Відділ клінічної фізіології сполучної тканини:Результати

Версія за 18:17, 4 жовтня 2025

НАЙВАЖЛИВІШІ РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ

Досліджено активні і пасивні біоелектричні властивості кісткової тканини за умов норми та моделювання різних патологічних станів. Встановлено, що п'єзоелектричні та електрокінетичні потенціали, що виникають у кістці при механічному навантаженні, є важливою ланкою у біоелектричних механізмах регуляції фізіологічної регенерації кісткової тканини. Показано перспективність використання технології біоімпедансної остеометрії для оцінки стану і якості кісткової тканини та діагностики донозологічних форм патології. В дослідах на щурах різного віку вперше показано, що сірковмісна α-амінокислота метіонін змінює баланс процесів фізіологічної перебудови кісткової тканини. Встановлено наявність вікових закономірностей в характері і ступеню прояву цих змін. Встановлено, що метіонін підвищує функціональну і регенераторну активність щитоподібної залози і печінки. Отримані дані мають певний практичний інтерес при використанні препаратів метіоніну в клінічній практиці. В дослідах на щурах різного віку вперше показано, що дозоване голодування змінює баланс процесів фізіологічної перебудови кісткової тканини. Встановлено, що обмежене харчування підвищує функціональну і регенераторну активність печінки, щитоподібної і підшлункової залоз. Показано наявність вікових відмінностей в характері і ступеню прояву цих змін. Розроблено та апробовано нову модель аліментарного ожиріння. В дослідах на щурах різного віку встановлено залежність характеру і ступеню прояву порушень метаболізму, морфо-функціонального стану кісткової і сполучної тканини паренхіматозних органів від індивідуальних особливостей базального енергообміну. Показано, що висококалорійний раціон харчування найбільш суттєво збільшує масу вісцерального жиру у тварин з низьким рівнем споживання кисню. У цих тварин мають місце більш значні зміни рухової активності, показників ліпідного обміну, стану сполучної тканини та активності ферментів окисного метаболізму. Встановлено, що найбільш інформативним показником ожиріння є індекс накопичення вісцерального жиру. Показано, що при ожирінні порушується баланс процесів ремоделювання кістки, метаболізму органічного матриксу та загального пулу ліпідів кісткової тканини. В печінці тварин спостерігається розвиток жирової дистрофії – наявність великих жирових крапель, заміщення ними загиблих гепатоцитів; суттєво знижуються показники дихальної функції мітохондрій печінки та швидкість споживання кисню. Отримано нові дані про роль амінокислоти триптофану та його похідних (серотонін і мелатонін) в патогенезі порушень ліпідного обміну при аліментарному ожирінні. Встановлено, що введення триптофану тваринам з аліментарним ожирінням сприяє зменшенню ступеня прояву порушень ліпідного обміну, виявляє гепатопротекторні властивості, зменшуючи ступінь виразності стеатозу печінки; покращує екзокринну та ендокринну функцію підшлункової залози; підвищує активність гемато-паренхіматозного бар’єру щитоподібної та паращитоподібної залоз за рахунок зменшення відносної площі строми та стромально-паренхіматозного індексу. У тварин з ожирінням, котрі отримували триптофан, з’являлися морфометричні ознаки зростання активності адипоцитів білої жирової тканини, зниження в них кількості жирових відкладень; відбувалося пришвидшення окиснення всіх субстратів. Створено експериментальну модель для дослідження впливу стресреактивних систем на процеси місцевого запалення при термічній травмі шкіри і пошкодженні органів дихання на лабораторних щурах лінії Вістар. Дослідження моделі опікової травми у щурів показало, що внаслідок ураження тканин шкіри і больового стресу спостерігається як місцева реакція, так і загальна реакція організму тварини. Отримані дані мають наукове і практичне значення для пошуку оптимальних шляхів корекції та прискорення темпів фізіологічної та репаративної регенерації сполучної тканини при термічній травмі.

