МГУ–2012: Факультет фундаментальной медицины

18 августа исполнилось 80 лет со дня рождения академика РАМН Владимирова Юрия Андреевича. Выпускник биолого-почвенного факультета (1954) Ю.А. Владимиров заведует кафедрой медицинской биофизики с 1994 г. Он внёс существенный вклад в становление биофотоники, изучения свободных радикалов в живых системах, медицинской мембранологии и разработку биофизических методов лабораторного анализа. Соавтор ряда методов, широко используемых в медико-биологических исследованиях, в т.ч. метода индуктивно-резонансного переноса энергии в белковых системах (совм. с С.В. Коневым), метода флуоресценции для изучения структурных перестроек в белковой молекуле (совм. с С.В. Коневым и Ф.Ф. Литвиным). Лауреат Государственной премии СССР (1983). Автор программ и лекционных курсов по всем основным разделам медицинской биофизики.

Заслуженный деятель науки РФ (2001).

Факультет провёл симпозиум «Проблемы медицинской биофизики», посвящённый юбилею (14 сент.).

 

Новое в структуре

Создана кафедра фармацевтической технологии (зав. чл.-корр. РАН А.Г. Габибов, (приказ №1110 от 15.11.2012); кафедра фармации переименована в кафедру фармацевтической химии, фармакогнозии и организации фармацевтического дела (приказ № 1111 от 15.11.2012).

 

Наука

В список «100 лучших изобретений России» за 2011 г. включён патент Е.В. Парфёновой, В.А. Ткачука, К.А. Рубиной, Н.И. Калининой, В.Ю. Сысоевой – «Способ выделения и культивирования аутологичных дермальных фибробластов для стимуляции регенеративных процессов и заместительной терапии» (приказ Роспатента №80, 22.06.2012). Изобретение относится к клеточной биологии, в частности к технологии получения культур клеток, и может быть использовано в медицине и косметологии. Разработан способ выделения и культивирования аутологических фибробластов, который включает а) получение клеток из биоптатов без ферментативной и механической обработки исходного материала, где биоптат помещается под покровное стекло и инкубируется на чашке Петри, покрытой синтетическим аналогом внеклеточного матрикса поли-D-лизином, в среде DMEM с 2%-ной ФБС до образования фибробластами, мигрировавшими из экспланта, монослоя и б) дальнейшее культивирование полученных на стадии а) клеток на чашке Петри с поли-D-лизином в питательной среде, в которой традиционно используемые сыворотки животного происхождения заменяют 10% собственной сывороткой крови пациента. Совокупность показателей качества культуры аутологичных дермальных фибробластов, полученной предлагаемым способом, свидетельствует о высокой жизнеспособности и пролиферативной активности клеток, низком уровне апоптоза и относительной генетической стабильности получаемой культуры, что позволяет рекомендовать её как безопасный препарат для клеточной терапии в эстетической медицине.

В 2012 г. продолжены исследования по основным научным направлениям, утверждённым Учёным советом факультета.

 

Направление «Выяснение механизмов развития патологических процессов, поиск путей их коррекции и предотвращения»

«Рецепция и внутриклеточная сигнализация в прогениторных и мезенхимных клетках» (рук. акад. РАН и РАМН В.А. Ткачук)

Приоритетами современной медицины являются индивидуальная и регенеративная медицина, а также разработка лекарственных средств нового поколения, имеющих новые молекулярные мишени. Результаты работы в рамках данной темы обеспечивают фундаментальный задел для разработки и внедрения регенеративных технологий, изучения индивидуальных медицински-значимых особенностей сигнальных систем и для разработки лекарственных препаратов нового поколения.

Большинство современных методов лечения не способны восстанавливать повреждённые заболеванием органы и ткани до исходного состояния. Большинство существующих лекарственных средств регулируют активность клеток, тканей и органов человека. С их помощью можно улучшить качество жизни пациента и даже продлить его жизнь, но нельзя полностью вылечить его. Методы регенеративной медицины позволяют, используя существующие в организме человека молекулярные и клеточные механизмы, восстанавливать структуру и функцию изменённых заболеванием органов и тканей. В связи с этим основой регенеративных технологий является управление собственным регенеративным потенциалом организма пациента с помощью манипуляций с его стволовыми клетками или биофармакологических воздействий на его клетки. В основе патогенеза большинства заболеваний лежит нарушение кровоснабжения и иннервации органов и тканей, поэтому основное внимание уделяется разработкам методов управления формированием кровеносных сосудов и методов стимуляции восстановления иннервации. В 2012 г. исследования в данной области были поддержаны в рамках госконтрактов по теме «Разработка методов стимуляции роста и регенерации периферических нервов с помощью генной и клеточной терапии» и по теме «Механизмы дифференцировки жировых клеток и изменение их чувствительности к инсулину при развитии диабета II типа». Работа проводилась на оборудовании МГУ (клеточный сортер; конфокальный анализатор; комплекс оборудования для анализа межклеточных взаимодействий).

