РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ГРУППЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ФАРМАКОЛОГИИ

 

Использование интегрального подхода, с оценкой изучаемых объектов на субклеточном, клеточном, тканевом, молекулярном уровнях и уровне межсистемных взаимодействий, с учетом биоритмов, являющихся необходимым компонентом адаптационного процесса, позволило получить целый ряд новых данных о морфофункциональной роли лимфатических регионов печени, органов  репродуктивной системы в формировании адаптационных и патологических реакций при воздействии на организм повреждающих экологических факторов антропогенной природы (интоксикация бенз[a]пиреном (БаП), карбофосом, тетрахлорметаном, этанолом, воздействие магнитного поля промышленной частоты, высокой температуры, круглосуточного освещения, алиментарного ожирения и т.д.):  

Выявлены особенности суточной временной организации печени и ее лимфатического региона при нарушении светового режима, приводящего к нарушению синтеза мелатонина (функциональной эпифизэктомии мелатонинпродуцирующей функции эпифиза) и развитию десинхроноза. Установлена возможность коррекции нарушенных циркадианных биоритмов лимфатического региона печени и органов  репродуктивной системы с помощью мелатонина (Патент № 2418586).  

Рассмотрены взаимосвязи лимфатического региона печени с регуляторно-метаболическими системами (лимфатической, иммунной, эндокринной).

Бородин Ю.И., Труфакин В.А., Мичурина С.В., Шурлыгина А.В. Структурно-временная организация печени, лимфатической, иммунной, эндокринной систем при нарушении светового режима и введении мелатонина. Монография.-Новосибирск: Издательский дом «Манускрипт» , 2012.-208с.

Мичурина С.В., Бородин Ю.И., Ищенко И.Ю. с соавт. Лимфатический регион печени крыс Вистар в условиях отдельного и сочетанного влияния алкогольной интоксикации и светового десинхроноза. Вестник российской военно-медицинской академии. Санкт-Петербург, 2008. Прилож. 2 .-Ч.1.- № 3– С.100-105.

Мичурина С.В.,Бородин Ю. И., Труфакин В.А. с соавт. Микро- и ультраструктурные особенности печени и активность ядерных эндонуклеаз в гепатоцитах при сочетанных воздействиях магнитного поля промышленной частоты и круглосуточного освещения. Морфология.- 2010.- Т.138.-  №5.- С.47-51

Мичурина С.В..Шурлыгина А.В., Белкин А.Д., Вакулин Г.М., Вербитская Л.В., Труфакин В.А. Изменение печени и некоторых параметров иммунной системы животных в условиях круглосуточного освещения.Морфология. - 2005. Т.128.- № 4.- С. 65 – 68.

Мичурина С.В.. Бородин Ю.И., Ищенко И.Ю. с соавт. Лимфатический регион печени крыс Вистар в условиях сочетанного влияния алкогольной интоксикации и круглосуточного освещения Бюллетень СО РАМН.2008. №5-С.44-49

Введено понятие «гемато-лимфатического барьера» (Бородин Ю.И., Мичурина С.В.), который включает стенку кровеносных синусоидных капилляров с эндотелиальными клетками и клетками Купфера, пространство Диссе, с расположенными в нем единичными аргирофильными волокнами и коллагеновыми фибриллами, перисинусоидальные липоциты (или Ито-клетки), Pit-клетки и тканевую жидкость.

Мичурина С.В., Бородин Ю.И., Колесников С.И., Ищенко И.Ю. Коненков В.И. Печень и ее лимфатический регион при воздействиях бенз[a]пирена в эксперименте. Вестник РАМН. 2015; 70 (2): 242–248

Бородин Ю.И., Труфакин В.А., Мичурина С.В., Шурлыгина А.В. Структурно-временная организация печени, лимфатической, иммунной, эндокринной систем при нарушении светового режима и введении мелатонина. Монография-Новосибирск:  Издательский дом «Манускрипт» , 2012.-208с.

Бородин Ю.И., Бородин Ю.И.,Ищенко И.Ю.Лимфология. Монография./Под ред. Коненкова В.И., Бородина Ю.И., Любарского М.С., Новосибирск, Издательский дом «Манускрипт» 2012,-1104с

Внесен существенный вклад в разработку приоритетных в мире исследований по изучению влияния острых и импринтирующих (в онтогенезе) воздействий полициклических ароматических углеводородов на морфофункциональные изменения печени и ее регионарного лимфатического аппарата. Выявлено, что воздействие бенз[a]пирена приводит к развитию взаимосвязанного каскада реакций в печени и ее лимфатическом регионе: нарушению организации гемато-лимфатического барьера, изменению корней лимфатической системы в печени, затруднению оттока лимфы от органа. Это способствует развитию тканевой гипоксии и апоптоза, нарушению белоксинтезирующего и энергетического аппаратов клеток.

