ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
|
ИСТИНА ИНХС РАН |
||
Проект направлен на решение фундаментальной научной задачи, связанной с развитием представлений о роли эндогенных регуляторов центральной нервной системы в механизмах развития патологии, возникающей при нарушении функций орексинэргической системы мозга. В проекте запланировано создание принципиально новой модели долговременного дефицита орексиновой системы при помощи метода инверсной иммунорегуляции, что позволит впервые воспроизвести именно особенности работы рецепторов орексина в условиях прижизненного аутоиммунного снижения уровня эндогенного пептида. Так как для орексинов показан широчайший спектр физиологических функций, животные с иммунологически смоделированным дефицитом орексина позволят изучить его поведенческие и физиологические эффекты. Также впервые будет дана оценка возможности создания иммунологической модели нарколепсии, наиболее близкой к классической форме заболевания. Ранее иммунизация к Орексину-В не проводилась ни в России, ни за рубежом.
he project is aimed at solving a fundamental scientific problem associated with the development of ideas about the role of endogenous regulators of the central nervous system in the mechanisms of the development of pathology that occurs when the functions of the orexinergic system of the brain are dysfunctional. The project plans to create a fundamentally new model of long-term deficiency of the orexin system using the method of inverse immunoregulation, which will allow for the first time to reproduce precisely the peculiarities of the orexin receptor function under conditions of an in vivo autoimmune decrease in the level of endogenous peptide. Since orexins show a wide range of physiological functions, animals with immunologically modeled orexin deficiency will allow studying its behavioral and physiological effects. Also, for the first time, an assessment will be made of the possibility of creating an immunological model of narcolepsy that is closest to the classical form of the disease. Previously, immunization to Orexin-B was not carried out either in Russia or abroad.
В результате выполнения проекта впервые будут получены данные о возможности и эффективности использования метода инверсной иммунорегуляции (активной иммунизации к орексину-В) для моделирования ситуации его дефицита в организме. В рамках данного проекта впервые будет изучен вопрос влияния дефицита орексина-В на регуляцию пищевой мотивации, на когнитивную деятельность, на общий эмоциональный фон животных. С использованием электрофизиологических подходов будет оценена возможность использования данного подхода для моделирования нарколепсии, подобной нарколепсии у человека, которая, как правило, не является наследуемой и появляется во взрослом возрасте. Также результатом выполнения проекта будет обобщение поведенческих, иммунологических и биохимических данных, построение схемы сигнальных путей, описывающих взаимодействия орексина-В с его известными мишенями, что позволит расширить наши представления о роли орексинэргической системы мозга.
Основное направление работы руководителя проекта О.И. Рудько – поиск путей направленной и долговременной модуляции функций мозга с помощью экзо- и эндогенных регуляторов (Ашмарин и др., 2008; Рудько и др., 2012; Ашмарин и др., 2006; Ашмарин и др., 2007; Белопольская и др., 2002), а также поиск молекулярно-генетических маркеров и фармакологических мишеней для создания принципиально новых подходов к терапии депрессии, панических расстройств и расстройств пищевого поведения (Рудько и др., 2017; Рудько и др., 2020; Ostroukhova I., et al, 2021 и др.) Для длительной модуляции функций мозга используется разработанный в МГУ под руководством академика РАМН И.П.Ашмарина метод инверсной иммунорегуляции. Защищена диссертация, в которой возможность длительной иммунокоррекции патологических состояний тревожности продемонстрирована на исследованиях с холецистокинином-4 и его аналогами. Руководитель проекта обладает большим опытом подготовки и анализа моделей психических и неврологических заболеваний на модели лабораторных грызунов (Рудько О.И., 2017; Рудько О.И. и др., 2017). В 2020-2021гг прошла курсы повышения квалификации на базе Факультета фундаментальной медицины МГУ имени М.В.Ломоносова «Современные методы использования лабораторных грызунов в трансляционных биомедицинских исследованиях» Исполнитель проекта А.Н. Серков является одним из ведущих специалистов кафедры ВНД в области электрофизиологических исследований мозга лабораторных животных. Им получены принципиально новые данные о длительной потенциации моносинаптических проекций из вентрального гиппокампа в медиальную префронтальную кору (Maiorov V.I., Serkov A.N., 2017, Serkov A.N. et al, 2017, Латанов А.В и др., 2018). Исполнитель проекта обладает большим опытом использования междисциплинарных подходов, применяющихся при изучении мозга и поведения как на высшем когнитивном уровне, так и на уровне клеточной нейрофизиологии. Автор и соавтор 19 спецкурсов кафедры.
