которых ранее был установлен уровень
потребления алкоголя на основе данных опроса. Среди
обследованных 12 % в год, предшествующий опросу, алкоголь не
потребляли. У потреблявших алкоголь средний уровень составил в
пересчете на этанол 8895 г в год на индивида. Согласно
опубликованным данным, оценки потребления алкоголя на основе
опроса могут занижать потребляемое количество в 2 раза. Однако
верификация результатов опроса по биохимическим показателям
(маркеры уровня потребления алкоголя – углевод-дефицитный
трансферрин, гамма-глутамил трансфераза) продемонстрировали
хорошее соответствие распределения результатов опроса и уровня
маркеров.
Доля индивидов, попадающих в верхнюю квартиль по уровню
BNP, меняется от 17.8 % у мужчин, не потреблявших алкоголь в год,
предшествовавший обследованию, до 24.5 % у мужчин,
потребляющих 8000–12000 г этанола в год и 29.8 % у мужчин,
потребляющих более 12000 г этанола в год. Эффект не опосредован
гипертонией и не связан с уровнем LDL-холестерина. Это указывает
на то, что ассоциация злоупотребления алкоголем с увеличенным
риском ССЗ и смерти от них может быть обусловлена
индуцированным алкоголем неатеросклеротическим разрушением
миокарда.
Как нами было показано ранее при обследовании той же группы,
10 % русских мужчин являются носителями аллеля ADH1B*48His,
обуславливающего более быстрое окисление этанола в ацетальдегид
и приводящего примерно к 20 % снижению уровня потребления
спиртного у носителей аллеля. Несмотря на более низкий уровень
потребления алкоголя носителями аллеля ADH1B*48His, у них выше
шансы попасть в верхнюю квартиль по уровню BNP (OR=1.7, P=0.05
по одностороннему тесту Фишера). Выявленный эффект может быть
связан с более интенсивным образованием ацетальдегида при
потреблении алкоголя у носителей этого аллеля. Влияние аллеля
ADH1B*48His на уровень BNP выявлено впервые. Полученные
данные необходимо подтвердить на независимых выборках.
Данные получены в сотрудничестве с проф. Д. Леоном
(Лондонская школа гигиены и тропической медицины),
генотипирование и статистический анализ проведены в ИОГен РАН.
II.2. Разработка оригинальных моделей социально значимых
заболеваний и методов их исследования
ОЦЕНКА РЕГЕНЕРАЦИОННОГО ПОТЕНЦИАЛА РЕЗИДЕНТНЫХ
СТВОЛОВЫХ И ПРОГЕНИТОРНЫХ КЛЕТОК МИОКАРДА ПРИ
ГИПОКСИИ И АЦИДОЗЕ И ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
ВНЕШНИХ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ ДЛЯ ЕГО СТИМУЛЯЦИИ
В ЭКСПЕРИМЕНТАХ IN VITRO
Г.Б. Белостоцкая1, 3), И.В. Нерубацкая1, 3), Б.Ф. Щеголев2, 3),
С.В. Сурма2), В.С. Коркош1), 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)
Несмотря на активизацию резидентных кардиальных стволовых
клеток (КСК) в зоне инфаркта [Beltrami et al., 2001], их роль в регенерации поврежденного миокарда является незначительной. Попытки добиться терапевтического эффекта при введении в поврежденный миокард экзогенных СК также не дали значимого результата
[Anversa et al., 2013]. Это может быть связано с тем, что СК попадают во враждебную или даже агрессивную среду из-за недостаточного кровообращения, воспаления и быстро развивающегося фиброза
миокарда [Steinhauser, Lee, 2011]. Известно, что в зоне инфаркта
наблюдаются гипоксия и сдвиг кислотно-щелочного равновесия в
кислую сторону (ацидоз), что не только отражается на метаболизме и
функциональной активности сердечной мышцы, снижая ее
сократительную функцию, но и может влиять на поведение и
физиологические характеристики как введенных извне мезенхимных
СК, так и резидентных КСК, что, в свою очередь, не может не
сказываться на их регенерирующей способности.
Для изучения поведения резидентных КСК в зоне инфаркта в
культуре клеток миокарда новорожденной крысы были
смоделированы условия, имитирующие гипоксию и ацидоз.
Показано, что снижение pH среды до 5,0 и недостаток О2 снижали
количество колоний, сформированных из КСК трех типов (c-kit+,
Sca+ и Isl1+), замедляли их деление и блокировали
кардиодифференцировку. Более того, поскольку в культуре
первоначально присутствовали не только кардиомиоциты, но и
фибробласты (ФБ), эндотелиальные и гладкомышечные клетки
сосудов, было установлено, что гипоксия и ацидоз стимулировали
пролиферацию ФБ, которые постепенно формировали в монослое
очаги келоидной ткани.
Показано, что слабое статическое магнитное поле (ССМП) с
индукцией 160 и 200 мкТл ускоряет пролиферацию резидентных
кардиальных стволовых клеток (КСК), повышая концентрацию
кальция в цитозоле ([Ca2+]i) за счет его поступления из
саркоплазматического ретикулума. В свою очередь, известно, что
при ишемии/реперфузии также наблюдается повышение [Ca2+]i
путем входа Ca2+ из межклеточного пространства через
плазматическую мембрану. В связи с этим ССМП-стимулирование
(160 и 200 мкТл) пролиферации клеток в составе колоний не
оправданно не только по причине резкого подавления этого способа
воспроизводства зрелых клеток из резидентных КСК при ацидозе и
гипоксии, но и из-за Ca2+ перегрузки. Кроме того, поскольку в этих
условиях наблюдается массовое размножение ФБ, действие ССМП
(160 и 200 мкТл) может дополнительно стимулировать этот процесс.
Это позволило сделать вывод о нецелесообразности использования
этих ССМП в период острого инфаркта миокарда, который
сопровождается гипоксией и ацидозом. Возможность применения
ССМП других диапазонов индукции с целью стимуляции
регенерационных процессов с участием КСК в период реабилитации
и для лечения хронической сердечной недостаточности требует
дальнейшего изучения.
ИНТЕГРАТИВНЫЙ ПОДХОД К МОДЕЛИРОВАНИЮ
ДИНАМИКИ ВИЧ-ИНФЕКЦИИ И ИССЛЕДОВАНИЕ МИШЕНЕЙ
ДЛЯ СИСТЕМНЫХ ТЕРАПЕВТИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ
В.А. Черешнев1), Г.А. Бочаров2), С.И. Бажан3), Б.А. Бахметьев4),
И.А. Гайнова5),А.В. Ким6), В.А. Лихошвай7), Т.Б. Лузянина8),
В.В. Азиатцева9), А.А. Кислицын9), Р.С. Савинков9)
ФГБУН Институт иммунологии и физиологии УрО РАН,
Екатеринбург
2)
ФГБУН Институт вычислительной математики РАН, Москва
3)
ГНЦ вирусологии и биотехнологии «Вектор», Новосибирск
4)
ФГБУН Институт экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН,
Пермь
5)
ФГБУН Институт математики им. С.Л. Соболева СО РАН,
Новосибирск
6)
ФГБУН Институт математики и механики УрО РАН, Екатеринбург
7)
ФГБУН Институт цитологии и генетики СО РАН, Новосибирск
8)
Институт математических проблем биологии РАН, Пущино
9)
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова,
Москва
1)
Задачи описания, усвоения и концептуального анализа широкого
спектра мета-данных о системе «ВИЧ–организм человека» могут
быть решены на основе методов вычислительных технологий
интегративного математического моделирования. Первым этапом
построения интегративной модели динамики ВИЧ-инфекции служит
построение и калибровка модели популяционной динамики вирусов,
реакций врожденного и специфического иммунитета и иммунного
гомеостаза в рамках компартментного рассмотрения организма.
Разработана методология интегративного подхода к анализу и
многомасштабному описанию иммунологических процессов и ВИЧинфекции [1]. В рамках данного подхода построена математическая
модель динамики ВИЧ-инфекции, ядром которой является модель
противовирусного
иммунного
ответа
Марчука-Петрова.
Инфекционный процесс описывается системой из 20 обыкновенных
дифференциальных уравнений. При этом учитывается как
врожденный иммунитет, так и специфические иммунные реакции.
Проведена начальная калибровка модели и исследована
чувствительность вирусной нагрузки в хроническую фазу инфекции
к параметрам модели. Разработана начальная версия двухуровневой
математической модели, описывающей процессы внутриклеточной
репликации ВИЧ и пространственного распространения инфекции в
популяции клеток мишеней. Предложен математический подход к
решению задачи о построении управления, позволяющего
стабилизировать вирусную нагрузку на некотором заданном уровне,
для модели ВИЧ-инфекции небольшой сложности, описывающей
процессы заражения клеток мишеней и развитие цитотоксического
Т-клеточного иммунного ответа.
Для
оценивания
кинетических
параметров
антигенспецифической иммунореактивности по индивидуальным для
каждого пациента данным разработан принципиально новый подход
к
моделированию
антиген-индуцированного
клонального
размножения T-клеток, учитывающий асимметрию клеточного
деления [2, 3], которая приводит к неравному распределению
внутриклеточных компонент между дочерними клетками. Данная
математическая модель позволяет анализировать большое число
клеточных систем, характеризующихся выраженной асимметрией
процесса деления.
ПУБЛИКАЦИИ
1. V.A. Chereshnev, G.A. Bocharov, S. Bazhan, B. Bachmetyev, I.
Gainova, V. Likhoshvai, J. M. Argilaguet, J. P. Martinez, J. A. Rump, B.
Mothe, C. Brander, A. Meyerhans Pathogenesis and Treatment of HIV
Infection: The Cellular, the Immune System and the Neuroendocrine
Systems Perspective. International Reviews of Immunology. – 2013. – V.
32. – Issue 3. P. 282-306.
2. Bocharov G, Luzyanina T, Cupovic J and Ludewig B. Asymmetry
of cell division in CFSE-based lymphocyte proliferation analysis.
Frontiers in Immunology – 2013. – V. 4:264.
3. T. Luzyanina, J. Cupovic, B. Ludewig, G. Bocharov. Mathematical
models for CFSE labelled lymphocyte dynamics: asymmetry and time-lag
in division. Journal of Mathematical Biology – 2013 (в печати).
РАЗРАБОТКА ОРИГИНАЛЬНОЙ МОДЕЛИ МУЖСКОГО
ГИПОГОНАДИЗМА И СВЯЗАННОГО С НИМ БЕСПЛОДИЯ,
СПОСОБА ТРАНСПЛАНТОЛОГИЧЕСКОЙ КОМПЕНСАЦИИ
ДАННОГО ЗАБОЛЕВАНИЯ
А.В. Куликов1), Л.В. Архипова1), Д.А. Куликов 2), Г.Н. Смирнова1),
П.А. Куликова3), Ю.Н. Филюшкин 2), А.Е. Машков2)
ФГБУН Институт теоретической и экспериментальной биофизики
РАН, Пущино
2)
ФФМ Московского государственного университета, Москва
3)
Московский областной научно-исследовательский клинический
институт, Москва
1)
Первичный гипогонадизм – патологическое состояние,
обусловленное недостаточной секрецией половых гормонов или
уменьшением чувствительности к ним. Распространенность
первичного гипогонадизма среди мужчин достигает 10-20 %.
Снижение концентрации тестостерона может вести к нарушениям
как в психическом, так и соматическом здоровье. Высокая
социальная значимость гипогонадизма обусловлена, главным
образом тем, что при этом заболевании повреждается процесс
сперматогенеза,
результатом
нарушения
синтеза/выделения
тестостерона и образования спермы тестикулами является бесплодие.
В России 17,5 % бесплодных пар (Кулаков В.И., 2005), доля
мужского бесплодия составляет 30-40 % (Божедомов В.А., 2001, ТерАванесов Г.В., 2009). Лечение первичного гипогонадизма в
настоящее время основано на заместительной терапии. Но введение
андрогенов, во-первых, имеет ряд противопоказаний, во-вторых,
усугубляет дисфункцию собственного тестостерон-продуцирующего
аппарата и подавляет сперматогенез. Эффективных методов лечения
мужского бесплодия в настоящий момент не существует. На первом
этапе проекта была разработана адекватная модель первичного
гипогонадизма/бесплодия на животных. Суть предлагаемого подхода
состоит в том, что создается гипоксическое состояние одного из
тестикул путем накладывания лигатуры. Такой подход дает
возможность объективно оценить степень деградации яичка на
длительных сроках после операции в сравнении с интактным яичком
того же животного. В экспериментах показано, что различные по
времени гипоксические воздействия (оптимальный срок 3 суток)
позволяют уменьшить объем яичка в 2-4 раза, критически снизить
продукцию половых гормонов на сроки не менее 8 месяцев (большие
сроки пока не проверялись), при этом стоит отметить, что в
токсикологических моделях (не наших) самопроизвольное
восстановление начинается уже на 2-м месяце после воздействия.
Создание условий гипоксии для обоих яичек приводит к подавлению
выработки тестостерона, развитию бесплодия. На втором этапе был
создан
трансплантологический
метод
компенсации
экспериментальной патологии. Для пересадки использовали
аллогенный материал (костный мозг). Время жизни пересаженных
клеток после операции составляет 10-14 суток. Наличие
гематотестикулярного барьера, коммитированность и короткий срок
жизни клеток трансплантата исключают возможность развития
новообразований и не позволяют рассчитывать на «прямое»
воздействие клеток на процессы гормоно- и спермообразования. Эти
же
обстоятельства
определяют
безопасность
методики.
Пересаженный материал в данном случае выступает в роли
относительно короткоживущего донора различных цитокинов,
усиливающих регенерацию. Идентификация этих веществ позволит
модифицировать разрабатываемый способ лечения и предоставит
новые фундаментальные научные данные. Важным моментом при
оценке эффективности разрабатываемой методики является
проведение широкого спектра физиологических, биохимических,
гормональных
и
гистологических
исследований,
которые
подтвердили
надежность
и
высокую
воспроизводимость
разработанного метода
РАЗРАБОТКА БИОХИМИЧЕСКОЙ И МОЛЕКУЛЯРНОГЕНЕТИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ ДЕФЕКТОВ
СУКЦИНАТДЕГИДРОГЕНАЗНОГО КОМПЛЕКСА И ЭКСПРЕСИИ
СУКЦИНАТНОГО РЕЦЕПТОРА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
ПРОТИВОПОКАЗАНИЙ ПРИМЕНЕНИЯ СУКЦИНАТСОДЕРЖАЩИХ ПРЕПАРАТОВ
Е.И. Маевский1), А.М. Ермаков1), А.А. Васильева1),
А.Н. Мурашев2), М.Л. Учитель1), Е.В. Гришина1),
Л.А. Богданова1), М.К. Болотанова1), А.М. Закаров1)
Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН,
Пущино
2)
Филиал Института биоорганической химии РАН, Пущино
1)
В последние годы масса исследований посвящена возможной
роли сукцинатного рецептора – GPR91 в подъеме артериального
давления и стабилизации сукцинатом гипоксии-индуцируемого
фактора (HIF), способствующего экспрессии генов, определяющих
ангиогенез, потребление и окисление глюкозы тканями при
гипоксии, а также при наличии дефектов в участке генома,
ответственном за синтез субъединиц сукцинатдегидрогеназы (СДГ).
Потенциальная опасность гипертензии вследствие активации
ангиотензиновой системы посредством GPR91 или ускорения
метастазирования опухолей с генетическим дефектом СДГ
накладывают жесткие ограничения на использование сукцинатсодержащих препаратов. Для диагностики этих состояний нами
создана база данных по генетическому анализу GPR91 и по
мутациям всех субъединиц СДГ у человека. На образцах крови
здоровых добровольцев и отдельных категорий больных, у которых
имеет место по литературным данным избыточная экспрессия GPR91
или наличие дефектов СДГ, был апробирован ряд методов: ARMS,
позволяющий
детектировать
генетические
аллели
без
секвенирования и установления последовательности генов (метод
модифицирован до уровня, приемлемого для клинической практики);
ПЦР в реальном времени с использованием аллель специфических
зондов; секвенирование по Сенгеру и ПЦР выявление экспрессии
GPR91. Эти подходы позволили воспроизвести современные данные
по локализации GPR91 в различных видах лейкоцитов крови
человека и по наиболее значимым дефектам СДГ. Независимо
анализировали цитобиохимически активность СДГ лимфоцитов и
регистрировали артериального давления (АД) у нормотензивных и
спонтанно гипертензивных крыс и у пациентов, соответственно при
доклинических и клинических исследованиях препарата Амберен. С
Амбереном человек получает от 1,4 до 2,8 ммолей сукцинатного
аниона. Ни в эксперименте на животных, ни в плацебоконтролируемых клинических исследованиях не обнаружено
повышение АД после курса Амберена. При сопоставлении наших
данных с аффиностью GPR91 к сукцинату выяснилось, что
отсутствие гипертензивного эффекта обусловлено тем, что после
приема Амберена концентрация сукцината в крови на 1-2 порядка
меньше необходимой для зависимого от GPR91 подъема АД, хотя
изменение уровня эстрогенов, ФСГ и ЛГ, сдвиг активности СДГ в
лимфоцитах крови и иные клинико-лабораторные данные
свидетельствовали о наличии значимой ответной реакции организма
на Амберен. Следовательно, в частном случае (при приеме
Амберена) предсказываемое гипертензивное действие сукцинатсодержащего препарата не проявляется. Возможность инициации
ангиогенеза вследствие сукцинат-зависимой стабилизации HIF и
вопрос о дозах сукцината, которые могут вызвать благоприятное при
гипоксии или опасное при опухолевых дефектах СДГ воздействие,
пока не выяснен.
CИРТУИНЫ В ПЕРВИЧНЫХ НЕТРАНСФОРМИРОВАННЫХ
ФИБРОБЛАСТАХ ЧЕЛОВЕКА
В.М. Михельсон, М.Л. Куранова, Н.М. Плескач, И.М. Спивак
ФГБУН Институт цитологии РАН, Санкт-Пертербург
Впервые термин «сиртуин» был введен в отношении белков,
участвующих в организации теломерного хроматина дрожжей
Saccharomyces cerevisiae, которые были названы “silence information
regulator”, Sir (Taylor et al., 2008). Позднее были найдены ортологи и
в других систематических группах организмов – в клетках D.
melanogaster, в С. elegans и млекопитающих. Для последних было
введено обозначение Sirt. У млекопитающих обнаружено к
настоящему моменту семь таких белков – Sirt1 – Sirt7 (Haigis et al.,
2006; 2010; Inoue et al., 2007; Taylor et al., 2008).
По крайней мере для двух из них – SIRT1 и SIRT6 – было показано изменение их количества и активности при старении. Так, при
установлении строгого ограничения калорийности питания Sirt1
включает механизмы автофагии и, тем же временем, увеличивает
среднюю продолжительность жизни (Imai S., 2010; Wolf, 2006). При
выключении SIRT6 в первичных фибробластах человека наблюдалось
преждевременное старение таких клеток, совмещенное со слияниями
концов хромосом (Michishita et al., 2008). Кроме этого, показано, что
отсутствие SIRT6 в клетках мыши вызывает фенотип, сходный с
прогероидными синдромами человека (Mostoslavsky R. et al., 2006).
Так как атаксия-телеангиэктазия (АТ) является прогероидным
синдромом, то роль в клетках, полученных от больных АТ, крайне
интересна. При окрашивании клеток непрямым иммунофлуоресцентным методом с использованием антител к SIRT1 в ядрах клеток всех
больных АТ количество этого сиртуина было достоверно снижено по
сравнению с ядрами клеток здорового донора в 1.4–2.2 раза.
Уменьшение количества SIRT1 хорошо согласуется с описанными в
литературе данными. При окрашивании клеток непрямым
иммунофлуоресцентным методом с использованием антител к SIRT6
в ядрах клеток больных АТ количество данного белка также было
достоверно выше, чем в контроле, – в 1.4–3.4 раза. Такое же
повышение количества SIRT6 – в 2.4.раза – наблюдалось и у
пациентки с мутацией в гене BRCA1.
Эти данные демонстрируют важную особенность клеток,
полученных от больных АТ, отличающую их от клеток, полученных
от старых доноров, в которых количество SIRT6 падает. Это
противоречит данным литературы и требует объяснения и
дальнейшего исследования. Такое же повышение количества SIRT6,
было обнаруженно в клетках пациентки с мутацией в гене BRCA1,
ассоциированным с семейными формами рака молочной железы. Это
показывает, что тенденция к увеличению количества SIRT6 присуща
клеткам с нарушенными процессами репарации двунитевых
разрывов ДНК и может быть использована как определенный маркер
предрасположенности к опухолевым заболеваниям.
Haigis M.C., Guarente L.P. Mammalian sirtuins-emerging roles in
physiology, aging, and calorie restriction // Genes Dev. – 2006. – V. 20. – P.
2913–2921.
Haigis M.C., Sinclair D.A. Mammalian Sirtuins: Biological Insights and
Disease Relevance // Annu Rev Pathol. – 2010. – V. 5. – P. 253–295.
Imai S. “Clocks” in the NAD World: NAD as a Metabolic Oscillator for the
Regulation of Metabolism and Aging // BBA. – 2010. – V. 1804. – P. 1584–1590.
Inoue T., Hiratsuka M., Osaki M., Oshimura M. The Molecular Biology of
Mammalian SIRT Proteins // Cell Cycle. – 2007. – V. 6. – No. 9. – P. 1011–1018.
Michishita E., McCord R.A., Berber E. et al. SIRT6 is a histone H3 lysine 9
deacetylase that modulates telomeric chromatin // Nature. – 2008. – V. 452. – P.
492–496.
Mostoslavsky R., Chua K.F., Lombard D.B. et al. Genomic Instability and
Aging-like Phenotype in the Absence of Mammalian SIRT6 // Cell. – 2006. –V.
124. – P. 315–329.
Taylor D.M., Maxwell M.M., Luthi-Carter R., and Kazantsev A.G.
Biological and Potential Therapeutic Roles of Sirtuin Deacetylases //
Cell.Mol.Life Sci. – 2008. – V. 65. – P. 4000–4018.
Wolf G.Calorie restriction increases life span: a molecular mechanism.
Nutr Rev. 2006; 64(2 Pt 1):89–92.
СРАВНИТЕЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ ТОКСИЧЕСКИХ СВОЙСТВ
АМИЛОИДОВ МЫШЕЧНОГО БЕЛКА СМИТИНА
И АΒ-ПЕПТИДОВ МОЗГА
З.А. Подлубная1), А.Г. Бобылёв1), Л.Г. Бобылёва1),
А.Д. Уланова1), И.М. Вихлянцев1), Т.В. Гордиенко2)
1)
ФГБУН Институт теоретической и экспериментальной биофизики
РАН, Пущино
2)
Больница Пущинского научного центра РАН, Пущино
Проведенные
нами
ранее
электронно-микроскопические
исследования амилоидных структур, формируемых цитоскелетными
мышечными белками и Аβ-пептидами (25-35) и (1-42) мозга при in
vitro амилоидогенезе, выявили их морфологическое сходство. Мы
также показали способность недавно открытого гладкомышечного
белка смитина формировать разные амилоидные структуры,
подобные амилоидам белков семейства тайтина скелетных мышц и
Аβ-пептидам мозга. Известно, что болезнь Альцгеймера
характеризуется накоплением амилоидов Аβ-пептидов в медии и
адвентиции мелких и крупных артерий центральной нервной
системы. Накопление амилоидных структур в артериях индуцирует
смерть гладкомышечных клеток сосудов, что, вероятно, является
следствием нарушения адгезии этих клеток к внеклеточному
матриксу. Это в свою очередь может привести к потере крови в связи
с нарушением целостности стенки сосудов и в дальнейшем к
церебральной ишемии и микрогеморрагиям. Вполне вероятно, что и
смитин, занимающий третье место от общего количества белка в
гладких мышцах сосудов, также участвует в процессе
амилоидообразования и может приводить как к нарушению
функционирования клеток, так и к нарушению их адгезии и
дальнейшей гибели. В данной работе впервые проведены
исследования токсических свойств амилоидов гладкомышечного
смитина на клеточных культурах (нейробластоме, культуре
гладкомышечных клеток и карциноме гортани человека HEp-2) в
сравнении с амилоидами Аβ-пептидов мозга.
Было обнаружено, что амилоидные фибриллы Аβ(1-42)-пептида
мозга в концентрации от 1 до 100 мкМ (0,0045–0,45 мг/мл) не
оказывали токсического действия на вышеуказанные клеточные
культуры. Однако при этом было показано, что олигомеры Аβ(1-42)пептида в концентрации 50 мкМ (0,225 мг/мл) вызывали гибель 50 %
гладкомышечных клеток. Полученные результаты согласуются с
литературными данными, свидетельствующими о выраженном
токсическом эффекте олигомеров, а не фибрилл Аβ-пептидов мозга
(Ittner et al., 2010).
Гладкомышечный белок смитин, а также тайтин и Х-белок
скелетных мышц не оказывали токсического действия на культуру
гладкомышечных клеток. Однако в присутствии амилоидных
фибрилл смитина наблюдалось изменение формы гладкомышечных
клеток (клетки приобретали шаровидную форму). Наблюдалась
также миграция гладкомышечных клеток из центра лунки планшета
к периферии. Обнаруженные эффекты смитина на форму и
миграцию гладкомышечных клеток проявлялись только на вторые
сутки эксперимента. Полученные результаты свидетельствуют о
неблагоприятном эффекте амилоидов смитина на растущие
гладкомышечные клетки и, возможно, о нарушении адгезии клеток к
матриксу. Отсроченное по времени действие амилоидных агрегатов
смитина на клетки свидетельствует о сложном механизме их
воздействия, что требует дальнейшего изучения.
II.3. Доклиническая разработка новых технологий диагностики
(ранней, дифференциальной и др.) и прогнозирования течения
социально значимых заболеваний
ДИНАМИКА ВОЛЬТАЖНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЭКГ
ПРИ ФИЗИЧЕСКОЙ НАГРУЗКЕ В ЗАВИСИМОСТИ
ОТ ВЕЛИЧИНЫ НАГРУЗКИ, ПОЛОЖЕНИЯ ТЕЛА,
ПОКАЗАТЕЛЕЙ ГЕМОДИНАМИКИ И ПОЛА ОБСЛЕДУЕМЫХ
О.Л. Виноградова, М.М. Салтыкова, Т.Ф. Миллер, А.П. Шарова,
Д.В. Попов, И.В. Кузьмин
ФГБУН ГНЦ РФ – Институт медико-биологических проблем РАН,
Москва
Центральным звеном диагностики и стратификации риска
сердечно-сосудистых осложнений считается оценка клинических
симптомов, а также оценка изменений на электрокардиограмме
(ЭКГ) в покое и в нагрузочной пробе. Диагностическим признаком
ишемии миокарда по данным ЭКГ в тесте с физической нагрузкой
традиционно считается снижение сегмента ST не менее чем на 0.1
мВ в течение 1 минуты или более. Однако информативность этого
показателя недостаточна (в группе лиц с однососудистым
поражением чувствительность не превосходит 40 %). Показана
информативность изменения амплитудных показателей комплекса
QRS, но новые критерии диагностики ишемического поражения
миокарда выработать не удается. Одна из основных проблем состоит
в сложности дифференциации изменений QRS, вызванных
различными по своей природе факторами. Существенное увеличение
информативности этого метода может быть достигнуто, когда будут
поняты механизмы, индуцирующие изменения кардиоэлектрических
потенциалов на поверхности тела, как связанные с ишемией, так и
являющиеся следствием нормальных физиологических реакций
организма на физическую нагрузку. Данное исследование было
направлено на выявление закономерностей и механизмов изменения
вольтажных показателей ЭКГ при возрастающей физической
нагрузке верхних и нижних конечностей у практически здоровых
лиц. При этом в анализ были включены только показатели
деполяризации (комплекс QRS), что позволило исключить влияние
медиаторов
симпатической
нервной
системы
на
кардиоэлектрические потенциалы, поскольку индуцирующий
внеклеточные токи трансмембранный потенциал кардиомиоцитов
желудочков в нулевую фазу определяется токами через натриевые
потенциалуправляемые каналы. Таким образом, в данном
исследовании анализировались изменения ЭКГ под влиянием
факторов,
не
связанных
с
электрической
активностью
кардиомиоцитов. Было проведено сопоставление динамики
амплитуды зубцов комплекса QRS на ЭКГ при нагрузочном
тестировании двух верхних и одной нижней конечностей у мужчин и
женщин, в котором внешняя нагрузка при работе одной ногой
двукратно превышала внешнюю нагрузку при работе двумя руками
при сходном увеличении ЧСС и систолического давления. При
нагрузочном тестировании как верхних, так и нижней конечности
выявлено достоверное увеличение амплитуды зубца S в левых
грудных отведениях, которое было сходным при обоих типах
тестирования и не различалось в группах мужчин и женщин. При
этом выявлена достоверная зависимость увеличения зубца S к концу
тестирования от величины пикового систолического давления. Кроме
того, для оценки влияния изменения наполнения левого желудочка, а
также изменения расстояния от поверхности сердца до
регистрирующих ЭКГ-электродов было проведено сопоставление
динамики ЭКГ-показателей при работе ногой при вертикальном и
горизонтальном положении корпуса. Полученные результаты
позволяют исключить влияние изменения положения и размеров
сердца, а также величины физической нагрузки на выявленное
увеличение зубца S и сделать вывод о зависимости этого показателя
от величины систолического артериального давления.
Полученные данные позволили выявить основные механизмы,
обусловливающие изменения амплитуды зубцов комплекса QRS при
физической нагрузке. Эти результаты вместе с выявленными ранее в
пилотном исследовании (Салтыкова М.М. с соавт., 2010)
закономерностями изменения QRS при индуцированной нагрузкой
ишемии миокарда являются базой для разработки новых
диагностических критериев ишемии миокарда для использования
при проведении нагрузочных проб.
МОДИФИЦИРОВАННЫЙ АППАРАТНО-ПРОГРАММНЫЙ
КОМПЛЕКС ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ СИСТЕМЫ
РЕГУЛЯЦИИ ДЫХАНИЯ ЧЕЛОВЕКА
А.И. Дьяченко1, 2), Ю.А. Шулагин1), Е.С. Ермолаев1),
А.О. Гончаров1, 2), А.В. Суворов1)
1)
ФГБУН ГНЦ РФ – Институт медико-биологических проблем РАН,
Москва
2)
Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН, Москва
Нарушения внешнего дыхания, связанные с регуляцией дыхания,
играют большую роль при воздействиях экстремальных факторов и в
развитии ряда заболеваний у человека. Хотя разработаны методики и
устройства для определения чувствительности дыхания человека к
углекислому газу и кислороду в ходе возвратного дыхания, они
практически не используются, так как требуют выполнения
большого количества манипуляций. Остается плохая сопоставимость
результатов, полученных с помощью разных методик. Для такого
сопоставления нужна теория в виде математической модели
возвратного дыхания, методик и устройств. В ГНЦ РФ – ИМБП РАН
в ходе экспериментальных исследований дыхания в условиях
микрогравитации обнаружили изменения регуляции дыхания и
сформулировали необходимость исследования регуляции дыхания в
ходе космического полета. Ранее разработанные методы и
устройства не пригодны для условий космического полета, так как
требуют использования баллонов с газом под повышенным
давлением. Перспективность работ определяется возможностью
широкого использования аппаратно-программного комплекса для
исследований регуляции дыхания в клинических и сложных
экспериментальных условиях.
Цель проекта. Разработка новых методов и средств
экспериментальной оценки состояния системы регуляции дыхания в
виде аппаратно-программного комплекса на основе математической
модели функционирования биотехнической системы АПК
«Хемосенс» и кардиореспираторной системы человека.
Результаты.
1)
Разработана
математическая
модель
функционирования биотехнической системы «АПК «Хемосенс» и
кардиореспираторная система человека». Модель основана на
компартментальном описании динамики содержания газов в
альвеолярном пространстве, тканях и крови человека, а также в
дыхательном контуре, через который осуществляется возвратное
дыхание. По уравнениям модели и начальным данным в среде
Маталаб-Симулинк имитируется динамика вентиляции и газового
состава воздуха в кардиореспираторной системе человека и
дыхательном контуре комплекса. Сравнение расчетной и
экспериментальной динамики вентиляции и газового состава воздуха
в ходе возвратного дыхания показывает хорошее соответствие. С
помощью данного подхода проводится оценка влияния технических
характеристик комплекса и характеристик кардиореспираторной
системы человека на динамику вентиляции и газообмена. Таким
образом проводится сопоставление результатов исследований,
выполненных с помощью разных экспериментальных установок. 2)
Проведена модификация аппаратно-программного комплекса
«Хемосенс» и разработаны методики, позволяющие без
использования баллонов со сжатым газом проводить различные
тесты
хемочувствительности
дыхания
человека.
3)
Проанализированы результаты проведенного экспериментального
исследования влияния сухой иммерсии на хемочувствительность
человека. Показано, что чувствительность вентиляции и
дыхательного объема к гиперкапнии увеличивается. Ранее мы
обнаружили аналогичный эффект в ходе антиортостатической
гипокинезии. Увеличение хемочувствительности в рассмотренных
моделях невесомости может быть опосредовано ростом давления
крови в области синокаротидных синусов. 4) Модифицированный
АПК хорошо себя зарекомендовал в эксперименте по определению
хемочувствительности человека до и после пребывания в
гипоксической
гипербарической
кислородно-азотно-аргоновой
среде. Влияние этой среды на хемочувствительность будет
проанализировано в отдельной работе.
НАНОКОМПОЗИТЫ ФОСФАТ КАЛЬЦИЯ/ БИОПОЛИМЕР/
УГЛЕРОДНЫЕ НАНОТРУБКИ ДЛЯ КОСТНЫХ ИМПЛАНТАТОВ:
НАПРАВЛЕННЫЙ СИНТЕЗ, МОДЕЛИРОВАНИЕ
БИОМИНЕРАЛИЗАЦИИ, ТОКСИКОЛОГИЧЕСКИЕ
ХАРАКТЕРИСТИКИ
В.Т. Калинников, Н.А. Захаров, Ж.А. Ежова, Е.М. Коваль
ФГБУН Институт общей и неорганической химии РАН, Москва
Цели работы включали:

разработку методов направленного синтеза новых
нанораз-мерных
композиционных
материалов
на
основе
гидроксиапатита кальция Са10(РО4)6(ОН)2 (ГА), биополимера
хитозана (ХИТ, (С6Н11NO4)n) и многостенных углеродных
нанотрубок (УНТ);

физико-химическую идентификацию продуктов синтеза
(нанокомпозиты ГА/ХИТ/УНТ);

анализ влияния УНТ и биополимера ХИТ на
негомогенную кристаллизацию ГА из водных растворов;

моделирование in vitro процессов биоминерализации
биосовместимого фосфата кальция (ГА) и симуляцию процессов
остеогенеза в присутствии УНТ и ХИТ;

оценку
перспектив
использования
новых
биокомпозитов ГА/ХИТ/УНТ в медицинской практике в качестве
костных имплантатов.
Предметом исследования являлись система СаС12-(NH4)2НРО4(С6Н11NO4)n-УНT-NH3-Н2О при 25 0С и продукты синтеза – наноразмерные композиционные материалы ГА/ХИТ/УНТ, полученные
осаждением из водных растворов в биомиметических условиях.
Методики исследований основывались на использовании принципов и подходов академика И.В. Тананаева (измерение остаточных
концентраций и степени кислотности) при изучении процессов
совместного осаждения фракций композитов ГА/ХИТ/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/ХИТ/УНТ (проанализированы
составы
композитов
ГА/ХИТ/УНТ,
включая:
Ca10(РО4)6(OH)2·0,1ХИТ·0,5УНТ·6.7H2O,
Ca10(РО4)6(OH)2·0,1ХИТ·2УНТ·5.9H2O,
Ca10(РО4)6(OH)2·0,1ХИТ·4УНТ·7.5H2O,
Ca10(РО4)6(OH)2·0,1ХИТ·5УНТ·7.8H2O, Ca10(РО4)6(OH)2·0,2 ХИТ
·2УНТ·7.9H2O, Ca10(РО4)6(OH)2·0,5 ХИТ ·5УНТ. 7.2H2O);
- моделирование биоминерализации и процессов остеогенеза in
vitro с участием водных растворов солей кальция, фосфора,
биополимера ХИТ и УНТ;
- определение основных физико-химических характеристик
новых композиционных материалов на основе ГА, ХИТ 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) и токсикологические характеристики
(эксперименты in vivo, лабораторные мыши).
РАЗРАБОТКА НОВОГО КЛАССА МЕДИЦИНСКИХ
ДИАГНОСТИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ НА ОСНОВЕ
ГОЛОГРАФИЧЕСКИХ МНОГОКАНАЛЬНЫХ СЕНСОРОВ ДЛЯ
АНАЛИЗА КОМПОНЕНТОВ БИОЛОГИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЕЙ
А.В. Крайский1), В.А. Постников2), Т.В. Миронова1),
А.А. Крайский1), М.А. Шевченко1), В.И. Сергиенко2)
ФГБУН Физический институт им. П.Н.Лебедева РАН, Москва
ФГБУИН НИИ физико-химической медицины ФМБА России,
Москва
1)
2)
Предложена новая конструкция многоканальной микрофлюидной системы ячеек для одновременного определения содержания
компонентов в нескольких однотипных образцах, позволившая
устранить искажающие эффекты деформации полимерной матрицы,
снижающие чувствительность сенсора. В результате стало
возможным детально изучать кинетику отклика сенсоров глюкозы в
потоках модельных растворов и оценивать реальное количество
необходимого объема раствора для анализа (500-800 мкл). Время
отклика сенсора глюкозы (3-5 мин) определяется, по-видимому, не
диффузионными процессами, а структурными перестройками
матрицы гидрогеля при связывании глюкозы с аминофенилборной
кислотой в пределах слоя геля. Чувствительность сенсора к глюкозе
в интервале 1-20 ммоль/л в этих условиях составила 6-10 нм/ммоль.
Изучение влияния ионной силы модельных растворов глюкозы
показало увеличение «высаливающего» эффекта NaCl при
увеличении заряда на матрице, что является причиной понижения
чувствительности сенсора к глюкозе [1].
Для учета неоднородности распределения размеров частиц
серебра в слое сенсора по его поверхности получены выражения, на
основе которых проводится модернизация компьютерной модели
распространения излучения в голографическом слое, позволяющая
оценивать качество голографического слоя. Также для улучшения
оценки качества слоя получены выражения для учета членов более
высокой мультипольности при расчете светорассеивающих свойств
слоя.
Создана компьютерная модель распространения поля в
периодической структуре на основе модели связанных волн с учетом
пространственных гармоник 3-го порядка, позволившая ускорить
расчет более чем на 3 порядка. В процессе работы с компьютерной
моделью были обнаружены условия существования в таких
структурах при очень больших коэффициентах отражения условия
существования узких резонансов, которые могут в дальнейшем
применяться в аналитических методах [2].
Работа выполнена в рамках Программы фундаментальных
исследований Президиума РАН “Фундаментальные науки –
медицине”.