Работы в области индивидуальной медицины направлены на выявление и исследование индивидуальных диагностически-значимых молекулярных признаков для определения риска развития социально-значимых заболеваний человека. Адекватная оценка значимости сочетаний нескольких молекулярных признаков требует многофакторного статистического анализа достоверности ассоциаций признаков с ключевыми симптомами заболеваний. Эта работа успешно ведется совместно с механико-математическим факультетом и НИВЦ. В 2012 г. это направление исследований было поддержано в рамках госконтракта по теме «Разработка методов выявления молекулярных мишеней для дифференциальной диагностики стабильных и нестабильных атеросклеротических поражений человека». Работа проводилась на оборудовании МГУ (комплекс для высокопроизводительного анализа нуклеиновых кислот; криохранилище для биологических образцов).

Современные фармакологические препараты имеют в качестве мишеней молекулы, управляющие регенерацией или другим значимым физиологическим процессом. В настоящее время ведётся разработка четырёх препаратов. Три из них основаны на молекулярно-генетических конструкциях, среди которых два предназначены для стимуляции восстановления иннервации – на основе BDNF (мозгового нейротрофического фактора роста) и на основе uPA (активатора плазминогена урокиназного типа), а один – для стимуляции роста и созревания кровеносных сосудов на основе сочетания VEGF (сосудисто-эндотелиального фактора роста) и PDGF (тромбоцитарного фактора роста). Разрабатывается препарат, воспроизводящий стимулирующие регенерацию влияния стволовых клеток человека с помощью гуморальных факторов. Разработан способ подавления ангиогенеза с помощью рекомбинантных белков на основе структуры урокиназы, пространственно и функционально разобщающих регуляторные компоненты урокиназной системы. В 2012 г. это направление было поддержано в рамках госконтрактов по теме «Доклинические исследования генного лекарственного средства на основе невирусной адресной конструкции для восстановления периферической иннервации»; по теме «Доклинические исследования препарата на основе плазмидной генетической конструкции, несущей ген урокиназы, для восстановления иннервации в тканях»; по теме: «Доклинические исследования лекарственного средства на основе рекомбинантной плазмидной конструкции, несущей гены факторов роста, для лечения ишемических заболеваний»; по теме: «Доклинические исследования лекарственного средства на основе цитокинов и факторов роста, секретируемых мезенхимными клетками человека, для лечения ожогов и ран»; по теме: «Разработка рекомбинантных белков на основе структуры урокиназы, обладающих противоопухолевым действием». Работа проводилась на оборудовании МГУ (криохранилище для биологических образцов).

 

«Разработка автоматизированных систем хемилюминесцентного анализа свободнорадикальных процессов в клетках, тканях и биологических жидкостях человека и животных (рук. акад. РАМН Ю.А. Владимиров)

В мировой практике до настоящего времени не разрабатывался прибор, способный обеспечить всестороннюю оценку уровня окислительного стресса у людей, также не существовало апробированного в условиях клиники комплекса методик, реализуемого на одном приборе. В результате создан макет автоматизированного хемилюминометра, предназначенного для регистрации образования свободных радикалов в биологических жидкостях и тканях человека путём измерения кинетики хемилюминесценции в присутствии специфических активаторов. Прибор обладает рядом уникальных характеристик, делающих его конкурентоспособным на российском и мировом рынке. Основные из них – высокая чувствительность в сочетании с компактностью и удобством использования, принципиально новый способ перемешивания и аэрации инкубационной среды в измерительной кювете, комплексное программное обеспечение для регистрации, визуализации и обработки хемилюминесцентных данных и управления хемилюминесцентным оборудованием.

Разработан специальный комплекс методик, основанный на методе активированной хемилюминесценции, который позволяет определить для образцов крови и ее компонентов антиоксидантную активность (аналитическая система на основе 2,2′-азо-бис-(2-амидинопропана) дигидрохлорида и люминола), в т.ч. активность антиоксидантного фермента (система Co²⁺/H₂O₂), прооксидантную активность (перокидазную активность, количество липоперекисей (Fe²⁺/кумарин С-525)), а также радикалообразующую функцию клеток и тканей. Разработанные методики характеризуются высокой чувствительностью определения, экспрессностью и экономичностью анализа, лёгкостью освоения в сочетании с высокой информативностью. Методики позволят осуществлять оценку окислительного стресса в условиях клинической лаборатории. В целом разработка не имеет аналогов в России.

 

«Роль конститутивных и индуцибельных белков семейства HSP в эффекте адаптации к изменению уровня кислорода на физическую выносливость» (рук. проф. Ю.В. Архипенко)

