Лаборатория сравнительной физиологии дыхания

Кривченко Александр Иванович

Заведующий лабораторией — 
чл.-корр. РАН, профессор

Александр Иванович Кривченко


В соответствии с решением Ученого Совета Института эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова АН СССР 27 февраля 1984 года была создана Группа сравнительной физиологии дыхания (№ 27) в составе:  заведующий группой — к.б.н. Кривченко Александр Иванович, ст.н.с. к.б.н. Воронов И.Б.,  ст.н.с. к.б.н. Бровцына Н.Б., вед.инж. Зимин А.Л., ст.лаб. Васильева О. Впоследствии (1986 г.) преобразовали в одноименную лабораторию.

Со дня образования лаборатории работа была направлена на изучение влияния холинергических веществ на дыхательные рефлексы (группа к.м.н. Воронова И.Б.). Было показано, что активация мускарин-чувствительных холинреактивных систем в дыхательном центре кошки, ингибируют дыхание, проведен фармакологический анализ регуляции длительности фаз дыхательного цикла. Совместно с Медицинским институтом им. И.П. Павлова изучалась взаимосвязь паттернов дыхания и показателей бронхиальной проходимости у здоровых людей и пациентов с бронхиальной астмой. С 1998 г. работы по физиологии дыхания проводятся под руководством д.б.н., г.н.с. Федина А.Н.

Федин А.Н.

Федин Анатолий Николаевич

Исследования направлены на изучение роли внутрилегочной нервной системы в управлении гладкой мышцы трахеи и бронхов у нормальных животных и при патологии легких. Была разработана модель периферического нервного центра (ПНЦ) (рис.1), управляющего работой гладкомышечной ткани трахеи и бронхов. Парасимпатическая нервная система выступает как звено между дыхательным центром ЦНС и ПНЦ.

рис1

Рис. 1. Периферический нервный центр.
ГР – генератор ритма;
Н1, Н2, Н3 –нейроны;
В и Т – возбуждающий и тормозный эфферентный нейроны;
ГМ – гладкая мышца;
ЭП – эпителий;
МАР – медленноадаптирующие стретч рецепторы;
БАР – быстроадаптирующие рецепторы;
С-волокна – чувствительные окончания С волокон.
+ и – возбуждающие и тормозные соединения

Впервые была зарегистрирована и изучена электрическая активность мышц трахеи у спонтанно дышащих крыс. В результате было установлено, что увеличение просвета дыхательных путей при вдохе происходит не за счет растяжения, а за счет сокращения гладкомышечной ткани, и так называемые рецепторы растяжения (стретч рецепторы) активируются сокращением, а не растяжением мышцы. Была выдвинута новая концепция активации рецепторов респираторного тракта и их участия в смене фаз дыхательного цикла (рефлекс Геринга-Брайера), в этом процессе непосредственное участие принимают нейроны ПНЦ (рис.2).

рис2

Рис. 2. Схема прерывания вдоха

С 2005 г. совместно с институтом Пульмонологии проводится изучение механизмов развития и способов лечения хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ). Показано, что развитие ХОБЛ и нейрогенного воспаления обусловлено нарушением работы ПНЦ, его афферентного и эфферентного звена. Впервые показано, что кортикостероиды взаимодействуют с капсаицин-чувствительными С-волокнами и при развитии ХОБЛ развивается периферическая кортикостероидная резистентность, что объясняет невосприимчивость больных с тяжелой формой ХОБЛ к глюкокортикостероидам, применяемым при лечении этого заболевания. На модели ХОБЛ на крысах были проанализированы механизмы действия фармакологических препаратов, используемых при лечении ХОБЛ на нейроны ПНЦ, на гладкомышечные стенки бронхов и легочных артерий. Показано, что противовоспалительный препарат фенспирид в концентрациях в 100 раз ниже лечебных может быть использован для профилактики заболевания ХОБЛ на вредных предприятиях. Полученные материалы были использованы при написании докторской диссертации «Патофизиологические механизмы формирования хронической обструктивной болезни легких (клинико-экспериментальное исследование)» сотрудником института Пульмонологии Кузубовой Н.А.

С 2011 г. началось изучение нервно-иммунных отношений в легких, совершенно не разработанное направление в физиологии дыхания. В работе принимают участие сотрудники и аспиранты Петрозаводского университета и сотрудники института Пульмонологии. Впервые показано, что медиатор тучных клеток гистамин оказывает возбуждающее действие на постганглионарные холинергические нейроны, и это действие определяет гиперреактивность бронхов при ХОБЛ. Рассмотрены влияния гистамина на гладкую мышцу трахеи и бронхов через неадренергические нехолинергические пути и показано, что релаксирующее действие на мышцу осуществляется через гуанезин монофосфатный механизм. Констрикторное и релаксирующее действие нервной и иммунной системы на гладкую мышцу респираторного тракта осуществляется непосредственно или опосредовано через взаимодействие этих систем.

За последние пять лет было опубликовано 20 статей, выполнены 2 кандидатских диссертации:

  1. Смирнова Л.Е. «Влияния тучных клеток и нейронов интрамуральных ганглиев на сокращения гладкой мускулатуры трахеи и бронхов крыс».
  2. Кивер Е.Н. «Роль нейронов интрамуральных ганглиев нижних дыхательных путей крысы в действии гистамина».

и 1 магистерская диссертация: Родионов Ю.В. «Влияние глюкокортикоидов на дыхательные пути морской свинки и крысы».

Группа гипербарической физиологии

Руководитель: Демченко И.Т., д.б.н., г.н.с.

Сотрудники:

  1. Алексеева О.С., к.б.н., в.н.с.
  2. Ветош А.Н., д.б.н., в.н.с.
  3. Жиляев С.Ю., к.б.н., с.н.с.
  4. Москвин А.Н., к.б.н., с.н.с.
  5. Платонова Т.Ф., ст.лаб.

В 30-50 годах 20-го столетия в СССР развивалась водолазная служба для обеспечения потребностей народного хозяйства. Основатель и первый директор ИЭФБ РАН академик АН СССР Л.А.Орбели, понимая важность этого практического направления, привлек для решения его проблем ведущих физиологов того времени.

С течением времени возникла необходимость увеличения глубины и длительности глубоководных погружений человека в условиях повышенного давления. Это потребовало разработки экспериментально-теоретических основ формирующейся гипербарической физиологии. Такую потребность хорошо понимал ученик Л.А.Орбели и, в последующем директор ИЭФБ РАН, академик АН СССР Е.М. Крепс, усилиями которого в 1966 г. в Институте была создана лаборатория гипербарической физиологии. Для проведения  фундаментальных гипербарических исследований по тематике лаборатории в 1966 году был построен спецкорпус, а в дальнейшем спроектирован и введен в эксплуатацию современный барокомплекс, позволявший проводить высокотехнологичные эксперименты на животных. Комплекс предоставлял возможность исследования длительного пребывания на глубине до 1000 м. На нем были получены уникальные данные, не имевшие аналогов в мире.

Дальнейшие исследования в области экстремальной гипербарической физиологии в лаборатории проводились под руководством А.И. Селивры (1972-1975 гг.), И.А. Александрова (1975-1982 гг.), И.Т. Демченко (1983-2010 гг.). В эти годы было исследовано влияние на организм под повышенным давлением таких газов, как кислород, азот, гелий. В высокорейтинговых научных изданиях  публикуются новые современные данные об азотном наркозе, неврологическом синдроме высоких давлений, токсическом и терапевтическом действии кислорода.

Современные направления исследований

Основными направлениями исследований группы гипербарической физиологии традиционно остаются:

— изучение биологического действия на адаптированные и неадаптированные к высокому давлению организмы повышенного давления инертных газов и гидростатического давления;

— анализ механизмов азотного гипербарического наркоза;

— исследование действия на организм повышенного давления кислорода или, в более широком понимании, оксидативного стресса, роли свободных радикалов кислорода и азота в регуляции функций и развитии патологии;

— изучение прекондиционирующего действия гипоксии на увеличение резистентности организма к последующим экстремальным воздействиям, изучение механизмов патологического действия гипоксии.

Главные научные достижения

Фундаментальные исследования:

  • определены ключевые корреляты адаптивных реакций ЦНС и кардио-респираторных систем при дыхании гелий/азот- содержащими газовыми смесями под высоким давлением, а также при умеренной и экстремальной гипероксии;
  • выявлены молекулярные и мембранные механизмы устойчивости животных к высокому давлению среды;
  • определены новые механизмы гипероксической вазоконстрикции с участием оксида азота;
  • установлена ключевая роль и механизмы вовлечения автономной нервной системы в регуляцию гомеостатической функции кровообращения и дыхания при гипероксии и в патологические эффекты гипербарического кислорода;
  • установлено, что в патогенезе токсического действия кислорода ключевую роль играет оксид азота вместе с кислородными радикалами через окисление или нитрозилирование внутриклеточных молекул, приводящих к нарушению целостной функции нервных клеток, синаптической передаче и медиаторному балансу в головном мозге;
  • установлена специфика терморегуляторных реакций млекопитающих в условиях повышенного давления азота;
  • установлено, что патогенез азотного наркоза базируется на изменениях нано-структуры биологических мембран нейронов мозга при избыточном растворении азота в липидах, приводящих к нарушению функций ионных каналов и белковых рецепторов;
  • выявлена роль пренатальной гипоксии в развитии патологии головного мозга.

Прикладные исследования:

  • разработана новая технология имитационного погружения животных (обезьян) на глубину 1000 м длительностью до 40 суток с использованием для дыхания 3-х компонентную (He-N2-O2) газовую смесь под давлением 101 АТА (мировое рекордное достижение);
  • разработаны безопасные режимы компрессии и декомпрессии при имитации свободного всплытия с глубины 700 м с целью создания метода спасения с затонувших подводных лодок;
  • обоснована система факторов, оказывающих влияние на минимизацию рисков при работе человека под водой. Предложен комплекс мероприятий по уменьшению аварийности водолазного труда;
  • разработаны критерии и физиологические механизмы азотного гипербарического наркоза, показана роль тренировочных гипоксии и гипертермии в адаптации к азотному наркозу;
  • определены патологические последствия длительного пребывания животных под повышенным давлением и разработаны способы их предотвращения;
  • установлены предельно/максимально допустимые дозы оксида углерода и аммиака в дыхательной газовой среде высокого давления и повышенной температуры.

В последние годы сотрудниками группы изучаются физиологические и молекулярные механизмы фенотипических и генотипических адаптаций головного мозга к гипербарическим условиям среды и в более широком сравнительном плане – к другим экстремальным факторам, в частности, к гипоксии и высокой температуре среды. Мозг не только регулирует приспособление организма к различным агентам среды, но и сам является объектом их прямого действия или афферентных влияний. От развивающихся при этом в мозге процессов зависит эффективность регуляции приспособительных или защитных реакций. Приспособительные реакции зрелого мозга, по-видимому, основаны на структурно-метаболической пластичности нейронов, взаимодействии клеточных генетических программ, реализуемых генной экспрессией и динамике кровоснабжения. Однако детали этих процессов в условиях действия экстремальных факторов остаются малоизученными и требуют дальнейшего анализа. Вместе с тем, невозможно достичь глубокого понимания адаптивных возможностей мозга без онтогенетических и филогенетических исследований механизмов таких адаптаций.

Экспериментальные подходы, используемые в лаборатории

Для изучения актуальных проблем гипербарической физиологии применяются физиологические, морфологические, биофизические и биохимические методы.

Для создания измененной газовой среды используются специальные технически оснащенные гипербарические барокамеры, позволяющие с высокой точностью контролировать заданные параметры дыхательной газовой среды.

Для исследования роли структур мозга в развитии нейротоксического действия кислорода и патологических проявлений азотного наркоза используется техника внутримозговых и внутрибрюшинных введений препаратов, агонистов и антагонистов возбуждающих и тормозных систем мозга.

Для ультраструктурного исследования мозга после воздействия экстремальных факторов среды, используются методы окрашивания изучаемых ядер и структур мозга различными иммуноцитохимическими реагентами.