1. Vladimir A. Postnikov, Aleksandr V. Kraiskii and Valerii I.
Sergienko (2013). Holographic Sensors for Detection of Components in
Water Solutions, Holography – Basic Principles and Contemporary
Applications, Dr. Emilia Mihaylova (Ed.), ISBN: 978-953-51-1117-7,
InTech, DOI: 10.5772/53564. p. 103-128. Available from:
http://www.intechopen.com/books/holography-basic-principlesand-contemporary-applications/holographic-sensors-for-detectionof-components-in-water-solutions
2. Крайский А.В., Крайский А.А. Способ повышения
плотности мощности светового излучения внутри среды. Заявка на
получение патента РФ на изобретение от 26.12.2012 рег №
2012156565.
ВЫДЕЛЕНИЕ ВЫЗВАННЫХ ПОТЕНЦИАЛОВ ИЗ ЗАПИСЕЙ
ЭЛЕКТРОЭНЦЕФАЛОГРАММ МЕТОДАМИ
МАТЕМАТИЧЕСКОЙ СТАТИСТИКИ И ТЕОРИИ
СТОХАСТИЧЕСКИХ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ УРАВНЕНИЙ
Н.А. Кузнецов, Н.А. Гречишкина, Ф.Н. Григорьев
ФГБУН Институт радиотехники и электроники
им. В.А. Котельникова РАН, Москва
Одной из основных задач нейрофизиологии, позволяющих
получать информацию о работе центральной нервной системы
(ЦНС), является исследование вызванных потенциалов (ВП). ВП
пока еще не столь широко применяются в повседневной клинической
практике, как электроэнцефалограммы (ЭЭГ), но в ближайшей
перспективе, в связи с высокой чувствительностью и
специфичностью, они станут одним из основных инструментов врача
для ранней диагностики поражений сенсорных систем, во время
операций и в экспертной практике.
ВП различаются в широких пределах по характеру, частоте и
величине сигнала-отклика, что определяет необходимость описывать
электрическую активность частей ЦНС с помощью различных
моделей.
Выделению ВП из записей электроэнцефалограмм посвящено
множество работ во всем мире. В первую очередь они касаются
способа увеличения отношения полезный сигнал/шум и разработки
улучшенных методик проведения эксперимента с учетом специфики
задания исходных конкретных стимулов ВП (болевых, звуковых и
пр.).
К настоящему времени выполнены следующие исследования:
в качестве математической модели сигналов ЭЭГ был принят
случайный процесс, являющийся решением системы стохастических
дифференциальных уравнений, параметры которых могут меняться в
определенных пределах для каждого из рассматриваемых сигналов.
Вид системы и оценки входящих в нее параметров определялись
методами корреляционного анализа.
Используя полученную математическую модель сигналов ЭЭГ,
авторы предложили метод обнаружения ВП в сигналах ЭЭГ с
помощью
построения
оценок
параметров
стохастических
дифференциальных уравнений, разработали алгоритмы, написали
компьютерные программы и провели моделирование.
Моделирование показало возможность существенно уменьшить,
в 5-10 раз, количество стимулов, воздействующих на пациента для
обнаружения/отсутствия ВП в сигнале ЭЭГ. В случае отсутствия ВП
сигналах ЭЭГ данное обследование пациента предложено
заканчивать на этом этапе. При наличии ВП в сигналах ЭЭГ
обследование предложено продолжать с целью улучшенного
выделения сигнала ВП для его дальнейшего тщательного анализа;
в настоящее время разработано несколько математических
моделей сигнала ВП. На основе математических моделей сигналов
ЭЭГ и ВП разработаны алгоритмы и компьютерные программы,
начато моделирование для сравнения качества выделения ВП
различными алгоритмами, включая уже имеющиеся.
Исследования проводились с учетом последующего внедрения их
результатов в медицинскую практику, в частности в доврачебную
диагностику в поликлиниках.
Результаты исследований изложены в двух статьях: Н.А.
Кузнецов, Ф.Н. Григорьев. Статистический критерий обнаружения
вызванных потенциалов. // «Журнал радиоэлектроники», № 3, 2013 г.
http://jre.cplire.ru/jre/mar13/7/text.html; Н.А. Кузнецов, Ф.Н.
Григорьев. Обнаружение вызванных потенциалов с помощью
стохастической теории фильтрации. // Информационные процессы,
Том 13, № 2, 2013, стр. 109–117. http://www.jip.ru/2013/109-1172013.pdf.
АНАЛИЗ ПРОГНОСТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ
ЭПИГЕНЕТИЧЕСКИХ И ПРОТЕОМНЫХ МАРКЕРОВ РАКА
ТОЛСТОЙ КИШКИ И ПРОСТАТЫ
Д.Г. Матишов1), В.А. Тарасов1), Е.Ф. Шин1),
Н.Н. Тимошкина1), Н.В. Бойко1),А.Ю. Голиков1), Л.А. Бугаев1),
Е.П. Ульянова1), М.А. Махоткин1), А.Д. Белдовская1), М.И. Коган2),
О.И. Кит3), А.Ю. Максимов3), Е.А. Черногубова1), М.Б. Чибичян2)
ФГУБН Институт аридных зон Южного научного центра РАН,
Ростов-на-Дону
2)
НИИ урологии и нефрологии Ростовского государственного
медицинского университета Росздрава, Ростов-на-Дону
3)
ФГБУ «Ростовский научно-исследовательский институт» МЗ РФ,
Ростов-на-Дону
1)
МикроРНК представляют собой короткие (22-24 н.) молекулы,
которые участвуют в регуляции не менее 60 % генов человека, включая
гены-супрессоры опухолей и онкогены. С помощью параллельного
секвенирования на платформе MiSeq, проведенного на образцах
опухолевых и нормальных тканей толстой кишки, были
идентифицированы микроРНК и их кластеры, аберрантно экспресссирующиеся в 80-100 % случаев колоректального рака. При этом 15
микроРНК показали увеличение экспрессии по сравнению с контролем, а 25 микроРНК – снижение. Среди идентифицированных аберрантно экспрессирующихся микроРНК нами впервые были обнаружены четыре микроРНК (miR-100-5p, miR-30d-5p, miR-204-5p, miR-29c-
5p), для которых ранее не была установлена связь с развитием
колоректального рака. Все эти четыре микроРНК показали сниженную
экспрессию в опухолевых клетках, что позволяет сделать вывод об их
онкосупрессорной функции. Дополнительные аргументы в пользу этого
заключения получены при анализе функций генов-мишеней этих
микроРНК, таких как ген MTOR, регулирующий пролиферацию, рост
клеток и участвующий в сигнальной трансдукции, входя в путь
PI3K/AKT/MTOR; ген MTDH, для которого показано участие в
процессе синтеза ДНК, в подавлении трансляции белка в ходе
процессов РНК-интерференции, а также ангиогенезе; ген EZR,
белковый продукт которого активирует известный онкоген RAS. Кроме
того, согласно литературе miR-30d в разных типах опухолей может
выступать либо в качестве онкогенной, либо в качестве
онкосупрессорной микроРНК, в этой связи полученные нами данные
впервые показывают, что данная микроРНК в клетках колоректального
рака является онкосупрессорной. Нами идентифицировано 15 кластеров
тесно сцепленных генов микроРНК, входящих в кластер. При этом в 5
случаях показано, что микроРНК, представленные в кластере, экспрессируются координированно – в 2 случаях наблюдается увеличение, а в 3
оставшихся уменьшение экспрессии микроРНК. К последнему случаю
относятся кластеры микроРНК miR-30e~30c, miR-143~145, miR497~195. Известно, что экспрессия микроРНК, входящих в эти
кластеры, координированно уменьшается в злокачественных клетках
целого ряда опухолей: раке молочной железы, печени, колоректальном
раке. Одновременно аберрантная экспрессия этих микроРНК влияет на
протекание митотического цикла и апоптоза. В случае кластеров, для
которых характерно координированное увеличение экспрессии
микроРНК, показано, что их гены мишени также включены в контроль
апоптоза, а также сигнальных путей PI3K/AKT/MTOR/TGFβ, для
которых установлено участие в злокачественном перерождении клеток
на разных стадиях развития опухоли.
Несмотря на введение в анализ в последние годы эпигенетических маркеров канцерогенеза, не потеряли свою актуальность
возможность использования протеомных маркеров при регистрации
онкологических заболеваний. Показано, что снижение ингибиторной
активности α2-макроглобулина может быть использовано в качестве
раннего предиктора развития рецидива рака простаты.
КОМПЛЕКСЫ GD3+ С НОВЫМИ ХЕЛАТИРУЮЩИМИ
АЗОТСОДЕРЖАЩИМИ МАКРОЛИГАНДАМИ КАК
ПРЕДШЕСТВЕННИКИ ВЫСОКОУСТОЙЧИВЫХ IN VIVO
КОНТРАСТИРУЮЩИХ АГЕНТОВ ДЛЯ ВИЗУАЛИЗАЦИИ
ПАТОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ОРГАНИЗМЕ
Б.Ф. Мясоедов, Г.Б. Андреев, Н.А. Буданцева
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
диагностической
практике
являются
комплексные соединения парамагнетика Gd3+, имеющего семь
неспаренных электронов. Требования, предъявляемые к контрастным
препаратам, имеют консенсусный характер и, помимо высокого
удельного
содержания
Gd3+,
определяющего
собственно
эффективность контраста, требуют минимизации вреда 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. В работе по проекту нами впервые
были исследованы оригинальные N- и P-содержащие макролиганды,
синтезированные на основе циклена или циклама. Два из них имеют
циклическое ядро (L1 и L2), третий – ациклический тетраподальный
(L3). Для лиганда L1, полученного в виде монокристалла, проведено
рентгеноструктурное исследование и определено его кристаллическое строение. Кисталлографические 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. Спектрофотометрически изучено комплексообразование
упомянутых макролигандов с Gd(III). Показано влияние геометрии
макролигандов на их комплексообразующую способность.
Обнаружено, что циклический и ациклический лиганды L1 и L3
образуют с Gd комплексы состава 1:1 с рассчитанными значениями
констант устойчивости logβ1 = 4.56±0.08 и 5.06±0.12, соответственно.
Повышенная величина значения константы комплексообразования
для имеющего тетраподальное строение L3, по сравнению с другими,
объясняется большей конформационной гибкостью ациклического
лиганда. Рассчитаны константы протонирования атомов N в
циклическом и триподальном лигандах (logKL1 и logKL3),
составляющие 10,21±0,04; 9,47±0.04; 5,22±0,07; 3,96±0,07 и
11,01±0,03; 10,12±0,02; 7,32±0,05; 5,67±0,05, соответственно.
Методами спектроскопии в УФ области, а также в видимом и
инфракрасном диапазонах определены уточненные константы
устойчивости комплексов Gd3+ с L1 и L3, составляющие 13,6±0,2 и
16,3±0,1, соответственно. Определено также время устойчивости
комплексов Gd(III) с L1 и L3 в среде физиологического раствора,
составляющее не менее 60 сут при комнатной температуре.
Показано, что при понижении рН среда диссоциация комплексов
идет быстро и описывается кинетическим уравнением 2-го порядка.
В результате можно сделать вывод о том, что исследованные
лиганды могут быть применены для МРТ диагностики как
перспективные контрастирующие агенты для визуализации
патологических процессов в организме, обладающие такими
преимуществами,
как
нетоксичность,
прочная
фиксация
востребованного
парамагнетика
Gd3+
и
устойчивость
в
физиологическом растворе. В продолжение работы по проекту
планируется осуществить клинические испытания.
РАЗРАБОТКА ВОЛНОВОДНОЙ КОНФИГУРАЦИИ БИОСЕНСОРА
НА ГЛЮКОЗУ НА ОСНОВЕ ПЛАЗМОННЫХ НАНОЧАСТИЦ
А.В. Нащекин1), Е.Д. Карпенко1), А.И. Лихачев1), А.И. Сидоров2)
ФГБУН Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН,
Санкт-Петербург
2)
СПб НИУ информационных технологий, механики и оптики,
Санкт-Петербург
1)
Разработка биосенсорных систем – одно из актуальных
направлений современных биотехнологий. 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 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 чувствительных БС.
В данной работе рассматривается возможность создания БС на
эффекте ЛПР и планарного приповерхностного волновода с
дифракционными решетками для ввода и вывода излучения,
возбуждающего резонанс. Использование волноводной конфигурации позволяет не только миниатюризировать создаваемый прибор,
но также повысить его эффективность путем варьирования
параметров оптических элементов системы.
Процесс создания таких структур можно разделить на два
основных этапа. Ионный обмен (ИО) в приповерхностной области
стекла (типа К8) в пятипроцентном растворе серебра при
температуре 350 0C, когда ионы серебра замещают ионы натрия,
позволяет сформировать планарный волновод с толщиной порядка
500 нм и показателем преломления, отличающимся на 0.004
относительно стеклянной матрицы. Далее методом лазерной
литографии по халькогенидным стеклам и последующего ионного
травления формируются дифракционные решетки для ввода и
вывода излучения. Параметры решетки (период, высота, угол
падения света) связаны с длиной волны падающего света, который в
свою очередь обусловлен длиной волны плазмонного резонанса в НЧ
серебра. Математический расчет показал [2], что при создании
решетки с периодом 300 нм и показателе преломления стекла 1.516
угол преломления в волноводе должен составлять 85.90, а угол
падения порядка 220 от нормали к поверхности.
Последующая температурная обработка стекла во влажной
атмосфере приводит к восстановлению ионов серебра и синтезу НЧ
серебра на поверхности, при этом волноводный слой нарушается
незначительно. Оптические измерения по вводу и выводу света из
созданной структуры осуществляли с помощью волоконного
спектрометра Ocean Optics UV-Vis. Показано, что изменение ДП среды
в области НЧ серебра на поверхности приводит к изменению угла
выхода максимума излучения и, как следствие, к существенному
изменению интенсивности сигнала на фиксированной длине волны.
Полученные экспериментальные данные подтверждают перспективность выбранного нами подхода для создания биосенсора.
Работа выполнена в рамках программы Президиума РАН
«Фундаментальные науки – медицине».
1.Wilson and Gifford, 2005.
2.Т.Тамир. Интегральная оптика. Москва, 1977, 344 стр.
ВЫЯВЛЕНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИХ
РАННЕЕ РАЗВИТИЕ САХАРНОГО ДИАБЕТА ТИПА 2 У ДЕТЕЙ,
И ВЫБОР ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ЛЕКАРСТВЕННОЙ ТЕРАПИИ
В.В. Носиков1), А.Г. Никитин1), А.М. Бурденный1),
Т.Л. Кураева2), В.А. Петеркова2)
1)
ФГБУН Институт биохимической физики РАН им. Н.М. Эмануэля,
Москва
2)
ФГБУ «Эндокринологический научный центр»
Минздравсоцразвития РФ, Mосква
Цель работы: Сахарный диабет (СД) типа 2 широко
распространен во многих популяциях. Обычно СД типа 2 болеют
люди старше 40 лет, но, наряду с этим, СД типа 2 во все большей
мере поражает также и детей в возрасте до 18 лет. Основной задачей
настоящего
проекта
являлось
изучение
генетической
предрасположенности к СД типа 2 у детей в возрасте до 18 лет с
использованием разработанного в проекте 05-РАН-26 за 2012 г.
метода идентификации генотипов восьми генов, основанного на
использовании ПЦР в «реальном времени». Это гены KCNJ11 и
KCNQ1, кодирующие белки, формирующие два различных канала
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. Для увеличения
предсказательной силы в исследование были также включены ген
IDE, кодирующий фермент, деградирующий инсулин, и ген THADA,
ассоциированный с пониженной чувствительностью периферических
тканей к действию инсулина.
Методы исследования: Для определения уровня ассоциации с
СД типа 2 ряда полиморфных маркеров генов IDE и THADA были
использованы образцы крови группы взрослых пациентов с СД типа
2 (210 человек) и группы здоровых индивидов без СД типа 2 (240
человек).
Для
определения
уровня
ассоциации
всех
вышеперечисленных генов с СД типа 2 у детей была собрана группа
детей в возрасте до 18 лет с СД типа 2 или нарушением
толерантности к глюкозе (180 детей). Идентификацию аллелей
полиморфных маркеров проводили с использованием полимеразной
цепной реакции в реальном времени.
Результаты: Для двух новых генов IDE и THADA, включенных в
разработанную нами ранее диагностическую тест-систему, было
проведено определение уровня ассоциации с СД типа 2 ряда
полиморфных маркеров этих генов и были отобраны полиморфные
маркеры rs1111875 гена IDE и rs7578597 гена THADA. Изучение
генетической предрасположенности к СД типа 2 у детей в возрасте
до 18 лет с использованием данной диагностической тест-системы
позволило обнаружить, что уровень ассоциации практически всех
вышеперечисленных генов с повышенным риском развития СД типа
2 существенно выше, чем у взрослых больных СД типа 2. Наиболее
выраженные различия наблюдались в случае генов KCNQ1, TCF7L2,
FTO, THADA и PPARG2. Частично повышенный вклад гена FTO
можно объяснить тем, что СД типа 2 развивается в основном у детей
с повышенным индексом массы тела. Однако повышенный вклад в
развитие СД типа 2 у детей генов KCNQ1 и TCF7L2,
ассоциированных с пониженной секрецией инсулина β-клетками, а
также
генов
THADA
и
PPARG2,
ассоциированных
с
инсулинорезистентностью, позволяет сделать вывод, что раннее
формирование гипергликемии у детей связано именно с
повышенным уровнем генетической отягощенности.
Выводы: Более высокий уровень ассоциации с риском развития
СД типа 2 у детей в сравнении с взрослыми больными был
обнаружен практически для всех генов, включенных в исследование.
Наиболее выраженные различия наблюдались в случае генов KCNQ1,
TCF7L2, FTO, THADA и PPARG2. Таким образом, основной
причиной раннего развития СД типа 2 у детей является повышенный
уровень носительства генотипов, определяющих как пониженную
секрецию инсулина β-клетками, так и инсулинорезистентность.
НОВЫЙ МЕТОД ПРОГНОЗИРОВАНИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКИ
ЗЛОКАЧЕСТВЕННЫХ НОВООБРАЗОВАНИЙ С ПОМОЩЬЮ
БЕЛКА YB-1
Л.П. Овчинников1), Е.Ю. Рыбалкина2), Н.И. Моисеева2),
А.В. Вайман2), Е.Р. Ким1), А.В. Сорокин1), Д.Н. Лябин1),
С.Г. Гурьянов1), И.А. Елисеева1), Д.А. Кретов,
Д.А. Мордовкина1) , Г.П. Генс3), А.А. Ставровская2)
ФГБУН Институт белка РАН, Пущино
НИИ канцерогенеза Российского онкологического научного центра
им. Н.Н. Блохина РАМН, Москва
3)
Московский государственный медико-стоматологический институт
им. А.И. Евдокимова, Москва
1)
2)
ДНК/РНК-связывающий белок YB-1 функционирует в клеточном
ядре и цитоплазме, а также секретируется из клеток и действует
экстраклеточно. Наши исследования показали, что YB-1
непосредственно влияет на возникновение и протекание
онкологических заболеваний. Опираясь на эти данные, мы
разрабатываем комплексный тест для прогнозирования течения
онкологических
заболеваний,
включающий:
1)
оценку
относительного содержания мРНК YB-1 в тканях от пациентов с
онкологическими заболеваниями и 2) оценку содержания и
локализации (в цитоплазме или ядре) белка YB-1.
В отчетный период был продолжен анализ выживаемости
больных раком молочной железы (РМЖ) в зависимости от статуса
YB-1 в образцах опухолей от 97 больных. Время наблюдения – 12–84
месяцев. Показано, что при РМЖ частота метастазирования в
регионарные лимфоузлы не связана со статусом YB-1, а частота
образования отдаленных метастазов с ним связана. У пациенток с
повышенным содержанием мРНК YB-1 метастазы и рецидивы
появляются гораздо раньше. Определение количества мРНК YB-1 в
опухоли позволяет выделить группу повышенного риска среди
больных с опухолями малого размера, которые обычно
рассматриваются как наиболее благоприятные. Итак, повышенное
содержание мРНК YB-1 в ткани опухоли может влиять на характер
течения заболевания уже на относительно ранних этапах развития
новообразования. Неоадьювантная терапия может приводить к
перемещению YB-1 в ядра опухолевых клеток и способствовать
лекарственной устойчивости. Содержание мРНК YB-1 при этом не
изменяется. Таким образом, неоадьювантная терапия влияет лишь на
одну из двух характеристик белка YB-1. На культивируемых клетках
опухолей разного гистогенеза показано, что транслокация белка YB1 в ядро стимулируется инкубацией клеток с сывороткой после их
голодания. Обработка клеток препаратом LY-294002, ингибитором
PI3K/Akt сигнального пути, препятствовала транслокации YB-1 в
ядро и увеличивала чувствительность клеток к токсическому
действию цитостатиков. Следовательно, локализация YB-1 в
опухолях разного гистогенеза регулируется по PI3K/Akt сигнальному
пути.
Учитывая важные функциональные последствия импорта YB-1 в
клеточное ядро, мы исследовали механизмы этого процесса на
модели перфорированных клеток и показали, что ни
полноразмерный YB-1, ни его укороченная форма (1-219) не
переносятся в ядра клеток HeLa в присутствии цитозоля
ретикулоцитов кролика; в присутствии цитозоля растущих клеток
HeLa переносится только укороченная форма YB-1, тогда как
цитозоль голодавших клеток стимулировал перенос обеих форм. Это
означает, что переход двух форм белка в ядро происходит по разным
механизмам. Мы показали, что цитозоль ретикулоцитов содержит
импортин-β1, но не содержит импортин-β2. Можно предположить,
что транспорт YB-1 в ядро осуществляется по импортин-β2зависимому пути. Это предположение подтвердилось опытами по
мутагенезу YB-1. Таким образом, мы показали, что импортин-β2
может служить в качестве молекулярной мишени для антираковых
препаратов.
РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИХ
МАРКЕРОВ РИСКА РАЗВИТИЯ ОСЛОЖНЕНИЙ
И КРИТИЧЕСКИХ СОСТОЯНИЙ ПРИ ПНЕВМОНИИ
РАЗЛИЧНОГО ГЕНЕЗА
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)
Вопросам диагностики и лечения пневмонии посвящены
многочисленные исследования. Это обусловлено ее широкой
распространенностью и частотой развития жизнеугрожающих
осложнений. Вовремя начатая и адекватная терапия, в том числе
базирующаяся на знании генетического статуса пациентов, может
быть фактором, влияющим не только на длительность и стоимость
лечения, но и на его исход. Выполнена оценка сопряженности 16
генетических
вариантов
в
14
генах
детоксикации
ксенобиотиков/оксидативного ответа (CYP1A1, AhR, GSTM1, GSTT1,
ABCB1 SOD2, CAT, GCLC) и сосудистого гомеостаза (ACE, AGT,
AGTR1, NOS3, MTHFR, VEGFα) с развитием внутрилегочных
осложнений у больных с внебольничной пневмонией (ВП, n=350,
контроль, n=432). Разные виды внутрилегочных осложнений,
наблюдавшиеся у 37 % больных с ВП, были ассоциированы с
аллелями генов CYP1A1, GCLC, AGTR1. Была выявлена комбинация
из 7 полиморфных вариантов в 4-х генах детоксикации
ксенобиотиков (CYP1A1, 3 сайта), оксидативного ответа GCLC и
двух генов ренин-ангиотензиновой системы AGT и AGTR1,
ассоциированных с риском развития внутрилегочных осложнений.
Увеличение числа рисковых аллелей (6-9 против 0-5) приводило к
статистически значимым эффектам для всех исследованных
клинических фенотипов (плеврит P = 2.7 х 10-5, OR = 2.04, 95% ДИ
1.16 – 3.57; эмпиема P = 0.0037, OR = 7.00, 95% ДИ 1.63-30.13; острореспираторный дистресс синдром (ОРДС) P = 0.031, OR = 4.00, 95%
ДИ 1.14 – 13.98; все внутрилегочные осложнения P = 3.0 х 10-6, OR =
3.21, 95% ДИ 1.96 – 5.26; острая дыхательная недостаточность P =
0.0065, OR = 2.49, 95% ДИ 1.29 – 4.82). Анализ литературы показал,
что все ассоциированные с развитием внутрилегочных осложнений
генетические варианты (включая гены ренин-ангиотензиновой
системы) ассоциированы с нарушением редокс-баланса в клетках.
Полученные результаты позволяют предположить, что генетически
опосредованное усиление оксидативного стресса может влиять на
прогрессирование легочного воспаления и развитие внутрилегочных
осложнений.
Все исследованные при развитии осложнений ВП полиморфные
варианты были изучены также и в связи с риском развития
нозокомиальной пневмонии (НП) и сопутствующих состояний у
больных преимущественно с тяжелыми травмами и ранениями
(n=750, из них больных с риском развития критических состояний,
n=419). Частота развития ОРДС оказалась значимо выше у носителей
CYP1A1 rs2606345 T/T и AhR rs2066853 G/A-A/A генотипов. AGTR1
rs5186 аллель C оказался ассоциированным с увеличением риска
смертельного исхода, а продолжительность пребывания в отделении
реанимации и интенсивной терапии была больше у пациентов с
rs1045642-T аллелем гена ABCB1. Кумулятивный эффект рисковых
аллелей генов, представляющих гены-партнеры двух семейств
(CYP1A1 и его фактор транскрипции AhR – детоксикация
ксенобиотиков/оксидативный стресс; ACE, AGT, AGTR1 – ренинангиотензиновая система), регистрировался и у больных НП (для > 2
рисковых аллелей P = 0.017, OR = 2.04, 95% ДИ 1.16 – 3.57), и у
больных ОРДС (для > 4 рисковых аллелей P = 0.0012, OR = 2.56, 95
% ДИ 1.46–4.49). Результаты исследования свидетельствуют о
возможности взаимодействия двух вышеуказанных метаболических
путей в развитии воспалительных процессов в легких в результате
усиления генетически опосредованного оксидативного стресса и
дисфункции эндотелия легочных сосудов.
РАЗРАБОТКА НОВЫХ ТИПОВ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ
ЗОЛОТЫХ И КОМПОЗИТНЫХ НАНОЧАСТИЦ
ДЛЯ МЕДИЦИНСКОЙ ТЕРАНОСТИКИ
Н.Г. Хлебцов1), 2), Б.Н. Хлебцов1), Е.В.Панфилова1), Т.Е.Пылаев 1),
В.А. Ханадеев1), С.А. Староверов1), А.А. Широков1),
Л.Ю. Матора1), Л.А. Дыкман1), В.А. Богатырев1), Г.С. Терентюк2),
Е.С. Тучина2), В.В. Тучин2), М.Ю. Цветков3), В.Н. Баграташвили3)
ФГБУН Институт биохимии и физиологии растений
и микроорганизмов РАН, Саратов
2)
ФГБОУ ВПО Саратовский государственный университет
им. Н.Г. Чернышевского, Саратов
3)
Институт прикладных лазерных и информационных технологий
РАН, Москва
1)
Быстро развивающаяся новая область биомедицины –
тераностика основана на применении многофункциональных
золотых и композитных частиц, совмещающих диагностические и
терапевтические функции в одной наноструктуре. В рамках проекта
разработано несколько новых типов многофункциональных
нанокомпозитов,
обладающих
фототермическими
и
фотодинамическими свойствами, а также демонстрирующих
флуоресценцию в видимой и люминесценцию в ближней ИК
области. В обзоре [1] суммированы основные результаты работ по
проекту в 2013 г., включая аналитическую биосенсорику ДНК
молекул [2], визуализацию и биоимиджинг бактериальных,
животных и растительных клеток, фотодинамическую инактивацию
патогенных бактерий [3] и комбинированную фототермальную и
фотодинамическую терапию больших (около 1.5 см) привитых
опухолей у крыс c использованием нанокомпозитов. Получены
новые данные о применении золотых наночастиц для иммуноанализа
микобактерий
и
переносе
золотых
наночастиц
через
гематоплацентарный барьер у беременных крыс. Накопление частиц
в органах плодов наблюдалось при внутривенном введении до 10 дня
беременности [4]. Изучено биораспределение и накопление золотых
наночастиц в мезентериальных лимфатических узлах при
пероральном введении.
Порошковые препараты золотых наностержней и золотых
наностержней с тонкой (1-3 нм) серебряной оболочкой впервые
использованы для получения новых типов подложек для
высокочувствительного
определения
молекул
на
основе
поверхностно-усиленного
комбинационного
(рамановского)
рассеяния (SERS) [5]. Показано, что формирование тонкой
серебряной нанооболочки (порядка 2 нм) на золотых наностержнях
обеспечивает увеличение аналитического усиления сигнала в 25 раз.
Предложен новый тип биосенсоров на основе искусственных опалов,
декорированных золотыми наностержнями [6]. По сравнению с
ассемблированными золотыми наностержнями на кремниевой
подложке, новая платформа обеспечивает более чем двукратное
увеличение чувствительности анализа.
В работе [7] обобщены современные данные о влиянии размера,
формы и поверхностной функционализации золотых наночастиц на
их проникновение в клетки животных и их внутриклеточный трафик.
В частности, обсуждено селективное проникновение наночастиц
внутрь раковых клеток и взаимодействие наночастиц с рецепторами
иммунных клеток. Рассмотрены также современные модели
эндоцитоза частиц различной формы и с различными свойствами
поверхности.
1. Khlebtsov N., Bogatyrev V., Dykman L. et al. // Theranostics 2013,
3(3), 167.
2. Pylaev T.E. et al. // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer 2013,
131, 3442.
3. Khlebtsov B.N., Tuchina E.S., Khanadeev V.A. et al. // J.
Biophotonics 2013, 6, 338351.
4. Цыганова Н.А. и др. // Бюлл. эксп. биол. мед. 2013 (в печати).
5. Khlebtsov B.N. et al. // J. Phys. Chem.C 2013, DOI:
http://dx.doi.org/10.1021/jp408359p.
6. Tsvetkov M.Yu., Khlebtsov B.N. et al. // Nanoscale Res. Lett.
2013, 8, 250 (1-9).
7. Dykman L.A., Khlebtsov N.G. // Chem. Rev. 2013 (in press).
ВОЛНОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ НЕИНВАЗИВНОЙ
ДИАГНОСТИКИ, ПЛАНИРОВАНИЯ И ПРОГНОЗА ЛЕЧЕНИЯ
ОНКОЛОГИЧЕСКИХ ЗАБОЛЕВАНИЙ
Н.М. Шахова1), А.А. Брилкина3), В.Л. Вакс2), С.В. Гамаюнов5),
Е.В. Гребенкина5), А.В. Масленникова4), А.Г. Орлова1), Е.А.Сергеева1)
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)
Актуальность развития неинвазивных волновых технологий
основана на современных тенденциях медицины, которые связаны с
ранней диагностикой и индивидуализацией лечения социально
значимых заболеваний, в том числе и злокачественных
новообразований (ЗНО). Предложенные в проекте технологии
(методы визуализации и спектроскопии оптического и терагерцового
диапазона) позволяют изучать основы канцерогенеза и диссеминации
опухолей в ходе их естественного развития и регресса опухолей на
фоне лечения, что может быть использовано в экспериментальной
онкологии и в клинической практике.
В ходе выполнения проекта были разработаны физические
принципы построения комбинированного (субТГц, ТГц, ИК)
спектрометра для анализа состава выдыхаемого воздуха, включая как
стабильные, так и коротко живущие газы-маркеры. Были проведены
клинические исследования по выявлению веществ-маркеров
предраковых состояний и злокачественных опухолей органов
желудочно-кишечного тракта: при исследовании выдыхаемого
воздуха
и
эндоскопической
пробы
из
желудка
были
зарегистрированы линии поглощения ряда веществ (C4H9CN,
C6H5CN, C3H7CN, HC2CHCHCN), которые могут служить
потенциальными маркерами аденокарциномы желудка.
Разработан комбинированный метод контроля фотодинамической терапии (ФДТ) предрака и рака шейки матки и вульвы на основе
оптической когерентной томографии (ОКТ), флуоресцентной
визуализации и локальной спектроскопии. Использование данного
метода позволяет прогнозировать ответ опухоли на ФДТ и проводить
превентивную коррекцию схем лечения.
На основе оптической диффузионной спектроскопии разработан
метод прогнозирования ответа злокачественных новообразований
молочной железы на неоадъювантную химиотерапию, проведена
клиническая апробация метода на небольшой выборке пациентов,
которая показала перспективность разработанного подхода для
индивидуализации лечения соответствующей группы пациенток.
В разделе экспериментальных исследований с использованием
генетически-кодируемых сенсоров HyPer2 и HyPer2-C199S
проведено исследование влияния противоопухолевых агентов
блеомицина и цисплатина на динамику уровня пероксида водорода и
рН in vitro и выявлены различия в ответе опухолевых клеток на
воздействие
данными
химиотерапевтическими
препаратами.
Полученные результаты показывают перспективность использования
генетически-кодируемых
маркеров
для
скрининга
новых
разрабатываемых противоопухолевых препаратов.
НАНОРАЗМЕРНЫЕ ВОДОРАСТВОРИМЫЕ ИТТЕРБИЕВЫЕ
КОМПЛЕКСЫ 2,4-ДИМЕТОКСИГЕМАТОПОРФИРИНА IX
КАК ПЕРСПЕКТИВНЫЕ СУБСТАНЦИИ
ДЛЯ ИК-ЛЮМИНЕСЦЕНТНОЙ ДИАГНОСТИКИ РАКА
И.П. Шилов1), А.В. Иванов2), В.Д. Румянцева1),
С.В. Зиновьев2), В.М. Маркушев3), К.С. Щамхалов4)
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
1)
3)
ФГБУН Институт радиотехники и электроники
им. В.А. Котельникова РАН, Москва
Показано ранее, что некоторые иттербиевые металлокомплексы
порфиринов (ИМКП) являются перспективными соединениями для
люминесцентной диагностики эндоскопически и визуально
доступных форм рака, поскольку они слабо фототоксичны, лишь в
малой степени генерируя синглетный кислород [1]. Наличие же
полос люминесценции в области 900–1100 нм позволяет эффективно
контролировать накопление ИМКП в опухоли методом ИКлюминесценции в «окне прозрачности» биотканей, где практически
отсутствует фоновая люминесценция, обусловленная наличием
эндогенных порфиринов, что делает этот спектральный диапазон
очень перспективным для медицинских исследований. В этом ряду
ИМКП для практической медицины наиболее перспективны
водорастворимые иттербиевые комплексы 2,4-диметоксигематопорфирина IX (ИКДГ) [2]. В соответствии с целью исследований был
осуществлен синтез и проведена наработка ИКДГ на основе
доступного сырья-гемина крови. Полученная субстанция ИКДГ
хорошо растворяется в воде. Электронный спектр в воде, λmax (ε х103
): 398 нм (196.0), 532 нм (9.15); 568,2 нм (10.6), где ε – коэффициент
экстинции.
Методом лазерной корреляционной спектроскопии проведены
измерения распределения наночастиц по размерам для водного раствора ИКДГ, отдельно для бычьего сывороточного альбумина (БСА),
а также для коньюгата ИКДГ/БСА в динамике (временной интервал
до 24 часов) [3]. Было показано, что усредненный диаметр наночастицы коньюгата ИКДГ/БСА составил ~20 нм (по истечении 24
часов), что хорошо согласуется с расчетными оценками. Осуществлено исследование основных фотофизических свойств разрабатываемых нанокомплексов в широком диапазоне спектра (450–1400
нм), в том числе и растворенных в диметилсульфоксиде (ДМСО).
Показано, что при возбуждении на длине волны 405 нм в видимом
диапазоне спектра наблюдаются яркие флуоресцентные пики на 630
и 680 нм, которые хорошо известны для безметальных форм молекул
порфирина. В ИК-диапазоне спектра наблюдались две основные
люминесцентные полосы вблизи 930 и 980 нм (наиболее сильная).
Было также установлено, что такие органические растворители,
как ДМСО, существенно улучшают фотофизические характеристики
ИМКП, в связи с чем оптимальной к применению в медицинской
практике нам представляется субстанция на основе ИКДГ в 20-30 %
растворе ДМСО, разрешенном для применения в медицине.
Интенсивность люминесценции такой лекарственной формы
увеличивается при этом более чем в 2 раза на длине волны 980 нм по
сравнению с чисто водным раствором ИКДГ. Исследована динамика
фотосенсибилизированного образования синглетного кислорода в
ИКДГ и в свободном безметальном диметоксигематопорфирине IX
при лазерном возбуждении на высокочувствительном лазерном
флуориметре [4]. Изучение кинетических сигналов фотосенсибилизированной люминесценции синглетного кислорода в водных
растворах исследуемых соединений показало, что квантовый выход
генерации синглетного кислорода с 40 % для безметальной формы
снижается почти в 4 раза (до 11 %) для ИКДГ, что экспериментально
подтвердило основную идею создания малотоксичных фотосенсибилизаторов путем введения в порфирины ионов иттербия.
Проведено исследование острой токсичности при использовании
ИКДГ и определены тест-дозы в экспериментах на животных
(мышах). При анализе динамики гибели животных было
установлено, что доза ~100 мг/кг является не токсичной дозой.
Соответственно терапевтические дозы этого соединения могут
достигать 20-30 мг/кг, а отсчет диагностических доз, по всей
видимости, может начинаться с ~5 мг/кг.
Проведены исследования люминесцентного диагностического
контрастного индекса (ЛДКИ) опухоль/мышца с использованием
лазерно-волоконного флуориметра и субстанции на основе
водорастворимого комплекса дикалиевой соли ИКДГ в 20 %
растворе ДМСО на мышах-самках линии Bulb/c с привитой
опухолью Льюиса в режиме ex vivo. Показано, что ЛДКИ
увеличивался до значений ~19,0.
1. Ivanov A., Rumyantseva V., Shchamkhalov K. and Shilov I.
Luminescence Diagnostics of Malignant Tumors in the IR Spectral Range Using
Yb-Porphyrin Metallocomplexes. Laser Phys., 20(12); 2056-65, 2010.
2. В.Д. Румянцева, И.П. Шилов и др. Получение и основные
фотофизические свойства наноразмерных иттербиевых комплексов на
основе диметоксигематопорфирина. Российский биотерапевтический
журнал. Т. 4. , С. 110, 2011.
3. A.V. Ivanov, V.D. Rumyantseva, I.P. Shilov et al. /Low toxic ytterbium
complexes of 2,4-dimethoxyhematoporphyrin IX for luminescence diagnostics of
tumors.// Photonics&Lasers in Medicine; Vol.2, N.3, P. 175-187, 2013 (printed in
Germany).
4. Иванов А.В., Шилов И.П., Джагаров Б. М., Хлебцов Н. Г и др./
Многофункциональные
иттербий-порфириновые
комплексы
и
нанокомпозиты: размеры и фотофизические свойства. // Российский
биотерапевтический журнал, Т. 12, № 2, С. 35, 2013.
РАЗРАБОТКА ПОРТАТИВНОЙ ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННОЙ
СИСТЕМЫ ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОЙ ОЦЕНКИ И
НЕПРЕРЫВНОГО МОНИТОРИНГА СОСТОЯНИЯ ЛЕЖАЧЕГО
НЕВРОЛОГИЧЕСКОГО БОЛЬНОГО
В.Н. Гридин1), М.И. Труфанов1)
ФГБУН Центр информационных технологий в проектировании
(ЦИТП) РАН, г. Одинцово
Наблюдение за состоянием лежачих больных в неврологических
отделениях с одним из заболеваний, требующим пристального
внимания, – нарушенными формами сознания, характеризуется
привлечением значительных финансовых и трудовых затрат. Среди
прочих причин это обусловлено отсутствием инструментальных
средств, которые могли бы автоматически дистанционно
регистрировать изменение и переход из одной нарушенной формы
сознания в другую и сигнализировать о необходимости
вмешательства врача.
