« Российская академия наук Программа фундаментальных исследований Президиума РАН ...»

Задачей проекта было выявление максимальной биотропности факторов гелиогеомагнитной активности (ГМА) и выяснение причин расхождения результатов статистического анализа длинных рядов с клиническими и лабораторными наблюдениями. Были разработаны новые подходы, позволяющие выделять из рядов, содержащих тренды и «шум», информативную компоненту и анализировать взаимодейтвие ее ритмов. Метод фильтрации и оптимальных спектральных оценок достоверно проемонстрировал существование 10,5-летнего цикла наряду с годовым в ритмах смретности от инфаркта миокарда в Миннесоте (США). Метод иерархического контрастирования позволил выделить скрытые шумом компоненты периодов в области ритмов, cоответствующих собственному оботору Солнца и его гармоник. Метод рекурсии позволил выделить тонкую структуру спектральных компонент ритмов и дать краткосрочное и долгосрочное предсказание событий. Продолжались исследования факторов ГМА в проблеме лечения гипертонической болезни в Кардиологическом Центре им. Мясникова (42 пациента и 12 здоровых волонтеров) и в Центре солнечно-земных влияний (Болгария, 77 здоровых волонтеров). Оказалось, что процент магниточувствительных людей достоверно возрастает с уровнем среднего артериального давления: у 50 % магнитозависимых «практически здоровых людей» среднее значение САД оказалось выше 120. Эти данные были сопоставлены с результатами мониторинга параметров микроциркуляции крови методом лазерной доплеровской флоуметрии у шести здоровых волонтеров в Городской Больнице N 60 (Моска). Наиболее чувствительной оказывается амплитуда миогенного тонуса сосудов. Поскольку она наиболее чувствительна к уровню адреналина в крови, это подтверждает гипотезу о чувствительности симпатоадреналовой системы к уровню ГМА. Были продолжены исследования влияния геомагнитных пульсаций Рс1 (диапазон частот соответствует частоте сердечного ритма) и диапазона Рс5 с периодами в несколько (3-8) минут на возникновения инфарктов миокарда. Анализ показал, что наибольшее число вызовов скорой помощи, превышающее среднестатистическое значение, отмечалсось в первый день появления Рс1, а затем число вызовов постепенно уменьшалось. Имеется подобие сезонного хода интегральной интенсивности Рс5 в средних широтах и вызовов скорой помощи с четким минимумом в летние месяцы. Проводилось сопоставление результатов ежедневного мониторирования психофизиологических показателей детей школьного возраста с уровнем геомагнитной активности: простая зрительно-моторная реакция; бинокулярное и монокулярное предъявление, сложная зрительно-моторная реакция, показатели мелкой моторики руки. Выявлена достоверная корреляция латентных периодов простой слухо-моторной реакции с Кр-индексом (р<0,05), существует разница в скорости восприятии звукового сигнала ведущим и неведущим ухом. Значительнй цикл работ был посвящен использованию адаптогена мелатонина для лечения больных ИБС и использовния его в качетве профилактики при негативнх влияниях космической погоды. Оказалось, что препарат оказывает не только гипотензивное действие, но в комплексной терапии восстанавливает нормальный сердечный профиь АД и снижает исходную повышенную варибелность САД и ДАД, характерную для геомагнитных воздействий.

РАЗВИТИЕ НОВОГО ПОДХОДА К ОСНОВАМ ЭТИОПАТОГЕНЕЗА КОЛЛАГЕНОПАТИЙ ПРИ ВРОЖДЕННЫХ И ПРИОБРЕТЕННЫХ ПАТОЛОГИЯХ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ

В.Г. Туманян1), Е.С. Котовская2), С.П. Домогацкий3), В.П. Барграсер3),

В.А. Намиот4), И.В. Филатов1), Ю.В. Мильчевский1), Н.Г. Есипова1)

1)ИМБ РАН, 2)ФГУ ГБМСЭ по г. Москве, 3)ИЭК РКНПК МЗРФ,

4)НИИЯФ МГУ

Отсутствие до настоящего времени единой, исчерпывающей все аспекты клинических проявлений теории этиопатогенеза сердечно-сосудистых заболеваний (в том числе ишемической болезни сердца и артериальной гипертензии), заставляет искать новые подходы, один из которых основывается на том факте, что врожденные заболевания соединительной ткани, как правило, отягощены сопутствующей патологией сердечно-сосудистой системы. В качестве референтной группы мы выбрали социально-значимую категорию детей-инвалидов, прошедших медико-социальную экспертизу в Москве, с крайней степенью выраженности аномалий сердечно-сосудистой системы. Семьи детей-инвалидов с синдромами Элерса-Данлоса и Марфана стали объектами иммунологического исследования.

Был проведен количественный иммуноферментный анализ уровня аутоантител к коллагену I-VI типов в образцах крови 28 человек (трех поколений шести семей). В сравнении с контрольными группами здоровых людей (нулевая реакция) и отобранными больными СКВ (позитивная неспецифическая реакция), у исследованной выборки пациентов обнаружено: а) отсутствует значимая реакция на интерстициальный коллаген I и III типов (у всех), а также на коллаген VI типа (у всех) и V типа (кроме трех образцов); б) повышена реакция на коллаген II типа в двух семьях у трех поколений на фоне отсутствия такой реакции у всех остальных; в) имеется выраженная иммунная реакция на коллаген базальных мембран IV типа, варьирующая от слабой до очень значительной, у большинства исследованных пациентов за исключением одной семьи с нулевой реакцией у трех поколений.

Таким образом, в прикладном плане сделан шаг к созданию маркера ряда патологий сердечно-сосудистой системы. В фундаментальном плане – выявлена ключевая роль коллагена IV типа, являющегося основным структурным компонентом базальной мембраны сосудов. Для коллагена IV проведены априорные расчеты трехмерной структуры по последовательности аминокислот (с использованием программ молекулярной механики и динамики ICM и Tinker). Сегменты с регулярным чередованием глицина рассчитаны по ранее апробированной методике, сегменты с включением аланина вместо глицина рассчитаны с учетом данных ЯМР. Построены графики распределения локальной температуры плавления и локальных механических свойств коллагена вдоль молекулы, ее гидратации, а также карты Т- и В-эпитопов. Проинтерпретирован патологический эффект мутаций (вплоть до клинических проявлений) в терминах изменения локальных и глобальных свойств макромолекулы коллагена, ведущих к нарушениям процесса фибриллогенеза.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ МЕХАНИЗМА НЕПРАВИЛЬНОГО СВОРАЧИВАНИЯ БЕЛКОВ

И СВЯЗЬ ЭТОГО ПРОЦЕССА С БОЛЕЗНЯМИ, СВЯЗАННЫМИ

С АМИЛОИДООБРАЗОВАНИЕМ

О.В. Галзитская, Н.С. Катина, В.А. Балобанов, Н.Б. Ильина,

Н.В. Котова, С.А. Гарбузинский, А.К. Сурин, В.Е. Бычкова

Институт белка РАН, Пущино

Главная цель данного исследования – достигнуть более глубокого понимания молекулярных механизмов возникновения амилоидных болезней. Сочетание теоретических предсказаний с экспериментальными исследованиями было преимуществом данного проекта, что позволило выявить факторы, которые влияют на неправильное сворачивание белковых структур. Так, разработанный метод предсказания амилоидогенных участков в белковой цепи по аминокислотной последовательности (Galzitskaya et al. PLoS Bioinf 2006 2:1639-1648) был применен для поиска мутаций в белке апомиоглобине, чтобы усилить амилоидогенные свойства этого белка. Было предложено три мутации V10, E109 и L115 с заменой на фенилаланин во всех случаях. Были сконструированы плазмиды и получены соответствующие белки. Было проведено комплексное исследование полученных мутантных форм апомиоглобина (триптофановая флуоресценция, КД в дальней УФ области, электронная микроскопия и связывание красителя тиофлавина) и образования ими амилоидных структур в зависимости от условий при варьировании pH и температуры. В отличие от дикого типа белка, который образует амилоидные структуры при pH 9 и высоких температурах, мутанты V10F и L115F образовывали амилоиды при условиях близких к клеточным: pH 5.8, 40 oC. Таким образом, предсказанные мутации действительно усиливают амилоидогенные свойства белка.

Теоретически было выяснено, как соотносятся между собой участки, ответственные за образование амилоидных фибрилл, и участки, структурирование которых лимитирует скорость сворачивания белка. Для ряда белков, были экспериментально определены участки, которые ответственны за образование амилоидных фибрилл (литературные данные). Для этих белков нами сделаны предсказания ядер сворачивания и показано, что остатки, входящие в амилоидогенные участки часто (8 из 12 амилоидогенных участков) вовлечены в ядро сворачивания. Сравнение экспериментально выделенных аминокислотных остатков, входящих в ядро сворачивания, с предсказанными амилоидогенными фрагментами нашим методом, также указывает на то, что вовлеченность в ядро сворачивания белка аминокислотных остатков из амилоидогенных участков происходит чаще, чем прочих аминокислотных остатков. Это позволяет делать предсказания сайтов сворачивания по аминокислотной последовательности.