Сотрудничество

Для решения разрабатываемых фундаментальных проблем гипербарической физиологии и медицины, группа привлекает к сотрудничеству другие лаборатории ИЭФБ РАН, а также сотрудников ИФ РАН, ФГБНУ «ИЭМ», ГБОУ ВПО СПбГМУ им. И.П. Павлова Минздравсоцразвития России, ГБОУ ВПО СЗГМУ им. И.И.Мечникова Минздравсоцразвития России, ГБОУ ВПО СПбГПМУ, ФГУП «НИИ ПММ ФМБА России», ГНЦ РФ ИМБП РАН, Университета Дьюка и Бостонского Университета (США).

Педагогическая деятельность

Алексеева Ольга Сергеевна, ГБОУ ВПО СЗГМУ им. И.И.Мечникова Минздравсоцразвития  РФ,  кафедра токсикологии, экстремальной и подводной медицины, ассистент. Чтение курсов лекций и проведение практических занятий.

Ветош Александр Николаевич, ГБОУ ВПО СЗГМУ им. И.И.Мечникова Минздравсоцразвития РФ, кафедра токсикологии, экстремальной и подводной медицины, профессор. Чтение курсов лекций и проведение практических занятий.

Гранты

Грант РФФИ  №  09-04-01439-а   —  Кооперативное участие эндотелина и оксида азота в регуляции локального мозгового кровотока при гипероксии – 2009-2011 годы

Грант РФФИ  №  12-04-01446-а  —  Роль оксида азота и симпатической системы в повреждении легких при экстремальной гипероксии — 2012-2014 годы

Грант РФФИ № 15-04-05970-а — Механизмы барорефлекторной регуляции кардиоваскулярной системы при гипероксии — 2015-2017 годы

Группа Внутриклеточной и межклеточной сигнализации клеток крови.

Руководитель: Миндукшев И.В., д.б.н., г.н.с.

Сотрудники:

  1. Гамбарян С.П., г.н.с.
  2. Рукояткина Н.И., с.н.с.
  3. Никитина Е.Р., с.н.с.
  4. Сенченкова Е.Ю., с.н.с.
  5. Скверчинская Е.А., с.н.с.
  6. Добрылко И.А., м.н.с.
  7. Судницына Ю.С., асп.

Основные направления исследований

— Внутриклеточная и межклеточная сигнализация клеток крови;

— Молекулярные механизмы трансформации и программированной гибели безъядерных клеток крови (тромбоцитов и эритроцитов). Условия и механизм образования микрочастиц;

— Действие противоопухолевых препаратов различной природы на клеточное звено гемостаза;

— Развитие новой технологии клеточного анализа, основанной на использовании метода малоуглового светорассеяния в кинетических исследованиях;

— Нарушение функций тромбоцитов при воспалительных процессах;

— Фармакологическое тестирование новых препаратов на клеточных моделях in vitro (тромбоциты и эритроциты).

Достижения

Исследования в области протеомики тромбоцитов. Совместно с университетами Германии и Великобритании (5 университетов) проведены широкомасштабные протеомные исследования тромбоцитов. В этих клетках идентифицировано более 5000 белков, большая часть которых (4000 белков) составляют менее 1% от общего содержания белков.  Определена структурная и/или функциональная роль белков тромбоцитов (цитоскелет, мембранные рецепторы или каналы, гранулы, внутриклеточная сигнализация, метаболизм и пр.). По содержанию копий белка на клетку представлено распределение основных белков клетки (Top 100, 200, 500 proteins). В отличие от других клеток организма, тромбоциты имеют ряд отличительных признаков, отражающих их высокую лабильность: а) клетки содержат более 70 типов рецепторов; б) более 50% от общего содержания представлено цитоскелетными белками; в) высокое содержание белков гранул (8%). Количественный протеомный анализ здоровых доноров показывает, что, несмотря на высокую биологическую дисперсию между людьми, формирование тромбоцитов от мегакариоцитов является строго регуляторным и воспроизводимым процессом, лишь незначительно различающим в паттернах экспрессии белка. Основной аспект наших исследований был акцентирован на пост-трансляционной модификации белков, а именно на их фосфорилировании, как основной реакции, предопределяющей трансформацию клеток. В тромбоцитах картировано около 6000 сайтов фосфорилирования.  В условиях цАМФ зависимой РКА стимуляции тромбоцитов илопростом, из 2700 анализируемых фосфопептидов, фосфорилируется почти 300 белков, из которых 137 являются мишенями РКА (протеинкиназа А). Эти данные показывают, что цАМФ-зависимое ингибирование предполагает перекрестное взаимодействие ряда сигнальных путей, в котором принимают участие, по крайней мере, 16 киназ и 7 фосфатаз, и является гораздо более сложным, чем первоначально предполагалось. В условиях перекрестной стимуляции активирующих и ингибирующих сигнальных систем тромбоцитов, из картированных 4797 пептидов фосфорилируются 608 пептидов, причем для ряда этих белков еще не установлена их ролевая функция. Результаты и аналитическая стратегия протеомных методов исследования тромбоцитов позволяет выявлять белковые диагностические маркеры и мишени терапевтического воздействия, и является основой для разработки методологии персонализированных протоколов лечения сердечнососудистых заболеваний, связанных с нарушением тромбоцитарных функций.

рис 3

From Burkhart JM, Gambaryan S, Watson SP, Jurk K, Walter U, Sickmann A,. Heemskerk JWM, Zahedi RP. What Can Proteomics Tell Us About Platelets?
2014. Circ Res. 114:1204-1219. PMID
: 24677239

Исследование апоптоза тромбоцитов и эритроцитов. Проведены сравнительные исследования внутриклеточных механизмов гибели тромбоцитов после их активации. Установлено, что в первые минуты активации тромбоцитов агонистами (тромбин/конвульксин) наблюдается как увеличение прокоагулянтной активности (активация интегринов αIIbβ3), так увеличение проапоптатических факторов (генерация реактивных форм кислорода ROS, экстернализация фосфатидилсерина PS, аккумуляция церамида, повышение [Са2+]i). Апоптоз активированных тромбоцитов наступал существенно позднее и не сопровождался активацией каспазы 3, несмотря на высвобождение цитохрома С из митохондрий. В то время как, ингибитор антиапоптотических белков Bcl2 (АВТ-737) вызывал каспаз-зависимый апоптоз тромбоцитов (экстернализация PS, падение митохондриального потенциала, освобождение цитохрома С, активация каспазы 3), и не сопровождался увеличением продукции ROS, [Са2+]i и церамида.

Уточнены механизмы и особенности развития апоптоза эритроцитов и тромбоцитов в условиях действия оксида азота (NO). Анализ сравнительных исследований окисления гемоглобина и трансформации эритроцитов при действии трет-бутилгидроксипероксида (tBH) и нитрозоцистеина (SNC) позволил заключить, что именно образование гемихрома, является необходимым условием развития апоптоза эритроцитов, связанным с окислением гемоглобина. SNC (как источник NO) вызывает образование только мет-гемоглобина, без последующего развития апоптоза. В то время как, пероксид (tBH) окисляет гемоглобин до гемихрома, и вызывает экстернализацию фосфатидилсерина, активацию каспазы 3, кластеризацию белка полосы 3, образование микрочастиц.

Активация тромбоцитов приводит к вовлечению клеток в тромбообразование и/или к развитию у них апоптоза. Внутриклеточная сигнальная система: NO – sGC (растворимая гуанилатциклаза) – cGMP, играет ключевую роль в ингибировании этих процессов. Экстернализация фосфатидилсерина и образование микрочастиц, индуцированное комбинированным действием тромбин/конвульксином, ингибируется NO только по cGMP-зависимому механизму. В то время как падение потенциала (∆Ψm) ингибируется NO при низких концентрациях по cGMP-зависимому механизму, а при высоких концентрациях NO — по cGMP-независимому механизму.

Развитие новой технологии на основе метода малоуглового светорассеяния. Приоритетным направлением является разработка и серийное производство лазерных анализаторов частиц, основанных на технологии малоуглового светорассеяния. Экспериментальная установка для исследований суспензии клеток методом малоуглового светорассеяния была создана Деркачевым Э.Ф. и Миндукшевым И.В.  в 1993г. в ИЭФБ РАН. Концепция установки и далее разработанных приборов является оригинальной, отличительной особенностью которой, является совмещение технологии Лазерных Анализаторов Частиц (Laser Particle Analyser) с возможностью проведения кинетических исследований трансформации клеток. Была разработана оригинальная система перемешивания. Важным фактором этой системы перемешивания было достижение высокой вероятности столкновения тромбоцитов в условиях их низкой концентрации, и при этом клетки не активировались под воздействием сдвигового напряжения.  Был разработан новый способ исследования активации и агрегации тромбоцитов (Патент RU 2108579 C1 6 G01 N 33/49. 1998), позволяющий различать все стадии трансформации тромбоцитов: изменение формы клеток (shape change), агрегация, дезагрегация, образование тромба (clotting).  На основе этих разработок была создан прототип прибора. Принцип прибора основан на кинетическом измерении трансформации клеток (размеров и форм) при их функциональном воздействии, технологией малоуглового светорассеяния. В дальнейшем разработка велась параллельно в двух организациях: в ООО «ЛЮМЭКС» в проектно-производственном отделе №10 (руководитель Миндукшев И.В.) прототип прибора был доведен до серийно выпускаемых анализаторов серии «ЛАСКА» (ЛАСКА-1К и ЛАСКА-2К) и в ИЭФБ РАН (группа Миндукшева И.В.)  разрабатывалась методология применения анализатора для клеточного анализа тромбоцитов и эритроцитов. Анализаторы серии «ЛАСКА» успешно работает в более 50 организациях в России и за рубежом.  Апробация прибора и новых цитологических методов исследования форменных элементов крови (тромбоцитов, эритроцитов) проходила в более 15 исследовательских лабораториях медико-биологического профиля России, Германии, США: Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им.И.П.Павлова; НИИ гигиены, профпатологии и экологии человека ФМБА России; НИИ акушерства и гинекологии им. Д.О.Отта РАМН; Новосибирский ГМУ; Волгоградский ГМУ; Институт биофизики клетки (г.Пущино);  ГУ «Гематологический научный центр РАМН»; Institute of Clinical Biochemistry, Wuerzburg, Germany;  Department of Physiology Louisiana State University, Health Sciences Center  Shreveport LA, USA. По материалам, полученным с использованием новых методов, реализованных на анализаторе «ЛАСКА», защищено более 15 кандидатских и 3 докторских диссертаций. Опубликовано более 80 научных публикаций в России и за рубежом

Перспективы

Исследование механизмов действия противоопухолевых препаратов на активацию и/или апоптоз тромбоцитов человека. Планируется исследовать реакции тромбоцитов на действие противоопухолевых препаратов (АВТ-737, госсипол, тимокинон). В качестве маркеров апоптоза будут измеряться фосфатидилсериновая эктернализация, изменения мембранного потенциала в митохондриях и активность каспазы 3 с использованием флуоресцентных маркеров, таких как Аннексин V, JC-1 и флуоресцентных антител методом проточной флюоцитометрии (Beckman Coulter). Параллельно, с использованием иммунохимического метода (Western Blot), будет оцениваться активность белков, участвующих в апоптозе (BAK, BAX, Bcl-XL, Bcl-2, Bclw, Bim, Bid). Планируется исследовать влияние противоопухолевых препаратов на активацию тромбоцитов, определяемую двумя основными процессами: изменением формы (shape change) и агрегацией.  Для исследования этих процессов будет использован разработанный метод малого углового светорассеяния. Выброс гранул на поверхность тромбоцитов (дегрануляция) и изменение конфирмации основного тромбоцитарного интегрина αIIbβ3. будут регистрироваться методом проточной флюоцитометрии (Beckman Coulter). Иммунохимическим методом с использованием фосфоантител, выработанных против определенных сайтов белков, будут определиться активности белков, таких как протеинкиназа С и В, р38, ERK, MAP -киназы, общая активность тирозинкиназ.

