УСПЕХИ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ НАУК, 2007, том 38, № 3, с. 87-105
ОТЧЕТ О НАУЧНОЙ И НАУЧНО-ОРГАНИЗАЦИОННОЙ
ДЕЯТЕЛЬНОСТИ СЕКЦИИ ФИЗИОЛОГИИ ОТДЕЛЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ НАУК РАН В 2006 ГОДУ
В 2006 г. научно-исследовательская деятельность сотрудников институтов Секции физиологии Отделения биологических наук РАН (ОБН РАН) проводилась в рамках основных направлений фундаментальных исследований в соответствии с постановлением Президиума РАН от 1 июля 2003 г. № 233 "Об утверждении основных направлений фундаментальных исследований". Работа выполнялась по 18 направлениям, большая часть которой проводилась по проблемам: "Физиологические механизмы адаптации. Эволюционная физиология, биохимия и морфология. Физиология экстремальных состояний. Системы жизнеобеспечения и защиты человека"; "Организация поведения и высших психологических функций человека и животных. Экологические и эволюционные аспекты поведения и коммуникации"; "Механизмы функционирования сенсорных и двигательных систем"; "Физиологические механизмы деятельности висцеральных систем".
Секция физиологии ОБН РАН представляет фрагменты результатов фундаментальных исследований, представленных как институтами РАН, так и учреждениями физиологического профиля других ведомств, в частности РАМН, Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию России, Минобороны России, МЧС России, с которыми осуществляется научно-методическое сотрудничество.
СТРУКТУРА И ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ КЛЕТКИ.
РЕЦЕПЦИЯ И КЛЕТОЧНАЯ СИГНАЛИЗАЦИЯ. МЕЖКЛЕТОЧНЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ. МОЛЕКУЛЯРНЫЕ МЕХАНИЗМЫ КЛЕТОЧНОЙ ДИФФЕРЕНЦИРОВКИ, ИММУНИТЕТА И ОНКОГЕНЕЗА.
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ВИРУС-КЛЕТКА.
В опытах на изолированных нейронах мозга крысы при исследовании механизмов взаимодействия серии блокаторов с "открытыми и закрытыми" каналами ионотропных глутаматных рецепторов NMDA и АМРА типов показано, что блокаторы способны входить из межклеточного пространства в открытые каналы обоих типов рецепторов. При этом они способны покидать ка-
нал АМРА-рецептора, проникая внутрь клетки и после закрытия активационных ворот. Полученные данные позволили сделать однозначный вывод о топографии активационных ворот канала ионотропных глутаматных рецепторов и будут способствовать разработке новых эффективных антагонистов глутаматных рецепторов (ИЭФБ РАН).
Совместное применение метода локальной фиксации потенциала и квантовохимических расчетов позволило предложить молекулярный механизм связывания ряда производных у-пирона с опиоидоподобным рецептором мембраны сенсорного нейрона. Показано, что молекулы коме-новой, меконовой и 5-метокси-у-пирон-2-карбо-новой кислот, способные модулировать активность медленных натриевых каналов (№^1.8), связываются с рецептором в форме соли хелатно-го комплекса с Са2+ (ИФ РАН).
Разработан способ количественного определения копий ДНК или РНК мишеней методом муль-типраймерной полимеразной цепной реакции с использованием универсального внутреннего калибровочного стандарта (УВКС), предусматривающий одновременную амплификацию мишени и УВКС и определение числа копий мишени по упрощенной схеме (ММА).
Раскрыт новый молекулярный механизм, опосредующий влияние урокиназы на ремоделирова-ние стенки сосуда, а именно установлено, что стимуляция урокиназной пролиферации сосудистых гладкомышечных клеток опосредуется образованием активных форм кислорода и экспрессией оксидаз N0x1 и N0x4 (РКНПК).
Созданы плазмидные генетические конструкции с генами фактора роста гепатоцитов и ангио-поэтина-1, способствующих стабилизации сосудов и подавляющих апоптоз кардиомиоцитов (РКНПК).
При изучении экспрессии тиреоглобулина и онкомаркеров р53, EGFR, REГ-онкогена при папиллярном раке щитовидной железы показано, что уровень экспрессии тиреоглобулина отражает злокачественный потенциал опухоли и его определение может быть рекомендовано в целях прогнозирования. Маркерами плохого прогноза и рецидивирования опухоли являются уменьшение уровня экспрессии тиреоглобулина, увеличение
уровняр53, а также экспрессии Л£Т-онкогена. На основе этих данных разработан морфологический балл злокачественности, продемонстрировано его соответствие прогностическому индексу, а также и возможность его использования для определения злокачественного потенциала папиллярного рака щитовидной железы (ММА).
Установлено, что у 20-25 % больных раком молочной железы (РМЖ) определяется экспрессия рецептора HER2 на мембране опухолевой клетки, что является признаком агрессивного течения заболевания. Использование таргетной терапии - добавление моноклональных антител "Герцептин" (трастузумаб) для блокирования рецептора HER2 помимо стандартной адъювантной терапии больным операбельным РМЖ в 2 раза снижает частоту местных рецидивов и отдаленных метастазов. Применение герцептина приводит к уменьшению содержания "профессиональных" Т-супрессоров (CD4 + CD25+-клеток, Т^-лимфоцитов) в Т-лимфоцитах периферической крови леченых больных (РОНЦ РАМН).
