Основные результаты научных исследований по комплексным проблемам медицины Российской Федерации за 2010 г (стр. 8 )

Инкубация нейронов с гомоцистеиновой кислотой (ГЦК) приводила к увеличению экспрессии мРНК SOD2 и к понижению экспрессии Bcl-2, в то время как инкубация нейронов с карнозином (1 мM) не вызывала изменений в экспрессии мРНК SOD2 и Bcl-2, но снижала экспрессию NF-κB. Эти данные указывают на то, что ГЦК может влиять на экспрессию антиоксидантных ферментов и некоторых транскрипционных факторов, изменение активности которых может приводить к запуску апоптоза (ГОУ ВПО РУДН Минобрнауки России).

У больных раком молочной железы обнаружено повышение HER2/neu в сыворотке крови при наличии раковых эмболов в периферических сосудах опухоли. После удаления РМЖ HER2/neu в сыворотке большинства больных с HER2/neu(+) опухолями снизился. Показатель HER2/neu в сыворотке крови в значительной степени отражает HER2/neu статус первичной опухоли (ГОУ ВПО РУДН Минобрнауки России).

Продемонстрирована возможность встройки коротких аминокислотных последовательностей внутрь щелочной фосфатазы без потери активности фермента, показано влияние инсерции крупных гидрофобных остатков (Ile, Leu, Phe, Trp) на активность вновь полученного фермента (НИИ молекулярной биологии и биофизики СО РАМН).

Разработаны методы быстрого сравнительного количественного протеомного скрининга на основе использования подхода точной массовой метки и времени хроматографического удержания пептидов и формирование контроля для валидации биомаркеров заболеваний человека на основе исследования протеомов мочи здоровых людей в контролируемых условиях (ИБХФ РАН, ГНЦ РФ – ИМБП РАН).

Проведен анализ данных о вариабельности протеома плазмы крови здоровых доноров при поиске белков – кандидатов в маркеры социально-значимых заболеваний. В ходе выполнения проекта была сформирована база данных по вариабельности протеома плазмы крови здоровых людей (НИИ питания РАМН, НИИ биомедицинской химии им. РАМН, ГНЦ РФ – ИМБП РАН).

Разработана веб-ориентированная экспертная система, предназначенная для распознавания и идентификации взаимосвязанных белков протеомов на основе автоматической обработки больших массивов текстовых документов, содержащих информацию о результатах биомедицинских исследований (Свидетельство о регистрации № , ноябрь 2010). Результаты могут быть использованы при создании новых лекарственных препаратов (ИЦиГ СО РАН).

С использованием методов биоинформатики были идентифицированы наиболее перспективные мишени для терапии злокачественных новообразований и их потенциальные лиганды. 11 веществ были протестированы на различных клеточных линиях в Karolinska Institute (Швеция), 2 из них проявили избирательную активность в отношении рака молочной железы и меланомы (НИИ биомедицинской химии им. РАМН).

Разработаны устойчивые количественные модели взаимосвязей «структура-токсичность» для прогнозирования острой токсичности для крыс при различных путях введения химических соединений (НИИ биомедицинской химии им. РАМН).

С помощью компьютерной системы PASS INet выполнен прогноз профилей биологической активности для 76008 молекул, представленных специалистами из 50 российских научно-исследовательских институтов и университетов (НИИ биомедицинской химии им. РАМН).

Определены тетра - и нона - пептидные участки в составе аминокислотной последовательности металл - связывающего домена бета - амилоида болезни Альцгеймера, которые играют критическую роль при взаимодействии бета - амилоида с ионами цинка и при цинк - зависимой олигомеризации бета - амилоида. Установлено синергетическое влияние ионов цинка и изомеризации аспарата 7 в олигомеризации бета - амилоида болезни Альгцеймера (НИИ биомедицинской химии им. РАМН).

В рамках междисциплинарного, экспериментального и теоретического, подхода проведен анализ пространственной структуры и внутримолекулярной динамики ряда периферических (кардиотоксины из яда змей) и интегральных (белки из семейства GPCR, рецепторная тирозинкиназа EphA2) мембранных белков и их олигомерных комплексов. Предложены модели функционирования указанных мембранных систем на молекулярном уровне (ИБХ РАН).

