Итоги и публикации 2010 года Оводов Ю. С., Шмаков Д. Н., Варламова Н. Г., Пшунетлева Е. А

Вид материала

Реферат

Содержание Структура Учреждения Российской академии наук Шмаков Дмитрий Николаевич Варламова Нина Геннадьевна Соколова Маргарита Владиславовна Оводов Юрий Семенович Гюнтер Елена Александровна Попов Сергей Владимирович Бойко Евгений Рафаилович Варламова Нина Геннадьевна Сведенцов Евгений Павлович Бывалов Андрей Анатольевич 2. Основные результаты 2.1.1. Фармакологически активные вещества 2.1.2. Система прогнозирования нарушений ритма сердца. 2.2. Важнейшие законченные научно-исследовательские и 2.2.1. Бойко Е.Р., Вахнина Н.А. 3. Краткая аннотация результатов Основные результаты, полученные в ходе выполнения проекта Aspergillus niger Daucus carota ... Полное содержание

Подобный материал:

• Итоги и публикации 2009 года сыктывкар 2010 удк 612+577, 991.47kb.
• Список учебной литературы, приобретаемой родителями воспитанниц 7-х классов на 2012/2013, 24.96kb.
• Предварительные итоги Всероссийской переписи населения 2010 года в Архангельской области, 305.45kb.
• Принят Государственной Думой 26 ноября 2010 года Одобрен Советом Федерации 1 декабря, 620.37kb.
• Публикации в медицинских периодических изданиях за 2010, 277.57kb.
• Окончательные итоги Всероссийской переписи населения 2010 года, 28.99kb.
• Итоги конкурса «Дорога на Олимп -2010», 34.51kb.
• С. Ф. Жилкина подвел итоги работы за 2010 год. 16 февраля 2011 года в головном офисе, 47.68kb.
• Итоги 2011 года дмитрий Медведев и Владимир Путин подвели в правительстве итоги года, 428.81kb.
• Окончательные итоги Всероссийской переписи населения 2010 года, 254.54kb.

Учреждение Российской академии наук

Институт физиологии

Коми научный центр

Уральское отделение


Институт физиологии:

Итоги и публикации 2010 года

Оводов Ю.С., Шмаков Д.Н.,

Варламова Н.Г., Пшунетлева Е.А.


Сыктывкар 2011


УДК 612+577


Оводов Ю.С., Шмаков Д.Н., Варламова Н.Г., Пшунетлева Е.А. Институт физиологии: итоги и публикации 2010 года. – Сыктывкар: Учреждение Российской академии наук Институт физиологии Коми научного центра Уральского отделения РАН, 2011. – 100 с.


Подведены основные итоги научной и научно-организационной деятельности Учреждения Российской академии наук Института физиологии Коми научного центра Уральского отделения РАН за 2010 год. Приведен список опубликованных работ сотрудников Института за 2010 год: монографий, отдельных изданий, статей в научных журналах и сборниках, патентов, авторефератов, тезисов докладов и информационно-справочных материалов.


Ответственный редактор - академик Оводов Ю.С.


© Оводов Ю.С., Шмаков Д.Н., Варламова Н.Г.,

Пшунетлева Е.А., 2011 г.


© Учреждение Российской академии наук

Институт физиологии Коми научного центра

Уральского отделения РАН, 2011 г.


Содержание

Введение……………………………………………………….…..

1. Важнейшие результаты законченных фундаментальных исследований.........................

2. Основные результаты прикладных исследований......................................................................

2.1. Важнейшие разработки, реализованные на практике в 2010 г.........................................................................................

2.2. Важнейшие законченные научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы, готовые к практическому применению….............................................................................

3. Краткая аннотация результатов научно-исследовательских работ..............................................

3.1. Краткая аннотация результатов работ по основной тематике Института....................................................................

3.1.1. Тема: «Механизмы формирования функциональной электрической гетерогенности миокарда. № ГР 01.2.00 950822 (2009-2012 гг.)………...............................

3.1.2. Тема: «Выделение, структурная характеристика и физиологическая активность пектин-белковых комплексов». № ГР 01.2.00 950823 (2009-2012 гг.)……..................................

3.1.3. Тема: «Физиолого-биохимические особенности тканевой гипоксии у человека на европейском Севере». № ГР 01201050888 (2010-2013 гг.)…………..............................

3.1.4. Тема: «Физиолого-биохимические закономернос-ти формирования эстральной цикличности у коров в условиях первой лактации». № ГР 01201050695 (2010-2013 гг.)............

3.1.5. Тема: «Функциональное состояние ядерных клеток крови, перенесших холодовой анабиоз под защитой газообразного хладоограждающего вещества». № ГР 01.2.00 950810 (2009–2012 гг.)..........................................

3.1.6. Тема: «Иммунобиологические основы обнаруже-ния возбудителя псевдотуберкулеза с использованием иммуноферментной моноклональной тест-системы». № ГР 01.2.00 950824 (2009-2012 гг.)….......................................

3.2. Краткая аннотация результатов работ по программам Президиума РАН….....................................................................

3.2.1. «Фундаментальные науки – медицине»…………

3.2.2. «Молекулярная и клеточная биология»…………

3.3. Краткая аннотация результатов работ по целевым программам поддержки проектов, выполняемых в содружестве с СО РАН и ДВО РАН………………………......

3.4. Краткая аннотация результатов работ, выполненных по программам различного уровня…………………………….

3.5. Краткая аннотация результатов работ, выполненных по грантам РФФИ, РГНФ и других научных фондов……….....

3.5.1. Гранты РФФИ……………………........................

3.5.2. Грант РГНФ……….………....................................

4. Сведения об инновационной деятельности, о прикладной реализации разработок…………

4.1. Сведения о работах, выполненных по договорам, заказам отечественных заказчиков…………….…………....................

4.2. Сведения о работах, выполненных по договорам с зарубежными партнерами…………………..............................

5. Основные итоги научно-организационной деятельности Института………….............................

5.1. Сведения о тематике научных исследований………........

5.2. Сведения о финансировании научных исследований……

5.3. Сведения о численности сотрудников, профессиональном росте научных кадров, о получении наград, научных премий, именных стипендий, данные о деятельности аспирантуры……………………………………………............

5.4. Характеристика международных научных связей и совместной научной деятельности с зарубежными организациями и учеными……….............................................

5.5. Информация о связях с отраслевой и вузовской наукой…

5.6. Деятельность Ученого совета……………..…..................

5.7. Деятельность диссертационного совета…………...........

5.8. Участие Института в работе научных обществ................

5.9. Сведения о проведении и участии в работе конференций, совещаний, школ……………………….....................................

5.10. Сведения о публикациях, издательской и научно-информационной деятельности………………….....................

5.11. Сведения о создании, правовой охране и реализации объектов интеллектуальной собственности…….…….............

5.12. Сведения об экспедиционных работах………….............

5.13. Характеристика оснащенности Института научным оборудованием…….....................................................................

5.14. Информационный отдел и библиотека Института……...

5.15. Работа административно-хозяйственного подразделения Института…….............................................................................

6. Библиографический указатель публикаций за 2010 год..…...............................................................................

ПриложениЕ 1………….........................................................

ПРИЛОЖЕНИЕ 2.........................................................................

ПРИЛОЖЕНИЕ 3........................................................................