СВЯЗЬ СТРУКТУРЫ И ФУНКЦИИ КОМПЛЕКСА

ЦЕРУЛОПЛАЗМИН – МИЕЛОПЕРОКСИДАЗA

В.Р.Самыгина1), А.В.Соколов2), Е.В.Филиппова1), Е.Т.Захарова2), В.Б.Васильев2), Г.Бартуник3)

1) Институт кристаллографии РАН, Москва

2) ГУ НИИ экспериментальной медицины, Санкт-Петербург

3) ASMB-MPG, DESY, Hamburg, Germany

Oсновным механизмом регуляции большинства биохимических процессов в организме являются белок-белковые взаимодействия. Гем-содержащий белок нейтрофилов миелопероксидаза (МПО) катализирует образование гипохлорида, высвобождающегося в плазму крови во время иммунного ответа. Гипохлорид играет важную роль в уничтожении микробов иммунной системой, но является мощным оксидантом и его неконтролируемое внеклеточное высвобождение может приводить, в частности, к повреждению стенок артерий и соответственно, атеросклерозу. Церулоплазмин (ЦП) – медьсодержащая ферроксидаза плазмы крови человека образует комплекс с миелопероксидазой (МПО), попавшeй в кровяное русло и ингибирует ее активность [1]. Воздействие на образование и распад комплекса и/или на его структуру – эффективный инструмент оптимизации работы МПО – этого ключевого белка острой фазы воспаления, усилив его полезную антимикробную функцию и ограничив побочный повреждающий эффект. В данной работе изучены кинетические параметры ингибирования ЦП ферментативной активности МПО. На основании полученных результатов сделан вывод, что ЦП выступает как конкурентный ингибитор, препятствуя связыванию ароматических субстратов с активным центром МПО. Нами решена структура комплеха ЦП-МПО с разрешением 4.7 A. Cтехиометрическое соотношение МПО к ЦП 1:2. В независимой части элементарной ячейки находиться одна из двух субъединиц димера МПО и одна молекула ЦП. Анализ структуры также позволил определить область контакта белок–белок. При формировании комплекса гемовый карман МПО контактирует с петлей ЦП, соединяющей 5 и 6 домены белка (а.о. 885-892). Эта петля в первую очередь подвергается протеолитической атаке при ограниченном гидролизе ЦП сериновыми протеиназами. Cопоставление данных о взаимном влиянии на активность ЦП и МПО с данными рентгеноструктурного анализа позволяет сделать предположение о механизме ингибирования ЦП активности МПО посредством контакта петли ЦП (а.о. 885-892) с гемовым карманом МПО и активации МПО катализируемого ЦП окисления п-фенилендиамина за счет контакта с сайтом связывания данного субстрата.

[1] Segelmark M., Persson B., Hellmark T. et al. (1997), Clin. Experim. Immunol., 108, 167-174.

ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ДИНАМИКИ МЕДИЦИНСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАК РЕАКЦИИ НА ВНЕШНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ

А.Г.Гамбурцев 1), О.И.Аптикаева 1), С.М.Чибисов 2), Д.Г.Стрелков 2), С.И.Степанова3)

1) Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН;

2) Российский университет дружбы народов;

3) ГНЦ РФ – Институт медико-биологических проблем РАН

Работа по названному направлению проводится много лет. Цель: установить закономерности динамики медицинских показателей и процессов в окружающей среде, установить причинно-следственные связи между ними, улучшить методы прогнозирования неблагоприятных событий и ситуаций, способствовать улучшению здоровья людей. На 2007 год ставились задачи: выявить особенности и провести дальнейшее изучение свойств динамики медицинских показателей и процессов, происходящих в окружающих средах. Динамика процессов в разных объектах обладает общими и индивидуальными свойствами. Это относится в частности к данным медико-экологического мониторинга, в том числе к данным мониторинга вызовов Скорой помощи. Различны они и для отдельных людей – больных и здоровых. Поэтому особый интерес представляют мониторинговые измерения на отдельных людях, и чем продолжительнее эти наблюдения, тем они ценнее. Такие наблюдения проводились в институте медико-биологических проблем для трех человек в течение около 60 сут. Выявлены особенности ритмической структуры частоты сердечных сокращений (ЧСС) – разные у разных испытуемых. Зафиксированы более и менее устойчивые циркадианные ритмы. Мы имеем возможность проанализировать материал, полученный при самомониторинге медиком, профессором N. При этом мы учитываем, что индивидуальные измерения относятся каждый раз к отдельному человеку и делать выводы нужно очень осторожно. Измерения артериального давления (АД) и (ЧСС) проводились с 30.10.2006 г. по 24.04.2007 г. (167 сут) с шагом 30 мин. Особый интерес представляют поиски моментов, причин и предвестников десинхронизации физиологических процессов, протекающих с суточной ритмичностью. За это время произошли следующие события, которые могли повлиять на медицинские показатели. 1) Аномально теплая зима с плюсовой температурой до 22.01.07, смена на морозы. 2) Магнитная буря 14.12.06. 3) Праздники – Новый год и др. 4) В конце января – пребывание в санатории с интенсивными нагрузками. 5) Последующее ухудшение самочувствия, и затем обострение ИБС и срочная госпитализация. Обработка проводилась методами наложения эпох, спектрального (СА) и спектрально-временного (СВАН) анализа для 5 показателей: АДС, АДД, среднее давление, пульсовое давление, ЧСС. Результаты показали следующее. Некоторые временные ряды (пульсовое давление, АДС и ЧСС) в первые 2 месяца носят более спокойный характер и имеют меньшие вариации, чем в последующие дни. Возможно, некоторое ухудшение состояния началось в 1-ю декаду января. В ноябре имела место разница между дневными и ночными показателями ЧСС. В январе-марте эта разница практически исчезла, и ночью ЧСС оставалась почти такой же высокой, как и ночью. В заключительные две недели разница между ночными и дневными показателями вновь проявилась. СА рядов в целом выявил два значимых пика – суточный и полусуточный. Обработка СА и СВАН, для двухнедельных интервалов показала, что в некоторых из них происходит десинхронизация циркадианного ритма, это особенно видно для интервалов 7-20.02 и 21.3-4.04 (ЧСС, пульсовое давление; менее ярко – АДС). В заключительные 2 недели синхронизация восстановилась. Непосредственно перед госпитализацией значения ЧСС повысились до 160. Характер вариаций у разных показателей различен. Оказался не выявленным недельный ритм. Трудно сказать, были ли предвестники заболевания. Однако первые тревожные признаки наблюдались в 1-й половине января, а более сильные (десинхронизация) начались в 1-й половине февраля. Не все показатели изменяются в равной мере. Пока определенных выводов о предвестниках заболевания сделать нельзя, но ясно, что такие измерения полезны и должны пока в опытном порядке проводиться как в обычных условиях, так и в стационаре.

РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ОЦЕНКИ ВЛИЯНИЯ КЛИМАТИЧЕСКИХ

И МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ ДЛЯ СОЗДАНИЯ СИСТЕМЫ ПРОФИЛАКТИКИ ПАТОГЕННЫХ МЕТЕОТРОПНЫХ РЕАКЦИЙ

У БОЛЬНЫХ С ЗАБОЛЕВАНИЯМИ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ

Г.С.Голицын 1, Н.Г.Истошин 2, И.Г.Гранберг 1, А.С.Гинзбург 1, Н.В.Ефименко 2, А.Н.Рогоза 3, А.И.Алёхин 4, Н.П.Поволоцкая 2, Б.А.Ревич5, Е.Г.Семутникова 6, И.Б.Беликов 1, Л.О.Максименков 1, К.Г.Рубинштейн 7

1 Институт физики атмосферы им. А.М.Обухова РАН. 2 ФГУ Пятигорский ГНИИ курортологии Росздрава. 3 ФГУ Российский кардиологический научно-производственный комплекс Росздрава. 4 Центральная клиническая больница РАН. 5 Института народнохозяйственного прогнозирования РАН. 6 Мосэкомониторинг. 7 ГУ Гидрометцентр России

Для климата России характерна контрастная смена погодного режима, сочетание неблагоприятных климатических условий дважды в году – зимой и летом, что способствует ухудшению состояния здоровья лиц, страдающих сердечно-сосудистыми, респираторными и другими заболеваниями. Последствия изменения климата для здоровья населения различны для жителей различных регионов России, сельчан и горожан, различных возрастных групп.

В больших городах основными причинами смертельных исходов в жаркие дни становятся ишемическая болезнь сердца, диабет, заболевания органов дыхания, несчастные случаи, суициды и убийства, а причинами госпитализации – заболевания сердечно-сосудистой системы, органов дыхания, почек, нервной системы, эпилепсия. В зимнее время в средней полосе и на севере России в последние годы на физическое и ментальное здоровье дополнительное негативное воздействие оказывают продолжи-тельные периоды аномально теплой и пасмурной погоды, как, например, прошедшей зимой 2006-2007 гг. В связи с этим чрезвычайно важным становится решение задач, связанных с оценкой влияния климатических и метеорологических вариаций различного пространственно-временного масштаба на состояние здоровья больных с заболеваниями сердечно-сосудистой системы.

Исследования, выполняемые авторами доклада в рамках Программы фундаментальных исследований Президиума РАН “Фундаментальные науки – медицине”, основаны на комплексном изучении климатических и метеорологических факторов с оценкой степени биотропности (отклоне-ния от комфортных для человека погодных условий) погоды у метео-чувствительных больных. На основании этих исследований производится уточнение критериев оценки состояния атмосферы по степени патогенности и ее влияния на состояние здоровья отдыхающих и населения. Метеочувствительность как проявление дезадаптации к меняющимся погодным условиям является эволюционно сформировавши-мся свойством человеческого организма. Процесс адаптации человека при смене климатических условий зависит от реактивности организма (психологической и физиологической), от его «запаса прочности», то есть от исходного состояния организма, его функциональных резервов и харак-тера условий окружающей среды. Меняющиеся условия окружающей среды воздействуют на человека посредством метеорологических и гелиофизических факторов через основные регуляторные системы организма, приводя к мобилизации приспособительных механизмов.

Исследования опираются на разработанные сотрудниками Института физики атмосферы им. А.М.Обухова РАН (ИФА) и ФГУ «Пятигорского ГНИИ курортологии Росздрава» (ПГНИИК) критерии оценки биоклиматического потенциала исследуемых территорий, к числу которых отнесены: термический режим (оценка степени комфортности и суровости погоды, величины междусуточной изменчивости и отклонения от нормы температуры воздуха), радиационный режим (интегральное и УФ излучение Солнца, продолжительность солнечного сияния, облачность), циркуляционный режим (характер циклонической, антициклонической и фронтальной деятельности в приземной атмосфере, контрастность смены погоды, особенности ветрового режима), режим влажности (вариации влажности воздуха, явления «душности» погоды), оценка снежного покрова и биотропных атмосферных явлений (тумана, грозы, снегопада и др.), барический режим (величина междусуточной изменчивости и отклонения от нормы давления воздуха), ионизация воздуха (концентрация отрицательных и положительных ионов и соотношение положительных к отрицательным ионам) и другие показатели.