Разработана версия программы молекулярной динамики BISONpH с различными способами учета ионизационно - конформационного равновесия при заданном рН (ИХБФМ СО РАН).

По проблемам общей патологии и патофизиологии

Обоснована гипотеза о существовании в хроматине геномной ДНК нового информационного уровня, носителем которого являются т. н. «липидный код» ДНК и липиды хроматина, прочно связанные с ДНК. Сформулированы положения о ключевой роли липидома в регуляции экспрессии генов, а также в стабилизации геномной ДНК (НИИ общей патологии и патофизиологии РАМН *, Стамбульский университет).

Впервые показано, что регуляторные эффекты сурфактантного белка D (SP-D) зависят от фенотипа макрофагов, что свидетельствует о важной роли SP-D в сопряженной и согласованной регуляции секреторной активности и клеточного стресс - ответа в макрофагах (НИИ общей патологии и патофизиологии РАМН).

Исследования взаимодействия наночастиц металлов (серебро, золото, медь) с линиями трансформированных клеток человека и первичных культур in vitro, а также экспериментов in vivo, дали возможность сформировать теоретические и практические основы нанопатологии. Выработаны системы мер, способных снизить негативные последствия наноматериалов. Разработаны первые методические подходы для формирования системы лечебно-профилактических мер при патологических состояниях, вызванных действием наночастиц (НИИ общей патологии и патофизиологии РАМН).

Установлено, что стабилин-1 взаимодействует с новым стабилин - связывающим синаптотагмином SI-Syt. Биохимический анализ нанокомплексов, формирующихся при участии SI-Syt, выявил, что SI-Syt является новым регуляторным компонентом в первичных макрофагах человека и его роль во внутриклеточном транспорте наночастиц. Доказано, что SI-Syt дифференциально активируется под воздействием про - и антивоспалительных цитокинов (НИИ общей патологии и патофизиологии РАМН, Медицинский факультет Мангейм Университета Гейдельберга, Германия).

Выявлена высокая эффективность использования фосфатидилхолиновых наносом для коррекции фосфолипидного состава синаптических мембран продолговатого мозга и лобного отдела головного мозга при геморрагическом шоке у крыс. Модифицированные наносомы не усиливают распад сфингомиелина и оказывают нормализирующее действие на функцию нейронов (НИИ общей патологии и патофизиологии РАМН)

Доказана ключевая роль пуринэргической сигнальной системы и натрий - калий - хлор котранспорта в регуляции миогенного тонуса сосудов – основной системы защиты органов мишеней от долгосрочного повышения системного артериального давления (НИИ общей патологии и патофизиологии РАМН, Исследовательский Центр Университета г. Монреаль, Канада).

При исследовании генетической предрасположенности к атеросклерозу использован метод прямой количественной оценки мутантного аллеля митохондриального генома в лейкоцитах крови человека. Идентифицированы мутации митохондриального генома, ассоциированные с атеросклерозом в бассейне сонных артерий и с клиническими проявлениями атеросклероза. Получены данные, свидетельствующие о том, что инфламинат препятствует развитию атеросклероза в сонных артериях. Разработан метод определения риска развития сердечно - сосудистых заболеваний (ССЗ) и их осложнений на основе анализа генетических и фенотипических маркеров с помощью проведения статистической оценки распределения изучаемых биомаркеров у здоровых и пациентов с ССЗ (НИИ общей патологии и патофизиологии РАМН).

Установлена ассоциация полиморфизма A80807Т гена транскрипционного фактора Sp4 с патологической извитостью внутренних сонных артерий, что прямо указывает на его участии в наследовании этой патологии (НИИ терапии СО РАМН).