Введение


Научные исследования в Учреждении Российской академии наук Институте физиологии Коми научного центра Уральского отделения РАН проводились в соответствии с Программой фундаментальных исследований государственных академий наук на 2008-2012 годы (распоряжение Правительства РФ от 27 февраля 2008 г. № 233-р), Основными направлениями Программы фундаментальных научных исследований Российской академии наук на период 2007-2011 годы (распоряжение Президиума РАН №10103-30 от 22.01.2007 г.) и Основными направлениями научной деятельности ИФ Коми НЦ УрО РАН (утвержденными постановлением Президиума РАН № 436 от 24 июня 2008 г.): «Физиологические механизмы деятельности висцеральных систем, молекулярные и клеточные основы электрофизиологии и гемодинамики», «Механизмы адаптации человека и животных к условиям Севера, физиология и биохимия микроорганизмов, системы жизнеобеспечения и защиты человека, криофизиология крови», «Молекулярные основы иммунологии и физиологии; структура, физиологическая активность и нанобиотехнология природных макромолекул».

В 2010 г. сотрудники Института физиологии разрабатывали 30 тем, в том числе: шесть тем, финансируемых из федерального бюджета, четыре темы - по программам фундаментальных исследований Президиума РАН: «Фундаментальные науки - медицине» и «Молекулярная и клеточная биология», пять тем - по Интеграционным проектам фундаментальных научных исследований, выполняемых в УрО РАН совместно с СО и ДВО РАН, одну тему - по Программе ориентированных фундаментальных исследований УрО РАН, шесть тем – по грантам Российского фонда фундаментальных исследований, одну тему – по гранту Российского государственного научного фонда, две темы – по грантам УрО РАН для молодых ученых, две темы - по госконтракту ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» совместно с Вятским Госуниверситетом, Институтом клеточного и внутриклеточного симбиоза УрО РАН, также проводили исследования по инициативной тематике в рамках международного проекта “Марс-500”. Выполняли исследования по договорам с отечественными заказчиками: ОАО «Монди бизнес пейпа Сыктывкарский ЛПК» и с сельскохозяйственным производственным кооперативом «ВажКурья». Проведена работа по международному контракту по договору с Arctic Monitoring Аssessment Programm (Норвегия).


Структура Учреждения Российской академии наук

Института физиологии Коми НЦ УрО РАН


Директор Института – Оводов Юрий Семенович, д.х.н., академик.

Зам. директора по научным вопросам – Шмаков Дмитрий Николаевич, д.б.н., профессор.

Зам. директора по общим вопросам – Савельев Генрих Михайлович.

Ученый секретарь – Пшунетлева Елена Альбертовна, к.х.н.

И.о. ученого секретаря – Варламова Нина Геннадьевна, к.б.н., доцент.

Главный бухгалтер – Абрам Любовь Альбертовна.

Главный специалист по кадрам – Барановская Валентина Геннадьевна.

Ведущий документовед – Проворова Нелли Францевна.

Начальник информационно-издательского отдела - Соколова Маргарита Владиславовна.


* * *


Научные подразделения

- Лаборатория физиологии сердца (научный руководитель д.б.н., проф. Шмаков Дмитрий Николаевич, зав. лаб. д.б.н., доц. Азаров Ян Эрнестович), Сыктывкар.

- Отдел молекулярной иммунологии и биотехнологии (научный руководитель д.х.н., акад. Оводов Юрий Семенович, зав. отд. к.б.н., доц. Попов Сергей Владимирович), Сыктывкар:

- лаборатория гликологии (зав. лаб. к.х.н., доц. Патова Ольга Андреевна;

- лаборатория биотехнологии (зав. лаб. к.б.н., доц. Гюнтер Елена Александровна, и.о. зав. лаб. к.б.н., доц. Шубаков Анатолий Александрович);

- лаборатория молекулярной иммунологии и физиологии (зав. лаб. к.б.н., доц. Попов Сергей Владимирович).

- Отдел экологической и социальной физиологии человека (зав. отд. д.м.н., проф. Бойко Евгений Рафаилович), Сыктывкар:

- лаборатория метаболизма (зав. лаб. д.м.н., проф. Бойко Евгений Рафаилович);

- лаборатория социальной физиологии (зав. лаб. д.м.н., проф. Солонин Юрий Григорьевич);

- группа физиологии кардиореспираторной системы (рук. к.б.н., доц. Варламова Нина Геннадьевна).

- Лаборатория физиологии жвачных животных (зав. лаб. д.б.н., ст.н.с. Василенко Татьяна Федоровна), Сыктывкар.

- Лаборатория криофизиологии крови (научный руководитель д.м.н., проф. Сведенцов Евгений Павлович, зав. лаб. к.б.н., доц. Полежаева Татьяна Витальевна), г. Киров.

- Лаборатория физиологии микроорганизмов (зав. лаб. д.м.н., проф. Бывалов Андрей Анатольевич), г. Киров.


1. Важнейшие результаты законченных

фундаментальных исследований


1. При острой выраженной нормобарической гипоксии, моделируемой вдыханием смеси, содержащей 8% О₂, выявлено достоверное снижение уровня мононенасыщенной олеиновой кислоты в острый период и при восстановлении, что может быть связано с активизацией процессов свободнорадикального окисления в этих условиях и наработкой NO-производных жирных кислот ( к.б.н. Людинина А.Ю., д.м.н. Бойко Е.Р.)(53-Эволюционная, экологическая физиология, системы жизнеобеспечения и защиты человека)(рис. 1).




Рис. 1. Уровень мононенасыщенной олеиновой кислоты в периферической крови здоровых мужчин при острой нормобарической гипоксии (ГГС9).


2. У большей части практически здоровых участников проекта «Марс-500» на Севере России (26 сыктывкарцев мужского пола в возрасте от 24 до 49 лет) в холодный период года с помощью аппаратно-программного комплекса «Экосан-2007» выявлено повышение индекса «Миокард», мощности спектра низкочастотных волн, «индекса централизации» и «показателя активности регуляторных систем», что свидетельствует о напряжении регуляторных механизмов, преобладании центрального контурарегуляции над автономным и усиленном расходовании функциональных резервов организма (д.м.н. Солонин Ю.Г., асп. Марков А.Л., д.м.н. Бойко Е.Р.) (53-Эволюционная, экологическая физиология, системы жизнеобеспечения и защиты человека).

3. Показано, что срочная адаптивная изоляционная реакция дыхательных путей у девушек при переходе из теплого (20,7±2,4°С) в холодное помещение (-3,2±9,4°С) наиболее выражена в бронхах мелкого калибра (к.б.н. Варламова Н.Г., к.б.н. Рогачевская О.В.) (53-Эволюционная, экологическая физиология, системы жизнеобеспечения и защиты человека) (рис.2).




Рис. 2. Мгновенная объемная скорость в момент выдоха 75% форсированной жизненной емкости легких (МОС₇₅) у девушек (P<0.01) и юношей в тепле и на холоде .

4. Увеличение длительности реполяризации в пограничной зоне ишемизированного миокарда кошек в период острой коронарной окклюзии и последующей реперфузии является механизмом повышения дисперсии реполяризации и риска развития фибрилляции желудочков сердца (ст.лаб.-иссл. Берникова О.Г., к.б.н. Седова К.А., д.б.н. Азаров Я.Э., д.б.н. Шмаков Д.Н.). (52 - Физиология нервной и висцеральной систем. Клиническая физиология.).


