Отдел общей патологии и патологической физиологии « ФГБНУ "ИЭМ"

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение

"Институт экспериментальной медицины"

Размер: Цвет:

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ НАУЧНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ИНСТИТУТ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ МЕДИЦИНЫ

iemlogo

Отдел общей патологии и патологической физиологии

Назад

Заведующий отделом

Шамова Ольга Валерьевна,
д.б.н., доцент, чл.корр. РАН

e-mail: shamova@iemspb.ru

Телефон: (812) 234-68-57

Заместитель заведующего отделом

Орлов Дмитрий Сергеевич,
к.м.н., доцент

e-mail: orlov.ds@iemspb.ru

Телефон: (812) 234-15-83

Ученый секретарь отдела

Филатенкова Татьяна Александровна

e-mail: filatenkova.ta@iemspb.ru

Телефон: (812) 234-07-64

В состав отдела входят:

История отдела

Основание Института экспериментальной медицины было связано с необходимостью получения нового знания для медицинской науки экспериментальным путем. Институт стал первым в России исследовательским центром в данном направлении.

Сергей Михайлович Лукьянов – основатель отдела общей патологии и патофизиологии

Получение новых знаний в области экспериментальной медицины определило характер и направленность первых шагов в работе Института, организацию исследований в рамках отдела общей патологии и патологической физиологии. Отдел был создан в 1894 году, его основателем и первым руководителем стал профессор С.М. Лукьянов, возглавлявший в то время ИЭМ и пригласивший в качестве своего помощника по работе в отделе профессора Е.С. Лондона. Под их руководством проводились исследования в области патофизиологии голодания, механизмов патологии сердечно-сосудистой системы, а также изучения защитных механизмов инфекционного процесса.

Развитие научных направлений Отдела в последние полвека определили результаты экспериментальных исследований академика РАН Е.А. Корневой, одного из основателей новой области знания — психонейроиммунологии. Предметом изучения в данной области науки являются механизмы целостного ответа нервной, эндокринной и иммунной систем организма на неблагоприятные внешние воздействия, прежде всего антигенные. Результаты работы Отдела отражены в множестве международных публикаций — статей и монографий.
В настоящее время основным направлением работы отдела является изучение молекулярно-клеточных механизмов взаимодействия нервной и иммунной систем в реализации защитных реакций организма в ответ на неблагоприятные воздействия, выявление ключевых молекул – участников пато- и саногенеза и создание на их основе веществ — корректоров патологии. Основным структурным подразделением в данном направлении является лаборатория иммунопатофизиологии, где главным научным сотрудником является академик РАН Е.А. Корнева.
Исследования механизмов защитных реакций организма привели к открытию ряда новых соединений, участвующих в реализации этих реакций — антимикробных белков и пептидов, формированию представлений о молекулярных основах их функционирования. Отдел общей патологии и патофизиологии является историческим и современным центром изучения молекулярно-клеточных механизмов защитных реакций системы врожденного иммунитета. Основы знания в данной области восходят к работам И.И. Мечникова. В настоящее время данное направление возглавляет профессор В.Н. Кокряков, исследования выполняются широким кругом молодых экспериментаторов — аспирантов, студентов.

Основным предназначением работ Отдела был и остается поиск веществ – корректоров патологии на основе фундаментальных исследований. Для этого создана лаборатория дизайна и синтеза биологически активных пептидов, лаборатория располагает уникальным оборудованием для синтеза и изучения биологических свойств синтетических пептидных молекул. Возглавляет лабораторию исследователь с международной известностью д.б.н. Шамова Ольга Валерьевна, она же в настоящее время является руководителем Отдела.

Основные направления исследований

Основное направление исследований Отдела —изучение механизмов взаимодействия нервной, эндокринной и иммунной систем, а также ключевых звеньев врожденного иммунитета. Исторические приоритеты в этой области принадлежат российским исследователям: И.Г. Савченко (1891), Е.С. Лондону (1898), экспериментально показавшим значение ЦНС для течения инфекционного процесса. С.И. Метальников впервые поставил вопрос о возможной роли нервной системы в регуляции функций иммунной системы и считается родоначальником иммунофизиологии как новой научной дисциплины (1926 — получил доказательства индукции гуморального иммунитета в ответ на условный раздражитель без всякого участия антигена, тесно связывал возникновение болезней и устойчивость к инфекции с психической и ментальной активностью, 1937 — дал определение «нервного центра иммунитета» у низших животных). Развитие этого направления во многом связано с работами, проводящимися в Институте экспериментальной медицины с 1957 года. Впервые исследовано значение определенных структур мозга, в частности гипоталамических, в регуляции функций иммунной системы.