В связи с расширением применения в медицине ксенона и с целью поиска инновационных способов повышения неспецифической резистентности организма, исследован новый вид адаптации – сеансы ингаляций ксенон-кислородной смесью в режиме многократных воздействий и оценён его возможный антистрессорный эффект на поведение животных. Показано, что в результате двухнедельной адаптации по одному часу ежедневно к кислородной (О₂:N₂=40:60) или ксенон-кислородной смеси (Хе:О₂:N₂=50:40:10) масса тела крыс линии Wistar существенно не меняется. Для оценки двигательной и ориентировочно-исследовательской активности, а также тревожного состояния животных проводился тест «приподнятый крестообразный лабиринт», видеозаписи обрабатывали программой EthoVision. Дыхание ксенон-кислородной смесью в адаптационном режиме снизило стрессорную компоненту поведения, индуцированную незнакомым окружением и кислородом. Характеристикой повышения степени тревожного поведения является параметр «поведение риска» – увеличение количества стоек на открытых лучах. Без ксенона многократное действие кислорода приводит к повышенной тревожности и поведению риска, а в присутствии ксенона та же концентрация кислорода не вызывает таких нарушений. Добавка ксенона снижает повышенные при действии кислорода общий пробег, среднюю скорость передвижения, время движения, время, проведённое на открытых лучах лабиринта, выходы и выгляды на них. Таким образом, проявляется антистрессорный эффект ксенона в ксенон-кислородной смеси на поведение. Отрицательных побочных эффектов не было отмечено. Использованный режим мягкого (по времени и концентрации Хе) воздействия смесью Хе/O₂ позволяет рекомендовать применение ксенона не только в анестезиологических целях, но и при реабилитации пациентов с неврологическими расстройствами.

В группе экспериментов по функциональной разгрузке скелетных мышц при моделировании микрогравитации показано, что степень атрофии мышцы снижается при введении животным предшественника NO L-аргинина, что связано, в частности, с поддержанием уровня мРНК тяжёлых цепей миозина (ТЦМ) I типа, экспрессии миофибриллярного белка α-актина, препятствием активации компонентов системы протеасомной деградации. В целом введение предшественника NO приводит к предотвращению снижения работоспособности крыс в условиях моделирования невесомости.

 

«Анализ механизмов гипотензивного действия новых соединений из группы активаторов гуанилатциклазы и блокаторов переносчика серотонина» (рук. проф. О.С. Медведев)

Увеличение концентрации свободного серотонина при развитии лёгочной артериальной гипертензии может иметь острые и хронические последствия. К острым относят вазоконстрикцию, которая возникает при действии серотонина на рецепторы типа 1В, увеличение экспрессии которых отмечено при первичной лёгочной гипертензии. К хроническим последствиям относят пролиферацию и миграцию гладкомышечных клеток, которую может запускать серотонин, попадая внутрь гладкомышечных клеток лёгочных сосудов через транспортёр, локализованный на их плазматической мембране. Указанные изменения приводят к тому, что формируется стойкая лёгочная гипертензия с ремоделированием лёгочных сосудов, гипертрофией и ремоделированием правого желудочка сердца.

Цель исследования в 2012 г. заключалась в том, чтобы в модельных экспериментах на крысах линии Wistar, изменяя активность транспортёра серотонина, проанализировать его роль в развитии монокроталиновой формы лёгочной гипертензии и пути коррекции данной патологии. Проведённые эксперименты с использованием флуоксетина и тианептина позволили выявить ранний компонент реакции животных на действие монокроталина (изменение давления в хвостовой артерии и количества потребляемого корма), который можно рассматривать, как маркер для прогнозирования действия как активатора, так и ингибитора транспортёра серотонина на развитие лёгочной гипертензии. Уровень свободного серотонина в плазме крови в будущем может стать эффективной терапевтической мишенью для коррекции лёгочной гипертензии, поскольку это заболевание по-прежнему остается большой проблемой клинической медицины. В связи с показанной в исследовании возможностью как флуоксетина, так и тианептина не только предотвращать вазоконстрикцию, но и уменьшать ремоделирование лёгочных сосудов можно рекомендовать данные препараты для использования в качестве лекарственных средств при комплексной терапии лёгочной гипертензии. После дальнейшего изучения маркера, выявляемого в ранние этапы развития гипертензии, лечение данными препаратами может проводиться в соответствии с индивидуальными особенностями развития заболевания.

 

«Программируемая гибель клеток в биологии и медицине» (рук. проф. Б.Д. Животовский)

Проведено исследование возможности изменения ответа клеток на действие терапевтических средств в условиях гипоксии. В зависимости от используемого терапевтического агента гипоксия способна как стимулировать апоптоз, так и подавлять его. Показано, что направленное воздействие на митохондрии раковых клеток может служить перспективной стратегией для их уничтожения в условиях гипоксии. Это дает возможность производить подбор противоопухолевых препаратов, позволяющих преодолевать устойчивость к терапии в гипоксических условиях.

Анализ взаимодействия между различными видами гибели клеток показал, что ингибирование аутофагии ведёт к подавлению пролиферации клеток аденокарциномы лёгкого и повышает их чувствительность к цисплатин-индуцированному каспаза-зависимому и независимому апоптозу через стимуляцию продукции активных форм кислорода. Эти данные были подтверждены на клиническом материале.