грант РНФ |
# | Сроки | Название |
1 | 1 января 2022 г.-31 декабря 2022 г. | Моделирование долговременного снижения эндогенного уровня орексина-В путем инверсной иммунорегуляции |
Результаты этапа: Представленная НИР посвящена решению фундаментальной научной задачи, связанной с развитием представлений о роли эндогенных регуляторов центральной нервной системы в механизмах развития патологии, возникающей при нарушении функций орексинэргической системы мозга. На данном этапе получены данные о возможности и эффективности использования метода инверсной иммунорегуляции (активной иммунизации к орексину-В) для моделирования ситуации дефицита Орексина-В в организме. Оценено влияние модели на регуляцию пищевой мотивации, когнитивную деятельность, общий эмоциональный фон животных. Впервые проведено исследование эффектов прямого (парентерального) введения орексина-В на поведение животных при однократном и курсовом введении. В ходе выполнения проекта в 2022 году получены следующие результаты: 1. Показана эффективность использования метода инверсной иммунорегуляции (активной иммунизации к орексину-В) для моделирования ситуации продолжительного дефицита орексина-В в организме. Подтверждено наличие антител к орексину-В в сыворотке животных опытной группы через 45 дней после активной иммунизации. 2. Показано, что на фоне активной иммунизации, у мышей линии Balb/C отмечалось статистически значимое сниженние двигательной активности на фоне отсутствия признаков тревоги в поведении в крестообразном лабиринте и депрессивно-подобных изменений в тесте Порсольта. 3. у иммунизированных мышей обнаружены определенные нарушения в процессе обучения с выработкой условного пищедобывательного рефлекса – при сходной с контрольной группой скоростью обучения, был отмечен феномен отказа от подкрепления при правильном выполнении рефлекса. Частота отказа от подкрепления статистически значимо превышала контрольные значения, что говорит о возможном появлении признаков ангедонии у животных и требует дальнейшего изучения. 4. Показано отсутствие статистически значимых различий в динамике потребления корма и изменения массы тела между иммунизированными и контрольными группами, что позволяет предположить ведущую роль орексина-А, но не орексина-В в регуляции пищевого поведения. 5. Показано влияние парентерального введения орексина-В в дозе 100 мкг/кг на двигательную активность мышей линии Balb/C и появление признаков ажитации после курсового введения орексина-В. 6. Обнаружен накопительный эффект при курсовом парентеральном введении орексина-В, статистически значимо отличающийся от эффектов его однократного введения. 7. Показано, что изменения в поведении животных на фоне иммунизации противоположны профилю при парентеральном курсовом введении, что позволяет использовать и курсовое введение и активную иммунизацию к орексину-В для дальнейших исследований эффектов пептида. | ||
2 | 1 января 2023 г.-31 декабря 2023 г. | Сроки представления отчетов по проектам, поддержанным по результатам конкурсов, проведенных РФФИ |
Результаты этапа: На втором этапепроекта нами выполнено: 1. Осуществлён поведенческий блок исследований на самцах линии balb/C на фоне иммунизации к орексину-В по отработанному на 1 этапе протоколу, исследования проводились параллельно с самками, обнаружены определенные половые отличия в эффектах иммунизации. Тестирование включало темно-светлую камеру, крестообразный лабиринт, тест неизбегаемого плавания, тест закапывания шариков, открытое поле, выработку пищедобывательного рефлекса. Мониторинг общего состояния, привеса животных и среднегруппового потребления корма проводился также, как на первом этапе. 2. Дополнительно к плану проведены исследования, направленные на определение неврологического и/или когнитивного статуса животных в тесте УРПИ, определение неврологического дефицита в тесте «сужающаяся дорожка» и определения уровня тактильной реактивности в тесте фон Фрея. 3.