В методику оценки влияния климатических и метеорологических факторов входит комплексное изучение состояния атмосферы (особенно в случае возникновения инверсий, ведущих к резкому нарастанию загрязне-ния воздуха) с одновременным контролем степени биотропности погоды у метеочувствительных больных при различных типах погоды: антицик-лоническом, циклоническом и фронтальном, вызывающих изменения артериального давления и другие отрицательные реакции организма.

Установлено, что в дни с повышенной температурой воздуха, наблюдается более высокий уровень загрязнения атмосферного воздуха на территории г. Москвы, что может быть связанно с температурными инверсиями в приземном слое, отсутствием движения воздушных масс (штиль), которые препятствуют рассеиванию химических веществ, загрязняющих атмосферный воздух. Негативные последствия жары испытали на себе жители Москвы летом 2002 г. По данным НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А.Н. Сысина РАМН, Центра Госсанэпиднадзора Москвы и ГПУ "Мосэкомониторинг" повышение температуры и содержания взвешенных веществ в атмосфере города в период с 01.06.02 по 09.09.02 г. привело к сотням дополнительных смертельных случаев.

Многочисленные эпидемиологические исследования подтверждают, что даже от непродолжительного повышения среднесуточной температуры в сочетании с повышенным уровнем загрязнения атмосферного воздуха такими химическими веществами как азот и сера диоксиды, взвешенные вещества мелкодисперсной фракции аэрозоля, озон возможен значительный ущерб здоровью населения в виде увеличения смертности, госпитализации по причине обострения заболеваний сердечно-сосудистой системы, органов дыхания (хронический бронхит, обострения бронхиальной астмы) и др.

Наиболее подвержены влиянию таких воздействий чувствительные группы населения: пожилые люди, дети, а также лица, страдающие хроническими заболеваниями.

В ходе выполненных работ изучены метеопатические реакции у больных ишемической болезнью сердца (ИБС), в том числе с сопутствующей гипертонической болезнью (ГБ) в связи с сочетанным влиянием динамических, метеорологических, геофизических и экологических факторов в Московском мегаполисе и на горном кардиологическом курорте Кисловодск;

- уточнены критерии расчета индекса патогенности различных типов погоды в зависимости от содержания озона и массовой концентрации субмикронного аэрозоля в приземной атмосфере Москвы и Кисловодска;

- установлен однонаправленный характер патогенного влияния однородных типов погоды по динамическим, метеорологическим параметрам и содержанию озона и массовой концентрации субмикронного аэрозоля в приземной атмосфере Москвы и Кисловодска. При этом выявлено, что степень метеопатогенности у больных ИБС, ГБ была более выраженной в условиях кардиологического курорта Кисловодск (поскольку в условиях высотной гипоксии и повышенной ультрафиолетовой радиации токсичность приземного озона и субмикронного аэрозоля возрастает; а это актуализирует вопросы оздоровления окружающей среды курортов, обоснования критериев градостроительного озеленения (на основе конкретного изучения связи озеленения со структурой и содержанием приземного аэрозоля);

- уточнена методология изучения и диагностики метеопатологии у больных ИБС, ГБ для типичных индустриальных (Москва) и рекреационных (Кавминводы) регионов России;

- уточнены методологические подходы к составлению медицинских типов погоды и рекомендаций по профилактике метеопатических реакций у больных ИБС, ГБ для типичных индустриальных и рекреационных регионов России.

- уточнена методология оценки воздействия комплекса экологических и метеорологических факторов.

Сопоставлены результаты санаторно-курортного лечения у группы больных, которым с получением сведений о наступлении патогенных метеотропных погод назначались профилактические мероприятия, разработанные по отдельным нозологическим формам, с контрольной группой больных, которым вне зависимости от типа погоды назначался принятый комплекс санаторно-курортного лечения без специальных мер профилактики метеотропных реакций.

На основании проводимого сотрудниками ИФА мониторинга аэрозольного и газового загрязнения приземной атмосферы и интерпретации этих сведений для участвующих в исследованиях специалистов ПГНИИК изучено влияние загрязнений воздуха (аэрозоля, приземного озона, окислов азота, диоксида серы, угарного газа и др.) на больных с сердечно-сосудистой патологией, в частности: на клиническое состояние, липидный обмен, свертывающую систему крови, динамику пульса, артериальное давление, электрокардиограммы. В ходе исследо-ваний учеными ПГНИИК и ИФА РАН уточнена типизация биотропных состояний атмосферы и формула для расчёта индекса патогенности погоды, разработанная в рамках проекта “Усовершенствование исследований этиологии и патогенеза основных социально значимых заболеваний на основе изучения их связи с экологическими и метеорологическими факторами в ряде типичных индустриальных и рекреационных регионов России”.

Исследования выполнены при поддержке Программы фундаменталь-ных исследований Президиума РАН “Фундаментальные науки – медицине” и гранта РФФИ 07-05-12069_офи.

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ РЕЗКИХ ИЗМЕНЕНИЙ ПОГОДНЫХ УСЛОВИЙ (В ТОМ ЧИСЛЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ)

НА ЭТИОЛОГИЮ И ПАТОГЕНЕЗ ОСНОВНЫХ СОЦИАЛЬНО ЗНАЧИМЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ В МЕГАПОЛИСЕ

(НА ПРИМЕРЕ ЮГО-ЗАПАДНОЙ ЧАСТИ МОСКВЫ)

И.Г.Гранберг 1, Г.С.Голицын 1, Н.Г.Истошин 2, А.С.Гинзбург 1, Н.В.Ефименко2, А.Н.Рогоза 3, А.И..Алёхин 4, Н.П.Поволоцкая 2, Б.А.Ревич5, Е.Г.Семутникова 6, И.Б.Беликов 1, Л.О.Максименков 1, К.Г.Рубинштейн 7, А.В.Матешева 1

1Институт физики атмосферы им. А.М.Обухова РАН. 2ФГУ Пятигорский ГНИИ курортологии Росздрава. 3ФГУ Российский кардиологический научно-производственный комплекс Росздрава.

4Центральная клиническая больница РАН. 5Институт народнохозяйственного прогнозирования РАН.

6Мосэкомониторинг. 7ГУ Гидрометцентр России

Усовершенствования методологии предсказания «биотропных» типов погоды необходимо для улучшения самочувствия метеозависимых людей при переменах погоды, таких как резкие перепады температуры и давления, поскольку состояние повышенной метеочувствительности серьезным образом сказывается на самочувствии человека, ухудшает течение заболеваний у больных. Для решения этой задачи необходимо включения новых информативных факторов природной среды для своевременного и более качественного проведения профилактических мероприятий по предупреждению возникновения метеопатий, зачастую являющихся причиной обострения или развития основных социально значимых заболеваний (сердечно-сосудистых заболеваний, бронхо-легочных, нервных заболеваний, заболеваний органов пищеварения, суставов, кожи и др.). Данные проблемы крайне важна для значительной части населения и, соответственно, сотрудников учреждений РАН, большинство из которых расположено в Москве и ее ближайших окрестностей. Решение этой задачи является очень важным для поддержки и обеспечения здоровья населения мегаполиса.

Центральной клинической больницей РАН и Институтом кардиологии им. А.Л.Мясникова проведены исследования влияния биотропных погодных факторов на больных, страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями, на основе методики диагностики метеопатических реакций у метеозависимых людей ГУ ПГНИИК Росздрава.

Институтом физики атмосферы имени А.М.Обухова Российской академии наук (ИФА РАН) и Гидрометцентром России организован мониторинг метеосиноптических процессов и состояния аэрозольного и газового загрязнения атмосферы в Юго-Западной части Москвы.

При выполнении проекта ежедневно по данным созданной Гидрометцентром России специальной версии расчета прогноза погоды на 72 часа с шагом 4 км по модели ММ5 и полным анализом синоптических процессов от 1000 до 500 мб поверхности определялись биоклиматические параметры для оценки биотропности атмосферных процессов с учетом величин аэрозольного и газового загрязнения атмосферы по данным мониторинговой станции ИФА РАН на территории МГУ. Эти исследования проводились с целью определения коэффициентов учета величин (метеопроцессов и величин аэрозольного и газового загрязнения атмосферы) в формуле патогенности погоды для мегаполиса на примере Юго-Западной части Москвы.

Результаты проекта могут служить основой для разработки системы оперативного медицинского прогноза погоды для юго-запада Москвы, с целью своевременного оповещения медицинского персонала лечебных учреждений РАН и поликлиник РАН о характере погодных условий, ее составляющих, степени биотропности с разработкой научно-обоснован-ные мер профилактики метеотропных реакций у больных с заболеваниями сердечно-сосудистой системы. При дальнейшем выполнения проекта эта методика будет совершенствоваться сотрудниками Института физики атмосферы имени А.М.Обухова Российской академии наук (ИФА РАН), Центральной клинической больницы РАН, Института кардиологии им. А.Л.Мясникова и ФГУ Пятигорского ГНИИ курортологии Росздрава.

Исследования выполнены при поддержке Программы фундаменталь-ных исследований Президиума РАН “Фундаментальные науки – медицине” и гранта РФФИ 07-05-12069-офи.

Литература

1. Гранберг И.Г., Поволоцкая Н.П., Голицын Г.С., Васин В.А., Гинзбург А.С., Ефименко Н.В., Мкртчян Р.И., Жерлицына Л.И., Кортунова З.В., Максименков Л.О., Погарский Ф.А., Савиных В.В., Сеник И.А., Скляр А.П., Рубинштейн К.Г. Некоторые особенности этиологии и патогенеза ишемической болезни сердца на основе изучения их связи с экологическими и синоптико-метеорологическими факторами на горных курортах России // Патогенез, 2007, № 1, 40 стр. (в печати).

