Программа фундаментальных исследований Президиума ран фундаментальные науки медицине тезисы докладов конференции и семинары, проведенные в рамках научных подпрограмм в 2012 году icon

Программа фундаментальных исследований Президиума ран фундаментальные науки медицине тезисы докладов конференции и семинары, проведенные в рамках научных подпрограмм в 2012 году





НазваниеПрограмма фундаментальных исследований Президиума ран фундаментальные науки медицине тезисы докладов конференции и семинары, проведенные в рамках научных подпрограмм в 2012 году
страница1/16
Дата конвертации01.06.2013
Размер3.21 Mb.
ТипПрограмма
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   16
Российская академия наук


Программа фундаментальных исследований Президиума РАН


Фундаментальные науки – медицине





ТЕЗИСЫ ДОКЛАДОВ


Конференции и семинары,

проведенные

в рамках научных подпрограмм

в 2012 году


МОСКВА



2012

УДК 6+61+615.47+615.012.6

ББК 28.7+52+53

Ф947


Фундаментальные науки – медицине. Тезисы докладов на конференциях и семинарах, проведенных в рамках научных подпрограмм в 2012 году. М.: Фирма «Слово», 2012. – 272 с.


В сборник включены тезисы докладов ученых, заслушанных на конференциях и семинарах, проведенных в рамках научных подпрограмм Программы фундаментальных исследований Президиума РАН «Фундаментальные науки – медицине» в 2012 году.

Сборник представляет интерес для ученых и специалистов, занимающихся проблемами теории и практики медицины.


Составители:


М.В.Угрюмов, А.А.Макоско,

В.В.Круговых, В.В.Кузнецов


ISBN 978-5-4348-0016-7


© Российская академия наук, 2012

© Фирма «Слово», 2012

ПРЕДИСЛОВИЕ


Программа Президиума РАН «Фундаментальные науки – медицине» разработана и осуществляется на основе:

Постановления Президиума РАН от 30 октября 2001 г. № 263 «О состоянии академического здравоохранения (представление Комиссии РАН по медицинским учреждениям)»;

Постановления Общего собрания РАН от 14 ноября 2001 г. № 29 «О деятельности Президиума Российской академии наук в 1996–2001 годах» в части п. 6: «Рекомендовать Президиуму РАН вместе с медицинскими учреждениями РАН и при сотрудничестве с Российской академией медицинских наук разработать комплексную программу «Наука – медицине», активно используя достижения фундаментальной науки для улучшения здоровья населения. Принять необходимые меры для сохранения и укрепления собственной медицинской базы РАН»;

Постановления сессии совместного Общего собрания РАН и РАМН с участием РАСХН и РАХ от 18 декабря 2003 г. «Наука – здоровью человека»;

Распоряжения Президиума РАН от 23 сентября 2008 г. № 10104-653 «Об утверждении Порядка формирования Программ фундаментальных исследований РАН»;

Постановления научной сессии Общего собрания Российской академии наук от 16 декабря 2009 г. № 42 «Мозг: фундаментальные и прикладные проблемы».

Постановлением Президиума РАН от 18.01.2011 г. № 10 Программа «Фундаментальные науки – медицине» включена в перечень программ РАН, направленных на реализацию пяти стратегических направлений технологического прорыва, определенных Президентом Российской Федерации (направление «Медицинские технологии, прежде всего, диагностическое оборудование, а также лекарственные средства»).

Основной целью Программы является проведение фундаментальных исследований, ориентированных на решение ряда приоритетных проблем медицины, и внедрение основных достижений в практику медицинских учреждений Российской академии наук.

Задачи Программы:


исследование этиологии и патогенеза ряда распространенных и социально значимых заболеваний;

разработка новых медицинских технологий на основе результатов фундаментальных исследований – методов диагностики, медицинских приборов, материалов медицинского назначения и лекарственных препаратов;

привлечение медицинских учреждений РАН к научным исследованиям, научно-техническим разработкам и клиническим испытаниям;

способствование внедрению апробированных результатов программы в российское здравоохранение в целом и в медицинские учреждения РАН в частности, повышая, таким образом, уровень и качество медицинского обслуживания сотрудников РАН. Перед медицинскими учреждениями РАН, помимо традиционных задач – профилактики, диагностики и лечения заболеваний, стоит и специфическая задача – борьба с преждевременным старением и продление творческого долголетия ученых.

Основной организационной идеей Программы является объединение усилий научно-исследовательских институтов, входящих в состав различных отделений РАН, на решение актуальных задач теоретической и практической медицины и внедрение достижений естественных и точных наук – биологии, химии, физики и математики в клиническую практику.