РОЗРОБКА НОВИХ МЕДИЧНИХ ТЕХНОЛОГІЙ

Розроблено новий спосіб акустично модульованої магнітотерапії та створено діючу модель багатоцільового апарату для фізіотерапії – магнітотерапевтичний апарат для генерації акустично модульованого електромагнітного поля. Акустична модуляція магнітного поля в діапазоні частот 20÷16000 Гц поєднує в собі два види фізіотерапевтичного впливу – акустичного і магнітного, об'єднуючим елементом яких є ефект резонансу у біологічних системах. Розроблена технологія дозволяє отримувати акустично модульоване електромагнітне поле, проводити комплексну синхронізовану за часом і частотою фонотерапію і акустично модульовану магнітотерапію та здійснювати індивідуальний підбір параметрів акустичного і електромагнітного впливу, що забезпечує отримання потенційованого терапевтичного ефекту. Наукову новизну розробки підтверджено патентами України № 87582 від 10.02.2014 і №119157 від 11.09.2017. Розроблено новий спосіб вимірювання біоелектричного потенціалу навантаження кістки. Спосіб дає можливість реєструвати і вимірювати біоелектричні потенціали, що виникають в кістці дрібних лабораторних тварин при дозованому механічному навантаженні. Спосіб базується на використанні диференційного методу вимірювання електричного потенціалу навантаження, який є методом вибору при проведенні фізіологічних вимірювань у зв'язку з більшою точністю і відтворюваністю результатів. Використання мініатюрних підпружених електродів дозволяє вимірювати біоелектричний потенціал навантаження на окремих ділянках поверхні цілої кістки при різних режимах механічного навантаження. Пріоритетність розробки підтверджено патентом України №130513. 10.12.2018. Розроблено новий спосіб визначення квазістатичних електричних потенціалів кістки, який дозволяє вимірювати з високою точністю величину та розподіл квазістатичних електричних потенціалів на поверхні інтактної кістки. Спосіб базується на вимірі і реєстрації різниці електричного потенціалу між вимірювальним і референтним електродами, які розміщуються в окремих ділянках періостальної поверхні кістки. З метою підвищення точності вимірювань використовують неполяризуючі електроди, що мають мінімальний внутрішній опір, із сольовими агаровими містками та гнотиками, котрі забезпечують надійний контакт електродів с поверхнею кістки та виключення будь-якого механічного тиску на кістку. Вимір квазістатичних електричних потенціалів здійснюють шляхом сканування періостальної поверхні кістки вимірювальним електродом за допомогою мікроманіпулятора з програматором, який забезпечує певну швидкість переміщення вимірювального електроду по поверхні кістки. Пріоритетність розробки підтверджено патентом України №139297 від 26.12.2019.

СТВОРЕНЯ ОБ‘ЄКТІВ ІНТЕЛЕКТУАЛЬНОЇ ВЛАСНОСТІ

Патенти:

Степанова Є.І., Колпаков І.Є., Вдовенко В.В., Лісуха Л.М., Кондрашова В.Г., Леонович О.С., Зигало В.М. Спосіб корекції ендотеліальної дисфункції у дітей – мешканців радіоактивно забруднених територій з використанням переривчастої нормобаричної гіпокситерапії // Патент № 118744 UA, МПК А61М 16/10. 28.08.2017., Бюл. №16.

Левашов М.І., Сафонов С.Л. Спосіб акустично модульованої фізіотерапії // Патент на корисну модель №119157. 11.09.2017, Бюл.№17.- 4 с.

Левашов М.І., Сафнонов С.Л. Спосіб вимірювання біоелектричного потенціалу навантаження кістки // Патент на корисну модель №130513. 10.12.2018, Бюл. №23. – 4 с.

Левашов М.І., Сафонов С.Л. Спосіб визначення квазістатичних електричних потенціалів кістки // Патент на корисну модель №139297, 26.12.2019. Бюл. №26. – 4 с.

Янко РВ, Зінченко АС, Чака ОГ, Левашов М.І. Спосіб моделювання аліментарного жирового гепатозу у лабораторних щурів // Патент на корисну модель № 150511. 23.02.2022, Бюл. №8.

Розроблені у відділі медичні технології, пристрої та апаратура знайшли застосування у наукових, медичних, спортивних і оздоровчих установах України:

ДЗ Український медичний центр реабілітації дітей з органічними ураженнями нервової системи МОЗ України (м. Київ);

Інститут клінічної радіології ДУ «Національний науковий центр радіаційної медицини НАМН України» (м. Київ);

Інститут молекулярної біології і генетики НАН України (м. Київ);

ДУ Український науково-дослідний Інститут травматології і ортопедії НАМН України (м. Київ);

Медичній центр ФК "Динамо" (м. Київ);

ДП "Клінічний санаторій "Жовтень" (м. Київ);

Санаторій "Одеса" МВС України (м. Одеса);

Дитячий медичний центр "Добробут" (м. Київ).

ВИДАВНИЧА ДІЯЛЬНІСТЬ

3 2013 р. по 2024 р. співробітниками відділу опубліковано 155 - статті в наукових журналах, 2 – монографії, 155 - тез наукових доповідей.