 

«Исследование изменений, развивающихся в локомоторных и дыхательных мышцах и их сосудистой сети при длительной физической тренировке аэробной направленности» (рук. акад. РАН и РАМН А.И. Григорьев)

Сопоставлялись механизмы адаптации к нагрузке скелетных мышц, различающихся по выполняемой функции: локомоторных и дыхательных мышц крысы. Проведён анализ экспрессии мРНК генов, принимающих участие в регуляции миозинового фенотипа (миогенин, MyoD), и площади поперечного сечения мышечных волокон (МВ) (миостатин, IGF-1) в диафрагме (основной дыхательной мышце) в сравнении с тремя различными по характеристикам локомоторными мышцами (камбаловидной, красной (внутренней) частью икроножной мышцы и белой (поверхностной) частью икроножной мышцы). Транскрипционные факторы MyoD и миогенин участвуют в регуляции миозинового фенотипа скелетных мышц во взрослом организме, при этом высокий уровень экспрессии миогенина характерен для медленных МВ, а MyoD – для быстрых МВ. В исследовании экспрессия миогенина в локомоторных мышцах хорошо соотносится с долевым вкладом МВ I типа во всех исследованных мышцах, а содержание РНК MyoD в диафрагме необычно высоко. Миостатин – один из основных негативных регуляторов роста мышечных волокон, а IGF-1 – один из основных стимуляторов синтеза белка в мышцах. Самый высокий уровень экспрессии миостатина обнаружен в белой икроножной мышце. Несмотря на значительное содержание МВ IIB типа (около 30%), уровень экспрессии миостатина в диафрагме в 17 раз меньше, чем в белой икроножной мышце. Уровень экспрессии IGF-1 в диафрагме намного выше, чем во всех трёх локомоторных мышцах. Последние два наблюдения позволяют предположить высокую интенсивность белкового синтеза в мышечных волокнах диафрагмы, несмотря на их малые по сравнению с волокнами локомоторных мышц размеры.

 

«Анализ изменений реологических свойств крови, гемодинамики при ишемических повреждениях тканей и их коррекции» (рук. проф. В.Б. Кошелев)

Обнаружено, что ишемия мозга у крыс вызвала снижение деформируемости эритроцитов по сравнению с контролем в диапазоне скоростей сдвига от  =38,7 с^-1 до 775 с^-1 уже через 90 мин после перевязки общих сонных артерий. Даже через четверо суток после операции, ограничивающей приток крови к мозгу, коэффициент деформируемости эритроцитов при  ³ 775 с^-1 оставался сниженным на 16% как по сравнению с исходными значениями, так и по сравнению с ложнооперированным контролем. Установлено, что после часовой инкубации крови in vitro с пептидным препаратом Семакс (АКТГ4-7ПГП) в концентрациях 2∙10^-9–2∙10^-5 М происходило увеличение деформируемости эритроцитов у крыс с ишемией мозга до нормальных значений. Одним из механизмов этого феномена может быть стабилизирующее действие гли-пролинов на клеточные мембраны. Вероятно АКТГ4-7ПГП уменьшает повреждение эритроцитарной мембраны, улучшает её вязкоэластичные свойства, способствуя нормализации деформируемости эритроцитов при ишемии мозга.

 

Направление «Клинические исследования социально значимых заболеваний и поиск путей повышения эффективности их лечения»

«Прогнозирование преждевременных родов: клинические, ультразвуковые, биохимические параллели» (рук. акад. РАМН Г.М. Савельева)

Терапия угрожающих преждевременных родов токолитиками и профилактика респираторного дистресс синдрома новорожденного должны быть строго обоснованы, так как данные препараты обладают множеством нежелательных побочных эффектов. В то же время, не существует диагностических факторов, обладающих высокой чувствительностью и специфичностью в отношении истинной угрозы преждевременных родов. В связи с этим весьма актуальной представляется проблема верификации диагноза угрожающих преждевременных родов, которая может быть решена за счёт разработки дополнительных маркеров угрожающих преждевременных родов.

В настоящем проспективном исследовании оценена диагностическая значимость таких биохимических показателей как уровень нефосфорилированного белка-1, связывающего инсулиноподобный фактор роста (ИФРСБ-1), и интерлейкина-6 (ИЛ-6) в цервико-вагинальном секрете, а также прогестерона и эстрадиола в слюне методом иммуноферментного анализа. Выявлено двукратное превышение уровня ИЛ-6 у пациенток, родивших преждевременно, по сравнению с родившими своевременно. Для выявления порогового уровня ИЛ-6, при котором происходит резкое увеличение вероятности преждевременных родов, проведён анализ с построением ROC-кривой, который показал, что оптимальное соотношение чувствительности и специфичности (100,0 и 42,1% соответственно) диагностического теста отмечается при уровне ИЛ-6 66,79 пг/мл. При этом прогностическая ценность положительного результата составляет 38,9%, а прогностическая ценность отрицательного результата – 100,0%. Для получения численного значения клинической значимости теста использовался показатель AUC (Area Under Curve). В данном случае показатель AUC равен 0,724, что характеризует качество модели как «хорошее». По остальным показателям не было выявлено достоверных различий у пациенток, родивших преждевременно и своевременно. При использовании одновременно измерения длины шейки матки и концентрации ИЛ-6 чувствительность и прогностическая ценность отрицательного результата составляет 100%, прогностическая ценность положительного результата повышается до 47,2%.

Таким образом, из исследованных биохимических маркеров диагностической значимостью обладает только ИЛ-6, а сочетание определения концентрации ИЛ-6 в цервикальном секрете с измерением длины шейки матки по данным УЗИ позволяет более точно рассчитать вероятность преждевременных родов. Концентрация ИЛ-6 обладает высокой (до 100%) прогностической ценностью отрицательного результата (т.е., преждевременные роды не предвидятся). Концентрация ИЛ-6 в цервикальном секрете менее 66,7 пг/мл позволяет с высокой точностью выделить контингент пациенток с низким риском преждевременных родов и, соответственно, избежать необоснованной госпитализации и длительной терапии.