Исследование различных условий, вызывающих образований микрочастиц эритроцитов, и выявление механизмов такого формирования. Планируется отработка нескольких моделей,  позволяющих проследить кинетику трансформации эритроцитов и изменение статуса этих клеток при различных воздействиях (условиях), вызывающих (возможно) образование микрочастиц эритроцитов, таких как: I) повышение внутриклеточной концентрацией ионов кальция при действии кальциевого ионофора А-23187; II) инициирование  окислительного стресса различными способами (трет-бутил гидроксипероксид, фенилгидразин и диамин); III)  сшивка поверхностных белков при действии амино-реактивных кросслинкеров -BS3.  В каждой модели будут исследоваться: 1) характеристика субпопуляций эритроцитов/микрочастиц по параметрам прямого и бокового светорассеяния — методом проточной цитометрии, 2) спектральная характеристика  форм гемоглобина: RHb, HbO2, MetHb, HbChr, 3) маркерные реакции апоптоза эритроцитов: экстернализация фосфатитилсерина и активация каспазы 3 (проточная цитометрия),  4) оценка витальности клеток по связыванию с кальцеином-АМ, 5) изменение поверхностных свойств клеток: по связыванию эозин-5-малеимида —  маркер кластеризации белка полосы 3,   экспрессии гликопротеина CD47  — лиганд рецептора SIRPA, гликофорин А — CD235a (маркировка микрочастиц), 6) деформационно-функциональные характеристики эритроцитов с использованием тестов  на осмотическую и аммонийную нагрузку, 7) визуализация морфологических изменений эритроцитов (конфокальная микроскопия).

Исследование возможности вовлечения тромбоцитов и эритроцитов в генерацию NO, регулятором, вызывающим вазодилатацию сосудов и ингибирование тромбоцитов. Понимание молекулярных механизмов действия внутриклеточной сигнальной системы NO/sGC/cGMP/PKG очень важно для модуляции гипоксической вазодилатацию сосудов и ингибирования агонист-опосредованных тромбоцитарных ответов. В ряде статей показано присутствие и обоснована функциональная роль синтазы окиси азота (NOS) в тромбоцитах (Gkaliagkousi et al, 2007) и эритроцитах (Kleinbongard  et al, 2006). Однако, как по нашим данным (Gambaryan, et al, 2008; Böhmer et al, 2013), так и других исследователей (Ozuyaman et al, 2005)  в тромбоцитах не присутствует  ни одна из  изоформ фермента NOS. Аналогично, под большим вопросом происходит ли экспрессия NOS в эритроцитах (Böhmer et al, 2012). Разрешение этих вопросов очень важно, как для понимания молекулярных механизмов, так и модуляции (в т.ч. терапевтической) процессов ответственных за гипоксическую вазодилатацию.

Совместные с Санкт-Петербургской клинической больницей РАН исследования, направленные на внедрение в клиническую практику новых методов оценки функционального состояния клеток крови (тромбоциты, эритроциты). Состояние клеток будет исследоваться современными технологиями светорассеяния и флуоресценсии на лазерном анализаторе LaSca-TM, (созданного сотрудниками лаборатории), проточного цитометра (Navios, Beckman Coulter) и Western Blot. Данные исследования позволят выявлять и диагностировать ранние нарушения сердечно-сосудистой системы (тромбозы, нарушения свертываемости крови), а также реакцию пациентов на препараты с антитромботическим и антикоагуляционным действием.

Эволюционное направление исследований. Исследование структуры и функции ядерных эритроцитов и тромбоцитов низших позвоночных и птиц. Планируется наладить методы исследования клеток крови методом малоуглового светорассеяния, исследования механизмов агрегации тромбоцитов в потоке, морфологические исследования тромбоцитов и эритроцитов при различных воздействиях.

 Используемые экспериментальные подходы

Метод малоуглового светорассеяния. Кинетические исследования трансформации клеток проводится на лазерном анализаторе «LaSca-TM» (ООО «БиоМедСистем» С.Петербург), позволяющем регистрировать: изменение объема и формы клеток, агрегация, агглютинация, образование микрочастиц, лизис. Разработаны и используются новые методы оценки форменных элементов крови: 1) метод оценки функциональной активности тромбоцитов (Патенты RU №2108579 1998; RU № 2008153058 2010); 2) метод оценки деформационно-функциональных свойств эритроцитов.

рис4

Лазерный анализатор «LaSca-ТМ»

 

Проточная цитометрия. Проточный цитофлуориметр Navios (Beckman Coulter, США).

1)  Изменение конформации тромбоцитарного интегрина aIIb3 — по связыванию меченого флуоресцентной меткой фибриногена;

2) выброс гранул на поверхность тромбоцитов (дегрануляция) — по связыванию Р-селектина;

3) мембранный потенциал митохондрий — JC1;

4) активные формы кислорода — DCFH-DA;

5) эктернализация фосфатидилсерина — PE, FITS-конъюгированный аннексин-V;

6) активность каспазы 3.  Регистрация внутриклеточной концентрации ионов кальция с использованием кинетического режима по флюоресценции Fluo3-AM. В эритроцитах кластерезация полосы 3 (AE1-обменник) — по флуоресценции эозин-5-малеимида (ЕМА); эстеразная активность — calcein-AM.

Вестерн-блот анализ. Активация внутриклеточных белков. Иммунохимическим методом с использованием фосфоантител, выработанных против определенных сайтов белков: протеинкиназа С, протеинкиназа В, р38, ERK-, MAP-киназы, общая активность тирозинкиназ. Активность белков, участвующих в апоптозе: каспаза-3 и Bcl-2 белки. Активация протеинкиназ A и G (PKA и PKG) по фосфорилированию VASP (Vasodilator-stimulated phosphoprotein): сайт Serine157 – PKA, сайт Serine259 — PKG. Для проведения Вестерн-блота электрофорез белков клеток проводится в SDS полиакриламидном геле (PAGE) с последующей хемилюминесцентной регистрацией белков, меченных антителами (Amersham, Pharmacia Biotech).

Гематологический анализ клеток крови. Основные параметры отбираемой крови и суспензии клеток (концентрация и объем) контролируется на гематологическом анализаторе Medonic-M20 (Boule Medical A.B., Швеция). Спектроскопия: спектр гемоглобинов анализируется на сканирующем спектрофотометре СПЕКС ССП-715-М (ООО «Спектроскопические системы» РФ).

Сотрудничество

  • Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И. П. Павлова;
  • Санкт-Петербургский государственный университет;
  • Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого;
  • НИИ акушерства и гинекологии им. Д.О.Отта (Санкт-Петербург);
  • ФГБУН Институт морских биологических исследований им. А.О. Ковалевского РАН;
  • Centre for Thrombosis and Hemostasis, Johannes Gutenberg University Medical Centre Mainz, Germany;
  • Institute of Experimental Cardiovascular Research, University Medical Center Hamburg-Eppendorf, Hamburg, Germany;
  • Institute of Clinical Biochemistry and Pathobiochemistry, University of Wuerzburg, Wuerzburg, Germany;
  • Department of Physiology Louisiana State University, Health Sciences Center Shreveport LA, USA;
  • Institute for Vascular Signaling, University of Frankfurt, Frankfurt, Germany;
  • Centre of Pharmacology and Toxicology, Hannover Medical School, 30623 Hannover, Germany;
  • Leibniz-Institut für Analytische Wissenschaften-ISAS-e.V., Dortmund, Germany.

 Педагогическая деятельность

Гамбарян Степан Петровичпрофессор СПБГУ, Специальные семинары для магистров и бакалавров кафедры цитологии и гистологии СПБГУ (2015-2016)

Elena Senchenkova – Cardiovascular Physiology lectures for students enrolled in Physiology course for allied health professionals, Department of Molecular and Cellular Physiology, Louisiana State UniversityHealth Science Center, Shreveport, LA, USA (2011, 2013-2015)

Гранты (за последние 5 лет)

  1. «Сценарии гибели эритроцитов человека: условия формирования микрочастиц».РФФИ. 16-04-00632 А. 2016-2018.
  2. «Исследование механизмов апоптоза безъядерных клеток: тромбоцитов и эритроцитов» Программа Отделения физиологии и фундаментальной медицины РАН  «Интегративная физиология» 2012-2014гг.
  3. «Создание лазерного цитологического анализатора функциональной оценки форменных элементов крови».  Фонд содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере.  Номер 13-2-H2.15-0022-1-C2. 2013-2014гг.
  4. «Разработка лазерного анализатора «ЛАСКА-ТМ», позволяющего  характеризовать  функциональной статус клеток крови.»  Программа Президиума РАН «Поддержка инноваций и разработок» 2013г. Рег.№ 01201374513.
  5. «Разработка методов повышения работоспособности с использованием гипераммониемических нагрузок» шифр «Доставка-ИЭФБ» №  047-2/13/2013-4  ФМБА 2013г.
  6. «Создание лазерного цитологического анализатора функциональной оценки форменных элементов крови».  Фонд содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере.  Номер 11-2-H4.3-0118. 2011-2012г.
  7. «Оценка биохимического статуса человека при различных видах спортивной деятельности.» Шифр «Статус-ИЭФБ» № 019/13/2010-3 ФМБА 2009-2012гг.
  8. Механизм действия противораковых препаратов на активацию и/или апоптоз тромбоцитов человека, Грант РФФИ 15-04-02438 А 2015-2017 г.
  9. Грант Министерства образования и науки РФ № 14.740.11.0918 (ФЦП), 2010-2011 г.
  10. Грант Deutsche Forschungsgemeinschaft DFG (GA1561/1-1), 2009-2011 г.
  11. Грант Deutsche Forschungsgemeinschaft DFG (SBF688, TP A2).

Биохимическая группа

Руководитель: Забелинский С.А., к.б.н., в.н.с.

Сотрудники:

  1. Чеботарева М.А. к.б.н., в.н.с.
  2. Иванова В.П. к.б.н., с.н.с.
  3. Шуколюкова Е.П. н.с.

 

рис 5

Слева направо: В.П Иванова, к.б.н., М.А.Чеботарева, к.б.н., С.А.Забелинский, к.б.н., Е.П.Шуколюкова.

 

В 1986 г. при образовании лаборатории Сравнительной физиологии дыхания в нее была включена группа биохимиков–липидологов. Исследования начались с изучения особенностей фосфолипидной организации органов внешнего дыхания рыб и млекопитающих. На основе полученных данных совместно с сотрудником группы математического конформационного анализа к.б.н. Н.Б.Бровцыной было создано модельное представление о площади липидной компоненты дыхательных органов рыб и млекопитающих, выявившее разную плотность упаковки ФЛ-ных молекул в органах дыхания – меньшую у рыб и более плотную у млекопитающих.(рис 1)  В дальнейшем была создана модель «условного единичного фрагмента» фосфолипидной компоненты мембраны органов внешнего дыхания рыб и млекопитающих, состоящего из 100 фосфолипидных молекул, показавшая, что кооперация ненасыщенных ЖК фосфолипидов приводит к образованию электронных каналов внутри и вдоль монослоя мембраны, осуществляющих перенос электрического заряда. Параллельно была выявлена роль ЖК и их конформации в осуществлении более эффективной дыхательной функции жабр (90% извлечения кислорода из воды) по сравнению с легкими млекопитающих (извлечение 30% кислорода из атмосферы). Обнаружено, что из тканей в липидный экстракт кроме липидов извлекаются молекулы с сопряженными связями, которые окисляются при комнатной температуре. Следовательно, отдают один электрон, и система молекул с сопряженными связями уже содержит четное число электронов. Исходя из теории БКШ (Бардина, Кушнера, Шриффера), электронные пары, обладающие свойствами бозе-частиц, обнаруживают сверхпроводимость. Изменение состояния сверхпроводимости требует затраты энергии на разрушение электронных пар. Разрушение электронных пар является одним из ответов на вопрос: «как энергия управляет жизнедеятельностью», который ранее поставили Сент-Дьердьи и А. и Б. Пюльманы.

Эти исследования будут продолжены в дальнейшей работе для подтверждения высказанных предположений.