5. Полисахаридные фракции, выделенные из ряда овощных культур в условиях, имитирующих гастральные, включают углеводные и белковые компоненты и отличаются высокой полидисперсностью. Углеводная часть представлена пектиновыми полисахаридами, в состав углеводной цепи которых входят остатки галактуроновой кислоты, галактозы, арабинозы и рамнозы. Практически все пектиновые полисахариды, входящие в состав выделенных фракций, имеют высокую степень метилэтерифицирования (к.б.н. Попов С.В., к.х.н. Оводова Р.Г., к.х.н. Головченко В.В., к.х.н. Патова О.А., м.н.с. Витязев Ф.В., ст.лаб.-иссл. Михалева Н.Я., акад. Оводов Ю.С.). (46 – Структура и функции биомолекул и надмолекулярных комплексов, 48 – Молекулярные механизмы клеточной дифференцировки, иммунитета и онкогенеза).


6. Показано, что экзогенные пектиназа и β-галактозидаза увеличивают процентное содержание пектин-белковых комплексов в каллусе смолевки и ряски. (к.б.н. Гюнтер Е.А., м.н.с. Попейко О.В., акад. Оводов Ю.С.) (46 – Структура и функции биомолекул и надмолекулярных комплексов, 51 – Биотехнология) (рис. 3).





Рис. 3. Содержание пектин-белковых комплексов в каллусе смолевки и ряски.


7. При введении лейкоцитов в криоанабиоз при -80°С под воздействием как пектинов, так и галактуронанов, клетки крови в одинаковой степени сохраняют свои морфологические и функциональные показатели (к.б.н. Зайцева О.О., Лаптев Д.С.,Худяков А.Н., д.м.н. Сведенцов Е.П.) (49 – Клеточная биология. Теоретические основы клеточных технологий) (рис. 4).





Рис. 4. Морфофункциональное состояние лейкоцитов после замораживания до -80°С под защитой раствора, содержащего галактуронан комарумана (ФАН – фагоцитарная активность нейтрофилов, ЛКБ – содержание лизосомально-катионных белков).


2. Основные результаты

прикладных исследований


2.1. Важнейшие разработки, реализованные

на практике в 2010 году

Основные результаты прикладных исследований


2.1.1. Фармакологически активные вещества

Установлено, что замещенные 5R₁-, 6R₂-тиадиазин-2-амины (синтезируемые в Институте органического синтеза УрО РАН им. И.Я.Постовского под руководством акад. О.Н.Чупахина) и содержащие их фармацевтические композиции могут быть использованы в медицине в качестве потенциальных фармакологически активных веществ, обладающих уникальным гиполипидемическим действием в комбинации со способностью вызывать умеренную гипергликемию, что сопровождается активизацией процессов гликолиза. Действие этих веществ отличается от действия современных медицинских препаратов и может быть использовано в медицине при объемных хирургических операциях, требующих поддержания функции центральной нервной системы, при снижении метаболизма в периферических органах и тканях, при лечении ряда нейродегенеративных состояний и нарушениях мозгового кровообращения, трансплантации органов и тканей, травматическом шоке (д.м.н. Бойко Е.Р., к.б.н. Вахнина Н.А., академик Чупахин О.Н., Сидорова Л.П., ИОС им. И.Я.Постовского УрО РАН, к.б.н. Людинина А.Ю., к.б.н. Потолицына Н.Н., м.н.с. Пономарев М.Б., д.б.н. Азаров Я.Э., к.б.н. Вайкшнорайте М.А., д.б.н. Шмаков Д.Н.) (52 – Физиология нервной и висцеральной систем. Клиническая физиология).

2.1.2. Система прогнозирования нарушений ритма сердца. Проводится апробация системы прогнозирования нарушений ритма сердца у пациентов с сердечно-сосудистой патологией. Система разрабатывается на основе регистрации кардиоэлектрических потенциалов на поверхности грудной клетки. Создается база данных электрокардиографических показателей у лиц с заболеваниями сердечно-сосудистой системы, таких как ишемическая болезнь сердца (острый коронарный синдром), сахарный диабет, нарушения клапанного аппарата сердца, а также тех же данных у экспериментальных животных (к.м.н. Овечкин А.О., к.м.н. Гошка С.Л., д.б.н. Азаров Я.Э., д.б.н. Шмаков Д.Н.) (52 – Физиология нервной и висцеральной систем. Клиническая физиология).


2.2. Важнейшие законченные научно-исследовательские и

опытно-конструкторские работы, готовые

к практическому применению


В 2010 году сотрудниками ИФ Коми НЦ УрО РАН предложено четыре разработки для практической реализации:


2.2.1. Бойко Е.Р., Вахнина Н.А., Чупахин О.Н., Сидорова Л.П., Людинина А.Ю., Потолицына Н.Н., Пономарев М.Б., Азаров Я.Э., Вайкшнорайте М.А. 2-морфолино-5-фенил-6Н-1,3,4-тиадизин, гидробромид в качестве средства, обладающего гиполипидемическим и гипергликемическим эффектом. Решение о выдаче патента №2009100559/(000691) от 12 августа 2010 г.

2.2.2. Способ определения функционального состояния яичников у телок в период полового созревания / Василенко Т.Ф.Патент РФ № 2402210. Заявл. 29.06.09 г. Опубл. 27.10.2010 г. Бюл.№30.

2.2.3. Завершен первый этап работ для ОАО «МБП Сыктывкарский ЛПК» по выполнению проекта: «Разработка системы мероприятий по повышению показателей здоровья, снижению заболеваемости и профилактики социально значимых заболеваний у лиц, работающих в шумных условиях на предприятиях заказчика ОАО «МБП Сыктывкарский ЛПК» на 2007-2010 годы». Идет внедрение результатов в практическую деятельность предприятия и согласование работ второго этапа (руководитель работ д.м.н. Бойко Е.Р.).

2.2.4. Завершены работы по теме: «Исследование маркеров биологических жидкостей, контролирующих условия восстановления полноценных половых циклов у животных. Выяснение причин нарушений восстановления полноценных половых циклов у животных» по договору с сельскохозяйственным производственным кооперативом «ВажКурья» (15 марта - 31 декабря 2010 г.) (руководитель – д.б.н. Василенко Т.Ф.).


3. Краткая аннотация результатов

научно-исследовательских работ


3.1. Краткая аннотация результатов работ по основной тематике института


3.1.1. Тема: «Механизмы формирования функциональной электрической гетерогенности миокарда. №ГР 01.2.00 950822 (2009-2012 гг.). Научный руководитель д.б.н. Шмаков Д.Н.

Выполненные этапы за 2010 год:

Изучение закономерностей гетерогенности реполяризации желудочков сердца при нарушении обменных процессов в миокарде.

Основные результаты, полученные в ходе выполнения проекта:

Изучена гетерогенность реполяризации субэпикардиального слоя желудочков у крыс с умеренной компенсированной (изадриновая модель, n=9) и выраженной прогрессирующей (антрациклиновая модель, n=6) хронической сердечной недостаточностью (ХСН). У крыс с компенсированной ХСН и крыс контрольной группы (n=7) длительности интервалов активация-восстановление в большинстве областей не различались. У крыс с прогрессирующей ХСН по сравнению с крысами контрольной группы длительность интервалов активация-восстановление была больше, особенно на верхушке правого желудочка (61%, p<0,05). Ремоделирование реполяризации субэпикардиального слоя желудочков при прогрессирующей ХСН заключается в неоднородном увеличении длительностей интервалов активация-восстановление, что приводит к разнонаправленному и неравномерному изменению их региональных градиентов и к увеличению их дисперсии за счет увеличения дисперсии длительности реполяризации правого желудочка (д.б.н. Харин С.Н., к.б.н. Крандычева В.В., к.б.н. Цветкова А.С., д.б.н. Шмаков Д.Н.).