 

«Изучение роли хронической ишемии в развитии тубуло-интерстициального фиброза в эксперименте и у человека при прогрессировании хронического гломерулонефрита» (рук. акад. РАМН Н.А. Мухин)

У больных ожирением выделены факторы, приводящие к повреждению почек. Определяющее значение в этом процессе имеет выраженность ожирения. Ожирение является триггером возникновения многих патологических состояний, прежде всего инсулинорезистентности и синдрома обструктивного апноэ во время сна, которые способствуют развитию хронической болезни почек (ХБП) I-IIIа стадий, главным образом, через механизм сосудистого ремоделирования.

Среди биохимических показателей наиболее значимыми факторами развития ХБП ранних стадий и снижения функции почек являются НОМА (Homeostatic Model Assessment)-индекс, сывороточные уровни инсулина, С-пептида, мочевой кислоты и асимметричного диметиларгинина. У больных ожирением обструктивное апноэ во время сна является существенным фактором, повышающим риск формирования хронической болезни почек I-IIIа стадий в 2,1 раза. Асимметричный диметиларгинин может являться ключевым маркером эндотелиальной дисфункции, опосредующим эффекты синдрома обструктивного апноэ во время сна на сосудистое ремоделирование и развитие ХБП.

Среди генетических факторов у больных ожирением гомозиготное носительство патологического 677Т-аллеля гена МТГФР ассоциировано с более выраженным ожирением, характеризуется повышенной концентрацией асимметричного диметиларгинина и инсулина в сыворотке крови, а также увеличивает риск гипертрофии интимы-медии в 3,33 и риск формирования ХБП I-IIIа стадий в 2,6 раза.

 

«Применение транспортных носителей для адресной доставки лекарственных средств при заболеваниях переднего и заднего отделов глаз» (рук. проф. В.С. Акопян)

Для нейродегенеративных заболеваний биологические маркеры способны дать весьма полезную информацию о стадии и этапе патогенеза соответствующего заболевания. Они способны сделать это более точно и на самых ранних стадиях, безусловно обеспечивая большую клиническую точность и возможность определения наиболее ранних проявлений заболевания. Их разделяют на три категории: 1) маркеры аксонального повреждения и острой нейродеструкции; 2) индикаторы повреждающего действия оксидативного стресса; 3) маркеры апоптоза. Многие биологические маркеры достигли статуса высокочувствительных и специфичных, однако ни один из них не оказался специфичным для отдельного патологического состояния. До тех пор, пока какой-либо этап патогенеза для данного состояния не окажется уникальным, шансы обнаружить для него единственный биологический маркер выглядят призрачными. При таких обстоятельствах алгоритм использования набора (панели) биомаркеров выглядит куда более перспективным. Более того, сочетая диагностические биомаркеры с другими параклиническими способами оценки, такими как имиджинг и нейрофизиологические показатели, можно добиваться большей чувствительности и специфичности диагностики. Предварительные исследования показали, что в доклинической диагностике ряда оптических нейропатий имеется реальная перспектива выявления наиболее ранних проявлений заболевания посредством обнаружения особо характерных для его патогенеза биомаркеров. Работа по выявлению наиболее значимых критериев для диагностики основных фенотипов оптических нейропатий будет продолжена.

При рассеянном склерозе происходят значительные изменения аксонов и ганглиозных клеток сетчатки вне зависимости от факта наличия в анамнезе перенесённых оптических нейропатий. Впервые были получены результаты состояния комплекса ганглиозных клеток при рассеянном склерозе как в группе с оптическими нейропатиями, так и без них. Эти изменения появляются на самых ранних стадиях заболевания при длительности заболевания менее двух лет и тяжести заболевания менее двух баллов. Эти изменения достоверно коррелируют со степенью тяжести неврологических и когнитивных нарушений, что позволяет сделать вывод о том, что изменение толщины слоя нервных волокон сетчатки и комплекса ганглиозных клеток отражает картину нарастания диффузного аксонального повреждения при РС, а не только патологических изменений в зрительном нерве. Была установлена корреляция между изменениями сетчатки, выявляемыми при оптической когерентной томографии, и данными магнитно-резонансной спектроскопии (проводилось на 10 пациентах).

Изучение возможностей нейропротекторной терапии важнейших, наиболее инвалидизирующих видов оптических нейропатий (ишемической, глаукомной, оптического неврита) выполнялось с использованием современных объективных средств диагностики и контроля поведения нейродегенеративного процесса. Была продемонстрирована перспективность использования нейрональных биомаркеров для ранней (доклинической) диагностики и, что особенно важно, мониторинга болезни как на фоне лечения, так и при естественном её развитии. Новейшие имиджинговые технологии клинической оценки степени и локализации нейродегенеративного поражения при оптических нейропатиях обнаружили их значительную неоднородность. Это позволило скорректировать наше представление о вариабельности патофизиологических процессов при нейропатиях разнообразной природы. Не вызывает сомнений, что дифференциальная диагностика любых поражений зрительного нерва должна быть отнесена к категории неотложных состояний и выполняться безотлагательно с использованием высокотехнологичных лабораторных и инструментальных методов и средств, верифицирующих клиническое заключение. Использование этих средств диагностики и мониторинга является обязательным условием дальнейшего изучения фармакотерапевтических возможностей при оптических нейропатиях.