В последнее время изучаются фосфолипидный и жирнокислотный состав эритроцитов как у животных разного эволюционного уровня (минога, лягушка, крыса), так и при разных стрессовых воздействиях и этапах жизненного цикла. Установлено обогащение фосфолипидами эритроцитарной фракции крови и обеднение ими плазмы при переходе к наземному образу жизни и теплокровности. При этом гомойотермность имеет меньшее значение. ЖК состав, определяющий жидкокристаллические свойства мембранных ФЛ эритроцитов, очень важен для способности эритроцитов к деформации и переносу кислорода через мембрану. Полученные данные свидетельствуют о достаточно жесткой структуре мембран эритроцитов миноги, большей «жидкостности» мембран лягушки и, снова, о плотной упаковке ФЛ в мембране эритроцитов крысы, высокая эластичность которой, по-видимому, компенсируется гомойотермностью животного. В отношении стрессовых воздействий установлена устойчивость ЖК состава ФЛ крови и эритроцитов крысы к примененным воздействиям (бег, голод и их сочетание). Однако действие гипотермии на крыс и гибернирующих сусликов по-разному сказывается на ЖК состав ФЛ крови этих животных. У крыс не наблюдалось изменений, тогда как у сусликов они были значительными. Полученные данные свидетельствуют о значении экологических факторов в реакции на стрессовые воздействия.

Кроме того в настоящее время проводятся исследования по изучению биологической активности олигопептидов, представляющих собой древнюю группу регуляторных молекул. Изучено влияние олигопептидных фрагментов белков на адгезию и распластывание эпителиоподобных и фибробластоподобных клеток. Выявлена дискретность регуляции олигопептидами клеточно-матриксных взаимодействий. Это связано с высокой конформационной подвижностью коротких пептидов в водных растворах и их способностью формировать с ними устойчивые химические связи. Показано, что подобные взаимодействия приводят к локальному изменению заряда в рецепторной молекуле, а значит и к местным конформационным изменениям, которые в зависимости от условий окружения могут маскировать или демаскировать в интегринах эпитопы связывания, тем самым ослаблять или усиливать функциональную активность рецепторов адгезии.

Полученные нами данные интересны как в плане практического их применения в медицине, так и в теоретическом плане, поскольку приближают нас к пониманию процессов не только структурной эволюции белков, но и эволюции функциональных модулей.

Используемые экспериментальные подходы

Газо-жидкостная хроматография, тонкослойная хроматография, культивирование клеток, методы флуоресцентной и фазово-контрастной микроскопии

Сотрудничество

Зоологический институт РАН, Дагестанский государственный университет, Институт морских биологических исследований РАН, Севастополь, Синопский университет, г. Синоп, Турция, Черноморский технический университет, г. Трабзон, Турция.

Педагогическая деятельность

Иванова В.П. Лекционные курсы для студентов-экологов СПбГМТУ по дисциплинам «Основы биологии и биохимии» (100 часов) и «Экология» (100 часов) – 2011 г.

Группа компьютерного моделирования

Проф., д.б.н.Жоров Б.С.

Научные партнеры в России:

Денис Тихонов (Институт им. Сеченова РАН, С.Петербург),

Алексей Россохин (Институт Мозга РАМН, Москва),

Анна Костарева (центр им.Алмазова Минздрава России,СПб),

Светлана Тарновская (Политехнический университет,CПб).

Общие и специфические детерминанты блокады натриевых каналов местными анестетиками, противоаритмическими и противосудорожными лекарствами

Местные анестетики, антиаритмические и противосудорожные лекарственные средства блокируют потенциал-зависимые натриевые каналы и действуют согласно гипотезе «модулированного рецептора». Эти вещества, как правило, содержат полярные группы, по меньшей мере одно ароматическое кольцо, и могут иметь или не иметь катионную группу. Удивительное химическое разнообразие лекарств согласуется с их различной фармакологической активностью и кинетикой действия. Многие исследования показали связывание этих лекарств в токопроводящей поре канала, однако нет общей теории о том, как они блокируют канал. Открыты вопросы о механизме блока (электростатический, стерический или гидрофобный), зависимости действия от состояния канала (открыт, закрыт или инактивирован), и атомных деталях рецепторов.

Мы используем рентгеновские структуры бактериальных натриевых каналов для разработки компьютерных гомологических моделей натриевых каналов млекопитающих и последующего докинга типичных лекарств. К ним относятся лидокаин и его четвертичный аналог QX-314, кокаин, хинидин, ламотриджин, карбамазепин, фенитоин и лакозамид. Мы обнаружили, что ион натрия в селективном фильтре притягивает электронейтральные, но отталкивает катионные вещества. Поэтому мы моделирем докинг в канал электронейтральных веществ в комплексе с натрием, а органических катионов — без натрия. Предварительные расчеты выявили общие черты связывания обоих типов лекарств. Все они взаимодействуют с фенилаланином в четвертом домене, известным детерминантом связывания. Электроотрицательная область сужения канала, где расположен селективный фильтр, притягивает как катионные вещества, так и  электронейтральные молекулы в комплексе с натрием. В этой области даже относительно малые молекулы могут блокировать ток электростатическим/стерическим механизмом. Мы впервые предлагаем общий фармакофор различных лигандов натриевых каналов: катион (собственная аммониевая группа или связанный ион натрия) и ароматическое кольцо, которые обычно соеденены цепочкой из четырех атомов углерода. Наши результаты важны для фундаментальной фармакологии и разработки новых лекарств.

Перспективные научные темы и стратегические задачи

Прямые и аллостерические эффекты мутаций ионных каналов на действие лекарств

Ионные каналы играют ключевую роль в физиологии клеток и являются мишениями многих лекарств и токсинов. Для подавляющего числа лекарств неизвестны атомные детали их рецепторов. Поэтому рецепторы картируют путем мутаций отдельных аминокислот и оценки их влияний на активность лекарств. Главная проблема этого подхода состоит в том, что ионные каналы существуют в структурно различных состояниях, обладающих разным сродством к одному и тому же лекарству. Некоторые мутации изменяют вероятность (заселенность) этих состояний и таким образом аллостерически влияют на связывание лекарств. Вовлечение соответсвующих аминокислот в модели рецепторов конр-продуктивно.

Мы создадим вычислительный метод дискриминации прямых и аллостерических эффектов мутаций путем оценки вовлеченности аминокислот в межсегментные контакты. Чем больше энергетически выгодных контактов образует данная аминокислота в данном состоянии канала, тем выше вероятность того, что она стабилизирует это состояние и ее мутация аллостерически влияет на связывание лекарства. Важность этого метода трудно переоценить. Например, в престижных журналах («Molecular Pharmacology» и «Nature Biotechnology«) опубликованы взаимоисключающие модели связывания высокоактивного иммуносупрессанта (PAP-1) в калиевом канале. Обе модели согласуются с данными мутационного анализа канала. Метод позволит выявить аминокислоты, мутации которых с большой вероятностью влияют на связывание PAP-1 аллостерически и таким образом  выбрать одну из предложенных моделей или разработать  новую модель, где PAP-1 будет связываться с остатками, мутации которых оказывают прямое влияние на его действие.

Нам неизвестно описание подобного метода в литературе. Вероятная причина в том, что большинство модельных исследований выполняют методом молекулярной динамики, который непригоден для количественной оценки энергии межсегментных контактов. Мы используем метод Монте Карло с минимизацией энергии, реализованный в созданной нами программе ZMM, и адаптируем ZMM для оценки энергии межсегментных котактов. Мы применим разработанный метод для оценки механизма влияния многочисленных известных мутаций в калиевых, натриевых и кальцивых каналах на действие большого числа лекарств, используемых для обезболивания и лечения автоиммунных, сердечно-сосудистых и неврологических заболеваний. Соответствующие публикации важны для разработки новых лекарств в фармацевтических компаниях.

Используемые экспериментальные подходы

  • Высокотехнологичные и уникальные методики: разработанная нами программа ZMM для молекулярного моделирования
  • Высокотехнологичное оборудование: доступ к суперкомпьютам в Канаде

Сотрудничество

Научные партнеры за рубежом:

Ке Dong (Michigan State University, East Lansing, USA),

David Spafford (University of Waterloo, Canada),

Robert French (University of Calgary, Canada),

Dirk Trauner (Ludwig-Maximilians-Universität München, Germany),

Dmitriy Frishman (Technische Universität München, Germany),

Piotr Bregestovski (Aix Marseille Université, France),

Roberta Budriesi (Università di Bologna, Italy)

Сотрудники лаборатории:

Кривченко Александр Иванович зав. лаб, чл.-корр. РАН
Федин Анатолий Николаевич гл. науч. сотр,  д-р. биол. наук
Гамбарян Степан Петрович гл. науч. сотр,  д-р. биол. наук
Жоров Борис Соломонович гл. науч. сотр,  д-р. биол. наук, профессор
Миндукшев Игорь Викторович гл. науч. сотр,  д-р. биол. наук
Демченко Иван Тимофеевич гл. науч. сотр,  д-р. биол. наук, профессор
Жуковский Юрий Георгиевич гл. науч. сотр,  д-р. биол. наук, профессор
Алексеева Ольга Сергеевна вед. науч. сотр, канд.биол.наук
Чеботарева Марина Александровна вед. науч. сотр, канд.биол.наук
Ахи Андрей Валентинович ст. науч. сотр.
Быковская Екатерина Юрьевна ст. науч. сотр.,  канд.пед.наук
Ветош Александр Николаевич вед. науч. сотр.
Дмитриева Елена Сергеевна ст. науч. сотр., канд.биол.наук
Добрылко Ирина Анатольевна мл. науч. сотр.
Жиляев Cергей Юрьевич ст. науч. сотр., канд.биол.наук
Забелинский Станислав Алексеевич вед. науч. сотр, канд.биол.наук
Зайцева Кира Александровна вед. науч. сотр, канд.биол.наук
Иванова Валентина Петровна ст. науч. сотр., канд.биол.наук
Королев Валентин Иванович вед. науч. сотр, канд.биол.наук
Москвин Александр Николаевич ст. науч. сотр., канд.биол.наук
Никитина Елена Романовна ст. науч. сотр., канд.биол.наук
Платонова Татьяна Федоровна ст. лаб. с высш. обр.
Рукояткина Наталия Ильинична ст. науч. сотр., канд.биол.наук
Сенченкова Елена Юрьевна ст. науч. сотр., канд.биол.наук
Скверчинская Елизавета Арнольдовна ст. науч. сотр., канд.биол.наук
Судницына Юлия Станиславовна мл. науч. сотр., аспирант
Шуколюкова Елена Павловна научн. сотр.

 

Группа физиологии дыхания

Избранные публикации

Блажевич ЛЕ, Кирилина ВМ, Федин АН, Кривченко АИ. Влияние аденозина на сокращения гладкой мускулатуры трахеи и бронхов крысы / Рос Физиол Журн 102(1): 41-49, 2016

Кузубова Н.А., Федин А.Н., Лебедева Е.С.,  Титова О.Н. Влияние эндотелиопротекторов на на тонус легочных артерий и бронхов на модели обструктивной патологии легких. Росс. Физиол. Журн. 2014, 100, № 3, с. 339-347.

Кузубова Н.А., Федин А.Н., Лебедева Е.С., Платонова И.С. Влияние различных вариантов терапии на сокращение бронхов крыс с моделированной обструктивной болезнью легких. Росс. Физиол. Журн. 2014, 100, № 9, с. 1049-1058.

Федин А.Н., Кивер Е.Н., Смирнова Л.Е., Кирилина В.М., Кривченко А.И. Роль интрамуральных ганглиев дыхательных путей в действии гистамина. Росс. Физиол. Журн. 2014, 100, № 9, с. 1059-1067. 

Кузубова Н.А., Федин А.Н., Лебедева Е.С.,  Титова О.Н. Изменения в легочных артериях резерва дилатации на модели хронической обструктивной патологии легких. Росс. Физиол. Журн. 2013, 99, № 2, с. 230-237.

Группа Внутриклеточной и межклеточной сигнализации клеток крови

Избранные публикации

Hanff E, Bohmer A, Zinke M, Gambaryan S, Schwarz A, Supuran CT, Tsikas D. Carbonic anhydrases are producers of S-nitrosothiols from inorganic nitrite and modulators of soluble guanylyl cyclase in human platelets / Amino Acids 48(7): 1695-1706, 2016.

 Benz PM, Laban H, Zink J, Gunther L, Walter U, Gambaryan S, K Dib. Vasodilator-Stimulated Phosphoprotein (VASP)-dependent and -independent pathways regulate thrombin-induced activation of Rap1b in platelets / Cell Commun Signal 14(1): 21, 2016.