При изучении молекулярно - клеточных и системных механизмов взаимодействия нервной, иммунной и эндокринной систем в норме и при патологии разработана новая технология диагностики перинатальных поражений нервной системы у детей первых лет жизни, позволяющая выявить деструктивный процесс в ЦНС, индуцированный перинатальными поражением нервной системы, на ранних доклинических стадиях (НИИ общей патологии и патофизиологии РАМН, НЦ психического здоровья РАМН, ГКБ№29 им. ДЗМ).

Разработана новая технология применения сверхмалых антител к эндогенным регуляторам (белку S-100, опиоидам) при лечении алкогольной и опийной зависимости на этапах постабстинентного состояния, позволяющая эффективно купировать поведенческие и нейровегетативные расстройства (НИИ психического здоровья ТНЦ СО РАМН).

Обнаружено поэтапное усиление фагоцитарной депрессии крови в динамике развития хронического болевого синдрома с последовательной сменой 3-х типов фагоцитарной реакции: "стабилизированной" - ранний период; "редуктивной" - при переходе процесса в хроническую фазу и "экстенсивной" - в отдаленном периоде хронизации боли. В цитокиновом спектре крови установлено нарастание про - и противовоспалительных цитокинов (ГОУ ВПО Ростовский ГМУ Минздравсоцразвития России).

Установлено, что адаптация крыс (линии Август) к гипоксии сопровождается замедлением развития невропатического болевого синдрома (НБС) и уменьшением его выраженности. Это сочетается со снижением болевой чувствительности, увеличением уровня NO по сравнению с контролем; уровень свободно-радикального окисления липидов не отличается от контроля. Предполагается, что замедление развития НБС после предварительной адаптации обусловлено повышением уровня стресс вызванной при НБС аналгезии и возможной активацией структур антиноцицептивной системы мозга (НИИ общей патологии и патофизиологии РАМН).

При изучении механизмов экстремальных и терминальных состояний установлено положительное влияние иммуномодуляторов на постреанимационное функциональное и структурное восстановление мозга крыс после клинической смерти. Иммуномодуляторы панавир и деринат минимизируют повреждения нейронов и ускоряют неврологическое восстановление у реанимированных крыс (НИИ общей реаниматологии им. РАМН).

В экспериментах на крысах, перенесших тяжелую сочетанную черепно-мозговую травму, установлено, что высокий тип иммунного ответа организма характеризуется менее значительным повреждением нейронов и синапсов. Использование даларгина в течение 5 суток после травмы сопровождалось более полным восстановлением иммунореактивности организма. Одновременно наблюдалось более быстрое и полное восстановление структурно-функционального состояния высших отделов регуляции системы иммунитета и ориентировочно-исследовательской деятельности экспериментальных животных (ГОУ ВПО Омская ГМА Минздравсоцразвития России).

Доказано, что М3-холинорецепторы не участвуют в патогенезе постгеморрагических нарушений сердечно - сосудистой системы, селективное выключение М1-холино-реактивных структур понижает устойчивость сердечно - сосудистой системы крыс к острой кровопотере. В то же время блокада М4 подтипа мускариновых рецепторов улучшает течение постгеморрагического периода как у животных с высокой, так и с низкой резистентностью к острой кровопотере. Эти данные подтверждают функциональную гетерогенность различных подтипов мускариновых холинорецепторов при развитии шоковой постгеморрагической гипотензии у крыс (НИИ общей патологии и патофизиологии РАМН).

Показано, что адаптация к периодической гипобарической гипоксии способствует нормализации показателей холестерина у больных инфарктом миокарда. Доказано, что адаптация к гипоксии в большей степени, чем физические тренировки, снижает процессы перекисного окисления липидов и химической модификации белковых компонентов в липопротеинах крови у указанных больных. Предложены практические рекомендации применения адаптации к периодической барокамерной гипоксии для реабилитации пациентов с инфарктом миокарда на амбулаторно-поликлиническом этапе, а также у больных с инфарктом миокарда в стадии рубцевания (ГОУ ВПО Оренбургская ГМА Минздравсоцразвития России).