ВИБРАНІ ПУБЛІКАЦІЇ СПІВРОБІТНИКІВ ВІДДІЛУ:

Serebrovska TV, Grib ON, Portnichenko VI, Serebrovska ZO, Egorov E, Shatylo VB. Intermittent Hypoxia/Hyperoxia Versus Intermittent Hypoxia/Normoxia: Comparative Study in Prediabetes. High Altitude Medicine & Biology. 2019 Dec 1;20(4):383–91. (Q2)

Kurhaluk N, Lukash O, Nosar V, Portnychenko A, Volodymyr Portnichenko, Wszedybyl-Winklewska M, et al. Liver mitochondrial respiratory plasticity and oxygen uptake evoked by cobalt chloride in rats with low and high resistance to extreme hypobaric hypoxia. Canadian Journal of Physiology and Pharmacology. 2019 May 1;97(5):392–9. (Q2)

Serebrovska TV, Portnychenko AG, Portnichenko VI, Xi L, Egor Egorov, Ivanna Antoniuk-Shcheglova, et al. Effects of intermittent hypoxia training on leukocyte pyruvate dehydrogenase kinase 1 (PDK-1) mRNA expression and blood insulin level in prediabetes patients. European Journal of Applied Physiology. 2019 Jan 30;119(3):813–23. (Q1)

Akopova O, Kolchinskaya L, Nosar V, Mankovska I, Sagach V. Diazoxide affects mitochondrial bioenergetics by the opening of mKATP channel on submicromolar scale. BMC Molecular and Cell Biology. 2020 Apr 19;21(1). (Q3)

Yanko R, Chaka E, Safonov S, Levashov M. Effect of L-Tryptophan on the morpho-functional changes of white adipose tissue an induced visceral obesity rat model. Pol. J. Natural. Sc. 2023; 38(1):89–101. (Q4)

Yanko R, Levashov M, Chaka OG, Nosar V, Khasabov S, Khasabova I. Tryptophan Prevents the Development of Non-Alcoholic Fatty Liver Disease. Diabetes Metabolic Syndrome and Obesity. 2023 Dec 1;Volume 16:4195–204. (Q2)

Yanko R, Levashov M, Chaka OG. L-tryptophan effectively prevents fatty degeneration of rat pancreas. Fiziol. Zh. 2024; 70(2):43–50. (Q4)

Yanko RV, Safonov SL, Levashov MI. Morphological features of white adipose tissue in rats with different levels of energy metabolism in visceral obesity. Reports of Morphology. 2024 Dec 26;30(4):44–51. (Q4)

Yanko R, Levashov M. Tryptophan enhances diet-induced improvement of white adipose tissue in obese rats. Archives of Biological Sciences. 2025;(00):26–6. (Q3)

На фото нагородження ст.н.с. Янко Р.В. премією президента України для молодих вчених.

МІЖНАРОДНЕ НАУКОВЕ СПІВРОБІТНИЦТВО:

- Відділ біоелектромагнетизму (CIRPS) (Міжвузівський центр досліджень сталого розвитку), Рим, Італія.

- К.б.н. Плотникова Л.М. отримала запрошення на роботу в лабораторію "Молекулярних досліджень мозку" в Інституті А. І. Віртанен Університету Східної Фінляндії (м. Куопіо).

- Відділ уклав угоду про наукове співробітництво з L’Institut National de la Sante et de la Racherche Médicale (INCERN), Pierre-Bénite, France.

- Проводяться спільні дослідження і публікації з дослідниками з Польщі (Institute of Health Sciences, Opole University, Opole, Poland).

На фото Лауреати Премії ім. Ф.Г. Яновського: д.б.н. К.С. Розова, д.м.н. А.Г. Портниченко, д.м.н. В.І. Портніченко

ЗАХИСТ ДИСЕРТАЦІЙ

3 2013 р. по 2024 р. у відділі було захищено 4 кандидатські дисертації.

ПРЕМІЇ, СТИПЕНДІЇ , ГРАНТИ

2017 р. – К.б.н., ст.н.с. Янко Р.В. – лауреат премії президента України для молодих вчених.

2017 р. - К.б.н., н.с. Плотнікова Л.М. отримала грант на стажування в Університеті Східної Фінляндії (м. Куопіо, Фінляндія).

2021 рік д.м.н. Портніченко В.І. отримав Премію імені Ф.Г. Яновського НАН України

2023 рік PhD, м.н.сп. М.Г. Завгородній отримав грант для молодих вчених НАН України

2023 рік PhD, м.н.сп. М.Г. Завгородній отримав стипендію Президента України для молодих вчених

На фото: Президент НАН України академік НАН України Анатолій Загородній вручає Премію імені Д.Ф. Чеботарьова за видатні наукові роботи в галузі геронтології та геріатрії д.м.н. Володимиру Портніченко