Gründemann D., Gorbulev V., Gambaryan S., Veyhl M., Koepsell H. Drug excretion mediated by a new prototype of polyspecific transporter. 1994. Nature. 372: 549 - 552. PMID: 7990927

Gambaryan S., Butt E., Marcus K., Glazova M., Palmetshofer A., Guillon G., Smolenski A. cGMP dependent protein kinase type II regulates basal level of aldosterone secretion from zona glomerulosa cells without activating StAR gene expression. 2003. J. Biol. Chem. 278: 29640- 29648. PMID: 12775716

Gambaryan S, Geiger J, Schwarz UR, Butt E, Begonja A, Obergfell A, Walter U. Potent inhibition of human platelets by cGMP analogs independent of cGMP-dependent protein kinase. 2004. Blood. 103: 2593 – 2600. PMID: 14644996

Walter U, Gambaryan S. Roles of cGMP/cGMP-dependent protein kinase in platelet activation. 2004.  Blood. 104:2609. PMID: 15466167

Nikolaev VO, Gambaryan S, Engelhardt S, Walter U, Lohse MJ. Real-time monitoring of live cells PDE2 activity: Hormone-stimulated cAMP hydrolysis is faster than hormone-stimulated cAMP synthesis. 2005. J. Biol. Chem. 280: 1716 – 1719. PMID: 15557342

Begonja A, Gambaryan S, Geiger J, Aktas B, Pozgajova M, Nieswandt B, Walter U. Platelet NAD(P)H oxidase-generated ROS production regulates αIIbβ3 integrin activation independent of the NO/cGMP pathway. 2005.  Blood. 106: 2757-2760. PMID: 15976180

Nikolaev VO, Gambaryan S, Lohse MJ. Fluorescent sensors for rapid monitoring of intracellular cGMP. 2006. Nat Methods. 3 (1):23-25. PMID: 16369548

Gambaryan S, Kobsar A, Hartmann S, Birschmann I, Kuhlencordt PJ, Müller-Esterl W, Lohmann SM, Walter U. NO-synthase- /NO-independent regulation of human and murine platelet soluble guanylyl cyclase activity. 2008. J. Thromb. Haemost. 6: 1376 – 1384. PMID: 18485089

Rukoyatkina N, Begonja AJ, Geiger J, Eigenthaler M, Walter U, Gambaryan S. Phosphatidylserine surface expression and integrin alphaIIbbeta3 activity on thrombin/convulxin stimulated platelets/particles of different sizes. 2009. Br. J. Haematol. 144: 591 – 602. PMID: 19036116

Kuhn M, Völker K, Schwarz K, Carbajo-Lozoya J, Flögel U, Jacoby C, Stypmann J, van Eickels M, Gambaryan S, Hartmann M, Werner M, Wieland T, Schrader J, Baba HA. The natriuretic peptide / guanylyl cyclase-A system functions as a stress-responsive regulator of angiogenesis in mice. 2009. J. Clin. Invest. 119: 2019-2030. PMID: 19487812

Gambaryan S, Kobsar A, Rukoyatkina N, Herterich S, Geiger J, Smolenski A, Lohmann SM, Walter U. Thrombin and collagen induce a feedback inhibitory signaling pathway in platelets involving dissociation of the catalytic subunit of PKA from an NF-κB-IκB complex. 2010. J. Biol. Chem. 285: 18352 – 18363. PMID: 20356841

Nikitina ER1Mikhailov AVNikandrova ESFrolova EVFadeev AVShman VVShilova VYTapilskaya NIShapiro JIFedorova OVBagrov AY. In preeclampsia endogenous cardiotonic steroids induce vascular fibrosis and impair relaxation of umbilical arteries. J Hypertens. 2011 Apr;29(4):769-76. PMID: 21330936

Kolmakova EV1Haller STKennedy DJIsachkina ANBudny GVFrolova EVPiecha GNikitina ERMalhotra DFedorova OVShapiro JI,Bagrov AY.

Endogenous cardiotonic steroids in chronic renal failure. Nephrol Dial Transplant. 2011 Sep;26(9): 2912-9. PMID: 21292813

 Gavins FN, Russell J, Senchenkova E, De Almeida Paula L, Damazo AS, Esmon CT, Kirchhofer D, Hebbel RP, Granger DN. Mechanisms of enhanced thrombus formation in cerebral microvessels of mice expressing hemoglobin-S. 2011. Blood. 117(15):4125-33. PMID: 21304105

Senchenkova EY, Russell J, Kurmaeva E, Ostanin D, Granger DN. Role of T lymphocytes in angiotensin II-mediated microvascular thrombosis. 2011. Hypertension. 58(5):959-65. PMID: 21911709

Rukoyatkina N, Walter U, Friebe A, Gambaryan S. Differentiation of cGMP-dependent and -independent nitric oxide effects on platelet apoptosis and reactive oxygen species production using platelets lacking soluble guanylyl cyclase. 2011. Thromb. Haemost. 106:922 – 933. PMID: 21800013

Yildirim A, Russell J, Yan LS, Senchenkova EY, Granger DN. Leukocyte-dependent responses of the microvasculature to chronic angiotensin II exposure. 2012. Hypertension. 60(6):1503-9. PMID: 23090770

Kobsar A, Koessler J, Kehrer L, Gambaryan S, Walter U. The thrombin inhibitors, hirudin und Refludan® activate the soluble guanylyl cyclase and the cGMP pathway in washed human platelets. 2012. Thromb Haemost. 107: 521 – 529. PMID: 22234363

Mindukshev I, Gambaryan S, Kehrer L, Schuetz C, Kobsar A, Rukoyatkina N, Nikolaev VO, Krivchenko A, Watson SP, Walter U, Geiger J. Low angle light scattering analysis: a novel quantitative method for functional characterization of human and murine platelet receptors. 2012. Clin Chem Lab Med. 50: 1253 – 1262. (IM and SG equal contribution) PMID: 22149738

Gambaryan S, Friebe A, Walter U. (2012). Does the NO/sGC/cGMP/PKG pathway play a stimulatory role in platelets? Blood. 119: 535 - 536. PMID: 22653960

Gambaryan S, Butt E, Kobsar A, Geiger J, Rukoyatkina N, Parnova R, Nikolaev VO, Walter U. The oligopeptide DT-2 is a specific PKG I inhibitor only in vitro, not in living cells. 2012. Br J Pharmacol. 167:826-838. PMID: 22612416

Burkhart JM, Vaudel M, Gambaryan S, Radau S, Walter U, Martens L, Geiger J, Sickmann A, Zahedi RP. The first comprehensive and quantitative analysis of human platelet protein composition allows the comparative analysis of structural and functional pathways. 2012. Blood. 120: e73-82. PMID: 22869793

Nikolaeva S, Bachteeva V, Fock E, Herterich S, Lavrova E, Borodkina A, Gambaryan S, Parnova R. Frog urinary bladder epithelial cells express TLR4 and respond to bacterial LPS by increase of iNOS expression and L-arginine uptake. 2012. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 303: R1042- R1052. PMID: 23019216

Böhmer A, Niemann J, Schwedhelm KS, Meyer HH, Gambaryan S, Tsikas D. Potential pitfalls with the use of acetoxy (CH(3)COO) drugs in studies on nitric oxide synthase in platelets. 2013. Nitric Oxide. 28: 14 - 16. PMID: 23000842

Yan SL, Russell J, Harris NR, Senchenkova EY, Yildirim A, Granger DN. Platelet abnormalities during colonic inflammation. 2013. Inflamm Bowel Dis. 19(6):1245-53. PMID: 23518812

Senchenkova EY, Komoto S, Russell J, Almeida-Paula LD, Yan LS, Zhang S, Granger DN. Interleukin-6 mediates the platelet abnormalities and thrombogenesis associated with experimental colitis. 2013. Am J Pathol. 183(1):173-81. PMID: 23673000

Begonja AJ, Gambaryan S, Schulze H, Patel-Hett S, Italiano JE Jr, Hartwig JH, Walter U. Differential roles of cAMP and cGMP in megakaryocyte maturation and platelet biogenesis. 2013. Exp Hematol. 41: 91-101. PMID: 22981933

Gambaryan S, Subramanian H , Rukoyatkina N , Herterich S , Walter U. Soluble guanylyl cyclase is the only enzyme responsible for cGMP synthesis in human platelets. 2013. Thromb Haemost 109: 973-975. PMID: 23467662

Subramanian H, Zahedi R, Sickmann A, Walter U, Gambaryan S. Phosphorylation of CalDAG-GEFI by Protein Kinase A prevents Rap1b activation. 2013. J. Thromb. Haemost. 11:1574-1582 PMID: 23611601

Lies B, Groneberg D, Gambaryan S, Friebe A. Lack of effect of ODQ does not exclude cGMP signalling via NO-sensitive guanylyl cyclase. 2013.  Br J Pharmacol. 170: 317-327. PMID: 23763290

Geiger J, Burkhart JM, Gambaryan S, Walter U, Sickmann A, Zahedi RP. Response: platelet transcriptome and proteome-- relation rather than correlation. 2013. Blood. 121:5257-5258. PMID: 23813942

Миндукшев И., Рукояткина Н., Добрылко И., Скверчинская Е., Никитина Е., Кривошлык В.В.,  Гамбарян С.,  Кривченко А. (2013). Особенности апоптоза безъядерных клеток: тромбоцитов и эритроцитов человека. // Рос. физиол. журнал им. И.М.Сеченова.  Т. 99. N 1.  C. 92—110. PMID: 23659060

Benz PM, Merkel CJ, Offner K, Abeßer M, Ullrich M, Fischer T, Bayer B, Wagner H, Gambaryan S, Ursitti JA, Adham IM, Linke WA, Feller SM, Fleming I, Renné T, Frantz S, Unger A, Schuh K. Mena/VASP and αII-Spectrin complexes regulate cytoplasmic actin networks in cardiomyocytes and protect from conduction abnormalities and dilated cardiomyopathy. 2013. Cell Commun Signal. 11(1):56. PMID: 23937664

Rukoyatkina N, Mindukshev I, Walter U, Gambaryan S. Dual role of the p38MAPK/cPLA 2 pathway in the regulation of platelet apoptosis induced by ABT-737 and strong platelet agonists. 2013. Cell Death Dis. 2013;4:e931. PMID: 24263105

Beck F, Geiger J, Gambaryan S, Veit J, Vaudel M, Nollau P, Kohlbacher O, Martens L, Walter U, Sickmann A, Zahedi RP. Time-resolved characterization of cAMP/PKA-dependant signaling reveals that platelet inhibition is a concerted process involving multiple signaling pathways. 2014. Blood. 123:e1-e10. PMID: 24324209

Tang YH, Vital S, Russell J, Seifert H, Senchenkova E, Granger DN. Transient ischemia elicits a sustained enhancement of thrombus development in the cerebral microvasculature: effects of anti-thrombotic therapy. 2014. Exp Neurol. 261:417-23. PMID: 25058045

Chen W, Thielmann I, Gupta S, Subramanian H, Stegner D, van Kruchten R, Dietrich A, Gambaryan S, Heemskerk JW, Hermanns HM, Nieswandt B, Braun A. Orai1-induced store-operated calcium entry enhances phospholipase activity and modulates TRPC6 function in murine platelets. 2014. J Thromb Haemost. 12: 528-539. PMID: 24520961

Burkhart JM, Gambaryan S, Watson SP, Jurk K, Walter U, Sickmann A,. Heemskerk JWM, Zahedi RP. What Can Proteomics Tell Us About Platelets? 2014. Circ Res. 114:1204-1219. PMID: 24677239

Navdaev A, Subramanian H, Petunin A, Clemetson KJ, Gambaryan S, Walter U. Echicetin Coated Polystyrene Beads: A Novel Tool to Investigate GPIb-Specific Platelet Activation and Aggregation. 2014. PLoS One. 9: e93569. PMID: 24705415

Mischnik M, Gambaryan S, Subramanian H, Geiger J, Schütz C, Timmer J, Dandekar T. A comparative analysis of the bistability switch for platelet aggregation by logic ODE based dynamical modeling. 2014. Mol Biosyst. 10:2082-2089. PMID: 24852796

