М.Ф. Шуба (1928-2007)

Відділ нервово-м'язової фізіології (НМФ) було створено у 1969 р. Його організатором і незмінним керівником до 2007 р. був засновник вітчизняної школи з вивчення гладких м'язів (ГМ), академік НАН України (з 1990 р.) Михайло Федорович Шуба (1928-2007). Гладкі м'язи є одним із трьох типів м'язової тканини вищих організмів, яку, як відомо, поділяють на скелетну, серцеву і гладку. Саме остання утворює скорочувальний апарат стінок всіх внутрішніх порожнинних органів – судин, шлунку, кишківника, сечового міхура, матки. На час створення відділу дослідження серцевих і скелетних м'язів вже знаходилися на достатньо високому рівні, тоді як дослідження ГМ все ще знаходилися у стадії становлення і розвитку. Основними напрямками наукової роботи відділу нервово-м'язової фізіології (НМФ) стали:

• з'ясування іонних механізмів електрогенезу та скорочення різних типів ГМ;
• ідентифікація внутрішньоклітинних сигнальних шляхів спряження збудження та скорочення ГМ;
• встановлення нейромедіаторної природи збудження-гальмування та скорочення-розслаблення різних типів ГМ.

За час каденції М.Ф. Шуби відділ перетворився у міжнародно визнаний центр по дослідженню ГМ, в якому були зроблені відкриття світового значення, серед яких:

• встановлення електричного зв'язку між окремими гладкомязовими клітинами (ГМК), що дозволяє всій ГМ тканині функціонувати як єдиний електричний синцитій (див. відповідні публікації);
• відкриття апаміну – поліпептиду із бджолиної отрути, як ефективного і зворотного модулятора нервово-м'язової синаптичної передачі в ГМ шлунково-кишкового тракту (див. відповідні публікації);
• визначення внеску механізмів входу і вивільнення кальцію у скорочення і підтримання тонусу гладенької мускулатури (див. відповідні публікації).

Едіт Бюлбрінг та список її найближчих співробітників, серед яких значиться М.Ф. Шуба

Становленню високої міжнародної репутації відділу в дослідженнях ГМ сприяла робота М.Ф. Шуби в лабораторії найбільшого світового авторитета цього напрямку фізіологічної науки проф. Едіт Бюлбрінг (1903- 990) в Окфорді у 1973-74 рр. та проведення у жовтні 1974 р. в Києві на базі відділу представницького міжнародного симпозіуму, присвяченого підсумовуванням тогочасних досягнень у вивченні ГМ (Physiology of smooth muscles. Ed. by Edith Bulbring and M.F. Shuba. Raven Press, New York, 1976).

Співробітники і вихованці відділу – д.б.н. Н.А. Владимирова (1934-2015), д.б.н. О. Жолос, к.б.н. Д. Гордієнко, к.б.н. В. Ганіткевич (1957-2014), к.б.н. С. Смірнов, к.б.н. Л. Зима, к.б.н. І. Філіпов та інші гідно підхопили високий рівень дослідницької роботи на гладких м'язах, заданий у відділі, і з успіхом перенесли його на нові місця своєї наукової діяльності.

Свій сучасний вигляд відділ набув у 2007 р. після злиття із лабораторією біофізики іонних каналів, очолюваної д.б.н., проф. Ярославом Михайловичем Шубою, який одночасно став новим завідувачем відділу. Входження в склад відділу вказаної лабораторії і зміна його персонального складу привели до деякого переформатування наукової тематики в плані більшого акценту на напрямки, пов'язані із біофізичними властивостями іонних каналів та визначення їх ролі в патологічних процесах. Цими напрямками стали:

• з'ясування ролі іонних каналів і кальцієвої сигналізації в канцерогенезі
• встановлення ролі термо- та механочутливих іонних каналів у функціонуванні ГМ сечостатевої системи
• з'ясування впливу діабету на нервово-м'язову передачу та спряження збудження скорочення в ГМ
• визначення модуляторної дії ендогенних (ендоканабіноїдів) і екзогенних (відкривачів калієвих каналів) факторів на функціонування іонних каналів
• експресія, біофізичні властивості, фармакологія та епігенетична регуляція низькопорогових кальцієвих каналів в нормі та при експериментальній абсансній епілепсії

Публікації

Електротон, іонні механізми електрогенезу та скорочення різних типів гладких м'язів