Для решения задачи наблюдения за пациентами предлагается
использовать оптико-электронную систему, функционирующую на
основе автоматического распознавания движений и мимики лица
наблюдаемого пациента, которая позволит круглосуточно наблюдать
и регистрировать его состояние, а бесконтактный принцип
измерений обеспечит отсутствие каких-либо внешних воздействий.
Особенностями предлагаемой системы являются ее полностью
автоматический режим работы, возможность наблюдения за
несколькими больными одновременно, возможность удаленного
наблюдения за пациентом.
В процессе создания оптико-электронной системы разработаны
математическая модель и алгоритмы обработки и анализа
изображений лица пациента, отличительной новизной которых
является возможность непрерывного дистанционного наблюдения за
пациентом. Алгоритм обработки изображений при решении задачи
выявления изменения в состоянии лежачего пациента заключается в
получении изображений лица пациента, автоматической коррекции и
нормализации изображении, изменении параметров чувствительности приемника изображения, вычислении информативных
признаков на лице пациента и распознавании изменений в значениях
признаков (например, рот закрыт или приоткрыт, повернута на бок
голова, наблюдается подергивание век и т.д.). Для обеспечения
круглосуточной работы инвариантно к условиям освещения введены
дополнительные процедуры анализа внешней освещенности и
управления инфракрасным источником посветки, включаемым в
темное время суток.
Разработана структурно-функциональная организация оптикоэлектронной системы на основе модулей на базе программируемых
логических интегральных схем. Отличительной особенностью
структурно-функциональной
организации
системы
является
модульный принцип, позволяющий распределить вычислительно
сложные задачи по выявлению изменений в изображении лица,
мимики, движений глаз и век на отдельные аппаратные модули, а
также обеспечивающий масштабирование решаемых задач.
Внедрение создаваемой оптико-электронной системы в
медицинскую практику неврологических отделений позволит на
принципиально новом уровне вести автоматизированное наблюдение
за больными с социально значимыми заболеваниями (нарушенными
формами сознания) и снизит затраты на лечение и наблюдение за
данной группой пациентов. Возможно удаленное использование
системы через сеть Интернет. Дальнейшее развитие системы будет
заключаться в обнаружении признаков, предшествующих изменению
нарушенной формы сознания, для создания дополнительных
программно-аппаратных
модулей
прогнозирования
течения
заболеваний для более эффективного лечения пациентов.
II. 4. Доклиническая разработка новых технологий лечения
социально значимых заболеваний
ИНГИБИРОВАНИЕ ЯДЕРНОГО ФАКТОРА NF-ΚB
ПРИ ДЕЙСТВИИ НИТРОЗИЛЬНЫХ КОМПЛЕКСОВ ЖЕЛЕЗА
C.М. Алдошин, Т.С. Ступина, А.А. Терентьев, Н.А. Санина
ФГБУН Институт проблем химической физики РАН, Черноголовка
В настоящей работе экспериментально подтверждена способность нового класса доноров монооксида азота (NO) – нейтральных
нитрозильных комплексов железа (НКЖ) состава [Fe2(SR1)2(NO)4] с
R1 – с функциональными тиолами: тиофенолилом и его аминопроизводными и бензтиазолилом, а также катионных НКЖ состава
[Fe2(SR2)2(NO)4]SO4 с R2-цистеамином и пенициламином, выступать
в качестве мишень-направленных противоопухолевых пролекарств.
Впервые исследовано влияние НКЖ на функционирование NFκB – универсального фактора транскрипции, контролирующего
экспрессию генов иммунного ответа, клеточного цикла и апоптоза.
Экспрессия этого фактора повышена во многих опухолевых клетках,
и его подавление рассматривается как один из подходов к
противоопухолевой химиотерапии. Обнаружено, что при действии
НКЖ внутриядерное содержание белка NF-κB повышается по
сравнению с контролем. На фоне действия перекиси НКЖ вызывают
снижение внутриядерного содержания белка NF-κB. Таким образом,
сами комплексы активируют импорт NF-κB в ядро, однако в
условиях окислительного стресса подавляют процесс ядерного
импорта NF-κB. Методом торможения в геле («гель-шифт») показано
ингибирование ДНК-связывающих свойств белка NF-κB при
действии НКЖ. Подавление связывания ДНК наблюдалось in vivo и
in vitro, причем снижение ДНК-связывающей активности NF-κB
наблюдалось как в норме, так и на фоне окислительного стресса,
вызванного перекисью водорода. Таким образом, НКЖ влияют на
белок NF-κB на нескольких уровнях. В норме НКЖ вызывают
накопление NF-κB в ядре, однако при этом существенно снижаются
его ДНК-связывающие свойства. В условиях окислительного стресса
НКЖ подавляют процесс накопления NF-κB в клеточном ядре и его
связывание с целевой ДНК.
Методом иммунопреципитации с последующим иммуноблоттингом исследовано нитрозилирование NF-κB и показано, что
комплекс с цистеамином вызывает нитрозилирование белка с
молекулярной массой 65 кДа, который, очевидно, представляет
субъединицу RelA(p65) фактора NF-κB. При действии других НКЖ
нитрозилирование NF-κB не наблюдалось. Учитывая близкие
значения NO-донирующей способности исследованных НКЖ, можно
заключить, что способность комплекса с цистеамином вызывать
нитрозилирование субъединицы p65 белка NF-κB является
следствием структурных особенностей этого комплекса.
Работа выполнена при финансовой поддержке Программы
Президиума РАН “ Фундаментальные науки – медицине”.
РАЗРАБОТКА АНТИТРОМБОТИЧЕСКОГО ПРЕПАРАТА
НА ОСНОВЕ БЕЛКОВЫХ/ПЕПТИДНЫХ ИНГИБИТОРОВ
ФАКТОРА ХПА
Ф.И. Атауллаханов1), Е.И. Синауридзе2), М.А. Пантелеев1),
Е.Л. Саенко1), Я.Н. Котова1), Н.В.Захарова1), А.М. Шибеко1),
А.Н. Баландина1), В.А. Корнеева1), В.Н. Колядко1),
А.О. Якименко1), Т.А. Вуймо1), С.С. Суров1), Р.А. Овсепян1)
ФГБУН Центр теоретических проблем физико-химической
фармакологии РАН, Москва
2)
ФГБУ «Гематологический научный центр» Минздрава России,
Москва
1)
Цель и задачи работы. Целью настоящего проекта является
разработка нового антитромботического препарата на основе
рекомбинантных аналогов природных белковых ингибиторов
фактора XIIa и их мутантных форм (Corn Trypsin Inhibitor (CTI),
Cucurbita Maxima Trypsin Inhibitor (CMTI-III) и Infestin-4), а также
пептидных ингибиторов, отобранных методом фагового дисплея. В
задачи настоящего этапа работы входят создание плазмидных
векторов, несущих в себе гены природных белковых ингибиторов
фактора XIIa: CTI, CMTI и Infestin-4, бактериальных штаммов
продуцентов данных рекомбинантных белков и испытания их
ингибирующей активности in vitro.
Методы. Последовательность ДНК генов CTI, CMTI и Infestin-4
была проанализирована и оптимизирована (частоты кодонов и
вторичная структура м-РНК) для последующей экспрессии в клетках
E. coli c использованием биоинформатического программного
обеспечения. Полученые химическим синтезом гены, а также
мутантные гены были клонированы в плазминые вектора, которые
затем трансформировали в клетки E. coli. Для отобранных штаммов
продуцентов подбирали оптимальные условия ферментации
(температура, время, концентрация индуктора). Ингибирующая
активность рекомбинантных белков и пептидов оценивали в in vitro в
хромогенном тесте с фактором XIIa и в коагулологическом тесте
«Тромбодинамика».
Результаты. Были подобраны оптимальные сочетания
экспрессионной конструкции и штамма-хозяина для производства
функционально активных рекомбинантных аналогов природных
белковых ингибиторов фактора XIIa и их мутантных форм (Corn
Trypsin Inhibitor (CTI), Cucurbita Maxima Trypsin Inhibitor (CMTI-III)
и Infestin-4). CTI, CMTI и Infestin-4 впервые были получены в
бактериальных продуцентах в функционально активном состоянии,
что существенно облегчает процесс очистки рекомбинантных
белков, т.к. позволяет отказаться от стадии рефолдинга. На примере
производства CMTI разработана методика получения функционально
активных белков небольшого размера (менее 10 кДА) в
бактериальных продуцентах. Путем проверки ряда экпрессионных
тагов был подобран белок-партнер, позволяющий максимизировать
выход активного белка, – B1 домен белка G Streptococcus sp. Для
Infestin-4, известного по литературным данным как потенциальное
антитромботическое лекарство, был подобран белок-партнер
тиоредоксин, позволяющий повысить специфичность Infestin-4 в
отношении фактора XIIa. Так слитный белок тиоредоксин – Infestin-4
имеет на два порядка хуже ингибирует фактор Ха (5 мкМ против 50
нМ), что позволяет устранить один из основных недостатков Infestin-
4. Данная стратегия может быть применена и в отношении других
ингибиторов фактора XIIа, имеющих подобный недостаток.
Выводы. Рекомбинантные аналоги природных белковых
ингибиторов фактора XIIa Trypsin Inhibitor (CTI), Cucurbita Maxima
Trypsin Inhibitor (CMTI-III) и Infestin-4), произведенные в клетках E.
coli, в сохраняют ингибирующую активность в тестах in vitro. В
случае с ингибитором из семян тыквы (CMTI) использование
отобранного в рамках данного проекта тага позволяет избежать
традиционных трудностей в получении функционально активных
белков небольшого размера (менее 10 кДА) в бактериальных
продуцентах. Созданный в рамках проекта слитный рекомбинантный
белок, содержащий домен Infestin-4, является перспективным
кандидатом для разработки антитромботического препарата, так как
имеет пониженную нежелательную ингибирующую активность в
отношении фактора Ха. Работа выполнена в рамках программы
«Фундаментальные науки – медицине».
ПРИДАНИЕ ГЕМОСОВМЕСТИМОСТИ НАНОРАЗМЕРНЫМ
И НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫМ СИСТЕМАМ: СРЕДСТВАМ
ОЧИСТКИ КРОВИ И ДОСТАВКИ ЛЕКАРСТВ
И.П. Белецкая1), В.Н. Андреев1), В.В. Емец1), В.С. Тюрин1),
А.Л. Клюев1), Е.Л. Водовозова2), А.Г Вострова2), И.А. Болдырев2),
А.С. Алексеева2), Н.Р. Кузнецова2)
ФГБУН Институт физической химии и электрохимии
им. А.Н. Фрумкина РАН, Москва
2)
ФГБУН Институт биоорганической химии им. академиков
М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН
1)
Серьезнейшим недостатком искусственных систем, находящихся
в контакте с кровью, является их разрушительное воздействие на
белковые компоненты крови и общая токсичность для организма.
Нами были разработаны методы придания гемосовместимости двум
типам систем: наноструктурированным материалам – сорбентам для
очистки крови и наноразмерным системам доставки лекарств.
Гемосовместимые сорбенты были получены на основе углеродных
материалов, модифицированных порфириновыми соединениями и
электрохимически. Полученные сорбенты обладают специфической
наноструктурированной поверхностью, обладающей необходимыми
свойствами: селективностью адсорбции токсинов и величиной
стационарного потенциала, находящейся в пределах гемосовместимости.
Придание гемосовместимости системам доставки лекарств было
осуществлено путем включения лекарств в наноразмерные
полимерные или супрамолекулярные носители, что уменьшает
концентрацию свободных препаратов в кровотоке и препятствует их
быстрому выведению почечной системой. Это позволяет уменьшить
общую токсичность и увеличить терапевтический индекс за счет
улучшения фармакокинетики и биораспределения. В ходе
выполнения проекта были разработаны подходы к созданию
гемосовместимых носителей, которые пригодны для внутривенного
системного
введения,
необходимого
при
химиотерапии
метастазирующих опухолей. Актуальность и значимость этого
направления основана на том, что это один из подходов к
преодолению
множественной
лекарственной
устойчивости
злокачественных опухолей. В качестве систем доставки были
исследованы стабильные наноразмерные липосомы на основе
фосфолипидов. Липофильные пролекарства являются компонентами
жидкого липидного бислоя липосом, поэтому они претерпевают
облегченную и быструю разгрузку внутри клетки.
Таким образом, разработаны новые методы придания
гемосовместимости двум типам систем: наноструктурированным
адсорбционным материалам для очистки крови от токсинов и
наноразмерным средствам доставки лекарств.
ПОИСК НОВЫХ ПРОТИВООПУХОЛЕВЫХ ПРЕПАРАТОВ
В РЯДУ ФОСФОРИЛСОДЕРЖАЩИХ ПОДАНДОВ
А.Ю. Цивадзе1), В.Е. Баулин1, 2), И.П. Калашникова1, 2),
Д.В. Баулин1), И.С. Иванова1), Е.Н. Пятова1, 2)
1)
Учреждение Российской академии наук Институт физической
химии и электрохимии им. А.Н.Фрумкина РАН, Москва
2)
Учреждение Российской академии наук Институт физиологически
активных веществ РАН, Черноголовка
Несмотря на определенный прогресс в химиотерапии
онкологических заболеваний, поиск новых соединений, обладающих
противоопухолевой активностью, интенсивно ведется ведущими
химико-фармацевтическими компаниями. При этом большинство
используемых сегодня противоопухолевых препаратов были
открыты в результате тотального скриннига различных классов
химических соединений и дальнейшей химической модификации
выявленных потенциально перспективных соединений.
В рамках поиска новых противоопухолевых соединений впервые
проведено систематическое исследование особенностей применения
реакций Вильямсона и Арбузова в синтезе фосфорилподандов. В
результате разработаны препаративные методы получения
фосфорилподандов с концевыми группами нейтрального и
кислотного типа с применением межфазного катализа, темплатной
сборки на катионе металла и микроволнового нагрева. Установлены
основные корреляции между строением фосфорилподандов и их
комплексообразующей по отношению к ряду s-, d- и f- элементов.
Совместно с NCI (Национальный институт рака, США) впервые
осуществлено
тестирование
противоопухолевой
активности
полученных соединений, которое проводилось в рамках одной дозы
на трех видах опухолевых клеток: MCF7 (рак груди), NCI-H460 (рак
легкого), и SF-268 (рак ЦНС) при концентрации исследуемых
соединений 10-4 М. Основное тестирование выявленных активных
соединений проведено на культурах 60 линий опухолевых клеток
девяти групп рака, таких как лейкемия, меланома, рак легкого,
толстого кишечника, ЦНС, яичников, почек, предстательной и
молочной желез при пяти различных концентрациях. Сравнительный
анализ противоопухолевой активности, комплексообразующих и
ионофорных свойств фосфорилподандов позволил предположить,
что механизм их физиологической активности связан с изменением
проницаемости клеточных мембран катионами Li+, Na+, K+, Ca2+ и
других "жизненно важных" металлов.
На основе данных основного тестирования противоопухолевой
активности фосфорилподандов впервые разработаны прогностичес-
кие классификационные и регрессионные модели для компьютерного поиска и оптимизации новых соединений. В качестве дескрипторов использовали подструктурные молекулярные фрагменты,
"молекулярные отпечатки" пакета RCDK и дескрипторы пакета
Dragon. Для разработки классификационных моделей применяли
методы машинного обучения: опорных векторов, деревья решений,
метод Парзеновского окна. Для визуализации и анализа данных
применяли нелинейные методы понижения размерности данных. Для
разработки регрессионных моделей применяли методы множественной линейной регрессии, Гауссовские процессы, метод опорных
векторов. Для проверки разработанных моделей на прогностическую
способность использовали процедуру пятикратного перекрестного
контроля. Качество полученных результатов позволило использовать
разработанные модели для компьютерного поиска и оптимизации
новых химических структур фосфорилсодержащих подандов,
потенциально обладающих высокой противоопухолевой активностью, стратегия и методики синтеза которых разрабатываются.
КОМПЛЕКСЫ ПОРФИРИНОВЫХ ФОТОСЕНСИБИЛИЗАТОРОВ
С АМФИФИЛЬНЫМИ ПОЛИМЕРАМИ КАК ПРЕПАРАТЫ
ИЗБИРАТЕЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ АНТИБАКТЕРИАЛЬНОЙ
ФОТОДИНАМИЧЕСКОЙ ТЕРАПИИ
А.А. Берлин1), А.Б. Соловьева1), П.И. Толстых2) , Н.А. Аксенова1),
Н.Н. Глаголев1), А.Л. Спокойный2) , А.А. Сорокатый 2)
ФГБУН Институт химической физики им. Н.Н. Семенова РАН
2)
Государственный научный центр лазерной медицины
3)
Российский онкологический научный центр им. Н.Н. Блохина
1)
Ожоги и раны являются широко распространенными видами
травматических поражений. В России ежегодно до 600 тысяч человек
получают ожоги и регистрируется более 12 млн случаев ушибов, ран,
переломов костей верхних и нижних конечностей, что приводит к
развитию гнойных процессов, особенно в связи наблюдаемым
понижением иммунного статуса россиян. Лечение гнойных ран
обычно включает полноценную хирургическую обработку с
последующим «закрытием» раны в возможно короткие сроки,
которое невозможно без медикаментозного лечения раны с
использованием антибиотиков или вводимых в рану мазей. Однако
эти препараты не обладают необходимой антимикробной
активностью, поскольку в настоящее время изменилась структура
возбудителей гнойных осложнений ран. Наряду с аэробными
микроорганизмами значительная доля приходится на анаэробные
микроорганизмы, грибы. В частности, ассоциация аэробов и
анаэробов в гнойных посттравматических ранах и пролежнях у
больных с “диабетической стопой” достигает 98,8 %. Проблема
лечения больных с термической травмой также остается актуальной,
несмотря на успехи современной медицины. Так, прирост
летальности от ожогов в период с 2000 по 2010 гг. составил 1,2. Все
это обусловливает необходимость поиска новых методов лечения,
одним из которых является фотодинамическая терапия (ФДТ). Ранее
нами было показано, что водорастворимые препараты для ФДТ –
фотосенсибилизаторы (ФС) при комплексообразовании с амфифильными полимерами (АП) повышают свою эффективность фотодинамическом воздействии на опухоли у экспериментальных животных в
10–30 раз [Патент РФ 2314806]. В рамках проектов программы
Президиума РАН «Фундаментальные науки – медицине» в 2009-2012
гг. было показано, что такие комплексы фотодитазина (N-метил-диD-глюкаминовая соль хлорина е6, ФД) – препарата, применяющегося
сейчас в клинической практике, с АП, имеющими в структуре
фрагменты разной полярности, повышают эффективность ФДТ и при
лечении гнойных ран, осложненных ожогов, сосудистых
воспалительных заболеваний (Патент РФ 2396994).
Целью работ 2013 г. было создание препаратов на основе
комплексов АП с порфириновыми фотосенсибилизаторами (ПФС)
для ФДТ гнойных ран, осложненных ожогов, трофических язв,
визуально доступных новообразований.
Было показано, что локальное применение комплексов ФД-ПВС и
ФД-F127 при ФДТ опухолей у крыс оказалось на порядок более
эффективным, чем внутривенное введение ФД. При ФДТ инфицированных ран у крыс и гнойных ран у пациентов использование
комплекса ФД-ПВП позволило существенно ускорить процесс заживления по сравнению с другими лекарственными формами ФС и сни-
зить концентрацию фотосенсибилизатора в 10-20 раз. Показано также,
что эффект повышенной фотодинамической активности комплексов
ПФС – АП при ФДТ in vivo связан как с разагрегацией ПФС,
встроенного в объем амфифильного полимера, так и с ускорением
диффузии комплексов (по сравнению с чистыми ПФС) в некротические ткани раны. Оказалось, что наибольшей эффективностью при
ФДТ ожоговых ран у пациентов даже по сравнению с комплексами
ПФС-АП обладают композиции ПФС-АП, содержащие наночастицы
гидроксиапатита (НГА) благодаря дополнительному стимулирующему
влиянию НГА на процессы заживления.
СОЗДАНИЕ ПРЕПАРАТА БЫСТРОРАСТВОРИМОГО ИНСУЛИНА
ДЛЯ ПЕРОРАЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ
И.Л. Валуев, Л.В. Ванчугова, И.В. Обыденнова, Л.И. Валуев
ФГБУН Институт нефтехимического синтеза им. А.В.Топчиева РАН
Предложен и экспериментально проверен новый подход к
созданию композиций инсулина для перорального применения,
обеспечивающий повышение эффективности действия инсулина,
упрощающий процесс приготовления композиции и исключающий
применение других биологически активных соединений. Композиция
содержит: 0,08-1,0 % инсулина, 20-80 % водорастворимой
органической кислоты, 4-20 % бикарбоната натрия и остальное
водорастворимый инертный наполнитель, причем количество
бикарбоната натрия должно быть в 2-6 раз меньше количества
органической кислоты. В качестве водорастворимой органической
кислоты используют лимонную, винную, аскорбиновую, молочную,
другие твердые кислоты или их смеси. В качестве водорастворимого
инертного наполнителя композиция содержит ксилит, сорбит,
фруктозу, производные целлюлозы, полиэтиленгликоль и т.д. Кроме
того, композиция может дополнительно содержать наполнители,
облегчающие процесс формования таблетки или ее применение
(создание удобного для применения объема), вещества, придающие
требуемый цвет и вкус всей композиции, а также вещества,
ускоряющие процесс проникновения полипептидов через слизистую
оболочку тонкого кишечника.
Композицию применяют путем ее растворения в воде до
достижения концентрации инсулина 0,005–0,01 % мас. и значения рН
раствора меньше 3,0. При растворении органическая кислота и
бикарбонат натрия взаимодействуют между собой с выделением
углекислого газа, пузырьки которого обеспечивают перемешивание
раствора и быстрое растворение инсулина. При пероральном
введении здоровым кроликам и крысам полученного раствора (доза
инсулина составляет 20-25 ед.) уровень глюкозы в крови через 30, 60,
90 и 120 минут составлял в среднем 73, 55, 47 и 40 % от исходного
уровня для кроликов и 69, 53, 35 и 29 % от исходного уровня для
крыс.
В кратковременном эксперименте на кроликах с экспериментальным аллоксановым диабетом (5 животных) и крысах со
стрептозотоциновым диабетом (6 животных) уровень глюкозы в
крови после введения 10 ед. инсулина снижался через 120 минут с
400-450 до 190-210 мг/100 мл для кроликов и с 470-520 до 240-260
мг/100 мл для крыс.
В долговременном эксперименте раствор 10 ед. инсулина
перорально вводили кроликам (6 животных) ежедневно с 10-го до
15-й день и с 22-го по 28-й день после введения аллоксана. Уровень
глюкозы снижался с 400-450 до 180-210 мг/100 мл.
В долговременном эксперименте крысам (5 животных) на 18-й,
19-й, 20-й и 21-й день после инъекции стрептозотоцина перорально
вводили раствор 13 ед. инсулина. Уровень глюкозы снижался с 470520 до 110-140 мг/100 мл.
Таким образом, созданная быстрорастворимая композиция
инсулина обеспечивает статистически достоверное снижение уровня
глюкозы в крови здоровых животных и животных с
экспериментальным диабетом.
СЕЛЕКТИВНЫЕ МОДУЛЯТОРЫ АКТИВНОСТИ
ТЕРМОРЕЦЕПТОРОВ И ПРОТОНАКТИВИРУЕМЫХ КАНАЛОВ
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
Одной из актуальных проблем современной физиологии,
биоорганической химии и смежных наук является направленная
регуляция функции мембранных транспортных систем с помощью
селективного воздействия на эти белки. Поиск высокоселективных
агентов, способных включать, выключать или модифицировать
определенный
рецептор
или
канал,
является
наиболее
перспективным направлением в разработке новых лекарственных
препаратов и изучении причин различных патологических
процессов. Участие терморецепторов (TRP) и протонактивируемых
каналов в развитии ряда заболеваний уже хорошо известно.
Неисчерпаемым источником биологически активных соединений
являются экстракты растений и природные яды.
С использованием ранее разработанного метода скрининга
природных объектов по отношению к рецепторам rTRPV1, hTRPV3 и
rTRPA1 стабильно экспрессированными в клетках CHO были
проанализированы около 300 экстрактов и ядов морских
беспозвоночных и экстрактов лекарственных растений. В результате
обнаружены пептидные и непептидные компоненты, воздействующие на эти рецепторы, проводятся работы по их выделению и
структурной характеристике. Уже установлены структуры
пульхранинов из морской губки Monanchora pulchra. Проведено
детальное изучение взаимодействия пульхранинов А, B и C с
рецепторами rTRPV1, hTRPV3 и rTRPA1. Показано, все соединения
ингибируют rTRPV1, и менее активны по отношению к hTRPV3 и
rTRPA1, при этом активность уменьшается в ряду пульхранин А >
пульхранин B > пульхранин C и rTRPV1>hTRPV3>rTRPA1.
Активность
пульхранинов
определяется
длиной
их
гидроксилированного алкенильного мотива.
Завершена работа по выделению и изучению активных
компонентов из яда актинии Utricina grebelnyi, для которого ранее
была установлена активность по отношению к протонактивируемым
каналам ASIC3. С использованием последовательного разделения
активных фракций методом ВЭЖХ был выделен пептид с названием
Ugr 9-1 (М.м 3135Дa), который вызывал уменьшение как пикового,
так и стационарного компонента токов через hASIC3 каналы,
экспрессированные в ооцитах лягушки Xenopus laevis. Первичная
структура пептида Ugr 9-1 была установлена методом N-концевого
секвенирования по Эдману. Используя эту информацию при помощи
методов 3'- и 5'- RACE, нами получена последовательность кДНК,
кодирующая белок-предшественник, который помимо пептида Ugr 91, содержит еще 2 гомологичных пептида, названных Ugr 9-2 и Ugr
9-3. В экспериментах на животных показано, что пептид Ugr 9-1
обладает значительной анальгетической активностью в тестах
воспалительной и висцеральной боли.
Таким образом, нами получены новые лиганды термочувствительных и протонактивируемых каналов, которые могут
послужить основой для разработки новых анальгетических и
противовоспалительных препаратов.
ИЗУЧЕНИЕ ЦИТОТОКСИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ
ПРОТИВООПУХОЛЕВЫХ АГЕНТОВ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ
НА ОСНОВЕ ГЕНЕТИЧЕСКИ КОДИРУЕМЫХ
ИММУНОФОТОТОКСИНОВ НА HER2/NEU-ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЕ
РАКОВЫЕ КЛЕТКИ ЧЕЛОВЕКА
С.М. Деев1), К.Е. Миронова1), О.Н. Черных1), А.В. Рябова2),
Г.М. Прошкина1)
ФГБУН Институт биоорганической химии им. академиков
М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН
2)
ФГБУН Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН
1)
Известно, что современные фотосенсибилизаторы, применяемые
для фототерапии злокачественных новообразований, способны
неселективно накапливаться в здоровых тканях, вызывая их
сенсибилизацию.
Таким
образом,
разработка
адресных
фотосенсибилизаторов, обладающих способностью избирательно
поражать опухоль, не затрагивая здоровые ткани, является одной из
актуальнейших проблем современной фотодинамической терапии.
В нашей лаборатории разрабатываются генетически кодируемые
иммунофототоксины на основе фототоксичного флавопротеина
miniSOG, обладающие высокой селективностью к HER2/neu-
антигену и вызывающие гибель HER2/neu-положительных клеток
лишь при непосредственном облучении. В качестве адресных
доменов нами используются мини-антитело 4D5scFv и белок
неиммуноглобулиновой природы DARPin. С использованием
бактериальной
системы
экспрессии
получены
препараты
иммунофототоксинов 4D5scFv-miniSOG и DARPin-miniSOG,
содержащие в составе единой полипептидной цепи как адресный, так
и цитотоксический домены.
В опытах in vitro установлено, что 4D5scFv-miniSOG эффективно
уничтожает HER2/neu-положительные раковые клетки при
облучении синим светом (IC50=160 нМ). Отметим, что созданный
нами иммунофототоксин 4D5scFv-miniSOG проявляет цитотоксический эффект, в 10 раз превосходящий таковой для
химического конъюгата порфирина с таким же адресным доменом
(мини-антителом anti-HER2/neu-scFv).
Применение 4D5scFv-miniSOG в комбинации с традиционными
цитостатиками (Taxol) или с веществами белковой природы,
нарушающими межклеточные контакты в раковых опухолях
эндотелиального происхождения, значительно усиливает действие
4D5scFv-miniSOG, понижая IC50 до 20 нМ.
С помощью конкурентного ингибирования доказано, что
4D5scFv-miniSOG проникает в клетку посредством рецепторопосредованного эндоцитоза. Методом конфокальной микроскопии
показано, что 4D5scFv-miniSOG способен выходить из лизосом.
В опытах по изучению цитотоксического действия DARPinminiSOG установлено, что этот иммунофототоксин способен проявлять цитотоксический эффект, только находясь на клеточной мембране, вызывая некроз клеток. При проведении эксперимента в условиях, предполагающих интернализацию тирозин-киназного рецептора HER2/neu, клеточная гибель не превышает 20 %. Возможно, в
отличие от 4D5scFv-miniSOG, DARPin-miniSOG деградируется
лизосомами клетки. В настоящий момент этот вопрос изучается.
На наш взгляд, разрабатываемые нами генетически кодируемые
иммунофототоксины могут стать альтернативой существующим
химическим конъюгатам фотосенсибилизаторов с антителами.
ДОКЛИНИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА ПЕРСПЕКТИВНЫХ
БИОСОВМЕСТИМЫХ НАНОМАТЕРИАЛОВ С ЭФФЕКТОМ
ПАМЯТИ ФОРМЫ И МЕДИЦИНСКИХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ НИХ
ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ ШИРОКОГО КРУГА СОЦИАЛЬНО ЗНАЧИМЫХ
ЗАБОЛЕВАНИЙ
В.Т. Заболотный1), А.Г. Колмаков1), Б.А. Гончаренко1),
М.А. Севостьянов1),Б.И. Долгушин2), В.А. Черкасов2) ,
Е.О. Насакина1)
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)
Проведена оценка стойкости традиционных и разработанных
материалов для медицинских изделий типа стент и КАВА-фильтр в
средах, моделирующих различные участки человеческого организма.
Обнаружено, что наиболее коррозии подвержены образцы после
отжига. Механическая полировка сильно увеличивает коррозионную
стойкость исходного нитинола. Наноструктурированный нитинол
существенно превосходил по коррозионной стойкости обычный. Так,
выход ионов никеля из него в растворе с любой кислотностью был
значительно ниже предполагаемого среднего диетического
потребления 200–300 мг/день. Механическая полировка позволяла
увеличить коррозионную стойкость наноструктурированного
нитинола еще в 2–3 раза. Коррозии композиционного материала на
основе наноструктурированного нитинола с поверхностным слоем из
тантала не наблюдалось. Проведены исследования по оптимизации
технологических режимов получения биосовместимых композиционных материалов. Получены зависимости толщины основного
поверхностного слоя и переходного слоя от основных
технологических параметров. Обнаружено, в частности, что
формирование композита на режимах соответствующих реализации
ионно-атомного осаждения при напряжении смещения на подложке
500 В позволяет добиваться оптимального соотношения толщин
основного и переходного слоев, лучшей адгезионной связи между
компонентами композита и повышенного комплекса его физико-
механических характеристик. Изученные закономерности изменения
состава поверхностных слоев примерно одинаковы для разных
материалов и условий формирования композита. Разработаны
принципиально новые конструкции КАВА-фильтров из наноструктурного нитинола, обеспечивающих удержание малых сгустков
крови, лучшую ориентацию и более надежное крепление к стенкам
сосуда. Разработана и создана специальная технологическая оснастка
для получения новых КАВА-фильтров. Изготовлены опытные
образцы данных медицинских изделий и начаты их испытания на
совместимость с человеческим организмом. Из наноструктурного
нитинола изготовлены изделия типа "стент" и проведены опытные
эндоваскулярные операции с применением получаемых новых
изделий на базе Российского онкологического научного центра им.
Н.Н. Блохина РАМН.
МОДИФИКАЦИЯ АНТИМУТАГЕНАМИАНТИКАНЦЕРОГЕНАМИ ЭКСПРЕССИИ ГЕНОВ,
КОНТРОЛИРУЮЩИХ УСТОЙЧИВОСТЬ ЧЕЛОВЕКА
К РАЗВИТИЮ НЕКОТОРЫХ ПАТОЛОГИЙ (ПРОЦЕССЫ
ОНКОГЕНЕЗА И ДР.)
Г.Д. Засухина1), И.М. Васильева1), Е.А. Рогожин2),
Л.Н. Шуленина3), Е.А. Шишкина3), В.Ф. Михайлов3)
ФГБУН науки Институт общей генетики
им. Н.И.Вавилова РАН, Москва
2)
ФГБУН Институт биоорганической химии им. М.М. Шемякина
и Ю.А. Овчинникова РАН, Москва
3)
ФГБУ ГНЦ ФМБЦ им. А.И. Бурназяна ФМБА России
1)
Была исследована экспрессия ряда генов, контролирующих
клеточный гомеостаз, нарушение функции которых может приводить
к развитию патологических процессов в клетках здоровых доноров и
клетках пациентов с синдромом Дауна. Синдром Дауна
характеризуется высокой частотой развития лейкозов, в 15 раз
превышающей общепопуляционный уровень. По этой причине
клетки пациентов с синдромом Дауна могут служить моделью для
определения предрасположенности к онкогенезу на основе изучения
ряда генов, принимающих участие в развитии этой патологии. Нами
были установлены достоверные различия в экспрессии геновсупрессоров
опухолевого
роста,
генов-протоонкогенов,
оксидативного статуса, теплового шока при исследовании клеток
крови 31 пациента с синдромом Дауна и 40 здоровых доноров.
В качестве антимутагенов – потенциальных антиканцерогенов
нами были изучены краун-соединения (синтезированные в Центре
фотохимии РАН) и -пуротионин, состоящий из 45 аминокислот,
выделенный из экстрактов проростков пшеницы, антимутагенные
свойства которых были нами доказаны ранее (Г.Д. Засухина и др.,
2006–2013, Т.И. Одинцова, Г.Д. Засухина и др., 2010–2013).
Антимутагенами обрабатывали клетки здоровых доноров и клетки
пациентов с синдромом Дауна, после чего определяли экспрессию
генов методом ПЦР в реальном времени. Было выяснено, что
исследуемые антимутагены повышают экспрессию некоторых геновсупрессоров опухолевого роста, которые подавлены в клетках
пациентов с синдромом Дауна (экспрессию генов определяли
методом ПЦР в реальном времени). Антимутагены понижали
экспрессию
некоторых
генов-протоонкогенов,
которые
активированы в клетках пациентов с синдромом Дауна. Обнаружены
также достоверные различия в экспрессии генов оксидативного
стресса, теплового шока.
В настоящее время расширен спектр генов, контролирующих
процессы онкогенеза. Исследуется экспрессия генов матриксных
металлопротеиназ (ММП), ингибиторы ММП и др., экспрессия
которых по литературным данным резко отличается от таковой в
различных опухолях и служит прогностическим фактором в
отношении метастазирования.
Таким образом, изучение экспрессии генов, которые могут
служить маркерами предрасположенности к опухолевому росту, и их
модификация природными (-пуротионин) и синтетическими (краунсоединение) препаратами открывает новые возможности для
профилактики некоторых патологических процессов у человека.
ИННОВАЦИОННЫЕ ПОДХОДЫ К ТЕРАПИИ
ОНКОЛОГИЧЕСКИХ ЗАБОЛЕВАНИЙ НА ОСНОВЕ
НИЗКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
МУЛЬТИТАРГЕТНОГО СПЕКТРА ДЕЙСТВИЯ – СОЗДАНИЕ
ПРОТИВОРАКОВЫХ ПРЕПАРАТОВ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ
Н.С. Зефиров1, 2), О.Н. Зефирова 1, 2), В.А. Палюлин,
Е.В. Нуриева 1), М.В. Проскурнина 1, 2), Н.А. Лозинская1),
М.А. Волкова 1), С.Е. Сосонюк 1), Д.А. Хлевин1), Е.Д. Матвеева 1, 2)
1)
Химический факультет МГУ имени М.В. Ломоносова, Москва
ФГБУН Институт физиологически активных веществ РАН,
Черноголовка
2)
Основное научное направление – создание эффективных ингибиторов митоза как потенциальных лекарственных препаратов
противоракового действия нового поколения. С использованием
молекулярного моделирования и процедур докинга сформулированы
новые коньюгаты-лидеры с фрагментами комбрестатина, нокодазола,
адамантана и элеутеробина. Синтезирована база соединений
«бивалентных» молекул, объединяющих колхицин с адамантановым
миметиком
таксола;
найдены
соединения
с
рекордной
цитотоксичностью in vitro, сравнимой с цитотоксичностью таксол,
(EC50=2–79 нМ, A549 – на клетках карциномы легких человека А549)
и новым механизмом действия – комбинацией деполимеризующей
микротрубочки и тубулин-агрегирующей активности. Создана
стратегия синтеза упрощенных аналогов элеутеробина (известно, что
по противораковому действию элеутеробин превышает таксол в 10
раз) на основе базовой структуры 8-оксабицикло[3.2.1]октана;
показана их высокая аффинность к тубулину, цито- и
митостатическая активность in vitro и in vivo; впервые получены
моно- и трифосфатные производные гомоинозита – перспективные
ингибиторы инозитмонофосфатазы и лиганды инозиттрифосфатного
рецептора; синтезированы аналоги нортропановых алкалоидов,
доказаны их свойства как эффективных гликозидазных ингибиторов.
Созданы новые структурные классы лигандов мелатониновых и
серотониновых рецепторов, в ходе которых мостиковые фрагменты
впервые были использованы для создания конформационно
ограниченных аналогов эндогенного гормона мелатонина. В рамках
данных работ получены аналоги мелатонина и серотонина на основе
производных
индола,
аннелированных
с
бициклическими
мостиковыми группировками, которые представляют несомненный
интерес для работ по совершенствованию моделей соответствующих
рецепторов. Конформационно ограниченный аналог мелатонина с
бицикло[2.2.2]октановой группировкой является в настоящее время
единственным описанным в литературе мостиковым аналогом этого
гормона с наномолярной активностью к MT2 подтипу
мелатониновых рецепторов (Ki = 2.75 нM). Более того, сродство к
рецепторам для этого соединения намного больше такового у
описанного в литературе структурно аналогичного производного с
циклогексановым фрагментом вместо бицикло[2.2.2]октанового – Nацетил-3-амино-6-метокси-1,2,3,4-тетрагидрокарбазола (Ki = 219
нM). Этот результат наглядно демонстрирует специфическую и
важную роль мостиковой группировки в обеспечении высокого
сродства и возможность ее удачного использования для
конформационного ограничения молекулы соединения-лидера.
Впервые найдены эффективные лиганды МТ3 мелатонинового
рецептора.
См., например: Chembiochem : a European journal of chemical
biology, 2013, 14, (12) , р. 1444-1449; European Journal of Organic
Chemistry, 2013, № 12, с. 2381-2388.
ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ИННОВАЦИОННЫХ
МУЛЬТИТАРГЕТНЫХ ГИБРИДНЫХ МОЛЕКУЛ
С КОМПЛЕКСНЫМ АНТИБАКТЕРИАЛЬНЫМ И
ФУНГИЦИДНЫМ ДЕЙСТВИЕМ НА ОСНОВЕ ПРИРОДНЫХ
АЛКАЛОИДОВ И СЕСКВИТЕРПЕНОВЫХ ЛАКТОНОВ ДЛЯ
ЛЕЧЕНИЯ СОЦИАЛЬНО ЗНАЧИМЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ
С.Г. Клочков, С.А. Пухов, С.В. Афанасьева, А.Б. Ерматова,
Е.С. Чудинова, И.М. Бравова, О.В. Новикова
ФГБУН Институт физиологически активных веществ РАН,
Черноголовка
Фундаментальная научная проблема, на решение которой
направлен проект, связана с поиском новых высокоэффективных и
избирательных
мультитаргетных
молекул
с
комплексным
антибактериальным и фунгицидным действием для лечения
бактериальных и грибковых социально значимых заболеваний.
Повышенная эффективность потенциальных препаратов будет
обеспечена за счет мультитаргетного действия на ряд мишеней,
общих для патогенных микроорганизмов. Прежде всего это влияние
на процесс построения клеточной стенки патогенных грибов и
бактерий. Для синтеза и объединения в одной гибридной молекуле
использованы природные сесквитерпеновые лактоны и алкалоиды,
эффективные в отношении дегидрофолат редуктазы – одного из
ключевых ферментов в внутриклеточном метаболизме фолатов, и
влияющие на процесс сборки бактериального гомолога тубулина –
белка FtsZ. Поскольку для модификации использованы
сесквитерпеновые лактоны и природные алкалоиды, проявляющие
как собственную цитотоксическую активность, так и несущие
фармакофорные фрагменты в виде 5-членных лактонных циклов
(структурно родственные лактонным циклам камптотецина,
иринотекана и др. известных ингибиторов топоизомеразы I) 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 альфа-метилено-гамма-лактона, альфа, бетаненасыщенной кето-группы или эпоксидного цикла. С наличием этих
фрагментов в молекуле сесквитерпеновых лактонов связывают их
биологическую активность и возможности для дальнейшей
химической модификации. Всего выделено и наработано в
препаративных количествах 12 соединений, потенциальных
скаффолдов. На их основе проведен синтез гибридных молекул,
объединяющих в себе два скаффолда – сесквитерпеноые лактоны и
алкалоиды, в том числе получены их водорастворимые и
транспортные формы.
Был проведен скрининг биологической активности синтезированных соединений методами in vitro на широком спектре грибовпатогенов, а также в отношении модельных бактериальных тест-
систем. Методами флуоресцентной спектроскопии исследовано
влияние соединений-лидеров на активность дегидрофолат редуктазы,
на процесс сборки бактериального гомолога тубулина – белка FtsZ и
влияние на клеточный цикл линии HeLa. Для соединений-хитов
показана высокая активность в отношении грибов-патогенов и
модельных бактериальных тест-систем – на уровне 10-8 – 10-9 М и в
качестве ингибиторов дегидрофолат редуктазы и белка FtsZ – на
уровне 10-7 – 10-8 М. Среди этих веществ были обнаружены также
соединения, не только останавливающие клеточный цикл линии
HeLa G2/M фазе, но и влияющие на процесс сборки-расборки
тубулина и формирование актина цитоскелета клеток. Полученные
результаты свидетельствуют о возможности использования
изученных соединений для создания мультитаргетных молекул с
комплексным антибактериальным и фунгицидным действием для
лечения бактериальных и грибковых социально значимых
заболеваний.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ
НИЗКОЧАСТОТНОЙ ЭЛЕКТРОМИОСТИМУЛЯЦИИ
НА ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ ПАЦИЕНТОВ
С ДЕКОМПЕНСАЦИЕЙ ХРОНИЧЕСКОЙ СЕРДЕЧНОЙ
НЕДОСТАТОЧНОСТИ
И.Б. Козловская1), М.Г. Полтавская2), В.П. Свириденко2),
А.В. Бранд2), Д.А. Андреев2), И.В. Саенко1), Е.С. Томиловская 1),
Ю.А. Коряк1), И.Ю. Гиверц2), О.Н. Дикур2), А.А. Долецкий2) ),
А.Л. Сыркин2
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
является низкочастотная электростимуляция скелетных мышц. Цель
работы:
исследование
безопасности
и
эффективности
низкочастотной электростимуляции мышц нижних конечностей
(ЭМС) в сравнении с физическими тренировками на велоэргометре у
госпитализированных больных в ранние сроки после декомпенсации
хронической сердечной недостаточности (ХСН). Материалы и
методы: В исследование включен 51 пациент с фракцией выброса
левого желудочка <50 % (82.4 % мужчин, средний возраст 62.5±3.3
лет), госпитализированный в связи с декомпенсацией ХСН и
получавший оптимальную медикаментозную терапию. Пациенты
были рандомизированы на 3 группы: группа ЭМС (n=10), группа
физических тренировок (n=21) и группа сравнения, в которой не
применялись методы реабилитации (n=20). ЭМС проводилась с
помощью электромиостимулятора «Стимул-01» (ГНЦ РФ – ИМБП
РАМН) начиная с 3-4-го дня от поступления в стационар, 5 дней в
неделю, не менее 60.0 мин в день, в течение 3 недель. Амплитуда
импульсов подбиралась индивидуально с постепенным увеличением
до максимально переносимой. Интервальные тренировки на ВЭМ
проводили с 5-7-го дня от госпитализации, начиная с низкой
интенсивности, 5 дней в неделю, в течение 3 недель. Переносимость
физических нагрузок и качество жизни оценивали исходно и спустя 3
недели лечения с помощью теста 6-минутной ходьбы (ТШХ),
нагрузочного теста с газовым анализом (эргоспирометрии),
опросников Duke Activity Status Index (DASI) и Minnesota Living with
Heart Failure Questionnaire (MLHFQ). Результаты: в группе ЭМС и
тренировок отмечалось достоверное увеличение дистанции ТШХ
(65.0 м, p<0.03 и 53,0 м, p=0,057 соответственно) и уровня
физической активности по данным опросника DASI (8,6 и 8,0 баллов
соответственно, p<0.05). В группе ЭМС пиковое потребление
кислорода возросло на 1,9 мл/кг/мин (р=0,081), в группе физических
тренировок – на 2.2 мл/кг/мин (p=0.043). В группе сравнения
существенных изменений показателей толерантности к нагрузке не
выявлено. Приросты данных показателей в динамике в группах ЭМС
и тренировок различались несущественно и были значительно выше,
чем в группе сравнения. По данным Миннесотского опросника
наблюдалось достоверное улучшение качества жизни во всех
исследуемых группах (Δ=-12.6, в группе ЭМС, Δ=-29.4, в группе
тренировок, и Δ=-20.8, в группе контроля, p<0.05 во всех случаях).
Выводы: Трехнедельная ЭМС у пациентов, госпитализированных с
декомпенсацией ХСН, была безопасна и не сопровождалась
существенными неблагоприятными явлениями. Проведение курса
ЭМС
привело
к
значимому
увеличению
физической
работоспособности, сравнимому с достигнутым на фоне физических
тренировок на велоэргометре. По влиянию на качество жизни курс
ЭМС уступал физическим тренировкам. ЭМС может служить
альтернативой физическим тренировкам на велоэргометре для
реабилитации пациентов в ранние сроки после декомпенсации ХСН.
РАЗРАБОТКА НОВОГО ИСТОЧНИКА С ИТТЕРБИЕМ
ДЛЯ ВЫСОКОДОЗОВОЙ БРАХИТЕРАПИИ
Л.В. Кравчук, С.В. Акулиничев, В.Н. Асеев, В.Н. Васильев,
Ю.К. Гаврилов, В.И. Держиев, В.М. Скоркин
ФГБУН Институт ядерных исследований РАН, Москва
Применяемые для высокодозовой брахитерапии (ВДБ) в России и
за рубежом источники на основе Ir-192 и Co-60 требуют тяжелой
биологической защиты и имеют высокую стоимость. Целью данного
проекта является развитие технологий лазерного разделения
изотопов иттербия и производства более дешевых источников на
основе Yb-169, не требующих дорогостоящей биологической защиты
терапевтических кабинетов. Источник на основе Yb-169 примерно
втрое дешевле источников, присутствующих на рынке, и его
внедрение сделает ВДБ доступным лечением. При этом новый
источник может быть использован и в уже существующих
установках для проведения ВДБ. Исполнители данного проекта
являются
мировыми
лидерами
по
технологии
создания
инновационных источников для ВДБ на основе иттербия и владеют
патентами на основные используемые для этого научно-технические
решения. Установка лазерного разделения иттербия для источников,
находящаяся в ИЯИ РАН, не имеет аналогов.
В отчетный период были получены следующие важные
результаты на пути внедрения новых источников для ВДБ в медицину:
 На установках нейтронного комплекса ИЯИ РАН были
успешно проведены эксперименты по активации новых источников
тепловыми нейтронами и исследован спектр излучения новых
источников собственного производства. Было показано, что спектр
излучения источников соответствует медицинским требованиями, в
нем отсутствует существенный вклад дополнительных линий
излучения с высокой энергией.
 Была усовершенствована технология изготовления основной
части источников – иттербиевых сердечников. В результате этих
работ совместно с ИФВД РАН были достигнуты рекордные значения
плотности керамического иттербиевого сердечника (более 9 г/см3).
Это позволяет повысить активность источников при сохранении их
стандартных размеров. Кроме того, полученные сверхплотные
керамические сердечники имеют стекловидную поверхность, что
позволяет использовать их без внутреннего контейнера источника.
Это позволяет упростить технологию производства источников и
улучшить их терапевтические свойства.
Данная работа заняла второе призовое место в совместном
конкурсе проектов Сколково – Varian 2013 года. По результатам
работ за 2013 год было сделано 2 доклада на международных
конференциях, получен российский патент и подготовлена одна
журнальная статья.
РАЗРАБОТКА НОВЫХ ПРИНЦИПОВ ЛАЗЕРНОЙ ТЕРАПИИ
НА ОСНОВЕ ПРЯМОЙ (БЕСПИГМЕНТНОЙ) 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, Минздрава
1)
2)
Лазерная, светодиодная и фотодинамическая терапия широко
применяются в клинической практике для лечения обширного круга
онкологических и инфекционных болезней. Полагают, что наиболее
вероятным первичным механизмом всех этих видов терапии служит
вызванное световым облучением образование реакционноспособных активных форм кислорода (синглетного кислорода (СК) и
свободных
радикалов)
которые
генерируются
за
счет
фотовозбуждения эндогенных или экзогенных фоторецепторов
живых клеток и тканей. В наших проектах основное внимание было
уделено разработке и оптимизации комплекса фотохимических
методов обнаружения СK на основе окисления водорастворимых
химических ловушек синглетного кислорода: – 2,2,6,6-тетраметил-4пиперидона (ТМПД), имидазола (метод RNO), 1,3-дифенилизобензофурана и мочевой кислоты, сравнению чувствительности этих
методов к СК. В последние год мы добавили к этим соединениям
также гидрофобные ловушки – антрацен, рубрен, тетрацен.
Разработанные методы применены к предклиническому анализу
фотоактивности красителей-тераностиков, потенцильно пригодных
для ФДТ (фотодинамической терапии), и изучению прямого
возбуждения растворенного кислорода ИК лазерным излучением.
Последнему проекту уделено основное внимание. Уникальность
этого подхода связана с тем, что в естественных условиях ИК
абсорбционные полосы кислорода, растворенного в водных средах,
настолько слабы, что их невозможно измерить спектрофотометрически. Единственный способ их анализа состоит в выявлении
СК при прямом лазерном возбуждении кислорода. За отчетный
период разработан набор методов измерения и анализа данных, а
также прибретены достаточно мощные ИК лазерные генераторы,
соответствующие главным полосам поглощения кислорода – 1270,
1070 и 765 нм. В последнее время нам удалось приобрести также
лазер 690 нм, соответствующий полосе кислорода, которая никогда
ранее в лазерной медицине не применялась. С помощью этих
генераторов удалось измерить молярные коэффициенты поглощения
кислорода в водных и органических средах. Причем по сравнению с
прошлым годом мы добились существенного увеличения точности
измеряемых коэффициентов за счет разработки нового метода учета
спектральных свойств лазерных излучателей. По-видимому, с
помощью методов, разработанных в 2012 и 2013 гг., мы достигли
точности, предельно возможной для нашего фотохимического
метода. С помощью полученных коэффициентов любой
экспериментатор может легко рассчитать скорость лазерной
генерации СК в биотканях, зная только длину волны и мощность
лазерного излучения. Таким образом, главный результат 2013 г. – это
достижение предельной для нашего метода точности измерения
скорости лазерной генерации СК при возбуждении в 4 основных
полосах поглощения кислорода. В дополнение к этому, нами
исследована фотосенсибилизирующая активность, ряда тераностиков
–
нового
синтетического
водорастворимого
производного
тетрафенилбактериохлорина, фотодитазина, новых синтетических
фотосенсибилизаторов на основе производных фталоцианина,
ковалентно связанных с силикагелем, новой синтетической триады,
содержащей два остатка бактериохлорина и дикарбоцианиновый
краситель, для использования одновременно в фотодинамической
терапии и флуоресцентной диагностике опухолей и ряда других
соединений. Данные опубликованы в двух статьях в международном
и отечественном журнале, доложены на одиннадцати конференциях
в нашей стране и за рубежом.
СОЗДАНИЕ НАУЧНЫХ ОСНОВ РАЗРАБОТКИ И ПРИМЕНЕНИЯ
ФАГОВЫХ АНТИБАКТЕРИАЛЬНЫХ ПРЕПАРАТОВ:
ИССЛЕДОВАНИЕ ФАРМАКОКИНЕТИКИ,
ФАРМАКОДИНАМИКИ И БЕЗОПАСНОСТИ БАКТЕРИОФАГОВ
А.В. Летаров1), А.К. Голомидова1), Е.Е. Куликов1), М.А. Летарова1),
Н.С. Прохоров1), О.Н. Таланкина2), Э.С. Лавренова2), И.А. Бочков2)
1)
ФГБУН Институт микробиологии им. С.Н. Виноградского РАН,
Москва
2)
ФГБУН ЦНИИ эпидемиологии Роспотребнадзора, Москва
Бактериальные инфекции представляют собой одну из наиболее
важных угроз здоровью и жизни людей, особенное значение
приобретают госпитальные инфекции, часто вызываемые штаммами
микроорганизмов, резистентными к широкому набору современных
антибактериальных химиотерапевтических препаратов. В качестве
одной из возможных альтернатив антибиотикам рассматривается
фаговая терапия. Принято считать, что применение бактериофагов
практически не оказывает негативного воздействия на нормальную
микрофлору человека. Кроме того, врачи часто исходят из
предположения, что доставка даже небольшого количества фаговых
частиц в очаг инфекции обеспечит эрадикацию патогена за счет
размножения фагов in situ. Принято считать, однако, что
резидентные микробные популяции кишечника занимают относительно защищенные ниши и мало восприимчивы к такому воздействию. Нами выполнены эксперименты по исследованию воздействия экзогенно вводимых фаговых препаратов на чувствительные к
ним резидентные популяции E. coli у крыс. В ходе работ 2013 г.
определена и аннотирована полная нуклеотидная последовательность одного из бактериофагов, подобранных для эксперимента in
vivo на предшествующем этапе, и поставлены два эксперимента на
животных. Была проведена оценка внутривидового разнообразия E.
coli у экспериментальных животных геномного ПЦР-фингерпринтинга и подобраны специфичные к их аутоштаммам фаги. Установлено, что разные фаги различаются по длительности персистенции в
кишечнике, способности к размножению in situ и по способности
уменьшать долю чувствительных к соответствующему фагу E. coli в
индивидуальных популяциях. Во всех случаях после исчезновения
фага популяции чувствительных хозяев быстро восстанавливались.
Ре-изолированные от животных фаги будут использоваться для
селекции линий, адаптированных для развития в условиях
кишечника крыс и установления мутаций, обусловливающих это
свойство. Полученные данные свидетельствуют, что применение
фаговых препаратов для эрадикации длительно персистирующих в
кишечнике патогенных микроорганизмов, проникающих в
защищенные ниши, неэффективно. Однако отбор специальных
мутантов фагов, преодолевающих соответствующие физикохимические барьеры, может быть одним из направлений решения
данной задачи. Не исключено также, что сочетанное применение
фагов и антибиотиков, нарушающих состояние микрофлоры
кишечника
и
разрушающих
защищенные
ниши,
может
способствовать успеху специфической терапии ценой индукции
неспецифического дисбиоза. В то же время применение фагов для
лечения острых инфекций, безопасно даже в случае перекрестной
чувствительности резидентных бактерий, например E. coli.
ЗНАЧЕНИЕ НИЗКИХ И СВЕРХНИЗКИХ КОНЦЕНТРАЦИЙ
ФАРМАКОЛОГИЧЕСКИ ВАЖНЫХ ПЕПТИДОВ В
ФОРМИРОВАНИИ АЛЛОСТЕРИЧЕСКИХ ЭФФЕКТОВ ПРИ
ЛИГАНД-РЕЦЕПТОРНОМ СВЯЗЫВАНИИ И ОТСТАВЛЕННЫХ
ВО ВРЕМЕНИ ИЗМЕНЕНИЙ АКТИВНОСТИ, ПРИ
СУБХРОНИЧЕСКОМ ВВЕДЕНИИ, ОСНОВНЫХ РЕЦЕПТОРНЫХ
СИСТЕМ
Н.Ф. Мясоедов1), Г.И. Ковалёв2), Т.В. Вьюнова1), 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)
Определение молекулярных процессов, лежащих в основе
влияния фармакологически важных пептидов на функционирование
«ключевых» медиаторных систем организма, является одной из
основных проблем биологии и медицины, решение которой позволит
раскрыть механизм действия уже известных пептидных препаратов и
сформулировать общие принципы пептидной регуляции. Одной из
новейших областей исследований является изучение эффектов
усиления биологического ответа организма на совместное введение
пептидов и известных биологически активных соединений,
применяемых в медицине в качестве лекарственных препаратов при
терапии социально значимых заболеваний. К сожалению, сегодня
очень слабо изучено активное участие сверхмалых доз пептидов в
определяющих нейромедиаторных процессах организма, несмотря на
то, что подобные эффекты были впервые описаны ещё в прошлом
столетии. Исследование направлено, в том числе, и на изучение
механизмов влияния регуляторного пептида селанк (субстанция для
анксиолитического лекарственного препарата «Селанк капли
назальные 0,15 %», зарегистрировано в РФ) на ГАМКбензодиазепиновый
рецепторный
комплекс.
В
работе
сформулировано предположение о возможном влиянии селанка и
других пептидов в сверхнизких концентрациях на активность работы
ряда рецепторов, контролирующих уровень исследовательской
активности и тревожности. Основной задачей проекта было
установление роли низких и сверхнизких концентраций
фармакологически важных пептидов (селанка, и других пептидов) в
формировании аллостерических эффектов при лиганд-рецепторном
связывании на поверхности нервных клеток головного мозга.
Впервые показано, что селанк и его С-концевой фрагмент RPGP, а
также другие пептиды, содержащие в структуре фармакофор (-ProTyr-), являются позитивными модуляторами специфического
связывания ГАМК. В широком диапазоне концентраций пептидов,
включая сверхнизкие (от 1 пМ до 10 мкМ), установлены участки,
характеризуемые резким, более чем в полтора раза, увеличением
числа мест специфических взаимодействий [3H]ГАМК. Впервые на
молекулярном уровне исследованы как прямое влияние пептидов на
процессы специфических взаимодействий меченых лигандов с
соответствующими рецепторами, так и отставленные во времени
эффекты, вызванные субхроническим интраназальным введением
пептидов. Впервые показано, что при совместном введении пептидов
и диазепама существует два диапазона концентраций пептидов, в
присутствии которых происходит снижение общего количества
специфически связанной на мембранах [3H]ГАМК. Таким образом,
показано, что пептиды способны эффективно действовать, изменяя в
большую либо меньшую сторону аффинность собственных
специфических лигандов конкретных рецепторов, в том числе в
присутствии иных аллостерических модуляторов, в двух диапазонах
концентраций (пико- и нано-молярных). Полученные результаты
свидетельствуют об активном участии фармакологически важных
пептидов в процессах модулирования функциональной активности
ряда важнейших медиаторных систем организма.
РАЗРАБОТКА ПРОТИВООПУХОЛЕВОГО ПРЕПАРАТА
КОМПЛЕКСНОГО 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 2013 году было продолжено исследование влияния природных
сульфатированных полисахаридов фукоиданов на отдельные этапы
онкогенеза. Известно, что в процессе онкогенеза участвует
множество сигнальных путей, в которых ключевую роль играют
факторы роста, факторы коагуляции, молекулы клеточной адгезии,
цитокины и ряд других биомолекул. Активация этих процессов
приводит не только к распространению опухолевых клеток по
организму, но и к смещению равновесия в системе гемостаза и
иммунной системе.
Ранее в экспериментах in vitro нами было показано, что
сульфатированные полисахариды фукоиданы из бурых водорослей
Saccharina latissima, Fucus vesiculosis и Cladosiphon okamuranus
блокируют адгезию раковых клеток на тромбоцитах. В отчетном
году нами изучалось влияние фукоиданов на систему гемостаза в
целом. Кроме изученных ранее, были изучены и фукоиданы из
Cordaria flageliformis и F. evanescens, а также их дополнительно
сульфатированные
производные
с
повышенной
степенью
сульфатирования. Полисахариды различались типами гликозидных
связей между фукозными звеньями, наличием и положением
разветвлений, содержанием нефукозных углеводных остатков,
степенью сульфатирования и положением сульфатных групп.
Найдено, что эффективными блокаторами тромбообразования и
коагуляции крови являются разветвленные фукоиданы со степенью
сульфатирования более 0,9. Полученные результаты опубликованы в
статье [1].
Специальным направлением работ в 2013 году было
исследование влияния фукоиданов на процесс ангиогенеза. Была
оценена способность структурно различных полисахаридов, их
химически модифицированных производных и направленно
синтезированных
родственных
олигосахаридов
блокировать
формирование капилляров из эндотелиальных клеток, а также
препятствовать образованию псевдокапиллярной структуры из
опухолевых клеток. Была показана высокая активность для фракций
фукоиданов из водорослей S. latissima, F. evanescens и C.
flageliformis. Проведено исследование способности фукоиданов
влиять на клетки иммунной систем, а также раковые клетки (линии
интенсивно метастазирующих клеток меланомы, рака толстой кишки
и рака груди). Изучена способность фукоиданов активировать
натуральные киллеры – ключевые агенты неспецифического
иммунного ответа, уничтожающие опухолевые клетки. В
экспериментах был оценен интегральный эффект фукоиданов и
изучен механизм их действия (при измерении уровня экспрессии
цитокинов).
Нами было найдено, что некоторые из видов фукоиданов, а также
их модифицированные производные препятствуют тромбообразованию, коагуляции крови, блокируют ангиогенез, обладают ярко
выраженной иммуностимулирующей активностью по отношению к
клинически значимым типам опухолевых клеток. Полученные
результаты
обосновывают
целесообразность
дальнейших
доклинических
исследований
отобранных
соединений
в
экспериментах на животных для детального выяснения механизма
противоопухолевой активности и последующей разработки
соответствующих лекарств. Особо перспективным представляется и
изучение активности крупных олигосахаридов, отвечающих
структуре цепей фукоиданов.
[1] N.E. Ustyuzhanina, N.A. Ushakova, K.A. Zyuzina, M.I. Bilan,
A.L. Elizarova, O.V. Somonova, A.V. Madzhuga, V.B. Krylov, M.E.
Preobrazhenskaya, A.I. Usov, M.V. Kiselevskiy, N.E. Nifantiev
“Influence of Fucoidans on Hemostatic System”, Marine Drugs, 11
(2013) 2444-2458. (IF 3.9).
РАЗРАБОТКА НОВЫХ ПРОИЗВОДНЫХ ДИГИДРОКВЕРЦЕТИНА
ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ ИШЕМИЧЕСКИХ ЗАБОЛЕВАНИЙ ГОЛОВНОГО
МОЗГА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МОДЕЛИ ИШЕМИИ
У ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ЖИВОТНЫХ
Э.Е. Нифантьев1), М.П. Коротеев2), Н.Л. Шимановский3),
Т.С. Кухарева2), А.Т. Телешев2), Г.З. Казиев2), А.М. Коротеев2),
Е.И. Горюнов1), С.В. Матвеев1), А.О. Поздеев2), С.Е. Мосюров2),
А.В. Семейкин3), А.П. Порохин3), В.С. Роговский3)
ФГБУН Институт элементоорганических соединений
им. А.Н. Несмеянова РАН, Москва
2)
Московский педагогический государственный университет
3)
Российский национальный исследовательский медицинский
университет им. Н.И. Пирогова Минздрава России, Москва
1)
С целью создания новых фармакологически активных
производных природного флавоноида 2,3-дигидрокверцетина (ДГК)
был синтезирован ряд ранее неизвестных представителей
аминометилированных и пента-О-ацилированных дигидрокверцетинов – структур, которые, как было показано нами ранее, являются
наиболее перспективными в плане поиска биологически активных
веществ. На примере реакции Манниха ДГК с N,N’-диэтилпропан1,3-диамином была впервые продемонстрирована возможность
использования вторичных диаминов с целью функционализации
этого флавоноида. Показано, что при соотношении диамина,
формальдегида
и
ДГК
2:2:1
образуется
6,8-бис[[N-[3(этиламино)пропил]-N-этиламино]метил]-ДГК, а при соотношении
указанных реагентов 1:2:2 основным продуктом реакции является
оригинальное соединение, в котором две молекулы ДГК связаны
двухвалентным 2,6-диэтил-2,6-диазагептаметиленовым радикалом,
присоединённым к атомам углерода в 6-положениях флавоноидной
матрицы. Ацилированием ДГК и 3,7,3’,4’-тетра-О-ацетил-ДГК
хлорангидридами гетероциклических карбоновых кислот пиридинового, фуранового, тиофенового и изоксазольного ряда
синтезированы ранее неизвестные 3,5,7,3’,4’-пента-О-[RC(O)]-ДГК
(I) и 5-О-[RC(O)]-3,7,3’,4’-тетра-О-ацетил-ДГК (II) соответственно.
Строение всех полученных производных ДГК подтверждено
спектрами ЯМР(1Н и 13С), а также данными масс-спектрометрии
MALDI-TOF. Соединения (Iа-г, здесь и далее а R = 2-хлорпирид-3ил; б R = тиен-2-ил, в R = фур-2-ил, г R = 3-(2-хлорфенил)-5метилизоксазол-4-ил) и (IIa) были наработаны и переданы на
исследование антиоксидантной активности и цитотоксической
активности на модели МТТ теста, который является стандартным для
оценки токсичности соединений в культуре клеток. Показано, что
сложный эфир (Iа) оказывает цитотоксическое действие в
концентрациях 100 мкМ и 10 мкМ, а соединение (IIa) проявляет
цитотоксическую активность лишь при концентрации 100 мкМ. Для
обоих соединений определены коэффициенты половинного
ингибирования жизнеспособности культивируемых клеток (IC50),
которые составили 0.84 и 0.80 соответственно. Начаты работы по
синтезу на основе реакции Манниха чрезвычайно интересных в
плане биологической активности гибридных структур, в молекулах
которых сочетаются алкалоидные и флавоноидные фрагменты.
РАЗРАБОТКА МОНОКЛОНАЛЬНЫХ АНТИТЕЛ,
СПЕЦИФИЧНЫХ К БЕЛКУ S100P ЧЕЛОВЕКА, ДЛЯ ТЕРАПИИ
И ДИАГНОСТИКИ ОНКОЛОГИЧЕСКИХ ЗАБОЛЕВАНИЙ
С.Е. Пермяков, А.С. Соколов, Е.В. Овчинникова, А.Д. Софин, А.С.
Казаков, В.А. Растрыгина
ФГБУН Институт биологического приборостроения с опытным
производством РАН, Пущино
Белки семейства S100 – малые кальцийсвязывающие белки
позвоночных, выполняющие разнообразные биологические функции
и
ассоциируемые
с
такими
заболеваниями,
как
рак,
нейродегенеративные и воспалительные заболевания, диабет,
ревматоидный артрит, кардиомиопатии, аллергии, астму, псориаз.
Одним из наиболее изученных белков семейства S100, обладающих
терапевтическим
потенциалом,
является
белок
S100P,
гиперэкспрессируемый при раке поджелудочной железы, толстого
кишечника, желудка, раке молочной железы, простаты, легкого и пр.,
что сопряжено с развитием медикаментозной устойчивости,
метастазированием и низкой выживаемостью онкобольных. По этой
причине белок S100P предложен для использования в качестве
диагностического и прогностического маркера, а также в качестве
терапевтической мишени. Известны несколько внутриклеточных
механизмов патологического действия белка S100P, а также
внеклеточный механизм, опосредованный взаимодействием белка
S100P
с
рецептором
конечных
продуктов
усиленного
гликозилирования
(RAGE-рецептором).
Многочисленные
исследования показали выраженное противораковое действие
внутри- и внеклеточного блокирования белка S100P. В настоящее
время в мире разрабатываются и активно патентуются ингибиторы
взаимодействия
S100P-RAGE,
включая
низкомолекулярные,
пептидные и белковые блокаторы, в том числе мышиные
моноклональные антитела. Настоящий проект нацелен на разработку
анти-S100P человеческих моноклональных антител. В сравнении с
имеющимся на настоящий момент арсеналом способов
ингибирования взаимодействия S100P-RAGE, разрабатываемый
препарат способен обеспечить максимальную избирательность
действия, максимальную совместимость с иммунной системой
человека, а также длительный период полувыведения. Используя
коммерческую фаговую библиотеку фрагментов человеческих
антител, предоставленную ООО «Антерикс» (г. Пущино), методом
фагового дисплея получена панель (ca 30 кандидатов) уникальных
Fab-фрагментов человеческих антител, специфичных к белку S100P
человека. Методом поверхностного плазмонного резонанса показано,
что равновесная константа диссоциации комплекса кальцийзагруженной формы белка S100P и полученных Fab-фрагментов
антител
варьирует
в
диапазоне
5–100
нМ.
Методом
иммуноферментного анализа показано отсутствие их кроссреактивности с рядом близкородственных кальцийсвязывающих
белков. Полученные в проекте Fab-фрагменты антител являются
перспективными кандидатами для дальнейшей сборки и структурнофункциональной
характеризации
полноразмерных
антител.
Ожидаемый конечный продукт – подлежащие международному
патентованию
моноклональные
человеческие
антитела,
высокоспецифичные к белку S100P человека, ингибирующие
взаимодействие между S100P и RAGE-рецептором, пригодные для
проведения доклинических исследований. Разрабатываемые антитела
нацелены на борьбу с развитием медикаментозной устойчивости и
метастазированием при нескольких видах онкологических
заболеваний, по меньшей мере, при раке поджелудочной железы и
раке толстого кишечника. Анти-S100P антитела также востребованы
в иммуногистохимических анализах при диагностике рака
поджелудочной железы, легкого и лимфомы.
РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ОЦЕНКИ РЕПАРАЦИИ
ПОВРЕЖДЕНИЙ ДНК КАК МЕТОДА ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ
ЗЛОКАЧЕСТВЕННЫХ КЛЕТОК К ХИМИОПРЕПАРАТАМ
В.С. Резник 2), С.В. Бойчук 1), И.Г. Мустафин1), Б.Р. Рамазанов 1)
Казанский государственный медицинский университет, Казань
2)
ФГБУН Институт органической и физической химии
им. А.Е. Арбузова КНЦ РАН, Казань
1)
Цель. Изучение активности поли(АДФ-рибоза)-полимераз в
физиологических условиях, а также в условиях нокдауна белка PML
и генотоксического стресса, вызываемого химиопрепаратами
(доксорубицином (Д), этопозидом (Э), гидроксимочевиной (Г) и пр.).
Методы. Исследование проводили на фибробластах человека
линии BJ, культивированных в среде DMEM/199 с добавлением
эмбриональной телячьей сыворотки, глутамина и антибиотиков.
Снижения уровня экспрессии белка PML в фибробластах человека
достигали в результате проведения трансфекции коротких
интерферирующих рибонуклеиновых кислот (киРНК)(Dharmacon и
Santa Cruz) с использованием реагента RNAiMax (Invitrogen)
согласно протоколу фирмы-производителя. Оценку эффективности
нокдауна белка PML, а также уровня экспрессии других белков,
являющихся маркерами повреждения ДНК и участвующих в их
репарации (H2AX, pATM, pChk1, 53BP1, p53, p21 и др.), проводили
методом вестерн-блоттинга. Изучение фаз клеточного цикла в
условиях генотоксического стресса проводили методом проточной
цитометрии. Подавление активности ПАРП достигалось как с
помощью трансфекции киРНК, так и в результате использования
специфических ингибиторов (ABT-888, Nu-1025).
Результаты. Трансфекция киРНК к PML и ПАРП в фибробласты
человека приводила к значительному снижению (более чем на 90 %)
уровня экспрессии соответствующих белков. Нокдаун белка PML не
приводил к повышению фоновых значений, указывающих на
наличие повреждений ДНК (например, двунитевых разрывов),
оцениваемых по уровню экспрессии фосфорилированной формы
гистона 2А (H2AXSer139). Аналогичные результаты были получены
в условиях нокдауна ПАРП, достигаемого с помощью
соответствующих киРНК, а также в результате использования
специфических ингибиторов (см. выше). Было выявлено, что
нокдаун белка PML в фибробластах человека сопровождался
повышением активности поли(АДФ-рибоза)-полимераз, о чём
свидетельствовало увеличение уровня экспрессии полимеров (ПАР),
оцениваемых методом иммуноблоттинга. Важно отметить, что
внесение
химиопрепаратов
к
фибробластам
человека,
предварительно подвергнутых трансфекции киРНК против PML,
существенным образом повышало активность ПАРП, о чем
свидетельствовало почти 50-кратное увеличение образования
полимеров (ПАР). Данный факт следует рассматривать как
компенсаторный процесс, направленный на усиление репарации
повреждений ДНК в условиях генотоксического стресса в клетках с
ослаблением
процессов
PML-опосредованой
гомологичной
рекомбинации ДНК. Культивирование клеток с ингибиторами ПАРП
не приводило к существенным изменениям в распределении фаз
клеточного цикла, но вызывало сенситизацию фибробластов к
химиопрепаратам, что проявлялось статистически достоверным
увеличением количества апоптозных клеток по сравнению с
контрольными группами.
Вывод. Увеличение активности поли(АДФ-рибоза)-полимераз в
условиях нокдауна PML и воздействия генотоксических факторов
(химиопрепараты) свидетельствует о развитии компенсаторной
реакции в условиях несостоятельности процессов гомологичной
рекомбинации. Обнаруженный нами феномен создает предпосылки
для изучения возможности расширения спектра злокачественных
новообразований, потенциально восприимчивых к терапии
ингибиторами поли(АДФ-рибоза)-полимераз.
ИЗУЧЕНИЕ ПРОЯВЛЕНИЙ ФОТОИММУННОГО ОТКЛИКА
ПРИ ФОТОДИНАМИЧЕСКОЙ ТЕРАПИИ МЕТАСТАЗИРУЮЩИХ
ОПУХОЛЕЙ
А.П. Савицкий1), И.Г. Меерович1), Н.И. Казачкина1),
Е.М. Трещалина2), А.Ю. Барышников2)
1)
ФГБУН Институт биохимии им. А.Н. Баха РАН, Москва
2)
НИИ ЭДиТО РОНЦ им. Н.Н. Блохина, Москва
Получена и охарактеризована флуоресцирующая клеточная
линия карциномы легких Льюиса (LLC), стабильно экспресссирующая дальне-красный флуоресцирующий белок mKate2 (LLCmKate2) как in vitro, так и при получении опухолей in vivo.
При изучении влияния компонентов фотоиммунофототерапии:
ФДТ с метиловым эфиром O-этилоксима N-этоксициклоимида
бактериохлорина (внутривенное введение в дозе 1 мг/кг массы тела;
облучение в течение 15 минут при = 800 нм, плотность мощности
150 мВт/см2) и полного адьюванта Фрейнда (ИАФ) на рост легочных
метастазов
меланомы
B16
на
модели
искусственного
метастазирования показано, что сочетанное действие ФДТ и ИАФ
более эффективно (количество легочных метастазов составляет 42 %
от контроля, не подвергавшегося никакому воздействию), чем только
ФДТ (количество легочных метастазов – 64,5 % от контроля).
В качестве потенциального иммуноадъюванта было синтезировано растворимое производного полимера (Marine Polymer
Technologies, США) на основе хитозана. Путем двукратной
иммунизации мышей Balb/С модельным антигеном в присутствии и
в отсутствие производного хитозана с последующим определением
продукции антител в крови животных методом ИФА впервые
показано, что данное производное обладает иммуноадъювантными
свойствами. У мышей, иммунизированных только антигеном, не
было обнаружено антител против модельного антигена, в то время
как у иммунизированных в присутствии производного хитозана
выявлялось наличие антител до разведения 1:1000.
На модельных опухолях LLC, полученных путем введения 3 млн
клеток подкожно в бедро мышей C57Bl/6, изучались проявления
фотоиммунного отклика при местном введении производного
хитозана (0,1 мл 0,5 % раствора) и местном либо системном введении
ИК-фотосенсибилизатора индоцианинового зеленого (ICG) с
последующим облучением опухоли при длине волны 800 нм
(плотность мощности 500 мВт/см2).
Внутриопухолевое введение (ICG) в сочетании с производным
адъюванта с последующим через 75 мин облучением опухоли
привело к очень эффективному торможению роста опухоли (ТРО).
ТРО для этой группы составило около 80 % на 6-й и 9-й день после
ФДТ, далее выросло до 98-100 % и оставалось таким до 20-го дня
после ФДТ. В то же время действие только ФДТ к аналогичному
торможению роста опухоли до 9-го дня включительно, ТРО на этот
момент было максимальным и составило 71 %, а затем ТРО
уменьшалось до 27 % к 20-му дню после ФДТ.
Внутривенное введение ICG (5 мг/кг массы тела), с
последующим через 60 мин, до 15 дней после ФДТ вне зависимости
от использования производного хитозана приводит к одинаковому
торможению роста опухоли (около 53 %), затем ТРО несколько
увеличивается в группе, подвергавшейся сочетанному воздействию,
и несколько уменьшается в группе, подвергавшейся только ФДТ.
Для изучения экспрессии белков теплового шока в ходе ФДТ
были получены лизаты клеток после фототоксического воздействия
на клетки LLC in vitro (инкубация с ICG в течение ночи, 1 минута
облучения при 800 нм и плотности мощности 200 мВт/см2) и лизаты
опухолей после ФДТ. Полученные образцы подвергались
двумерному гель-электрофорезу. В полученных белковых картах
было обнаружено значительное количество различий между
образцами после воздействия и контрольными. Часть образцов была
отобрана для идентификации при помощи MALDI-TOF/TOF.
Также анализировали содержание белка теплового шока HSP70 в
лизатах клеток и опухолей в различные моменты времени после
воздействия.
ФАРМАКОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ И ДОКЛИНИЧЕСКАЯ
РАЗРАБОТКА НОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ЛЕЧЕНИЯ СЕПСИСА
С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТРАНСПЛАНТАЦИЙ
МЕЗЕНХИМАЛЬНЫХ СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК (МСК)
В.А. Тартаковский1), Г.М. Жданкина1), С.Г. Злотин1),
А.Г. Конопляников2), Г.В. Крышталь1), А.С. Кучеренко1),
Б.Б. Смирнов1), А.А. Суханова1)
1)
ФГБУН Институт органической химии им. Н.Д.Зелинского РАН,
Москва
2)
ФГБУ Медицинский радиологический научный центр МЗ РФ,
Обнинск
Сепсис является тяжелым осложнением многих заболеваний
человека. В отделениях интенсивной терапии и реанимации всего
мира он лидирует среди факторов смертности, не связанных с
сердечной патологией (общая летальность – более 30 %). Есть
основания полагать, что многие факторы, инициирующие сепсис,
могут быть подавлены трансплантацией мезенхимальных стволовых
клеток (МСК) в сочетании с препаратами изопреноидного ряда
(цигерол, метапрогерол), стимулирующими рост последних.
В ходе нашего эксперимента сепсис у крыс линии Вистар индуцировался введением бактериального липополисахарида. Нами выявлен статистически значимый терапевтический эффект (повышение
выживаемости, улучшение состава периферической крови и морфологии тканей животных) при введении животным собственных МСК.
Сопутствующее применение метапрогерола существенно усиливает
этот эффект, что, в свою очередь, указывает на необходимость
дальнейшего изучения биологической активности метапрогерола. В
том числе – сравнительной активности его энантиомеров.
Для разработки подхода к раздельному синтезу энантиомеров
метапрогерола на данном этапе работы нами получены энантиомерно
обогащенные формы аналогов этого хирального препарата. Метод
включает диастереоселективную этерификацию рацематов (E)-2циклогексил-5,9-диметилдека-4,8-диеновой и 2-циклогексил-5-метилгекс-4-еновой кислот аксиально симметричными диолами – (S)или (R)-BINOL и последующий гидролиз образующихся диастереомерных продуктов (dr до 9 : 1) спиртовой щелочью. Оптическая
чистота полученных таким образом (S)- или (R)-антиподов
изопреноидных кислот достигает 80 % ее. Синтез оптических
антиподов геранилуксусной кислоты осуществлен впервые.
Дальнейшее развитие этого подхода позволит распространить его на
хиральные аминокислоты этого ряда, в том числе метапрогерол.
ИССЛЕДОВАНИЕ АДСОРБЦИИ ГАПТЕНА-НИКОТИНА
МЕТОДОМ РЕНТГЕНОВСКОЙ ФОТОЭЛЕКТРОННОЙ
СПЕКТРОСКОПИИ
А.Б. Урюпин 1), И.О. Волков 1), К.А. Кочетков 1), А.А. Бабахин 2),
С.М. Андреев 2), М.Р. Хаитов 2)
ФГБУН Институт элементоорганических соединений
им. А.Н.Несмеянова РАН, Москва
2)
ФГБУ ГНЦ Институт иммунологии ФМБА, Москва
1)
В 2012 г. были проанализированы возможные способы конъюгирования и, исходя из структуры синтезированных гаптенов, выбраны
оптимальные схемы синтеза и очистки гаптен-белковых конъюгатов,
что позволило получить указанные продукты с приемлемым выходом.
Поскольку для определения анти-никотиновых антител предполагалось использовать метод иммуноферментного анализа (ИФА), в 2013
г. нами была проведена предварительная работа по оценке сорбции
никотина на поверхность пластика, используемого для ИФА, методом
рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (РФЭС) (1), который
может ответить на вопрос – адсорбировано ли на поверхности вещество, содержащее атомы конкретного элемента в определенном
окружении, т.е. решить проблему на качественном или полуколичественном уровне. Изучалась адсорбция никотина на полистироле фирмы
Corning Inc.(США) (из которого изготовлены 96-луночные плейты для
ИФА), для которого декларировалась высокая адсорбционная
способность поверхности, торговой марки COSTAR 3590. Раствор (-)(S)-никотина (Merck) в водном фосфатном буфере помещался в лунки
плейта, изготовленные из указанного полимера и специально укороченные по высоте. Образцы выдерживались в холодильнике в течение
суток, затем лунки освобождались от раствора, промывались тем же
буфером и дистиллированной водой и высушивались. При исследовании состава поверхности образцов в их верхних слоях на глубине от
30 до 100 Å спектры записывали в двухкамерном приборе XSAM-800
(Kratos) с использованием характеристического излучения магния (hν
= 1253.6 эВ) в режиме постоянного относительного разрешения при
остаточном давлении порядка 10-8 Па. Мощность рентгеновской пушки в ходе записи не превышала 75 Вт и деструкция образцов не
наблюдалась. В РФЭС-спектрах образца исходного полимера помимо
интенсивных линий углерода и кислорода наблюдались слабые линии
азота, интенсивность которых увеличивается в случае образцов, обработанных раствором никотина. Таким образом, с помощью метода
РФЭС нами сделан вывод о том, что никотин, при смоделированных
условиях, способен адсорбироваться на поверхности пластика,
используемого при изготовления микроплейтов (планшетов) для ИФА.
Результаты были использованы при определении анти-гаптеновых
(анти-никотиновых) и анти-KLH IgG антител методом ИФА.
1. Наумкин А.В., Волков И.О., Тур Д.Р., Перцин А.И. Анализ поверхности полифосфазена методом рентгеновской фотоэлектронной
спектроскопии. Высокомолек. соед. Б. 2002; 45 (5) : 877–881.
РАЗРАБОТКА НОВЫХ БИОТЕХНОЛОГИЙ ПОЛУЧЕНИЯ
КОСМЕТИЧЕСКИХ СРЕДСТВ НА ОСНОВЕ БИОЛОГИЧЕСКИ
АКТИВНЫХ СОЕДИНЕНИЙ МИЦЕЛИАЛЬНЫХ ГРИБОВ
Е.П. Феофилова1), Н.Г. Гончаров4), А.И. Алёхин 4), Я.Э. Сергеева1),
И.С. Мысякина 1), Л.А. Галанина1) , Г.А. Кочкина2), А.И. Усов3),
Л.П. Гурочкина4)
ФГБУН Институт микробиологии им. С.Н. Виноградского РАН,
Москва
2)
ФГБУН Институт биохимии и физиологии микроорганизмов
им. Г.К. Скрябина РАН, Пущино, Россия
3)
ФГБУН Институт органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН,
Москва
4)
Центральная клиническая больница РАН, Москва, Россия
1)
В настоящее время весьма перспективной является новая отрасль
медицины – фармакологическая микология, целью которой является
получение новых лекарственных препаратов и средств косметики из
мицелиальных грибов. В связи с резкими изменениями температуры,
загрязнением окружающей среды, увеличением в воздухе
химических примесей от производств, более активным действием
УФ-облучения все большее внимание в медицине уделяется
поражениям кожного покрова и созданию более активных и дешевых
средств косметики. При этом перспективными являются
косметические средства (КС), основанные на натуральных
ингредиентах, и такая косметика классифицируется как «органика»
или «натуральная» и пользуется наибольшим спросом. С этой целью,
на основе ранее созданного нами совместно с ЦКБ РАН препарата
«Миколикопин», биотехнологическим cпособом с использованием
штаммов гриба-продуцента BKM F-701 и BKM F-987 получено
новое косметическое средство (НКС) и совместно с ИОХ РАН
определено содержание в нем целевых биологически активных
веществ. Приводим состав НКС: каротиноиды (в процентах от
суммы): ликопин – 90,9, β-каротин – 0,6, λ-каротин – 8,5; жирные
кислоты (в процентах от суммы): C16:0 – 6,2, C18:0 – 3,7, C18:0 – 29,3, C16:1
– 2,4, C18:2 – 58,4; убихинон Q-9 (мкг/г сухого мицелия) – 260;
состав липидов (% от суммы): нейтральные – 95,8, полярные – 2,7. В
составе полярных липидов преобладают (% от суммы):
фосфатидилхолин – 28,6, фосфатидилэтаноламин – 74,7. Таким
образом, по составу НКС содержит все необходимые компоненты,
которые должны быть в составе современных косметических
средств. Мы впервые предлагаем в качестве консерванта НКС
использовать природный дисахарид грибов – трегалозу, содержание
которой в мицелии гриба – продуцента НКС в фазе идиофазы
составляет 3,2 % от сухой биомассы. Препарат был передан на
испытания
в
Испытательную
лабораторию
специальных
дерматологических средств ЦКБ РАН. Получено заключение, что
полученные образцы главного компонента НКС – ликопина
производства ИНМИ РАН – могут быть использованы в составе
различных косметических средств по уходу за увядающей кожей
лица и тела.
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. А.Н. Несмеянова РАН, Москва
2)
Физический факультет Московского государственного
университета, Москва
1)
Туберкулез с множественной лекарственной устойчивостью в
настоящее время является практически неизлечимым по трем
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 и
доклинических испытаниях потенциальных ПТП в рядах гибридов
замещенных ферроценов с фрагментами 2-циано-4-хинолонов и их
прекурсоров – 2-ферроценилметилидениндоксилов, а также в
разработке полимерного наноносителя на основе хитозана и
альгината, обеспечивающего пролонгированное выделение и
направленный транспорт ПТП в макрофаги. Из числа испытанных в
ФГБУ ЦНИИТ РАМН десяти новых соединений два показали
активность в отношении M. tuberculosis H37Rv при концентрациях
20, 2 и 0,2 μg/mL (83-85,74-76, 15-17 % ингибирования
микобактериального роста). Наиболее активными, в том числе в
отношении резистентных штаммов, оказались соединения
индоксильного ряда.
Для
улучшения
биодоступности
противотуберкулезных
соединений предложены новые оригинальные лекарственные формы
на основе полиэлектролитных комплексов (ПЭК) из хитозана и
альгината нестехиометричного состава 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 исследована методом
просвечивающей электронной спектроскопии.
Таким образом, в результате проведения настоящих
исследований были получены новые соединения с высокой
противотуберкулезной активностью, перспективные для лечения
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.
ДИЗАЙН И СИНТЕЗ ПОТЕНЦИАЛЬНЫХ КЛИНИЧЕСКИХ
КАНДИДАТОВ ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ НЕЙРОДЕГЕНЕРАТИВНЫХ
ЗАБОЛЕВАНИЙ, ИНСУЛЬТОВ И НЕЙРОТРАВМ В РЯДУ
ПРОИЗВОДНЫХ ()-ЦИТИЗИНА
М.С. Юнусов1), Ф.С. Зарудий1), И.П. Цыпышева1),
А.В. Ковальская1), Н.С. Макара1), Ю.В. Вахитова2)
1)
2)
ФГБУН Институт органической химии УНЦ РАН, Уфа
ФГБУН Институт биохимии и генетики УНЦ РАН, Уфа
Завершен синтез библиотеки производных хинолизидинового
алкалоида ()-цитизина с амино-, амидо-, тио- и карбоксоамидными
группами в 3, 5 и 12 положениях молекулы; in vivo и in vitro изучена
нейрофармакологическая активность полученных производных.
Показано, что введение замещенной карбоксоамидной группы в 3
и 12 положение молекулы исходного алкалоида существенно влияет
на увеличение мнестической активности в ряду синтезированных
производных
(на
основании
результатов
скрининговых
поведенческих тестов in vivo), а замена карбоксоамидного фрагмента
на тиокарбоксоамидный приводит к появлению выраженных
антигипоксических свойств. Для выявленных лидирующих
соединений определены терапевтические индексы LD50 / ED50: для N1-фенилцитизин-12-карбамида U-1 этот показатель составил 299.1, а
для
аддукта
Дильса-Альдера
12-N-аллилцитизина
с
Nфенилмалеинимидом А-142(2) – 278.8, что значительно превосходит
таковой для препарата сравнения пирацетама (26.5).
In vitro оценка способности синтезированных веществ к
взаимодействию
с
транскрипционными
факторами
(ТФ),
вовлеченными в патогенез нейродегенеративных заболеваний –
NFAT, NF-κB и STAT1, показала, что введение фрагментов
адамантана в 12 положение исходного алкалоида (соединение А-202)
приводит к появлению способности ингибировать связывающую
активность ТФ NF-κB и STAT1 со значениями IC50 80.9 и 255.5 μM
соответственно. Необходимо отметить, что замена кислорода на серу
в карбоксамидном заместителе приводит к существенному
снижению значения IC50 (для STAT1) – об этом свидетельствуют
различия этих показателей для пар соединений U-12 и А-202 (IC50
255.5 и 136.5 μM) и А-107 и А-215 (IC50 6604 и 188 μM). Тенденция к
проявлению активирующих свойств в отношении STAT1 появляется
в случае замещенного 3-амина А-166 (EC50 3700 μM) и становится
более выраженной при введении фрагмента фенилмочевины в
положение 5 – EC50 150.5 μM (образец А-134).
Дополнительно изучено влияние всех синтезированных
соединений на активность ацетилхолинэстеразы (АХЭ) в культуре
клеток нейробластомы SH-SY5Y. Показано, что в исследованном
ряду
производных
()-цитизина
появление
способности
ингибировать АХЭ появляется при введении фрагмента
фенилмочевины в 5 положении (образец А-134 с IC50 1619 μM).
Наиболее активным в отношении АХЭ в ряду синтезированных
производных является бимолекулярный продукт U-10 (IC50 103.4
μM).
Также проведена оценка эффекта соединений на содержание
активных форм кислорода (АФК) в условиях индуцированного РМА
окислительного стресса в культуре клеток SH-SY5Y. В
использованной модельной системе in vitro не обнаружено влияния
исследованных соединений на эндогенный уровень АФК и РМАиндуцированную продукцию АФК, что позволяют предположить
отсутствие антирадикальных свойств у данной группы веществ.
По итогам проведенных in vitro и in vivo тестов среди
синтезировананной библиотеки производных ()-цитизина с амино-,
амидо-, тио- и карбоксоамидными группами выявлены 2 образца для
углубленных фармакологических исследований.
III. ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА И ЗДОРОВЬЕ НАСЕЛЕНИЯ
В УСЛОВИЯХ ИЗМЕНЯЮЩЕГОСЯ КЛИМАТА
III.1. Исследование влияния факторов окружающей среды
на здоровье человека
УСТАНОВЛЕНИЕ РАДИАЦИОННОЙ ОПАСНОСТИ И РИСКА
ДЛЯ ЗДОРОВЬЯ НАСЕЛЕНИЯ ДЛИТЕЛЬНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ
ИЗЛУЧЕНИЙ МОБИЛЬНЫХ СОТОВЫХ ТЕЛЕФОНОВ, БАЗОВЫХ
СТАНЦИЙ И WI-FI НА ОСНОВЕ ОБОБЩЕНИЯ И АНАЛИЗА
БОЛЬШОГО ЧИСЛА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ И
МАТЕРИАЛОВ МНОГОЛЕТНИХ ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКИХ
НАБЛЮДЕНИЙ, ВКЛЮЧАЯ ДАННЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ ЭМП
В ТОМ ЖЕ ЧАСТОТНОМ ДИАПАЗОНЕ С НИЗКИМИ
НЕТЕПЛОВЫМИ ИНТЕНСИВНОСТЯМИ
А.В. Шафиркин1), Ю.Г. Григорьев2), А.Л. Васин1)
Государственный научный центр РФ – Институт медикобиологических проблем РАН
2)
ФГБУ ГНЦ ФМБЦ им. А.И. Бурназяна ФМБА России
1)
Проведен анализ результатов многочисленных экспериментальных исследований на животных, осуществленных в различных
гигиенических институтах СССР в 1960–1990-х годах. Рассмотрены
результаты длительного в течение нескольких месяцев действия
электромагнитных излучений сверхвысоких частот (ЭМИ СВЧ) в
пределах 850 МГц – 9,4 ГГц, низких нетепловых интенсивностей с
плотностью потока энергии (ППЭ) в пределах 10–2500 мкВт/см2.
Этот диапазон частот ЭМИ вполне соответствует диапазону
излучений сотовых телефонов (СТ) и базовых станций (БС).
Было показано, что при воздействии ЭМП СВЧ нетепловых
интенсивностей с ППЭ 50 мкВт/см2 и выше имеют место отчетливые
изменения импульсации корковых нейронов, что может приводить к
нарушению передающей информации в более сложные структуры
мозга, ответственные за регуляторные процессы в организме и его
адаптационный ответ. Через 2 месяца облучения первоначальный
процесс возбуждения сменялся развитием процессов торможения в
ЦНС. С 3-го месяца обнаружено резкое замедление процесса
выработки условного оборонительного рефлекса. Отмечено не
только снижение количества межсигнальных реакций, но и
нарушение консолидации следа памяти у животных опытных групп.
Ухудшение показателей условно-рефлекторной деятельности
сохранялось спустя 2 месяца после окончания воздействия ЭМП.
При хроническом воздействии ЭМП с ППЭ 50-500 мкВт/см2
наблюдали также существенные отклонения в иммунологическом
статусе организма. Функционально-структурные сдвиги в состоянии
иммунокомпетентных
глобулиновых
фракций,
изменение
антигенной структуры тканевых и сывороточных белков
способствовало развитию аутоиммунного процесса. Биохимические
исследования позволили обнаружить достоверные изменения со
стороны белкового и углеводного обменов, активности различных
ферментов. Усиление процесса гликогенолиза и угнетение
активности митохондриальных ферментов дыхательной цепи
свидетельствовали о значительных нарушениях энергетического
обмена. Отмечено неблагоприятное воздействие ЭМП на показатели
репродуктивной функции и состояние потомства при хроническом
воздействии ЭМП (850–9400 МГц) с ППЭ 100–500 мкВт/см2.
Наблюдали
увеличение
эмбриональной
смертности
и
жизнеспособности потомства, зафиксировано уменьшение массы и
размеров плодов при рождении и в постнатальный период,
удлинение сроков развития шерстяного покрова и срока открытия
глаз.
Представленные экспериментальные результаты, полученные в
результате многолетних исследований, составили основу для
Российских нормативов и установления предельных допустимых
уровней (ПДУ) и энергетических экспозиций (ЭЭ) для ЭМП СВЧ
диапазона. Следует, однако, отметить, что многолетние
эпидемиологические наблюдения за работниками, обслуживающими
оборудование и антенные устройства и подвергающихся
воздействию ЭМИ СВЧ в пределах, установленных в России
нормативных значений, показали в отдаленный период, что имеют
место значительные функциональные нарушения в ЦНС, болезни
сердечно-сосудистой системы и болезни желудочно-кишечного
тракта, которые диагностировались у работающих в ЭМП СВЧ более
часто и в более ранние сроки. Частота патологии значительно
возрастает с увеличением продолжительности воздействия.
Функциональные расстройства в ЦНС и ССС увеличивались в 1.9 и
2.3 раза, а астенический синдром с вегетативными дисфункциями – в
3.5 раза за промежуток между обследованиями около 3 лет, что
свидетельствует о высокой скорости нарастания повреждений в
организме, превышающей скорость нормальных возрастных
изменений.
В работе представлены принципы и подходы к нормированию
ЭМИ СВЧ в России и за рубежом, а также вопросы дозиметрии ЭМИ
СВЧ, включая излучения СТ, БС, систем беспроводной связи Wi-Fi,
и Bluetooth. Подробно рассмотрены системы сотовой связи и
электромагнитное излучение абонентских терминалов (АТ), включая
характер распределения поглощенной энергии в различных
структурах коры головного мозга взрослого человека и ребенка.
Представлены данные по перспективам развития сотовой связи и
оценки реальной опасности расширения сети АТ и БС. Приведены
экспериментальные данные об эффектах воздействия излучения СТ
на животных, а также на добровольцах. Рассматриваются данные по
субъективной
симптоматике,
связанной
с
изменением
функциональной деятельности головного мозга у профессионалов и
у добровольцев, пользователей мобильной связью. Кроме того,
оценены
материалы
по
объективной
характеристике
функциональных изменений у добровольцев, касающихся
деятельности головного мозга и общего их самочувствия.
Подробно представлены материалы о риске неблагоприятных
отдаленных последствий длительного воздействия излучения СТ на
взрослых и на детский организм. Рассмотрены данные длительных
эпидемиологических обследований различных возрастных групп
населения, в которых отмечены нарушения когнитивных
способностей у детей и величины рисков развития опухолей
головного мозга в зависимости от длительности использования СТ.
Существующая база данных о неблагоприятном биологическом
действии ЭМП СВЧ малой интенсивности, о преходящих реакциях
головного мозга и ряда жизненно важных систем у пользователей
сотовых телефонов после их кратковременного использования, а
также о возможных серьезных нарушениях функций организма после
длительного воздействия ЭМП в диапазоне частот мобильных
телефонов, позволяют нам сделать вывод о потенциальной опасности
излучений СТ, особенно для детей и подростков.
В 2001 году Управление исследований Европейского парламента
опубликовало доклад с рекомендациями всем странам – членам
Евросоюза ввести запрет на пользование сотовыми телефонами для
детей, не достигших подросткового возраста. В докладе
утверждается, что детский мозг особо подвержен вредному
воздействию ЭМП сотовых телефонов. Среди возможных нарушений
здоровья: предрасположенность к развитию эпилепсии, ослабление
иммунной защиты, возникновение онкологических заболеваний. В
декабре 2004 года был опубликован второй доклад Комиссии по
защите от неионизирующей радиации Великобритании. В докладе
вновь обращается внимание на возможность неблагоприятного
влияния ЭМП СТ на детей с учетом трех критериев: то, что
происходит воздействие на развивающийся головной мозг, то, что
имеет место большее поглощение энергии головой ребенка и
большее суммарное время облучения с учетом экспозиции и средней
продолжительности жизни пользователя.
В 2000 году ВОЗ сформулировала «Предупредительную
концепцию». Согласно ВОЗ, существует еще слишком много
неопределенностей в знании об эффектах действия ЭМП сотовых
телефонов на здоровье пользователей. В этих условиях ВОЗ
рекомендовало принять все меры, предупреждающие развитие
неблагоприятных последствий при воздействии ЭМП мобильной
связи (ведение «предупредительной политики»). В отчете будут
представлены точки зрения ученых и специалистов-врачей,
физиологов, гигиенистов разных стран, решения научных форумов и
в том числе Российского национального комитета по защите от
неионизирующих излучений (РНКЗНИ). В этом году опубликована
монография: Григорьев О.А, Григорьев Ю.Г. Сотовая связь и
здоровье, М.: Экономика, 2013, в которой подробно отражены
представленные выше проблемы о радиационной опасности
излучения СТ.
НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ БИОМОНИТОРИНГА
СУПЕРТОКСИКАНТОВ (РТУТИ, МЫШЬЯКА, КАДМИЯ,
СВИНЦА) В РАННИЙ ПЕРИОД ЖИЗНИ ЧЕЛОВЕКА
ПО РЕЗУЛЬТАТАМ СКРИНИНГОВОГО ГЕОХИМИЧЕСКОГО
ИЗУЧЕНИЯ НЕИНВАЗИВНЫХ БИОМАТЕРИАЛОВ
БЕРЕМЕННЫХ ЖЕНЩИН (ВОЛОСЫ, ГРУДНОЕ МОЛОКО,
НОГТИ, МОЧА) ДЛЯ ОЦЕНКИ ХАРАКТЕРА И УРОВНЯ ИХ
ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ЗДОРОВЬЕ МАТЕРИ И РЕБЕНКА НА ЭТАПЕ
ПРЕНАТАЛЬНОЙ ДИАГНОСТИКИ
.
М.А. Федонкин1), С.М. Ляпунов1), И.Н. Ильченко2), О.И. Окина1),
Е.Б. Марочкина2)
1)
ФГБУН Геологический институт РАН (ГИН РАН), Москва
ГБОУ ВПО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова, Москва
2)
Отсутствие сопоставимой и достоверной информации по экспозиции населения к ртути и другим супертоксикантам в разных
странах мира способствовало тому, что ВОЗ рекомендовало использовать эти показатели в национальных системах биомониторинга
стран Европейского региона. Российская Федерация не принимала
участия в этих исследованиях в силу слабого развития данного
направления и отсутствия национальной системы биомониторинга,
гармонизированной с международными требованиями.
Выполняемый проект нацелен на ликвидацию этого пробела в
знаниях и ориентирован на развитие системы биомониторинга в
России.
Настоящий проект с использованием данных биомониторинга
рассматривается в качестве национального пилотного для оценки
экспозиции ртутью и другими супертоксикантами беременных
женщин. Дизайн и результаты проводимых исследований
гармонизированы с результатами крупномасштабных научных
проектов DEMOCOPHES, реализуемых в 27 странах ЕС.
Целью
проекта
является
разработка
стандартных
и
гармонизированных с международными требованиями теоретических
и практических основ биомониторинга здоровья уязвимой группы
населения
(женщина–младенец)
для
выявления
факторов
техногенного и геоэкологического воздействия супертоксикантов
(ртути, мышьяка, кадмия, свинца).
Главными задачами являются: 1) изучение и анализ экспозиции
ртутью, мышьяком, кадмием, свинцом беременных женщин в общей
популяции и в «горячих точках» при антропогенном загрязнении (на
примере Московской области) с использованием методов биомониторинга; 2) изучение факторов риска и антириска накопления
супертоксикантов в организме матери, включая синергическое/антагонистическое действие других тяжелых металлов при
сочетанном воздействии.
18-19 сентября 2013 г. Европейское региональное бюро ВОЗ
провело совещание в Бонне, Германия «Обследование с применением
методов биомониторинга человека как инструмент для оценки
экспозиций к приоритетным загрязняющим веществам на раннем
этапе жизни», на котором присутствовали и выступали с докладами
Ильченко И.Н. «Организационно-методические аспекты проведения
пилотного исследования ВОЗ в России – Воздействие ртути в раннем
периоде жизни» и Окина О.И. «Обзор некоторых территорий России,
загрязненных ртутью». Совещание было посвящено: 1) обсуждению и
окончательному согласованию методологии биомониторинга человека
для получения оценки распределения предродовой подверженности
женщин воздействию ртути; 2) обсуждению первого в Европейском
регионе опыта проведения пилотного обследования женщин в
роддомах по данной методологии – в Российской Федерации; 3)
согласованию вопросов гармонизации по анализу данных и их
интерпретации.
Опыт проведения пилотного исследования по воздействию ртути и
других тяжелых металлов в России в учреждениях родовспоможения
получил высокие оценки экспертов, но также выявил и проблемные
зоны, характерные для России. По согласованию с Департаментом
охраны здоровья и санитарно-эпидемиологического благополучия
человека МЗ РФ и с профильным Департаментом МЗ Московской
области обследование женщин проводилось в муниципальных
учреждениях
родовспоможения
Московской
области
на
представительной случайной выборке с рандомизацией по числу
родов в год. Всего отобрано 6 учреждений родовспоможения 1-3
уровней, расположенных в гг. Долгопрудный, Серпухов, Видное,
Подольск, Балашиха, Люберцы.
Силами сотрудников Первого МГМУ им. И.М. Сеченова при методической поддержке ЕРБ ВОЗ разработана структура базы данных для
ввода и статистического анализа информации по данному обследованию. Химико-аналитическая лаборатория ГИН РАН проводит анализ
образцов собранного биоматериала. Начата разработка формата предоставления агрегированных, деперсонифицированных результатов
обследования в роддомах для МЗ, для отдельных роддомов, а также
формат персонифицированных результатов для женщин-участниц.
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 1), Т.А. Зенченко 1), 2), Ю.И. Гурфинкель 1), 3),
В.А. Ожередов 1), Р.М. Заславская 1), Э.А. Щербань 4)
ФГБУН Институт космических исследований РАН, Москва
ФГБУН Институт теоретической и экспериментальной биофизики
РАН, Пущино
3)
Научный клинический центр ОАО «РЖД», Москва
4)
Белгородская областная клиническая больница, Белгород
1)
2)
В 2012–2013 гг. осуществлялся новый подход к исследованиям
зависимости различных физиологических показателей (ФП) от
метеорологических (МФ) и гелиогеофизических (ГМА) факторов у
здоровых и больных людей. В рамках решения этой задачи
использовалась новая, специально разработанная по предложению
авторов проекта аппаратура, такая, как прибор «Тонокард» и
установка «Арфа» (внедренные в Научный клинический центр ОАО
РЖД во вновь созданное отделение метеопатологии). Применение
новой аппаратуры и методов анализа позволило перейти от исследования традиционных популяционных медицинских показателей,
таких как артериальное давление, частота сердечных сокращений, к
изучению новых метео- и магниточувствительных показателей
функционального состояния различных отделов сердечнососудистой и нервной систем человека (миокарда, магистральных
артерий, скорости распространения пульсовой волны, эндотелиальной функции, микроциркуляторного русла, вегетативной нервной
системы), которые в большей степени соответствуют механизмам
возникновения ответной реакции ФП на воздействие внешних
факторов. Разработана методология и новые подходы к персонифицированной оценке влияния магнитных полей сходных с естественными на показатели сердечно-сосудистой системы человека.
Проведены исследования влияния компенсированного магнитного поля Земли («нулевого») на параметры сердечно-сосудистой
системы. С помощью установки «АРФА» удалось моделировать
внутри нее параметры магнитного поля до нулевых значений включительно (характерных для условий межпланетного полета и пребывания на немагнитных планетах, таких как Марс и Луна). Впервые
получены результаты, показывающие негативные изменения скорости капиллярного кровотока, функции эндотелия, вариабельности
сердечного ритма человека в нулевом поле. Все эти исследования
зависимостей ФП от МФ и ГМА проводились впервые, имеют
практическую ценность и не имеют аналогов в мировой литературе.
Важными этапами 2012-2013 года были поиски новых математических подходов, позволяющих существенно повысить достоверность и значимость параметров связи ФП с МФ и ГМА, что крайне
необходимо для прогнозирования негативных последствий и медицинской профилактики. До настоящего времени, в большинстве
случаев поиска зависимостей, получался низкий процент объясненной дисперсии – меньше 0,2, предположительно из-за присутствия в исходных рядах выбросов, связанных с неконтролируемыми
причинами. Разработанный метод фильтрации выбросов позволил
уточнить коэффициенты корреляции ФП с МФ и ГМА до 0,5-0,7, то
есть повысить процент объясненной дисперсии в 2–3 раза.
Были выявлены метеопротекторные и магнитопротекторные
свойства лекарственных препаратов с адаптогенным действием
(мелатонина, элтацина, мебикара) для лечения и профилактики
людей с заболеваниями сердечно-сосудистой системы (внедрены в
Московской городской клинической больнице № 60 и в
Белгородской областной клинической больнице).
Не менее важным этапом работ была выработка методики индивидуального подхода к исследованиям здоровых людей и пациентов
– подбор методик исследований, продолжительности экспериментальных и тестовых измерений, выбор показателей и т.д. Этот подход во время тестовых исследований позволил выявить существенные различия в индивидуальных реакциях, которые по мере набора статистических данных позволяют ранжировать когорты людей
со специфическими реакциями на метео- и магнитную активность.
УСТАНОВЛЕНИЕ ПРИЧИННО-СЛЕДСТВЕННЫХ СВЯЗЕЙ
МЕЖДУ ВНЕШНИМИ ВОЗДЕЙСТВИЯМИ И МЕДИЦИНСКИМИ
ПОКАЗАТЕЛЯМИ
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 – установление причинно-следственных связей
между внешними воздействиями и медицинскими показателями. На
2013 год были поставлены задачи. 1) Провести дальнейший сопоставительный анализ динамики медицинских показателей, связанных
с возникновением и обострением заболеваний, в том числе с
дифференциацией по полу и возрасту (2006–2012 гг.). 2) Провести
анализ данных о вызовах скорой помощи (ВСП) в разных округах
Москвы. 3) Продолжить изучение влияния на качество жизни людей
экологических условий, обусловленных природными факторами, в
том числе геодинамическими процессами (Горный Алтай).
Продолжен анализ числа ВСП по Москве. Сопоставлены
временные ряды нормированных чисел ВСП по 4 нозологиям для
мужчин и женщин трех возрастных категорий (15–30, 31–60 и более
60 лет). Получено, что для каждой категории имеют место свои
особенности проявлений динамики числа ВСП. Например, число
ВСП по поводу гипертонической болезни у пожилых женщин в
несколько раз больше, чем у пожилых мужчин. Получены недельные
гистограммы по числу ВСП с дифференциацией по полу и возрасту.
В большинстве случаев максимальное число ВСП приурочено к
началу недели, а минимальное – к концу недели. Недельное
распределение для разных возрастных групп бывает различным.
Особенности распределения ВСП по дням недели объясняем в
основном социальными причинами. Анализ данных по числу ВСП
важен для планирования койкомест в больницах и др. Сопоставление
ВСП во время аномальной жары 2010 г. показало, что число ВСП по
поводу гипертонической болезни не увеличилось, а по поводу
гипотонии – было аномально высоким в течение долгого времени.
Этот факт (упрощая сложные и разнообразные механизмы адаптации
организма к воздействию жары) мы можем объяснить тем, что в
жару в результате повышенного потоотделения организм теряет не
только воду, но и соли, в том числе натрийсодержащие. Натрий –
основной осмотический агент, который регулирует объем воды во
всем внеклеточном пространстве, в том числе и внутри сосудов.
Уменьшается объем жидкости в сосудах – снижается АД.
Проведен анализ данных по 4 разным в экологическом
отношении административным округам: благоприятным (ЮЗАО и
СЗАО) и неблагоприятным (ЦАО и ЮВАО). Формы временных
рядов числа ВСП по одним и тем же нозологиям для этих округов
схожи, а относительные уровни различаются значительно. На общем
фоне сильно выделяется ЦАО; здесь из 12 рассмотренных нозологий
наибольшее нормированное число ВСП отмечено в 6, в частности,
зарегистрировано наибольшее число вызовов по случаю инфаркта
миокарда. В большой степени число ВСП соответствует уровню
загрязненности округов, хотя есть исключения. Очевидно, для
улучшения ситуации с заболеваемостью в округах Москвы
необходимо
проводить
системный
медико-экологический
мониторинг, включающий мониторинг природных, антропогенных и
социальных воздействий, а также медицинских показателей, который
является компонентом при решении задач установления причинноследственных связей между заболеваемостью и воздействиями со
стороны окружающих сред.
Рассмотрено влияние геодинамических процессов на характер и
динамику метеоданных. О существовании взаимной обусловленности тектонических процессов и процессов в атмосфере
свидетельствует обнаруженная синхронность изменений метеопараметров и некоторых геофизических и космофизических параметров в
период подготовки Чуйского землетрясения 2003 г. Вейвлет-анализ
рядов выявил наличие в этих процессах общих ритмов, из чего
следует вывод о возможной их взаимосвязи. А перестройки
ритмической структуры рядов параметров говорят об относительно
синхронном возникновении возмущений в системе «солнечная
активность – атмосфера – ионосфера – земная кора». Данные
подтвердили, что характер динамики атмосферных процессов на
Горном Алтае является существенным экологическим фактором и
может оказывать влияние на здоровье людей.
КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ЭКОЛОГОКЛИМАТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ЗДОРОВЬЕ НАСЕЛЕНИЯ
И РАЗРАБОТКА НАУЧНО-МЕТОДИЧЕСКИХ ОСНОВ
ОБЕСПЕЧЕНИЯ МЕДИКО-ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ
РЕГИОНОВ РОССИИ С РАЗЛИЧНЫМИ КЛИМАТИЧЕСКИМИ
УСЛОВИЯМИ И ПЛОТНОСТЬЮ НАСЕЛЕНИЯ
Г.С. Голицын 1), С.Н. Куличков 1), А.С. Гинзбург 1), О.В. Карева1, 2),
Е.И. Гречко 1), Г.А. Буш 1) , А.А. Виноградова 1), А.В. Джола 1),
В.С. Ракитин 1), Н.Л. Тетерина 3), В.В. Орлов 4), Н.П. Поволоцкая 5),
В.В. Слепых 6), Ф.А. Погарский1), Е.И. Федорова 1)
ФГБУН Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН,
Москва
2)
Центральная клиническая больница РАН, Москва
3)
МУЗ «Районная больница № 3», с. Никольское, Одинцовский район
МО
4)
ФГПУ «Объединенная больница с поликлиникой» УДП РФ,
Москва
5)
ФГБУ Пятигорский ГНИИ курортологии ФМБА России, Пятигорск
6)
НИИ Горного лесоводства и экологии леса Минприроды РФ, Сочи
1)
Во многих индустриально развитых странах мира удалось
добиться значительного улучшения показателей здоровья населения,
связанного с воздействием основных факторов риска, в том числе
неблагоприятных факторов окружающей среды и экстремальных
погодных явлений. В докладе Всемирного банка «Рано умирать»,
наряду с эндогенными факторами риска, факторами образа жизни
(курение, алкоголь, наркотики), дана количественная оценка таких
факторов окружающей среды, как загрязнение атмосферного воздуха
и загрязнение его свинцом.
Настоящая работа является развитием Проекта «Комплексная
оценка влияния погодно-климатических факторов и загрязнения
окружающей среды на здоровье», который члены коллектива проекта
выполняли в 2010-2012 гг. В 2013 г. разрабатывалась методика
расчета интегральных показателей здоровья населения для
использования в экологической политике, с учетом индикаторов
устойчивого развития регионов. Выполнены работы по оценке
воздействия изменений окружающей среды на здоровье населения
России в зависимости от плотности населения и экологоклиматических условий на примере: Московского мегаполиса,
Одинцовского района Московской области, низкогорного курорта
Кавказских минеральных вод, проводилась оценка риска с
использованием метода, основанного на результатах использования
индикаторов экологического здоровья.
Продолжены работы по модификации индекса патогенности
погоды (ИПП), разработанного ИФА им. А.М. Обухова РАН
совместно с ФГБУ Пятигорский ГНИИ курортологии ФМБА России,
для Московского мегаполиса и Московской области. В модификации
учитывается содержание кислорода в приземном воздухе и анализ
многолетних измерений загрязнения воздуха на Звенигородской
научной станции ИФА. ИПП оценивает биотропность влияния
погоды и загрязнения атмосферы на здоровье человека и позволяет
врачам принимать своевременные меры по улучшению состояния
пациентов ЦКБ РАН с метеопатией и проводить своевременную
профилактику
патологических
расстройств,
обусловленных
влиянием окружающей среды. На примере ЦКБ РАН установлено
наличие зависимости экстренной госпитализации больных с
диагнозом инфаркт миокарда, cтенокардия, гипертонический криз,
экстрасистолия, ОНМК, ЦВБ ДЭП от колебаний атмосферного
давления. Обнаружена корреляция между абсолютными значениями
атмосферного давления и числом больных ОНМК, поступающих в
ЦКБ РАН. По результатам этой работы подготовлена публикация.
ИФА им. А.М. Обухова РАН совместно с ФГБУ ПГНИИК
курортологии и Кисловодским сектором научного отдела
«Сочинский национальный парк» НИИ Горного лесоводства и
экологии леса Минприроды РФ проведены исследования лечебнооздоровительных свойств ландшафтных экосистем низкогорных и
среднегорных курортов и определено влияние аномальных погодных
условий и урбанизации на экологические ресурсы курорта.
Разработаны маршруты и применяется методика природной
аэроионо-фитотерапии для лечения больных с адаптозами и
социально значимыми заболеваниями – ишемическая болезнь
сердца, метаболический синдром, синдром раздраженного
кишечника. Разработаны методические рекомендации «Методика
курортологической оценки лесопарковых ландшафтов горных
территорий для целей климатоландшафтотерапии».