Показано, что развивающаяся в условиях воздействия БаП недостаточность паракортикальной зоны регионарных лимфоузлов печени компенсируется образованием в печени временных скоплений лимфоидной ткани (лимфоидных узелков), в которых, согласно современным представлениям, инициируются процессы Т-клеточного иммунитета.

Выявлено, что контакт с БаП в период эмбрионального развития инициирует печени эмбрионов крыс комплекс компенсаторно-приспособительных реакций, «след» от которых сохраняется в постнатальном периоде жизни. При затравке БаП контрольных половозрелых животных наибольшие изменения выявлены в печени самцов. Контакт  животных с этим канцерогеном  в период эмбриогенеза (органогенеза), существенным образом менял ответную реакцию половозрелых потомков на данный токсикант. Теперь уже самки реагировали на введение ПАУ повышением стуктурно- метаболического ответа клеток печени, в то время как самцы утрачивали  эту способность.

Доказано, что печень и лимфатическая система синхронно участвуют во многих гомеостатических реакциях, и если печень вследствие высокого уровня метаболических реакций осуществляет детоксикацию на организменном уровне, то регионарные лимфатические узлы печени осуществляют первичную лимфодетоксикацию самого органа.

Внесен вклад в разработку концепции  академика РАН  Ю.И. Бородина о лимфатическом регионе. Выявлено модулирующее влияние экологических факторов антропогенной природы (интоксикация бенз(а)пиреном карбофосом, тетрахлорметаном, этанолом, воздействие магнитного поля промышленной частоты, высокой температуры, круглосуточного освещения, алиментарного ожирения) на все звенья лимфатического региона печени,  включая пути несосудистого интерстициального массопереноса, лимфатические капилляры и сосуды, регионарные лимфатические узлы,  приводящие к развитию застойных явлений в   пространствах Диссе,   гипоксии,  оксидативного стресса,  способствующих формированию  микро-,  ультраструктурных  и молекулярных изменений в паренхиматозных и синусоидальных клетках печени, наиболее выраженных при сочетанных воздействиях.

Колесников С.И., Мичурина С.В., Семенюк А.В., Вакулин Г.М. «Пе­чень и ее регионарные лимфатические узлы при воздействии 3,4-бензпиреном» – Новосибирск: изд-во СО РАМН, 1995. – 219 с.

Мичурина С.В., Архипов С.А., Колесников С.И. Особенности апоптоза гепатоцитов крыс при воздействии бенз(а)пирена. // Клеточные технологии в биологии и медицине.-2014.-№3.-С 174-178.

Важный круг вопросов касается изучения влияния лимфатической системы на молекулярные особенности клеточной гибели в печени. Изучение экспрессии маркера лимфатических сосудов LYVE 1 и белков-регуляторов апоптоза гена Р53 в клетках гемато-лимфатического  барьера печени при различных патологических состояниях и в условиях коррекции позволило выявить роль гемато-лимфатического барьера и пространства Диссе в лимфообразовании и регулировании процессов жизни и смерти клеток.

Мичурина С.В., Бородин Ю.И., Архипов С.А. с соавт. Экспрессия внутриклеточного молекулярного регулятора апоптоза Bcl-2-белка в печени при отдельных и сочетанных влияниях круглосуточного освещения и магнитного поля промышленной частоты. Клеточные технологии в биологии и медицине. Москва, 2008 г.- № 2. – С. 80 – 83.

Мичурина С.В.,Бородин Ю. И., Труфакин В.А. с соавт. Продукция белка Bcl -2 в лимфатическом регионе печени при отдельных и сочетанных воздействиях магнитного поля промышленной частоты и круглосуточного освещения. Вестник лимфологии.-2010.- №5.- С. 12-17

Бородин Ю.И., Труфакин В.А., Мичурина С.В., Шурлыгина А.В.Структурно-временная организация печени, лимфатической, иммунной, эндокринной систем при нарушении светового режима и введении мелатонина. Монография.-Новосибирск: Издательский дом «Манускрипт», 2012.-208с.