1. Шуба МФ. Влияние адреналина на электротон гладких мышц. Физиол Журн СССР им Сеченова, 1961; 47(8):109-13.
2. Шуба МФ. Влияние ионов натрия на физический электротон гладких мышц. Биофизика, 1962; 7:193-200.
3. Шуба МФ. Вплив ацетилхоліну на фізіологічний електротон гладеньких м’язів. Фізіол журн., 1962; 8:449-55.
4. Шуба МФ. До проблеми спонтанної активності гладеньких м’язів. Фізіол журн., 1963; 9(1):48-55.
5. Артеменко ДП, Шуба МФ. Метод дослідження електричних властивостей нервових та м'язових волокон при допомозі зовнішніх поверхневих електродів. Фізіол журн., 1964; 10:403-7.
6. Шуба МФ. Об электрических свойствах гладких мышц. Биофизика, 1965; 10:64-71.
7. Воронцова Д., Шуба МФ. Физический електротон нерва и мьшцы. Киев, Нукова думка, 1966, 216 с.
8. Шуба МФ, Клевець МЮ. Іонні механізми гальмівної дії адреналіну та норадреналіну на гладеньком’язові клітини. Фізіол журн., 1967; 13(1):3-11.
9. Шуба МФ. Електрофізіологічні властивості гладеньких м’язів. Фізіол журн., 1969; 15(2):211-21.
10. Boev KK, Shuba MF, Taranenko VM. Physical electrotone from the smooth muscle of cat stomach. Izv Inst Fiziol (Sofiia), 1970; 13:251-6
11. Boev KK, Shuba MF, Taranenko VM. Physical electrotone from the smooth muscle of cat stomach. Izv Inst Fiziol (Sofiia), 1970; 13:251-6
12. Shuba MF. The mechanism of the excitatory action of catecholamines and histamine on the smooth muscle of guinea-pig ureter. J Physiol., 1977; 264(3):853-64.
13. Shuba MF. The effect of sodium-free and potassium-free solutions, ionic current inhibitors and ouabain on electrophysiological properties of smooth muscle of guinea-pig ureter. J Physiol., 1977; 264(3):837-51.
14. Шуба МФ, Кочемасова НГ. Физиология сосудистых гладких мышц. Киев, Нукова думка, 1988, 252 с.
15. Шуба МФ, Гокина НИ, Гурковская АВ. Механизмы возбуждения и сокращения гладких мышц мозговых сосудов. Киев, Нукова думка, 1991, 168 с.

Апамін і нервово-м'язова синаптична передача

1. Владимирова И, Шуба МФ. Влияние стрихнина, гидразина и апамина на синаптическую передачу в гладких мышцах. Нейрофизиология, 1978; 10:295-9.
2. Shuba MF, Vladimirova IA. Effect of apamin on the electrical responses of smooth muscle to adenosine 5'-triphosphate and to non-adrenergic, non-cholinergic nerve stimulation. Neuroscience, 1980; 5(5):853-9.

Механізми входу і вивільнення кальцію у скороченні і підтриманні тонусу гладенької мускулатури

1. Ganitkevich VYa, Shuba MF, Smirnov SV. Potential-dependent calcium inward current in a single isolated smooth muscle cell of the guinea-pig taenia caeci. J Physiol., 1986; 380:1-16.
2. Ganitkevich VYa, Shuba MF, Smirnov SV. Calcium-dependent inactivation of potential-dependent calcium inward current in an isolated guinea-pig smooth muscle cell. J Physiol., 1987; 392:431-49.
3. Бурый ВА, Гурковская АВ, Гокина НИ, Шуба МФ. Роль внутри- и внеклеточного кальция в активации сокращения гладких мышц легочной артерии серотонином. Бюл Экспер Биол Мед., 1988; 106(9):261-4.
4. Ganitkevich VYa, Shuba MF, Smirnov SV. Saturation of calcium channels in single isolated smooth muscle cells of guinea-pig taenia caeci. J Physiol., 1988; 399:419-36.
5. Ganitkevich VYa, Shuba MF, Smirnov SV. Inactivation of calcium channels in single vascular and visceral smooth muscle cells of the guinea-pig. Gen Physiol Biophys., 1991; 10(2):137-61.
6. Zholos AV, Baidan LV, Shuba MF. The inhibitory action of caffeine on calcium currents in isolated intestinal smooth muscle cells. Pflugers Arch., 1991; 419(3-4):267-73.
7. Жолос АВ, Шуба МФ. Регенеративное кальций-индуцированное освобождение кальцыя из внутриклеточных депо в гладкомышечных клетках. Докл Акад Наук СССР, 1991; 317(3):735-8.
8. Zholos AV, Baidan LV, Shuba MF. Properties of the late transient outward current in isolated intestinal smooth muscle cells of the guinea-pig. J Physiol., 1991; 443:555-74.
9. Smirnov SV, Zholos AV, Shuba MF. Potential-dependent inward currents in single isolated smooth muscle cells of the rat ileum. J Physiol., 1992; 454:549-71.
10. Smirnov SV, Zholos AV, Shuba MF. A potential-dependent fast outward current in single smooth muscle cells isolated from the newborn rat ileum. J Physiol. 1992 Aug;454:573-89.
11. Zholos AV, Baidan LV, Shuba MF. Some properties of Ca2+-induced Ca2+ release mechanism in single visceral smooth muscle cell of the guinea-pig. J Physiol., 1992; 457:1-25.
12. Shapovalov AN, Shuba MF. Activation of the non-actomyosin component of aortic wall contraction by phorbol ester. Biochem Biophys Res Commun., 1994; 199(2):944-8.