Установлена активация синтеза защитных внутриклеточных стресс-белков HSP70 альвеолярными макрофагами провоспалительного (М1) и антивоспалительного (М2) фенотипов при воспалении легких. Индукция HSP70 составляет ключевой компонент стресс - ответа, который защищает макрофаги от некроза и апоптоза, индуцируемых воспалительными медиаторами и, таким образом, способствует иммунологической активности макрофагов в очаге воспаления (НИИ общей патологии и патофизиологии РАМН, ГОУ ВПО МГМСУ Минздравсоцразвития России).

Определена динамика изменений компонентов внутриклеточного цитоскелета (десмина, дистрофина) и экстрацеллюлярного матрикса (изоформ коллагена I и III типа) мышечных волокон камбаловидной мышцы крыс при разных сроках адаптации к гравитационной разгрузке Показана возможность частичного предотвращения выявленных изменений при введении блокатора кальциевых каналов L-типа, нифедипина. Полученные результаты могут использоваться при разработке методов профилактики негативного воздействия невесомости (ГНЦ РФ - Институт медико-биологических проблем РАН, Факультет фундаментальной медицины МГУ им. ).

Использование разноширотного телекоммуникационного мониторинга «Гелиомед» гг. (портал проекта «Гелиомед» http//geliomed.immsp.kiev.ua) позволило собрать единую он-лайн базу данных болееизмерений, отражающих временную и пространственную динамику изменений параметров сердечной деятельности организма человека в различных регионах России и Украины. Результаты исследований позволили отделить влияние локальных погодных условий от общепланетарного воздействия космической погоды (ГОУ ВПО РУДН Минобрнауки России, Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. РАН).

По проблемам фармакологии

Изучены нейропротективные свойства ноопента. Получены результаты, подтверждающие участие глутаматергического звена в механизмах его нейропротективного действия.

Получены новые данные о механизме действия афобазола. Установлено, что афобазол является ингибитором хинонредуктазы 2 (QR2). Ингибирующая концентрация сравнима с таковой мелатонина, являющегося эндогенным ингибитором QR2 и обладающего доказанными нейропротекторными свойствами. Получены результаты, свидетельствующие о способности афобазола корректировать проявления повышенной тревожности у абстинентных к диазепаму крыс и полностью предупреждать развитие синдрома отмены диазепама.

Показано, что антагонист рецепторов нейротензина предотвращает защитное действие дилепта в отношении кетамин - индуцированного срыва предстимульного торможения, что свидетельствует об участии в реализации нормализующего действия дилепта рецепторов нейротензина. Продолжено изучение влияния пептидного нейролептика дилепта на поведенческие проявления синдрома отмены у животных с физической зависимостью от морфина. Установлено, что введение дилепта значимо снижает величину суммарного индекса синдрома отмены (НИИ фармакологии имени РАМН *).

Закончено изучение двух депо - форм анти - ВИЧ препаратов: ламивудина® (3ТС) и ретровира® (азидотимидин). Определены антивирусная активность, токсичность и фармакокинетические параметры. Синтезирован ряд соединений – производных конденсированных 1,2,4-триазоло[5,1-c][1,2,4]триазинов и 1,2,4-триазоло[1,5-a]пиримидинов – структурных аналогов природных азотистых оснований. Выявлены вещества, обладающие противовирусной активностью (Институт молекулярной генетики РАН).

Впервые в мире проведен синтез и биологическое тестирование новых структурных классов лигандов белка тубулина как потенциальных противоопухолевых средств. Выявлена группа пептидов – фрагментов АКТГ(4-10) пролонгированного действия, обладающая нейротропной активностью, сравнимой с действием семакса. Обнаружено конкурентное влияние семакса и других фрагментов АКТГ(4-10) на специфическое связывание дофамина, что объясняет терапевтические эффекты семакса и его аналогов при лечении болезни Паркинсона (Институт молекулярной генетики РАН).

Впервые в мире из яда змей выделен 22-членный линейный пептид, не содержащий дисульфидных связей и блокирующий мышечные никотиновые рецепторы (Институт молекулярной генетики РАН).

Завершается доклиническое изучение оригинального антиаллергического препарата Теоритина. Начато производство оригинального противотуберкулезного препарата Хиксазида и оригинального анксиолитика пептидной природы на основе пептида селанк препарат «Селанк®, капли назальные 0,15% (Институт молекулярной генетики РАН).