Böhmer A, Gambaryan S, Flentje M, Jordan J, Tsikas D. [ureido-15N] Citrulline UPLC-MS/MS nitric oxide synthase (NOS) activity assay: Development, validation, and applications to assess NOS uncoupling and human platelets NOS activity. 2014. J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci. 965C:173-182. PMID: 25033468

Böhmer A, Gambaryan S, Tsikas D. Human blood platelets lack nitric oxide synthase activity. 2015. Platelets. 26:583-588. PMID: 25360996

Souza DG, Senchenkova EY, Russell J, Granger DN. MyD88 mediates the protective effects of probiotics against the arteriolar thrombosis and leukocyte recruitment associated with experimental colitis. 2015. Inflamm Bowel Dis. 21(4):888-900. PMID: 25738377

Senchenkova E, Seifert H, Granger DN. Hypercoagulability and Platelet Abnormalities in Inflammatory Bowel Disease. 2015. Semin Thromb Hemost. 41(6):582-9. PMID: 26270113

Sharina IG, Sobolevsky M, Papakyriakou A, Rukoyatkina N, Spyroulias GA, Gambaryan S, Martin E. The fibrate gemfibrozil is an NO - and heme-independent activator of soluble guanylyl cyclase: in vitro studies. 2015. Br J Pharmacol. 172: 2316-2329. PMID: 25536881

Gambaryan S, Tsikas D. A review and discussion of platelet nitric oxide and nitric oxide synthase: do blood platelets produce nitric oxide from L-arginine or nitrite? 2015. Amino Acids 47:1779-1793. PMID: 25929585

Reiss C, Mindukshev I, Bischoff V, Subramanian H, Kehrer L, Friebe A, Stasch JP, Gambaryan S, Walter U. The sGC stimulator Riociguat inhibits platelet function in washed platelets but not in whole blood. 2015. Br J Pharmacol. 172: 5199 - 5210. PMID: 26282717

Nagy Z., Wynne K., von Kriegsheim A., Gambaryan S., Smolenski A. Cyclic Nucleotide-dependent Protein Kinases Target ARHGAP17 and ARHGEF6 Complexes in Platelets. 2015. J Biol Chem. 290: 29974-29983. PMID: 26507661

Hanff E, Böhmer A, Zinke M, Gambaryan S, Schwarz A, Supuran CT, Tsikas D. Carbonic anhydrases are producers of S-nitrosothiols from inorganic nitrite and modulators of soluble guanylyl cyclase in human platelets. 2016. Amino Acids. 48(7):1695-706. PMID: 27129464

Rukoyatkina N.I., Mindukshev I.V., Sudnitcyna Yu. S., Balljuzek M.F., Krivchenko A.I., Gambaryan S.P. COMPARISON OF PLATELET APOPTOSIS INDUCED BY BCL-2 INHIBITOR AND PLATELET ACTIVATORS. 2016. Neuroscience and Behavioral Physiology - Sechenov Physiology Journal. 102(1): 78-88.

Yildirim A, Senchenkova E, Granger DN. Hypercholesterolemia blunts the oxidative stress elicited by hypertension in venules through angiotensin II type-2 receptors. 2016. Microvasc Res. 105:54-60.  PMID: 26775070

Группа гипербарической физиологии

Избранные публикации

Ветош А.Н., Алексеева О.С. Развитие гипотермии под действием повышенного давления азота // Доклады академии наук. 1997. т. 355,  № 2, с. 276-278.

Stamler J.S., Jia L-Eu J.P., McMahon T.J. Demchenko I.T., Bonaventura J., Gernert K., Piantadosi C.A. Blood flow regulation by S-nitrosohemoglobin in the physiological oxygen gradient // Science. 1997. v. 276, № 5321, р. 2034-2037.

Vjotosh A., Alekseeva O., Sharapov O., Popov A. Hypothermia component of animal nitrogen narcosis // High pressure biology and medicine. University of Rochester press. 1998. p. 262-268.

Косткин В.Б., Мареничева О.Л. Устойчивость Na,К-АТФазы синаптосом головного мозга к высокому окружающему давлению в ряду позвоночных // Доклады академии наук. 1998. т. 361, № 3, с. 422-424.

Ветош А.Н., Попов А.А., Алексеева О.С., Пожидаев В.А. Действие на организм животных экстремальных значений плотности азотно-кислородной дыхательной газовой среды // Доклады  академии наук. 1999. т. 365, № 2, с. 276-278.

Демченко И.Т., Боссо А.Е., Жиляев С.Ю., Москвин А.Н., Гуцаева Д.Р., Аточин Д.Н., Беннетт Р.Б., Пиантадоси К.А. Вовлечение оксида азота в церебральную вазоконстрикцию при дыхании кислородм под давлением // Росс. физиол. журн. 2000. т. 86, № 12, с. 1594-1603.

Demchenko I.T., Oury T.D., Crapo J.D., Piantadosi С. Regulation of the brain’s vascular responses to oxygen // Circulation Res. 2002. v. 91, № 11, р. 1031-1037.

Ветош А.Н., Лучаков Ю.И., Попов А.А., Алексеева О.С., Морозов Г.А. Терморегуляторные реакции млекопитающих в условиях действия повышенного давления азота // Физиол.ж. 2003. т. 89, № 2, с.139-145.

Demchenko I.T., Piantadosi C.A. Nitric oxide amplifies the excitatory to inhibitory neurotransmitter imbalance accelerating oxygen seizures // Undersea Hyperb Med. 2006. v. 33, № 3, р. 169-174.

Москвин А.Н.,  Алексеева О.С.,   Гуцаева Д.Р.,  Хмельницкий А.В., Шарапов О.И. Действие индометацина на мозговой кровоток и развитие кислородных судорог // Бюлл.эксперим.биол. мед. 2006. т.142,  № 7, с.31-33.

Отеллин В.А., Григорьев И.П., Забелинский С.А., Чеботарева М.А., Кривченко А.И., Алексеева О.С., Косткин В.Б. Жирные кислоты фосфолипидов клеточных ядер головного мозга после гипоксии в различные периоды онтогенеза крыс // Доклады академии наук. 2006. т.410,  № 2, с.275-277

Demchenko I.T., Welty-Wolf K.E., Allen B.W., Piantadosi C.A. Similar but not the same: normobaric and hyperbaric pulmonary oxygen toxicity, the role of nitric oxide // Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 2007. v. 93, № 1, р. 229-238.

Ветош А.Н., Косткин В.Б., Алексеева О.С., Коржевский Д.Э. Роль стресс-белков семейства HSP70 в изменении характера наркотического действия гипербарического азота под влиянием нарастающего гипоксического стимула // Фiзiол. журн. 2008. т.54,  № 2, с.33-40.

Demchenko I.T., Atochin D.N., Gutsaeva D.R., Godfrey R.R., Huang P.L., Piantadosi C.A., Allen B.W. Contributions of nitric oxide synthase isoforms to pulmonary oxygen toxicity, local vs. mediated effects // Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 2008. v. 294, № 5, р. 984-990.

Алексеева О.С., Коржевский Д.Э., Отеллин В.А., Вётош А.Н., Косткин В.Б.  Белки теплового шока нейронов головного мозга и гипоксическое прекондиционирование // Доклады академии наук. 2009. т.425, № 2, с. 259-261.

Алексеева О.С., Коржевский Д.Э., Отеллин В.А., Вётош А.Н., Косткин В.Б., Гуцаева Д.Р.  Преадаптация гипоксией к азотному наркозу и белки теплового шока в нейронах коры головного мозга при этих состояниях // Доклады академии наук. 2009. т. 425,  № 4, с. 553-555.

Алексеева О.С., Вётош А.Н., Коржевский Д.Э, Косткин В.Б. Влияние кверцитина на развитие азотного наркоза и накопление белков теплового шока в клетках коры головного мозга крыс // Доклады академии наук. 2010. т. 430, № 3, с. 421-423.

Алексеева О.С., Коржевский Д.Э, Вётош А.Н., Косткин В.Б. Преадаптация к азотному наркозу и нарушение структуры коры головного мозга крыс при гипоксии // Журнал эволюционной биохимии и физиологии. 2010. т. 46, № 4, с. 311-315.

Oтеллин В.А., Григорьев И.П., Забелинский С.А., Чеботарева М.А., Кривченко А.И., Алексеева О.С., Косткин В.Б. Жирные кислоты фосфолипидов ядер клеток головного мозга в онтогенезе крыс // Журнал эволюционной биохимии и физиологии. 2010. т.46, № 5, с. 400-405.

Demchenko I.T., Zhilyaev S.Y., Moskvin A.N., Piantadosi C.A., Allen B.W. Autonomic activation links CNS oxygen toxicity to acute cardiogenic pulmonary injury // Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 2011. v. 300, № 1, р. L102-111. 

Кирик О.В., Алексеева О.С., Коржевский Д.Э. Экспрессия маркера нейральных стволовых клеток MSI-1 в конечном мозгу крысы // Морфология. 2011. т. 139, № 2, с. 77-79.

Демченко И.Т., Москвин А.Н., Жиляев С.Ю., Алексеева О.С., Постникова Т.Ю., Кривченко А.И. Кооперативное участие оксида азота и эндотелина в гипероксической вазоконстрикции // Росс. физиол. ж. 2011. т. 97, № 6, с. 609-618.

Demchenko I.T., Moskvin A.N., Krivchenko A.I., Piantadosi C.A., Allen B.W. Nitric oxide-mediated central sympathetic excitation promotesCNS and pulmonary O2 toxicity. J Appl Physiol 112:1814-1823, 2012.

Сухорукова Е.Г., Алексеева О.С., Кирик О.В., Грудинина Н.А., Коржевский Д.Э. Сравнительные аспекты структурной организации астроцитов первого слоя коры головного мозга человека и крысы // Журн. эвол. биохим. и физиол. 2012. т. 48, № 3, с. 280-286.

Demchenko I.T., Zhilyaev S.Y., Moskvin A.N., Krivchenko A.I., Piantadosi C.A., Allen B.W. Baroreflex-mediated cardiovascular responses to hyperbaric oxygen // J Appl Physiol. 2013. v. 115, № 6, р. 819-828.

Reynolds J.D, Bennett K.M., Cina A.J., Diesen D.L., Henderson M.B., Matto F., Plante A., Williamson R.A., Zandinejad K., Demchenko I.T., Hess D.T., Piantadosi C.A., Stamler J.S. S-nitrosylation therapy to improve oxygen delivery of banked blood // Proc Natl Acad Sci U S A. 2013. v. 110, № 28, р. 11529-11534.

Сухорукова Е.Г., Григорьев И.П., Кирик О.В., Алексеева О.С., Коржевский Д.Э. Внутриядерная локализация железа в нейронах головного мозга млекопитающих // Журнал эвол. биохим. физиол. 2013. т. 49, № 3, с. 236-238.

Вётош А.Н., Алексеева О.С. Типология пульсоксиметрических реакций взрослых мужчин на предъявление стабильного гипоксического стимула. // Вестник Тверского государственного университета. Серия: Биология и экология. 2013. № 29, с. 48-55

Demchenko I.T., Gasier H.G., Zhilyaev S.Y., Moskvin A.N., Krivchenko A.I., Piantadosi C.A., Allen B.W. Baroreceptor afferents modulate brain excitation and influence susceptibility to toxic effects of hyperbaric oxygen. // J Appl Physiol (1985). 2014. v. 117, № 5, p. 525-534.

Кирик О.В., Алексеева О.С., Москвин А.Н., Коржевский Д.Э. Влияние гипербарической оксигенации на состояние субэпендимной микроглии головного мозга крысы. // Журн.  Эвол. Биохим. и физиол. 2014. Т. 50. № 4. С. 312-314.

Алексеева О.С., Вётош А.Н. Экспериментальное обоснование температурного режима в условиях гипероксии. // Гипербарическая физиология и медицина. 2014, №2, с. 31 – 37.

      Вётош А.Н. Мониторинг состояния организма пациента в процессе оксигенобаротерапии.  СПб. Издательство СЗГМУ им. И.И.Мечникова. 2014. 28 с.