Совокупность полученных результатов, а также предложенная Е.А. Корневой концепция организации многоуровневой системы нейрогуморальной регуляции иммунологических процессов в целостном организме инициировали проведение многочисленных исследований и явились основой формирования иммунофизиологии (нейроиммуномодуляции, психонейроиммунологии) как нового научного направления.

Использование современных технологий привело к изменению представления об эндогенном пирогене — интерлейкине-1: он стал рассматриваться не только как этиологический фактор лихорадочной реакции, но и как ключевой регулятор защитных функций и важнейший медиатор нейроиммунных взаимодействий.

Отдел является ведущим в России центром по изучению структурных и функциональных свойств антимикробных пептидов и белков животного происхождения. Сотрудниками отдела были открыты и охарактеризованы несколько новых групп антибиотических пептидов: протегрины и профенины из лейкоцитов свиньи, галлинацины (дефенсины птиц) из гетерофилов кур, бактеницины из лейкоцитов козы и овцы, изоформы θ-дефенсинов из лейкоцитов обезьяны Масаса mulatta, ареницины из целомоцитов кольчатого червя пескожила Arenicola marina.
Стремительный рост бактериальных инфекций, резистентных к «классическим» антимикробным средствам, диктует необходимость поиска новых терапевтических агентов, не имеющих структурных аналогий с антибиотиками, утрачивающими свою эффективность.
Изучается влияние антимикробных пептидов, в том числе и на систему комплемента, как регуляторов и модуляторов её активации.

Наряду с этим в Отделе проходят исследования связанные с вопросами нейрорепарации и последствиями черепно-мозговой травмы, а также нейроиммунными взаимодействиями при различных формах патологии нервной и иммунной систем.

Основные достижения

Сотрудники Отдела дважды были удостоены премии им. А.П. Ольденбургского за выдающиеся результаты своих исследований —за исследования в области нейроиммунного взаимодействия и за работы по исследованию антимикробных пептидов врожденного иммунитета. В числе сотрудников – почетный доктор Института, академик РАН – Елена Андреевна Корнева.

Исследована роль цитокина интерлейкина 1 в реализации нейроиммунных взаимодействий, разработаны способы приготовления первого отечественного нативного препарата интерлейкина 1, биологическая активность которого апробирована в многочисленных комплексных исследованиях.

В серии совместных исследований с группой американских ученых были впервые описаны протегрины и профенин из нейтрофилов крови свиньи, дефенсины из лейкоцитов представителя класса птиц (Aves) домашней курицы Gallus gallus, названные галлинацинами, а позже пролин-богатые бактенецины из лейкоцитов овцы (OaBac 5) и козы (ChBac 5, ChBac 3.4).

Выявлены и описаны ареницины.

Впервые из лейкоцитов крови прикаспийской популяции болотной черепахи Emys orbicularis был выделен пептид TBD-1 (turtle beta-defensin) с универсальной антимикробной активностью против грамположительных и грамотрицательных бактерий и грибов.

Наряду с α-дефенсинами в лейкоцитах крови обезьян макака-резуса и гамадрила были выявлены представители семейства θ-дефенсинов. Из лейкоцитов крови гамадрила Papio hamadryas выделены
четыре новых антибиотических пептида PHD 1-4 (Papio hamadryas defensins)

Показано, что некоторые антибиотические пептиды (например, дефенсины человека) и белок комплемента C1q способны формировать межмолекулярный комплекс, в котором взаимно нейтрализуются их функциональные свойства.

В работах отдела впервые в мире было продемонстрировано стресспротективное и иммуностимулирующее действие дефенсинов и протегринов in vivo.