Проведена иммунизация крыс к орексину-В, подтверждено образование антител, проведена имплантация регистрирующих электродов с использованием стереотаксиса и регистрация ЭЭГ и ВП в течение первых 3 часов ночного цикла животных. Иммунизация осуществлялась трехкратно в дозе 1000 мг/кг по орексину подкожно, в 4 точки спины, с интервалом 14-20 дней, все с использованием адьюванта Фрейнда. Регистрацию электрической активности проводили по схеме с общим референтом. Параметры записей электрической активности всех отведений, кроме миограммы: фильтры низких частот – 0,1 Гц, фильтры высоких частот – 150 Гц, коэффициент усиления – 1000, частота оцифровки – 1000 Гц; для миограммы: фильтры низких частот – 1 Гц, фильтры высоких частот – 150 Гц, коэффициент усиления – 1000, частота оцифровки – 1000 Гц Регистрацию полиграммы у всех экспериментальных животных проводили в течение трех часов после наступления темного времени (0,4 лк) в условиях свободной подвижности (размеры камеры 30х30м30 см). Регистрацию полиграммы проводили одновременно у двух животных, используя предусилители биопотенциалов, соединенные через вращающийся контакт с платой коммутации и усилителем биопотенциалов (“Neurobiolab”). 4. Осуществлен биохимический анализ уровня биогенных аминов (серотонина, дофамина и его метаболитов) в стриатуме мышей соответствующих серий методом высокоэффективной жидкостной хроматографии. 5. Выполнен запланированный анализ транскрипционной активности генов bdnf, oxt и avp в гипоталамусе и фронтальной коре. 6. Дополнительно к плану решено провести анализ транскрипционной активности генов - маркеров нейронной активности, обучения и памяти bdnf, Fos и Zif268 в гиппокампе, ретроспленальной коре и фронтальной коре. На момент подачи отчёта в полном объёме осуществлён забор проб структур мозга (176 проб), проведено выделение тотальной РНК, получение кДНК методом обратной транскрипции из всех образцов. Проведение ПЦР и ПЦР в реальном времени, ограничивается пропускной способностью приборов. Результаты обрабатываются. 7. Для запланированного построения схемы сигнальных путей, описывающих взаимодействия орексина-В с его известными мишенями ожидаются результаты исследований экспрессионных мишеней (см п. 6). 8. Проведена комплексная оценка перспективности использования метода инверсной иммунизации к орексину-В в качестве модели изучения функций орексинов, а также модели нарколепсии. Сделан вывод о нецелесообразности использования метода инверсной регуляции для моделирования нарколепсии, однако, данный подход может оказаться очень удачным при моделировании нейротрофических и когнитивных нарушений. 8. Подготовлены публикации по результатам проекта, сделаны доклады, в том числе доклады молодых ученых: 1. Статья О.И.Рудько, А.П.Джем «Поведенческие эффекты долговременного снижения эндогенного уровня орексина-в путем инверсной иммунорегуляции.» принята на рассмотрение в журнал «Вестник Московского университета. Серия 16. Биология». Справки о принятии публикации пока нет 2. Статья О.И. Рудько, И.О. Остроуховой «Роль орексинергической системы в развитии мигрени» включена в проект журнала «Научный аспект №12-2023» под номером 12/23-13-006 и опубликована на сайте здания. 3. Статья в сборнике (тезисы) «Изучение регуляции транскрипционных мишеней орексина-В на модели мышей» Остроухова И.О., Климова М.Е., Рудько О.И. в сборнике СБОРНИК ТЕЗИСОВ XXIV СЪЕЗДА ФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО ОБЩЕСТВА ИМ.И.П.Павлова, издательство ООО "Издательство ВВМ" (Санкт-Петербург), с. 210-210 4. Статья в сборнике (тезисы) «Поведенческие эффекты долговременного снижения эндогенного уровня орексина-В путем инверсной иммунорегуляции» Рудько О.И., Джем А.П., Серков А.Н. в сборнике СБОРНИК ТЕЗИСОВ XXIV СЪЕЗДА ФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО ОБЩЕСТВА ИМ.И.П.Павлова, издательство ООО "Издательство ВВМ" (Санкт-Петербург), с. 212-213 5. Доклад « Изучение регуляции транскрипционных мишеней орексина-В на модели мышей» (Стендовый) Авторы: Остроухова И.О., Климова М.Е., Рудько О.И. XXIV Съезд Физиологического общества им. И.П.Павлова, Санкт-Петербург, Russia, 13 сентября 2023 6. Доклад «Поведенческие эффекты долговременного снижения эндогенного уровня орексина-В путем инверсной иммунорегуляции» (Стендовый) Авторы: Рудько О.И., Джем А.П., Серков А.Н.XXIV съезд физиологического общества им. И. П. Павлова, Санкт Петербург, Russia, 13 сентября 2023 Помимо публикаций, данные, полученные в результате проекта, будут включены в работы: Изучение роли генетических вариантов рецепторов системы орексина и основных нейромедиаторов - дофамина, серотонина и глутамата в развитии панического расстройства. Шепталина Снежана Сергеевна – выпускная квалификационная работа магистра, июнь 2024 г Влияние полиморфизма генов, вовлеченных в сигнальные пути системы передачи боли на развитие мигрени. Остроухова Ирина Олеговна, Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук, осень 2024 г. |
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".