Відділ з вивчення гіпоксичних станів

Версія за 13:02, 18 квітня 2012

Напрямки досліджень

Дослідження відділу пов’язані з вивченням особливостей механізмів транспорту і утилізації кисню при гіпоксичних станах різного генезу, інших екстремальних станах (стрес, м`язове стомлення, гіпероксія, іонізуюче опромінення, вплив антарктичних чинників), у патогенезі яких бере участь гіпоксія як в експерименті, так і в клінічних та прикладних дослідженнях. Особлива увага зараз зосереджена на вивченні глибинних ланок патогенезу гіпоксичних станів на органному, тканинному, клітинному, субклітинному та молекулярно-генетичному рівнях. Учені відділу приділяють багато уваги механізмам компенсації гіпоксії, їх розвитку в процесі адаптації до нестачі кисню, використанню гіпоксії в лікувальних та тренувальних цілях.

За останні роки розроблено нові аспекти патогенетичної корекції гіпоксичних зрушень: за допомогою блокаторів різних шляхів метаболізму арахідонової кислоти; активаторів клітинних АТФ-залежних калієвих каналів; сполук, що усувають мітохондріальну дисфункцію; сполук, що стабілізують біомембрани та інгібують процеси їх пошкоджень водночас з індукцією активності ферментів антиоксидантного захисту. На сьогодні у відділі проводяться дослідження молекулярно-генетичних факторів, що впливають на регуляцію кисневого гомеостазису у тварин та людини за умов нормо- та гіпоксії. Зокрема, перспективними є дослідження зв`язку механізмів адаптації до гіпоксії з індукцією специфічних кисень-залежних транскрипційних чинників та їх генів-мішеней. Цей напрямок являє зараз фундаментальний аспект фізіології і патофізіології з одного боку, а з іншого — може слугувати потенційно новим терапевтичним підходом до лікування хвороб людини, пов`язаних із дією хронічної гіпоксії різного генезу. Вже зараз встановлено дуже важливий факт, що експресія генів усіх субодиниць HIF-1 виявляється в усіх досліджуваних тканинах при фізіологічних значеннях тканинного напруження кисню, що вказує на конститутивний характер експресії усіх субодиниць HIF-1. Це дозволило постулювати оригінальне положення про те, що певний рівень експресії HIF-1 необхідний для підтримки транскрипції його генів-мішеней, які забезпечують фізіологічний рівень базального енергетичного гомеостазису.

Список співробітників

• Маньковська Ірина Микитівна – зав.відділом, д.м.н., професор, к.315, тел.253-76-90
• Розова Катерина Всеволодівна – пров.н.с., к.б.н., к.318, тел.256-24-93
• Серебровська Тетяна Вікторівна – пров.н.с., д.б.н., професор, к.319, тел.256-25-57
• Моісеєнко Євген Васильович – пров.н.с., д.м.н., к.317, тел.256-20-95
• Портніченко Володимир Ілліч – с.н.с., к.м.н., к.320, тел.256-24-94
• Гончар Ольга Олександрівна – с.н.с., к.б.н., к.322, тел.256-24-92
• Носар Валентина Іванівна – с.н.с., к.б.н., к.321, тел.256-24-92
• Колєснікова Євгенія Едуардівна - с.н.с., к.б.н., к.319, тел.256-25-57
• Гавенаускас Броніслав Леонардасович – н.с., к.б.н., к.324
• Серебровська Зоя Олександрівна – н.с., к.б.н., к.319, тел.256-25-57
• Братусь Лариса Володимирівна – м.н.с., к.321, тел.256-24-92
• Бакуновський Олександр Миколайович – м.н.с., к.317, тел.256-20-95
• Стешенко Микола Миколайович – м.н.с., к.322, тел.256-24-92
• Дубова Марія Григорівна – ст..лаб., к.318, тел.256-24-93
• Дубова Тетяна Олександрівна – лаб., к.318, тел.256-24-93
• Лободюченко Олена Яківна – лаб. з в/о 1 категорії, к.318,
• Сидоренко Алла Михайлівна – інж., к.320, тел.256-24-94
• Древицька Тетяна Ігорівна – н.с., к.б.н., к.317, тел.256-20-95

Об’єкти дослідження

Дослідження проводяться на тваринах (щури, кролі, миші), органах і тканинах( головний мозок, міокард, легені, нирки, печінка, скелетний м’яз, пародонт), клітинах (неонатальні кардіоміоцити), органелах (мітохондрії), молекулах (транскрипційні фактори, ферменти, ДНК, РНК). Проводяться дослідження фізіологічних систем людини при адаптації до гіпоксії різного генезу.

Методи

Фізіологічні, патофізіологічні, клінічні, біохімічні, морфологічні, фізико-хімічні, молекулярно-генетичні, математичні.