2. G. Golitsyn, V. Vasin, I. Granberg, A. Ginzburg, N. Efimenko, E.Chalaya, N. Povolotskaya, Z. Kortunova, I. Senik, K. Rubinstein. Studies of relation between basic socially significant deseases and ecological and meteorological factors for a number of industrial and recreation regions of Russia. EGU2007-A-01389.

3. Vasin V.A., Granberg I.G., Ginzburg A.S., Efimenko N.V., Gherlizina L.I., Lyashenko S.I., Mkrtchyan R.O., Povolotskaya N.P., Kortunova Z.V., Savinykh V.V., Senik I.A., Rubinshtein K.G. Influence of Meteorological Processes on Mountainous Recreational Territories Bioclimatic Characteristics (Creation of Medical Weather Forecast System). Materials of the International Scientific Congress of the World Federation of Hydrotherapy and Climatotherapy (FEMTEC). Andorra, November 8-12, 2006, pp. 46-47.

4. M.Artamonova, I.Granberg, G. Golitsyn, V.Vasin, A.Ginzburg, N.Efimenko, N.Povolotskaya, Z.Kortunova, I.Senik, K.Rubinstein. Studies of Relation between Basic Socially Significant Deseases and Ecological and Meteorological Factors for a Number of Industrial and Recreation Regions of Russia. The International Symposium on Atmospheric Physics and Chemistry Abstracts, May 15-19, 2007, Qufu, Shandong, China, pp. 90-94.

ПРОБЛЕМА СОЗНАНИЯ И ЕЁ ВЫХОДЫ НА ПАТОГЕНЕЗ

И КЛИНИКУ НЕРВНО-ПСИХИЧЕСКИХ ЗАБОЛЕВАНИЙ

А.М. Иваницкий, В.Б. Стрелец, Г.Н. Болдырева, Э.А. Костандов

Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН

Коллектив 4 лабораторий работал над проблемой – роль синхронной, слаженной работы мозговых областей в норме и её нарушения при патологии ЦНС. В лаборатории ВНД человека ранее была разработана технология автоматического распознавания совершаемой в уме мыслительной операции по рисунку ЭЭГ. Распознавание происходило по комбинации признаков спектров ЭЭГ по трем параметрам: частоте, амплитуде и топографии, которые образовывали характерный для данного лица и данной мыслительной операции паттерн – «электроэнцефало-графический портрет». Определялись и классифицировались сочетания этих признаков с помощью обучаемой компьютерной программы в виде искусственной нейросети, которая сначала обучалась на примере записи ЭЭГ при выполнении умственного действия данного типа, а затем могла распознавать на новых записях тип выполняемой операции с точностью до 85-90 %. В этом году показано, что данная нейросеть может также отличать один класс мышления от другого, что важно для некоторых областей медицины.

В лаборатории когнитивной деятельности, традиционно занимаю-щейся разработкой роли неосознаваемой зрительной установки, экспериментально создается иллюзорное восприятие лица как эмоцио-нально-негативного, и которое на самом деле таким не является. Показано, что ошибочное, предвзятое влияние личной оценки данного лица как эмоционально неприятного, реально таким не являющимся, достоверно чаще наблюдается у лиц с более низким уровнем тревожности, что также может явиться важным фактором патогенеза некоторых видов патологии ЦНС.

Проведенный в этом году в лаборатории общей и клинической электрофизиологии головного мозга человека анализ реактивных перестроек (открывание глаз) у больных с право- и левосторонним поражением лимбических структур показал, что особенности нарушения реактивности мозга находят наибольшее отражение в показателях когерентности ЭЭГ, проявляясь в снижении реактивных сдвигов или их отсутствии на стороне опухоли. Анализ изменений когерентности позволил также выявить разные варианты перестройки межцентральных отношений в зависимости от локализации поражения и их корреляцию с нейропсихологическими нарушениями.

В работе лаборатории психофизиологии исследованы различия между количеством достоверных когерентных связей в фоне (без функциональных нагрузок) и в тесте на арифметический счет. У здоровых студентов в обычной ситуации при когнитивной деятельности наблюдалось значительное увеличение количества достоверных связей практически между всеми мозговыми областями. У тех же студентов в предэкзаменационной ситуации достоверное увеличение внутрикорковых связей между передними и задними областями при выполнении теста также имело место, но общее число увеличенных связей было значительно меньше, чем в первой, внестрессовой ситуации. При шизофрении (первый приступ) число связей при счете повышалось в левом переднем корковом квадранте, но понижалось между некоторыми областями в правом нижнем, а у больных хронической шизофренией при выполнении когнитивной функции по сравнению с фоном имело место лишь снижение связей. Таким образом, нарушения интегративной деятельности мозга, определяемые по степени снижения синхронности между мозговыми структурами, отражается в неспособности больных к выполнению нейропсихологических тестов, принятию правильных решений в жизни и в снижении качества их жизни.

ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ГЕНЕТИЧЕСКИХ ДЕТЕРМИНАНТ

НА КЛИНИЧЕСКОЕ ТЕЧЕНИЕ ПСОРИАЗА И ЕГО ТЕРАПИЮ

И.М.Корсунская1), Р.М. Абдеев1), Л.Т.Тогоева1), С.С. Брускин2),

М.А.Корсунская2), О.Е.Воронько3)

1) Центр теоретических проблем физико-химической фармакологии РАН, Москва. 2) Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН, Москва.

3) Институт биомедицинской химии им. В.Н.Ореховича РАМН, Москва

Несмотря на достижения современной медицины, этиология и патогенез большинства хронических дерматозов остаются не известными, а следовательно, в большинстве случаев нет эффективных патогене-тических методов терапии. В патогенезе ряда хронических дерматозов имеет место нарушение метаболических процессов не только в коже, но и в других системах организма. При этом очень часто при назначении различных препаратов в стандартных дозах не учитывается индивидуаль-ный тип метаболизма. В связи с тем, что большинство хронических дерматозов являются мультифакториальными и полигенными заболеваниями, нами был собран большой объем биологического материала у пациентов с псориазом, витилиго, красным плоским лишаем, а также у пациентов с сочетанной патологией (псориаз+витилиго, псориаз+красный плоский лишай, псориаз+болезнь Крона).

Было проведено биоинформационное исследование по поиску генов-кандидатов псориаза. При анализе на основе общедоступных табличных экспериментальных данных по определению профиля экспрессии генов на биологических микрочипах нами установлено, что на настоящий момент около 130 генов могут рассматриваться как гены-кандидаты в развитии данной патологии. Среди этих генов экспрессия генов апоптоза – BAX, Bcl-2, p53 проверена нами экспериментально в тканях кожи больных псориазом. Кроме этих генов, экспрессия некоторых генов транскрипционного фактора АР-1, а именно генов JUNB, JUND, ATF4, была исследована количественно с помощью Real Time PCR.

Проведенное исследование по генотипированию маркера IL13 выявило различие в течение псориаза в зависимости от генотипа, так, генотип СС маркера С-1055Т ассоциирован с ранним развитием псориаза (до 22 лет), OR=2.0, и более тяжелым его течением, OR=2.38. В то же время псориатический артрит у пациентов с данным генотипом развивается в 3 раза реже. Генотип Arg/Arg маркера Arg130Gln ассоциирован с легким течением псориаза. Для данных однонуклеотидных полиморфизмов не обнаружено никакой ассоциации с наличием сопутствующих аутоиммунных и аллергических заболеваний, следовательно, в терапии данной группы пациентов можно избежать применения тяжелых иммуносупрессивных препаратов.

Учитывая вышесказанное, необходимо продолжение исследований в данном направлении, для возможности ранней диагностики тяжелых форм псориаза и соответственно для адекватной терапии в каждом конкретном случае.

Выяснение РОЛИ Амилоидных САРКОМЕРНЫХ ЦИТОСКЕЛЕТНЫХ БЕЛКОВ в РАННЕЙ ДИАГНОСТИКе амилоидозов и их коррекции

З.А.Подлубная1), Л.Г.Марсагишвили1), М.Д. Шпагина1), И.М.Вихлянцев1),

Ю.В. Шумилина1), А.А.Федюшин2), Т.В.Гордиенко2), И.М.Ильинский3), Р.У.Островская4), А.Б.Гехт5)

1)Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН, Пущино; 2)Больница Пущинского научного центра РАН, Пущино; 3)ФГУ «НИИ трансплантологии и искусственных органов» Росздрава, Москва; 4)Институт фармакологии РАМН, Москва; 5)Российский Государственный медицинский университет, Москва