Установлено, что ламотриджин и топирамат предупреждают возникновение посттравматических судорог у животных, перенесших травму мозга; ламотриджин, топирамат и габапентин оказывают антиишемическое и антигипоксическое действии; топирамат улучшает процессы памяти, ламотриджин – процессы обучения (ГОУ ВПО Читинская ГМА Минздравсоцразвития России).

Получены новые данные о механизмах развития аддиктивных состояний. При изучении чувствительности к подкрепляющему действию кокаина у мышей, нокаутных по гену КОМТ, показана тенденция к их большей предрасположенности к самовведению кокаина в режимах прогрессивного соотношения при бóльших требованиях к величине оперантного ответа. Показано, что эстрадиол сенсибилизирует систему «награды», что проявляется в усилении эффектов амфетамина на пороги самостимуляции у крыс (НИИ фармакологии им. ГОУ ВПО СПб ГМУ им. акад. Минздравсоцразвития России).

На моделях функциональной и органической патологии головного мозга показана способность мелатонина обеспечивать защиту центральных нейронов при черепно-мозговой травме, острых нарушениях мозгового кровообращения и нейродегенеративных заболеваниях (паркинсонизм, болезнь Альцгеймера) (ГОУ ВПО Ставропольская ГМА Минздравсоцразвития России).

В развитие исследований по хронофармакологии получены новые данные о временной организации Н2-рецепторов в головном мозге у крыс в зависимости от времени суток и сезона. Установлено, что характер действия бетагистина и фамотидина изменяется в зависимости от циркадианной фазы введения. Наиболее чувствительной к бетагистину является двигательная и ориентировочно - исследовательская активность крыс, к фамотидину – двигательная активность и эмоциональная тревожность. При длительном введении бетагистина и фамотидина происходит перестройка биологических ритмов активности и эмоциональной тревожности животных (ГОУ ВПО Башкирский ГМУ Минздравсоцразвития России).

В области онкофармакологии выявлены противоопухолевая и антиметастатическая активности высокомолекулярного фукоидана и альгината натрия; ингибирующее действие иммобилизированной гиалуронидазы в отношении гематогенного метастазирования; противоязвенные свойства биосинола и некрахмального полисахарида пектата кальция. Обнаружены корригирующие эффекты тиофана, эплира и экстракта шлемника байкальского в отношении нарушений системы крови и лимфоидных органов, вызванных введением паклитаксела. Выявлены особенности локального моноаминергического контроля жизнедеятельности кроветворных и стромальных предшественников при цитостатической миелосупрессии (НИИ фармакологии ТНЦ СО РАМН).

По проблемам экспериментальной и прикладной физиологии

Показано, что для консолидации долговременной памяти в однократных аверсивных моделях обучения необходим не только синтез белков, но и синтез ДНК. Обнаружено, что синтез ДНК при обучении может осуществляться в тех же структурах мозга, и даже тех же нейронах, что и de novo синтез белков. В клетках структур головного мозга, участвующих в формировании долговременной памяти, выявлено наличие мРНК и белковых продуктов семейства транспозонов LINE 1.

Получены приоритетные сведения о том, что обучение новому поведенческому навыку и формирование долговременной памяти у половозрелых животных оказывают влияние на пролиферацию и дифференцировку вновь образованных нервных и глиальных клеток, а также апоптотическую гибель новых и старых клеток в различных структурах головного мозга. Показано, что эффекты обучения на процессы неонейрогенеза и нейроапоптоза характеризуются региональной избирательностью, разнонаправленностью и гетерохронностью.

Документировано вовлечение вновь образованных в зрелом мозге клеток в механизмы реконсолидации долговременной памяти, а также в формирование устойчивой амнезии, вызванной нарушениями реконсолидации памяти. Выявлены регуляторные гены процессов нейрогенеза/нейроапоптоза (Achaete-scute homolog 1, caspase 9, N-ethylmaleimide sensitive fusion protein attachment protein alpha-like), имеющие характерный профиль экспрессии в различных структурах мозга взрослых животных.