Программа носит междисциплинарный характер и сформирована на конкурсной основе. Важнейшим условием успешной реализации Программы представляется обеспечение методического и научно-практического взаимодействия с медицинскими учреждениями РАН. Научно-организационное руководство Программой осуществляется координатором – вице-президентом РАН академиком А.И. Григорьевым и Научным советом, в состав которого входят наиболее квалифицированные специалисты РАН, в том числе 12 академиков РАН, 4 академика РАМН и 2 члена-корреспондента РАН.

Основными исполнителями программы являются институты РАН и привлекаемые ими медицинские учреждения, включая учреждения Медицинского центра РАН.

С целью выполнения в части, касающейся Постановления научной сессии Общего собрания Российской академии наук от 16 декабря 2009 г. № 42 в Программе в 2010–2011 гг., был сформирован и выполнялся специальный тематический блок «Мозг: фундаментальные и прикладные проблемы» из 63 проектов, в реализации которого принимали участие 36 институтов 6 отделений РАН и Санкт-Петербургского НЦ РАН.

Несмотря на ограниченные финансовые средства, в рамках Программы были созданы максимально благоприятные условия для получения качественно новых научных результатов по проблеме мозга. Учитывая достигнутый в этих условиях положительный опыт, Научный совет решил, что в период 2012–2014 гг. целесообразно иметь в рамках Программы специальную подпрограмму «МОЗГ: ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ И ПРИКЛАДНЫЕ ПРОБЛЕМЫ».

Другие научные направления, по которым выполнялись исследования в предыдущие годы, сгруппированы в подпрограмму «ПРОБЛЕМЫ ДИСФУНКЦИЙ ВИСЦЕРАЛЬНЫХ СИСТЕМ».

В связи с наблюдаемыми изменениями глобального климата многогранная проблема влияния погодно-климатических условий (в более широкой постановке – окружающей среды) на организм человека приобрела новое содержание и стала еще более актуальной, особенно в свете дополнительного большого количества смертей вследствие аномальной жары летом 2010 г. Научные направления по этой проблематике сгруппированы в подпрограмму «ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА И ЗДОРОВЬЕ НАСЕЛЕНИЯ В УСЛОВИЯХ ИЗМЕНЯЮЩЕГОСЯ КЛИМАТА».

Таким образом, в соответствии с поставленными задачами исследования проводились в рамках трех научных подпрограмм:

I. МОЗГ: ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ И ПРИКЛАДНЫЕ ПРО-БЛЕМЫ

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.

Научные направления этих подпрограмм отражены в Плане фундаментальных научных исследований РАН на 2008–2012 гг. (Приложение № 2 к Программе фундаментальных научных исследований государственных академий наук на 2008–2012 гг., пункты: 4, 7, 9, 22, 25, 28, 30, 34, 37, 39, 41, 42, 45, 48, 49, 50, 52, 53, 65, 71).

В течение года координаторы научных подпрограмм провели конференции и семинары в рамках курируемых проблем. В связи с этим в настоящий сборник включены тезисы докладов по проектам Программы, которые были подготовлены для выступлений на указанных мероприятиях. Тезисы докладов сгруппированы по близости тематики исследований и публикуются в том виде, как их представили авторы. В списке авторов руководители проектов указаны первыми.

Сборник представляет интерес для ученых и специалистов, занимающихся проблемами теории и практики медицины.

  1. МОЗГ: ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ

И ПРИКЛАДНЫЕ ПРОБЛЕМЫ


I.1. Механизмы нейродегенерации и пластичности мозга в норме и патологии


ВЛИЯНИЕ ОСТРОГО ВВЕДЕНИЯ АЛКОГОЛЯ НА РАЗНЫЕ ВИДЫ ПАМЯТИ И ХАРАКТЕРИСТИКИ ИНДИВИДУАЛЬНОСТИ


Ю.И. Александров 1), Б.Н.Безденежных 1), С.В.Зворыкина 2), К.В.Анохин 2, 3)


1) ФГБУН науки Институт психологии РАН, Москва

2) ФГБУН НИИ нормальной физиологии им. П.К.Анохина РАМН, Москва

3) ФГБУ Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, Москва


Имеется много данных о связи пространственной памяти с функционированием гиппокампа и о ее нарушениях при повреждении последнего. В целях создания экспериментальной модели, имитирующей клиническую патологию, обусловленную повреждениями гиппокампа, мы разработали метод тестирования пространственной и рабочей памяти у испытуемых в контроле и после острой интоксикации перорально введенным 20 % раствором спирта в дозе 1 г 96 % спирта на кг веса. Память тестировалась с помощью виртуальных лабиринтов – Морриса (выявляющего способность к пространственной ориентации) и 8-рукавного радиального лабиринта (выявляющего эффективность рабочей памяти). Для проверки специфичности влияния интоксикации на память проверяли, насколько он проявляется при сравнении контрольных и пост-интоксикационных характеристик ответов на тестовые задания психодиагностических методик: Павловский темпераментальный опросник, опросник «Пять факторов» и опросник, тестирующий структуру темперамента.

