УСПЕХИ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ НАУК, 2010, том 41, № 3, с.3-27
УДК 612
ОТЧЕТ О НАУЧНОЙ И НАУЧНО-ОРГАНИЗАЦИОННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ СЕКЦИИ ФИЗИОЛОГИИ ОТДЕЛЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ НАУК РАН В 2009 г.
В 2009 г. научно-исследовательская деятельность сотрудников институтов Секции физиологии Отделения биологических наук РАН (ОБН РАН) проводилась в рамках основных направлений, определенных Программой фундаментальных научных исследований государственных академий наук на 2008-2012 гг., которая утверждена распоряжением Правительства Российской Федерации от 27 февраля 2008 г. № 233-р.
В 2009 г. институты Секции работали по 12-ти утвержденным направлениям.
VI. Биологические науки
42. Биология развития и эволюция живых систем (нет тем).
43. Экология организмов и сообществ (1 тема -ИМБП РАН).
44. Биологическое разнообразие (1 тема - ИЭЧ СО РАН).
45. Общая генетика (1 тема - ИБМИ ВНЦ РАН).
46. Структура и функции биомолекул и надмолекулярных комплексов (2 темы - ИФ Коми НЦ РАН, ИИФ УрО РАН).
47. Молекулярная генетика. Механизмы реализации генетической информации. Биоинженерия (2 темы - ИВНД РАН, ИФ РАН).
48. Молекулярные механизмы клеточной диф-ференцировки, иммунитета и онкогенеза (5 тем -ИЭЧ СО РАН, ИБМИ ВНЦ РАН и РСО-А, ИФ Коми НЦ РАН, ИФПА УрО РАН, ИИФ УрО РАН).
49. Клеточная биология. Теоретические основы клеточных технологий (4 темы - ИМБП РАН, ИМЧ РАН, ИФ Коми НЦ РАН, ИИФ УрО РАН).
50. Биофизика. Радиобиология. Математические модели в биологии. Биоинформатика (5 тем -ИМБП РАН, ИВНД РАН, ИФ РАН, НИЦ "Арктика" ДВО РАН, ИИФ УрО РАН).
51. Биотехнология (1 тема - ИМБП РАН).
52. Физиология нервной и висцеральных систем. Клиническая физиология (17 тем - ИЭФБ РАН, ИВНД РАН, ИМЧ РАН, ИМБП РАН, ИФ РАН, ЦТП ФХФ РАН, ИБМИ ВНЦ РАН и РСО-А,
ИФ Коми НЦ РАН, ИФПА УрО РАН, ИИФ УрО РАН).
53. Эволюционная, экологическая физиология, системы жизнеобеспечения и защиты человека (16 тем - ИЭФБ РАН, ИМБП РАН, ИФ РАН, ИМЧ РАН, ИВНД РАН, ИФПА УрО РАН, ИФ Коми НЦ РАН, ЛСК Коми НЦ РАН, НИЦ "Арктика" ДВО РАН, ИБМИ ВНЦ РАН и РСО-А, ИИФ УрО РАН).
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, Минздрав-соцразвития России, Минобороны России, МЧС России, с которыми осуществляется научно-методическое сотрудничество.
Одним из определяющих направлений исследований в области физиологии стало изучение регуляции функций нервной, сердечно-сосудистой систем, дыхания, выделения. Эти данные необходимы для понимания функций здорового и больного человека. Они находят применение в области образования, медицины, ветеринарии. Важна роль этих данных для решения экологических проблем, адаптации человека и животных к меняющимся условиям внешней среды, в космической медицине, рыбном хозяйстве, информатике, педагогике.
Исследования физиологии клетки относятся к мультидисциплинарным, в последние годы они определили прогресс науки. Изучение молекулярного строения и функций каналов насосов и других элементов, механизмов их работы становится актуальной задачей физиологии, от решения которой зависит прогресс медицины, исследование систем обмена информацией между нервными клетками, опосредованно синаптическими рецепторами, обеспечило прогресс в понимании функционирования сетей нервных клеток. Выяснение способа передачи сигналов от синапсов на аппарат белкового синтеза, морфогенеза легли в основу понимания механизмов памяти.
Гормональная регуляция функций в здоровом и больном организме реализуется через рецепторы гормонов. Выяснение механизмов их работы
позволило понять особенности регуляции пищеварения, дыхания, кровообращения, выделения, репродуктивной функции и т.п. Прогресс фундаментальных исследований зависит от понимания функций живого организма как целого и в этом его значение для медицины. Успешно развиваются исследования в области физиологии движения. Установлено участие периферических и центральных механизмов организации двигательного поведения у здорового человека, при патологии и в экстремальных ситуациях при микрогравитации (космический полет). Особенно значимы достижения физиологии сенсорных систем - зрения и слуха. Выявлены молекулярные и клеточные механизмы восприятия зрительного и слухового сигналов, переработка образов в мозге и формирование когнитивного содержания. Успешно осуществляются исследования интегративной деятельности мозга - поведения и сознания. Выявлен ряд генетически опосредованных особенностей этих процессов, механизмы памяти и обучения.