Обнаружено дифференцированное участие свободных и связанных с белками ангиотензинов в системных механизмах гомеостазиса и адаптационно - компенсаторных процессах. Установлено, что свободный ангиотензин-IV, в отличие от ангиотензина-II, обладает гипотензивным действием у крыс. Ангиотензин-IV в составе белково - пептидного комплекса с бычьим сывороточным альбумином вызывает гипертензивную реакцию.

Показано, что стрессорное воздействие у крыс приводит к повышению аффинности мю- опиоидных рецепторов в среднем мозге и снижает плотность указанных рецепторов в корковых областях головного мозга. Полученные данные свидетельствуют о том, что в условиях эмоционального стресса принцип реципрокного взаимодействия периферического и центрального звеньев эндогенной опиоидной системы нарушается в корковых зонах мозга, но сохраняется в среднем мозге.

Получены новые данные о характере нейроиммунных взаимодействий в головном мозге при эмоциональных стрессорных воздействиях. Установлено, что отрицательная эмоциогенная нагрузка у крыс сопровождается повышением чувствительности нейронов поясной коры к иммуномодулирующим цитокинам интерлейкину-1-бета и интерлейкину-4 на фоне действия одного из медиаторов стрессорного ответа норадреналина.

Разработаны: методы получения из костной ткани и сыворотки крови наночастиц со свойствами соматомединов; биокомпозиционные имплантационные наноматериалы на основе кальцийфосфатных соединений, отличающиеся друг от друга органической составляющей, которая в различных вариациях представляет собой сывороточные полипептиды и/или органический костный матрикс. Минеральная составляющая композиционных наноматериалов представляют собой порошкообразную смесь с включениями наногранул различного диаметра; способ стимуляции регенерации костной ткани, заключающийся во внутритканевом и поверхностном введении нанокомпонентов аутоплазмы больным при удлинении конечности и с тяжелыми скелетными травмами. Исследованы остеоиндуцирующие свойства наноразмерных агрегатов, полученных из фетальной костной ткани, их применение стимулирует процессы биологической минерализации при репаративном остеогенезе.

Выявлена суточная и сезонная периодичность импульсной активности нейронов срезов мозжечка, коррелирующая с двигательной активностью животных. Установлено, что в условиях полной изоляции от интегрирующих влияний других отделов мозга и организма, в целом, нервные клетки млекопитающих продолжают сохранять суточную и сезонную ритмику своей активности (НИИ нормальной физиологии им. РАМН*).

По проблемам морфологии человека

Разработан и патогенетически обоснован эффективный подход к коррекции синдрома нетиреоидных заболеваний щитовидной железы при остром грамотрицательном бактериальном эндотоксикозе, основанный на введении супрафизиологической дозы тиреотропного гормона. Установлено, что тиреотропный гормон оказывает иммуномодулирующее и гепатотропное действие (НИИ морфологии человека РАМН*).

При изучении механизмов гибели кардиомиоцитов при различных заболеваниях сердца обнаружен феномен экструзии ядер за пределы клетки, позволяющий рассматривать его как одну из форм программированной клеточной гибели (ФГУ Российский кардиологический НПК Минздравсоцразвития России).

Проведено сравнение характера роста плодов при дихориальной, монохориальной двойне и одноплодной беременности. Разработка и использование региональных нормативов фетометрии при многоплодной беременности позволили снизить частоту постановки диагноза задержки внутриутробного развития при монохориальной диамнеотической двойне с 24 до 16%. (ГОУ ВПО Нижегородская ГМА Минздравсоцразвития России).

В последах при невынашивании плода 34-37 недель и своевременных родах обнаружено снижение экспрессии фактора роста эндотелия (VEGF) и трансформирующего фактора роста (TGFβ) в синцитиотрофобласте ворсин и децидуальных клетках, что признано маркерами хронической плацентарной недостаточности при невынашивании беременности (ФГУ Ивановский НИИ материнства и детства им. Минздравсоцразвития России).