53 здоровых испытуемых в возрасте старше 21 года (средний возраст 26 лет), имеющих опыт неаддиктивного потребления алкоголя, дважды с интервалом 2-3 месяца участвовали в одном и том же эксперименте: прохождение виртуальных лабиринтов и психодиагностическое тестирование в нормальном состоянии и в состоянии алкогольного опьянения.

Было показано, что острое введение указанной дозы алкоголя: 1) приводит к выраженному нарушению способности ориентироваться в пространстве лабиринта Морриса, но 2) не вызывает нарушений в нахождении подкрепления в 4 рукавах 8-рукавного лабиринта; 3) хотя и влияет на эмоциональность, но не изменяет общий паттерн связей компонентов в однофакторной ретестовой модели характеристик индивидуальности. На основании данных, полученных за отчетный период и на предыдущих этапах исследования, можно предполагать, что алкоголь в данной дозе оказывает выраженное влияние именно на пространственную память. По этому критерию, как нам представляется, предложенная экспериментальная модель воспроизводит симптомы расстройств памяти при повреждениях гиппокампа.


РАННЯЯ симптомная стадия МФТП модели болезни Паркинсона у мышей линии C57BL/6


А.С. Базян, Е.А. Федосова, Ш.С. Узаков, В.А. Коршунов


ФГБУН Институт высшей нервной деятельности

и нейрофизиологии РАН, Москва


Нигростриатная дофаминергическая система выполняет специфическую функцию, она контролирует активность ГАМК и глутаматергической передачи дорзального стриатума. ГАМК и глутаматергическая системы дорзального стриатума участвуют в реализации поведения, осуществляя моторный контроль. Показано что при болезни Паркинсона (БП) под влиянием деградации нигростриарной дофаминергической системы активность ГАМК и глутаматергической передачи меняется. На ранних стадиях паркинсонизма активность ГАМК и глутатаматергических систем увеличивается, при более поздних стадиях, наоборот, активность этих систем уменьшается. Предполагается, что именно уменьшение эффективности ГАМК и глутаматергической системы дорзального стриатума является причиной брадикинезии. Эта точка зрения обосновывается тем, что высокочастотная стимуляция коры, увеличивающая эффективность глутаматергической передачи в стриатуме, снимает брадикинезию. В то же время высокочастотная стимуляция globus pallidus, усиливающий ГАМКергический выход из стриатума, также снимает брадикинезию. L-DOPA, который широко используется при лечении паркинсонизма, препятствует усилению ГАМК и глутаматергической передачи на ранних стадиях и уменьшению ГАМК и глутаматергической передачи на поздних стадиях БП. Такая пластичная реакция ГАМК и глутаматергической систем дорзального стриатума позволяет предположить, что компенсаторные механизмы досимптомной фазы могут быть связаны с этими системами. В связи с этим целью работы 2011 года было исследование межклеточной концентрации МА и их метаболитов, и аминокислот методом микродиализа в модели досимптомной стадии БП. Было показано, что межклеточная концентрация ДА в стриатуме уменьшается до 39 %.

Целью работы 2012 года было исследование межклеточной концентрации ДА и его метаболитов ДОФУК и ГВК, серотонина (СТ) и его метаболита 5-ОИУК, и межклеточной концентрации аминокислот методом микродиализа в модели ранней симптомной стадии БП. Было показано, что четырехкратная инъекция МФТП в дозе 12 мг/кг с интервалом 2 часа вызывает нарушения поведения у мышей через 14 суток, укорачивая длину шага мышей. При этом межклеточная концентрация ДА уменьшается до 25 %. Межклеточная концентрация метаболитов ДА – ДОФУК и ГВК не меняется. Не меняется межклеточная концентрация СТ и его метаболита 5-ОИУК. Межклеточная концентрация аспартата, глутамата, глицина и таурина в дорзальном стриатуме мышей линии C57BL/6 остается без изменений через 14 суток после четырехкратной инъекция МФТП в дозе 12 мг/кг с интервалом 2 часа. Нам удалось подтвердить классическое представление о развитии БП в зависимости от уменьшения концентрации ДА. В двух досимптомных стадиях МФТП модели БП у мышей, при однократной и двукратной инъекции токсина, когда концентрация ДА уменьшается на 50 и 60 % соответственно, симптомы БП не проявляются. Но когда концентрация ДА уменьшается до 75 % при четырехкратной инъекции МФТП в дозе 12 мг/кг с интервалом 2 часа, начинают проявляться симптомы БП. Такие выраженные изменения удалось выявить, вероятно, потому, что ДА система является ведущей в развитие БП. Все остальные системы контролируются ДА системой и на ранней симптомной стадии их изменения не столь выражены, вследствие чего нам и не удалось выявить достоверной разницы.