В области физиологии клетки важные результаты были получены в понимании молекулярных механизмов стимуляции и угнетения функций, но главное - их тонкой настройки, модуляции, согласованной функции нервной, эндокринной систем, секреции аутакоидов и физико-химических факторов околоклеточной среды. Созданы новые соединения, которые блокируют рецептор глутамата и благодаря этому могут предупреждать судороги, гибель нейронов.
Устойчивость опухолевых клеток к осмотическому лизису, вызываемому системой комплемента, удалось преодолеть благодаря разработке конъюгированного рекомбинантного белка.
Расширено представление об антидепрессивном действии гипоксического прекондициониро-вания. В опытах на животных установлено, что прекондиционирование умеренной гипобариче-ской гипоксией предотвращает развитие стресс-индуцированных депрессивных состояний за счет нормализации постстрессорной экспрессии ряда транскрипционных факторов.
В области физиологии сенсорных систем, нейрофизиологии установлены особенности межнейронных связей, которые позволяют сформулировать принципы обнаружения зрительной системой разных признаков изображения.
При исследовании с применением ПЭТ сознательной лжи получены доказательства участия системы детекции ошибок мозга в процессах, связанных с реализацией сознательных ложных действий.
В клинической медицине получены данные, что повышение уровня кортикостероидов в пре-натальном периоде, характерное для стресса, вызывает выраженные отсроченные клеточные реакции в развивающемся мозге. Пренатальное введение дексаметазона изменяет формирование условных рефлексов у потомков. Полученные результаты позволяют критически относиться к практике применения дексаметазона в акушерской клинике.
Установлено, что активация рецепторов серо-тонина и электрическая стимуляция действуют на нейрональные локомоторные сети, что способствует восстановлению их двигательной активности после полной перерезки спинного мозга. Эти результаты открывают возможность создания технологии реабилитации пациентов с поражением ряда функций спинного мозга.
В области эволюционной и экологической физиологии, систем жизнеобеспечения и защиты человека динамические медико-экологические обследования практически здоровых людей в различных регионах страны выявили более значительные колебания показателей вегетативной регуляции сердечно-сосудистой системы в естественных условиях среды обитания, чем в условиях экспериментальной изоляции.
Установлена коэволюция солевого состава водной среды обитания и внеклеточной жидкости: при изучении ионного состава воды водоемов (моря, озера, реки) абсолютная концентрация № отличалась в 2900 раз. Поддержание баланса ионов № у млекопитающих было связано с заменой гормона вазотоцина на вазопрессин, у которого минимизировано натрийуретическое действие. Это позволило синтезировать новые аналоги, способные резко усиливать выделение № почкой.
В ближайшие годы следует ожидать интенсификации отечественных исследований и интеграции классического системного подхода, направленного на изучение функционирования целостного организма, с молекулярной физиологией, раскрывающей механизмы функционирования клеток и способствующей пониманию основных принципов деятельности организма как целого.
Новые пути открываются при сочетанном использовании данных интегративной физиологии и методов молекулярной биологии в изучении целостных систем. Выявляемое в ряде случаев несоответствие между результатами этих исследований служит стимулом для фундаментальных работ, взаимосвязей в целостном организме, обеспечивает обнаружение новых механизмов процес-
сов регуляций у животных разного уровня развития и экологической специализации. Эти данные становятся востребованными для медицины.
В институтах РАН стали широко применяться методы молекулярной физиологии, характерные для ведущих лабораторий мира. Можно отметить две особенности физиологических исследований, проводимых в РАН. Одна из них связана с изучением молекулярных механизмов модуляции функций, вторая связана со стремлением выяснить пути осуществления и регуляции функций в целостном организме, где имеются отличия с изолированными биологическими системами.
52. Физиология нервной и висцеральных систем. Клиническая физиология
Выявлены эффективные неконкурентные антагонисты ионотропных глутаматных рецепторов АМРА типа. Их действие отличает отсутствие зависимости от мембранного потенциала. Это открывает возможность разработки принципиально новых блокаторов АМРА рецепторов (ИЭФБ РАН).
Показано, что преимущественная сорбция в активные центры ацетилхолинэстеразы и бути-рилхолинэстеразы положительно заряженных лигандов обусловлена заякориванием катионной группы лиганда в анионном сайте обоих ферментов через пи-катионное взаимодействие с бензольным кольцом триптофана (ИЭФБ РАН).
При изучении регуляции белками апоптоза активности синтеза и секреции вазопрессина нейронами гипоталамуса показано активирование секреции вазопрессина через ЕЯК S - и МАР-ки-назные сигнальные каскады транспортным белком р53 и участие белка кинезина в реализации антероградного транспорта вазопрессина, установлена прямая зависимость активности транскрипционного фактора СЯЕБ и уровня экспрессии вазопрессина от количества антиапоптозного белка БСЬ-2 в вазопрессинэргических нейронов гипоталамуса (ИЭФБ РАН).
При изучении молекулярных основ сахарного диабета обнаружены функциональные нарушения в аденилатциклазном сигнальном механизме действия гормонов репродуктивной систе
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.