Журавин И.А., Васильев Д.С., Дубровская Н.М., Козлова Д.И., Наливаева Н.Н.,  Плеснева С.А., Туманова Н.Л., Алексеева О.С., Ветош А.Н. Изучение механизмов когнитивных дисфункций на ранних стадиях нейродегенеративных заболеваний с использованием модели пренатальной гипоксии. // Глава в кн.: «Нейродегенеративные заболевания – от генома до целостного организма» // Под ред. М.В. Угрюмова. М. Наука. 2014.

Алексеева О.С., Вётош А.Н. Молекулярные основы саногенетического действия кислорода. // Гипербарическая физиология и медицина. 2015, № 2, с. 3-9.

Морина И.Ю., Аристакесян Е.А., Кузик В.В., Оганесян Г.А., Алексеева О.С. О влиянии внутриутробной гипоксии на формирование орексинергической системы и цикла бодрствование-сон в раннем постнатальном онтогенезе крыс. // Журн.  Эвол. Биохим. и физиол. 2016. Т. 52. № 3. С. 214-221.

Биохимическая группа

Избранные публикации

Юнева ТВ, Забелинский СА, Дацык НА, Щепкина АМ, Никольский ВН, Шульман ГЕ. Влияние качественного состава пищи на содержание липидов и незаменимых жирных кислот в теле черноморского шпрота SPRATTUS SPRATTUS PHALERICUS (CLUPEIDAE) / Вопросы ихтиологии 56(3): 304-313, 2016.

Иванова ВП, Ковалева ЗВ, Сорочинская ЕИ, Анохина ВВ, Кривченко АИ. Роль фрагмента дефенсинов в регулировании жирнокислотного состава фосфолипидов мембран эпителиоподобных клеток / Биол мембраны 33(1): 53-61, 2016.

Ivanova VP, Kovaleva ZV, Sorochinskaya EI, Anokhina VV, Krivchenko AI. The role of defensin fragment in the regulation of fatty acid composition of membrane phospholipids in epithelial-like cells Biochemistry (Moscow) Supplement Series A: Membrane and Cell Biology 10(2): 150-157, 2016

Zabelinskii S. A., Brovtsyna N. B. Chebotareva M. A., Gorbunova O. B., Krivchenko A. Comparative investigation of lipid and fatty acid composition of fish gills and mammalian lungs. A model of the membrane lipid components areas // Comp. Biochem. Physiol. 1995. Vol. 111B. N1, P. 127-140.

Zabelinskii S. A., Chebotareva M. A., Kostkin V. B.,  Krivchenko A.I. l. Phospholipids and their fatty acids in mitichondria, synaptosomes and myelin from the liver and brain of trout and rat: a new view on the role of fatty acids in membranes // Comp. Biochem. And Phisiol. 1999. Part B 124. P. 187-193.

Мареничева О. Л., Забелинский С. А., Чеботарева М.А., Иванова В. П., Косткин В. Б., Кривченко А. И. Активность Na+, K+-АТФазы и липиды мембран клеток мозга форели и крысы под давлением 101 АТА // Ж. эвол. биохим. физиол. 2001. Т. 37. №6. С.468-472.

K.S.Arakelova, M.A.Chebotareva, S.A.Zabelinskii. Physiology and lipid metabolism of Littorina saxsatilis infected by Trematoda // Deseases of Aquatic Organisms. 2004. V. 60. p. 223-231.

Забелинский С.А., Чеботарева М.А., Каландаров А.М., Фейзулаев Б.А., Кличханов Н.К., Кривченко А.И., А.М.Казеннов. Влияние общей гипотермии на жирнокислотный состав фосфолипидов крови крыс и сусликов и светового излучения на на химические процессы в липидном экстракте. // Ж. эвол. биохим. физиол. 2011, Т.47, №4,с. 283-289.

Группа компьютерного моделирования

Избранные публикации

Korkosh, B. S. Zhorov, D. B. Tikhonov. 2016. Molecular evolution of ion channels: Amino acid sequences and 3D structures. J. Evol. Biochem. Physiol. 52(1): 28-36. http://link.springer.com/article/10.1134%2FS0022093016010038

VS Korkosh, BS Zhorov, DB Tikhonov. Modeling interactions between blocking and permeant cations in the NavMs channel. Eur. J. Pharmacol. doi: 10.1016/j.ejphar.2016.03.048

Y Du, Y Nomura, BS Zhorov, K Dong. Evidence for dual binding sites for 1,1,1-trichloro-2,2-bis(p-chlorophenyl)ethane (DDT) in insect sodium channels. J Biol Chem.291(9):4638-48.

VS Korkosh, BS Zhorov, DB Tikhonov. Analysis of inter-residue contacts reveals folding stabilizers in P-loops of potassium, sodium, and TRPV channels. Eur. Biophys. J. 45(4):321-9.

D Jiang, Y Du, Y Nomura, X Wang, Y Wu, BS Zhorov, K Dong. Mutations in the transmembrane segment 6 of domain IV confer cockroach sodium channel resistance to sodium channel blocker insecticides and local anesthetics. Insect Biochem Mol Biol. 66:88-95.

Y Du, Y Nomura, BS Zhorov, K Dong. Rotational symmetry of two pyrethroid receptor sites in the mosquito sodium channel. Mol. Pharmacol. 88:273-80.

Stephens RF, Gian W, Zhorov BS, Spafford JD. Selectivity filters and cysteine-rich extracellular loops in voltage-gated sodium, calcium and NALCN channels 2015. Frontiers in Physiology. 6:153(p. 1-19). doi: 10.3389/fphys.2015.00153

Wang, Y Nomura, Y Du, N Liu, BS Zhorov, K Dong. A mutation in the intracellular loop III/IV of mosquito sodium channel synergizes the effect of mutations in helix IIS6 on pyrethroid resistance. Mol. Pharmacol. 87:421-9.

DB Tikhonov, I Bruhova, DP Garden, BS Zhorov. State-dependent inter-repeat contacts of exceptionally conserved asparagines in the inner helices of sodium and calcium channels. Eur. J. Physiol. (Pflugers Archiv). 467:253-266.

FD Rinkevich, Y Du, J Tolinski, A Ueda, C-F W, BS Zhorov, K Dong. Distinct roles of the DmNav and DSC1 channels in the action of DDT and pyrethroids. Neurotoxicology 47:99-106.

Z Takacs, J  Imredy, J-P Bingham, BS Zhorov,  EG Moczydlowski. Interaction of the BKCa channel gating ring with dendrotoxins. Channels. 8(5): 421-432

VS Korkosh, BS Zhorov, DB Tikhonov. Folding similarity of the outer pore region in prokaryotic and eukaryotic sodium channels revealed by docking of conotoxins GIIIA, PIIIA, and KIIIA in a NavAb-based model of Nav1.4. J. Gen. Physiol. 144(3): 231-44

K Dong, Y Du, F Rinkevich, Y Nomura, P Xu, L Wang, K Silver, BS Zhorov. Molecular biology of insect sodium channels and pyrethroid resistance. Insect Biochem Mol Biol. 50:1-17.

DB Tikhonov, BS Zhorov. Homology modeling of Kv1.5 channel block by cationic and electroneutral ligands. BBA – Biomembranes. 1838:978-987.

Y Du, Y Nomura, G Satar, Z Hu, R Nauen, SY He, BS Zhorov, K Dong. Molecular evidence for dual pyrethroid-receptor sites on a mosquito sodium channel. PNAS USA. 110(29):11785-90

NW Gray, BS Zhorov, EG Moczydlowski. Interaction of local anesthetics with the K+ channel pore domain: KcsA as a model for drug-dependent tetramer stability. Channels 7: 182-93.

BS Zhorov, DB Tikhonov. 2013. Ligand action on sodium, potassium, and calcium channels: role of permeant ions. Trends Pharmacol.   34:154-161.

BS Zhorov. Interactions of drugs and toxins with permeant ions in potassium, sodium, and calcium channels. Neuroscience and Behavioral Physiology. 43:388-400.

Carosati, P. Ioan, M. Micucci, F. Broccatelli, G. Cruciani, BS Zhorov, A. Chiarini, R. Budriesi. 2012. 1,4-Dihydropyridine scaffold in medicinal chemistry, the story so far and perspectives (Part 2): Action in other targets and antitargets. Current Med. Chem. 19:4306-23.

DB Tikhonov, BS Zhorov. 2012. Architecture and pore block of eukaryotic voltage-gated sodium channels in view of NavAb bacterial sodium channel structure. Parmacol. 82:97-104

P Ioan, E Carosati, M Micucci, G Cruciani, F Broccatelli, BS Zhorov, A Chiarini, R Budriesi. 2011. 1,4-Dihydropyridine Scaffold in Medicinal Chemistry, The story so far and perspectives (Part 1): Action in ion channels and GPCRs. Current Med. Chem. 18(2): 4901-4922.

BS Zhorov. Interactions of drugs and toxins with permeant ions in potassium, sodium, and calcium channels. Russian J Physiol. 97(7):661-677.

Y Du, D Garden, B Khambay, BS Zhorov, K Dong. Batrachotoxin, deltamethrin, and BTG 502 share overlapping binding sites on insect sodium channels. Mol. Pharmacol. 80:426–433.

Senatore A, Boone AN, Lam S, Dawson TF, Zhorov BS, Spafford JD. Mapping of dihydropyridine binding residues in a less sensitive invertebrate L-type calcium channel (LCav1). Channels (Austin) 5:173-87

Y Du, D Garden, L Wang, BS Zhorov, K Dong. Identification of new batrachotoxin-sensing residues in segment IIIS6 of sodium channel. J. Biol. Chem. 286: 13151-13160.

A Rossokhin, T Dreker, S Grissmer, BS Zhorov. 2011. Why does the inner-helix mutation A413C double the stoichiometry of Kv1.3 channel block by emopamil but not by verapamil? Pharmacol. 79:681-691.

DB Tikhonov, BS Zhorov. Possible roles of exceptionally conserved residues around the selectivity filters of sodium and calcium channels. J. Biol. Chem. 286: 2998-3006.

Peer reviewed book chapters

BS Zhorov, DB Tikhonov. Computational structural pharmacology and toxicology of voltage-gated sodium channels. Current Topics in Membranes. Elsevier. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1063582315000861

KS Silver, Y Du, Y Nomura, EE Oliveira, VL Salgado, BS Zhorov, K Dong. 2014. Voltage-gated sodium channels as insecticide target sites. Advances Insect Physiol. 46(5): 389-433.
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780124170100000057

Zhorov. 2013. Sodium channel blockers and activators. Encyclopedia of Metalloproteins. Springer. p. 247-249. http://www.springerreference.com/docs/html/chapterdbid/327459.html

Senatore A, Zhorov BS, Spafford JD. 2012. CaV3 T-type calcium channels. Wiley Interdisciplinary Reviews: Membrane Transport and Signaling (WIREs Membr Transp Signal.) 1(4):467-491. http://wires.wiley.com/WileyCDA/WiresArticle/wisId-WMTS41.html

Группа биоакустики

Монографии

Жуковский Ю.Г., Зайцева К. А., Кривченко А. И., Королев В.И. От дельфинов к технической гидролокации и радиолокации.// «АV», Орел. 2006. 98 С.

Статьи:

Зайцева КА, Королев ВИ, Ахи АВ, Кривченко АИ, Бутырский ЕЮ, Сапрыкин АВ. Эффективность обнаружения дельфином Tursiops truncatus низкочастотных шумов в условиях частотной модуляции в дискретных составляющих спектров / Национальная безопасность и стратегическое планирование (17): 43-53, 2017.

Королев ВИ, Зайцева КА, Кривченко АИ, Ахи АВ, Ротин ВВ, Яковлев АМ. Адаптивные возможности сонара дельфина (T.Truncatus) / Актуальные проблемы военной науки и политехнического образования ВМФ: сб. статей.: , 2016.

Зайцева КА, Королев ВИ, Ахи АВ, Бутырский ЕЮ, Сапрыкин АВ. Способность дельфина к восприятию и классификации низкочастотных сигналов / Национальная безопасность и стратегическое планирование 16(4): 28-38, 2016.

Дмитриева ЕС, Андерсон МН, Гельман ВЯ. Сравнительное исследование зрательного и слухового восприятия эмоций детьмя младшего школьного возраста / Экспериментальная психология 9(1): 38-52, 2016.]