Наукове співробітництво

У рамках договорів про наукову співдружність відділ проводить роботи з Інститутами

• педіатрії, акушерства і гінекології АМНУ,
• геронтології АМНУ,
• ендокринології АМНУ,
• гематології та трансфузіології АМНУ,
• фармакології та токсикології АМНУ,
• генетичної та регенеративної медицини АМНУ;
• прикладних проблем фізики і біофізики НАНУ,
• хімії поверхні НАНУ;
• Українським НДІ медичної реабілітації та курортології МОЗ України;
• Львівським державним університетом;
• Черкаським державним університетом ім. Б.Хмельницького;
• Мелітопольским державним педагогічним університетом;
• НДІ ім. П. Г. Богача біологічного факультету КНУ ім. Тараса Шевченка;
• Національним університетом фізичної культури і спорту;
• Федерацією плавання України;
• кафедрою щелепно-лицевої хірургії та кафедрою медичної інформатики Академії післядипломної освіти ім. П. Л. Шупика МОЗ України;
• медико-біологічним сектором Міжнародного центру астрономічних та медико-біологічних досліджень НАНУ;
• Національним Українським Антарктичним центром;
• Українською Військово-медичною академією.

Співробітники відділу співпрацюють з

• Міжнародним учбовим центром інформаційних технологій і систем при ЮНЕСКО;
• Польським національним дослідницьким інститутом туберкульозу та легеневих захворювань;
• Варшавським відділенням Польського товариства з легеневих захворювань;
• Польсько-Українською робочою групою з клінічної та експериментальної патофізіології дихання;
• Університетом ім. М. Коперніка, Торунь, Польща;
• Медичним колегіумом ім.Людвика Ридигера, Бидгощ, Польща;
• American College of Sports Medicine, Indianapolis, USA;
• Mouse Embryo Development Laboratory, Gross Anatomy Laboratory, Biological Sciences Department, Old Dominion University, Norfolk, Virginia, USA;
• Сolorado Medical University, Denver, USA;
• Massey University, Albani, Auckland New Zealand;
• IHT INTERNATIONAL LTD, New Zealand;
• Міжнародною Координаційною групою з питань медичного забезпечення національних антарктичних програм (24 країни);
• Міжнародною академією розвитку людини;
• European Association for security;
• NATO Programme for security through science (U.S.Army Research Institute of Environmental Medicine);
• проект „Арктида” (приймають участь 8 країн);
• Національні збірні команди Австралії і США з регбі.

Вибрані публікації

• Lei Xi & Tatiana V. Serebrovskaya (Editors). Intermittent Hypoxia: From Molecular Mechanisms to Clinical Applications / Nova Science Publishers, Inc., NY 11788, 2009, 602 pp.

Публікації 2010-2011

Список захищених дисертацій

1. Моісеєнко Є.В. Механізми дизадаптації та комплексна патогенетична корекція порушень функціональних систем людини в Антарктиці / Автореф. дис. .... д-ра мед. наук . – Київ, 2008. – 53 с.
2. Бєлікова М.В. Адаптація дофамінергічної нігростріатної, симпатоадреналової та антиоксидантної систем до інтервальної гіпоксії при старінні та хворобі Паркінсона / Автореф. дис. .... канд. біол. наук . – Київ, 2009. – 22 с.
3. Древицька Т.І. Експресія α-субодиниць гена фактора, що індукується гіпоксією (HIF), та його алельний поліморфізм за нормоксичних і гіпоксичних умов / Автореф. дис. .... канд. біол. наук . – Київ, 2010. – 26 с.
4. Подгаєцька О.Є. Механізми пошкодження тканин пародонту при гострому стресі та їх корекція за допомогою інтервальних гпоксичних тренувань / Автореф. дис. .... канд. мед. наук . – Одеса, 2010. – 22 с.
5. Стешенко М.М. Зміни прооксидантно-антиоксидантного балансу і функціонального стану мітохондрій міокарду щурів при гострій гіпоксії та засоби їх попередження / Автореф. дис. .... канд.біол.наук. –Київ, 2012. -24 с

Історична довідка

Одним із головних напрямів досліджень школи О.О. Богомольця було вивчення реактивності організму при патології, механізмів його адаптації до патологічних умов. Розробку цих найважливіших патофізіологічних проблем проводив видатний учений — патофізіолог академік АМН СРСР Микола Миколайович Сиротинін, який був пов`язаний із науковою й організаційною діяльністю О.О. Богомольця до самої смерті Олександра Олександровича. Саме М.М. Сиротинін зробив неоцінимий внесок у сучасну патофізіологію, одним із засновників якої він і був, зокрема в патологічну фізіологію гіпоксичних станів, а також в авіаційну, космічну та високогірну фізіологію, у клінічну та спортивну медицину, у теорію і практику згаданих дисциплін. Зараз дослідження, започатковані М.М. Сиротині ним, продовжуються, а відділ, заснований ним у 1934 році, носить назву “відділ з вивчення гіпоксичних станів”. У різні періоди до складу відділу входили підрозділи і лабораторії: підводної фізіології (керівник — д.м.н., проф. С.О. Гуляр), біоніки та біогазодинаміки (керівник — д.т.н. А.Г. Місюра) та Ельбруська медико-біологічна станція (керівник — д.м.н. П.В. Білошицький).

