Совет молодых ученых и специалистов (СМУ) УЧРЕЖДЕНИЯ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК ГНЦ РФ – Института медико-биологических проблем РАН ___________________________________________________IХ «Конференция молодых ученых, специалистов и студентов», посвященная Дню космонавтики 14 апреля 2008 МОСКВАРоль гиппокампа на нейрональную активность дыхательного центра в условиях гипоксии Авторы: Адамян Н.Ю., Арутюнян Р.С., Карапетян М.А. Кафедра физиологии человека и животных, Ереванский государственный университет, Армения Научный руководитель: Акопян Н.С., док-р биол. наук На современном этапе развития научных технологий особую актуальность приобретает изучение воздействия различных экологических факторов на организм. Среди них особое место занимает кислородная недостаточность. В условиях кислородной недостаточности организм включает множество компенсаторных механизмов, с помощью которых адаптируется к этим условиям и поддерживает общий кислородный гомеостаз. В условиях гипоксии тонкие механизмы компенсаторных реакций осуществляются взаимодействием бульбарного дыхательного центра и надбульбарных образований. Одним из важнейших надбульбарных образований, влияющих на дыхание, является лимбическая система, в частности гиппокамп. Роль гиппокампа в регуляции импульсной активности дыхательных нейронов продолговатого мозга и на дыхание в целом в условиях кислородной недостаточности представляет большой интерес. С этой целью использовали электрическую стимуляцию CA1 и CA3 поля гиппокампа и изучили их влияние на активность дыхательных нейронов. До “подъема” животного в условиях нормоксии раздражение гиппокампа оказывало преимущественно тормозящее влияние, уменьшение средней частоты разряда. Так подавление активности наблюдалось у 70% нейронов, активация у 25%, а 5% оставались ареактивными. Результаты опытов при нормоксии служили контролем, после чего на тех же нейронах исследования были продолжены при “подъеме” животного в барокамере. При “подъеме” на 4-5 тыс. м (начальная фаза гипоксического воздействия) наступала активация нейронов под воздействием гипоксии. На этом фоне тормозящее влияние гиппокампа было более выраженным, подавление активации наблюдалось у 78% нейронов, активация у 19% и 3% нейронов оставались ареактивными. В условиях высокой степени гипоксии, на высоте 7,5-8 тыс. м, острая нехватка кислорода приводила к угнетению активности и раздражаемой, и регистрируемой структур мозга. В связи с более высокой чувствительностью к гипоксии корковых структур иРеактивность системного и регионального кровообращения на адреналин после охлаждения Авторы: Ананьев Г.В.2, Аминев Р.Ш.2, Ипполитов И.В.2, Ипполитов Е.В.2, Мирюк М.Н.1, Курочкина И.Н.2. 1. ГНЦ РФ-ИМБП РАН, Москва 2. Тюменская государственная медицинская академия, Тюмень Научные руководители: Павлов Б.Н. док-р мед. наук, Ананьев В.Н. док-р мед. наук Для количественной характеристики действия различных доз адреналина на системное давление после однократного охлаждения представлен график изменения системного давления в двойных обратных координатах. Прямая, отражающая животных после однократного охлаждения (1-День), пересекает ось ординат при 1/Рм=0.0075, что соответствует Рм=133,3+-3 мм.рт.ст. Контрольная группа животных представлена прямой (N), которая пересекает ось ординат при 1/Рм=0.0063, что соответствует Рм=158,7+-3.3 мм.рт.ст. Таким образом, после однократного охлаждения максимально возможная прессорная реакция артериального давления на адреналин уменьшилась с Рм=158,7 мм.рт.ст. в контроле до Рм=133,3 мм.