С целью определения длительностей и дисперсии реполяризации интрамуральных слоев миокарда в условиях ишемии было проведено многоэлектродное картографирование интервалов активация-восстановление (ARI) в правом и левом желудочках кошек (n=18) при окклюзии левой передней нисходящей коронарной артерии и реперфузии. Установлено, что в субэпикардиальных, интрамуральных и субэндокардиальных слоях ишемизированной зоны желудочков происходит однородное увеличение времени активации и укорочение длительности реполяризации. В период коронарной окклюзии происходит рост дисперсии реполяризации: глобальной, апикобазальной, а также дисперсии между пограничной зоной и зоной ишемии, в то время как трансмуральная дисперсия реполяризации не изменяется. У части животных (n=4) в пограничной зоне длительность реполяризации возрастает в период острой коронарной окклюзии и последующей реперфузии, что является механизмом повышения дисперсии реполяризации и риска развития фибрилляции желудочков (ст.лаб.-иссл. Берникова О.Г., к.б.н. Седова К.А., д.б.н. Азаров Я.Э., д.б.н. Шмаков Д.Н.)(Рис.5).



Рис. 5. Изменения длительности реполяризации (ARI) в пограничной зоне с фибрилляцией и без фибрилляции желудочков сердца кошек при ишемии и реперфузии (А) и репрезентативные электрограммы с маркерами времени активации и окончания реполяризации, зарегистрированные в этих условиях (Б).

На модели активации-реполяризации желудочков сердца (на примере кролика) изучено отображение последовательности реполяризации в распределении потенциала на поверхности туловища в норме, при охлаждении, гипоксии, а также при сочетании охлаждения и гипоксии. При гипотермии инверсия распределения потенциала на поверхности туловища и Т-зубца происходит в результате инверсии апикобазального градиента длительности потенциала действия, наличие которой доказано экспериментально. Инверсия распределения потенциала на поверхности туловища происходит независимо от направления трансмурального градиента длительности потенциала действия, инверсия которого при гипотермии лишь усиливает амплитуды внесердечных потенциалов, не изменяя пространственного распределения потенциала. Гипоксия не изменяет полярность компонент-результирующего диполя реполяризации и, соответственно, распределение потенциала на поверхности туловища, длительность реполяризации при этом уменьшается, а амплитуды потенциалов возрастают (к.б.н. Артеева Н.В., д.б.н. Азаров Я.Э., ст. лаб.-иссл. Берникова О.Г., д.б.н. Шмаков Д.Н.).

Исследована пространственно-временная организация процессов активации и реполяризации желудочков сердца кроликов с экспериментальным сахарным диабетом I типа (аллоксановая модель, n=12). Показано, что средняя длительность реполяризации у кроликов с сахарным диабетом и здоровых животных не различается, однако пространственное распределение длительностей реполяризации при сахарном диабете изменяется: величина интервалов активация-восстановление в основании левого желудочка меньше, чем на его верхушке, а на свободной стенке левого желудочка меньше, чем на свободной стенке правого желудочка. По данным внутрисердечной гемодинамики, инотропные и лузитропные свойства миокарда левого желудочка больных кроликов не отличаются от соответствующих показателей здоровых животных (к.м.н. Овечкин А.О., к.б.н. Вайкшнорайте М.А., к.б.н. Седова К.А., д.б.н. Азаров Я.Э., д.б.н. Шмаков Д.Н.).

Методом пульсовой допплерометрии исследовали локальную сократимость миокарда крыс линии Вистар (n=6) в восстановительный период после кратковременной (5 мин) систолической перегрузки левого желудочка вследствие стеноза дуги аорты. После увеличения постнагрузки уменьшаются скорость смещения и степень укорочения мышечных сегментов межжелудочковой перегородки, что свидетельствует о снижении локальной сократимости миокарда. Из показателей пространственно-временной организации процесса реполяризации миокарда с параметрами системной гемодинамики связаны: средняя длительность реполяризации, дисперсия длительности реполяризации, апикобазальные градиенты длительности реполяризации (к.б.н. Крандычева В.В., к.б.н. Витязев В.А., к.б.н. Цветкова А.С., д.б.н. Харин С.Н., д.б.н. Шмаков Д.Н.).

В экспериментах на спонтанно сокращающихся полосках синусно-предсердной области мыши установлено, что цезий, блокатор активируемого гиперполяризацией тока I_f, оказывает наибольший отрицательный хронотропный эффект, увеличивая длительность (75%) и уменьшая скорость (59%) фазы диастолической деполяризации в концентрации 1 мМ. Цезий увеличивает длительность спайка потенциалов действия за счет удлинения фазы конечной реполяризации на 20-29%. В более высоких концентрациях (3-5 мМ) ионы цезия утрачивают свою специфичность в отношении тока I_f. В концентрации 8,5 мМ ионы цезия полностью подавляют спонтанную генерацию потенциалов действия клетками, работающими в режиме истинного водителя ритма. Таким образом, ионы цезия дозозависимо и обратимо влияют на длительность и скорость фазы диастолической деполяризации и длительность потенциалов действия клеток синусно-предсердной области мыши (асп. Гонотков М.А., д.б.н. Головко В.А.). (52 – Физиология нервной и висцеральной систем. Клиническая физиология.) (Рис.6.)





Рис.6. Изменение конфигурации потенциала действия синусно-предсердной области мыши (dV/dt max = 6 В/с) при действии ионов цезия в концентрации 1 и 3 мМ.


3.1.2. Тема: «Выделение, структурная характеристика и физиологическая активность пектин-белковых комплексов». №ГР 01.2.00 950823 (2009-2012 гг.). Научный руководитель академик Оводов Ю.С.

Выполненные этапы:

1) выделение из овощей, наиболее часто употребляемых жителями Севера, пектин-белковых комплексов и их характеристика: определение молекулярно-массовых показателей, количественное и качественное определение моносахаридного состава, определение содержания белка;

2) действие карбогидраз на продукцию пектин-белковых комплексов каллусными культурами;

3) получение и общая химическая характеристика полисахарид-белковых комплексов гриба Aspergillus niger;

4) физиологическая активность пектин-белковых комплексов в зависимости от содержания белка.


Основные результаты, полученные в ходе выполнения проекта.

Раздел темы: «Строение пектин-белковых комплексов».

Ранее выделенные полисахаридные фракции из моркови обыкновенной Daucus carota (DS), сладкого перца Capsicum annuum (CA) и полисахаридная фракция, выделенная из редьки китайской Raphanus sativus (RSZ), исследованы методом ионообменной хроматографии на ДЕАЕ-целлюлозе (OH-форма) при последовательном элюировании 0,01, 0,1, 0,2, 0,3 и 0,4 М водными растворами NaCl. Показано, что фракция DS состоит, главным образом, из двух полисахаридов, элюируемых 0,2M NaCl (DS-2, выход 39%) и 0,3M NaCl (DS-3, выход 11%), содержащих 62% и 39% остатков галактуроновой кислоты (соответственно). Фракция RSZ состоит, преимущественно, из полисахарида, элюируемого 0,2M NaCl (RSZ-2, выход 30%), содержащего 68% остатков галактуроновой кислоты. Главная часть белка фракций DS и RSZ элюируется 0,4М NaCl. Фракция CA состоит, в основном, из полисахарида, элюируемого 0,2M NaCl (СА-2, выход 60%), содержащего 86% остатков галактуроновой кислоты и 1,8% метилэтерифицированных групп. Главная часть белка фракции СА элюируется 0,3М и 0,4М NaCl. Таким образом, все фракции гетерогенны по составу и состоят из пектиновых полисахаридов, отличающихся соотношением остатков галактуроновой кислоты и нейтральных моносахаридов.