Амилоидозы характеризуются неограниченно растущими белковыми отложениями в виде нерастворимых фибрилл (амилоидов) в разных органах и тканях, образующихся в результате наследственного или приобретенного нарушения сворачивания белков. Их накопление нарушает структуру и функцию органов и тканей, приводя к летальному исходу. Амилоиды играют центральную роль в патогенезе болезней, от которых страдают миллионы пациентов (болезнь Альцгеймера – БА, Паркинсона, второй тип диабета, синдром Дауна, прионные болезни и др.). Эти болезни – главная причина смерти после сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний. Молекулярные механизмы амилоидозов до конца неясны. Их выяснение необходимо для предупреждения амилоидозов, их ранней диагностики и назначения своевременного, эффективного лечения. Для этого необходимо знание амилоидогенеза: выявление общих свойств амилоидов, образуемых разными белками, знание факторов, регулирующих их образование и разрушение, их эффектов на жизнедеятельность клеток. В рамках программы Президиума РАН «Фундаментальные науки – медицине» мы открыли новые амилоидные белки, саркомерные мышечные белки семейства тайтина (тайтин, С-, Х-, и Н-белки). Присутствие аутоантител к Н-белку и А-пептиду в сыворотке крови у пациентов, биопсии которых предполагали амилоидоз, было выявлено твердофазным иммуноферментным анализом (ТИФА). Это открывает пути развития ранней щадящей диагностики амилоидозов. С помощью ЭМ показано сходство амилоидных агрегатов этих белков с амилоидами А-пептида в мозге при БА и возможность сходных подходов к их разрушению. Показано, что тетрациклин и фуллерены С60 разрушают как амилоиды А-пептидов, так и амилоиды Х, С- и Н-белков, подобно действию тетрациклина на амилоиды других белков (хантингтина, тау белка, амилина и прионного белка). Ноопепт, пептид также разрушает амилоиды А-пептидов. Более того, тетрациклин и фуллерены С60 не только разрушают зрелые амилоиды, но и ингибируют рост новых амилоидных структур, что важно в терапии амилоидозов. На культуре полиморфноядерных лейкоцитов (ПМЯЛ) показано, что токсичность амилоидов, приводящая к гибели клеток, снижается в присутствии тетрациклина и фуллеренов, разрушающих амилоиды, приводя к увеличению выживаемости ПМЯЛ, что свидетельствует о нетоксичности самих препаратов и образуемых ими фрагментов амилоидов. Цель будущих исследований – разработка терапевтических подходов к предотвращению или замедлению амилоидогенеза in vivo по оценке клеточной токсичности амилоидов белков в разных клеточных культурах и на разных стадиях амилоидогенеза in vitro, что позволит проводить скрининг препаратов, разрушающих зрелые амилоидные фибриллы и предотвращающих образование новых фибрилл по снижению токсичности в их присутствии. Первые обнадеживающие результаты уже получены. Комплексные методические подходы, с одной стороны, дающие визуальную оценку антиамилоидогенных свойств разных препаратов, а с другой, оценивающие их способность повышать выживаемость клеток, позволяют осуществлять подбор наиболее ценных лекарственных средств для борьбы с разными амилоидами и амилоидозами. Несомненно, что большое значение в терапии имеет также и ранняя диагностика разных амилоидозов, например, регистрация с помощью ТИФА в крови пациента аутоантител к амилоидам или амилоидных белков с помощью антител и снижения их количества в крови как указание на эффективность используемого терапевтического подхода.

ИЗУЧЕНИЕ СТРУКТУРНЫХ ОСНОВ НАРУШЕНИЯ КРОВОТОКА

В СОСУДАХ ПЛАЦЕНТЫ ПРИ СИНДРОМЕ ПЛАЦЕНТАРНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ

В.А.Отеллин1), Л.И.Хожай1), Д.Э.Коржевский2), Т.Т.Шишко2), Н.Г.Павлова3), А.В.Гагарина3), А.Н.Старорусская3)

1) Институт физиологии им. И.П.Павлова РАН, Санкт-Петербург

2) НИИ экспериментальной медицины РАМН, Санкт-Петербург

3) НИИ акушерства и гинекологии им. Д.О.Отта РАМН, Санкт-Петербург

В связи с ухудшением демографической ситуации в нашей стране особую актуальность приобретают исследования, направленные на раннее выявление и коррекцию патологии беременности, среди которой важное место занимает синдром плацентарной недостаточности. Цель очередного этапа продолжающегося мультидисциплинарного исследования состояла в определении структурных основ нарушения гемодинамики в сосудистом русле плаценты человека, наблюдающемся при развитии плацентарной недостаточности.

Ультразвуковое исследование плаценты в режиме энергетической доплерометрии с трехмерной реконструкцией сосудистого русла показа-ло, что значения расчетных индексов васкуляризации плаценты харак-теризуются высокой индивидуальной и региональной вариабельностью как при физиологическом течении беременности, так и при наличии плацентарной недостаточности. В то же время ретроспективное сопоставление значений потокового индекса (FI), определенного при объемной ультразвуковой реконструкции плацентарного сосудистого русла в III триместре беременности у пациенток, родивших детей с нормальными росто-весовыми показателями и гипотрофией плодов, показали достоверное снижение FI (р<0,01) у последних.

Ультраструктурное и иммуноцитохимическое исследование плацент показало, что в ворсинах плаценты имеется три типа сократительных элементов, которые могут отвечать за функциональные изменения крово-тока в пределах отдельных сегментов плаценты. Это – гладкомышечные клетки артерий стволовых и промежуточных ворсин, экстраваскулярная сократительная система, представленная специализированными мио-фибробластами и особые перициты капилляров терминальных ворсин плаценты, которые содержат альфа-актин гладкомышечных клеток, нетипичный для «обычных» перицитов. Столь развитая сократительная система подразумевает существование паракринной регуляции кровотока, поскольку нервная регуляция тонуса сосудов ворсин плаценты отсутствует. Наиболее вероятным источником гуморальных паракринных факторов, обеспечивающих местную регуляцию кровотока в плаценте, являются плацентарные макрофаги. Изучение их реакций в условиях измененной гемодинамики, одна из задач следующего этапа иссле-дований.

Экспериментальные исследования на животных показали, что различные повреждающие факторы (гипоксия, повышенный уровень глюкокортикоидов) вызывают однотипные структурные изменения в фетальной части плаценты и опосредованно влияют на развивающийся плод. Отмечены нарушения в цито- и синцитиотрофобласте, васкуля-ризации плаценты, уменьшение размеров и числа синусоидов, что свидетельствует об изменении кровотока.

Таким образом, определен круг возможных мишеней для применения направленных фармакологических воздействий с целью коррекции развивающейся плацентарной недостаточности.

ИССЛЕДОВАНИЕ БИОФИЗИЧЕСКИХ МЕХАНИЗМОВ АГРЕГАЦИИ КРИСТАЛЛИНОВ, ИНДУЦИРОВАННОЙ ИМПУЛЬСНЫМ ЛАЗЕРНЫМ УФ ИЗЛУЧЕНИЕМ 308 НМ

Л.В.Соустов1), Е.В.Челноков1), Н.В.Сапогова1), Н.М.Битюрин1),

В.В.Немов2), Ю.В.Сергеев3), М.А.Островский4)

1) Институт прикладной физики РАН, Нижний Новгород.

2) Нижегородский НИИ эпидемиологии и микробиологии

им. И.Н. Блохиной

3)Национальный институт глаза Национального института здоровья США

4)Институт биохимической физики им. Н.М. Эммануэля РАН, Москва

За время работы по Программе (с 2002 года) нами проведены исследования УФ-индуцированной агрегации модельного белка карбоангидразы и основных белков хрусталика глаза человека: альфа-, бета- и гамма-кристаллинов. Выявлена нелинейная зависимость скорости агрегации этих белков от режимов облучения импульсного XeCl лазера (308 нм). Построена теоретическая модель, в которой принято, что начальный процесс фотоагрегации обусловлен образующимися молекулами с удвоенной массой и происходит как при взаимодействии фотоактивированных молекул белка, так и фотоактивированных молекул с исходными. Первый процесс доминирует при лазерном облучении, а второй может преобладать при воздействии на хрусталик глаза естественного солнечного света. Исследовано влияние некоторых короткоцепочечных пептидов на скорость фотоагрегации кристаллинов. Определена комбинация пептидов (мы назвали её «новый препарат»), которая в большей степени замедляет агрегацию кристаллинов (и тем самым замедляет развитие фотокатаракты), чем вещества, на основе которых созданы известные антикатарактальные препараты. «Новый препарат» прошел испытания в НИИ глазных болезней РАМН и показал положительный результат в замедлении развития УФ-индуцированной катаракты у крыс.

По проекту 2007 года исследована фотоагрегация карбоангидразы и бета L-кристаллина с использованием обнаруженного нами эффекта постагрегации – процесса образования больших конгломератов после окончания воздействия на растворы белков различными, в том числе и малыми УФ дозами. Эффект состоит в том, что если после облучения раствора белка некоторой УФ дозой (обозначим ее D0) прекратить воздействие УФ, то мощность рассеянного излучения пробного пучка продолжает увеличиваться, что обусловлено образованием высокомолеку-лярных агрегатов в отсутствие УФ излучения. При этом зависимости мощности рассеянного излучения от величины D0 существенно различны для растворов карбоангидразы и бета L-кристаллина. Возможно, это связано с различными механизмами образования агрегатов в этих белках, например, из-за различия их структур (в нативном состоянии молекула карбоангидразы является мономером, а у бета L-кристаллина – димером). Характер поведения рассеянного излучения пробного пучка после прекращения УФ облучения существенно зависит от величины D0, то есть от размеров и концентрации агрегатов, образовавшихся за время воздействия УФ излучения. При малых УФ дозах рассеянное излучение появляется с некоторой задержкой Т, которая растет с уменьшением величины D0. Получена зависимость Т(D0), которая при уменьшении D0 до некоторого значения D*0. стремится к бесконечности. Величина D*0. может быть определена как «безопасная доза» УФ воздействия, после которой концентрацию вновь образующихся агрегатов можно считать пренебрежимо малой.

Построена теоретическая модель реакционно-контролируемой УФ-индуцированной агрегации белков, учитывающая взаимодействие агрегатов всех размеров. Для оценки величины рассеяния пробного пучка в растворах белков применялась теория Ми. При этом предполагалось, что частицы белка имеют сферическую форму и рассеивают независимым образом. Построенная модель позволяет хорошо описывать имеющиеся экспериментальные зависимости рассеянной мощности от дозы облучения, а также эффект постагрегации.

