УСПЕХИ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ НАУК, 2008, том 39, № 3, с. 66-88
УДК 612
ОТЧЕТ
О НАУЧНОЙ И НАУЧНО-ОРГАНИЗАЦИОННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ СЕКЦИИ ФИЗИОЛОГИИ ОТДЕЛЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ НАУК РАН
В 2007 г.
В 2007 г. научно-исследовательская деятельность сотрудников институтов Секции физиологии Отделения биологических наук РАН (ОБН РАН) проводилась в рамках основных направлений, определенных Планом фундаментальных исследований Российской академии наук на период до 2025 г., который является составной частью общего перспективного плана выполнения фундаментальных исследований в нашей стране по приоритетным направлениям развития науки, технологий и техники на период до 2025 г., разрабатываемого Минобрнауки России и РАН в соответствии с протоколом заседания Правительства Российской Федерации от 30 июня 2005 г. № 26 и поручением Правительства Российской Федерации от 18 ноября 2005 г. № АЖ-П7-5836.
В 2007 г. институты Секции работали по 12 вновь утвержденным направлениям:
6. БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
6.1. Биология развития и эволюция живых систем (нет тем).
6.2. Экология организмов и сообществ (3 темы).
6.3. Биологическое разнообразие (1 тема).
6.4. Общая генетика (1 тема).
6.5. Структура и функции биомолекул и надмолекулярных комплексов (5 тем).
6.6. Молекулярная генетика. Механизмы реализации генетической информации. Биоинженерия (2 темы).
6.7. Молекулярные механизмы клеточной диф-ференцировки, иммунитета и онкогенеза (7 тем).
6.8. Клеточная биология. Теоретические основы клеточных технологий (5 тем).
6.9. Биофизика. Радиобиология. Математические модели в биологии. Биоинформатика (6 тем).
6.10. Биотехнология (2 темы).
6.11. Физиология нервной и висцеральных систем. Клиническая физиология (16 тем).
6.12. Эволюционная, экологическая физиология, системы жизнеобеспечения и защиты человека (15 тем).
Секция физиологии ОБН РАН представляет фрагменты результатов фундаментальных исследований, выполненных как в институтах РАН, так и в учреждениях физиологического профиля других ведомств, в частности РАМН, Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию, Федерального агентства по высокотехнологичной медицинской помощи, Минобороны России, МЧС России, с которыми осуществляется научно-методическое сотрудничество.
6.11. Физиология нервной и висцеральных систем. Клиническая физиология
Исследование функций нервной системы, органов чувств и внутренних органов лежит в основе понимания природы человека и животных, выявления основных законов функционирования целостного организма. Сочетание классических физиологических методов с новейшими приемами молекулярной биологии позволяет раскрыть механизм деятельности клеток и межклеточного взаимодействия. Эти знания найдут применение в клинической медицине, биоинформатике, создании искусственного интеллекта.
В 2007 году:
Разработаны молекулярные модели взаимодействия блокаторов каналов глутаматных рецепторов в разных функциональных состояниях. Расчеты связывания ряда каналоблокаторов выявили специфические взаимодействия их функциональных групп с отдельными элементами каналов. Эти модели используются для синтеза новых ингибиторов глутаматергической синаптической передачи (ИЭФБ РАН).
В нервно-мышечном синапсе млекопитающих выявлен механизм авторегуляции неквантового освобождения ацетилхолина, активируемый как самим медиатором - ацетилхолином, так и глута-матом, выделяющимся либо в свободной форме из нервного окончания как ко-медиатор, либо образующимся в синаптической щели при гидролизе нейропептида К-ацетиласпартилглутамата (КИББ Каз НЦ РАН).
При изучении закономерностей хромосомной изменчивости и трансфекции мезинхимальных стволовых клеток человека разработаны методы кариотипической оценки культур стволовых клеток и алгоритмов цитогенетического контроля их безопасности, результаты которых выявили селективное размножение клеток с аномальным кариотипом, что указывает на необходимость оценки хромосомной изменчивости клеточных трансплантатов перед их применением (ММА).
Идентифицирован неизвестный ранее онко-генный эффект мутаций генов семейства RAS -одного из наиболее частых изменений генома в различных новообразованиях человека. Показано, что такие мутации ведут к репрессии генов сестринов SESN 1 и SESN 3, которая, в свою очередь, вызывает нестабильность генома и повышенную изменчивость клеток вследствие повышения увеличения внутриклеточного уровня активных форм кислорода (РОНЦ РАМН).
При исследовании больных с клапанной патологией сердца изучены компенсаторные возможности Г-клеточного иммунитета (СД4 + 8+, СД3 + 4-8-, Д4 + 45RO+, СД3 + 45RA+), играющие ведущую роль в компенсации физиологического иммунодефицита у больных старшего возраста. Подтверждена возможность использования их для диагностики и прогноза тяжести послеоперационного течения при протезировании клапанов сердца (НИИТиИО Росздрава).