Впервые показана возможность коррекции степени и характера активации клеточных ансамблей, участвующих в механизмах развития реакций мозга на действие дестабилизирующих факторов, с помощью химических и физических методов воздействия, которые могут быть рекомендованы для использования в клинике.

Применение предложенного в Отделе комплекса молекулярно-биологических и морфометрических методов определения количества активированных (c-Fos позитивных) клеток, их площади и оптической плотности позволило констатировать различия алгоритма реакций мозга.

Проведено картирование орексин-позитивных нейронов, локализованных в различных структурах гипоталамуса и их зонах, что позволило впервые установить дискретность реакций системы орексин-содержащих нейронов, участвующих в механизмах реакций мозга.

За многолетнюю историю исследований в арсенале сотрудников отдела собрано большое количество патофизиологических моделей, а широкий спектр методов иммунологического, биохимического, физиологического, морфологического, гистологического и генетического анализа позволяет проводить всесторонние комплексные исследования.

Международное сотрудничество

Сотрудники и аспиранты отдела неоднократно получали гранты в институтах Японии (Фонд JSPS), Германии, США, Италии, Швейцарии, Израиля. Результаты исследований регулярно представляются на международных конференциях как в России, так и за границей, представляемые доклады привлекли внимание международного научного сообщества, а в ряде случаев были отмечены премиями.
На базе отдела регулярно организуются лекции иностранных коллег, в рамках проводимых исследований. Сотрудниками Отдела на регулярной основе проводятся Международные Симпозиумы «Взаимодействие нервной и иммунной систем в норме и патологии», объединяющие собой ученых из разных городов и стран, работающих в области иммунологии, патофизиологии, биохимии и фармакологии.

Диссертации, защищенные сотрудниками отдела за последние 5 лет

Докторские диссертации

  1. Шамова О.В. Молекулярно-клеточные основы реализации биологической активности антимикробных пептидов лейкоцитов // Дисс. докт. биол. наук, специальность 14.03.03 – патологическая физиология 03.01.04 – биохимия. СПб., 2013.
  2. Носов М.А. Энцефалитогенные Т-клетки в развитии экспериментального аутоиммунного энцефаломиелита // Дисс. докт. биол. наук, специальность 14.03.03 – патологическая физиология. СПб, 2011.

Кандидатские диссертации

  1. Янкелевич И.А. Антимикробные белки и пептиды как эндогенные иммуномодуляторы при экспериментальном стрессе // Дисс. канд. биол. наук, специальность 14.03.03 – патологическая физиология, 03.01.04 – биохимия. СПб., 2014.
  2. Жаркова М.С. Сочетанное действие белков и пептидов системы врожденного иммунитета и соединений различной химической природы в реализации их антибиотических свойств // Дисс. канд. биол. наук, специальность 14.03.03 – патологическая физиология, 03.01.04 – биохимия. СПб., 2016.
  3. Артамонов А.Ю. Эффекты действия природных антимикробных пептидов и их синтетических аналогов с различными изменениями структуры молекулы // Дисс. канд. биол. наук, специальность 14.03.03 – патологическая физиологи, 03.01.04 – биохимия. СПб., 2012.
  4. Пугач В.А. Орексин А и В в нейронах гипоталамуса крыс при введении антигенов различной природы // Дисс. канд. биол. наук, специальность 14.03.03 – патологическая физиология. СПб., 2016.
  5. Пазина Т.Ю. Дисфункции естественных киллерных клеток при множественной миеломе и возможные пути их коррекции // Дисс. канд. биол. наук, специальность 14.03.03 – патологическая физиология. СПб., 2016.
  6. Умнякова Е.С. Модуляция системы комплемента антимикробными пептидами // Дисс. канд. биол. наук, специальность 14.03.03 – патологическая физиология, 03.01.04 – биохимия. СПб., 2017.

Ученые звания, полученные сотрудниками отдела за последние 5 лет

  1. Шамова Ольга Валерьевна – член-корреспондент РАН (2019)

Награды, победители конкурсов

Гранты за последние 5 лет

Патенты, полученные сотрудниками отдела за последние 5 лет

Наиболее значимые публикации за последние 5 лет

WordPress Lessons