Сравнительный анализ нейропротекторной активности трофических факторов при моделировании патологий мозга с применением лентивирусной технологии направленных изменений экспрессии генов в локальных областях мозга


П.М.Балабан, Г.Р.Тухбатова, С.В.Саложин, Т.Куницина, К.В.Анохин


ФГБУН Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН


Трофические факторы имеют ярко выраженную нейропротекторную функцию, проявляющуюся в большом количестве патологических состояний. В случае ишемического инсульта наблюдается повышение синтеза ряда нейротрофических факторов в поврежденной области мозга. Используя технологию лентивирусной трансдукции in vivo, мы тестировали эффективность увеличения экспрессии ряда трофических факторов в областях коры головного мозга лабораторных животных с искусственно созданными патологиями.

Проведено исследование динамики развития очага поражения после фотохимического тромбирования. Выполнено гистологичес-кое исследование срезов мозга после тромбирования, проведена оценка глубины поражения и количества гибнущих нервных клеток в зоне полутени в зависимости от временного интервала после воздействия.

С применением созданных нами лентивирусных конструкций для экспрессии фактора роста нервов (NGF), глиального трофического фактора (GDNF) и трофического фактора мозга (BDNF) получены суспензии лентивирусных частиц с высоким титром. Проведены исследования эффективности трансдукции in vivo полученными суспензиями вирусов методами иммуногистохимии с помощью антител к зеленому флюоресцентному белку, трофическим факторам и их рецепторам. Экспериментально показана возможность локального увеличения экспрессии этих ростовых факторов в коре мозга. Проведена первая серия экспериментов по нейропротекторному влиянию трофического фактора роста нервов (NGF) в локальных областях коры головного мозга лабораторных животных, перенесших фотохимическое тромбирование. Полученные предварительные данные указывают на наличие положительного эффекта локальной экспрессии фактора роста нервов (NGF) на нейроны в зоне полутени. Проведена трехмерная визуализация и объемный анализ зон трансдукции в нервной системе, позволившие определить абсолютное число и процент трансдуцированных нервных клеток.

Проведено исследование исчезновения холинергических нейронов при моделировании болезни Альцгеймера. Нарушения в системе нейротрофинов, в частности фактора роста нервов (ФРН), могут быть вызваны бета-амилоидным пептидом (Аб). Было проведено исследование экспрессии генов ChAT, везикулярного транспортера ацетилхолина (VAChT) и высокоаффинного рецептора ФРН (Ntrk1) в медиальной перегородке крыс, получивших инъекцию 15 нмоль Аб (25–35) или эквивалентный объем растворителя (воды) в боковые желудочки головного мозга. Мы не наблюдали никаких изменений в экспрессии ChAT, в то время как экспрессия генов VAChT и Ntrk1 была снижена на 28 и 49 % соответственно. Мы полагаем, что в исследованной модели изменение в ФРН-зависимой внутриклеточной сигнализации может быть основной причиной потери ChAT-позитивных клеток.

Наличие технологии, позволяющей проводить генетические манипуляции на уровне отдельных групп нейронов, позволит избежать побочных эффектов, возникающих при системном или локальном применении фармакологических препаратов, что может стать впоследствии основой для генной терапии нейродегенеративных заболеваний.


иммунологическиЙ и генно-инженерныЙ подходы к защите нейронов от токсического действия бета-амилоида и внутриклеточные механизмы протекторных эффектов


Н.В.Бобкова1), А.В.Камынина2), Н.И.Медвинская1), И.В.Нестерова1), И.Ю.Александрова1), А.Н.Самохин1), М.А.Орлов1), М.М.Панченко1), М.Б.Евгеньев1), С.В.Гурьянов3), Л.П.Овчинников3), О.М.Вольпина2)