Высокое положительное значение удельного вращения пектиновых полисахаридов (СА-2, [α]_D + 208° (c 0,1, вода); DS-2, [α]_D + 196° (c 0,1, вода); DS-3, [α]_D + 156° (c 0,1, вода); RSZ-2, [α]_D + 189° (c 0,1, вода) указывает на α-конфигурацию гликозидных связей остатков галактуроновой кислоты.

Разработанным ранее методом экстракции в условиях, имитирующих гастральные, с последующей ультрафильтрацией на мембранах с размерами пор Mw 300 кДа, из чеснока Allium sativum, редьки китайской Raphanus sativus, корней и черешков cельдерея Apium graveolens, плодов томатов Lycopersicon esculentum получены

полисахаридные фракции AS, RSZ, AG, AGS, LE, соответственно, содержащие пектиновые полисахариды и белки. Выход фракций составляет 0,08-0,9% от массы сырого растительного материала.

Установлено, что полученные из различных овощей фракции отличаются содержанием углеводной и белковой составляющей. Содержание белка, определенное по методу Бредфорда, во фракции AS составляет 30,4%, RSZ – 10,9%, AG – 4,2%, LE – 6,8%, AGS – 12,5%. Показано, что главным компонентом углеводной цепи всех полисахаридных фракций являются остатки галактуроновой кислоты, содержание которых во фракции AS составляет 13%, RSZ – 63%, AG – 85%, LE – 77%, AGS – 21%. Часть остатков галактуроновой кислоты метилэтерифицированы: пектины, входящие в состав фракций AS, RSZ, AG, AGS, имеют высокую (СМ50-70%), LE – низкую (СМ 12%) степень метилэтерифицирования. Кроме того, в состав углеводной цепи полисахаридных фракций входят остатки таких нейтральных моносахаридов, как рамноза, арабиноза, галактоза. Суммарное содержание остатков нейтральных моносахаридов во фракции AS составляет 9,4%, RSZ – 11,5%, AG – 12,2%, LE – 8,2%, AGS – 12,2%.

Методом ВЭЖХ показано, что все полученные полисахаридные фракции имеют полидисперсный характер: степень дисперсности составляет 5-13, среднечисловая молекулярная масса – 25-190 кДа, средневесовая молекулярная масса – 250-910 кДа. (акад. Оводов Ю.С., к.х.н. Оводова Р.Г., к.х.н. Головченко В.В., к.х.н. Патова О.А., м.н.с. Витязев Ф.В., ст. лаб. Михалева Н.Я.) (46 – Структура и функции биомолекул и надмолекулярных комплексов).

Раздел темы: «Биотехнология пектин-белковых комплексов».

Из каллусной культуры смолевки обыкновенной, выращенной на среде с различными концентрациями пектиназы и -галактозидазы, выделены пектин-белковые комплексы (SVC). Показано, что значения выхода SVC (4,5-5,5%) и продуктивности (0,30-0,36 г/л) на 1 л питательной среды были близки при нулевой концентрации пектиназы (контроль) и при концентрациях 10^–5 и 10^–2 мг/мл. При концентрациях фермента 1-5 мг/мл наблюдали достоверное увеличение выхода SVC (6,7-8,4%) по сравнению с контролем (5,5%). Тем не менее, было отмечено снижение продуктивности на 1 л среды в 5-8 раз, что связано с уменьшением продуктивности культуры по биомассе. Процентное содержание и продуктивность SVC увеличиваются в два раза на среде с добавлением β-галактозидазы в концентрации 10^–5 мг/мл. При концентрациях β-галактозидазы 1-5 мг/мл наблюдается увеличение выхода SVC (5,6-9,1%) по сравнению с контролем (3,5%), тогда как продуктивность на 1 л среды снижается в 4-6 раз.

Из каллусной культуры ряски малой, выращенной на среде, содержащей пектиназу или β-галактозидазу в различной концентрации, выделены пектин-белковые комплексы (LMC). Показано, что выход LMC (1,0-1,3%) и продуктивность на 1 л питательной среды (0,13-0,15 г/л) не изменяются при концентрациях пектиназы 10^–3 и 10^–2 мг/мл по сравнению с контролем (отсутствие фермента), тогда как увеличиваются в 1,9 и 1,7 раза, соответственно, на среде с добавлением 10^–1 мг/мл пектиназы. При концентрациях β-галактозидазы 10^–3-10^–1 мг/мл увеличивается выход LMC в 2-5 раз по сравнению с контролем, а также растет продуктивность на 1 л питательной среды в 2-4 раза. При концентрации фермента 1 мг/мл продуктивность на 1 л среды снижается в 2,7 раза, что связано с уменьшением продуктивности культуры по биомассе (акад. Оводов Ю.С., к.б.н. Гюнтер Е.А., м.н.с. Попейко О.В.) (46 – Структура и функции биомолекул и надмолекулярных комплексов).

Методом последовательной экстракции водой при температуре 20^С и 50^С, водным раствором щелочи (0,5%, 2%, 10% NaOH) при температуре 20^С из мицелия гриба Aspergillus niger ВКМ F-1119, предварительно выращенного в течение 5 сут. в жидкой питательной среде Чапека с 2%-ной глюкозой в качестве источника углерода, получено пять полисахарид-белковых фракций AN-1 – AN-5 соответственно. Выход фракций AN-1, AN-5 составляет 0,1%, AN-2, AN-3, AN-4 – 0,2 % от навески сухого сырья.

Установлено, что полученные из мицелия гриба Aspergillus niger фракции отличаются содержанием углеводной и белковой составляющей. Содержание белка, определенное по методу Лоури, во фракции AN-1 составляет 11,6%, AN-2 – 22,8 %, AN-3 – 15,2%, AN-4 – 7,9%, AN-5 – 6,4%. Главными компонентами углеводной цепи всех фракций являются остатки нейтральных моносахаридов: фракций AN-1 и AN-2 – остатки глюкозы (29,8% и 8,7% соответственно), маннозы (7,3% и 11,2% соответственно) и галактозы (6,8% и 6,3% соответственно); фракции AN-3 – остатки ксилозы (17,1%), арабинозы (14,0%) и глюкозы (7,9%); фракции AN-4 – остатки глюкозы (11,8%) и галактозы (6,3%); фракции AN-5 – остатки маннозы (10,6%), глюкозы (8,0%), ксилозы (6,0%) и галактозы (5,6%). Содержание остатков уроновых кислот во всех фракциях не превышает 6% (к.б.н. Шубаков А.А., м.н.с. Михайлова Е.А., акад. Оводов Ю.С.) (46 – Структура и функции биомолекул и надмолекулярных комплексов, 51 – Биотехнология).


Раздел темы: «Физиологическая активность пектин-белковых комплексов».