Зайцева, К. А., Королев, В. И., Ахи, А. В. Чувствительность слуха дельфина Tursiops truncates  к полосе фильтрации спектра низкочастотного шума. Журн. эвол. биохим. и физиол. 2015 г., т.51, №2, С.130-136.

Зайцева, К. А., Королев, В.И., Ахи, А. В., Ротин, В. В., Яковлев, А. И. Адаптация спектров локационных сигналов дельфинов Tursiops truncates при изменении координат целей. Сб. Современное состояние проблем и развития военного кораблестроения, радиоэлектроники и корабельной энергетики. 2015. СПб. С.6-11.

Кривченко, А. И., Зайцева, К. А., Королев, В. И., Ахи, А. В., Ротин В. В. Бионические аспекты использования возможностей дельфинов при обнаружении донных морских осадков. Бионические системы и оценка возможности их использования в интересах обороноспособности и безопасности государства. fri/gov.ru – seminar bionic. 2015.

Дмитриева Е. С., Гельман, В. Я. Динамика изменений взаимосвязи эмоционального интеллекта с результатами ЕГЭ в ходе адаптации школьной системы к его введению// Экспериментальная психология. 2015. Т.8, №2, С.139-150.

Гельман, В. Я., Дмитриева Е. С. Индивидуальные характеристики и обучаемость. LAP LAMBERT Academic Publishing, Saarbrucken, Germany. 2015. 136 p.

Dmitrieva, E., Gelman, V. Behavioral Characteristics of Speech Emotional Prosody Perception and Emotional Intelligence Measures in Listeners of Different Ages, Baltic Journal of Psychology. 2014. 15. 33-44.

Кривченко, А. И., Зайцева, К. А., Королев, В. И., Ахи, А. В. Локационное обнаружение дельфинами ( Tursiops truncates) объектов, скрытых морскими осадками. Сб.”Современное состояние проблем и развития военного кораблестроения, радиоэлектроники и корабельной энергетики”. 2014. Ч.2. СПб. С.6-11.

Dmitrieva, E. S. Perception of the Emotional Intonation of Short Pseudo words. / E. S. Dmitrieva et al. // Neuroscience and Behavioral Physiology. – 2013.- Vol.43, №6. – Р.663-669.

Зайцева, К. А. Устойчивость пассивного слуха дельфина ( Т. truncatus ) к деформации спектра низкочастотного сигнала. / К. А. Зайцева, В. И. Королев, А. В. Ахи // Журн. эволюц. биохим. и физиол. – 2012.- Т. 48, № 6. – С. 573-578.

Dmitrieva E. S. The Relationship between the Perception of Emotional Intonation of Speech in Conditions of Interference and the Acoustic Parameters of Speech Signals in Adults of Different Gender and Age/Dmitrieva E. S.,  Gelman V. Ya. // Neuroscience and Behavioral Physiology. – 2012.- Vol. 42, №8. - Р.920-928.

Дмитриева, Е. С. Влияние индивидуальных особенностей человека на акустические корреляты эмоциональной интонации речи. / Е. С. Дмитриева и др. // Журн. ВНД. – 2009.- Т.59, № 5.

Зайцева, К. А. Распознавание дельфинами Тursiops truncatus классов шумоподобных сигналов./ К. А. Зайцева, В. И. Королев, А. В. Ахи // Журн. эволюц. биохим. и физиол. – 2008.- Т. 44, № 6. – С. 194-199.

Дмитриева, Е. С. Зависимость восприятия эмоциональной информации речи от акустических параметров стимула у детей разного возраста. / Е. С. Дмитриева и др. // Физиол. человека. – 2008. Т. 34, № 3. – С. 58-62.

Dmitrieva, E. S. Age-related features of the interaction of learning success characteristics of auditory operative memory. / E. S. Dmitrieva et al.// Neuroscience and Behavioral Physiology. -2008. Vol.38. № 4. Р. 393-398.

Dmitrieva, E. S. Ontogenetic Features of the Psychophysiological Mechanisms of Perception of the Emotional Component of Speech in Musically Gifted Children. / E. S. Dmitrieva et al. // Neuroscience and Behavioral Physiology. 2006. Vol. 36. № 1. Р. 53-62.

Зайцева, К. А. Механизмы определения скоростных характеристик целей дельфинами и технические средства гидролокации и радиолокации. / К. А. Зайцева, В. И. Королев // Рос. физиол. журн. им. И. М. Сеченова. – 2005.- Т. 91, С. 872-884.

Зайцева, К. А. О роли временной микроструктуры эхосигнала в механизмах классификации дельфином малоразмерных мишеней. / К. А. Зайцева, В. И. Королев // Журн. эволюц. биохим. и физиол. -2005. –Т.41. С. 364-370.

Зайцева, К. А. Адаптивные изменения в механизмах работы сонара дельфина./ К. А. Зайцева, В. И. Королев // Рос. физиол. журн. им. И. М. Сеченова. – 2004. –Т. 90, № 8. С.193.

Дмитриева Е.С., Гельман В.Я., Зайцева К.А., Орлов А.М. Онтогенетические особенности взаимосвязи психофизиологических механизмов восприятия эмоций и успеваемости у школьников. Журнал ВНД. 2003. Т.53, №5, 560-568.

Zaitseva K.A., Korolev V. I., Akhi A.V. The echolocation measurement of velocity and acceleration of a moving target by the black sea dolphin (Tursiops truncatus)// Proc. JOA. Underwater Biosonar and Bioacoustics. Vol 23. Part 4, 2002. S. 79-86. London.

Зайцева К., Королев В. Адаптивные изменения пространственных характеристик слуха дельфина Tursiops truncatus // Журнал эволюционная физиология и биохимия. 2002, Т. 38. № 4. С. 370-375.

Зайцева К.А., Жуковский Ю.Г., Кривченко А.И., Королев В.И. Локационные способности дельфинов при оценке скоростных характеристик целей и технические средства гидролокации и радиолокации // Доклады Академии Наук. 2002, Т. 38, № 3, С. 1-4.

Akopian A.I., Ivanov M.P. Ranging of the moving target by the black sea dolphin (Tursiops truncatus). Proc. JOA. Underwater Biosonar and Bioacoustics. 2002. V. 23. Part 4, S. 87-92.

Дмитриева Е.С., Гельман В.Я. Восприятие эмоциональной компоненты речи заикающимися детьми на фоне шума Сообщение 2. Анализ временных характеристик опознания различных эмоций. Физиология человека, 2001, Т. 27, № 1, С. 42-48.

Дмитриева Е.С., Зайцева К.А., Гельман В.Я. Восприятие эмоциональной компоненты речи заикающимися детьми на фоне шума. Сообщение 1. Анализ эффективности опознания различных эмоций. Физиология человека, 2000, т.26, № 3, с. 13-20.

Зайцева К.А., Королев В.И. Механизмы измерения сонаром дельфина афалины (Tursiops truncatus) скорости и ускорения подвижной гидролокационной цели // Журн. эволюционной биохимии и физиологии. 2000. Т. 36. № 2, с. 136-140.

Dmitrieva, V. Gelman, K. Zaitzeva. The peculiarities of cerebral processing of speech emotional component in stuttering children. International Journal of Psychology. V. 35. Is. 3/4. 2000. 196.

Дмитриева Е.С., Зайцева К.А., Гельман В.Я. Возрастно-половые особенности восприятия эмоциональных характеристик речи под воздействием шума. Физиология человека. 1999. Т. 25. № 3, с. 57-64.

Дмитриева Е.С., Зайцева К.А. Особенности латерализации речевой функции у заикающихся в зависимости от пола испытуемых. Физиология человека, 1998, т. 24, № 2, С. 45-50.

Зайцева К.А, Дробышевский А.И., Горбачева К.К., Кондратьева Н.Л., Королев В.И. Особенности сердечного ритма дельфинов афалин Tursiops truncatus. ЖЭБФ. Т. 33, № 2, С. 185-192. 1997.

Дмитриева Е.С. Онтогенетические особенности нарушения восприятия различных эмоций под воздействием шума. ЖЭБФ. 1997. Т. 33. № 1. С. 68-73.

Зайцева К.А., Королев В.И., Ротин В.В. Особенности структуры локационного сигнала дельфина белухи (Delphinapterus leucas). ЖЭБФ. 1996. Т. 32. № 4. С. 539-542.

Зайцева К.А., Королев В.И. Исследование способности дельфина афалины определять ускорение движущейся цели. "Сенсорные системы". 1996. Т. 10. № 3. С. 59-64.

Зайцева К.А., Дмитриева Е.С., Мирошников Д.Б. Изменение восприятия эмоционально значимой речи под воздействием шума. "Физиология человека", 1995. Т.21. С.164-166.

Dmitrieva E.S., Zaitseva K.A. The peculiarities of lateralization of syllable perception in stuttering and normal children. The Proceedings of International Congress of Phonetic sciences. 1995. V.1, 98-101.

Зайцева К., Дмитриева Е., Мирошников Д.Б. Формирование межполушарной асимметрии в онтогенезе человека при восприятии речи в норме и при заикании. ЖЭБиФ. 1992. Т.28. С.409-412.

Зайцева К.А., Дмитриева Е.С., Мирошников Д.Б. Принцип параллельной обработки мозгом разных видов речевой информации. "Сенсорные системы", 1991. Т.5. N 3. С.128-133.

Морозов В.П., Вартанян И.А., Дмитриева Е.С., Зайцева К.А., Королев И.В. и др., Восприятие речи: вопросы функциональной асимметрии мозга. Монография. Л., "Наука", 1988. 135 с.

Зайцева К.А., Морозов В.П., Акопиан А.И. Сравнительные характеристики пространственного слуха дельфина и человека. ЖЭБиФ. 1978. Т.14, №1, с. 80-83

Зайцева К.А., Акопиан А.И., Морозов В.П. Помехоустойчивость слухового анализатора дельфина как функция угла определения помехи. Биофизика. 1975. Т.20, №3, с. 519-521.

Морозов В.П., Акопиан А.И., Бурдин В.И., Донсков А.А., Зайцева К.А. Аудиограмма дельфина Tursiops truncatus. Физиол.журн. СССР. 1971. Т.7, №6, с. 843-848.

Кривченко Александр Иванович, чл.-корр РАН

заведующий лабораторией

Федин Анатолий Николаевич д.б.н.

главный научный сотрудник

Гамбарян Степан Петрович, д.б.н

главный научный сотрудник

Жоров Борис Соломонович д.б.н, профессор

главный научный сотрудник

Миндукшев Игорь Викторович д.б.н.

главный научный сотрудник

Демченко Иван Тимофеевич, д.б.н., профессор

главный научный сотрудник

Жуковский Юрий Георгиевич д.б.н., профессор

главный научный сотрудник

Алексеева Ольга Сергеевна к.б.н.

Ведущий научный сотрудник

Чеботарева Марина Александровна к.б.н.

Ведущий научный сотрудник

Ахи Андрей Валентинович

старший научный сотрудник

Быковская Екатерина Юрьевна к.п.н.

старший научный сотрудник

Ветош Александр Николаевич д.б.н.

вед. науч. сотр.

Дмитриева Елена Сергеевна к.б.н.

старший научный сотрудник

Добрылко Ирина Анатольевна

младший научный сотрудник

Жиляев Cергей Юрьевич к.б.н

старший научный сотрудник

Забелинский Станислав Алексеевич к.б.н.

ведущий научный сотрудник

Зайцева Кира Александровна к.б.н.

ведущий научный сотрудник

Иванова Валентина Петровна к.б.н.

старший научный сотрудник

Королев Валентин Иванович к.б.н.

ведущий научный сотрудник

Москвин Александр Николаевич к.б.н.

старший научный сотрудник

Никитина Елена Романовна,к.б.н.

старший научный сотрудник

Платонова Татьяна Федоровна

старший лаборант с высшим образованием

Рукояткина Наталия Ильинична к.б.н.

старший научный сотрудник

Сенченкова Елена Юрьевна к.б.н.

старший научный сотрудник

Скверчинская Елизавета Арнольдовна к.б.н.

старший научный сотрудник

Шуколюкова Елена Павловна

научный сотрудник

Судницына Юлия Станиславовна аспирант

мл. науч. сотр.