С использованием разработанной модели фармакологического выключения синтеза серотони-на в мозге крысы показано, что до закрытия ге-матоэнцефалического барьера мозг вносит существенный вклад в создание физиологически активной концентрации серотонина в крови животного (ИБР РАН).
Исследование признаков изображения в зрительной коре методом движущихся диполей показало, что в узких временных интервалах после стимула источник электрической активности в зрительной коре мозга человека смещается по преимущественно дугообразным траекториям. Полученные данные существенны для обработки признаков изображения в зрительной коре мозга человека (ИВНД РАН).
В психофизических экспериментах показаны отличия разрешающей способности и цветовой контрастной чувствительности трех типов колбочек. Длинноволновые колбочки имеют высокую чувствительность и разрешающую способность, средневолновые колбочки обладают промежуточными величинами, а коротковолновые колбочки обладают самой низкой чувствительностью и разрешающей способностью. Такая разница может быть связана с необходимостью увеличения чувствительности зрительной систе-
мы к определенным цветам при уменьшении размера объекта (ИФ РАН).
При превращении ретиналя в ретинол в структурно интактных наружных сегментах палочек показано, что наружные сегменты содержат все ферментные системы, необходимые для этого восстановления за счет собственных метаболических ресурсов при относительно невысоких уровнях обесцвечивания родопсина. Источником дегенеративных изменений сетчатки являются генетические дефекты белков зрительного цикла и нарушения метаболического обеспечения (ИЭФБ РАН).
Установлено, что Г-кадгерин является ингибитором ангиогенеза как in vivo, так и in vitro. Полученные данные позволяют предполагать, что этот эффект обусловлен гомофильным взаимодействием молекул Г-кадгерина на поверхности эндотелиальных клеток и строме Матригеля, вызывающим торможение миграции этих клеток (РКНПК Росздрава).
Разработана модель регуляции пищеварения, обеспечивающая качественное описание во времени факторов, участвующих в регуляции пищеварения и образовании продуктов гидролиза, а также в оценке процессов переваривания пищи при различных диетах (ИФ РАН).
Показано, что умеренная гипобарическая гипоксия в режиме прекондиционирования эффективно предотвращает формирование депрессивного состояния и сопутствующие нарушения эндокринной регуляции у крыс, индуцируемые тяжелым психоэмоциональным стрессом. Выявлены механизмы антидепрессивного действия ги-поксического прекондиционирования, связанные с модификацией регуляции при участии системы гипоталамус-гипофиз-надпочечники (ИФ РАН).
Установлено, что при тяжелой травме мозга, сопровождающейся длительным бессознательным состоянием и нарушением психических функций, наблюдаются существенные изменения вызванных потенциалов мозга по сравнению с нормой. На основе фундаментальных исследований электрических характеристик мозга в норме и патологии выделены диагностические характеристики для оценки текущего состояния больного и прогнозирования развития травматической болезни (ИВНД РАН и НИИ НХ РАМН).
При проведении психонейроиммунологиче-ского исследования при различных типах течения рассеянного склероза получены данные, свидетельствующие о наличии прямой взаимосвязи объема и активности очагов демиелинизации, уровня провоспалительных цитокинов и когнитивных нарушений. Степень когнитивных нарушений ассоциируется с объемом очагов поражения в доминантном полушарии головного мозга (ИМЧ РАН).
Выявлена активация функции симпатических вазомоторных волокон, в том числе активация нейрогенных симпатических ритмов кожного кровотока, активация трофических сенсорных волокон (активация ритмов кровотока сенсорной пептидегрической природы). Улучшение нейро-нотрофического влияния обеспечивает доставку к нейронам спинного мозга нейронотрофических факторов, факторов ангиогенеза и факторов роста, что не только активирует деятельность нейронов, но и запускает процессы компенсации (сегментарные, надсегментарные и межсистемные) (ЦИТО Росмедтехнологий).
Исследование динамики гидратационного статуса космонавтов на борту Международной космической станции выявило во время полугодовых орбитальных полетов уменьшение объема внутриклеточной и внеклеточной жидкости на 5.210.4% по сравнению с дополетным уровнем. Снижение уровня гидратации происходит одновременно с уменьшением мышечной массы и увеличением количества жира (ГНЦ РФ ИМБП РАН).
Предложен новый радиофармпрепарат 18Р-ФЭТ (меченый фтором аналог тирозина, избирательно накапливающийся в опухолях) для дифференциальной диагностики между воспалительным процессом и опухолью методом пози-тронно-эмиссионной томографии. Показаны преимущества 18Р-ФЭТ перед другими радиофармпрепаратами, используемыми для такого рода диагностики (ИМЧ РАН).
6.12. Эволюционная, экологическая физиология, системы жизнеобеспечения и защиты человека
Исследование механизмов физиологических функций у человека и животных разного уровня развития, возраста и экологической специализации позволит сформулировать фундаментальные положения, касающиеся эволюции функций всех органов и систем, обеспечения стабильности физико-химических констант внутренней среды.
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.