Установлено, что способность пектин-белковых комплексов связывать лептин и эстрогены увеличивается с уменьшением содержания в них белка. Пектин-белковые комплексы капусты, лука и томатов, содержащие 21, 25 и 13% белка, связывают 32, 25 и 20% лептина соответственно. Связывающая способность достигает 40, 35 и 25%, если экстракцию растительного сырья проводить в присутствии пепсина, а содержание белка в полученных гетерополимерах составляет 4, 9 и 7% соответственно. Пектин-белковые комплексы моркови, редьки, сельдерея и чеснока, имеющие низкое содержание белка (5-15%), связывают 15-25% лептина, тогда как пектин-белковые комплексы данных овощей с высоким содержанием белка (15-40%) не обладают способностью связывать лептин. Установлено, что 1 мг пектин-белковых комплексов капусты с содержанием белка 21 и 4% адсорбирует 52 и 65 нг эстрогенов соответственно. Полученные данные указывают на то, что белковый компонент препятствует взаимодействию пектиновых полисахаридных цепей с гормонами, секретируемыми в желудок и в двенадцатиперстную кишку (к.б.н. Борисенков М.Ф., к.б.н. Попов С.В., н.с. Попова Г.Ю.).

Обнаружено, что при снижении содержания белка в пектин-белковых комплексах, выделенных из капусты белокочанной и лука репчатого, ингибирование активности панкреатической α-амилазы человека in vitro увеличивается от 17-18% до 42-43% при действующей концентрации пектиновых веществ 1,5%. Пектиновые вещества, выделенные из перца сладкого и моркови посевной, снижают амилазную активность на 20-25% и 11-13% соответственно, независимо от содержания белка в пектин-белковых комплексах. Пектин-белковые комплексы капусты и лука в концентрации 1 мг/мл снижают активность ксантиноксидазы на 24 % и 51% соответственно. Обработка исходного растительного сырья пепсином, которая приводит к снижению содержания белка в гетерополимерах, не вызывает существенного изменения их ингибирующей способности. Показано, что ингибирование ксантиноксидазы пектин-белковыми комплексами происходит по смешанному типу и частично обусловлено примесью фенольных соединений (к.б.н. Попов С.В., ст.н.с. Ефимцева Э.А., н.с. Челпанова Т.И., м.н.с. Смирнов В.В.).

Обнаружено, что пектин-белковые комплексы ингибируют протеолиз овальбумина in vitro. Овальбумин, имеющий молекулярную массу 45 кДа, частично расщепляется в искусственной гастральной среде (рН 1,8, пепсин 0,25 г/л) с образованием фрагментов с молекулярной массой 10, 18 и 22 кДа. При протеолизе овальбумина в присутствии пектин-белковых комплексов перца, редьки и лука пептидные фрагменты с молекулярной массой 10 и 18 кДа не образуются. Пектин-белковый комплекс лука, кроме того, ингибирует образование фрагмента с молекулярной массой 22 кДа, что указывает на зависимость эффекта от строения пектин-белкового комплекса. Показано, что пектин-белковые комплексы снижают активность пепсина на 50-60% и связывают около 40% белка при совместной инкубации. Окислительная модификация овальбумина не влияет на его связывание пектин-белковыми комплексами. Полученные данные выявляют механизм ингибирующего действия пектин-белковых комплексов на проникновение пищевых антигенов в кровь (к.б.н. Попов С.В., к.б.н. Марков П.А., к.б.н. Храмова Д.С.).

Определено влияние пектинов на воспалительную реакцию у людей при физической нагрузке. Установлено, что у добровольцев, принимающих пищевую добавку на основе свекловичного и яблочного пектина, концентрация фактора некроза опухолей в крови увеличивается на 85%. В результате приема пектиновой добавки миграция нейтрофилов и их количество в ротовой полости у добровольцев после физической нагрузки снижаются на 37 и 77%, соответственно. (к.б.н. Попов С.В., м.н.с. Никитина И.Р., ст.лаб. Падерин Н.М.).

Для изучения мембранотропного действия кислого арабиногалактана LMC-AG из каллусной культуры ряски малой Lemna minor L. использован метод фиксации потенциала на изолированных нейронах моллюска Lymnaea stagnalis. Впервые установлено, что растительный полисахарид LMC-AG в диапазоне концентраций от 0,1 до 100 мкг/мл при внеклеточном приложении активирует выходящие калиевые ионные токи (слабо дозозависимо и обратимо увеличивает их амплитуду до 10-12 % по сравнению с контролем). Сдвига вольт-амперных характеристик калиевых каналов не происходит. Неспецифические токи утечки мембраны при действии изученного полисахарида изменяются двухфазно: в первые 1-2 мин – незначительно увеличиваются, а при дальнейшем действии – снижаются, что указывает на увеличение стабильности мембраны нервной клетки. Эксперименты выполнены совместно с д.б.н. Вислобоковым А.И. (Институт фармакологии, г. Санкт-Петербург) (д.б.н. Прошева В.И.). (46 – Структура и функции биомолекул и надмолекулярных комплексов, 48 – Молекулярные механизмы клеточной дифференцировки, иммунитета и онкогенеза, 51 – Биотехнология).


3.1.3. Тема: «Физиолого-биохимические особенности формирования тканевой гипоксии у человека на европейском Севере». № ГР 01201050888 (2010-2013 гг.) Научный руководитель д.м.н. Бойко Е.Р.

Выполненные этапы за 2010 год:

1) сравнительно-физиологическое исследование функционирования кардиореспираторной системы у здорового человека на Севере в условиях длительного мониторинга;

2) оценка состояния кардиореспираторной системы и метаболического обеспечения тканевого энергетического гомеостаза у жителей Севера, в том числе с применением комплекса «Экосан» в условиях 270-дневного мониторинга.

Основные результаты:

Для исследования особенностей функционирования сердечно-сосудистой системы при длительном наблюдении выполняется ежемесячный мониторинг группы добровольцев - 26 практически здоровых мужчин в возрасте от 24 до 49 лет со средними антропометрическими, физиометрическими, психомоторными, кардиореспираторными и гемодинамическими показателями. Обследование включает анализ параметров кардиореспираторной системы (в том числе с применением комплекса Экосан), психофизиологическое исследование, анализ нутриентного статуса и витаминной обеспеченности, изучение пакета биохимических маркеров. В работе использован аппаратно-программный комплекс «Экосан-2007», созданный фирмой «Медицинские компьютерные системы» совместно с Институтом медико-биологических проблем. Часть работ проводимого исследования является элементом международного проекта «Марс-500», проводимого совместно с Институтом медико-биологических проблем РАН, рядом организаций России и других стран. Сыктывкарская группа участников проекта «Марс-500» отличается от жителей средней полосы преобладанием парасимпатического влияния на кровообращение, сниженными показателями соматического здоровья и физической работоспособности, замедленными зрительно-моторными реакциями, что можно связать с влиянием проживания в дискомфортных природно-климатических и напряженных социально-экономических условиях Севера (д.м.н. Солонин Ю.Г., асп. Марков А.Л., д.м.н. Бойко Е.Р.).