Mishurina S.V., Borodin Yu.I.,Arkchipov S.A.,Belkin A.D.,Yurakovski I.P. Expression of intracellular molecular apoptosis regulator BCL-2 in the liver in isolated and combinet e[posure to 24-H illumination and industrifl freouency vfgnetic field Bull Exp. Biol. Med.  2008. Vol.145. No. 4. P.511-513

Мичурина С.В., Бородин Ю.И., Труфакин В.А. и др. Микроциркуляция в печени и процессы апоптоза при сочетанных воздействиях магнитного поля промышленной частоты и круглосуточного освещения. Морфологические ведомости. 2008, № 3-4.- С.52-С.В. Мичурина, И.Ю. Ищенко, С.А. Архипов  с соавт. ВЛИЯНИЕ КОМПЛЕКСА МЕЛАТОНИНА, ОКСИДА АЛЮМИНИЯ  И ПОЛИМЕТИЛСИЛОКСАНА НА АПОПТОЗ КЛЕТОК ПЕЧЕНИ В МОДЕЛИ ОЖИРЕНИЯ И САХАРНОГО ДИАБЕТА 2 ТИПА. БЭБиМ, 2017 54.

Исследования внесли значительный вклад в разработку подходов к патогенетической коррекции структурно-метаболических нарушений лимфатического региона печени природными ионообменниками и сорбентами (диатомитом, кудюритом, цеолитом), низкоинтенсивным лазерным воздействием, искусственными сорбентами: СУМС-1, энтеросгелем, витамином Е, гормоном эпифиза-мелатонином, лекарственными препаратами, а также биофлавоноидами растений Сибири: курильский чай, манжетка обыкновенная и др. (Патент на изобретение № 2305552).

Проводится изучение эффектов новых препаратов на морфофункциональные изменения в органах-мишенях и их лимфатических регионах в экспериментальных моделях ожирения и сахарного диабета 2 типа. Исследование молекулярных и клеточных механизмов патологического ремоделирования кровеносных и лимфатических сосудов при ожирении и диабете 2 типа показало, что нарушения кровообращения и дренажа лимфы в печени при данной патологии развиваются на фоне понижения экспрессии маркера лимфатических сосудов LYVE-1 на мембранах эндотелиальных клеток синусоидов, которое свидетельствует о затруднении гематотканевого обмена, ухудшении дренажа лимфы, что создает условия для активации процессов апоптоза в органе (повышение экспрессии проапоптотического белка Bad на фоне низкой экспрессии антиапоптотического белка Bcl-2) и способствует развитию неалкогольной жировой болезни печени.

Коненков В.И., Климонтов В.В., Мичурина С.В., Прудникова М.А., Ищенко И.Ю. Мелатонин при сахарном диабете: от патофизиологии к перспективам лечения. // Сахарный диабет.- 2013.- N2.- с.11-16.

Michurina C.V., Ishenko I.Yu., Klimontov V.V., Archipov S.A., Myakina N.E., Cherepanova M.A., Zavyalov E.L., Konenkov V.I. Linagliptin alleviated fatty liver disease in diabetic db/db mice // World J. Diabetes. – 2016.-November 15.7;(19):534-546.

Внесен значительный вклад в разработку подходов к патогенетической коррекции структурно-метаболических нарушений лимфатического региона печени природными ионообменниками и сорбентами (диатомитом, кудюритом, цеолитом), искусственными сорбентами: СУМС-1, энтеросгелем, а также растительными травами Сибири: курильский чай и др., которые были использованы в клинике Института при создании новых лимфотропных технологий: лимфокоррекции,  лимфодетоксикации, лимфопротекции.

Фундаментальные разработки нашли широкий выход в практику и послужили основой для создания совместно с к.х.н. Рачковской Л.Н., инновационной фармацевтической композиции на основе комплекса мелатонина, оксида алюминия и полиметилсилоксана (комплекс М- решение о выдаче патента № 2015100920 /05(001238) от 11.01.2016), позволяющей смоделировать «т.н. искусственный эпифиз». Он выполняет функцию мелатонино-эпифизарных часов с дозированным выделением гормона мелатонина, что поможет в коррекции световых десинхронозов разной степени тяжести у жителей Севера, Арктики, работников вахтового труда, сотрудников МЧС, Армии, летчиков и т.д.

