ЛАБОРАТОРИЯ МОЛЕКУЛЯРНЫХ И ТРАНСЛЯЦИОННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
Национальный проект «Наука и университеты» был сформирован в результате реструктуризации двух национальных проектов «Наука» и «Образование».В рамках реализации проекта в 2019 году создана новая лаборатория молекулярных и трансляционных исследований. С момента основания и по настоящее время лабораторию возглавляет кандидат медицинских наук Наумов Денис Евгеньевич.
Тематика лаборатории
Тематика научно-исследовательских работ лаборатории направлена на изучение молекулярных и клеточных механизмов хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ), прежде всего, ассоциированных с рецепцией основных триггеров заболевания – сигаретного дыма и пылевых частиц, а также особенностями реакции системы врожденного иммунитета на аэрополлютанты. Прикладной раздел работы в рамках научной темы заключается в поиске новых биомаркеров, позволяющих прогнозировать клиническое течение заболевания, и идентификации потенциальных мишеней для фармакологической терапии ХОБЛ.
Основные достижения/результаты
Впервые продемонстрирована роль полиморфизмов гена TRPM8 в формировании ХОБЛ, а также их ассоциация с более тяжелой бронхиальной обструкцией и скоростью ее прогрессирования. Впервые представлена комплексная характеристика экспрессии каналов TRPM8, TRPA1, TRPV1 и TRPV4 в альвеолярных макрофагах больных ХОБЛ. Установлено, что экспрессия TRPV1 апергулирована у больных лиц, что заметно как на уровне белка invivo, так и на уровне мРНК в клетках, дифференцированных из моноцитов invitro. Впервые проведен сравнительный анализ экспрессии белка каналов TRP на макрофагах, дифференцированных из моноцитов invitro, и имеющих про- либо противовоспалительный фенотип, в ходе которого обнаружено, что последние отличаются повышенной экспрессией TRPM8, TRPA1 и TRPV4, тогда как в клетках, имеющих провоспалительный фенотип, увеличена экспрессия TRPV1, что согласуется с наблюдениями, сделанными у больных ХОБЛ. Изучены ассоциации между уровнями экспрессии TRP на макрофагах, концентрацией маркеров гуморального воспаления в мокроте и скоростью прогрессирования бронхиальной обструкции, позволяющие предположить вовлеченность канала TRPV4 в процессы ремоделирования дыхательных путей у больных ХОБЛ. В ходе экспериментов invitro дана функциональная характеристика каналам TRP, экспрессированным на макрофагах, в аспекте модулирующего влияния на продукцию медиаторов воспаления и экспрессию фенотипических маркеров. Установлен преимущественно противовоспалительный эффект активации TRPA1, проявляющийся в угнетении синтеза IL-1β, IFN-γ, и других провоспалительных цитокинов, а также взаимосвязь TRPM8 с продукцией IL-8. Определено, что канал TRPA1 является молекулярным посредником в снижении продукции хемокина CXCL10 под действием сигаретного дыма, что может играть роль в увеличении восприимчивости респираторного тракта к инфекционным заболеваниям.
Выявленные ассоциации молекулярно-генетических вариантов TRP, а также особенности экспрессии и функциональной активности данных каналов на макрофагах свидетельствуют об их вкладе в патогенез ХОБЛ, что может быть использовано при создании новых персонализированных подходов к терапии заболевания. Разработанные способы прогнозирования риска формирования ХОБЛ и наличия прогрессирующей бронхиальной обструкции, учитывающие данные об индивидуальных молекулярно-генетических особенностях, могут быть использованы для своевременного выявления лиц из групп риска с целью проведения среди них мер первичной и вторичной профилактики.
Диссертации
Защищены диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук:
· Сугайло Иваны Юрьевны на тему «Роль TRP каналов в формировании клинико-функциональных особенностей хронической обструктивной болезни лёгких» по специальности 3.1.29. «Пульмонология».
· Котовой Олеси Олеговны на тему «Генетические аспекты формирования осмотической гиперреактивности дыхательных путей у больных бронхиальной астмой» по специальности 3.1.29. «Пульмонология».