Изучение фактического питания группы добровольцев-испытателей в рамках сателитных научных экспериментов по программе МАРС-500 выявило, что их рационы явно отягощены жировым компонентом: суточное потребление жиров с пищей выше физиологической нормы от 10 до 35 %. Это приводит к значительному дисбалансу в энергетической структуре рациона, где вклад жиров в его общую калорийность составляет в среднем 40 % (на 4-11% свыше нормы). Суточное потребление белка достигает нижней границы нормы. Выявлено недостаточное (на 20%) суточное потребление углеводов. Общая энергетическая ценность рационов питания испытателей в среднем соответствует нормальной физиологической потребности. Однако выявлен дисбаланс поступления в организм основных пищевых веществ и нарушение нормальной энергетической структуры рационов. Испытателям рекомендовано ограничить употребление продуктов и блюд, богатых жировым компонентом, и увеличить прием углеводной пищи за счет зерновых продуктов (м.н.с. Есева Т.В., д.м.н. Бойко Е.Р.).

Проведено исследование содержания аполипопротеина-Е (апоЕ) в липопротеинах разной плотности у практически здоровых молодых мужчин (n=21), участвующих в проекте Марс-500. Показано, что при изменениях содержания апоЕ в крови более приоритетным является сохранение относительно постоянного уровня апобелка во фракции ЛПВП, за счет перераспределения его между липопротеинами. Поддержание определенного уровня апоЕ в ЛПВП, вероятно, обеспечивает сохранение оптимальных функциональных свойств данных липопротеинов (к.б.н. Канева А.М., д.м.н. Бойко Е.Р.).

С целью изучения срочных адаптивных реакций дыхательной системы при переходе из теплого помещения в холодное обследована практически здоровая группа юношей и девушек в возрасте 16-19 лет. Не выявлено достоверной статистической разницы между значениями показателей функции внешнего дыхания у юношей в тепле (21,1±2,3°С) и на холоде (6,2±5,4°С). У девушек на холоде (-3,2±9,4 °С) ЖЕЛ меньше на 19%, резервный объем выдоха на 48%, мгновенная объемная скорость при выдохе 50 и 75% форсированной ЖЕЛ на 16 и 27% соответственно. Изменения функции внешнего дыхания у девушек при переходе из теплого в холодное помещение свидетельствуют о развитии срочных адаптивных изоляционных реакций дыхательных путей, наиболее выраженных в бронхах мелкого калибра и ведущих, очевидно, к некоторому ограничению кислородного снабжения организма на холоде и появлению гипервентиляционного синдрома в тепле (к.б.н. Варламова Н.Г.).

Для выявления влияния широтного фактора на растущий организм обследованы подростки 14-15 лет: 60 мальчиков и 59 девочек в с.Корткерос (62^о с.ш.) и 35 мальчиков и 47 девочек в с.Ижма (65^ос.ш.). На широте 65^о с.ш. природно-климатические условия отличаются большей суровостью. Показано, что широтный фактор в пределах Севера проявляет свое физиологическое влияние на организм человека уже при разнице места проживания всего на три градуса. У подростков, проживающих в более суровых природно-климатических условиях, снижены резервы внешнего дыхания, переносимость гипоксемии, кардиореспираторный индекс и уровень физического здоровья, ухудшена регуляция гемодинамики при нагрузочном тестировании, замедлены психомоторика и процессы переключения внимания, более выражены явления гипоксии по данным биохимических исследований (д.м.н. Солонин Ю.Г., д.м.н. Бойко Е.Р., к.б.н. Варламова Н.Г., м.н.с. Есева Т.В., к.б.н. Канева А.М., м.н.с. Кеткина О.А., к.б.н. Логинова Т.П., асп. Марков А.Л., к.б.н. Паршукова О.И., к.б.н. Потолицына Н.Н., м.н.с. Шадрина В.Д.)

Выявлено повышение уровня олеиновой кислоты в плазменных липидах у жителей европейского Севера относительно среднеширотного норматива. У коренных жителей Севера, ведущих традиционный образ жизни, содержание суммы ЖК в плазме крови понижено, тогда как доля пальмитоолеиновой кислоты в пуле ЖК увеличена, по сравнению с городскими жителями европейского Севера. Показано снижение уровня олеиновой кислоты в общих липидах плазмы крови у здоровых мужчин при острой нормобарической гипоксии относительно фоновых значений. Полученные результаты дополняют современные представления об адаптационной роли отдельных классов ЖК и их клинико-диагностическое значение у жителей Северных территорий (к.б.н. Людинина А.Ю., д.м.н. Бойко Е.Р.).

Показано, что вдыхание гипоксической газовой смеси, содержащей 8% О₂, уже через две минуты влияет на уровень метаболитов оксида азота в крови, что проявляется в расширении лимитов их показателей. На пятой минуте гипоксического воздействия содержание метаболитов оксида азота в крови достоверно повышается (p<0,05), по сравнению с фоном, и составляет 20,93±16,53мкмоль/л. К 20 минуте гипоксического воздействия происходит восстановление уровня метаболитов оксида азота до фоновых показателей. Предполагается, что на 5-10 мин острой гипоксии значительно возрастает роль авторегуляции митохондриальных, в т.ч. «общих метаболических путей» (к.б.н. Паршукова О.И., д.м.н. Бойко Е.Р.).

Для оценки влияния техногенного воздействия на организм человека в условиях Севера проведен анализ субъективной оценки здоровья (СОЗ) с помощью анкетирования. Анкета разработана в рамках выполнения совместного пилотного исследования с учеными Университета Тромсе (Норвегия). По результатам теста субъективной оценки здоровья было выявлено, что в пострадавших от разлива нефти районах обследуемые оценивали свое здоровье статистически значимо ниже, чем в «чистых» районах. Таким образом, можно констатировать, что разливы нефти оказывают существенное негативное психологическое влияние на уровень здоровья населения (м.н.с. Кеткина О.А., д.м.н. Бойко Е.Р.). (53-Эволюционная, экологическая физиология, системы жизнеобеспечения и защиты человека).


3.1.4. Тема: «Физиолого-биохимические закономерности формирования эстральной цикличности у коров в условиях первой лактации». № ГР 01201050695 (2010 – 2013 гг.) Научный руководитель д.б.н. Василенко Т.Ф.

Выполненные этапы за 2010 год:

1) разработана программа клинико-биохимического обследования коров до родов и в послеродовый период;

2) в рамках программы выполнены исследования биохимического и морфофункционального состава крови у животных перед родами и в первую лактацию, а также в периоды, связанные с возобновлением эстральной цикличности и формированием полноценных циклов.

Основные результаты, полученные в ходе выполнения проекта:

Представлена программа клинико-биохимического обследования коров до и после родов, которая включает сроки: 8-9-й месяцы беременности (перед родами); в послеродовой период – первую неделю, конец первого- второй месяцы (начало возобновления эстральных циклов), конец второго, третьего и последующих месяцев (период восстановления полноценных циклов и оплодотворения) и первые месяцы беременности.

Исследован биохимический состав сыворотки крови у коров-первотелок по срокам обследования. В условиях первой лактации у коров с нормальным течением послеродовых репродуктивных процессов к периоду возобновления эстральной цикличности (29-48 дней после родов) заметно повышается содержание альбуминов (на 11%), глобулинов (на 27%), общего холестерина (на 57%), холестерина липопротеидов высокой плотности (на 84%) по сравнению с показателями у этих животных в первую неделю после родов (4-8 дней).

Содержание общего холестерина у циклирующих коров первого отела в полтора раза превышает его содержание у полово-зрелых телок перед оплодотворением. Холестерин липопротеидов высокой плотности у всех животных первого отела, независимо от полноценности цикла, находится в пределах 4,0 ммоль/л, что в два раза превышает его содержание у циклирующих телок.