Выявлены лимфотропные и цитопротективные эффекты комплекса мелатонина, оксида алюминия и полиметилсилоксана, введение которого вызывает в  эндотелиальных клетках синусоидов печени мышей db/db увеличение  экспрессии LYVE-1, что способствует реализации процессов лимфодетоксикации и создает условия для  антиапоптотической защиты клеток печени, поворачивая «реостат жизни и смерти» в сторону жизни (преобладание антиапоптотического белка Bcl-2 над проапоптотическим белком Bad) .

 Мичурина С.В., Ищенко И.Ю., Архипов С.А. с соавт.. Влияние комплекса мелатонина, оксида алюминия и полиметилсилоксана на экспрессию LYVE-1 в печени мышей с моделью ожирения и сахарного диабета 2-го типа // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 2016. - Т. 162, № 8. - С.238-242.

ПАТЕНТ: Мичурина С.В., Рачковская Л.Н., Ищенко И.Ю. с соавт. Пористый сорбент с хронотропными свойствами патент № 2577580 от 16.02.2016.

Репродуктивная система: Проводятся научные исследования морфологических особенностей яичников и активности белков генов-регуляторов апоптоза в условиях гипертермии и воздействия мелатонином.

Выявлено, что воздействие гипертермии вызывает нарушения фолликулогенеза и усиление атрезии фолликулов, которые развиваются на фоне венозного застоя и лимфостаза в тканевом микрорайоне яичника.

Установлено, что воздействие высокой внешней температуры приводит к изменению соотношения белков регуляторов апоптоза, вызывая в фолликулах и в желтых телах яичников усиление экспрессии проапоптотического белка Bad на фоне снижения антиапоптотического белка Bcl-2, что свидетельствует об активации процессов апоптоза в органе.

Выявлены коррегирующие эффекты мелатонина. Введение мелатонина в условиях гипертермии приводит к:

- более быстрому восстановлению кровообращения и лимфатического дренажа яичника до уровня интактных крыс и активизирует восстановление морфологической организации тканевого микрорайона яичников (уже на 7-е сутки после перегревания);

- изменению соотношения белков регуляторов апоптоза, вызывая преобладание антиапоптотического белка Bcl-2 над проапоптотическим белком Bad  в фолликулах и в желтых телах яичников, что  свидетельствует о снижении апоптотической гибели клеток фолликулов и желтых тел уже на 7-е сутки после ЭГ.

По результатам работы получен патент на изобретение № 2418586.Способ коррекции нарушений в репродуктивных органах, вызванных высокой температурой. Мичурина С.В., Бочкарева А.Л.. Заявка № 2009122600. Зарегистрировано в Государственном реестре изобретений Российской Федерации 20 мая 2011.

Монография

Колесников С.И., Мичурина С.В., Семенюк А.В., Вакулин Г.М. «Пе­чень и ее регионарные лимфатические узлы при воздействии 3,4-бензпиреном». – Новосибирск: изд-во СО РАМН, 1995. – 219 с.

Посвящена исследованиям в области системы «Мать-плод» и импринтинга действия токсикантов в эмбриогенезе по выявлению патогенетических предпосылок формирования отдаленных последствий умеренных патологических воздействий бенз(а)пирена в период эмбриогенеза, что позволило выявить:

- стабильные структурно-метаболические изменения в организме и лимфатическом регионе печени взрослых крыс (с учетом половой дифференцировки)  при воздействии на них полициклических ароматических углеводородов в антенатальный период онтогенеза;

- детально исследовать морфологические, гормональные, биохимические изменения у половозрелых животных как без дополнительного воздействия, так и при повторной нагрузке использованным в эмбриональном периоде токсикантом (3,4-бензпиреном), что дало возможность полноценно исследовать эффект импринтинга на уровне основных регуляторных систем.

Монография

Бородин Ю.И., Труфакин В.А., Мичурина С.В., Шурлыгина А.В. Структурно-временная организация печени, лимфатической, иммунной, эндокринной систем при нарушении светового режима и введении мелатонина. - Новосибирск:  Издательский дом «Манускрипт» , 2012.-208с. Рецензент- академик РАМН и РАН Афтанас Л.И.

Книга издана при поддержке академика РАН В.А. Труфакина.

Монография содержит результаты многолетней работы сотрудников Федерального государственного бюджетного учреждения≪Научно-исследовательского института клинической и экспериментальной лимфологии СО РАМН и Федерального государственного бюджетного учреждения "Научно-исследовательского института физиологии" СО РАМН, посвященной изучению структурно-временной организации печени и основных гомеостатических систем организма (лимфатической, иммунной, эндокринной) в условиях нарушения светового режима. Охарактеризованы особенности клеточного пула как рециркулирующего, так и центральных и периферических органов иммунитета (тимус, селезенка, лимфатические узлы). В приведенных исследованиях применялся интегральный подход с оценкой изучаемых объектов на молекулярном, субклеточном, клеточном, тканевом уровнях и уровне межсистемных взаимодействий с учетом биоритмов.