рт. ст. после однократного охлаждения. Для характеристики чувствительности прессорной реакции системного давления с адреналином прямая, характеризующая группу животных после однократного охлаждения, была экстраполирована до пересечения с осью абсцисс, что позволило получить параметр 1/К=0.137+-0.03, который был таким же как в контрольной группе. Таким образом можно сделать вывод, что после однократного охлаждения чувствительность (1/К) прессорной реакции системного давления к адреналину не изменилась, но снизилась максимально возможная прессорная реакция (Pm) на 16%, снизилась эффективность (Е) реактивности системного давления на 16%. В результате на все исследуемые дозы адреналина преобладала прессорная реакция системного давления в контрольной группе. Для выяснения механизмов изменения альфа-адренореактивности артериальных сосудов кожно-мышечной области кролика после однократной холодовой экспозиции к адреналину и количественной оценки взаимодействия медиатор-рецептор представлен график изменения перфузионного давления в Координация на уровне спинного мозга висцеральной и соматической составляющих эрекции у крыс Авторы: Андреев-Андриевский А.А., Тарасова О.С. 1. Московский Государственный Университет им. М.В. Ломоносова, Москва 2. ГНЦ РФ-ИМБП РАН, Москва. Научный руководитель: Мартьянов А.А. канд. биол. наук Регуляторные характеристики мелких артерий диафрагмы и икроножной мышцы крысы Автор: Берендеева Т.А. ГНЦ РФ-ИМБП РАН, Москва Научный руководитель: Моруков Б.В. док-р мед. наук Опыт космической иммунологии, накопленный к настоящему времени, не дает информации о раннем периоде адаптации системы иммунитета к комплексу факторов космического полета, главным из которых является микрогравитация. Целью настоящих исследований являлось изучение раннего периода адаптации системы иммунитета при моделировании эффектов микрогравитации в условиях антиортостатической гипокинезии (АНОГ). Одной из основных современных методологий при оценке иммунного статуса человека является фенотипирование лимфоцитов с использованием моноклональных антител и лазерной проточной цитофлуориметрии. В пробах крови, взятой у 8 здоровых мужчиндобровольцев до начала эксперимента и через 17 часов постельного режима в антиортостатическом положении тела с углом наклона относительно горизонта -15?, определялись абсолютное и относительное содержание лимфоцитов, экспрессирующих поверхностные антигены - CD19, CD3, CD4, CD8, CD16, СD56, CD16/СD56, CD25, HLA-DR, CD45RA, CD45RO, CD71, CD95, CD11b. Результаты проведенных исследований показали, что по усредненным данным через 17 ч пребывания в АНОГ абсолютное и относительное содержание основных популяций и субпопуляций Т-, В-и ЕК-клеток, а также уровень Т-лимфоцитов, экспрессирующих активационные маркеры CD25 и HLA-DR, существенно не отличались от фоновых значений. Однако, анализ индивидуальных данных позволил отметить у однго из обследуемых в раннем периоде адаптации к условиям АНОГ выраженное снижение показателей, характеризующих клеточные факторы естественной резистентности, включающейся в защиту организма от вне-и внутриклеточных микроорганизмов и продуктов повреждения собственных клеток мгновенно и осуществляющих эту защиту в течение первых 96 часов до начала развития адаптивного иммунного ответа. Так, по сравнению с фоновыми данными у этого обследуемого относительное содержание в периферической крови CD3-CD16+CD56+-, CD16+-, CD56+-и CD11b+ лимфоцитов снизилось соответственно на 50.0, 23.8, 27.3 и 26.9%, а их абсолютное содержание – на 58.4, 36.6, 39.4 и 39.2% соответственно. Таким образом, в ранней фазе адаптации к микрогРегуляторные характеристики мелких артерий диафрагмы и икроножной мышцы крысы 1,2Авторы: Борзых А.А., Андреев-Андриевсий А. 1. Биологический факультет МГУ им. Ломоносова, Москва 2. ГНЦ РФ -ИМБП РАН, Москва Научный руководитель: Тарасова О. С., док-р биол. наук При физической нагрузке происходит перераспределение кровотока в пользу работающей скелетной мускулатуры. В диафрагме кровоток также возрастает, иногда даже более значительно, чем в локомоторных мышцах. Такие различия в кровоснабжении могут быть обусловлены особенностями иннервации и реактивности сосудов этих мышц. Целью данной работы было исследовать особенности иннервации мелких артерий, приносящих кровь к медиальной головке икроножной мышцы и к диафрагме, а также реактивность этих сосудов на констрикторные и дилятаторные вещества. Эти