БИОГЕОХИМИЧЕСКАЯ ИНДИКАЦИЯ ТЕХНОГЕННЫХ
ПРОВИНЦИЙ И МИКРОЭЛЕМЕНТОЗОВ У НАСЕЛЕНИЯ
ИНДУСТРИАЛЬНО РАЗВИТЫХ РЕГИОНОВ В УСЛОВИЯХ
ИЗМЕНЯЮЩЕГОСЯ КЛИМАТА
Т.И. Моисеенко, Ю.Г. Таций, Н.А. Гашкина, М.И. Дину
ФГБУН Институт геохимии и аналитической химии
им. В.И. Вернадского РАН, Москва
Разобщенность между исследованиями загрязнения природных
сред, ответных реакций биологических систем (экотоксикологических последствий) и влияния загрязнения на здоровье
населения затрудняют оценку эффективности принимаемых мер по
снижению уровня техногенного загрязнения, что сказывается не
только на реабилитации окружающей среды, но и на здоровье
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, включавшая отбор образцов природных
сред, растительности и рыб; химический анализ образцов и анализ
статистических данных по заболеванию населения. В качестве
полигона
для
проведения
исследований
была
выбрана
геотехногенная зона в районе г. Карабаш Челябинской области
(медеплавильный комбинат ЗАО «Карабашмедь»).
Полученные результаты и анализ фоновых материалов показал,
что осуществляемая с 2005 г. модернизация комбината пока не
привела к заметному изменению состояния окружающей среды,
катастрофическое состояние которой продолжает негативно
сказываться на здоровье населения. Именно поэтому существенное
снижение выбросов в атмосферу загрязняющих веществ (SO2, Zn, Pb,
As, Cu, Hg) не привело к снижению уровня смертности, основные
причины которой – сердечно-сосудистые заболевания, злокачественные новообразования, болезни органов дыхания. В районах
горнометаллургических комплексов загрязнение природных сред, а
также депонированные в почвах и донных отложениях загрязняющие
вещества могут быть источником пролонгированного хронического
загрязнения, что создает предпосылки повышения заболеваемости
населения.
Выявление закономерностей биоаккумуляции токсичных
элементов в биологических объектах (растительности, рыбе)
позволило выделить наиболее информативные биогеохимические
индикаторы, оперативно определить потенциальную опасность
избытка токсичных микроэлементов для человека. Анализ
ограниченных данных медицинской статистики по Карабашу и по
элементам-загрязнителям, характерным для медеплавильного
производства, позволяет предположить прямую зависимость между
высокими содержаниями тяжелых металлов и металлоидов в среде
обитания и повышенной заболеваемостью.
Повышенные содержания загрязняющих веществ в окружающей
среде, в региональном и глобальном масштабах требует разработки
новых подходов к регламентации антропогенных нагрузок,
принятию более жестких превентивных мер охраны воздуха и
пресноводной среды, пересмотру существующих нормативов с
учетом природных условий и комплексного характера загрязнения.
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 в промышленно развитых городах различных
природно-климатических зон имеет важное значение для
фундаментальной медицины.
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ (НУТРИЕНТНЫХ)
ФАКТОРОВ В ВОЗНИКНОВЕНИИ ГОРМОНОЗАВИСИМЫХ
ОПУХОЛЕЙ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ БИОИНФОРМАЦИОННЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ РИСКА И
ПРОФИЛАКТИКИ РАКА МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ, ШЕЙКИ, ТЕЛА
МАТКИ И ЯИЧНИКА У ЖЕНЩИН, РАКА ПРОСТАТЫ
И СЕМЕННИКА У МУЖЧИН
И.С. Николаева, Л.А. Радкевич, К.С. Гюльазизова, А.С. Кабанкин,
А.В. Синцов, А.Р. Кузнецова, Д.А. Радкевич, Г.П. Сухинина
ФГБУН Центр теоретических проблем физико-химической
фармакологии РАН, Москва
Исследовали корреляционные и регрессионные связи между
частотами заболеваемости гормонозависимых опухолей (ГЗО): раком
молочной железы (РМЖ), шейки матки (РШМ), тела матки (РТМ),
яичника (РЯ), простаты (РП) и семенника (РС) с уровнем
потребления 40 видов пищевых продуктов в 160 странах мира, в том
числе России. В результате исследований установлено, что в странах
мира уровни потребления говядины, сливочного масла и масла сои,
сыра, молока, яиц, картофеля и пива связаны положительной
корреляционной связью с частотой заболеваемости РМЖ, РТМ, РЯ,
РП, РС (r – от 0,50 до 0,86, p < 0,05). В то же время уровни
потребления риса, железа растительного, а также оливкового масла
связаны отрицательной корреляционной связью с частотой
заболеваемости перечисленных выше типов рака (r – от – 0,50 до –
0,82, p < 0,05). Таким образом, чем выше уровни потребления
говядины, сливочного масла и масла сои, сыра, молока, яиц,
картофеля и пива, тем выше частота заболеваемости РМЖ, РТМ, РЯ,
РП, РС. И, наоборот, чем выше уровни потребления риса, железа
растительного и оливкового масла, тем ниже частота заболеваемости
РМЖ, РТМ, РЯ, РП, РС. Исключение составлял РШМ, частота
заболеваемости которого была отрицательно связана с уровнями
потребления говядины, сливочного масла и масла сои, сыра, молока,
яиц, картофеля и пива и положительно с уровнем потребления риса,
железа растительного и оливкового масла. Продукты, положительно
ассоциированные с частотой заболеваемости ГЗО, можно считать
«факторами риска», а отрицательно ассоциированные с ГЗО –
«факторами резистентности».
В моделях множественного регрессионного анализа (МРА) в
качестве зависимой переменной была частота заболеваний ГЗО,
независимыми переменными служили уровни потребления
продуктов и нутриентов в 160 странах. По доле объясненной
изменчивости зависимой переменной моделей МРА регрессионный
коэффициент (R2) можно представить в убывающем порядке:
РМЖ(93 %) > РП(90 %) > РС(83 %) > РТМ(77 %) = РЯ(77 %) >
РШМ(67 %). Так, с моделью МРА рака разных локализаций значимо
и положительно были связаны уровни потребления мяса крупного
рогатого скота, масла сливочного, картофеля и пива, а также
суммарные уровни энергии и протеина белковых продуктов.
Установлено, что изменение на 1 % уровней потребления продуктов
и нутриентов, значимо связанных с моделями МРА, может
сопровождаться снижением частоты заболеваемости в России ГЗО:
РС – на 4,99 %, РШМ – на 4,61 %; РП – на 3,59 %; РМЖ – на 3,04 %;
РТМ – на 2,68 % и РЯ – на 1,92 %. Результаты исследований высоко
социально значимы, приоритетны и не имеют отечественных и
зарубежных и аналогов.
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. Макоско1), А.В. Матешева 1), М.С. Артамонова 1),
Л.О. Максименков 1), С.В. Емелина 1), 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)
Анализ и оценка рисков заболеваний, обусловленных
атмосферными поллютантами и аэроаллергенами, которые
переносятся воздушными массами, является актуальной научнопрактической проблемой на стыке наук: гидродинамики,
вычислительной
математики,
климатологии,
иммунологии,
физиологии и др. В условиях изменяющегося климата происходит
изменение сроков начала и окончания пыления аллергенных
растений в сторону увеличения продолжительности сезона и
повышения концентрации пыльцы в воздухе, расширяется ареал
распространения аллергических заболеваний, появляются ранее
нехарактерные для данной местности аллергозаболевания.
В связи с этим основное внимание в 2013 г. было уделено
изучению аллергических заболеваний среди населения Московского
региона:
оценке структуры аллергических заболеваний по обращаемости в
научно-консультативное отделение клиники ФГБУ «ГНЦ Институт
иммунологии» ФМБА России за пять лет (2008–2012 годы);
изучению особенностей структуры аллергопатологии по
обращаемости в научно-консультативное отделение клиники ФГБУ
«ГНЦ Институт иммунологии» ФМБА России за пять лет (2008–2012
годы) в зависимости от сезона;
определению влияния сезонных климатических условий Москвы
и Подмосковья на клинические и лабораторные маркеры
аллергических заболеваний;
анализу
особенностей
спектра
этиологически-значимых
аллергенов с учетом климатической характеристики Московского
региона в 2008–2012 годах;
разработке
прогностических
критериев
и
алгоритмов
диагностики и терапии аллергических заболеваний, основанных на
анализе результатов мониторинга аллергопатологии в Московском
регионе, с учетом экологических условий региона.
Также продолжалось развитие методического подхода на основе
методов теории чувствительности и методов математического
моделирования для оценки обусловленных атмосферными
поллютантами и аэроаллергенами в условиях изменяющегося
климата рисков здоровью населения и способов их снижения.
Продолжались 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.
Развиты правовые основы медико-экологического страхования
рисков заболеваний населения.
Полученные результаты важны для планирования мероприятий
по профилактике, ранней диагностике и своевременному назначению
адекватной терапии при заболеваниях, обусловленных атмосферными поллютантами и аэроаллергенами.
ВЛИЯНИЕ АНОМАЛЬНОЙ ЖАРЫ 2010 Г. НА ОТДЕЛЬНЫЕ
ПРИЧИНЫ СМЕРТНОСТИ РАЗЛИЧНЫХ ВОЗРАСТНОПОЛОВЫХ ГРУПП НАСЕЛЕНИЯ МОСКВЫ
Б.А. Ревич1), Д.А. Шапошников 1), Ф.Т. Агеев2), М.Д. Смирнова 2)
ФГБУН Институт народнохозяйственного прогнозирования
РАН, Москва
2)
Российский кардиологический научно-производственный
комплекс МЗ РФ, Москва
1)
Продолжение работ по биостатистическому анализу показателей
смертности населения Москвы во время аномальной жары 2010 г.
позволило уточнить единичные риски смертности, парциальные
вклады высоких температур и загрязнения атмосферного воздуха
ведущим интегральным поллютантом – мелкодисперсной фракцией
взвешенных частиц PM10 и озоном, которые были предварительно
оценены в 2012 г. Выполнено моделирование температурной
зависимости смертности. В результате исследований найдено
минимальное число степеней свободы, требуемое для правильного
описания изученных зависимостей во всем диапазоне суточных
температур, наблюдаемых в течение года. Увеличение числа
степеней свободы до df=8 достаточно для правильного описания
нелинейного поведения смертности в области экстремально высоких
температур, а дальнейшее увеличения числа степеней свободы
существенно не влияет на характер установленной зависимости.
Для устранения мешающего влияния медленных сезонных
изменений смертности проведено моделирование сезонных
изменений смертности таким образом, чтобы они в точности
повторяли друг друга каждый год, то есть зависели от номера дня в
году, а не от номера дня в течение всего периода исследования. При
этом средний многолетний тренд смертности моделировался
отдельно.
Для более точного определения порога жары исследовано, как
изменение порога для определения волн жары повлияет на
результаты моделирования, то есть регрессионные коэффициенты,
характеризующие влияние высокой температуры и загрязнения
атмосферного воздуха на смертность по отдельности, а также
величину совместного (комбинированного) действия этих двух
факторов на смертность. Показано, что повышение температурного
порога приводит к снижению регрессионного коэффициента,
отвечающего за взаимодействие жары и загрязнения. Это происходит
в том случае, если комбинированное действие является
мультипликативным, то есть пропорционально произведению
температурной нагрузки на воздействие PM10.
Результаты исследования имеют значительную практическую
значимость. На основании полученных зависимостей «температура –
загрязнение атмосферного воздуха – смертность» разработаны
градации опасности этих факторов, что явилось одним из оснований
для создания Плана действий органов исполнительной власти во
время жары, утвержденный мэром Москвы С.С. Собяниным в 2013 г.
Совместно
с
Российским
кардиологическим
научнопроизводственным комплексом МЗ РФ оценено влияние жары на
состояние здоровья больных с ССЗ. Установлено, что пациенты c
наличием в анамнезе артериальной гипертензии, сахарного диабета,
инфаркта миокарда, инсульта 2-3-й степени тяжести в период жары
сравнительно чаще вызывали скорую помощь и внепланово
посещали врача. Наличие сахарного диабета достоверно связано с
увеличением частоты нарушений ритма сердца (р = 0,02) и
изменением числа внеплановых визитов к врачу (р < 0,001).
Практическим результатом работы явилась разработка Медикосанитарных рекомендаций по уменьшению негативного влияния
аномальной жары на состояние здоровья больных с сердечнососудистыми заболеваниями, размещенная на сайте (www.
cardioweb.ru).
СОЗДАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ НЕСТАЦИОНАРНОЙ
ЗАКРУЧЕННОЙ СТРУКТУРНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ КРОВОТОКА
ДЛЯ ОБЪЕКТИВИЗАЦИИ ПРОГНОЗА ИНДИВИДУАЛЬНОЙ
ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ
К ИЗМЕНЯЮЩИМСЯ ФАКТОРАМ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ
С.Г. Чефранов1), А.Г. Чефранов2), А.Ю. Городков3),
Г.В. Ковров 4), М.Ю. Руденко5), В.А. Зернов5), О.К. Воронова5),
Ф.А. Погарский1), М.С. Артамонова1), Л.О. Максименков1)
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
1)
Предложена математическая модель и дано обоснование для двух
взаимосвязанных гидромеханических механизмов осуществления
энергетически эффективной работы сердечно-сосудистой системы
(ССС), работа которой не может быть описана известными
уравнениями гидравлики, применимыми для движения жидкости в
трубах с жесткими стенками. С помощью предложенной
математической модели возможно диагностировать количественные
изменения
основных
гемодинамических
параметров
функционирования ССС, на которые также оказывает влияние и
изменчивость факторов окружающей среды.
Первым механизмом является формирующаяся еще в
пренатальном онтогенезе закрученная структурная организация
кровотока, реализующаяся в крупных кровеносных сосудах, которая
может возникать уже при весьма небольших числах Рейнольдса
(Re>124). Однако при проведении операций и применении
клапанной системы работы сердца закрученная структурная
организация кровотока нарушается.
Второй механизм связан с описанием работы кровеносных
сосудов здоровой нормально работающей ССС. Впервые получено
теоретическое обоснование возможности реализации неустановившихся пульсационных режимов кровотока, при которых поток
импульса за счет сил вязкого трения о стенки кровеносных сосудов
может быть направленным от стенок к потоку, дополнительно
ускоряя его. Предполагается, что особую роль в возможности
дополнительного усиления отмеченного эффекта играют мышцы в
эластичной стенке кровеносных сосудов. При этом найдена
гидродинамическая основа для объяснения эмпирического закона
Г. Поединцева-О. Вороновой, используемого при создании прибора
комплексной кардиометрии «Кардиокорд». Прибор сертифицирован
в РФ и странах ЕС и широко используется в кардиологической
практике.
Регуляция мышечного тонуса происходит со стороны нервной
системы, но разнонаправленное действие на тонус может оказывать
и мелатонин, синтезируемый в темное время суток эпифизом и
клетками АПУД-системы (в ЖКТ и др.). Разнонаправленность
действия на мышцы сосудов при этом зависит от концентрации
мелатонина – приводя к вазоконстрикции при малых концентрациях
в плазме крови и, наоборот, к дилатации сосудистой стенки при
относительно больших концентрациях. Мелатонин, в свою очередь,
определяя структурную организацию ночного сна, по нашему
мнению, является естественным маркером, чувствительным к
изменяющимся факторам внешней среды, определяя циркадианную
и сезонную зависимость в проявлении обострений многих
хронических заболеваний (психических, ревматологических,
гастроэнтерологических и др.).
Развиваемая математическая модель может быть использована
для
диагностики
возможных
изменений
энергетической
эффективности функционирования сердечно-сосудистой системы
организма, а также нервной, иммунной, эндокринной систем,
вызванных вариабельностью факторов окружающей среды.
ВЫЯВЛЕНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИХ МОДЕЛЬНЫХ СИСТЕМ
ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ МЕХАНИЗМА ФОРМИРОВАНИЯ
ОТДАЛЕННЫХ ПОСЛЕДСТВИЙ ВОЗДЕЙСТВИЯ
НЕБЛАГОПРИЯТНЫХ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ
НА ОРГАНИЗМ
Л.Н. Шишкина1), М.А. Климович1), М.В. Козлов1),
К.М. Маракулина1), Ю.К. Луканина1), В.А. Меньшов1),
А.В. Хватов1), Н.В. Хрустова1), Н.Г. Загорская2), О.Г. Шевченко2)
1)
ФГБУН Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН,
Москва
2)
ФГБУН Институт биологии Коми НЦ УрО РАН, Сыктывкар
Отсутствие четко выраженных радиобиологических эффектов
при слабых радиационных воздействиях на организм и высокая
гетерогенность его ответа на действие неблагоприятных
экологических факторов требуют поиска биологических модельных
систем для изучения механизма формирования последствий
повреждающих воздействий на здоровье разных групп населения.
Актуальность исследований обусловлена появлением обширных
территорий,
подвергающихся
хроническому
воздействию
ионизирующего излучения при техногенном загрязнении биоты, в
том числе и в период внутриутробного развития человека и
животных. Ранее в лабораторных экспериментах и на природных
популяциях грызунов, обитающих на загрязненных радионуклидами
территориях, были выявлены высокая чувствительность параметров
системы регуляции перекисного окисления липидов (ПОЛ) и
возрастание роли мембран в механизме формирования последствий
слабых повреждающих факторов на организм.
В ходе выполнения работ по проекту в 2013 г. обнаружена
существенная зависимость структурного состояния мембранной
системы головного мозга от мощности дозы при рентгеновском
облучении мышей в дозах менее 1,5 мГр. Показано, что
чувствительность параметров системы регуляции ПОЛ в тканях
млекопитающих (печень, компоненты крови, головной мозг) как к
неблагоприятным воздействиям, так и в процессе старения зависит
от величины параметра в норме, исходного антиоксидантного (АО)
статуса биообъекта, дозы или изменения ее мощности в процессе
облучения. Это чрезвычайно важно для выявления групп риска среди
населения при радиоактивном загрязнении окружающей среды.
Выявлено, что хроническое низкоинтенсивное -облучение
мышей в раннем онтогенезе в дозе 8 сГр вызывает сохраняющееся в
течение длительного времени после прекращения облучения
изменение структурного состояния липидного компонента печени и
особенно эритроцитов крови, характеризующихся более низким АО
статусом по сравнению с липидами печени. Ранее количественные
изменения в составе липидов, как и структурного состояния
липидной фазы эритроцитов крови, обнаружены и у полевокэкономок, обитающих на участках с повышенным радиационным
фоном.
Выявлена взаимосвязь между размером агрегатов основной
фракции лецитина в гексане в присутствии ряда фенольных
антиоксидантов и долей дискоцитов (нормоцитов) при инкубации
эритроцитов крови мышей в их присутствии в течение четырех
часов.
Совокупность полученных результатов позволила сформулировать представление об однотипности функционирования физикохимической системы регуляции ПОЛ на мембранном и органном
уровнях в норме. Это позволяет рассматривать липиды эритроцитов
крови в качестве перспективной модели для оценки последствий
воздействия неблагоприятных экологических факторов на организм,
а способность различных соединений влиять на агрегацию лецитина
в неполярном растворителе может быть использована в качестве
модельной системы для первичной оценки поверхностно-активных
свойств различных биологически активных веществ с целью отбора
наиболее перспективных из них как средств профилактики и терапии
при воздействии на организм неблагоприятных экологических
факторов.
III.3. Научные основы мониторинга и создания технологий
снижения негативного влияния факторов окружающей среды
на здоровье человека
ЭКОЛОГО-ГЕНЕТИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ ГЕНОФОНДА:
ГЕНЕТИЧЕСКОЕ РАЗНООБРАЗИЕ НАРОДОНАСЕЛЕНИЯ
И ПРОГНОЗ ГРУЗА НАСЛЕДСТВЕННЫХ БОЛЕЗНЕЙ
О.П. Балановский1), А.Т. Агджоян1), Р.А. Схаляхо1),
И.Э. Теучеж2), А.А. Федюнин3), В.Ю. Песик4)
ФГБУН Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН
2)
Медико-генетический научный центр РАМН
3)
Главное управление криминалистики Следственного комитета,
Москва
4)
Белгородский государственный университет, Белгород
1)
Генофонд человека обращен и в прошлое, и в будущее: в нем
запечатлена прошлая история популяции, он же является генетическим
ресурсом здоровья народонаселения в будущем, а в настоящем
структура генофонда определяет спектр и частоты наследственных
болезней. Поэтому изучение генофонда и мониторинг его состояния
является актуальным направлением фундаментальной науки, имеющим
прикладное значение для медицинской генетики, фармакогенетики,
судебно-медицинской экспертизы и других областей медицинской
науки и практики. При этом ключевым параметром для мониторинга
генофонда является внутрипопуляционное разнообразие – оно
определяется соотношением факторов микроэволюции (миграций и
дрейфа генов, обусловленных состоянием окружающей среды и
демографическими
параметрами)
и
находит
отражение
в
отягощенности населения грузом наследственной патологии.
В рамках проекта проводится изучение генофондов разного массштаба (от отдельных народов до человечества в целом) и по широкому
спектру генетических маркеров (аутосомные маркеры, митохондриальная ДНК, Y-хромосома) с параллельной разработкой двух аспектов
эколого-генетического мониторинга: применимость маркеров разных
типов для прогноза груза наследственной патологии и связь
внутрипопуляционного разнообразия с экологическими условиями.
Ниже описаны четыре группы основных полученных результатов.
Выполнен экспериментальный анализ панели 19 аутосомных
маркеров (используемых при ДНК-идентификации) в семи сельских
русских популяциях, охарактеризованы структура генофонда по данному типу маркеров, сформирована референсная база данных для использования в ДНК-экспертизах и показана ее адекватность в отношении городских и сельских этнических русских популяций разных
регионов России. Оценена эффективность данной «криминалистической» панели ДНК-маркеров для прогноза уровня генетического груза.
По репрезентативной выборке определен состав митохондриального генофонда крымских татар и выдвинуты гипотезы его
формирования.
Впервые в мире описаны закономерности изменчивости гаплотипического разнообразия митохондриальной ДНК народонаселения мира.
Пополнена база данных и создан картографический атлас. Показана
приуроченность областей резко сниженного разнообразия к
экологическим зонам, неблагоприятным для земледелия, и – по данным
о древней ДНК – обнаружено возрастание гаплотипического
разнообразия при историческом переходе к производящему хозяйству.
Проведен совместный анализ разнообразия Y-хромосомы и
фамилий у народов Кавказа, что позволило верифицировать
классический изонимный (основанный на частотах фамилий) метод
прогноза груза наследственной патологии. Предложены поправочные
коэффициенты такого прогноза для двенадцати народов Кавказа.
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ АНАЛИТИЧЕСКАЯ
МНОГОДИСЦИПЛИНАРНАЯ МЕДИЦИНСКАЯ
ГЕОИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ТЕРРИТОРИИ
РОССИИ
А.Д. Гвишиани 1), Ю.С. Любовцева1), А.А. Лушников1),
А.А.Макоско2) , О.О. Пятыгина1), А.А. Шибаева1), Е.В. Воронова3)
ФГБУН Геофизический центр РАН, Москва, Россия
ФГБУН Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН,
Москва, Россия
1)
2)
3)
МГУ им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия
1. Впервые в целом по стране и по отдельным ее регионам
проанализирована медико-экологическая ситуация и выделены
основные факторы, ведущие к сокращению продолжительности
жизни населения и его деградации;
2. Создана база данных, состоящая из четырех блоков,
содержащих сведения о демографической ситуации, заболеваемости
населения, социально-экономической ситуации и экологоклиматической ситуации в различных регионах России;
3. Создана математическая эволюционно-картографическая
модель (Модель ГЦ РАН) позволяющая прогнозировать изменения
медико-экологической ситуации в регионах и на федеральном
уровне;
4. Создана система компьютеризованных карт территории РФ,
позволяющая обращаться к базе данных интеллектуальной
медицинской геоинформационной системы (ИМГИС);
5. Параметры Модели ГЦ РАН внесены в базу данных ИМГИС
и в систему компьютеризованных геомедицинские карт территории
РФ. Проведено обобщение и оценка полученных результатов;
6. Разработана принципиально новая методика расчета влияния
загрязнений
на
заболеваемость
населения
экологически
индуцированными заболеваниями и изменения заболеваемости
населения обычными болезнями;
7. Разработанные
принципы
рассмотрения
медикоэкологической ситуации образуют основу нового направления в
науке «Математическая геомедицина»;
8. В ходе выполнения программы получены два свидетельства о
государственной регистрации базы данных № 2013621007 и о
государственной регистрации программы для ЭВМ № 2013617859;
9. По результатам проекта опубликовано пять статей и
представлено шесть докладов на международных конференциях в
Праге, Калуге и Коктебеле;
10. Показано, что климатические изменения радикально
изменяют температурные режимы регионов в сторону увеличения
среднегодовых и сезонных аномалий температуры, что приводит к
существенному изменению коэффициента смертности во всех
регионах РФ;
11. Полученные результаты убедительно доказывают состоятельность выбранного подхода к построению многодисциплинарной
тематической ГИС. В нее заложена возможность дальнейшего
расширения за счет включения новых тематических слоев по
интересующим направлениям, связанным с климатическими
изменениями. Это даст возможность проследить динамику медикодемографических тенденций и связать их с климатическими
изменениями.
12. Представляется перспективным развитие ИМГИС для
включения в нее информации о влиянии климатических изменений
на параметры Модели ГЦ РАН.
НАУЧНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ РАЗВИТИЯ
ОТДЕЛЕНИЯ МЕТЕОПАТОЛОГИИ ЦКБ РАН
И.И. Мохов 1), А.И. Алехин 2), О.В. Карева 2), В.А. Карев 2),
А.В. Матешева 1), М.С. Артамонова 1), Л.О. Максименков 1),
К.Г. Рубинштейн 3), С.В. Емелина1,3), А.В. Кудиков 4), В.А. Гинзбург 5)
ФГБУН Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН,
Москва
2)
Центральная клиническая больница РАН, Москва
3)
ФГБУ «Гидрометцентр России», Москва
4)
ФГБУН Институт географии РАН, Москва
5)
ФГБУН Научно-исследовательский институт морфологии человека
РАМН, Москва
1)
Влияние погодных условий на состояние здоровья у
метеозависимых пациентов активно изучается во всем мире. К
метеозависимым, прежде всего, относятся пациенты с сердечнососудистыми заболеваниями, стоящие на первом месте по риску
инвалидизации и внезапной смерти в результате возникновения
острого инфаркта миокарда и острого нарушения мозгового
кровообращения.
Известно, что выраженность реакции организма на колебания
погодных условий зависит от состояния адаптационной системы.
При адекватном адаптационном ответе степень патологических
изменений снижается. Поэтому одним из путей решения проблемы
является разработка терапевтических методов коррекции функций
адаптационной системы, к которым относится мезодиэнцефальная
модуляция (МДМ).
В связи с этим на базе ЦКБ РАН в 2012 г. было организовано
консультативное отделение метеопатологии научно-методического
отдела (приказ № 234 от 19.07.2012 г.) – специализированное
клиническое подразделение ЦКБ РАН, созданное с целью изучения
особенностей, профилактики, диагностики и лечения метеотропных
реакций и обусловленных ими патологических состояний у больных,
входящих в группу риска.
Коллектив авторов, возглавляемый сотрудниками ЦКБ РАН, был
удостоен премии Правительства РФ по науке и технике 2012 г. за
разработку теоретических основ, внедрение в клиническую практику
и развитие технического обеспечения метода «мезодиэнцефальная
модуляция». Часть работы была посвящена клинической
эффективности МДМ у метеозависимых пациентов с сосудистой
патологией.
В 2013 г. проводился амбулаторный прием больных с сосудистой
патологией (кардиологические, неврологические заболевания). При
необходимости назначалось лечение методом МДМ под
диагностическим контролем КСИ-потенциалометрии и оценки
протективной активности В-системы иммунитета и определения
процентного соотношения высоко- и низкоавидных антител G класса
в крови.
Продолжено
изучение
результативности
МДМ
при
амбулаторном лечении декомпенсаций и профилактического
применения у метеозависимых больных. В настоящее время
обследовано 154 пациента. Подтверждена высокая эффективность
уже изученных терапевтических программ, проводится поисковая
работа по изучению новых программ с дальнейшей индивидуальной
детализацией. Продолжается анализ экстренной госпитализации
больных с сосудистой патологией в зависимости от колебаний
атмосферного давления. Полученные данные будут использованы в
разработке лечебно-диагностического комплекса с обратной связью,
специализированного для лечения и профилактики у метеозависимых пациентов с сосудистой патологией.
Для дальнейшего развития направления необходимо техническое
обеспечение, прежде всего эффективная экспресс-оценка факторов
окружающей среды, программная обработка данных по заданным
алгоритмам.
В целом полученные и реализованные результаты уже сейчас
заметно повышают эффективность лечения больных с сердечнососудистой и цереброваскулярной патологией, позволяют развивать
методы экспресс-коррекции состояния пациентов с метеопатологией
и профилактической защиты организма от патогенных условий
окружающей среды.
РАЗРАБОТКА ЭКСПРЕСС-СИСТЕМЫ
ПЕРСОНИФИЦИРОВАННОЙ ОЦЕНКИ ВОЗДЕЙСТВИЯ
ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ И ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ
НА ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА
А.Н. Осипов 1), Е.Ю. Архангельская 1), О.В. Зуборева1),
Д.В. Гурьев2), Н.Ю. Воробьева 2), Н.А. Анчишкина2),
М.В. Пустовалова2), Н.М. Сметанина3), А.К. Грехова3)
ФГБУ науки Институт химической физики
им. Н.Н. Семенова РАН, Москва
1) ФГБУ ГНЦ Федеральный медицинский биофизический центр
им. А.И. Бурназяна ФМБА России, Москва
3)
ФГБУ науки Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля
РАН, Москва, Россия
1)
Чувствительность клеток и всего организма к действию
повреждающих агентов во многом детерминирована генетически и
зависит от корректной работы целых групп различных генов,
отвечающих за защиту клеток от повреждений, репарацию ДНК,
контроль клеточного цикла и пролиферации, элиминацию
поврежденных клеток. Повреждающие агенты как физической, так и
химической природы нарушают нормальное функционирование этих
систем, тем самым увеличивая риск возникновения различных
заболеваний. В настоящее время, как правило, оценивается лишь
принципиальная возможность возникновения токсических и
генотоксических эффектов путем сравнения средних показателей
исследуемых групп с контролем. Анализ индивидуальных различий
отдельных лиц в большинстве исследований не проводится, в то
время как чувствительность человека к повреждающим агентам
может различаться в несколько раз. Чрезвычайно важно проводить
диагностическую оценку индивидуальной чувствительности к
повреждающим агентам у лиц, подвергающихся воздействию
вредных факторов в силу своей профессии или длительно
проживающих на экологически неблагополучных территориях с
целью дальнейшего формирования групп повышенного риска с
последующим более тщательным медицинским наблюдением. В ходе
выполнения настоящего проекта, на основе анализа клеток«маркеров состояния организма», а именно лимфоцитов
периферической крови, и определения их чувствительности к
воздействию различных генотоксических агентов in vitro,
разработана система экспресс-тестов для персонифицированной
оценки воздействия ионизирующего излучения и тяжелых металлов
(никель, свинец, кадмий) на здоровье человека. Предложенный набор
тестов позволяет своевременно идентифицировать лиц, имеющих
повышенную чувствительность к этим генотоксикантам и тем самым
относящихся к группе повышенного риска. Необходимо отметить,
что использованные клеточные и молекулярные маркеры (продукция
активных форм кислорода, повреждения ДНК, клеточная гибель)
позволяют судить не только о состоянии лимфоцитов крови и их
чувствительности к воздействию ионизирующего излучения и
тяжелых металлов у каждого конкретного индивидуума, но и
выявлять нарушения работы защитных молекулярных и клеточных
систем, которые могут выступать в качестве ранних показателей
возникновения (или предрасположенности к развитию) различных
заболеваний, включая и злокачественные новообразования.
Получены новые данные о влиянии гамма-излучения и тяжелых
металлов (свинец, кадмий, никель) на лимфоциты периферической
крови здоровых доноров и онкологических больных in vitro.
Разработана простая, чувствительная, хорошо воспроизводимая и не
требующая больших временных затрат модификация метода ДНКгало для оценки однонитевых разрывов и щелочно-лабильных сайтов
ДНК, индуцированных различными генотоксическими агентами, в
живых клетках. Продемонстрировано, что методы ДНК-комет и
ДНК-гало можно рекомендовать как базовые методики для
выявления индивидуумов с повышенной чувствительностью к
действию различных генотоксических факторов.
МОДИФИКАЦИЯ ГЕНЕРАТОРА НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ
ПЛАЗМЫ АТМОСФЕРНОГО ДАВЛЕНИЯ И РАЗРАБОТКА
ОСНОВ ЕЕ ПРИМЕНЕНИЯ В МЕДИЦИНСКОЙ ПРАКТИКЕ
ДЛЯ ДОСТИЖЕНИЯ БАКТЕРИЦИДНОГО ЭФФЕКТА
В ОТНОШЕНИИ ВНУТРИКЛЕТОЧНЫХ ПАРАЗИТОВ
О.Ф. Петров1), М.М. Васильев1), С.Н. Антипов1), В.М. Чепелев1),
Е.В. Сысолятина 1, 2), С.А. Ермолаева2)
1)
2)
ФГБУН Объединенный институт высоких температур РАН, Москва
ФГБУ "НИИЭМ им. Н.Ф. Гамалеи" Министерства здравоохранения
Российской Федерации, Москва
Инфекционные заболевания, вызываемые внутриклеточными
паразитами, представляют одну из основных проблем современной
инфекционной патологии человека. Помимо того, что благодаря
внутриклеточной локализации такие возбудители защищены от
естественных защитных механизмов гуморального иммунитета, они
малодоступны для большинства антибиотиков, а высокие
концентрации биоцидов могут быть токсичны для клетки. В то же
время применение низкотемпературной плазмы в целях
обеззараживания и стерилизации является быстроразвивающимся
направлением в медицине и обладает рядом преимуществ перед
другими методами.
В ходе выполнения работы была проведена комплексная
диагностика модифицированного генератора низкотемпературной
плазмы, включая зондовую и оптическую диагностику. В качестве
плазмообразующего газа в работе использовался как высокочистый
аргон, так и различные газовые смеси (воздух, CO2, He). На основе
спектральных измерений были получены спектры излучения
плазменного факела при использовании различных газовых
комбинаций в диапазоне длин волн 220–900 нм. На основе анализа
спектров поглощения были сделаны оценки концентрации
метастабильного аргона в плазменном факеле. При помощи
газоанализатора
были
измерены
концентрации
активных
окислителей плазмы, таких как O3, NO2 и NO, в зависимости от
расстояния до плазменного источника. Была измерена мощность
СВЧ-излучения при различных режимах работы генератора. На
основе полученных результатов диагностики плазменного факела, а
также результатов его применения в отношении возбудителей
внутриклеточных инфекций были определены оптимальные режимы
работы генератора низкотемпературной плазмы.
Модифицированный источник НТП применяли для воздействия
на внутриклеточных паразитов цитоплазматической (Listeria
monocytogenes), эндосомной (Chlamydia trachomatis) локализации и
мембранных паразитов (Mycoplasma spp.). Было установлено, что
обработка плазмой внеклеточных метаболически неактивных форм
хламидий (элементарных телец) приводила к тому, что они теряли
способность инфицировать эукариотические клетки. При этом
внутриклеточные включения паразита претерпевали деструкцию, а
сформировавшиеся в них новые элементарные тельца теряли
инфекциозность. Внутриклеточный паразит с цитоплазматической
локализацией L.monocytogenes оказался устойчивым к плазменному
воздействию: нарушений в его жизненном цикле и способности
инфицировать эукариотические клетки не наблюдалось. Mycoplasma
spp., являющиеся мембранными паразитами, показали высокую
устойчивость к НТП, что, по-видимому, объясняется строением их
мембраны, похожей на таковую эукариотических клеток-хозяев.
Оценка
токсичности
низкотемпературной
плазмы
для
эукариотических клеток показала, что через 24 часа после
плазменной
обработки
наблюдалось
снижение
числа
жизнеспособных клеток McCoy на 19 ± 1,5 % по сравнению с
контролем (р <0,05), а клетки HCT-116 оказались более
устойчивыми: через 24 часа изменений в их жизнеспособности не
было.
Таким
образом,
получены
данные,
позволяющие
предположить возможность использования НТП для элиминации
патогенов с эндосомным типом локализации (C.trachomatis).
НОВЫЕ СРЕДСТВА, ПОТЕНЦИАЛЬНО ПРИГОДНЫЕ
ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ ОПАСНЫХ ПАРАЗИТАРНЫХ ИНФЕКЦИЙ,
ПРОВОЦИРУЕМЫХ КЛИМАТИЧЕСКИМИ ИЗМЕНЕНИЯМИ
А.Г. Толстиков, Р.Г. Савченко, Е.С. Лукина, Д.В. Недопекин,
Р.М. Лиманцева, А.Ю. Спивак, Д.А. Недопекина, В.Н. Одиноков
ФГБУН Институт нефтехимии и катализа РАН, Уфа
Наметившаяся тенденция изменения климата, миграция
населения и активные ирригационные меры, принимаемые для с/х
работ, во многом способствуют скрытой угрозе возникновения
новых очагов малярии и паразитарных инфекций в России.
На сегодняшний день вакцины от малярии нет, и для лечения
используются комбинированные химиотерапевтические антипаразитарные средства.
Природный сесквитерпеновый пероксилактон артемизинин,
выделяемый из растения Artemisia annua и проявивший высокую
антиплазмодийную активность, послужил хорошей альтернативой
высокотоксичным хлорохинам, применяемым для лечения малярии.
В последние годы предложены новые комбинированные
синтетические препараты, сочетающие в своей структуре
пероксидный фрагмент и аза-гетероцикл.
С целью усиления выявленных для озонидов полизамещенных
тетрагидрохинолинов
антипаразитарных
свойств
были
синтезированы 8-фтор-4-арилтетрагидрохинолины и их озониды.
Установлено (ЯМР 1H, 13C, MALDI-TOF, РСА), что полученные
целевые
соединения
являются
(1R*,4S*,5aR*,6S*,11вR*)-7трифторацетил-10-фтор-6-фенил-4,5,5а,6,7,11в-гексагидро-1Н-1,4эпокси[1,2]диоксипино[5,4-с]хинолинами. При использовании в
качестве ароматического амина метил-12-аминодегидроабиетата в
реакции циклоконденсации с формальдегидом и ЦПД синтезирован
полициклоаддукт с оксетановым фрагментом.
Впервые проведена циклоконденсация 5-аминохинолинов и 5аминоизохинолинов с ароматическими альдегидами и ЦПД.
Синтезированы ранее неизвестные полизамещенные 1,7- и 1,8фенантролины, аннелированные с циклопентеном.