 

Направление «Магнитно-резонансная томография»

«Биоспектральная томография» (рук. чл.-корр. РАН, акад. РАМН Ю.Н. Беленков)

Интенсивные сигналы от свободной воды и жира, содержащихся в нормальных тканях, являются одним из главных факторов, препятствующих выявлению заболевания, поэтому подавлению сигналов воды и жира уделяют особое внимание при МРТ-исследованиях. Проведена оптимизация параметров сканирования и обработки изображений для методик МРТ-исследования, основанных на использовании подхода с «градиентным эхо», а также импульсной последовательности «инверсия-восстановление» с подавлением сигнала жира и сигнала свободной воды и МР-ангиографии (МРА) на основе импульсной последовательности 3D FSE. Основное внимание было уделено апробации методик послойного сканирования с применением режимов подавления сигналов нормальной ткани для выявления зон поражения головного мозга. Также исследованы возможности частотно-селективных методов и методов, чувствительных к времени релаксации. Разработан метод автоматической шимм-коррекции однородности поля для выбранного объема.

Механизмы развития глиальных опухолей исследовались на базе модели глиомы C6, прививаемой крысам линии Wistar. Отслеживалась динамика развития опухолей методами магнитно-резонансной томографии и локальной in vivo спектроскопии ЯМР. Применялась спектроскопия на ядрах ¹H, ³¹P, ¹³C. Для лучшей МРТ-визуализации зон поражения применялись контрастные агенты. Помимо позитивных – на основе ионов гадолиния, способствующих сокращению времени продольной релаксации, – проводилась апробация негативных агентов – на основе железосодержащих наночастиц, способствующих сокращению времени поперечной релаксации.

Исследовались альтернативные частотно-селективным способам подавления сигналов воды и жира методики, построенные на использовании эффекта «инверсия-восстановление». Для этого в начало сканирующей импульсной последовательности добавлялся радиочастотный импульс, переводящий спиновую систему из равновесного состояния в инверсное, после чего начинается ее обратное восстановление. Поскольку скорость восстановления определяется временем продольной релаксации T1, которое различается для разных тканей, то перед считыванием сигнала добавляется пауза TI так, чтобы считывание началось в момент перехода продольной намагниченности ткани с заранее определённым временем T1 через 0. Поскольку релаксация протекает по экспоненциальному закону, то для перехода намагниченности от полной инверсии к нулю необходимо задать TI = ln2∙T1 = 0,69T1. Для подавления сигналов воды или жира методом «инверсия-восстановление» учитывался тот факт, что их времена релаксации существенно различаются. Так, в поле 0,5 Тл время T1 для жира составляет порядка 0,1 с, а для воды – от одной до нескольких секунд. Для лучшей визуализации патологических изменений было применено не полное, а частичное подавление сигналов воды. Подбором параметра TI, задаваемого в импульсной последовательности FLAIR, было получено выравнивание тканевого контраста для нормальных тканей. Показано, что параметр TI можно рассчитать заранее, если известны значения протонных плотностей и релаксационных параметров указанных тканей для конкретного объекта исследования.

 

Направление «Радиоспектроскопия»

«Спектроскопия ЯМР твёрдых тел, биомолекул и органических жидкостей» (рук. рук. чл.-корр. РАН, акад. РАМН Ю.Н. Беленков)

С целью установления молекулярного механизма болезни Альцгеймера методом ЯМР исследованы свойства металлсвязывающего домена 1–16 двух патологических форм бета-амилоида человека – т.н. «английского» мутанта (His6Arg) и изоформы Aβ(1–16), содержащей остаток аспарагиновой кислоты в положении 7 изомеризованой формы. Обе формы полноразмерного β-амилоида вызывают необратимый и быстрый амилоидогенез в присутствии ионов металлов, таких как цинк. Изучено строение указанных форм Aβ(1–16) человека, как в свободном состоянии, так и в виде комплекса с ионами цинка. Установлено, что металлсвязывающий домен 1–16 английского мутанта Aβ(1–16)H6R в присутствии ионов цинка образует устойчивые димеры. Димерные комплексы находятся в равновесии с аналогичными комплексами цинка с пептидом в мономерном состоянии. Определена структура комплекса мономера Aβ(1–16)H6R с ионами цинка. Расчёт структуры методом молекулярной динамики и квантовой химии с использованием данных ЯМР проведён на вычислительных мощностях суперкомпьютеров СКИФ «Чебышёв» и «Ломоносов». Установлено, что в присутствии ионов цинка изоформа Aβ(1–16) человека, содержащая изомеризованный остаток аспарагиновой кислоты в положении 7, склонна к быстрой олигомеризации. Информацию о строении комплекса цинка с пептидом в мономерном состоянии удалось получить лишь при низких концентрациях Aβ(1–16)Asp7iso.

