Размер:
A A A
Цвет: C C C
Изображения Вкл. Выкл.
Обычная версия сайта
/ Структура института

Лаборатория клинической и экспериментальной биофизики

Основные научные направления деятельности подразделения:

Основное направление работ лаборатории - исследование молекулярных и клеточных механизмов патогенеза заболеваний легких, разработка методов определения свободнорадикального статуса организма при различных легочных патологиях с целью поиска средств их диагностики, лечения и профилактики. 

Научные темы лаборатории: 

  • Исследование молекулярно-клеточных механизмов патогенеза заболеваний органов дыхания, вызываемых агрессивными поллютантами;

  • Поиск, изучение и разработка средств усиления антиоксидантной защиты организма при различных легочных заболеваниях, а также мембраностабилизирующих препаратов и средств адресной доставки лекарственных соединений;

  • Исследование метаболизма оксида азота у больных с заболеваниями органов дыхания, а также при физической нагрузке;

  • Разработка и усовершенствование неинвазивных методов диагностики бронхолегочных заболеваний с применением современных биомаркеров;

  • Изучение свойств, локализации в органах дыхания и диагностического значения новых белков антиоксидантов. 

Гранты:

  • «Исследование эффективности лечения воспалительных процессов в респираторном тракте лекарственными средствами антиоксидантного действия на основе пероксиредоксина». Программа Президиума РАН: "Фундаментальные науки - медицине", 2004-2006 гг. 

  • «Современные технологии диагностики и лечения хронической обструктивной болезни легких и хронического бронхита участников ликвидации последствий аварии на ЧАЭС», № 22Н/2007СБР-147/2010, 2007-2010 гг. Программа совместной деятельности по преодолению последствий Чернобыльской катастрофы в рамках Союзного государства на 2006 – 2010 годы. 

  • «Разработка адресной доставки лекарственных препаратов мощного антиоксидантного действия на основе пероксиредоксинов для терапии ишемии и инфаркта миокрада»,   № 02.740.11.0387, 2009-2011 г. Федеральная целевая программа «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы. 

  • «Разработка способов получения высокоэффективных продуцентов ферментов-антиоксидантов, синергически сочетающих пероксидазную и супероксиддисмутазную активности, для лечения заболеваний, сопровождающихся окислительным стрессом», № 16.512.11.2169, 2011-2012 г. Федеральная целевая программа «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2012 годы». 

Научное сотрудничество:

Институт биофизики клетки РАН (г. Пущино), Первый МГМУ им. И.М. Сеченова, МГУ им. М.В. Ломоносова, РНИМУ им. Н.И. Пирогова, Институт ФСБ РФ (г.Нижний Новгород), Ханты-Мансийская государственная медицинская академия, ВлГУ (г.Владимир). 

Образовательная деятельность:

  • Подготовлено и проведено более 10 Российских школ по клинической биофизике “Свободные радикалы и болезни легких”.

  • В рамках тематического цикла для системы послевузовского образования врачей с 2008 г. регулярно проводятся лекции и семинары по темам: «Свободнорадикальные механизмы повреждения при болезнях человека» и «Молекулярные и клеточные механизмы старения». 

Научные достижения подразделения:

С 1992 года в лаборатории проводятся исследования дисбаланса в системе оксиданты-антиоксиданты при различных заболеваниях респираторного тракта. Выявлены корреляции динамики свободнорадикальных процессов (СРП) с клиническими и функциональными показателями. Подробный анализ позволил четко обосновать возможности использования исследований свободнорадикального статуса (СРС) для оценки тяжести заболевания и эффективности проводимой терапии. Изучены механизмы усиления генерации активных форм кислорода (АФК) и процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) при экспериментальном бронхоспазме. Впервые разработан комплекс современных методик по определению антирадикальных, антиоксидантных и физико-химических свойств соединений для скрининга и отбора лекарственных средств коррекции СРС при патологических состояниях респираторного тракта. Проведены исследования молекулярных механизмов действия М-холинолитиков - атропина, атровента и тровентола. Впервые посредством регистрации и анализа доннановского потенциала, удалось доказать, что ключевую роль в эффективности действия этих препаратов играют их электростатические взаимодействия с альвеолярными макрофагами. Проведены работы по исследованию СРП на отдаленных сроках радиационного воздействия, а также влиянию различных доз N-ацетилцистеина (NAC) на СРС у легочных больных, ликвидаторов аварии на ЧАЭС. Усиление СРО выявлено как в БАЛ, так и в периферической крови, причем отличительной особенностью явилось повышение внутриклеточной генерации АФК клетками БАЛ. С 2000 года в сотрудничестве с Институтом биофизики клетки РАН (Пущино) проводятся исследования нового белка антиоксиданта пероксиредоксина VI у человека. Нами впервые обнаружено, что пероксиредоксин VI локализуется на поверхности эпителия всего респираторного тракта человека от трахеи до терминальных бронхиол и относится к группе АО первой линии защиты. По результатам исследования был получен патент "Пероксиредоксин. его применение" от 12.04.2001. Кроме того, нами создана высокочувствительная экспресс тест-система для непосредственного определения пероксиредоксинов в биологических пробах, с помощью которой производится разработка новых диагностикумов заболеваний респираторного тракта. Полученные данные явились основанием для выдачи нам патента "Способ диагностики заболеваний органов дыхания" от 01.08.2003. 