Однако они существенно отличаются по структуре и по молекулярной массе. Альфа-кристаллины являются шаперонами, а бета- и гамма-кристаллины относятся к одному и тому же семейству белков. изучению обнаруженного нами эффекта постагрегации – процесса образования больших конгломератов после окончания воздействия на раствор бета-кристаллина различными, в том числе и малыми УФ дозами. Эффект состоит в том, что если после облучения раствора белка некоторой УФ дозой (обозначим ее D0) прекратить воздействие УФ, то интенсивность рассеянного излучения пробного пучка продолжает увеличиваться, что обусловлено образованием высокомолекулярных агрегатов в отсутствие УФ излучения. Характер поведения рассеянного излучения пробного пучка после прекращения УФ облучения существенно зависит от величины D0, то есть от размеров и концентрации агрегатов, образовавшихся за время воздействия УФ излучения. При малых УФ дозах рассеянное излучение появляется с некоторой задержкой Т, которая растет с уменьшением величины D0. Этот эффект мы исследуем во всех кристаллинах хрусталика глаза, а также в их смесях. В результате будет определена «безопасная доза» УФ воздействия, после которой концентрацию вновь образующихся агрегатов можно считать пренебрежимо малой. Будет построена теоретическая модель, описывающая процесс образования высокомолекулярных комплексов на различных этапах фотоагрегации белков.

Воздействие различных денатурирующих факторов, например, ультрафиолетового (УФ) излучения или высоких температур, способно вызывать агрегацию кристаллинов. В результате агрегации образуются крупные светорассеивающие конгломераты, которые приводят к помутнению хрусталика, то есть к развитию катаракты. Катаракта является наиболее распространенной причиной потери зрения. В настоящее время во всем мире около 20 млн. человек страдают катарактой, а ее удельный вес в структуре глазной заболеваемости по данным ВОЗ составляет 42 %. Для лечения этой патологии используются хирургические методы – удаление помутневшего хрусталика и имплантация эластичной интраокулярной линзы. Эти методы хорошо разработаны, однако и они не лишены некоторых недостатков. В связи с этим весьма актуальной задачей остаётся поиск консервативных методов для возможной профилактики развития катаракты. Что касается исследования физических механизмов образования агрегатов в кристаллинах при УФ облучении, то к настоящему времени в литературе информация об этом практически отсутствует. В известных нам работах в основном исследуются фотохимические процессы (см., например [Корхмазян М.М., Федорович И.Б., Островский М.А. Механизмы фотоповреждения структур глаза. Действие УФ-света на растворимые белки хрусталика. // Биофизика. 1983. Т. 28. С. 966-967.

Ельчанинов В.В., Федорович И.Б. Механизмы фотоповреждения структур глаза. Образование агрегатов полипептидов при УФ-облучении белков хрусталика. // Биофизика. 1989. Т. 34. С. 758-762. Ельчанинов В.В., Федорович И.Б. Механизм фотоповреждения структур глаза. Изменение зарядов кристаллинов хрусталика при ультрафиолетовом облучении. // Биофизика. 1990. Т. 35. С. 200-204. Островский М.А., Федорович И.Б., Ельчанинов В.В, Кривандин А.В. Опасность повреждающего действия cвета на структуры глаза. Хрусталик – как естественный светофильтр и объект фотоповреждения.]). Физические модели обсуждаются в [Курганов Б.И., Кинетика агрегации белков. Количественная оценка шаперонной активности в тестах, основанных на подавлении агрегации белков // Биохимия, 67(4), с. 492-507, 2002. Khanova H.A., Markossian K.A., Kurganov B.I., Samoilov, A.M., Kleimenov S.Yu., Levitsky D.I., Yudin I.K., Timofeeva A.C., Muranov K.O., Ostrovsky M.A., Mechanism of Chaperone-like Activity. Suppression of Thermal Aggregation of betaL-Crystallin by alpha -Crystallin // Biochemistry, 44(47), pp. 15480-15487, 2005.] при тепловой агрегации белков. Предполагается, что процесс тепловой агрегации белков включает две стадии. Вначале несколько денатурированных молекул образуют ядро, а рост белкового агрегата происходит путем присоединения денатурированной молекулы к этому ядру. Такой путь агрегации должен привести, по мере исчерпания денатурированного белка, к образованию агрегатов ограниченного размера.

ЭТИЧЕСКИЙ КОМИТЕТ: ОПЫТ ЭКСПЕРТИЗЫ БИОМЕДИЦИНСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Б.Г. Юдин1), И.Д. Пестов2), П.Д. Тищенко1)

1) Институт философии РАН, Москва

2) Институт медико-биологических проблем РАН, Москва

В современной практике проведения биомедицинских исследований (БМИ) с участием человека самое серьезное внимание уделяется защите прав, достоинства и благополучия испытуемых. В этой связи используются два основных механизма. 1) Документируется доброволь-ность участия в исследовании каждого испытуемого – после ознакомления с целями и задачами предполагаемого исследования, возможными рисками и выгодами от его участия и другой существенной информацией он (или его законный представитель, если испытуемый не является компетентной личностью) дает информированное согласие на свое участие в исследовании. 2) Проводится этическая экспертиза исследовательской заявки. Необходимое условие для проведения такой экспертизы – наличие в научном учреждении, проводящем исследования, специальной структуры – независимого этического комитета (этической комиссии).

Сегодня в мире уже накоплен обширный и разносторонний опыт проведения этической экспертизы БМИ. Многие отечественные исследователи, особенно те, кто участвует в международных БМИ, также знакомы с тем, как осуществляется этическая экспертиза исследовательских проектов. Вместе с тем в нашей стране к настоящему времени не создана необходимая нормативная база для проведения такой экспертизы. Следствием такого положения дел является не только отсутствие надежных механизмов защиты прав, человеческого достоинства и благополучия участников БМИ, но и то, что во многих случаях затрудняется мировое признание научных результатов, полученных отечественными исследователями.

Данный проект, который осуществляется в рамках Программы «Фундаментальные науки – медицине», имеет целью совершенствование практики этической экспертизы БМИ, проводимых в России. Более конкретно, речь идет о создании нормативной и методической базы, которая позволит проводить этическую экспертизу всех исследовательских заявок, подаваемых в Программу «Фундаментальные науки – медицине». Предполагается, в частности, создание при Программе независимого этического комитета, разработка положения о нем с описанием его структуры, регламента его работы, его функций и полномочий, проведение тренингов по этике БМИ для членов этого комитета и руководителей проектов. Это позволит сформулировать исчерпывающий перечень стандартных требований к исследовательской заявке, выполнение которых необходимо для проведения ее этической экспертизы.

Для достижения этих целей было решено взять в качестве основы опыт работы Комиссии по биомедицинской этики, на протяжении многих лет действующей в Институте медико-биологических проблем РАН. Эта комиссия осуществляет экспертизу весьма непростых с этической точки зрения исследовательских проектов, связанных, в частности, с проблемами жизнеобеспечения и работоспособности человека в космических экспедициях, т.е. в экстремальных для человеческого организма условиях. Этическая комиссия ИМБП обладает богатым арсеналом средств и методов проведения экспертизы исследовательских проектов, который, с соответствующими модификациями, может быть использован и в работе будущего этического комитета Программы «Фундаментальные науки – медицине». Этическая комиссия ИМБП тесно и на регулярной основе взаимодействует с соответствующими структурами, проводящими этическую экспертизу исследовательских проектов, которые реализуются совместно с зарубежными партнерами в США, Европейском союзе, Канаде, Японии и др., так что имеющийся у нее опыт можно считать апробированным на международном уровне.

2. Разработка и усовершенствование методов и средств диагностики

2.1. Средства и методы диагностики

ДИНАМИКА И ДИАПАЗОНЫ ИЗМЕНЕНИЯ БИОИМПЕДАНСНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ СОКРАТИМОСТИ ЛЕВОГО ЖЕЛУДОЧКА СЕРДЦА ЧЕЛОВЕКА ПРИ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ПРОБАХ. СРАВНЕНИЕ

С УЛЬТРАЗВУКОВЫМИ И ПУЛЬСОМЕТРИЧЕСКИМИ ПОКАЗАТЕЛЯМИ

В.М. Хаютин1), О.Л. Виноградова2), Е.Ю. Берсенев2), Я.Р. Бравый2),

Д.В. Попов2), В.В. Ермишкин1), Е.В. Лукошкова1)

1) Российский кардиологический научно-производственный комплекс
Росмедтехнологий, Москва;

2) ГНЦ РФ – Институт медико-биологических проблем РАН, Москва

Значимость непрерывной (в каждом кардиоцикле) неинвазивной оценки сократительной функции левого желудочка (ЛЖ) сердца переоценить трудно. В 2005 г. по программе “Фундаментальные исследования – медицине” мы завершили создание метода непрерывного неинвазивного измерения длительности периода предызгнания (Д-ПП) на основе электроимпедансометрии. Наш метод отличается от ранее известных тем, что: 1) за окончание периода предызгнания принят момент, когда пульсовое изменение импедансного сигнала достигает максимального ускорения другими словами, когда вторая производная сигнала становится максимальной; 2) импедансный сигнал отводится от участка восходящей аорты.

Изменения Д-ПП при инотропном действиии симпатической нервной системы (СНС) хорошо коррелируют со скоростью нарастания давления в ЛЖ – dP/dtmax – во время его изоволюмического сокращения, и это служит основанием для использования данного показа­теля – длительности периода предызгнания – в качестве неинвазивного индекса сократимости ЛЖ. Непрерывное измерение Д-ПП позволяет раскрыть интенсивность и динамику действия нейрогенных инотропных сигналов у здорового человека, а в клинике может дать представление не только о глубине глобального изменения сократимости ЛЖ, но и об изменениях динамики отклика миокарда ЛЖ на инотропное действие СНС.