С целью установления механизма молекулярного узнавания стоп-кодонов мРНК фактором терминации трансляции eRF1 определена структура ЯМР высокого разрешения N-домена eRF1 (код PDB 2LLX) в растворе. Исследованы динамические свойства белковой цепи в широкой шкале времени (от πс до часов). Изучено взаимодействие N-домена eRF1 с нуклеозидами, 3',5'-циклическими нуклеозидфосфатами и тетрарибонуклеотидами – моделями стоп-кодонов мРНК. Сделаны выводы о характере процессов молекулярного узнавания стоп-кодонов фактором терминации трансляции eRF1 человека.

Совместно с Институтом молекулярной биологии им. В.А.Энгельгардта РАН и Институтом биомедицинских наук Тайваня продолжено исследование строения в растворе полноразмерного фактора терминации трансляции eRF1 человека (белок размером ~50 кДа). Получены образцы белка, меченные стабильными изотопами ²D, ¹³C и ¹⁵N. Тайваньскими коллегами проведено измерение спектров ЯМР на спектрометре Bruker AVANCE 850 МГц. Произведено отнесение сигналов для более чем 75% аминокислот белка. Начата работа по измерению остаточных констант диполь-дипольного взаимодействия между ядрами 15N и 1H амидных групп белка с целью определения структуры eRF1 и междоменных взаимодействий.

Начата работа по освоению современных методик ЯМР-скрининга биологически активных соединений. Написаны и проинсталлированы на спектрометре Bruker AVANCE 600 импульсные последовательности STD (Saturation Transfer Difference) и WaterLOGSY. Проведены тестовые измерения спектров STD и WaterLOGSY для взаимодействия двух белков (бычьего сывороточного альбумина и лизоцима) с низкомолекулярными лигандами. Определены экспериментальные условия, при которых можно надёжно идентифицировать низкомолекулярные соединения, связывающиеся с белком. Начата работа по поиску низкомолекулярных лигандов, способных связываться с ферментом метионин-γ-лиазой. Этот фермент присутствует только у бактерий, что открывает возможность поиска потенциальных антибактериальных соединений среди ингибиторов метионин-γ-лиазы. Начата работа по определению структуры олигонуклеотидов – аптамеров к тромбину.

 

Учебная работа

В рамках курса «История медицины» создан оригинальный учебный фильм «Медицинская коллекция Московского университета». Фильм изготовлен по технологии 3D и рассказывает о медицинских экспонатах, хранящихся в Музее истории МГУ и на физическом факультете.

По направлению «Лечебное дело»:

– начато преподавание элективного курса «Новые возможности методов лучевой диагностики» (проф. В.Е. Синицин);

– организован новый элективный курс «Распространённые эндокринные заболевания» (главный эндокринолог Московской обл. А.В. Древаль).

По направлению «Фармация»:

– организовано преподавание учебной дисциплины «Биотехнология» на базе Института биоорганической химии РАН (V курс, Т.В. Овчинникова);

– в первый раз студентами завершено изучение дисциплины учебного плана «Токсикологическая химия» и сдан экзамен;

– организовано прохождение производственной практики на базе ГУП «Столичные аптеки» (V курс, 10 семестр).

Впервые проведена Биомедицинская олимпиада школьников.

В Большом зале консерватории на фестивале «Музыкальная универсиада» с успехом выступили пианисты Н. Нефёдова (V курс) и Д. Петросян (IV курс).

 

Конференции

Факультетом организованы и проведены:

– V всероссийская с международным участием школа-конференция по физиологии кровообращения (31 янв.–3 февр.). Рассматривались ключевые вопросы современной физиологии: регуляция сокращения сердца и гладкомышечных клеток сосудов, механизмы регуляции гемодинамики в норме и при патологии, особенности центральной и периферической регуляции кровоснабжения отдельных органов, молекулярные механизмы рецепции и внутриклеточной передачи сигнала, механизмы ангиогенеза, роль NO, CO и H₂S в адаптивных реакциях сердечно-сосудистой системы, механизмы гемостаза и реологические свойства крови;

– XIX международная научная конференция студентов, аспирантов и молодых учёных «Ломоносов–2012». Секция «Фундаментальная медицина» (12 апр.);

– Ломоносовские чтения. Секция фундаментальной медицины (24 апр.);

– международная конференция «Программируемая гибель клеток в биологии и медицине» (4–5 июня);

– симпозиум «Проблемы медицинской биофизики» (14 сент.);

– семинар «Новые приборы от компании Becton Dickinson: технологии будущего в практике настоящего» (19 сент.) Компания БиоЛайн представила новые проточные цитофлюориметры от компании Becton Dickinson – мирового лидера в области производства оборудования для проточной цитометрии. На практической части семинара прошла демонстрация работы на приборах BD Accuri C6 и BD FACSVerse;

– первый японско-российский медицинский форум (10 дек., совм. с Университетом Тохоку).

VII фестиваль науки (12–14 окт.). Ведущие учёные прочитали лекции, провели ряд семинаров, мастер-классов, состоялась студенческая научная конференция, на выставке работал стенд факультета, демонстрирующий новые методы обучения приёмам медицинской помощи в экстремальных ситуациях, а также методы эндоскопической хирургии.