· Гассан Дины Анатольевны на тему "Клинико-генетические особенности тяжелой бронхиальной астмы" по специальности 14.01.25. «Пульмонология».
Защищена диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук:
· Кутеповой Ольги Леонидовны на тему «Механизмы нарушения транспорта кислорода кровью при цитомегаловирусной инфекции в период беременности» по специальности 14.03.03 «патологическая физиология».
Гранты
· РФФИ 16-34-60189 «Молекулярные механизмы влияния холода на респираторный тракт»
· РФФИ 17-54-53162 «Эффекты и молекулярные механизмы холод-индуцированной бронхиальной гиперсекреции при хронических обструктивных заболеваниях легких»
· РФФИ 18-315-00108 «Роль ГАМК-опосредованных механизмов в патогенезе оверлап синдрома бронхиальной астмы и обструктивного апноэ сна»
· РФФИ 18-315-00214 «Анализ молекулярно-генетических особенностей и функциональной роли катионных каналов с транзиторным рецепторным потенциалом TRPA1 в патогенезе воспаления и гиперреактивности дыхательных путей у больных бронхиальной астмой»
· РФФИ 18-54-53019 «Механизмы влияния глюкокортикоидов на гиперреактивность дыхательных путей к холодному воздуху»
· РФФИ 20-515-53004 «Исследование различий патогенеза хронических воспалительных заболеваний дыхательных путей в условиях сухого холодного климата Дальнего Востока России и влажного жаркого климата Хайнаня»
· РНФ 18-75-10028 «Молекулярные механизмы и патологические эффекты механического стресса в дыхательных путях человека»
ОБНОВЛЕНИЕ ПРИБОРНОЙ БАЗЫ
Современное оборудование необходимо для реализации амбициозных задач, которые ставят перед собой ученые ДНЦ ФПД. Оно качественно повышает результаты и улучшает условия труда. В рамках федерального проекта "Развитие инфраструктуры для научных исследований и подготовки кадров" национального проекта "Наука и университеты"ДНЦ ФПД как один из ведущих научных центров за период 2021-2022 гг.получил гранты в общей сумме49088331,12 рублейна обновление приборной базы.
Для выявление ключевых сигнальных механизмов, опосредующих действие физических факторов среды на дыхательные пути приобретены мультимодальный планшетный ридерCLARIOstarPlus, программно-технический комплекс для анализа отдельных областей генома, система чипового электрофореза ДНК/РНК, система визуализации EVOS M5000, вакуумный концентратор SavantSpeedVac SPD120P2-230, термоциклер для амплификации нуклеиновых кислот 1000, исполнения C 1000 Touch в комплекте с модулем реакционным оптическим CFX.Для анализа внедрения генетического материала в клетки, культивируемые invitro, с целью экспериментального изучения функции рецепторных белков, принимающих участие в реакции клетки на различные экзогенные стимулы приобретены электропоратор NEPA21 и комплекс оборудования для разработки микрофлюидных чипов.
Для изучения молекулярно-генетических и иммуно-гормональных механизмов нарушений формирования фетоплацентарнойсистемыприобретены CarlZeissмикроскоп с системой анализа изображений AxioObserver 7, высокопроизводительный криостатEpredia HM525 NX, комплекс автоматизированной микроскопии для гематологических, цитологических, гистологических исследований МЕКОС-Ц2 с платформой 8 О-9.
Для анализа молекулярно-генетических механизмов системного воспаления при болезнях органов дыхания под воздействием факторов окружающей среды приобретены программно-технический комплекс для автоматизации хромато-масс спектрометрических исследований жирных кислот и их производных, а также автоматизированный комплекс invitro клеточного СО2-инкубирования и анализа состояния окружающей среды.
С целью изучения патогенеза формирования и хронизации бронхолегочной патологии у детей посредством определения механизмов трансформации инфицирования генитального тракта приобретёнамплификатор детектирующий ДТ-96 Прайм.