1) ФГБУ 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


Наши исследования были посвящены разработке новых подходов к профилактике и лечению болезни Альцгеймера (БА) на основе изучения молекулярно-клеточных механизмов ее развития. Известно, что олигомерная форма бета-амилоида (βА) играет ключевую роль в развитии нейродегенеративного процесса альцгеймеровского типа (НАТ), поэтому основное внимание было уделено разработке методов защиты нейронов мозга от токсического действия βА и изучению внутриклеточных механизмов протекторных эффектов. Иммунологические методы использовали для получения аффинноочищенных антител к фрагментам α7-ацетилхолинового рецептора (α7AChR) и прионному белку (PrP), с которыми взаимодействует βА, и генноинженерные подходы – для синтеза рекомбинантных белков с шаперонной активностью БТШ70 и YB-1. Работа выполнена на разработанной нами модели спорадической формы БА, где НАТ вызывается специфической травмой мозга, связанной с удалением обонятельных луковиц. У бульбэктомированных (БЭ) животных развиваются все основные признаки НАТ, включая потерю памяти, увеличение уровня мозгового βА и гибель нейронов в специфических структурах мозга, ответственных за память. Субхроническое интраназальное введение БТШ70 и YB-1 препятствовало ухудшению пространственной памяти, тестируемой в водном лабиринте Морриса, и росту уровня βА, определяемого методом ELISA, у БЭ мышей. Одним из возможных механизмов протекторного действия БТШ70 на нейроны в условиях НАТ является его защитный эффект на состояние синапсов. Установлено, что БТШ70 препятствовал снижению иммуно-реактивности к синаптофизину, основному белку синаптических везикул, в коре и гиппокампе БЭ мышей. Защитный эффект аффинноочищенных антител к α7AChR и PrP исследовали на первичной смешанной культуре нейронов и астроцитов коры мозга крысят. Преинкубация культуры с антителами приводила к двукратному увеличению выживаемости клеток на фоне действия токсического фрагмента βА 25-35. Протекторный эффект антител к α7AChR и PrP на клетки, обработанные βА, был реализован путем снижения скорости образования активных форм кислорода в астроцитах. Аналогичное действие оказывали агонист и антагонист α7AChR, что является косвенным доказательством взаимодействия аффинноочищенных антител к α7AChR именно с этим типом рецепторов. Другим внутриклеточным механизмом, приводящим клетку к гибели под влиянием βА, является достаточно быстрая активация каспазы 3. Преинкубация культуры клеток с антителами к α7AChR и PrP в 8 и 10 раз соответственно замедляла скорость активации каспазы 3 в нейронах и астроцитах. Однако эти антитела не блокировали возрастание уровня цитозольного Ca2+ в астроцитах, вызванное βА. Агонист и антагонист α7AChR (ацетилхолин и бунгаротоксин) также не влияли на эффект βА на уровень цитозольного Ca2+ в астроцитах. По-видимому, наблюдаемый протекторный эффект антител является Ca2+ независимым. Полученные результаты не только расширяют представления о внутриклеточных механизмах защиты нервных клеток, но и открывают новые перспективы в создании оригинальных патогенетически обоснованных подходов к профилактике и лечению БА. Считаем целесообразным продолжение исследований в данном направлении.


Экспериментально-теоретическое изучение механизма неправильного сворачивания белков

и связь этого процесса с болезнями, связанными

с амилоидообразованием


О.В. Галзитская, Н.В.Довидченко, А.В.Финкельштейн, М.Ю.Суворина, А.К.Сурин, О.М.Селиванова


ФГБУН Институт белка РАН, Пущино


Человечество находится в постоянном поиске чудес, лекарств и биологически активных препаратов, медицинских технологий и рецептов образа жизни, которые бы позволили людям жить дольше. И в конце прошлого столетия были получены бесспорные успехи – средняя продолжительность жизни в экономически развитых странах возрастала каждые пять лет на один год. В этих странах люди, живущие 80-90 лет, не редкость. Однако при этом, чем дольше живут люди, тем отчетливей проявляются очередные серьезные препятствия на пути человечества к дальнейшему увеличению продолжительности жизни. Из них наиболее реальны-ми являются конформационные нейродегенеративные заболевания (НДЗ). Их более 20 разновидностей, из которых наиболее распро-страненной является болезнь Альцгеймера (БА). В возрастной группе 55–75 лет число случаев НДЗ удваивается каждые 5 лет. Посмертная диагностика всех НДЗ выявляет в различных отделах мозга специфические белковые отложения в форме волокон, фибрилл и бляшек, состоящих из -амилоидов (А) и других белков, которые являются маркерами того или иного НДЗ. Главная цель данного исследования – достигнуть более глубокого понима-ния молекулярных механизмов возникновения амилоидных болезней. Сочетание теоретических предсказаний с эксперимен-тальными исследованиями является преимуществом данного проекта, что позволяет выявить факторы, которые влияют на неправильное сворачивание белковых структур. Существует много работ, посвященных изучению образования амилоидов разными белками в отличных друг от друга условиях. Однако до сих пор не удается построить подробную поэтапную картину перестроек, происходящих с белками во время образования амилоидных структур. Несмотря на интенсивные исследования фибриллогенеза инсулина, нет общепринятой схемы процесса формирования зрелых фибрилл. Основные сложности возникают при интерпретации дан-ных о начале процесса фибрилляции. Разная морфология фибрилл может являться следствием сходных, но не идентичных путей формирования зрелых протофибрилл. Отличия могут закладываться в начале пути формирования фибрилл, в том числе и на стадии нуклеации. Вопрос о размере зародышей протофибрилл, образован-ных разными белками и пептидами, до настоящего времени остается открытым. При нуклеационном механизме образование протофибриллы начинается с термодинамически невыгодных шагов, в результате которых образуется «критический зародыш» из n мономеров. В нашей работе предложена кинетическая модель процесса амилоидообразования, позволяющая рассчитывать размер зародыша по определенным кинетическим данным. Данная модель включает в себя, помимо нуклеации, как линейный рост протофиб-риллы (происходящий только за счет присоединения мономеров к ее концам), так и экспоненциальный рост протофибриллы за счет ее ветвления и дробления. Полученное аналитическое решение и компьютерное моделирование позволяют определить размер зародыша из экспериментально полученных концентрационных зависимостей отношения длительности лаг-периода к времени роста амилоидных фибрилл. В случае инсулина это отношение не зависит от концентрации белка, что, согласно разработанной теории, соответствует размеру зародыша в один мономер.


