Программа фундаментальных исследований Президиума ран

Вид материала

Программа

Содержание Исследование биологических эффектов космической погоды на человеческий организм Механизмы нарушения когнитивных процессов на моделях болезни альцгеймера и фуллерены Р.Я. Гордон, Я.Б. Казанович, Ф.Э. Ильясов, В.В. Жунина, L. Khirug Институт биофизики клетки РАН, Пущино Институт математических проблем биологии РАН, Пущино J Nanosci Nanotechnol

Подобный материал:

• Программа фундаментальных исследований президиума ран «Биоразнообразие» 2005-2008,, 173.94kb.
• Распоряжение Президиума ран от 23 сентября 2008 г. №10104-653 "Об утверждении Порядка, 422.29kb.
• Программа отчетной конференции по программе фундаментальных исследований Президиума, 123.52kb.
• Программа Ассоциация этнографов и антропологов России Институт этнологии и антропологии, 1172.05kb.
• Программа ростов-на-Дону 2007 Конференция осуществляется при финансовой поддержке Российского, 406.02kb.
• Российская академия наук Программа фундаментальных исследований Президиума ран фундаментальные, 9808.28kb.
• Российская академия наук Программа фундаментальных исследований Президиума ран фундаментальные, 3754.56kb.
• П. П. Ширшова ран мгту им. Н. Э. Баумана XII международная научно-техническая конференция, 200.72kb.
• Проекты программы межрегиональных и межведомственных фундаментальных исследований (совместные, 423.42kb.
• Тезисы докладов, 3726.96kb.

^

ИССЛЕДОВАНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИХ ЭФФЕКТОВ КОСМИЧЕСКОЙ ПОГОДЫ НА ЧЕЛОВЕЧЕСКИЙ ОРГАНИЗМ

Т.К.Бреус¹, Т.А.Зенченко^1/2, В.А.Ожередов¹, Н.И.Хорсева¹, А.А.Петрукович,¹ Заславская Р.М³, Рехтина А.Г³., Клейменова Н.Г⁴., Козырева О.В.⁴, Цагареишвили Е.В^5., Рогоза А.Н⁵, И.Стоилова⁶ и С. Димитрова⁶

¹Институт Космических исследований РАН. Москва 117997, Профсоюзная 84/32; ² Институт Теоретической и Экспериментальной Физики РАН, г.Пущино;³ Гордская клиническая больница N 60, Москва; ⁴Инсттут Физики Земли РАН, Москвf; ⁵НИИ Кардиологии им. А.Л.Мясникова, ФГУ РКНПК Росздрава Москва; ⁶Центральная Даборатоия солнечно-земных влияний БАН

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 симпато-адреналовой 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.


^

МЕХАНИЗМЫ НАРУШЕНИЯ КОГНИТИВНЫХ ПРОЦЕССОВ НА МОДЕЛЯХ БОЛЕЗНИ АЛЬЦГЕЙМЕРА И ФУЛЛЕРЕНЫ

И.Я. Подольский^1,2), Е.Г. Макарова^1,2), Е.А. Муганцева^1,2), О.Л. Кордонец¹⁾, О.В. Годухин^1,2),

^

Р.Я. Гордон³⁾, Я.Б. Казанович⁴⁾, Ф.Э. Ильясов¹⁾, В.В. Жунина⁵⁾, L. Khirug⁶⁾

¹⁾ Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН, Пущино

²⁾ Пущинский Государственный университет, Пущино

^

³⁾ Институт биофизики клетки РАН, Пущино

⁴⁾ Институт математических проблем биологии РАН, Пущино

⁵⁾ Больница ПНЦ РАН, Пущино

⁶⁾ Neuroscience Center, University of Helsinki, Helsinki

Бета складчатость белка предшественника бета амилоида (APP), усиленный протеолиз APP и агрегация Aβ_1-40 и Aβ_1-42 имеют ключевое значение в патогенезе болезни Альцгеймера (БА). Повреждение глутаматергических синапсов гиппокампа, по-видимому, – одно из наиболее ранних нарушений, вызываемых Aβ_1-42.

Исследование действия фуллеренов С₆₀ и их производных на патогенез БА – новая интригующая проблема. Фуллерен С₆₀ – симметричная сферическая каркасная молекула углерода, состоящая из 60 атомов углерода, диаметром около 0.7 нм, имеет уникальные физико-химические и биологические свойства.

Мы предполагаем, что следующие свойства водорастворимых фуллеренов и их производных представляют особый интерес в связи с исследованием БА: способность нарушать агрегацию β-амилоидных пептидов (Aβ); мембранотропная и антиоксидантная активности и ингибирование ферментов, например некоторых протеаз.

Совместно с З.А. Подлубной и сотр. мы впервые в ультраструктурных исследованиях in vitro показали, что фуллерен (препарат С ₆₀ FWS) _{ОКАЗЫВАЕТ} антиагрегационное действие на Aβ_25-35 и Aβ_1-42. На срезах гиппокампа фуллерен в концентрациях 10^-8 – 10^-6 М не оказывал цитотоксического действия на глутаматергические синапсы пирамидных нейронов. Методом мультифотонной микроскопии показано наличие Aβ в головном мозге крыс после однократного внутрижелудочкового введения (в/ж) преагрегированного Aβ_25-35. Через 2, 4 и 8 недель после введения Aβ_25-35 у взрослых крыс наблюдались нарушения спектральной и корреляционной характеристик ЭЭГ гиппокампа и фронтальной коры, а также нарушения пространственной памяти и решения вероятностной задачи. Методом микроспектрофлуореметрии показано нарушение белоксинтезирующей системы в пирамидных нейронах поля СА1 и СА3 гиппокампа после введения Aβ_25-35. По предварительным данным в/ж введение фуллерена ослабляло грубые нарушения когнитивных процессов у старых (22 месяца) хронически стрессированных крыс, а также нарушения у взрослых крыс, вызванные введением Aβ_25-35.

Наши данные впервые показали, что «чистый», химически немодифицированный фуллерен С₆₀ оказывает антиагргационное действие и ослабляет нарушения когнитивных процессов (Podolski et al. 2007). Необходимо расширить исследования фуллеренов и их производных как возможных средств для эффективной терапии БА.

Для диагностики больных с ранними когнитивными расстройствами нами разработан компьютерный тест на кратковременную пространственную память.


Podolski et al., ^ J Nanosci Nanotechnol. 2007 7(4-5):1479-85.


Работа поддержана грантом «Фундаментальные науки – медицине» и грантом РФФИ

№ 05-04-49331.