Концентрация натрия в сыворотке крови достоверно снижается (на 14%), а калия, кальция, неорганического фосфора заметно увеличивается у обследуемых животных к моменту возобновления эстральной активности (29-48 дней после родов) по сравнению с таковым в ранний послеродовой период. Содержание магния в сыворотке крови первотелок во все периоды соответствует уровню, характерному для взрослых животных (д.б.н. Василенко Т.Ф., к.б.н. Чувьюрова Н.И.).

Динамика гематологичеких показателей у коров первого отела перед родами и в послеродовой период аналогична таковой у взрослых животных. В первую неделю после родов в крови животных сохраняется повышенный уровень гемоглобина, гематокрита, количество эритроцитов в условиях умеренного поступления молодых эритроидных клеток. Состав белой крови характеризуется незначительным лимфоцитозом и относительной нейтропенией. Не обнаружено различий в содержании полуразрушенных лейкоцитов у первотелок по сравнению со взрослыми животными (к.б.н. Монгалев Н.П., м.н.с. Рубцова Л.Ю., д.б.н. Василенко Т.Ф.) (53 – Эволюционная, экологическая физиология, системы жизнеобеспечения и защиты человека).


3.1.5. Тема: «Функциональное состояние ядерных клеток крови, перенесших холодовой анабиоз под защитой газообразного хладоограждающего вещества». №ГР 01.2.00 950810 (2009–2012 гг.). Научный руководитель д.м.н. Сведенцов Е.П.

Выполненные этапы:

1) изучено влияние галактуронанов, полученных из пектинов, на сохранность лейкоцитов в биологически полноценном состоянии после выхода их из криоанабиоза разной глубины;

2) дана сравнительная оценка криопротекторного действия пектиновых полисахаридов и галактуронанов в отношении лейкоцитов, перенесших холодовое стресс-воздействие разной глубины. Основные результаты, полученные в ходе выполнения проекта.

В подавляющем большинстве исследований для разных отрицательных температур галактуронаны лемнана и комарумана обладают достоверно (p<0,05) более низкими хладоограждающими свойствами, чем сами пектины. Исключением явилось замораживание и хранение в течение 1 сут. при температуре -80°С, где под воздействием в составе растворов как пектинов, так и их гидролизатов лейкоциты в одинаковой степени сохраняют свои морфологические и функциональные показатели. Так при введении в состав хладоограждающего раствора лемнана или галактуронана, полученного из него, сохраняется соответственно 74,0±6,3% и 72,0±8,2% (от исходного уровня) жизнеспособных клеток, из которых 64,0±7,0% и 63,6±6,5% гранулоцитов, способных в 64,0±3,3% и 66,5±8,6% случаев к фагоцитозу и содержащих полноценные гранулы 83,0±5,3% и 79,6±6,7% лизосомально-катионных белков (ЛКБ). При использовании в данных условиях галактуронана комарумана и самого пектина наблюдается аналогичный эффект.

Показано, что при охлаждении ядерных клеток крови до -10°С в смеси с криозащитным раствором, содержащим галактуронан лемнана, сохраняется 84,0±11,8% лейкоцитов, из них 66,0±8,1% клеток с неповрежденной плазматической мембраной. Уровень гранулоцитов составляет 92,0±8,9%, фагоцитарная активность нейтрофилов (ФАН) – 60,7±5,3%, содержание ЛКБ – 74,0±10,1%. При использовании лемнана в условиях данной температуры достоверно лучше сохраняются функции клеток: жизнеспособность – 82,5±4,9%, способность к фагоцитозу – 84,6±4,8%, содержание ЛКБ – 96,4±2,4%.

Наблюдается слабая протекторная защита ядерных клеток крови у обоих галактуронанов в условиях субумеренно-низкой температуры (-20°С). ФАН сохраняется на предельно допустимом для клинического применения уровне: 49,3±8,2% при использовании галактуронана комарумана и 53,1±3,4% – галактуронана лемнана. Однако применение самих пектинов достоверно повышает уровень клеток, способных к фагоцитозу после перенесенного холодового стресс-воздействия (лемнан – 80,6±6,2%, комаруман – 69,1±8,7%).

В условиях умеренно-низкой температуры (-40°С) одинаково низкий хладоограждающий эффект оказывают комаруман, где ФАН составляет 52,0±7,9%, лемнан – 51,2±5,1% и его галактуронан – 51,0±8,4%.

Следовательно, галактуронан комарумана обладает выраженным криозащитным действием в отношении ядерных клеток крови, подвергнутых холодовому анабиозу при -80^оС, а галактуронан лемнана проявляет свои протекторные свойства как при -80°С, так и при -10°С. Сами же пектины способствуют эффективному сохранению биологической целостности лейкоцитов при замораживании и хранении последних при -80°С, -20°С и -10°С.

Доказано, что галактуронан бергенана не обладает хладоограждающим эффектом при замораживании и хранении ядерных клеток крови в условиях как гипо-, так и анабиоза, тогда как сам пектин способствует выходу из гипобиоза (-10°С) 75,0±4,8% жизнеспособных клеток, 66,7±5,2% нейтрофилов обладают фагоцитарной активностью и сохраняются неразрушенными 89,3±4,6% гранул ЛКБ.

При глубоком замораживании лейкоцитов до -120°С ни один из используемых ингредиентов не способствует сохранению физиологической полноценности клеток.

Показано, что после смешивания с хладоограждающими растворами, содержащими пектины: лемнан, комаруман, бергенан, - или галактуронаны, полученные из них, спонтанная люминолзависимая хемилюминесценция (СЛХ) снижается в среднем в 3,5 раза по сравнению с уровнем СЛХ нативных лейкоцитов. Через одни сутки хранения в условиях указанных отрицательных температур СЛХ клеток достоверно уменьшается. При этом, чем ниже холодовой диапазон, тем отмечается более выраженное падение СХЛ лейкоцитов до ее полного прекращения при -120°С (д.м.н. Сведенцов Е.П., к.б.н. Зайцева О.О., к.б.н. Худяков А.Н., м.н.с. Лаптев Д.С.) (49 – Клеточная биология. Теоретические основы клеточных технологий).

3.1.6. Тема: «Иммунобиологические основы обнаружения возбудителя псевдотуберкулеза с использованием иммуно-ферментной моноклональной тест-системы». Научный руководитель д.м.н. Бывалов А.А. № ГР 01.2.00 950824 (2009-2012 гг.).

Выполненные этапы за 2010 г.:

Приготовление и оценка свойств иммуноспецифических компонентов разрабатываемой тест-системы.

Основные результаты, полученные в ходе выполнения проекта.

С использованием наработанных препаративных количеств асцитных жидкостей, содержащих моноклональные антитела к 17-ти антигенным эпитопам Yersinia pseudotuberculosis, проведена сравнительная оценка иммунохимической активности препаратов липополисахарида, Б-антигена, а также интактных клеток возбудителя, выращенных при различных температурных условиях.

По данным твердофазного иммуноферментного анализа показана целесообразность применения в разрабатываемой псевдотуберкулезной тест-системе моноклональных антител, продуцируемых гибридомами 105С5 и 12Н9Д10 (для выявления «холодовых» культур), а также 4С3 и 5В5(для выявления культур, выращенных при температуре тела теплокровных) (д.м.н Бывалов А.А., д.м.н Шабалин Б.А., к.м.н. Елагин Г.Д., к.б.н. Старкова Е.В.) (48 – Молекулярные механизмы клеточной дифференцировки, иммунитета и онкогенеза).