МОЛЕКУЛЯРНЫЕ МЕХАНИЗМЫ КОМПЕНСАТОРНЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИ НЕЙРОДЕГЕНЕРАТИВНОМ

ЗАБОЛЕВАНИИ – БОЛЕЗНИ ПАРКИНСОНА


С.Г.Георгиева1, 2), Д.Я.Гурский1)А.Н. Краснов1), Е.Н.Набирочкина1), Ю.В.Шидловский1), Н.Е.Воробьева1), Д.В.Копытова1), Н.В.Сошникова1)


1) ФГБУН Институт биологии гена РАН, Москва

2) ФГБУН Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта РАН, Москва


Дофамин (ДА) является широко распространенным в мозге и функционально значимым нейротрансмиттером. Так, ДА, синтезирующийся в нейронах нигростриатной системы мозга, играет ключевую роль в регуляции двигательной активности (Albin et al., 1989), а его дефицит, возникающий в результате прогрессирующей гибели дофаминергических (ДА-ергических) нейронов у человека, приводит к развитию одного из тяжелейших социально значимых нейродегенеративных заболеваний – болезни Паркинсона (Agid, 1991; Угрюмов, 2010). Отсутствие клинических симптомов в первые десятилетия развития заболевания объясняется включением механизмов пластичности мозга, обеспечивающих компенсацию функциональной недостаточности дегенерирующих ДА-ергических нейронов. Отсюда вытекает необходимость углубленного изучения клеточно-молекулярных механизмов компенсаторных процессов и разработки на основе этих знаний новых технологий ранней (доклинической) диагностики и профилактического лечения больных. В работе осуществляли поиск периферических маркеров, отражающих процессы, происходящие на ранних стадиях развития заболевания. Сравнение новой выборки больных болезнью Паркинсона и контрольной группы подтвердило предыдущие полученные нами предварительные данные о снижении уровня экспрессии Д3 рецепторов к ДА в лимфоцитах у пациентов в ранней клинической стадии болезни. Продолжен набор материала и определение содержания Д3 и метаболитов ДА в крови у пациентов в ранней клинической стадии болезни.


ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМОВ НЕЙРОПРОТЕКТИРУЮЩЕГО ДЕЙСТВИЯ АНТИ-ВОСПАЛИТЕЛЬНОГО ЦИТОКИНА ИНТЕРЛЕЙКИНА-10

НА ПОВРЕЖДЕНИЯ НЕЙРОНОВ МОЗГА, ИНДУЦИРУЕМЫХ ГИПОКСИЕЙ ИЛИ ИШЕМИЕЙ


О.В. Годухин1), С.Г. Левин1), Т.А. Савина1), Т.Г. Щипакина1), М.В.Туровская2), Е.А. Туровский2), В.П. Зинченко2)