В 2005-2006 гг. мы подробно изучили динамику изменения Д-ПП при пассивной ортостатической пробе, пробе Вальсальвы и кистевом жиме. В текущем году мы продолжили изучение инотропного действия СНС при ряде других функциональных проб: 1) активной ортостатической пробе – быстрый переход из положения сидя на корточках в положение стоя; 2) велоэргометрической пробе с равномерно нарастающей нагрузкой (до предельной мощности 200-300 Вт) и с плавно изменяемой нагрузкой (синусоидально, с переменным периодом); 3) изометрическом сокращении мышц бедра с окклюзией в конце пробы или без нее (пробу выполняли до и после 7-дневной сухой иммерсии); 4) питье воды в объеме 0.5 л. Непрерывная регистрация Д-ПП позволила выявить короткую (20-30 с) начальную фазу повышения сократимости при активной ортостатической пробе. Эта фаза отсутствовала при пассивной ортостатической пробе, результатом которой всегда было значительное удлине­ние Д-ПП. Наибольшие изменения Д-ПП выявляются при пробе Вальсальвы в положении сидя и при динамической нагрузке на велоэргометре. При статической нагрузке эффект укорочения Д-ПП выражен значительно слабее, а у некоторых испытуемых проявляется лишь к концу пробы. Причина – значительное увеличение артериального давления. Для таких проб предложен другой, комбинированный индекс сократимости – отношение диастолического давления к периоду изоволюмического сокращения, т.е. скорость повышения давления в ЛЖ в этот период. Для сопоставления показателей, получаемых новым импедансо-метрическим методом и широко применяемым в клинике доплеровским ультразвуковым методом, во время ряда проб одновременно с электроимпедансным сигналом регистрировали скорость кровотока в восходящей аорте (также в каждом кардиоцикле). В дальнейшем мы предполагаем изучить изменения инотропной регуляции ЛЖ, в первую очередь, при хронической ишемической болезни сердца и при сердечной недостаточности. Полученные данные будут учтены при выборе проб, наиболее применимых в кардиологической клинике.

РАЗРАБОТКА ИММУНОЛОГИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ВЫЯВЛЕНИЯ ГЛАЗНЫХ ПАТОЛОГИЙ; РОЛЬ ОКСИДА АЗОТА В ДЕГЕНЕРАЦИИ СЕТЧАТКИ ГЛАЗА

Г.Р. Каламкаров, М.А. Островский, А.Е. Бугрова, Т.Ф. Шевченко, Т.С. Константинова

Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН, Москва

Многие офтальмологические патологии, особенно патологии, затрагивающие сетчатку глаза, на ранних стадиях сопровождаются появлением в крови и слезной жидкости больных антител к некоторым антигенам сетчатки. Этот факт может быть использован для ранней диагностики патологий сетчатки. Нами было использовано два таких антигена с условными названиями S-антиген и межфоторецепторный ретинальпереносящий белок (МРПБ) из межклеточного матрикса сетчатки и проведено сравнительное исследование возможности их применения в клинической практике. Исследования проводились совместно с МНИИ глазных болезней им. Гельмгольца и Российской медицинской академией последипломного образования. Ранее нами было показано, что выявление таких антител позволяет предсказать развитие диабетической ретинопатии у больных диабетом и позволяет прогнозировать развитие ретинопатии у недоношенных детей.

При исследовании больных с ожоговой травмой было выяснено, что у большинства больных с ожоговой травмой Ш степени в острый период заболевания в крови выявляются антитела к обоим антигенам – не только к S-антигену, но и к МРПБ. У большинства больных при успешном лечении и положительной динамике уровень антител к МРПБ в крови падал до нормального. Однако у небольшой группы больных иммунный ответ сохранялся и после успешного лечения. Наиболее интересный результат был получен при обследовании именно этой группы больных. Как оказалось, примерно в 70 % случаев в этой группе больных по прошествии нескольких недель или месяца наблюдалось развитие осложнений и рецидивов. Напротив, в группе тех больных, у которых после успешного лечения ответы на антиген не выявлялись, рецидивы не наблюдались.

Было продолжено исследование роли оксида азота в дегенерации сетчатки глаза. Разработана модель острой ишемии сетчатки глаза. Состояние ишемии создавалось с помощью лазерной коагуляции ретинальных сосудов, при этом хориоидальные сосуды не затрагивались. Такой подход позволил получать состояние как обширной, так и локальной ишемии. На этой модели начата проверка действия антиишемических средств на основе нитросоединений, изменяющих концентрацию оксида азота в сетчатке. Показано, что нитриты могут эффективно защищать сетчатку глаза от развития ишемии при тромбировании сосудов.

УВЕЛИЧЕНИЕ ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТИ СЛУХОВОЙ СИСТЕМЫ ПРИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СТИМУЛЯЦИИ СЛУХОВОГО НЕРВА

Я.А. Альтман, Н.Н. Бехтерев

Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург

Низкая помехоустойчивость слуховой системы, обнаруживаемая у пользователей кохлеарными протезами, не только резко ограничивает восприятие ими полезного звукового сигнала в присутствии сигнала-помехи, но и препятствует полноценному восстановлению их ориентации в окружающем пространстве по слуховому информационному каналу. Это существенное для организации адекватного локализационного поведения препятствие обусловливает необходимость дальнейшего поиска путей совершенствования стратегий кодирования звука, используемых при электрической стимуляции слухового нерва.

Основная цель настоящего исследования, проведенного на животных, состояла в оценке пригодности разработанного (тестируемого) способа преобразования звука в электростимулирующий эквивалент для улучше-ния помехоустойчивости слуховой системы при локализации источников звука и, как следствие, для расширения возможностей глухих больных с кохлеарными имплантами ориентироваться в окружающей среде. Крите-рием оценки служили вызванные потенциалы коркового отдела слуховой системы глухих животных, возникающие при изменении локализацион-ных признаков источника кодируемых звуковых сигналов (межушных различий стимуляции по времени и по интенсивности) при билатеральном электрическом раздражения слухового нерва. Референсные данные каждого эксперимента получены в условиях электрической стимуляции с применением стандартного для практики слухопротезирования преобразования звуковых сигналов и в условиях предшествующего звукового раздражения при интактности обеих улиток внутреннего уха.

В результате проведенного исследования были выявлены зависимо-сти основных проявлений помехоустойчивости слуховой системы – маскировки и бинаурального освобождения от маскировки – от параметров локализационных признаков полезного сигнала и сигнала-помехи при трех использованных способах раздражения и различных уровнях его интенсивности. Установлено, что в отсутствии межушных различий стимуляции по времени или интенсивности для обоих сигналов и низком надпороговом уровне интенсивности величина маскировки была равной при использовании как тестируемой электрической, так и звуковой стимуляции. Влияние маскировки при использовании тестируемой стимуляции, по сравнению со звуковой, незначительно усиливалось с повышением интенсивности до предела безопасной электрической стимуляции (в среднем до 44 дБ), примерно соответствующего границе диапазонов средних и высоких звуковых интенсивностей. При введении межушных различий стимуляции в полезный сигнал или сигнал-помеху действие маскировки уменьшалось тем больше, чем больше были вводимые различия. Вместе с тем в пределах безопасного изменения интенсивностей тестируемой электрической стимуляции влияние маскировки было практически таким же, как и при звуковом раздражении, изменяемом в том же диапазоне интенсивностей. Показано, что бинауральное освобождение от маскировки на различных уровнях интенсивности при всех возможных соотношениях полезного сигнала и сигнала-помехи при тестируемом электрическом раздражении было меньше, чем при звуковом. Обнаружено, что проявления помехоустойчивости при стандартной электрической стимуляции слухового нерва резко отличались от ее проявлений при тестируемой стимуляции и наблюдались в очень узком диапазоне изменения интенсивностей. Выявленные преимущества тестируемой стимуляции над стандартной позволяют сделать практические рекомендации относительно коррекции электрического раздражения слухового нерва с целью значительного улучшения восприятия акустического пространства глухими больными при использовании кохлеарных имплантов.

РАЗРАБОТКА ОПТИЧЕСКИХ, ЭЛЕКТРООПТИЧЕСКИХ

И АКУСТИЧЕСКИХ БИОСЕНСОРНЫХ СИСТЕМ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ МЕДИЦИНСКОЙ ДИАГНОСТИКИ

В.В. Игнатов1), Н.Г. Хлебцов 1), Л.А. Дыкман1), О.В. Игнатов1), Н.Ю.Селиванов1), Б.Д. Зайцев2), В.Е. Никитина1)

1)Институт биохимии и физиологии растений и микроорганизмов РАН,
2)Саратовский филиал Института радиоэлектроники РАН

Золотые и серебряные наночастицы с плазмонным резонансом (ПР) нашли разнообразные применения в нанобиотехнологии и наномедицине благодаря возможности настройки спектрального положения и амплитуды ПР [1]. В работах коллектива авторов (рук. Н.Г. Хлебцов) развиты методы настройки ПР золотых наносфер, наностержней и нанооболочек за счет изменения их размера, формы и структуры, а также способы получения биоконъюгатов наночастиц, поверхность которых функционализована биоспецифическими молекулами-зондами. Рассматривается их примене-ние в электронной и световой микроскопии, гомофазном и твердофазном иммуноанализе, в опытах по фототермолизу раковых клеток in vitro.

Одним из развиваемых нами направлений практического применения золотых наночастиц является разработка средств диагностики инфекции-онный заболеваний с использованием конъюгатов фаговых миниантител с коллоидным золотом (рук. Л.А. Дыкман). На примере капсульного антигена Yersinia pestis, -субъединицы холерного токсина и антигена из внешней мембраны Salmonella typhi впервые была синтезирована прямая метка – конъюгат scFv-фрагментов с коллоидным золотом. Данный подход может быть использован при создании тест-систем на основе дот-блот анализа и иммунохроматографии, а также в электронно-микроскопических исследованиях и разработке оптических биосенсоров.

В следующем разделе данного проекта (рук. О.В. Игнатов) развивается метод детектирования микроорганизмов на основе электрооптического анализа клеточных суспензий. В экспериментах со штаммом Azospirillum brasilense Sp245 зарегистрировано существенное изменение электрофизических свойств бактериальных клеток при их взаимодействии с моноспецифическими антителами на соматический антиген, а также с полиспецифическими антителами, полученными на целые бактериальные клетки [2]. Данные результаты могут быть использованы при разработке быстрого теста для определения микроорганизмов.