Важный круг вопросов касается изучения молекулярных особенностей клеточной гибели в печени и ее регионарных лимфатических узлах. Проведенные исследования позволили установить развитие взаимосвязанного каскада реакций в печени и ее лимфатическом регионе в условиях светового десинхроноза, свидетельствующего, что состояние органа и его лимфатического аппарата может находиться не только в прямой, но и в обратной взаимосвязи. Авторы показывают, что в этих условиях механизмы апоптоза способствуют нормализации гомеостаза в печени и ее лимфатическом регионе и, усиливая детоксикационную функцию регионарных лимфатических узлов, способствуют ее более полной реализации.

Впервые в эксперименте в модели измененного светового режима (круглосуточного освещения) показана возможность коррекции нарушенных циркадианных биоритмов иммунной системы с помощью мелатонина и его индуктора амитриптилина. Изучены синхронизирующие и иммуномодулирующие эффекты мелаксена при лечении больных с атопическим дерматитом и бронхиальной астмой, которые ассоциируют- современном обществе значимым экологическим фактором антропогенного происхождения и приводит к нарушению синтеза мелатонина и развитию десинхроноза.

В книге приводится обширный фактический материал, основанный на результатах собственных исследований, о суточной временной организации и последствиях ее нарушения в печени с позиции ее лимфатического региона (концепция академика РАМН Ю.И. Бородина). Рассмотрены взаимосвязи лимфатического региона печени с лимфатической, иммуннойся с повышением клинической эффективности терапии этих тяжелых, социально значимых заболеваний.

Книга может быть полезна для анатомов, гистологов, лимфологов, иммунологов, патофизиологов, гепатологов, врачей (терапевтов, дерматологов), студентов и преподавателей биологических и медицинских вузов.

Подготовленные и защищенные диссертации (докт./канд.) - 1/ 7

· Бочкарева Алла Львовна «Морфология яичников и апоптоз в условиях гипертермии и воздействия мелатонином» (Экспериментальное исследование) 03.03.04 – клеточная биология, цитология, гистология. (2012г.) Кандидат медицинских наук.

 · Васендин Дмитрий Викторович « Структурные изменения в тимусе после воздействия высокой температуры» (Экспериментальное исследование) (2009г.) Кандидат медицинских наук.

 · Карелина Светлана Викторовна «Структурные изменения в печени и регионарных лимфатических узлах после воздействия высокой температуры и коррекции мелатонином» (Экспериментальное исследование) (2009г.) Кандидат медицинских наук.

· Волков А.В. «Печень и ее дренажные системы в различных условиях регионарной гемодинамики» (Анатомо-экспериментальное исследование).14.00.02.-Анатомия человека, 14.00.23. -Гистология, цитология, эмбриология. Новосибирск. 1999. Доктор медицинских наук. · Ищенко И.Ю. «Морфофункциональное исследование тканевого микрорайона печени и регионарных лимфатических узлов крыс при введении в рацион питания сорбентов (цеолита и СУМС-1) в норме и с последующей интоксикацией карбофосом».03.00.25- гистология, цитология, клеточная биология. Новосибирск. 2003. Кандидат биологичеких наук.

 · Пристяжнюк И.Е. «Влияние природных сорбентов (диатомита и кудюрита) на лимфатический регион печени в норме и при интоксикации карбофосом».14.00.23-гистология, цитология, эмбриология. Новосибирск.1998. Кандидат медицинских наук.

 · Шкурат Г.А. «Тканевой микрорайон печени и ее регионарные лимфатические узлы в условиях низкоинтенсивного лазерного воздействия»(Экспериментально- морфологическое исследование) 14.00.02.-анатомия человека.14.00.23.- гистология, цитология, эмбриология. Новосибирск. 1998. Кандидат медицинских наук.

 · Кузьменко Д.Б. «Морфофункциональная характеристика печени матери. Плода и потомства при воздействии вибрации промышленной частоты во время беременности». 03.00.25- гистология, цитология, клеточная биология. 14.00.15- патологическая анатомия. Новосибирск. 2005. Кандидат медицинских наук.