1) ФГБУН Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН, Пущино

2) ФГБУН науки Институт биофизики клетки РАН, Пущино


При повреждениях мозга, связанных с нейродегенеративными заболеваниями, механической травмой, гипоксией или ишемией, экспрессия про-воспалительных цитокинов в мозге резко возрастает что, приводит к запуску нейродегенеративных процессов. Блокада же специфических антивоспалительных сигнальных каскадов в клетках мозга оказывает нейропротектирующее действие. Одним из перспективных подходов для разработки нового класса нейропротекторов может быть использование эндогенных анти-воспалительных цитокинов, в частности интерлейкина-10 (ИЛ-10), обладающего одновременно иммуномодулирующим, анти-воспалительным и трофическим свойствами. Полученные к настоящему времени данные показывают, что цитокины, наряду с задержанными эффектами, способны оказывать быстрое влияние на активность нейронов. Целью данного проекта было исследование механизмов быстрого нейропротекирующего действия ИЛ-10 на нарушения активности нейронов гиппокампа мозга крысы, индуцируемых гипоксией или ишемией. Задачами проекта на 2012 год являлись: 1. сравнительный анализ роли фоновых 2Р калиевых каналов и кальций-зависимых калиевых каналов в механизмах модулирующего действия ИЛ-10 на индуцируемые гипоксией изменения в активности нейронов гиппокампа, 2. исследование роли внутриклеточных депо кальция в механизмах нейропротектирующего действия ИЛ-10 и 3. анализ роли экспрессии АМРА рецепторов глутамата в механизмах нейропротектирующего действия ИЛ-10. В работе были использованы: метод переживающих срезов мозга, метод регистрации полевых потенциалов, in vitro модели гипоксии и ишемии на срезах мозга, метод культивирования нейронов гиппокампа, спектрофлуорометрический метод определения внутриклеточных ионов кальция, а также методы электрофоретического разделения белков и иммуноблотинга. Результаты проведенных исследований показали следующее. 1. Нейропротектирующий эффект ИЛ-10 на способность кратковре-менных эпизодов гипоксии подавлять активность нейронов гиппо-кама зависит от функциональной активности кальций-зависимых калиевых каналов большой проводимости и фоновых 2Р калиевых каналов. 2. ИЛ-10 способен также устранять высвобождение ионов кальция из эндоплазматического ретикулума после гипоксии, предохраняя тем самым клетки от потенциально-нейротоксического избыточного повышения уровня внутриклеточного Са2+. 3. Помимо этого, ИЛ-10 восстанавливает индуцируемое гипоксией угнетение экспрессии GluА1 субъединицы АМРА рецепторов глутумата и альфа-субъединицы Са2+/кальмодулин-зависимой протеинкиназы, что свидетельствует о гомеостатической нейропротектирующей функции этого антивоспалительного цитокина. Результаты исследований по проекту позволили получить принципиально новые представления о роли различных мембранных калиевых каналов, внутриклеточных сигнальных каскадов и ионотропных рецепторов глутамата в механизмах нейропротектирующего действия антивоспалительных цитокинов на повреждения нейронов мозга, индуцируемых гипоксией.


КОГНИТИВНЫЕ НАРУШЕНИЯ, ВЫЗВАННЫЕ СУДОРОЖНОЙ АКТИВНОСТЬЮ: КЛЕТОЧНО-МОЛЕКУЛЯРНЫЕ МЕХАНИЗМЫ


Н.В. Гуляева1), В.А. Аниол1), А.Ю.Иванова-Дятлова1), А.Б.Гехт2-4)


1) ФГБУН Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН

2) Кафедра неврологии и нейрохирургии лечебного факультета Российского национального исследовательского медицинского университета им. Н.И.Пирогова Минздравсоцразвития РФ

3) Специализированная клиническая (психоневрологическая) больница № 8 им. З.П. Соловьёва – «Клиника неврозов» Департамента здравоохранения г. Москвы

4)Городская клиническая больница № 12 Департамента здравоохранения г. Москвы


Триада нейродегенерация–нейровоспаление–нарушения нейроге-неза лежит в основе клеточно-молекулярных механизмов развития многих социально значимых церебральных патологий. Наши исследования последних лет были посвящены изучению соотношения этих процессов при моделировании различных заболеваний мозга.

От 5 до 10 % населения страдают эпилепсией или хотя бы раз в жизни пережили судорожный приступ. Недавно было показано, что даже единичные приступы генерализованных судорог могут ухудшать когнитивные способности людей (Gascoigne et al., 2012). В связи со сложностью исследований такого рода на людях необходимо изучение этой проблемы на моделях с использованием лабораторных животных. Глубокое исследование механизмов, связанных с судорожной активностью когнитивных дисфункций, наряду с фундаментальным, имеет важное клиническое значение, поскольку они потенциально обратимы и требуют соответствующего лечения. Тем не менее до настоящего времени эффективное лечение когнитивных и поведенческих нарушений при эпилепсии отсутствует, в частности, из-за отсутствия понимания молекулярно-клеточных механизмов их патогенеза.

Нами было впервые показано, что однократный эпизод генерализованной клонико-тонической судорожной активности в результате внутрибрюшинной инъекции пентилентетразола (70 мг/кг) у крыс вызывает медленно развивающиеся и длительные когнитивные нарушения. Была прослежена динамика изменения процессов обучения и памяти в течение 100 дней после введения конвульсанта. Показано, что нарушения обучения в тестах на кратковременную память (распознавание объекта, социальное узнавание) постепенно развивались в течение нескольких месяцев, в то время как долговременная память в восьмирукавном лабиринте не была нарушена. Динамика развития когнитивного дефицита позволила предположить, что в его основе могут лежать нарушения нейрогенеза. Действительно, результатом введения конвульсанта было острое увеличение интенсивности пролиферации клеток в зубчатой фасции. Тем не менее число выживших нейронов через 100 дней после судорожного эпизода не отличалось от контрольного, т.е. «избыточные» нейроны в течение этого периода были элиминированы. Несмотря на отсутствие количественных изменений нейрогенеза, имеются веские основания предполагать, что новые нейроны, образовавшиеся в условиях эпилептического статуса, обладают пониженной возбудимостью за счет сниженного высвобождения глутамата из пресинапсов на фоне повышенной активности ГАМКергической системы (Wood et al., 2011). Снижение возбуждающего синаптического входа в нейронах зубчатой фасции может быть молекулярной основой наблюдаемого у этих животных когнитивного дефицита. Одним из механизмов изменения электрофизиологических свойств вновь образованных нейронов, встроившихся в нейронные сети гиппокампа, может быть развитие вызванного судорожной активностью нейровоспаления. Проверке этой рабочей гипотезы будут посвящены наши дальнейшие исследования.


ИЗУЧЕНИЕ МЕХАНИЗМОВ РЕГУЛЯЦИИ АМИЛОИД-ДЕГРАДИРУЮЩЕГО ФЕРМЕНТА НЕПРИЛИЗИНА

И ПЛАСТИЧНОСТИ НЕЙРОННОЙ СЕТИ МОЗГА ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ КОГНИТИВНЫХ НАРУШЕНИЙ С ЦЕЛЬЮ ПОИСКА ПУТЕЙ ПРОФИЛАКТИКИ БОЛЕЗНИ АЛЬЦГЕЙМЕРА

  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   16

Добавить документ в свой блог или на сайт
Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:

Похожие:

Программа фундаментальных исследований Президиума ран фундаментальные науки медицине тезисы докладов конференции и семинары, проведенные в рамках научных подпрограмм в 2012 году iconОб утверждении перечня приоритетных направлений фундаментальных и прикладных научных исследований Республики Беларусь на 2011–2015 годы

Программа фундаментальных исследований Президиума ран фундаментальные науки медицине тезисы докладов конференции и семинары, проведенные в рамках научных подпрограмм в 2012 году iconПрограмма конференции: 21. 05. 2012 00-17. 00 Регистрация участников

Программа фундаментальных исследований Президиума ран фундаментальные науки медицине тезисы докладов конференции и семинары, проведенные в рамках научных подпрограмм в 2012 году iconПрограмма и пригласительный билет международной научной конференции профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов спбгавм санкт-Петербург

Программа фундаментальных исследований Президиума ран фундаментальные науки медицине тезисы докладов конференции и семинары, проведенные в рамках научных подпрограмм в 2012 году iconОпубликовано в Сборнике аннотированных докладов III всероссийской научно-практической конференции «Инфекционные аспекты соматической патологии у детей», Москв

Программа фундаментальных исследований Президиума ран фундаментальные науки медицине тезисы докладов конференции и семинары, проведенные в рамках научных подпрограмм в 2012 году iconИтоги науных научной деятельности сотрудников академии за 2011 год. Вуза за 2010 год и план научных исследований на 2012 год

Программа фундаментальных исследований Президиума ран фундаментальные науки медицине тезисы докладов конференции и семинары, проведенные в рамках научных подпрограмм в 2012 году iconТемы докладов и сообщений Время докладов

Программа фундаментальных исследований Президиума ран фундаментальные науки медицине тезисы докладов конференции и семинары, проведенные в рамках научных подпрограмм в 2012 году icon1 страница Новой школе — новый учитель! В пятницу в кдц «Арктика» состоялось пленарное заседание и торжественное открытие VI зональной педагогической конференции в Таймырском Долгано-Ненецком муниципальном районе
Несмотря на то, что весь учительский свет Таймыра начал свою работу в рамках Педагогической конференции еще в минувший четверг, торжественная...

Программа фундаментальных исследований Президиума ран фундаментальные науки медицине тезисы докладов конференции и семинары, проведенные в рамках научных подпрограмм в 2012 году iconОтчет о проведенных в 2011 году исследованиях фгбу «Сахалинская мвл» в рамках эпизоотологического мониторинга

Программа фундаментальных исследований Президиума ран фундаментальные науки медицине тезисы докладов конференции и семинары, проведенные в рамках научных подпрограмм в 2012 году iconДоктор философских наук, профессор, заместитель председателя рнкб б. Г. Юдин Доклад подготовлен при финансовой поддержке Фонда фундаментальных исследований Р

Программа фундаментальных исследований Президиума ран фундаментальные науки медицине тезисы докладов конференции и семинары, проведенные в рамках научных подпрограмм в 2012 году iconМетодическое пособие для научных референтов и редакторов мп винити ран 64-2008

Поместите кнопку у себя на сайте:
Образование


База данных защищена авторским правом ©cow-leech 2000-2013
обратиться к администрации | правообладателям | пользователям
COW-LEECH.RU