Синтезированные фенантролины, 8-фторсодержащие тетрагидрохинолины, и их озониды были испытаны in vitro на
антипаразитарную активность (Shistosoma mansoni) в Швейцарском
институте общей и тропической санитарии. Из них (3аR*, 4S*, 9вS*)4-(о-фторфенил)-8-фтор-3а,4,5,9в-тетрагидро-3H-циклопента[с]хинолин
и
4-(м-хлорфенил)-3а,4,5,11в-тетрагидро-3H-циклопента[c]пиридо[4,3-d]хинолин
перспективны
для
дальнейших
испытаний in vivo на антишистосомальную активность.
Недавно появились сообщения о высокой антипаразитарной
активности трифенилфосфонийсодержащих алифатических и
ароматических соединений. В этой связи синтезированные нами
фосфониевые производные бетулиновой кислоты, проявившие
высокую противоопухолевую активность, были испытаны in vitro на
антипаразитарную активность, проявили высокую антишистосомальную активность (IC50 0.64 и 0.76мкг/мл) и рекомендованы для
испытаний in vivo, поэтому нами планируется также синтезировать
трифенилфосфониевые соли на основе тетрагидрохинолинов и
фенантролинов для испытаний на антипаразитарную активность в
Швейцарском институте общей и тропической санитарии.
РАЗРАБОТКА НАУЧНЫХ ОСНОВ И МЕТОДИКИ
МОНИТОРИНГА СЛАБЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ
КОСМОФИЗИЧЕСКИХ И ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ
НА ЖИВЫЕ СИСТЕМЫ
И.Б. Ушаков1), В.В. Цетлин1), С.С. Мойса1), Т.С. Гурьева1),
О.А. Дадашева1), М.А. Левинских1), В.Г. Митрикас1), Е.Л. Нефедова1),
А.В. Лобанов1), А.А. Зотин2)
ФГБУН ГНЦ РФ – Институт медико-биологических проблем РАН,
Москва
2)
ФГБУН Институт биологии развития им. Н.К. Кольцова РАН,
Москва
1)
В целях экспериментальной оценки роли воздействия
космофизических факторов, характерных для среды обитания
экипажей в космосе, на живые системы проведены исследования по
развитию животных и растений в модельных условиях хронического
облучения малыми дозами ионизирующего излучения. В частности,
исследовано развитие эмбрионов японского перепела Coturnix
coturnix japonica dom при воздействии малых доз излучения
закрытых радионуклидных источников. Яйца, собранные от
родоначального поголовья птиц (I поколение), в течение 18 суток в
инкубаторе подвергались гамма-излучению с мощности дозы 600
мкГр в сутки. Практически все эмбрионы I поколения погибли на
ранних сроках развития. Из 22 яиц только 4 эмбриона были живые,
но отставали от срока инкубации на 1-2 суток. Они были анемичны
вследствие слабо развитых сосудов желточного мешка. Однако
вылупившиеся птенцы достигли половой зрелости и стадии начала
снесения яиц в тот же в срок, что и контроле. Получено, что
значительная часть эмбрионов второго поколения погибла во 2-й
период своего развития. У погибших эмбрионов I (как и у II)
поколения отмечались нарушения формы тела эмбрионов (Sобразная), точечные кровоизлияния головы, шеи и туловища, что
говорит о ломкости сосудов. У них выявлено наличие изменений в
сосудистой системе, выраженное в гиперемии органов, особенно
сердечной мышцы и печени, наличии сгустков в крупных сосудах и
кровоизлиянии в хориоаллонтоисе и желточном мешке.
Другие исследования были посвящены изучению влияния на
живые системы пониженного в 100–200 раз геомагнитного поля. В
частности, исследовались окислительно-восстановительные свойства
водной среды, всхожесть и энергия роста семян высших растений
(редис, красный перец, пажитник) и эмбриогенез моллюсков вида
Planorbarius corneus. Установлено, что в условиях пониженного
геомагнитного поля происходит снижение энергии прорастания и
всхожести семян в пределах 23–37 %. Развитие проростков
значительно замедлялось, что выражалось в уменьшении длины
корешка и гипокотеля в 4-5 раз. Предварительное облучение семян
этих культур малыми дозами (менее 10 сГр) гамма-излучения с
последующим проращиванием в гипомагнитной камере повышало
всхожесть семян на 40 %, приближаясь к контрольным показателям.
Таким образом, облучение семян высших растений малыми дозами
гамма-излучения снижало отрицательное воздействие пониженного
геомагнитного поля на физиологические характеристики семян
высших растений. Влияние пониженного геомагнитного поля на
эмбриональное развитие моллюсков вида Planorbarius corneus
проявилось только в изменении подвижности зародышей на
определенных стадиях развития. Так, отмечено понижение
подвижности на стадии трохофора и повышение подвижности у
зародышей на стадии позднего великонха (промежуточная стадия
между велигером и закончившим метаморфоз зародышей – когда
зародыш почти готов перейти к ползанию), что, по-видимому,
связано с понижением контакта зародыша с поверхностью капсулы.
Продолжительность развития, рост и плодовитость моллюсков не
менялись. Оказалось, что избираемая моллюсками индукция
магнитного поля зависит от того, к какому магнитному полю они
были адаптированы: моллюски, выросшие в условиях нормального
геомагнитного поля и помещенные в гипомагнитное поле, в
основной массе мигрировали в сторону нормального геомагнитного
поля. Моллюски, выросшие в условиях гипомагнитного поля,
наоборот, перемещались из нормальных условий в условия
гипомагнитного поля.
Установленное явление заметного угнетения некоторых
изученных процессов жизнедеятельности, вероятно, обусловлено
снижением внутренней энергии молекул воды.
Экспериментально получено, что зарегистрированная в Москве,
Крыму, на Таманском и Кольском полуостровах в один и тот же
период динамика изменения токов в воде имела идентичный
характер. Различие геологической среды проявилось в динамике
токов в моменты восхода и захода Солнца. Обнаружена зависимость
изменения величины токов от изменения скорости вращения Земли.
Показано, что динамика токов в воде в электрохимических ячейках
коррелирует с изменениями редокс-потенциала воды. Как известно,
окислительно-восстановительный статус внутренней среды может
приводить к морфофизиологическим изменениям в живых системах.
Оглавление
ПРЕДИСЛОВИЕ
3
I. МОЗГ: ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ И ПРИКЛАДНЫЕ
ПРОБЛЕМЫ
I.1. Механизмы нейродегенерации и пластичности мозга
в норме и патологии
7
ЭФФЕКТ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ В НОРМЕ И ПРИ
НАРУШЕНИИ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ПАМЯТИ
Ю.И. Александров, Б.Н.Безденежных
7
ЗАДЕРЖКА РАЗВИТИЯ РАННЕЙ СИМПТОМНОЙ СТАДИИ
МФТП МОДЕЛИ БОЛЕЗНИ ПАРКИНСОНА У МЫШЕЙ ЛИНИИ
C57BL/6, ПРИ ИХ ЛЕЧЕНИИ ПРАМИПЕКСОЛОМ,
ИНГИБИРУЮЩИМ ТРАНСПОРТЕР ДОФАМИНА ЧЕРЕЗ D3
РЕЦЕПТОРЫ
А.С. Базян, Е.А. Федосова, Ш.С. Узаков, В.А. Коршунов
8
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ НЕЙРОПРОТЕКТОРНОЙ
АКТИВНОСТИ ТРОФИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ ПРИ
МОДЕЛИРОВАНИИ ОСТРОГО НАРУШЕНИЯ МОЗГОВОГО
КРОВООБРАЩЕНИЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ ЛЕНТИВИРУСНОЙ
ТЕХНОЛОГИИ НАПРАВЛЕННЫХ ИЗМЕНЕНИЙ ЭКСПРЕССИИ
ГЕНОВ В ЛОКАЛЬНЫХ ОБЛАСТЯХ МОЗГА
П.М. Балабан, Г.Р. Тухбатова, С.В. Саложин,
Т.А. Куницина, К.В. Анохин
10
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ РАЗРАБОТКА НОВЫХ МЕТОДОВ
ПРОФИЛАКТИКИ И ЛЕЧЕНИЯ БОЛЕЗНИ АЛЬЦГЕЙМЕРА,
ОСНОВАННЫХ НА ИММУНОЛОГИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЕ
РЕЦЕПТОРОВ, ОПОСРЕДУЮЩИХ ТОКСИЧЕСКИЙ
ЭФФЕКТ БЕТА-АМИЛОИДА
Н.В. Бобкова, Л.П.Овчинников, А.Н.Самохин, А.В.Камынина,
Н.И. Медвинская, И.В. Нестерова, И.Ю. Александрова,
М.А. Орлов, М.М. Панченко, С.В. Гурьянов, О.М. Вольпина
12
ИЗУЧЕНИЕ МЕХАНИЗМА ОБРАЗОВАНИЯ АМИЛОИДНЫХ
БЛЯШЕК ПРИ БОЛЕЗНИ АЛЬЦГЕЙМЕРА И ИХ ВЛИЯНИЯ
НА НЕЙРОНЫ
О.В. Галзитская, Н.В. Довидченко, М.Ю. Суворина, А.К. Сурин,
А.В. Мальцев
14
МОЛЕКУЛЯРНЫЕ МЕХАНИЗМЫ КОМПЕНСАТОРНЫХ
ПРОЦЕССОВ ПРИ НЕЙРОДЕГЕНЕРАТИВНОМ ЗАБОЛЕВАНИИ – БОЛЕЗНИ ПАРКИНСОНА
С.Г. Георгиева, Д.Я. Гурский, А.Н.Краснов, Е.Н. Набирочкина,
Н. Е. Воробьева, Д. В. Копытова, Н. В. Сошникова
16
ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМОВ НЕЙРОПРОТЕКТИРУЮЩЕГО ДЕЙСТВИЯ ЦИТОКИНА ИНТЕРЛЕЙКИНА-10
НА ИНДУЦИРУЕМЫЕ ИШЕМИЕЙ / ГИПОКСИЕЙ
ПОВРЕЖДЕНИЯ НЕЙРОНОВ МОЗГА С ЦЕЛЬЮ РАЗРАБОТКИ НОВОГО КЛАССА ЛЕКАРСТВЕННЫХ ПРЕПАРАТОВ НА ОСНОВЕ АНТИВОСПАЛИТЕЛЬНЫХ
ИММУНОМОДУЛЯТОРОВ
О.В. Годухин, С.Г. Левин, В.П. Зинченко, Е.А. Туровский,
М.В. Туровская, Е.А. Туховская, А.Н. Мурашов
17
ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМОВ ВЫЗВАННЫХ СУДОРОЖНОЙ АКТИВНОСТЬЮ КОГНИТИВНЫХ НАРУШЕНИЙ
Н.В. Гуляева, В.А. Аниол, А.Ю. Иванова-Дятлова, А.Б. Гехт
18
ИЗУЧЕНИЕ МЕХАНИЗМОВ РЕГУЛЯЦИИ АМИЛОИДДЕГРАДИРУЮЩИХ ФЕРМЕНТОВ СЕМЕЙСТВА 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, С.В. Саранцева, А.Л. Шварцман,
A.J. Turner
20
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, М.А. Лагарькова, Е.Д. Некрасов, О.С. Лебедева
22
НЕЙРОТРОФИНЫ ЧЕЛОВЕКА КАК НОВЫЕ АГЕНТЫ В
ТЕРАПЕВТИЧЕСКОМ АНГИОГЕНЕЗЕ
С.В. Костров, Л.М. Рафиева, М.П. Рощина, А.А. Соколовская
23
ИССЛЕДОВАНИЕ ВОВЛЕЧЕННОСТИ ГЛУТАМАТНЫХ
РЕЦЕПТОРОВ В РЕАЛИЗАЦИЮ МОДЕЛЕЙ СУДОРОЖНЫХ
СОСТОЯНИЙ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ПРИ ПОИСКЕ НОВЫХ
АНТИКОНВУЛЬСАНТОВ
Л.Г. Магазаник, Н.Я. Лукомская, К.Х. Ким, А.В. Зайцев,
С.И. Ватаев, В.В. Лаврентьева, Е.П. Жабко, С.В. Калеменев,
Д.С. Васильев, Н.Л. Туманова, И.А. Журавин
25
СОЗДАНИЕ ТРАНСГЕННЫХ МОДЕЛЕЙ БОЛЕЗНИ
АЛЬЦГЕЙМЕРА НА DROSOPHILA MELANOGASTER,
НЕСУЩИХ МУТАЦИИ В ГЕНЕ БЕЛКА ПРЕСЕНЕЛИН-1,
ВЫЗЫВАЮЩИХ НАСЛЕДСТВЕННОЕ РАЗВИТИЕ
ЗАБОЛЕВАНИЯ
Г.Н. Можаева, М.А. Рязанцева, М.М. Ерохин, Е.В. Казначеева
ПЕРИФЕРИЧЕСКИЕ ПРОЯВЛЕНИЯ У МЫШЕЙ В МОДЕЛИ
ДОСИМПТОМНОЙ И РАННЕЙ СИМПТОМНОЙ СТАДИЙ
ПАРКИНСОНИЗМА, ВЫЗВАННЫХ ВВЕДЕНИЕМ MПТП
Р.Р. Нигматуллина, Д.Ф. Билалова, Т.С. Федосеева,
26
Г.Р.Хакимова, С.Н. Земскова, В.С. Кудрин, М.В. Угрюмов
ДИНАМИЧЕСКАЯ 1Н МРС МОТОРНОЙ КОРЫ У БОЛЬНЫХ
ШИЗОФРЕНИЕЙ В УСЛОВИЯХ НАГРУЗКИ
Н.А. Семенова, М.В. Ублинский, И.С. Лебедева, Т.А. Ахадов,
С.Д. Варфоломеев
28
29
РАДИАЦИОННОЕ ПРЕКОНДИЦИОНИРОВАНИЕ СЕТЧАТКИ
С ЦЕЛЬЮ ПОВЫШЕНИЯ ЕЁ УСТОЙЧИВОСТИ К ПОСЛЕДУЮЩЕМУ ГЕНОТОКСИЧЕСКОМУ ВОЗДЕЙСТВИЮ И
СТИМУЛЯЦИИ ЕЁ ВОССТАНОВЛЕНИЯ
В.А.Тронов, Ю.В.Виноградова, В.А.Поплинская,
Е.И. Некрасова, М.А.Островский
31
ВЛИЯНИЕ ПЕПТИДНО-БЕЛКОВЫХ И НИЗКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ ЛИГАНДОВ НА ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ НИКОТИНОВЫХ РЕЦЕПТОРОВ В НОРМЕ И ПРИ ПАТОЛОГИЯХ
В.И.Цетлин, Е.В.Крюкова, И.В.Шелухина, Л.О. Оджомоко,
Д.С. Кудрявцев, М.А. Шулепко, Е.Н. Люкманова, И.Е.Кашеверов 32
I.2. Разработка экспериментальных моделей неврологических
и психических заболеваний
35
ОСОБЕННОСТИ ДЕГРАДАЦИИ АНТИГЕНОВ ПРИ
НЕЙРОДЕГЕНЕРАТИВНЫХ ПРОЦЕССАХ
А.Г.Габибов, Н.А.Пономаренко, В.Д.Кнорре, А.А.Белогуров,
И.В.Смирнов, Я.А.Ломакин, А.В.Степанов, А.А.Юдин,
А.И.Алехин, О.П.Миронова
35
РАЗРАБОТКА И РЕАЛИЗАЦИЯ ПЕРСПЕКТИВНОЙ
ИНФОРМАЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ НА ОСНОВЕ НОВЫХ
МАТЕМАТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ДЛЯ АВТОМАТИЗАЦИИ
АНАЛИЗА ИЗОБРАЖЕНИЙ НЕЙРОНОВ АРКУАТНОГО ЯДРА
ГОЛОВНОГО МОЗГА
И.Б. Гуревич, А.А. Мягков, Ю.О. Трусова, В.В. Яшина
36
СОЗДАНИЕ ПЕРВОЙ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ РЕГУЛИРУЕМОЙ ПОТEРИ ФУНКЦИИ -СИНУКЛЕИНА В
ЛАБОРАТОРНЫХ МЫШАХ (РЕГУЛИРУЕМЫЙ НОКАУТ)
Н.Н. Нинкина, О.А. Лыткина, Т.В. Тарасова, А.А. Устюгов
38
ГИПОКСИЯ НОВОРОЖДЕННЫХ И МОДЕЛЬ ПЕРИНАТАЛЬНОЙ ЭНЦЕФАЛОПАТИИ
В.А. Отеллин, Л.И. Хожай
40
СОЗДАНИЕ МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ
ТАУПАТИИ НА ОСНОВЕ СВЕРХЭКСПРЕССИИ
ПРОТЕИНКИНАЗЫ GSK3Β У DROSOPHILA MELANOGASTER
Е.Г.Пасюкова, М.В.Тростников, А.В. Симоненко, Н.В.Рощина,
О.Ю. Рыбина, Е.Р. Веселкина, Е.Н. Козлов, Д.В. Муха
41
РАЗРАБОТКА ХРОНИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ РАННЕЙ СИМПТОМНОЙ СТАДИ БОЛЕЗНИ ПАРКИНСОНА
М.В. Угрюмов, Т.С. Пронина, Е.А. Дегтярева
43
I.3. Доклиническая разработка технологий диагностики
(ранней, дифференциальной и др.) и прогнозирования
течения заболевания мозга
45
МОНИТОРИНГ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЛЕЧЕНИЯ БОЛЕЗНИ
АЛЬЦГЕЙМЕРА НЕЙРОПРОТЕКТОРАМИ НОВОГО
ПОКОЛЕНИЯ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ И В КЛИНИКЕ НА ОСНОВЕ
ТЕСТИРОВАНИЯ УРОВНЯ ОКСИДА АЗОТА, ЛИПИДНОГО
СПЕКТРА И АНТИОКСИДАНТНОГО СТАТУСА ЛИПИДНЫХ
КОМПОНЕНТОВ В СТРУКТУРАХ МОЗГА ЖИВОТНЫХ И
ЭРИТРОЦИТАХ КРОВИ ЧЕЛОВЕКА
А.В.Алесенко, С.В. Гурьянова, А.В.Прохоров, Л.Н.Шингарова
45
СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ КЛЕТОЧНЫХ МЕМБРАН НА ПРЕКЛИНИЧЕСКИХ СТАДИЯХ
НЕЙРОДЕГЕНЕРАТИВНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ
Е.Б. Бурлакова, Л.Д. Фаткуллина, Е.М. Молочкина, А.И. Козаченко, Ю.А.Трещенкова, Л.Г. Наглер, Д.Е. Подчуфарова,
Г.Р. Каламкаров, А.А. Колачева, М.В. Угрюмов
47
РОЛЬ СИСТЕМНОГО И ЛОКАЛЬНОГО ОКСИДАТИВНОГО
СТРЕССА В НЕЙРОДЕГЕНЕРАЦИИ ПРИ БОЛЕЗНИ
ПАРКИНСОНА
Ю.А. Владимиров, А.М. Полимова, Д.Ю. Измайлов,
Е.В. Проскурнина, М.В. Угрюмов
49
ХАРАКТЕРИСТИКА СТРУКТУРНЫХ ФОРМ НУКЛЕОФОЗМИНА, СПЕЦИФИЧНЫХ ДЛЯ ОПУХОЛЕЙ МОЗГА, КАК
НЕОБХОДИМЫЙ ЭТАП ИЗУЧЕНИЯ МОЛЕКУЛЯРНЫХ ОСНОВ
КАНЦЕРОГЕНЕЗА МОЗГА И СОЗДАНИЯ НОВОГО ТИПА
МИШЕНЬ-СПЕЦИФИЧЕСКИХ ПРОТИВООПУХОЛЕВЫХ
ПРЕПАРАТОВ
Н.М. Владимирова, О.М. Вольпина, Н.А. Потапенко,
Д.О. Короев, М.П. Филатова, Е.А. Сурина, Е.В. Смирнова
50
РАЗРАБОТКА ИННОВАЦИОННОГО МЕТОДА
ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАФИИ СВЕРХВЫСОКОГО РАЗРЕШЕНИЯ
ДЛЯ ПОИСКА НОВЫХ ПРИЗНАКОВ ПОЯВЛЕНИЯ И
РАЗВИТИЯ КАРДИОПАТОЛОГИЙ
Ю.В. Гуляев, К.В. Зайченко, О.А. Коздоба
52
НЕЙРОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МАРКЕРЫ КОГНИТИВНЫХ
НАРУШЕНИЙ ПРИ ОРГАНИЧЕСКИХ ПОРАЖЕНИЯХ МОЗГА
И ШИЗОФРЕНИИ
А.М. Иваницкий, М.Е. Баклушев, К.В. Гладун, Г.А. Иваницкий,
О.Д. Кашеварова, Л.А. Майорова, О.В. Мартынова, Г.В. Портнова 53
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.С. Лысенко, И.В. Цапенко,
М.В. Зуева, Е.К. Елисеева, М.Н. Захарова
55
РАЗРАБОТКА И СОЗДАНИЕ ИННОВАЦИОННОГО
КОМПЛЕКСНОГО КОМПЬЮТЕРНОГО МЕТОДА ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ДИАГНОСТИКИ СИСТЕМНЫХ И НЕСИСТЕМНЫХ
ГОЛОВОКРУЖЕНИЙ И НАРУШЕНИЙ РАВНОВЕСИЯ
Л.Н. Корнилова, Г.А. Екимовский, И.А. Наумов, Е.В. Хабарова,
Д.О. Глухих, А.С. Павлова, В.И. Фёдорова
57
ВЫЯВЛЕНИЕ РАННИХ ПРИЗНАКОВ БОЛЕЗНИ ПАРКИНСОНА
НА ОСНОВЕ КОМПЛЕКСНОГО АНАЛИЗА НАРУШЕНИЙ
СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЯМИ
Ю.С. Левик, М.Е. Курганская, А.А. Фролов, М.Е. Иоффе,
А.В. Карабанов, Л.А.Черникова, Б.Х. Базиян, Е.Л. Тесленко,
Е.В. Дамянович, Т.Б. Киреева, В.А.Cелионов, И.А. Солопова,
Л.А. Чигалейчик, Н.В. Холмогорова, В.Ю. Шлыков
59
РАЗВИТИЕ МЕТОДОВ ФЛУОРЕСЦЕНТНОЙ
ИНТРАОПЕРАЦИОННОЙ НАВИГАЦИИ ОПУХОЛЕЙ МОЗГА
С ПРИМЕНЕНИЕМ ДАННЫХ О МЕТАБОЛИЗМЕ 5-АЛК
ИНДУЦИРОВАННОГО ПРОТОПОРФИРИНА IХ АУТОИДЕНТИЧНЫХ КЛЕТОЧНЫХ КУЛЬТУР
В.Б. Лощенов, Т.А. Савельева, А.В. Рябова, М.А. Исаев,
Д.В. Поминова
60
МЕХАНИЗМЫ РАБОТЫ МОЗГА ЧЕЛОВЕКА У БОЛЬНЫХ
В ВЕГЕТАТИВНЫХ СОСТОЯНИЯХ: ВЛИЯНИЕ
ПЕРИФЕРФЕРИЧЕСКОЙ ГИПЕРАФФЕРЕНТАЦИИ И
МАЛОМАНИФЕСТНЫХ ИНФЕКЦИЙ
С.В. Медведев, Ю.И. Вайншенкер, И.М. Ивченко,
А.Д. Коротков, Г.В. Катаева
62
РАЗРАБОТКА ПОДХОДОВ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ
ДИАГНОСТИКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЛЕЧЕНИЯ БОЛЬНЫХ
РАССЕЯННЫМ СКЛЕРОЗОМ ИММУНОМОДУЛИРУЮЩИМИ
ПРЕПАРАТАМИ ДЛИТЕЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ (ИНТЕРФЕРОНБЕТА, ГЛАТИРАМЕРА АЦЕТАТ И КЛАДРИБИН) НА ОСНОВЕ
ДАННЫХ ИНДИВИДУАЛЬНОГО ГЕНОТИПИРОВАНИЯ
А.И. Мирошников, Е.Ю. Царева, О.Г. Кулакова, И.Д.
Константинова, И.С. Музыка, С.Г. Щур, А.Н. Бойко,
О.О. Фаворова
63
НОВЫЕ ПОДХОДЫ К ИЗУЧЕНИЮ РОЛИ АДАПТИВНОГО
ИММУНИТЕТА В ПАТОГЕНЕЗЕ САХАРНОГО ДИАБЕТА
2 ТИПА
А.И. Алехин, Н.М. Гевондян, Т.В. Ковалева, Н.П. Соколова
65
ИССЛЕДОВАНИЕ ЧАСТОТНО-ВРЕМЕННЫХ ПРИЗНАКОВ
ЭЛЕКТРОЭНЦЕФАЛОГРАММ В РАННЕЙ СТАДИИ БОЛЕЗНИ
ПАРКИНСОНА И АПРОБИРОВАНИЕ МЕТОДОВ ИХ
ВЫДЕЛЕНИЯ В КЛИНИЧЕСКОЙ ПРАКТИКЕ
Ю.В. Обухов, А.В. Габова, А.В. Карабанов, М.С. Королев,
Г.Д. Кузнецова, К.Ю. Обухов, О.С. Сушкова
67
ИССЛЕДОВАНИЕ МОЛЕКУЛЯРНЫХ МЕХАНИЗМОВ СТАРЕНИЯ И ДЕГЕНЕРАТИВНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ СЕТЧАТКИ В
ИНТЕРЕСАХ ОФТАЛЬМОЛОГИИ И ГИГИЕНЫ ЗРЕНИЯ
М.А.Островский, Т.Б.Фельдман, А.Е.Донцов, П.П.Зак, М.А.Яковлева, Н.Л.Сакина, Н.Н.Трофимова, С.А.Борзенок, П.М.Арбуханова 69
АНАЛИТИЧЕСКИЙ ПОДХОД К НЕИНВАЗИВНОМУ ИЗУЧЕНИЮ ИНТЕГРАТИВНОЙ АКТИВНОСТИ ЦНС, ФОРМИРУЕМОЙ КАК МОТОРНЫЙ ВЫХОД ПРИ УПРАВЛЕНИИ
ИЗОМЕТРИЧЕСКИМ УСИЛИЕМ, В НОРМЕ И ПРИ
ЦЕНТРАЛЬНЫХ ПАТОЛОГИЯХ ДВИЖЕНИЯ
(ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ ДИАГНОСТИКА)
С.П. Романов, З.А. Алексанян, О.Е. Дик, А.Д. Ноздрачев,
Л.В. Филиппова
71
МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ БОЛЕЗНИ
ПАРКИНСОНА И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПРЯМОЙ
ДИАГНОСТИКИ ЗАБОЛЕВАНИЯ
П.А. Сломинский, М.И. Шадрина, Е.В. Филатова, А.Х. Алиева
72
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, О.Ю. Хаердинова, Е.А. Лущекина,
В.С. Лущекин
74
ПОИСК ГЕНЕТИЧЕСКИХ МАРКЕРОВ РИСКА РАЗВИТИЯ
БОЛЕЗНИ ПАРКИНСОНА И ЭФФЕКТИВНОСТИ ЛЕЧЕНИЯ
ПАРАНОИДНОЙ ШИЗОФРЕНИИ
Э.К. Хуснутдинова, И.М. Хидиятова, А.Э. Гареева,
Г.Н. Ахмадеева
I.4. Доклиническая разработка новых технологий лечения
заболеваний мозга
76
78
РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ РАДИОТЕРАПИИ НОВООБРАЗОВАНИЙ МОЗГА СЛОЖНЫХ ЛОКАЛИЗАЦИЙ
С.В. Акулиничев, В.Н. Асеев, В.Н. Васильев, Ю.К. Гаврилов,
М.И. Грачев, Д.А. Коконцев, Д.Б. Лазебник, И.А. Яковлев
78
РАЗРАБОТКА ПОРИСТЫХ ПОЛИМЕРНЫХ МАТРИКСОВНОСИТЕЛЕЙ ДЛЯ НЕЙРОТРАНСПЛАНТАТОВ НА ОСНОВЕ
АУТОЛОГИЧНЫХ СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК БОЛЬНЫХ С
ПОВРЕЖДЕНИЕМ ЦЕНТРАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ
В.Н. Баграташвили, Е.Н. Антонов, В.К. Попов
79
НАПРАВЛЕННОЕ КОНСТРУИРОВАНИЕ ИННОВАЦИОННЫХ
ПОЛИФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ПРЕПАРАТОВ –
НЕЙРОПРОТЕКТОРОВ, СПОСОБНЫХ БЛОКИРОВАТЬ
РАЗВИТИЕ ПРОТЕИНОПАТИЙ, ОБУСЛОВЛЕННЫХ
АГРЕГАЦИЕЙ В НЕРВНОЙ СИСТЕМЕ ПАТОЛОГИЧЕСКИХ
ФОРМ БЕЛКОВ И СЕЛЕКТИВНО ИНГИБИРОВАТЬ РАЗЛИЧНЫЕ ФОРМЫ ХОЛИНЭСТЕРАЗ
С.О. Бачурин, А.Ю. Аксиненко, Г.Ф. Махаева, В.В. Григорьев,
В.Б. Соколов
81
НЕЙРОТРОПНЫЕ ПЕПТИДЫ, МОДИФИЦИРОВАННЫЕ
В.В. Безуглов, Н.М. Грецкая, М.Ю. Бобров, М.Г. Акимов,
И.В. Серков, Л.А. Андреева, Н.Ф. Мясоедов
83
ЭНЕРГИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ В АКТИНОМИЦИННУКЛЕОТИДНЫХ КОМПЛЕКСАХ
Н.Л. Векшин, М.М. Хайретдинова
84
РАЗРАБОТКА НОВОЙ ТЕХНОЛОГИИ РЕАБИЛИТАЦИИ
ВЕРТЕБРО-СПИНАЛЬНОЙ ПАТОЛОГИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НЕИНВАЗИВНОЙ СТИМУЛЯЦИИ СПИННОГО
МОЗГА И МЕХАНОТЕРАПИИ
Ю.П. Герасименко, Т.Р. Мошонкина, Н.А. Щербакова,
Е.Ю. Шапкова
86
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЖИВОТНЫХ МОДЕЛЕЙ БОЛЕЗНИ
АЛЬЦГЕЙМЕРА ДЛЯ ПОНИМАНИЯ МОЛЕКУЛЯРНЫХ
МЕХАНИЗМОВ ЗАБОЛЕВАНИЯ И ПОИСКА ЭФФЕКТИВНЫХ
ТЕРАПЕВТИЧЕСКИХ АГЕНТОВ
М.Б. Евгеньев, Д.Г. Гарбуз, С.А. Козин, Н.В. Бобкова,
М.М. Юринская, М.Г. Винокуров
88
ИССЛЕДОВАНИЕ ФАРМАКОКИНЕТИКИ И
ФАРМАКОДИНАМИКИ НЕЙРОПРОТЕКТОРНОГО ПЕПТИДА
HLDF-6 С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РАВНОМЕРНО МЕЧЕННЫХ
ИЗОТОПАМИ ВОДОРОДА СОЕДИНЕНИЙ
Ю.А. Золотарев, Г.И. Ковалёв, А.К. Дадаян, Е.А. Кондрахин,
Е.В. Васильева, В.М. Липкин
90
РОЛЬ КОМПЛЕКСОВ МУТАНТНЫХ БЕЛКОВ С
ГЛИЦЕРАЛЬДЕГИД-3-ФОСФАТДЕГИДРОГЕНАЗОЙ В
ПАТОГЕНЕЗЕ СОЦИАЛЬНО ЗНАЧИМЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ
И РАЗРАБОТКА ФАРМАКОЛОГИЧЕСКИХ БЛОКАТОРОВ
КОМПЛЕКСОВ
Б.А. Маргулис, Е.Ю. Комарова, Д.А. Мешалкина, Е.Р. Михайлова,
А.Д. Никотина, В.Л. Лазарев, И.В. Гужова
91
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
93
ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАЩИТНЫХ ЭФФЕКТОВ НОВЫХ
ИНДУКТОРОВ ШАПЕРОНОВ НА МОДЕЛЯХ ДОКЛИНИЧЕСКОЙ
И КЛИНИЧЕСКОЙ СТАДИЙ БОЛЕЗНИ ПАРКИНСОНА
Ю.Ф. Пастухов, И.В. Екимова, К.В. Лапшина, Д.В. Плаксина,
С.Г. Полоник, И.В. Гужова
95
ПРЕВЕНТИВНАЯ ТЕРАПИЯ НЕЙРОИНФЕКЦИЙ: СОЗДАНИЕ
ПРОТИВОМЕНИНГОКОККОВОЙ ПОЛИВАКЦИНЫ ПРИНЦИПИАЛЬНО НОВОГО ТИПА НА ОСНОВЕ IGA1 ПРОТЕАЗЫ
Л.Д. Румш, А.П. Аллилуев, Л.С. Жигис, А.А. Зинченко,
О.В. Котельникова, О.В. Серова
97
КОМПЛЕКСНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОГРАФИЧЕСКИХ
И ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК, А ТАКЖЕ
ЭСТРАЛИНГВИСТИЧЕСКОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ РЕЧЕВОГО
СИГНАЛА У БОЛЬНЫХ РАЗЛИЧНЫМИ ВИДАМИ ДЕПРЕССИИ
Н.Н. Лебедева, Е.Д. Каримова, Е.А. Казимирова
99
II. ПРОБЛЕМЫ ДИСФУНКЦИЙ ВИСЦЕРАЛЬНЫХ СИСТЕМ
ПОИСК БЕЛКОВЫХ МАРКЕРОВ, КАК ОСНОВЫ
ИННОВАЦИОННЫХ ТЕСТ-СИСТЕМ ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ
АНТИТРОМБОТИЧЕСКОЙ ТЕРАПИИ ПРИ ОСТРЫХ
НАРУШЕНИЯХ МОЗГОВОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ
В.Т. Иванов, М.Ю. Максимова, E.K. Сепп, В.Б. Ланцова,
В.Г. Ионова, Е.Н. Ткач, А.А. Игнатова, А.В. Феофанов,
В.О. Шендер, Р.Х. Зиганшин
101
НОВЫЕ ПОДХОДЫ ДЛЯ ИЗБИРАТЕЛЬНОГО ПОДАВЛЕНИЯ
ПАТОГЕННОЙ АГРЕГАЦИИ И НЕЙРОТОКСИЧНОСТИ
ИЗОМЕРИЗОВАННОГО ПО АСПАРТАТУ 7 БЕТА-АМИЛОИДА
БОЛЕЗНИ АЛЬЦГЕЙМЕРА
А.А. Макаров, В.А. Митькевич, И.Ю. Петрушанко, Е.Е. Егоров,
О.В. Симоненко, Х.С. Вишнякова, А.А. Куликова, Ф.Ф. Цветков,
С.А. Козин
102
РАЗРАБОТКА НОВЫХ МЕТОДОВ МОРФОБИОХИМИЧЕСКОГО
АНАЛИЗА ЛИПИДНЫХ ОРГАНЕЛЛ КЛЕТОК С ПОМОЩЬЮ
СОВРЕМЕННЫХ МАСС-СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКИХ
ТЕХНОЛОГИЙ: ЭФФЕКТ УСИЛЕНИЯ МАСС-СПЕКТРАЛЬНОГО СИГНАЛА ВТОРИЧНЫХ ИОНОВ ЛИПИДА
НЕОРГАНИЧЕСКИМИ НАНОЧАСТИЦАМИ
В.А. Надточенко, А.А. Гулин, М.Б. Мочалова
104
НОКАУТНЫE МЫШИ ПО ГЕНУ INSRR КАК МОДЕЛЬ ДЛЯ
ИЗУЧЕНИЯ ФИЗИОЛОГИИ ПОЧЕК И ПОДЖЕЛУДОЧНОЙ
ЖЕЛЕЗЫ
А.Г. Петренко, И.Е. Деев, О.В. Серова, Н.В. Попова,
А.Н. Мурашев
105
РОЛЬ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ КОЛЛАГЕНОВ ПРИ ПАТОЛОГИИ
СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ
В.Г. Туманян, М.В. Молдавер, Е.С. Котовская, И.В. Филатов,
Л.Е. Рогулина, В.А. Намиот, Ю.В. Мильчевский, А.П. Лифанов,
Н.Г. Есипова
107
II.1. Новые представления об этиологии и патогенезе
социально значимых заболеваний, открывающие новые
возможности для диагностики и лечения
109
ДИНИТРОЗИЛЬНЫЕ КОМПЛЕКСЫ ЖЕЛЕЗА С
ГЛУТАТИОНОМ ПОДАВЛЯЮТ РАЗВИТИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ЭНДОМЕТРИОЗА У КРЫС
А.Ф. Ванин, Е.Н. Бургова, Н.А. Ткачев, Л.В. Адамян,
В.Д.Микоян, А.А. Степанян
109
МОДЕЛИРОВАНИЕ РОЛИ ФАКТОРА ГЕРМИНАЛЬНЫХ
КЛЕТОК В ПРОЦЕССАХ ИНДУКЦИИ ПРОЛИФЕРАЦИИ
И В ОТВЕТЕ НА СТРЕССОВЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ
В.А. Гвоздев, М.С. Кленов, А.Д. Столяренко, Е.Ю. Якушев
ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМОВ ДИСРЕГУЛЯЦИИ СА2+СИГНАЛЬНЫХ, АНТИОКСИДАНТНЫХ И МЕТАБОЛИ-
110
ЧЕСКИХ СИСТЕМ КЛЕТОК ПЕЧЕНИ, ПОДЖЕЛУДОЧНОЙ
ЖЕЛЕЗЫ, СОСУДОВ И ЖИРОВОЙ ТКАНИ, ПРИВОДЯЩИХ
К ДИСФУНКЦИИ ЭТИХ ТКАНЕЙ И ОРГАНОВ ПРИ
ДИАБЕТЕ 2 ТИПА
В.В. Дынник, А.И. Сергеев, Н.П. Сирота, Е.А. Туровский,
Е.В. Гришина, Л.А. Андреева
112
ИССЛЕДОВАНИЕ НЕДАВНО ОБНАРУЖЕННОГО МЕХАНИЗМА
ВИСЦЕРАЛЬНОЙ РЕГУЛЯЦИИ НЕ-МЕДИАТОРНЫМ,
ВНУТРИКЛЕТОЧНЫМ АЦЕТИЛХОЛИНОМ. УЧАСТИЕ
ВНУТРИКЛЕТОЧНОГО АЦЕТИЛХОЛИНА В РЕГУЛЯЦИИ
РЕАКЦИЙ МИТОХОНДРИЙ ПРИ РАЗВИТИИ
АНТИСТРЕССОРНЫХ АДАПТАЦИОННЫХ РЕАКЦИЙ В НОРМЕ
И ВЫЯВЛЕНИЕ ДИСФУНКЦИЙ ЭТОГО МЕХАНИЗМА У
ОНКОЛОГИЧЕСКИХ БОЛЬНЫХ ПО ПОКАЗАТЕЛЯМ