В сотрудничестве с НИИ им. Белозерского МГУ были проведены исследования паранеопластического антигена рековерина при раке легкого. Установлено, что частота экспрессии рековерина клетками немелкоклеточного и мелкоклеточного рака легких составляет 90 % и 69 % соответственно. Выявлены факторы, взаимосвязанные с продукцией антител против рековерина. 

Научной прерогативой лаборатории является исследование молекулярно-клеточных механизмов патологических состояний, вызываемых различными агрессивными поллютантами и дисбалансом окислительного метаболизма. Нами впервые выявлено, что обострение легочных заболеваний связано с генерацией конкретных радикалов. Так, при обострении БА легкого течения образуется в основном пероксинитрит, а при обострении ХОБЛ - гидроксильные радикалы. Постоянной "горячей точкой" наших интересов является поиск и изучение средств усиления АО защиты при различных легочных заболеваниях. С целью выявления механизмов ингибирующей активности в зависимости от факторов активации СРП, проведено детальное и поэтапное исследование в модельных химических, ферментативных, клеточных системах и в клинике различных АО препаратов. В фокусе научных исследований в лаборатории всегда находились новые неинвазивные методы диагностики легочных заболеваний. Впервые в России было проведено исследование выдыхаемого оксида азота (NO) и его метаболитов у больных с заболеваниями органов дыхания (БА, ХОБЛ, муковисцидоз, интерстициальные заболевания и др.) В дальнейшем акцент был сделан на разработке других неинвазивных методов диагностики бронхолегочных заболеваний - исследованию биомаркеров в конденсате выдыхаемого воздуха (КВВ). В 2000 году были продолжены начатые ранее разработки по выявлению характера и динамики атопического воспаления у пациентов с поллинозом и БА до и после экспозиции сезонными аллергенами. В этих группах мы ежегодно исследуем выдыхаемый NO и его стабильные метаболиты - суммарную концентрацию нитратов/нитритов в КВВ. 

Для выяснения механизмов адаптации к гипоксии нами была подробно изучена динамика метаболизма NО в ходе ингаляционных гипоксических тестов детям с атопической БА. Совместно с группой академика Кудрявцева В.Б. (мехмат МГУ) проведено теоретическое обоснование стандартизации преаналитического этапа исследования КВВ. В рамках программы по разработке и усовершенствованию новых неинвазивных методов диагностики бронхолегочных заболеваний, нами в 2001 г. разработан новый метод определения ионов свободного железа в КВВ. Особое внимание было уделено исследованию механизмов генерации пероксида водорода в КВВ. Согласно нашим данным уровень пероксида водорода зависит от присутствия в среде ионов железа. Пристальное внимание уделяется мембраностабилизирующим соединениям и созданию средств адресной доставки лекарственных препаратов. Совместно с НИИ биологической и медицинской химии им. Ореховича РАМН были проведены доклинические исследования по изучению АО активности фосфолипидсодержащих препаратов, оценка их влияния на СРС при различных формах легочной патологии. Создана фундаментальная теоретическая база и разработана методика применения фосфолипидных лекарственных препаратов в пульмонологической практике. Проведено исследование встраиваемости глюкокортикоидного препарата будесонида в липосомы, стабильности разработанного комбинированного препарата и получены данные об эффективности его влияния на подавление аллергического воспаления при бронхоспазме. Предварительные результаты позволяют рассматривать данный комбинированный препарат как перспективный в адресной доставке активных субстратов при терапии легочных заболеваний. 

В настоящее время планируется продолжение тематик лаборатории согласно основному научному направлению. Особое внимание будет уделено разработке средств адресной доставки лекарственных соединений с использованием научно обоснованных и разработанных в нашей лаборатории методических приемов, которые в настоящее время патентуются. Актуальной остается разработка новых лекарственных средств, способных подавить генерацию свободных радикалов и восстановить поврежденные оксидативной агрессией клеточные структуры и мембраны. 

Пристальное внимание планируется уделить исследованию свойств и механизмов функциональной активности цикла оксида азота, а также повышению чувствительности и специфичности разработанных и модифицированных нами методик неинвазивной диагностики бронхолегочных заболеваний. Благодаря дальнейшим исследованиям молекулярных механизмов воспаления и ремоделинга при легочных заболеваниях можно будет определить патогенетические варианты заболеваний, более точно оценивать стадию болезни, прогнозировать и повышать эффективность лечения у конкретного больного.
Защищено 3 докторские и 7 кандидатских диссертаций, 3 дипломные работы.

Сотрудники
Обратная связь