 

Доктора и кандидаты наук 2012 г.

Доцент кафедры физиологии и общей патологии Мальков Павел Георгиевич защитил диссертацию на соискание учёной степени доктора медицинских наук «Прижизненная морфологическая диагностика и эффективность использования ресурсной базы практической патологической анатомии». Работа посвящена научному обоснованию модели развития прижизненной морфологической диагностики региональной патологоанатомической службы с использованием таких инструментов как проектный менеджмент, индикативное планирование, процессинговое регулирование и оценка эффективности с использованием имитационного и математического моделирования. Установлено, что планирование деятельности патологоанатомической службы, включая её структуру и штатную численность, следует осуществлять на основе стандартизированных требований и статистических данных о распространённости основных групп заболеваний, для которых нормативными требованиями предусмотрена морфологическая верификация. Доказано, что рациональная организация и применение средств автоматизированных лабораторных технологий, основанная на процессном обеспечении патоморфологических исследований, позволяет повысить экономическую эффективность патоморфологической лаборатории на 16,9%. Предложены модель централизованной региональной патоморфологической лаборатории и методика анализа её деятельности с использованием индикаторов качества (ресурсная обеспеченность и клиническая эффективность), показателей эффективности использования ресурсной базы (экономическая эффективность) и технологических стандартов (порядков) при морфологическом исследовании биопсийного (операционного) материала.

Степени кандидатов медицинских наук были присуждены: учёному секретарю факультета Акопян Жанне Алексеевне («Функциональная активность эндотелиальных, мезенхимальных и циркулирующих прогениторных клеток при повышенной концентрации глюкозы in vitro и гипергликемии у больных сахарным диабетом»); н.с. лаборатории анализа клеточных структур и тканей Бердалину Александру Бериковичу («Кардиопротекторное действие Семакса при ишемии и ишемии-реперфузии миокарда у крыс»); асс. кафедры офтальмологии Семёновой Наталии Сергеевне («Комплексная методика оценки ангио- и нейроархитектоники сетчатки у больных гипертонической болезнью и синдромом обструктивного апноэ/гипоапноэ сна»).

Степень кандидата биологических наук была присуждена асс. кафедры физиологии и общей патологии Морозовой Марии Павловне («Влияние внутрисердечного и периферического воспаления на гемодинамические показатели и вариабельность ритма сердца у крыс»).

 

Персоналии

Декан факультета акад. РАН В.А. Ткачук награжден орденом Дружбы за «заслуги в области образования и многолетнюю плодотворную работу».

Проф. О.С. Медведев награжден медалью ордена «За заслуги перед Отечеством» II ст. за «заслуги в области образования и многолетнюю плодотворную работу».

Премия Правительства РФ 2012 г. в области образования за работу «Система анализа и оценки научного содержания учебников для средней школы» вручена декану факультета акад. РАН В.А. Ткачуку (соавт.).

Премия Правительства РФ 2011 г. в области науки и техники за работу «Разработка и внедрение высокотехнологичных методов исследования состояния матери и плода для обеспечения здоровья будущего поколения» вручена проф. О.Б. Паниной (соавт.).

Звание «Почётный работник науки и техники РФ» присвоено: проф. Ю.В. Архипенко, вед.н.с. С.В. Буравкову, вед.н.с. Т.Г. Сазонтовой за большой личный вклад в развитие отечественной науки.

 

Публикации

Монографии

Логинов В.А. Записки о становлении факультета фундаментальной медицины;

Кошелев В.Б., Рукша Т.Г., Белоногов Р.Н. и др. Молекулярные механизмы типовых патологических процессов;

Кошелев В.Б., Рукша Т.Г., Белоногов Р.Н. и др. Основы молекулярной патологии;

Савельева Г.М., Панина О.Б. Акушерство. Национальное руководство. Краткое издание.

 

Учебники, учебные пособия

Андреева Ю.Ю., Данилова Н.В., Завалишина Л.Э. и др. Опухоли мочевого пузыря. Морфологическая диагностика и генетика: Руководство;

Андреева Ю.Ю., Данилова Н.В., Завалишина Л.Э. и др. Опухоли яичка. Морфологическая диагностика и генетика: Руководство;

Андреева Ю.Ю., Данилова Н.В., Завалишина Л.Э. и др. Опухоли мочевыделительной системы и мужских половых органов. Морфологическая диагностика и генетика: Руководство;

Андреева Ю.Ю., Данилова Н.В., Завалишина Л.Э. и др. Опухоли предстательной железы. Морфологическая диагностика и генетика: Руководство;

Андреева Ю.Ю., Данилова Н.В., Завалишина Л.Э. и др. Опухоли почки. Морфологическая диагностика и генетика: Руководство;

Андреева Ю.Ю., Данилова Н.В., Завалишина Л.Э. и др. Опухоли шейки матки. Морфологическая диагностика и генетика: Руководство;

Каменский А.А., Кошелев В.Б., Шульговский В.В. и др. Контрольно-измерительные материалы спецкурсов по специальности физиология;

Лихванцева В.Г. Диагностика и лечение офтальмологических проявлений первичного синдрома Шегрена.