АКТИВНОСТИ ФЕРМЕНТОВ МИТОХОНДРИЙ В
ЛИМФОЦИТАХ, ОПРЕДЕЛЯЕМЫХ АВТОРСКИМ
ЦИТОБИОХИМИЧЕСКИМ МЕТОДОМ
М.Н. Кондрашова, М.В. Захарченко, Н.В. Хундерякова,
Т.Г. Югай, С.А. Кузнецова, С.А. Плясунова, Ф.И. Аталлауханов,
Е.Г. Литвинова, Н.И. Федотчева, П.М. Шварцбурд
114
АУТОАНТИГЕННЫЙ РЕПЕРТУАР ИНКАПСУЛИРОВАННЫХ
ОПУХОЛЕЙ ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ: ИДЕНТИФИКАЦИЯ
СЫВОРОТОЧНЫХ БИОМАРКЕРОВ ДЛЯ
ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ДИАГНОСТИКИ
Д.В. Купраш, Е.О. Губернаторова, А.Т. Копылов, К.В. Ланщаков,
А.В. Боголюбова, Я.С.Ким, А.М.Шварц, В.Э. Ванушко,
А.Ю. Абросимов, П.В. Белоусов
116
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
118
РОЛЬ ПОЛИМОРФНЫХ ГЕНОВ ЦИРКАДНЫХ РИТМОВ И
ПРОВОСПАЛИТЕЛЬНЫХ БЕЛКОВ 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
119
НОВЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О МЕХАНИЗМАХ ФОРМИРОВАНИЯ БОЛЕВОЙ И ВОСПАЛИТЕЛЬНОЙ РЕАКЦИЙ ПРИ
ЗАБОЛЕВАНИЯХ КИШКИ ИНФЕКЦИОННОЙ ПРИРОДЫ
А.Д. Ноздрачев, Л.В. Филиппова, Е.Ю. Быстрова,
Ф.С. Малышев, А.А. Шпанская
121
ИССЛЕДОВАНИЕ ПАТОГЕНЕЗА ОСТЕОПОРОЗА КАК
СОЦИАЛЬНО ЗНАЧИМОГО ЗАБОЛЕВАНИЯ:
ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ КОСТНОЙ
СИСТЕМЫ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ЛОКАЛИЗАЦИИ И
ИНТЕНСИВНОСТИ ТЕРАПИИ
В.С. Оганов, К.Е. Собченко, В.Е. Новиков, Л.М. Мурашко,
О.Е. Кабицкая
123
ИЗУЧЕНИЕ РОЛИ ЭПИГЕНЕТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ В РАЗВИТИИ ИММУНОВОСПАЛИТЕЛЬНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ КОЖИ
Э.С. Пирузян, С.А. Брускин, А.Д. Золотаренко, А.В. Мезенцев,
А.Г. Соболева
125
НОВЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О МЕХАНИЗМАХ ПАТОГЕНЕТИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ НЕСТЕРОИДНЫХ
ПРОТИВОВОСПАЛИТЕЛЬНЫХ ПРЕПАРАТОВ НА
ЖЕЛУДОЧНО-КИШЕЧНЫЙ ТРАКТ
Л.П. Филаретова, Т.Р. Багаева, О.Ю. Морозова,
Т.Т. Подвигина, А.К. Ефимова
ВЛИЯНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ХАРАКТЕР
ПОТРЕБЛЕНИЯ АЛКОГОЛЯ И СВЯЗАННЫЕ С НИМ
ДИАГНОСТИЧЕСКИЕ И ПРОГНОСТИЧЕСКИЕ БИОМАР-
127
КЕРЫ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ
Н.К. Янковский, А.А. Ким, Е.Д. Санина, С.А. Боринская
130
II.2. Разработка оригинальных моделей социально значимых
заболеваний и методов их исследования
133
ОЦЕНКА РЕГЕНЕРАЦИОННОГО ПОТЕНЦИАЛА РЕЗИДЕНТНЫХ СТВОЛОВЫХ И ПРОГЕНИТОРНЫХ КЛЕТОК МИОКАРДА ПРИ ГИПОКСИИ И АЦИДОЗЕ И ВОЗМОЖНОСТИ
ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВНЕШНИХ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ
ДЛЯ ЕГО СТИМУЛЯЦИИ В ЭКСПЕРИМЕНТАХ IN VITRO
Г.Б. Белостоцкая, И.В. Нерубацкая, Б.Ф. Щеголев, С.В. Сурма,
В.С. Коркош, В.А. Цырлин, М.М. Галагудза
133
ИНТЕГРАТИВНЫЙ ПОДХОД К МОДЕЛИРОВАНИЮ ДИНАМИКИ ВИЧ ИНФЕКЦИИ И ИССЛЕДОВАНИЕ МИШЕНЕЙ
ДЛЯ СИСТЕМНЫХ ТЕРАПЕВТИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ
В.А. Черешнев, Г.А. Бочаров, С.И. Бажан, Б.А. Бахметьев,
И.А. Гайнова,А.В. Ким, В.А. Лихошвай, Т.Б. Лузянина,
В.В. Азиатцева, А.А. Кислицын, Р.С. Савинков
135
РАЗРАБОТКА ОРИГИНАЛЬНОЙ МОДЕЛИ МУЖСКОГО
ГИПОГОНАДИЗМА И СВЯЗАННОГО С НИМ БЕСПЛОДИЯ,
СПОСОБА ТРАНСПЛАНТОЛОГИЧЕСКОЙ КОМПЕНСАЦИИ
ДАННОГО ЗАБОЛЕВАНИЯ
А.В. Куликов, Л.В. Архипова, Д.А. Куликов, Г.Н. Смирнова,
П.А. Куликова, Ю.Н. Филюшкин, А.Е. Машков
137
РАЗРАБОТКА БИОХИМИЧЕСКОЙ И МОЛЕКУЛЯРНОГЕНЕТИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ ДЕФЕКТОВ СУКЦИНАТДЕГИДРОГЕНАЗНОГО КОМПЛЕКСА И ЭКСПРЕСИИ
СУКЦИНАТНОГО РЕЦЕПТОРА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
ПРОТИВОПОКАЗАНИЙ ПРИМЕНЕНИЯ СУКЦИНАТСОДЕРЖАЩИХ ПРЕПАРАТОВ
Е.И. Маевский, А.М. Ермаков. А.А. Васильева,
А.Н. Мурашев, М.Л. Учитель, Е.В. Гришина, Л.А. Богданова,
М.К. Болотанова, А.М. Закаров
139
CИРТУИНЫ В ПЕРВИЧНЫХ НЕТРАНСФОРМИРОВАННЫХ
ФИБРОБЛАСТАХ ЧЕЛОВЕКА
В.М. Михельсон, М.Л. Куранова, Н.М. Плескач, И.М. Спивак 140
СРАВНИТЕЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ ТОКСИЧЕСКИХ СВОЙСТВ
АМИЛОИДОВ МЫШЕЧНОГО БЕЛКА СМИТИНА И АΒПЕПТИДОВ МОЗГА
З.А. Подлубная, А.Г. Бобылёв, Л.Г. Бобылёва, А.Д. Уланова,
И.М. Вихлянцев, Т.В. Гордиенко
142
II.3. Доклиническая разработка новых технологий
диагностики (ранней, дифференциальной и др.) и прогнозирования течения социально значимых заболеваний
144
ДИНАМИКА ВОЛЬТАЖНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЭКГ ПРИ
ФИЗИЧЕСКОЙ НАГРУЗКЕ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ВЕЛИЧИНЫ
НАГРУЗКИ, ПОЛОЖЕНИЯ ТЕЛА, ПОКАЗАТЕЛЕЙ ГЕМОДИНАМИКИ И ПОЛА ОБСЛЕДУЕМЫХ
О.Л. Виноградова, М.М. Салтыкова, Т.Ф. Миллер,
А.П. Шарова, Д.В. Попов, И.В. Кузьмин
144
МОДИФИЦИРОВАННЫЙ АППАРАТНО-ПРОГРАММНЫЙ
КОМПЛЕКС ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ СИСТЕМЫ
РЕГУЛЯЦИИ ДЫХАНИЯ ЧЕЛОВЕКА
А.И. Дьяченко, Ю.А. Шулагин, Е.С. Ермолаев, А.О. Гончаров,
А.В. Суворов
146
НАНОКОМПОЗИТЫ ФОСФАТ КАЛЬЦИЯ/ БИОПОЛИМЕР/
УГЛЕРОДНЫЕ НАНОТРУБКИ ДЛЯ КОСТНЫХ ИМПЛАНТАТОВ: НАПРАВЛЕННЫЙ СИНТЕЗ, МОДЕЛИРОВАНИЕ БИОМИНЕРАЛИЗАЦИИ, ТОКСИКОЛОГИЧЕСКИЕ
ХАРАКТЕРИСТИКИ
В.Т. Калинников, Н.А. Захаров, Ж.А. Ежова, Е.М. Коваль
148
РАЗРАБОТКА НОВОГО КЛАССА МЕДИЦИНСКИХ
ДИАГНОСТИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ НА ОСНОВЕ ГОЛОГРА-
ФИЧЕСКИХ МНОГОКАНАЛЬНЫХ СЕНСОРОВ ДЛЯ АНАЛИЗА КОМПОНЕНТОВ БИОЛОГИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЕЙ
А.В. Крайский, В.А. Постников, Т.В. Миронова, А.А. Крайский,
М.А. Шевченко, В.И. Сергиенко
149
ВЫДЕЛЕНИЕ ВЫЗВАННЫХ ПОТЕНЦИАЛОВ ИЗ ЗАПИСЕЙ
ЭЛЕКТРОЭНЦЕФАЛОГРАММ МЕТОДАМИ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ СТАТИСТИКИ И ТЕОРИИ СТОХАСТИЧЕСКИХ
ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ УРАВНЕНИЙ
Н.А. Кузнецов, Н.А. Гречишкина, Ф.Н. Григорьев
151
АНАЛИЗ ПРОГНОСТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ
ЭПИГЕНЕТИЧЕСКИХ И ПРОТЕОМНЫХ МАРКЕРОВ
РАКА ТОЛСТОЙ КИШКИ И ПРОСТАТЫ
Д.Г. Матишов, В.А. Тарасов, Е.Ф. Шин, Н.Н. Тимошкина,
Н.В. Бойко, А.Ю. Голиков, Л.А. Бугаев, Е.П. Ульянова,
М.А. Махоткин, А.Д. Белдовская, М.И. Коган, О.И. Кит,
А.Ю. Максимов, Е.А. Черногубова, М.Б. Чибичян
153
КОМПЛЕКСЫ GD3+ С НОВЫМИ ХЕЛАТИРУЮЩИМИ
АЗОТСОДЕРЖАЩИМИ МАКРОЛИГАНДАМИ КАК
ПРЕДШЕСТВЕННИКИ ВЫСОКОУСТОЙЧИВЫХ IN VIVO
КОНТРАСТИРУЮЩИХ АГЕНТОВ ДЛЯ ВИЗУАЛИЗАЦИИ
ПАТОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ОРГАНИЗМЕ
Б.Ф. Мясоедов, Г.Б. Андреев, Н.А. Буданцева
154
РАЗРАБОТКА ВОЛНОВОДНОЙ КОНФИГУРАЦИИ БИОСЕНСОРА НА ГЛЮКОЗУ НА ОСНОВЕ ПЛАЗМОННЫХ
НАНОЧАСТИЦ
А.В. Нащекин, Е.Д. Карпенко, А.И. Лихачев, А.И. Сидоров
156
ВЫЯВЛЕНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИХ РАННЕЕ РАЗВИТИЕ САХАРНОГО ДИАБЕТА ТИПА 2
У ДЕТЕЙ И ВЫБОР ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ЛЕКАРСТВЕННОЙ
ТЕРАПИИ
В.В. Носиков, А.Г. Никитин, А.М. Бурденный, Т.Л. Кураева,
В.А. Петеркова
158
НОВЫЙ МЕТОД ПРОГНОЗИРОВАНИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗЛОКАЧЕСТВЕННЫХ НОВООБРАЗОВАНИЙ
С ПОМОЩЬЮ БЕЛКА YB-1
Л.П. Овчинников, Е.Ю. Рыбалкина, Н.И.Моисеева, А.В.Вайман,
Е.Р. Ким, А.В. Сорокин, Д.Н. Лябин, С.Г.Гурьянов, И.А.Елисеева,
Д.А. Кретов, Д.А. Мордовкина, Г.П. Генс, А.А. Ставровская
160
РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИХ
МАРКЕРОВ РИСКА РАЗВИТИЯ ОСЛОЖНЕНИЙ И
КРИТИЧЕСКИХ СОСТОЯНИЙ ПРИ ПНЕВМОНИИ
РАЗЛИЧНОГО ГЕНЕЗА
Л.Е.Сальникова, Т.В. Смелая, А.Г. Чумаченко,
О.Б. Белопольская, А.М. Голубев, А.В. Рубанович
162
РАЗРАБОТКА НОВЫХ ТИПОВ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ЗОЛОТЫХ И КОМПОЗИТНЫХ НАНОЧАСТИЦ ДЛЯ
МЕДИЦИНСКОЙ ТЕРАНОСТИКИ
Н.Г. Хлебцов, Б.Н. Хлебцов, Е.В.Панфилова, Т.Е.Пылаев,
В.А. Ханадеев, С.А. Староверов, А.А. Широков, Л.Ю. Матора,
Л.А. Дыкман, В.А. Богатырев, Г.С. Терентюк, Е.С. Тучина,
В.В. Тучин, М.Ю. Цветков, В.Н. Баграташвили
164
ВОЛНОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ НЕИНВАЗИВНОЙ
ДИАГНОСТИКИ, ПЛАНИРОВАНИЯ И ПРОГНОЗА
ЛЕЧЕНИЯ ОНКОЛОГИЧЕСКИХ ЗАБОЛЕВАНИЙ
Н.М. Шахова, А.А.Брилкина, В.Л.Вакс, С.В.Гамаюнов, Е.В.Гребенкина, А.В. Масленникова, А.Г. Орлова, Е.А.Сергеева
166
НАНОРАЗМЕРНЫЕ ВОДОРАСТВОРИМЫЕ ИТТЕРБИЕВЫЕ КОМПЛЕКСЫ 2,4-ДИМЕТОКСИГЕМАТОПОРФИРИНА IX КАК ПЕРСПЕКТИВНЫЕ СУБСТАНЦИИ
ДЛЯ ИК-ЛЮМИНЕСЦЕНТНОЙ ДИАГНОСТИКИ РАКА
И.П. Шилов, А.В. Иванов, В.Д. Румянцева, С.В. Зиновьев,
В.М. Маркушев, К.С. Щамхалов
167
РАЗРАБОТКА ПОРТАТИВНОЙ ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННОЙ
СИСТЕМЫ ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОЙ ОЦЕНКИ И
НЕПРЕРЫВНОГО МОНИТОРИНГА СОСТОЯНИЯ
ЛЕЖАЧЕГО НЕВРОЛОГИЧЕСКОГО БОЛЬНОГО
В.Н. Гридин, М.И. Труфанов
170
II. 4. Доклиническая разработка новых технологий лечения
социально значимых заболеваний
172
ИНГИБИРОВАНИЕ ЯДЕРНОГО ФАКТОРА NF-ΚB ПРИ
ДЕЙСТВИИ НИТРОЗИЛЬНЫХ КОМПЛЕКСОВ ЖЕЛЕЗА
C.М. Алдошин, Т.С. Ступина, А.А. Терентьев, Н.А. Санина
172
РАЗРАБОТКА АНТИТРОМБОТИЧЕСКОГО ПРЕПАРАТА
НА ОСНОВЕ БЕЛКОВЫХ/ПЕПТИДНЫХ ИНГИБИТОРОВ
ФАКТОРА ХПА
Ф.И. Атауллаханов, Е.И. Синауридзе, М.А. Пантелеев,
Е.Л. Саенко, Я.Н. Котова, Н.В.Захарова, А.М. Шибеко,
А.Н. Баландина, В.А. Корнеева, В.Н. Колядко, А.О. Якименко,
Т.А. Вуймо, С.С. Суров, Р.А. Овсепян
173
ПРИДАНИЕ ГЕМОСОВМЕСТИМОСТИ НАНОРАЗМЕРНЫМ
И НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫМ СИСТЕМАМ: СРЕДСТВАМ
ОЧИСТКИ КРОВИ И ДОСТАВКИ ЛЕКАРСТВ
И.П. Белецкая, В.Н. Андреев, В.В. Емец, В.С. Тюрин,
А.Л. Клюев, Е.Л. Водовозова, А.Г Вострова, И.А. Болдырев,
А.С. Алексеева, Н.Р. Кузнецова
175
ПОИСК НОВЫХ ПРОТИВООПУХОЛЕВЫХ ПРЕПАРАТОВ В РЯДУ ФОСФОРИЛСОДЕРЖАЩИХ ПОДАНДОВ
А.Ю. Цивадзе, В.Е. Баулин, И.П. Калашникова, Д.В. Баулин,
И.С. Иванова, Е.Н. Пятова
КОМПЛЕКСЫ ПОРФИРИНОВЫХ ФОТОСЕНСИБИЛИЗАТОРОВ С АМФИФИЛЬНЫМИ ПОЛИМЕРАМИ КАК ПРЕПАРАТЫ ИЗБИРАТЕЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ АНТИБАКТЕРИ-
176
АЛЬНОЙ ФОТОДИНАМИЧЕСКОЙ ТЕРАПИИ
А.А. Берлин, А.Б. Соловьева, П.И. Толстых, Н.А. Аксенова,
Н.Н. Глаголев, А.Л. Спокойный, А.А. Сорокатый
178
СОЗДАНИЕ ПРЕПАРАТА БЫСТРОРАСТВОРИМОГО
ИНСУЛИНА ДЛЯ ПЕРОРАЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ
И.Л. Валуев, Л.В. Ванчугова, И.В. Обыденнова, Л.И. Валуев
180
СЕЛЕКТИВНЫЕ МОДУЛЯТОРЫ АКТИВНОСТИ ТЕРМОРЕЦЕПТОРОВ И ПРОТОНАКТИВИРУЕМЫХ КАНАЛОВ
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
181
ИЗУЧЕНИЕ ЦИТОТОКСИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ ПРОТИВООПУХОЛЕВЫХ АГЕНТОВ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ НА
ОСНОВЕ ГЕНЕТИЧЕСКИ КОДИРУЕМЫХ ИММУНОФОТОТОКСИНОВ НА HER2/NEU-ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЕ
РАКОВЫЕ КЛЕТКИ ЧЕЛОВЕКА
С.М. Деев, К.Е. Миронова, О.Н. Черных, А.В. Рябова,
Г.М. Прошкина
183
ДОКЛИНИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА ПЕРСПЕКТИВНЫХ
БИОСОВМЕСТИМЫХ НАНОМАТЕРИАЛОВ С ЭФФЕКТОМ
ПАМЯТИ ФОРМЫ И МЕДИЦИНСКИХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ НИХ
ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ ШИРОКОГО КРУГА СОЦИАЛЬНО ЗНАЧИМЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ
В.Т.Заболотный, А.Г. Колмаков, Б.А. Гончаренко,
М.А. Севостьянов, Б.И. Долгушин, В.А.Черкасов, Е.О.Насакина 184
МОДИФИКАЦИЯ АНТИМУТАГЕНАМИ-АНТИКАНЦЕРОГЕНАМИ ЭКСПРЕССИИ ГЕНОВ, КОНТРОЛИРУЮЩИХ
УСТОЙЧИВОСТЬ ЧЕЛОВЕКА К РАЗВИТИЮ НЕКОТОРЫХ
ПАТОЛОГИЙ (ПРОЦЕССЫ ОНКОГЕНЕЗА И ДР.)
Г.Д. Засухина, И.М. Васильева, Е.А. Рогожин, Л.Н. Шуленина,
Е.А. Шишкина, В.Ф. Михайлов
186
ИННОВАЦИОННЫЕ ПОДХОДЫ К ТЕРАПИИ ОНКОЛОГИЧЕСКИХ ЗАБОЛЕВАНИЙ НА ОСНОВЕ НИЗКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ МУЛЬТИТАРГЕТНОГО СПЕКТРА ДЕЙСТВИЯ – СОЗДАНИЕ ПРОТИВОРАКОВЫХ ПРЕПАРАТОВ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ
Н.С. Зефиров, О.Н. Зефирова, В.А. Палюлин, Е.В. Нуриева,
М.В. Проскурнина, Н.А. Лозинская, М.А. Волкова,
С.Е. Сосонюк, Д.А. Хлевин, Е.Д. Матвеева
187
ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ИННОВАЦИОННЫХ
МУЛЬТИТАРГЕТНЫХ ГИБРИДНЫХ МОЛЕКУЛ С
КОМПЛЕКСНЫМ АНТИБАКТЕРИАЛЬНЫМ И ФУНГИЦИДНЫМ ДЕЙСТВИЕМ НА ОСНОВЕ ПРИРОДНЫХ
АЛКАЛОИДОВ И СЕСКВИ-ТЕРПЕНОВЫХ ЛАКТОНОВ
ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ СОЦИАЛЬНО ЗНАЧИМЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ
С.Г. Клочков, С.А. Пухов, С.В. Афанасьева, А.Б. Ерматова,
Е.С. Чудинова, И.М. Бравова, О.В. Новикова
189
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ
НИЗКОЧАСТОТНОЙ ЭЛЕКТРОМИОСТИМУЛЯЦИИ НА
ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ ПАЦИЕНТОВ С
ДЕКОМПЕНСАЦИЕЙ ХРОНИЧЕСКОЙ СЕРДЕЧНОЙ
НЕДОСТАТОЧНОСТИ
И.Б. Козловская, М.Г. Полтавская, В.П. Свириденко, А.В. Бранд,
Д.А. Андреев, И.В. Саенко, Е.С. Томиловская, Ю.А. Коряк, И.Ю.
Гиверц, О.Н. Дикур, А.А. Долецкий,
А.Л. Сыркин
191
РАЗРАБОТКА НОВОГО ИСТОЧНИКА С ИТТЕРБИЕМ
ДЛЯ ВЫСОКОДОЗОВОЙ БРАХИТЕРАПИИ.
Л.В. Кравчук, С.В. Акулиничев, В.Н. Асеев, В.Н. Васильев,
Ю.К. Гаврилов, В.И. Держиев, В.М. Скоркин
192
РАЗРАБОТКА НОВЫХ ПРИНЦИПОВ ЛАЗЕРНОЙ ТЕРАПИИ НА ОСНОВЕ ПРЯМОЙ (БЕСПИГМЕНТНОЙ) ФОТОАКТИВАЦИИ МОЛЕКУЛ КИСЛОРОДА
А.А. Красновский, А.С. Козлов, О.Б. Любицкий, А.Н. Осипов
194
СОЗДАНИЕ НАУЧНЫХ ОСНОВ РАЗРАБОТКИ И ПРИМЕНЕНИЯ ФАГОВЫХ АНТИБАКТЕРИАЛЬНЫХ ПРЕПАРАТОВ:
ИССЛЕДОВАНИЕ ФАРМАКОКИНЕТИКИ, ФАРМАКОДИНАМИКИ И БЕЗОПАСНОСТИ БАКТЕРИОФАГОВ
А.В. Летаров, А. К. Голомидова, Е.Е. Куликов, М.А. Летарова,
Н.С. Прохоров, О.Н. Таланкина, Э.С. Лавренова, И.А. Бочков
196
ЗНАЧЕНИЕ НИЗКИХ И СВЕРХНИЗКИХ КОНЦЕНТРАЦИЙ
ФАРМАКОЛОГИЧЕСКИ ВАЖНЫХ ПЕПТИДОВ В
ФОРМИРОВАНИИ АЛЛОСТЕРИЧЕСКИХ ЭФФЕКТОВ
ПРИ ЛИГАНД-РЕЦЕПТОРНОМ СВЯЗЫВАНИИ И
ОТСТАВЛЕННЫХ ВО ВРЕМЕНИ ИЗМЕНЕНИЙ АКТИВНОСТИ,
ПРИ СУБХРОНИЧЕСКОМ ВВЕДЕНИИ, ОСНОВНЫХ
РЕЦЕПТОРНЫХ СИСТЕМ
Н.Ф. Мясоедов, Г.И. Ковалёв, Т.В. Вьюнова, Л.А.Андреева,
Е.В.Васильева, Е.А.Кондрахин, И.А.Зимин
197
РАЗРАБОТКА ПРОТИВООПУХОЛЕВОГО ПРЕПАРАТА
КОМПЛЕКСНОГО 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
199
РАЗРАБОТКА НОВЫХ ПРОИЗВОДНЫХ ДИГИДРОКВЕРЦЕТИНА ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ ИШЕМИЧЕСКИХ ЗАБОЛЕВАНИЙ
ГОЛОВНОГО МОЗГА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МОДЕЛИ
ИШЕМИИ У ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ЖИВОТНЫХ
Э.Е. Нифантьев, М.П. Коротеев, Н.Л. Шимановский,
Т.С. Кухарева, А.Т. Телешев, Г.З. Казиев, А.М. Коротеев,
Е.И. Горюнов, С.В. Матвеев, А.О. Поздеев, С.Е. Мосюров,
А.В. Семейкин, А.П. Порохин, В.С. Роговский
201
РАЗРАБОТКА МОНОКЛОНАЛЬНЫХ АНТИТЕЛ, СПЕЦИФИЧНЫХ К БЕЛКУ S100P ЧЕЛОВЕКА, ДЛЯ ТЕРАПИИ И
ДИАГНОСТИКИ ОНКОЛОГИЧЕСКИХ ЗАБОЛЕВАНИЙ
С.Е. Пермяков, А.С. Соколов, Е.В. Овчинникова, А.Д. Софин,
А.С. Казаков, В.А. Растрыгина
202
РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ОЦЕНКИ РЕПАРАЦИИ ПОВРЕЖДЕНИЙ ДНК КАК МЕТОДА ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ
ЗЛОКАЧЕСТВЕННЫХ КЛЕТОК К ХИМИОПРЕПАРАТАМ
В.С. Резник, С.В. Бойчук, И.Г. Мустафин, Б.Р. Рамазанов
204
ИЗУЧЕНИЕ ПРОЯВЛЕНИЙ ФОТОИММУННОГО ОТКЛИКА
ПРИ ФОТОДИНАМИЧЕСКОЙ ТЕРАПИИ МЕТАСТАЗИРУЮЩИХ ОПУХОЛЕЙ
А.П. Савицкий, И.Г. Меерович, Н.И. Казачкина,
Е.М. Трещалина, А.Ю. Барышников
206
ФАРМАКОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ И ДОКЛИНИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА НОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ЛЕЧЕНИЯ
СЕПСИСА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТРАНСПЛАНТАЦИЙ
МЕЗЕНХИМАЛЬНЫХ СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК (МСК)
В.А. Тартаковский, Г.М. Жданкина, С.Г. Злотин,
А.Г. Конопляников, Г.В. Крышталь, А.С. Кучеренко,
Б.Б. Смирнов, А.А. Суханова
208
ИССЛЕДОВАНИЕ АДСОРБЦИИ ГАПТЕНА-НИКОТИНА
МЕТОДОМ РЕНТГЕНОВСКОЙ ФОТОЭЛЕКТРОННОЙ
СПЕКТРОСКОПИИ
А.Б. Урюпин, И.О. Волков, К.А. Кочетков, А.А. Бабахин,
С.М. Андреев, М.Р. Хаитов
209
РАЗРАБОТКА НОВЫХ БИОТЕХНОЛОГИЙ ПОЛУЧЕНИЯ
КОСМЕТИЧЕСКИХ СРЕДСТВ НА ОСНОВЕ БИОЛОГИЧЕСКИ
АКТИВНЫХ СОЕДИНЕНИЙ МИЦЕЛИАЛЬНЫХ ГРИБОВ
Е.П. Феофилова, Н.Г. Гончаров, А.И. Алёхин, Я.Э.Сергеева,
И.С. Мысякина., Л.А. Галанина, Г.А. Кочкина, А.И. Усов,
Л.П. Гурочкина
210
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
212
ДИЗАЙН И СИНТЕЗ ПОТЕНЦИАЛЬНЫХ КЛИНИЧЕСКИХ
КАНДИДАТОВ ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ НЕЙРОДЕГЕНЕРАТИВНЫХ
ЗАБОЛЕВАНИЙ, ИНСУЛЬТОВ И НЕЙРОТРАВМ В РЯДУ
ПРОИЗВОДНЫХ (–)-ЦИТИЗИНА
М.С. Юнусов, Ф.С. Зарудий, И.П. Цыпышева, А.В. Ковальская,
Н.С. Макара, Ю.В. Вахитова
213
III. ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА И ЗДОРОВЬЕ НАСЕЛЕНИЯ
В УСЛОВИЯХ ИЗМЕНЯЮЩЕГОСЯ КЛИМАТА
III.1. Исследование влияния факторов окружающей среды
на здоровье человека
216
УСТАНОВЛЕНИЕ РАДИАЦИОННОЙ ОПАСНОСТИ И РИСКА
ДЛЯ ЗДОРОВЬЯ НАСЕЛЕНИЯ ДЛИТЕЛЬНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ
ИЗЛУЧЕНИЙ МОБИЛЬНЫХ СОТОВЫХ ТЕЛЕФОНОВ, БАЗОВЫХ
СТАНЦИЙ И WI-FI НА ОСНОВЕ ОБОБЩЕНИЯ И АНАЛИЗА
БОЛЬШОГО ЧИСЛА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ И
МАТЕРИАЛОВ МНОГОЛЕТНИХ ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКИХ
НАБЛЮДЕ-НИЙ, ВКЛЮЧАЯ ДАННЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ ЭМП В
ТОМ ЖЕ ЧАСТОТНОМ ДИАПАЗОНЕ С НИЗКИМИ
НЕТЕПЛОВЫМИ ИНТЕНСИВНОСТЯМИ
А.В. Шафиркин, Ю.Г. Григорьев, А.Л. Васин
216
НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ БИОМОНИТОРИНГА СУПЕРТОКСИКАНТОВ (РТУТИ, МЫШЬЯКА, КАДМИЯ, СВИНЦА) В РАННИЙ
ПЕРИОД ЖИЗНИ ЧЕЛОВЕКА ПО РЕЗУЛЬТАТАМ
СКРИНИНГОВОГО ГЕОХИМИЧЕСКОГО ИЗУЧЕНИЯ
НЕИНВАЗИВНЫХ БИОМАТЕРИАЛОВ БЕРЕМЕННЫХ ЖЕНЩИН
(ВОЛОСЫ, ГРУДНОЕ МОЛОКО, НОГТИ, МОЧА) ДЛЯ ОЦЕНКИ
ХАРАКТЕРА И УРОВНЯ ИХ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ЗДОРОВЬЕ
МАТЕРИ И РЕБЕНКА НА ЭТАПЕ ПРЕНАТАЛЬНОЙ
ДИАГНОСТИКИ
М.А. Федонкин, С.М. Ляпунов, И.Н. Ильченко, О.И. Окина,
Е.Б. Марочкина
220
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, Т.А. Зенченко, Ю.И. Гурфинкель, В.А. Ожередов,
Р.М. Заславская, Э.А. Щербань
222
УСТАНОВЛЕНИЕ ПРИЧИННО-СЛЕДСТВЕННЫХ СВЯЗЕЙ
МЕЖДУ ВНЕШНИМИ ВОЗДЕЙСТВИЯМИ И МЕДИЦИНСКИМИ ПОКАЗАТЕЛЯМИ 249
А.Г. Гамбурцев, О.И.Аптикаева, А.В.Сигачев, Н.Г.Гамбурцева 224
КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ЭКОЛОГОКЛИМАТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ЗДОРОВЬЕ НАСЕЛЕНИЯ
И РАЗРАБОТКА НАУЧНО-МЕТОДИЧЕСКИХ ОСНОВ
ОБЕСПЕЧЕНИЯ МЕДИКО-ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ
РЕГИОНОВ РОССИИ С РАЗЛИЧНЫМИ КЛИМАТИЧЕСКИМИ
УСЛОВИЯМИ И ПЛОТНОСТЬЮ НАСЕЛЕНИЯ
Г.С. Голицын, С.Н. Куличков, А.С. Гинзбург, О.В. Карева,
Е.И. Гречко, Г.А. Буш, А.А. Виноградова, А.В. Джола,
В.С. Ракитин, Н.Л. Тетерина, В.В. Орлов, Н.П. Поволоцкая,
В.В. Слепых, Ф.А. Погарский, Е.И. Федорова
226
БИОГЕОХИМИЧЕСКАЯ ИНДИКАЦИЯ ТЕХНОГЕННЫХ
ПРОВИНЦИЙ И МИКРОЭЛЕМЕНТОЗОВ У НАСЕЛЕНИЯ
ИНДУСТРИАЛЬНО РАЗВИТЫХ РЕГИОНОВ В УСЛОВИЯХ
ИЗМЕНЯЮЩЕГОСЯ КЛИМАТА
Т.И. Моисеенко, Ю.Г. Таций, Н.А. Гашкина, М.И. Дину
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ (НУТРИЕНТНЫХ)
ФАКТОРОВ В ВОЗНИКНОВЕНИИ ГОРМОНОЗАВИСИМЫХ
228
ОПУХОЛЕЙ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ БИОИНФОРМАЦИОННЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ РИСКА И
ПРОФИЛАКТИКИ РАКА МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ, ШЕЙКИ,
ТЕЛА МАТКИ И ЯИЧНИКА У ЖЕНЩИН, РАКА ПРОСТАТЫ
И СЕМЕННИКА У МУЖЧИН
И.С. Николаева, Л.А.Радкевич, К.С.Гюльазизова, А.С.Кабанкин,
А.В. Синцов, А.Р. Кузнецова, Д. А. Радкевич, Г.П. Сухинина
230
III.2. Моделирование и прогноз воздействия окружающей
среды на здоровье населения
232
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, С.В. Емелина, Н.И. Ильина, Л.В. Лусс ,
О.М. Курбачева, К.С. Павлова, Е.В. Назарова
232
ВЛИЯНИЕ АНОМАЛЬНОЙ ЖАРЫ 2010 Г. НА ОТДЕЛЬНЫЕ
ПРИЧИНЫ СМЕРТНОСТИ РАЗЛИЧНЫХ ВОЗРАСТНОПОЛОВЫХ ГРУПП НАСЕЛЕНИЯ МОСКВЫ
Б.А. Ревич, Д.А. Шапошников, Ф.Т. Агеев, М.Д. Смирнова
234
СОЗДАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ НЕСТАЦИОНАРНОЙ ЗАКРУЧЕННОЙ СТРУКТУРНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ
КРОВОТОКА ДЛЯ ОБЪЕКТИВИЗАЦИИ ПРОГНОЗА
ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ СЕРДЕЧНОСОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ К ИЗМЕНЯЮЩИМСЯ ФАКТОРАМ
ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ
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
236
ВЫЯВЛЕНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИХ МОДЕЛЬНЫХ СИСТЕМ
ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ МЕХАНИЗМА ФОРМИРОВАНИЯ
ОТДАЛЕННЫХ ПОСЛЕДСТВИЙ ВОЗДЕЙСТВИЯ
НЕБЛАГОПРИЯТНЫХ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ
НА ОРГАНИЗМ
Л.Н. Шишкина, М.А. Климович, М.В. Козлов, К.М. Маракулина,
Ю.К. Луканина, В.А. Меньшов, А.В. Хватов, Н.В. Хрустова,
Н.Г. Загорская, О.Г. Шевченко
238
III.3. Научные основы мониторинга и создания технологий
снижения негативного влияния факторов окружающей
среды на здоровье человека
240
ЭКОЛОГО-ГЕНЕТИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ ГЕНОФОНДА:
ГЕНЕТИЧЕСКОЕ РАЗНООБРАЗИЕ НАРОДОНАСЕЛЕНИЯ И
ПРОГНОЗ ГРУЗА НАСЛЕДСТВЕННЫХ БОЛЕЗНЕЙ
О.П. Балановский, А.Т. Агджоян, Р.А. Схаляхо, И.Э. Теучеж,
А.А. Федюнин, В.Ю. Песик
240
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ АНАЛИТИЧЕСКАЯ МНОГОДИСЦИПЛИНАРНАЯ МЕДИЦИНСКАЯ ГЕОИНФОРМАЦИОННАЯ
СИСТЕМА ДЛЯ ТЕРРИТОРИИ РОССИИ
А.Д. Гвишиани, Ю.С. Любовцева, А.А. Лушников,
А.А.Макоско, О.О. Пятыгина, А.А. Шибаева, Е.В. Воронова
241
НАУЧНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ РАЗВИТИЯ
ОТДЕЛЕНИЯ МЕТЕОПАТОЛОГИИ ЦКБ РАН
И.И. Мохов, А.И. Алехин, О.В. Карева, В.А.Карев, А.В. Матешева,
М.С. Артамонова, Л.О. Максименков, К.Г. Рубинштейн,
С.В. Емелина, А.В. Кудиков, В.А. Гинзбург
243
РАЗРАБОТКА ЭКСПРЕСС-СИСТЕМЫ ПЕРСОНИФИЦИРОВАННОЙ ОЦЕНКИ ВОЗДЕЙСТВИЯ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ И ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ НА ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА
А.Н. Осипов, Е.Ю. Архангельская, О.В. Зуборева, Д.В. Гурьев,
Н.Ю. Воробьева, Н.А. Анчишкина, М.В. Пустовалова,
Н.М. Сметанина, А.К. Грехова
245
МОДИФИКАЦИЯ ГЕНЕРАТОРА НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ
ПЛАЗМЫ АТМОСФЕРНОГО ДАВЛЕНИЯ И РАЗРАБОТКА
ОСНОВ ЕЕ ПРИМЕНЕНИЯ В МЕДИЦИНСКОЙ ПРАКТИКЕ ДЛЯ
ДОСТИЖЕНИЯ БАКТЕРИЦИДНОГО ЭФФЕКТА В ОТНОШЕНИИ
ВНУТРИКЛЕТОЧНЫХ ПАРАЗИТОВ
О.Ф. Петров, М.М. Васильев, С. Н. Антипов, В.М. Чепелев,
Е.В. Сысолятина, С.А. Ермолаева
247
НОВЫЕ СРЕДСТВА, ПОТЕНЦИАЛЬНО ПРИГОДНЫЕ ДЛЯ
ЛЕЧЕНИЯ ОПАСНЫХ ПАРАЗИТАРНЫХ ИНФЕКЦИЙ,
ПРОВОЦИРУЕМЫХ КЛИМАТИЧЕСКИМИ ИЗМЕНЕНИЯМИ
А.Г. Толстиков, Р.Г. Савченко, Е.С. Лукина, Д.В. Недопекин,
Р.М. Лиманцева, А.Ю. Спивак, Д.А. Недопекина,
В.Н. Одиноков
249
РАЗРАБОТКА НАУЧНЫХ ОСНОВ И МЕТОДИКИ МОНИТОРИНГА СЛАБЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ КОСМОФИЗИЧЕСКИХ И
ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ЖИВЫЕ СИСТЕМЫ
И.Б. Ушаков, В.В. Цетлин, С.С. Мойса, Т.С. Гурьева,
О.А. Дадашева, М.А. Левинских, В.Г. Митрикас, Е.Л. Нефедова,
А.В. Лобанов, А.А. Зотин
250
Научное издание
Фундаментальные науки – медицине.
Тезисы докладов на конференциях и семинарах по научным
направлениям Программы в 2013 году
ООО Фирма «Слово»
123007, Москва, Хорошевское шоссе, д. 76 A
Тел. 8-903-77-563-77
E-mail: v_krugovykh@ mail.ru
Подписано в печать 11.12.2013. Формат 60×90/16.
Усл. печ. л. 17,5. Тираж 300 экз. Заказ № 442.
Отпечатано в типографии ООО ИПЦ «Научная книга».
394026, г. Воронеж, Московский пр-т, 11б
Тел. +7 (473) 220-57-15, 238-02-38
http://www.n-kniga.ru. E-mail: [email protected]
Скачать