Роль биологических активных молекул в функционировании клеток и тканей животных и человека.НИР

The role of biologically active molecules in the functioning of cells and tissues of animals and humans.

Источник финансирования НИР

госбюджет, раздел 0110 (для тем по госзаданию)

Этапы НИР

# Сроки Название
2 1 января 2014 г.-31 декабря 2014 г. Роль биологических активных молекул в функционировании клеток и тканей животных и человека.
Результаты этапа: Исследованы базовые принципы управления гладкой мускулатурой на примере локомоции брюхоногих моллюсков. Проведен сравнительный анализ тока через транспортеры в норме и при действии флуоксетина, применяемого при лечении депрессий.
3 1 января 2015 г.-31 декабря 2015 г. Роль биологических активных молекул в функционировании клеток и тканей животных и человека.
Результаты этапа: Проведена оценка мощности локомоторного аппарата большого прудовика Lymnaea stagnalis. В локомоции (ползании) улитки задействован ресничный эпителий подошвы ноги и подстилающие его гладкомышечные клетки. Согласно подсчетам на подошве прудовика среднего размера находится порядка 1.3 .109 ресничек. Их мощность составляет 1.47.10-6 Вт, мощность одной реснички - 1.1.10-15 Вт и одного ресничного биения (при частоте 10 Гц) - 1.1.10-16 Вт. Мощность гладкой мускулатуры подошвы составляет 5.88.10-6 Вт, а всего локомоторного аппарата 7.35.10-6 Вт. Полученные данные позволяют оценить работу некоторых других ресничных эпителиев. Например, 1см2 ресничного эпителия дыхательных путей человека за сутки совершает работу равную 0.05 Дж. Результаты могут быть использованы при составлении питательных сред для выращивания ресничных эпителиев в ожоговых центрах. В 2000 году мы открыли новое семейство белков щелевых контактов-паннексинов. Позднее мы в нескольких обзорах выдвигали гипотезу о возможной роли паннексина-1 в регуляции работы сосудистой системы. В 2015 году вышла наша вторая статья, подтверждающая эту гипотезу и показывающая роль паннексина-1в расслаблении гладкой мускулатуры на примере кожной артерии у мышей. Исследовалось влияние ангиотензинпревращающего фермента 2 (ACE2) на работу аминокислотного транспортера SLC6A19 человека.
4 1 января 2016 г.-31 декабря 2016 г. Роль биологических активных молекул в функционировании клеток и тканей животных и человека.
Результаты этапа: Подтверждена наша гипотеза об участии паннексинов в регуляции цикла сна и бодрствования. Впервые прочитан и опубликован полный геном представителя мало изученной группы животных, ортонектид, с исключительно малой нервной системой. Впервые прочитаны и опубликованы полные митохондриальные геномы двух представителей мало изученной группы животных, киноринх. Нами показано существование среди клеток слезной железы взрослых мышей популяции эпителиальных клеток-предшественников c-kit+dim/EpCAM+/CD452-/CD342-/Sca12-, которые способны восстанавливать поврежденные слезные железы модельных животных. Проведенные исследования полезны для выяснения характерных признаков стволовых клеток и клеток-предшественников, для понимания механизмов регенерации и клеточной дифференцировки, а также для разработки способов эффективного лечения синдрома сухого глаза.
5 1 января 2017 г.-31 декабря 2017 г. Роль биологических активных молекул в функционировании клеток и тканей животных и человека.
Результаты этапа: Новый тип распространяющегося электрического потенциала. Мы исследовали и описали новый тип распространяющегося электрического потенциала в клетках, которые не принято относить к возбудимым (нейронам, миоцитам), а само понятие «возбудимой клетки» требует пересмотра. Паннексины. Получено, что у мышей Panx1+/+ ATP, выделяющийся из гладкомышечных клеток через каналы Panx1, способен потенцировать сократительные ответы артерий брыжейки мыши при активации а1-адренорецепторов. У мышей Panx1–/– констрикторное влияние ATP может усиливаться в результате повышения чувствительности гладкой мышцы и снижения активности NTPDase1. Действие разобщителей окислительного фосфорилирования на жизнедеятельность клеток. Согласно нашим данным, разобщители (DNP, CCCP и TCS) вызывали деполяризацию мембраны, уменьшали амплитуду и изменяли форму потенциалов действия, устраняли следовую гиперполяризацию и уменьшали возбудимость идентифицированных нейронов Lymnaea stagnalis. С другой стороны, существуют данные о том, что разобщители индуцируют выделение Ca2 + из митохондрий. Известно, что изменение концентрации внутриклеточного кальция модулирует работу почти всех типов ионных каналов, тем самым влияя на поддержание мембранного потенциала, формирование потенциала действия, высвобождение медиаторов и выполнение множества других функций в нейронах. Все изменения в работе нейронов, возникающие вследствие действия разобщителей, находятся в полном соответствии с изменениями мембранных токов при повышении внутриклеточного Ca2 +, которые описаны ранее в работах, посвященных исследованию мембранных каналов идентифицированных нейронов Lymnaea stagnalis. Следовательно, индуцированные разобщителями изменения в работе нейронов могут быть объяснены увеличением внутриклеточного Ca2 +, которое сопровождает падение электрохимического протонного градиента на мембране митохондрий вследствие действия разобщителей DNP, CCCP и TCS. Фазическая (генерирующая ритмические сокращения) гладкая мускулатура. Впервые описан возможный мышечный механизм, обеспечивающий перемещение яйцеклетки по половым путям млекопитающих, включая человека, и обуславливающий возникновение нормальной (внутриматочной) беременности. Предлагаемый механизм объясняет возникновение нормальной беременности у женщин с синдромом Картагенера (ресничная дискинезия). Этот механизм также описывает функциональные нарушения (с перечислением нейротрансмиттеров, котрансмиттеров, нейромодуляторов, гормонов и рецепторов), принимающих участие в управлении маточными трубами и обуславливающими возникновение любого типа внематочной беременности (трубной, абдоминальной, яичниковой и шеечной). Мышечные механизмы могут быть подвергнуты проверке как в экспериментальной лаборатории, так и в клинике.
6 1 января 2018 г.-31 декабря 2018 г. Роль биологических активных молекул в функционировании клеток и тканей животных и человека.
Результаты этапа: Описан принцип управления локомоцией у ползающих брюхоногих моллюсков: пресноводного большого прудовика и сухопутной виноградной улитки. Показано, что у этих улиток не только локомоторный аппарат сходный, то есть улитки ползают благодаря мышечным сокращениям (волнам), распространяющимся по подошве ноги, но и управление скоростью локомоцией (мышечными волнами)так же сходное. На основании полученных данных сформулирован базовый принцип управления гладкой мускулатурой, генерирующей ритмические сокращения. Предполагается, что этот принцип задействован в управлении любыми другими гладкими мышцами у беспозвоночных и позвоночных, включая человека. Например, в желудочно-кишечном тракте, протоках желез, дыхательных путях, семенных канатиках и фаллопиевых трубах (яйцеводах). По итогам исследований опубликована статья "The similarity of crawling mechanisms in aquatic and terrestrial gastropods" in J. Comp. Physiol. A.

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".