Після смерті М.М. Сиротиніна у 1977 році керівниками відділу були д.м.н., проф. А.З. Колчинська (1976-1981) і д.м.н., проф. М.М. Середенко (1981-2003). З 2003 р. відділ очолює д.м.н., проф. І.М. Маньковська. Слід зазначити, що роботи М.М. Сиротиніна, його учнів і послідовників заклали фундамент для розвитку в Україні вікової і порівняльної фізіології, патофізіології гіпоксичних станів, підводної і високогірної фізіології. Найважливіші фундаментальні дослідження відділу пов`язані з описом патогенезу і ступенів гіпоксичної гіпоксії, включенням до класифікації як окремого типу гіперметаболічної гіпоксії, або гіпоксії навантаження; обґрунтуванням концепцій про кисневі режими організму та їх регулювання, вторинну тканинну гіпоксію; створенням нових комп`ютерних технологій моделювання функціональної системи дихання і самокерування в цій системі за кисневим запитом тканин та моделювання транспорту кисню у м`язах на рівні мікроциркуляції (М.М. Сиротинін, Н. В. Лауер, А.З. Колчинська, М.М. Середенко, І.М. Маньковська, П. В. Білошицький, С.О. Гуляр, В.І.Портніченко, М.М. Філіпов, П.О. Радзієвський, А.Г. Місюра).

Наукова школа академіка М.М. Сиротиніна користується авторитетом у науковому світі і налічує на цей час понад 200 учених. Співробітники відділу є авторами і співавторами затвердженого МОЗ України лікарського препарату — ліпін (1992), який виявляє виражений антиоксидантний та антигіпоксичний ефекти і широко застосовується в Україні і за кордоном. В останні роки розроблено шість методичних рекомендацій, що призначені для потреб практичної медицини. Одержано 12 авторських свідоцтв і патентів на винахід. Розроблено низку варіантів використання ступінчастої адаптації людини до гіпоксії: барокамерне тренування, тренування в умовах гірського клімату, тренування диханням гіпоксичними газовими сумішами; розкрито механізми ефективності інтервального гіпоксичного і гіпоксично-гіпероксичного тренування. Впроваджено в клінічну практику кілька варіантів приладів для проведення курсів інтервальної гіпоксії за принципом зворотного дихання — „Гіпотрон”, „Гіпоксидоз” , „Гіпокситрон” (Т.В. Серебровська, 1995, 2003, 2011). Лікування адаптацією до гіпоксії з позитивним ефектом пройшли хворі на хронічні неспецифічні захворювання легень, бронхіальну астму, анемію, гіпертонічну хворобу, ішемічну хворобу серця, хворобу Паркінсона , психічні захворювання, вагітні з претоксикозом вагітності, дівчата з ювенільними дисфункціональними матковими кровотечами, особи, що постраждали від порушень екології у м. Шевченко (Казахстан) та від Чорнобильської аварії. У 2002 році академік М.М. Сиротинін (посмертно), професор А.З. Колчинська, професор М.М. Середенко та доктор медичних наук І.М. Мань¬ковська стали лауреатами Державної премії України в галузі науки і техніки.

Новим напрямком роботи відділу є започатковані в 1995 році дослідження в Антарктиці на станції „Академік Вернадський” (колишня станція „Фарадей”), яка була передана Україні Великобританією. Згодом (2001 рік) була затверджена державна Програма наукових досліджень в Антарктиці на період 2002-2010 рр. З метою її реалізації у 2002 році створена міжвідомча лабораторія медико-біологічних проблем в Антарктиці, до складу якої увійшли фахівці Інституту фізіології ім.О.О.Богомольця НАН України, Інституту медицини праці АМН України та Національного антарктичного наукового центру МОН України. Керівником лабораторії призначено провідного наукового співробітника відділу з вивчення гіпоксичних станів, доктора медичних наук, Заслуженого діяча науки і техники України Моісеєнка Є.В. Відтоді фахівцями Інституту фізіології ім.О.О.Богомольця НАН України розпочалися системні дослідження в Антарктиці з акцентом на вирішення фундаментальних та прикладних проблем адаптації людини до екстремальних умов Антарктики. Проблема, що вивчається за участю Інституту фізіології, полягає у створенні ефективної системи охорони здоров’я учасників антарктичних експедицій шляхом досконалого вивчення фундаментальних механізмів адаптаційно-дизадаптаційних перебудов організму, розвитку патології та розробки комплексної патогенетичної терапії і профілактики захворюваності при тривалому перебуванні людини в екстремальних умовах Антарктики.