Группой сотрудников СФ ИРЭ и ИБФРМ РАН (рук. Б.Д. Зайцев и В.Е.Никитина) проводятся работы по созданию акустоэлектронного датчика нового поколения как эффективного инструмента в исследованиях диагностически значимых специфических взаимодействий, реализуемых в разнообразных биосенсорных системах. На примере препаратов из биомассы и биологически активных веществ высшего культивируемого гриба Lentinus edodes (шиитаке) оценена эффективность использования резонаторов на продольных и поперечных акустических волнах для определения модуля упругости, вязкости и плотности исследуемых объектов.

Нами исследуются также подходы к получению биологически активных субстанций на основе пектиновых олигосахаридов и их конъюгатов (рук. Н.Ю. Селиванов). Разработан способ направленного фрагментирования углеводных полимеров и показано, что в процессе ферментолиза пектиновых препаратов при низком соотношении фермент-субстрат происходит их селективная деградация с образованием стабильного спектра высокомолекулярных олигосахаридов. Результаты многочисленных исследований показывают, что пектиновые олигосахариды можно рассматривать как универсальный класс высокоспецифичных экстраклеточных медиаторов сигнального типа, активных по отношению к организму человека.

1. Хлебцов Н.Г. с соавт. // Российские нанотехнологии. 2007. Т. 2, № 3-4. C. 69-86.

2. Guliy O.I. et al. // Analytical Biochemistry. 2007. Vol. 370. P. 201-205.

РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСНОГО ТЕСТА НА МНОЖЕСТВЕННУЮ ЛЕКАРСТВЕННУЮ УСТОЙЧИВОСТЬ ОПУХОЛЕВЫХ КЛЕТОК

И ПОИСК ПУТЕЙ ЕЕ ПРЕОДОЛЕНИЯ

Л.П. Овчинников1), А.В. Вайман2), А.В. Сорокин1), Е.Ю. Рыбалкина2), С.Г. Гурьянов1), Д.Н. Лябин1), О.В. Калита2), А.А. Селютина1), И.Н.Елисеева1), Е.Р. Ким1), Г.П. Генс3), Т.П. Стромская2), А.А.Ставровская2)

1)Институт белка РАН, Пущино

2)НИИ канцерогенеза Российского онкологического научного центра

им. Н.Н. Блохина РАМН, Москва

3)Кафедра онкологии и лучевой терапии МГМСУ, Москва

Ранее нами был предложен комплексный тест на множественную лекарственную устойчивость (МЛУ) раковых клеток, включающий оценку содержания мРНК YB-1 в тканях опухолей и оценку количества клеток, содержащих YB-1 в ядре. В отчетном году с помощью полуколичественного метода ОТ-ПЦР исследован материал, взятый от 50 больных раком молочной железы (РМЖ), и исследованы 34 образца РМЖ с помощью иммуногистохимической окраски срезов. Полученные данные позволили выявить корреляции между содержанием мРНК YB-1 в тканях РМЖ, количеством клеток с YB-1 в ядре и тяжестью течения заболевания, фиксированной как на момент операции, так и при наблюдении за больными в течение года.

Начато исследование опухолей яичника (ОЯ) с целью понять, насколько общими для разных новообразований являются выявленные с помощью нового теста закономерности. Проведена работа по определению типа ОЯ, для которого реально набрать репрезентативный материал. Найдены экспериментальные модели (культивируемые клетки ОЯ), различающиеся по содержанию в популяции клеток с ядерной локализацией YB-1. Впервые показано, что воздействие на культивируемые клетки ОЯ малой шпилечной РНК (мшРНК) YB-1 приводит как к снижению числа клеток, содержащих YB-1 в ядре, так и к снижению устойчивости этих клеток к противоопухолевым препаратам. Найдены способы воздействия на культивируемые клетки ОЯ, которые индуцируют перемещение YB-1 в ядра клеток.

В плане исследования природных механизмов, контролирующих МЛУ раковых клеток, продолжено изучение молекулярных механизмов ингибирования синтеза YB-1 путем полиаденилирования мРНК. Установлено, что необычный негативный эффект поли(А) хвоста на активность мРНК YB-1 в трансляции обусловлен присутствием в 3’ нетранслируемой области этой мРНК поли(А) богатой регуляторной последовательности. Полученные результаты позволяют предположить, что А-богатая регуляторная последовательность создает условия для циклизации мРНК на 3’ конце, которая может препятствовать сближению двух концов молекулы мРНК, обеспечивающего высокую эффективность трансляции.

Методами направленного точечного и делеционного мутагенеза исследован сайт расщепления YB-1 коровой протеасомой, катализирующей селективное удаление С-концевого пептида с сигналом цитоплазматического удержания и тем самым обеспечивающей переход укороченного YB-1 в клеточное ядро. Обнаружены мутации, защищающие YB-1 от расщепления протеасомой. Получены генетические конструкции для экспрессии мутантных вариантов YB-1 в бактериальных и эукариотических клетках.

Методами масс-спектрального анализа и точечного мутагенеза установлены три сайта фосфорилирования YB-1 киназой Akt. Для изучения влияния фосфорилирования на функции белка проведена замена фосфорилируемых аминокислотных остатков на аспарагиновую кислоту.

РАЗРАБОТКА НОВОГО СПОСОБА КОМПЛЕКСНОЙ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ДИАГНОСТИКИ СУБКЛИНИЧЕСКОГО ГИПОТИРЕОЗА

Д.Г. Матишов, Е.Ф. Шин, А.В. Ларичкин

Южный научный центр РАН, Ростов-на-Дону

В настоящее время актуальным является сравнительный анализ специфичности и чувствительности результатов стандартных клиничес-ких методов исследования и современных биоаналитических методов диагностики субклинического гипотиреоза (СГ). Поэтому целью настоящей работы явился масс-спектральный анализ протеомного профиля плазмы крови для выявления основных белков-биомаркеров прогрессирования гипотиреоза на различных стадиях его развития, а также белков, участвующих во всасывании, распределении и метаболизме левотироксина у пациентов с СГ.

В исследование включено 26 пациентов с СГ (I исследуемая группа, средний возраст 43±3,2 года, соотношение мужчин и женщин 1:2), принимавшие левотироксин в дозе 50 мкг/сутки; 29 пациентов с СГ (II исследуемая группа, средний возраст 44±2,6 года, соотношение мужчин и женщин 1:2), принимавшие левотироксин в дозе 50 мкг/сутки. Контрольную группу составили 15 условно здоровых лиц. Оценку прогрессирования гипотиреоза и эффективности лечения в I группе пациентов проводили стандартным методом диагностики (анализ уровней тиреотропного гормона (ТТГ), тироксина (Т4), трийодтиронина (Т3) (ИФА), иммунологических параметров – CD3+; CD4+; CD8+; CD16+; CD25+; CD72+; CD95+ (проточная цитометрия), IL-1, TNF- (моноклональные антитела), Ig G, M, A (метод радиальной иммунодифффузии); во II группе – стандартным диагностическим и новым биомолекулярным методом [протеомный анализ плазмы крови – с помощью двумерного электрофореза в полиакриламидном геле (2D-PAGE, BioRad), трипсинолиза (Promega) с поcледующим масс-спектрометрическим детектированием (MALDI-TOF-MS, Bruker), идентификацией в поисковой базе данных (Mascot) и измерением относительной плотности белков (PDQuest, Bio-Rad)]. Качество жизни оценивалось по шкале Zulewski-Bulewich (BI). Длительность исследования составила 3 месяца.

Обнаружен достоверный регресс клинической симптоматики в обеих группах исследования. В I группе пациентов обнаружено достоверным снижением ТТГ(p<0,005) и повышением Т4 (p<0,001). Средние уровни гормональных показателей во II группе пациентов не отличались от таковых здоровых лиц. В I группе пациентов средние значения уровней CD3+ (p<0,05); CD4+ (p<0,05); CD8+ (p<0,001); CD16+ (p<0,05); CD25+ (p<0,001), Ig A (p<0,05) статистически значимо увеличились, CD72+ (p<0,05); CD95+ (p<0,05), IL-1(p<0,001), TNF- (p<0,001), Ig G (p<0,05), Ig M (p<0,05) – уменьшились. На фоне приема левотироксина во II группе пациентов зарегистрировано достоверное повышение интенсивности патогенетических белков: Na+/I- – симпортера (p<0,001); белка, связывающего тиреоидный гормон внутри клетки (p<0,001); тиреопероксидазы (ТПО) (p<0,001), ферментов дейодиназы DIO I (p<0,001), II (p<0,05), III (p<0,05) типа, рецепторов к тиреоидным гормонам типа (p<0,001) и (p<0,001), УДФ-глюкуронозилтрансферазы (p<0,05) при одновременном подавлении экспрессии рецепторов к ТТГ (рТТГ) (p<0,001), тироксин-связывающего глобулина (ТСГ) (p<0,001). Данные белки играют важную роль на различных уровнях патологического пути передачи сигнала в тиреоцитах, транспорте и метаболизме тиреоидных гормонов и реализации эффекта гормонов на уровне органов-мишеней.

Таким образом, выявлена корреляционная взаимосвязь между уровнем тиреодных гормонов и белками, участвующими в синтезе, транспорте и метаболизме тиреоидных гормонов у пациентов с субклиническим гипотиреозом, что, вероятно, свидетельствует о ранней диагностической значимости протеомных маркеров в развитии и прогрессировании гипотиреоза.

РАЗРАБОТКА АКУСТОЭЛЕКТРОННОГО ДАТЧИКА НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ БИОСПЕЦИФИЧЕСКИХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ НА ПРИМЕРЕ ПРЕПАРАТОВ БАЗИДИОМИЦЕТА LENTINUS EDODES

В.В.Игнатов1), Б.Д.Зайцев2), О.М.Цивилева1), И.Е.Кузнецова2), В.Е.Никитина1)

1) Институт биохимии и физиологии растений и микроорганизмов РАН, Саратов

Pages:     | 1 |

2

| 3 | 4 |   ...   | 8 |