ИСТИНА

По статистике, представленной ВОЗ, в истоке человеческой смертности в глобальном масштабе лежат окислительные модификации клеточных компонентов, что определяет насущную необходимость исследования, во-первых, механизмов возникновения окислительного стресса в биологических системах, во-вторых, механизмов распространения окислительного повреждения от источника до насущных клеточных компонентов и в-третьих, разработать стратегию защиты от повреждения, прежде всего основываясь на существовании эндогенных регуляторов уровня оксидантов в клетке и индукции защитных антиоксидантных и других сигнальных путей, регулирующих уровень АФК в клетке. Наши предыдущие исследования показали, что на данный момент существует лишь немного эффективных линий стратегии антиишемической защиты органов, причем для ряда органов некоторые линии являются схожими. Одним из важных моментов наших результатов является тот факт, что реализация стратегии зашиты одного органа (например почки) может обеспечить защиту другого органа (например мозга), что существенно расширяет возможности подхода по универсализации противоишемической защиты и обеспечении возможной эффективной глобальной защиты большинства жизненных органов (почки, мозг, сердце). В качестве стратегии антиишемической борьбы мы предлагаем использование комбинации элементов активации системы ишемического или фармакологического прекондиционирования. В последнем, основной акцент нами делается на выяснение возможности сохранения клеточного редокс гомеостаза по пути прямой регуляции уровня АФК за счет оптимального использования неспецифических и специфических антиоксидантов и систем эндогенной антиишемической защиты. Учитывя это, ставятся следующие специфические задачи, на которые будет нацелен проект: 1. Исследовать механизм роли АФК в активации сигнальных антиишемических защитных путей. 2. Найти специфическую мишень митохондриально направленных веществ с потенциально антиоксидативным действием. Продолжить исследование причин гибели целого организма и соотнести эти причины с дисфункцией органов. 3. Изучить механизм взаимодействия органов на примере взаимодействия почки и мозга. Оценить роль эритропоиэтина с подробным рассмотрением сигнальных антиишемических каскадов, запускаемых эритропоиэтином. Оценить вклад киназы гликогенсинтазы в защитной сигнализации мозга. 4. Продолжить исследование идентификации митохондриального АТР-зависимого калиевого канала. 5. Исследовать роль межклеточных взаимодействий и митохондрий в направленной дифференцировке прогенитарных клеток. В проекте планируется использовать широкий арсенал методических подходов, включающий три уровня исследований: 1) органный (физиологический), 2) клеточный и 3) биохимический и молекулярно-биологический.

Исследования шли по нескольким направления, в большинстве определяемых органом-мишенью исследования, как основы для реализации стратегии защиты от повреждения, вызванного окислительным стрессом. В предыдущие годы акцент был сделан преимущественно на исследовании возможности защиты почки от окислительного повреждения. В данном проекте в равной мере исследовалась возможность защиты структуры и функции мозга при помощи экзогенных лигандов сигнальных защитных путей, равно как и за счет активации эндогенных защитных сигнальных механизмов, принадлежащих не только органу - мишени, непосредственно поврежденному в результате окислительного стресса, но и дистантным органам, помогающим поврежденному органу за счет активации синтеза молекул, придающих всем органам ишемическую толерантность. Основным посылом стратегии защиты организма, органа или клетки являлась защита митохондрий, как ключевых элементов в каскаде гибели, являясь источником и мишенью избыточной продукции активных форм кислорода (АФК). Одним из подходов, позволяющих уменьшить степень окислительного стресса, является целенаправленная посылка антиоксидантов в митохондрии. Была показана высокая эффективность митохондриально-направленных антиоксидантов от патологического воздействия на почку пиелонефрита и экспериментального рабдомиолиза. Было найдено, что SkQR1 предотвращает нефротоксичность широко используемого антибиотика, гентамицина, одновременно уменьшая потерю слуха, вызванную длительным использованием этого антибиотика. SkQR1 уменьшал зону повреждения при экспериментальном инсульте и травме мозга; положительный эффект в частности определялся активацией синтеза эритропоетина в почке, придающего системе ишемическую толерантность. Одновременно с этим в разных органах наблюдали активацию некоторых элементов защитной сигнализации, прежде всего фосфорилирование киназы гликогенсинтазы 3b в почке. На основании сравнения защитных свойств SkQR1 и некоторых разобщителей окислительного фосфорилирования сделан вывод о том, что часть защиты органов осуществляется не за счет прямого антиоксидативного действия SkQR1, а за счет ослабления степени сопряжения окислительного фосфорилирования. Нам удалось показать позитивное действие введения стромальных мезенхимальных стволовых клеток как способ снижения негативных последствий почечных патологий. Еще одним аспектом развития клеточной защитной стратегии, основанной на изучения роли митохондрий в клеточной гибели стала модель нейротоксичности ионов цинка. Мы показали, что ионы цинка работают в синергизме с каинатом через повреждению митохондрий, опосредованное кальциевой перегрузкой. Сделан подробный анализ причин смертности организма, который позволил предположить, что в подавляющем большинстве случаев смертность организма может определяться дисфункцией митохондрий. Проведен анализ перспектив митохондриальной медицины, как одного из важных направлений медицины с предложением расширить это понятие и внести в него не только наследуемые митохондриальные болезни, но и приобретенные патологии с обязательным и преимущественным использованием клеточных, органных и организменных исследований. Обосновано поведение митохондрий как друзей и врагов и разобрано «эгоистическое» поведение этой органеллы в клетке и организме. Завершена работа по выяснению патогенетических элементов пиелонефрита и разобраны все составляющие этого заболевания. Показана патогенетическая роль воспаления при пиелонефрите и предложен неклассический поход лечения заболевания без применения антибиотиков, основанный на применении митохондриально-направленных антиоксидантов. Особое внимание в патогенезе пиелонефрита обращено на активные формы кислорода, повышенная генерация которых в лейкоцитах, а впоследствии и в почечном эпителии приводит к нежелательной гибели клеток почки. Еще одним положительным эффектом митохондриально-направленных антиоксидантов мы воспользовались для нормализации функционирования ишемического мочевого пузыря, патологии, сопровождающейся недержанием мочи в результате пережатия детрузора. Таким образом показана высокая эффективность таких антиоксидантов и их перспективы как лекарственных препаратов для лечения патологий, сопровождающихся окислительным стрессом разной природы. На нейрологическом поле было показано положительное действие митохондриально направленных антиоксидантов на восстановление функциональных параметров мозга в условиях имитации болезни Алцгеймера за счет воздействия на срезы мозга амилоидного пептида. Показаны невиданные ранее свойства анестетиков как фармакологических прекондиционеров, облегчающих токсический последствия введения антибиотиков на клетки почечного эпителия. В качестве еще одного способов улучшенного лечения тканевых патологий было предложено использовать прекондиционированые стромальные мезенхимальные клетки, известные своей эффективностью для лечения большого круга тканевых патологий.