Определены панели маркеров, их сочетания и комплексы при немелкоклеточном раке легкого, раке гортани и поджелудочной железы, которые могут быть использованы в целях скрининга ранних предопухолевых поражений, а также своевременной регистрации признаков рецидивирования и метастазирования. Предложены практические рекомендации по алгоритму молекулярно-гене-тического исследования образцов, получаемых от больных предопухолевыми и опухолевыми заболеваниями (РОНЦ РАМН).
Частично расшифрованы механизмы нейро-протективных эффектов прекондиционирования умеренной гипобарической гипоксией, повышающей структурно-функциональную толерантность мозга к неблагоприятным факторам (тяжелым формам гипоксии и стресса). У прекондициониро-ванных животных после действия гипоксической гипоксии усиливается активность антиапоптоти-ческих факторов (белков семейств Вс1-2, Bcl-xL, киназы МАР/ЕКК, пептидных антиоксидантов, транскрипционных факторов (№кВ, рCREB) и подавляется активность проапоптотических факторов (белков семейств Вах, с^т, киназы JNK, металлопротеазы ADAM15) в наиболее уязвимых образованиях мозга (гиппокампе, новой коре). Эти данные способствуют разработке новых способов повышения резистентности мозга к неблагоприятным факторам (ИФ РАН).
Установлено, что образование антител против бензо[а]пирена повышено у женщин с гомозиготным генотипом С/С СУР1А1 и гетерозиготным генотипом С/Т ^1Ь. Таким образом, подтвердились ранее высказанные предположения о том, что образование антител против низкомолекулярных ксенобиотиков генетически детермини-
ровано и зависит как от активности ферментов метаболизма, так и от активности интерлейки-нов. Полученные результаты целесообразно использовать для доклинической диагностики нарушений репродукции у человека, а также при разработке анти-канцерогенных вакцин и способов их применения (ИЭЧ СО РАН).
Показано, что культивирование в условиях пониженного до 5% содержания кислорода оказывает стимулирующий эффект на стромальные клетки-предшественники из костного мозга человека и крыс. Это выражалось в снижении гетерогенности клеток в культуре, стимуляции проли-феративной активности, снижении числа как некротических, так и апоптических клеток и сохранении экспрессии маркеров, характерных для мезенхимальных стволовых клеток (МСК). Эффекты сниженного парциального давления кислорода на длительно культивируемые МСК более вариабельны вследствие субселекции в процессе культивирования и различий в соотношении коммутированных предшественников (ИМБП РАН).
Функциональные резервы ядерных клеток крови, подвергнутых холодовому анабиозу (-80°С) под защитой разработанного ограждающего раствора, сохраняются на уровне, достаточном для восстановления процессов метаболизма в клетках после размораживания (ИФ Коми УрО РАН).
Выявлен один из возможных механизмов участия вирусных инфекций в патогенезе повреждения сосудов трансплантата - одной из главных причин смерти реципиентов после трансплантации сердца в отдаленные сроки. Установлено, что бессимптомное инфицирование вирусами связано с увеличением содержания в крови провоспали-тельных и проатерогенных факторов, значимых в патогенезе атеросклероза и васкулопатии трансплантата: маркера активации макрофагов неоптерина, С-реактивного белка, антител к кар-диолепину, гомоцистеина, молекул клеточной адгезии; и снижением уровня оксидативного регулятора церулоплазмина. Полученные результаты обосновывают целесообразность использования противовирусной терапии с целью профилактики, снижения риска и замедления прогрессирова-ния болезни коронарных артерий пересаженного сердца (НИИТ и ИО).
НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ.
МЕХАНИЗМЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СЕНСОРНЫХ И ДВИГАТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ
Описан механизм регуляции межнейронных взаимодействий эндогенными каннабиноидами, которые избирательно изменяют эффективность синаптической связи между нейронами только в
условиях предшествующей значительной активации постсинаптического нейрона (ИВНД РАН).
Использование новых приемов картирования рецептивных полей первичной зрительной коры кошки позволило обнаружить и охарактеризовать степень взаимодействия нейрона с клетками окружения, т.е. степень его кооперативное™. Экспериментально определены предсказанные математической моделью рецептивные поля крестообразной, т-образной и подковообразной конфигурации (ИВНД РАН).
Описано ранее неизвестное явление - способность экстрагипоталамической системы корти-колиберина головного мозга, локализованной в миндалине, блокировать подкрепляющие свойства наркогенов гипноседативного действия, включая опиаты и барбитураты (ВМА).
При анализе локальных и пространственных нарушений биоэлектрической активности мозга у детей (постоянных жителей Архангельской области) выделены функционально-незрелые или "патологические" паттерны и раскрыты нейрофизиологические механизмы их формирования (ИЭФБ РАН и НИЦ "Арктика" ДВО).
При исследовании реакции зрительного цикла в "трансмутированных" фоторецепторах гекконов, показано, что они содержат колбочковый зрительный пигмент, но обладают физиологическими свойствами палочек. Показано, что в "трансмутированных" фоторецепторах скорость фотолиза зрительного пигмента занимает про
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.