артерии имеют сопоставимый внутренний диаметр (примерно 200 мкм) и локализацию. Они располагаются непосредственно перед входом в мышечную ткань и, следовательно, не подвергаются влиянию метаболических факторов. Плотность адренергических волокон в стенке артерий диафрагмы намного больше, чем в артериях икроножной мышцы. При этом артерии диафрагмы обладают большей чувствительностью к норадреналину и к фенилэфрину. Но по чувствительности к констрикторному агенту не адренергической природы (серотонину) артерии диафрагмы и икроножной мышцы не различаются. Кроме этого артерии диафрагмы более чувствительны к дилятаторным веществам. Эндотелий-зависимое расслабление при действии ацетилхолина и эндотелийнезависимое расслабление в ответ на нитропруссид натрия (донор NO), более выражено, чем для сосудов икроножной мышцы. Но увеличение дилатации обусловлено не только влиянием NO, так как различия сохраняются и после блокады синтеза оксида NO (L-NAME, 10-4 М). Мы полагаем, что выявленные нами различия в иннервации и реактивности сосудов диафрагмы и икроножной мышцы могут обеспечивать особенности кровоснабжения этих мышц в покое и при физической нагрузке. Артерия диафрагмы, которую мы исследовали, отходит непосредственно от грудной аорты, где давление крови высокое. Чтобы снизить давление на входе в мышечную ткань, эта артерия должна обладать высоким гидродинамическим сопротивлением, что может обеспечиваться густой симпатической иннервацией и высокой чувствительностью к норадреналину. А высокая реактивность механизмов эндотелий-зависимого и эндотелий-независимого расслабления гладкой мышцы может обеспечивать эффективное расширение сосудов диафрагмы во время физической нагрузки. Влияние космического полёта на состояние постуральных мышц монгольской песчанки Авторы: Чистяков И.Н., Туртикова О.В. Научный руководитель: Шенкман Б.С. док-р биол. наук Изменения постуральных мышц животных, находившихся в условиях реальной невесомости, изучались в течение ряда лет. В рамках космического проекта Фотон-М3 впервые оценивали структурнометаболические изменения m. soleus после космического полёта у монгольских песчанок (Meriones unguiculatus) и сопоставлениями их с данными, полученными в предыдущих исследованиях на крысах. У животных полётной группы показано достоверное снижение площади поперечного сечения волокон, экспрессирующих преимущественно миозин медленного типа, на -29,7%. Волокон, экспрессирующих преимущественно миозин быстрого типа, на -28,8%. Этот уровень атрофии значительно ниже, чем у крыс после 14-ти суточного полёта на борту СЛС-2 (50% снижение ППС). [ИльинаКакуева Е.И. и др., 1995] В отличие от крыс, в полётной группе песчанок не было выявлено достоверных изменений миозинового профиля. У песчанок после 12-ти суточного полёта на вторые сутки после приземления отмечалось значительное увеличение доли общего коллагена 31,1%, при этом достоверных различий соотношения изоформ коллаген не было обнаружено. По данным биоспутника NASA SL-3 в m.soleus крысы показано достоверное увеличение общего коллагена (по уровню гидроксипролина). [Taylor W. E. et al, 2002] После 12-ти суточного полета число клетоксателлитов, экспрессирующих м-кадгерин в m. soleus песчанок снизилось на 59%, по сравнению по сравнению с группой синхронного контроля. Число сателлитов в камбаловидной мышце песчанок после 12 суток космического полета (в среднем 1 сателлит на 5 мышечных волокон) примерно соответствует их числу у крыс после 14 суточного вывешивания (1 сателлит на 4 волокна). Интересно, что после двухнедельного вывешивания число клеток-сателлитов, экспрессирующих м-кадгерин, снижается на 33% по сравнению с животными контрольной группы. После полета изменений числа миоядер, приходящихся на волокно, как и в контрольной группе, выявлено не было. 14-суточная гравитационная разгрузка у крыс сопровождалось уменьшением числа миоядер на 23 %. [Таракина и др., 2008] Таким образом, тенденции изменения структуры мышечной ткани m. soleus монгольских песчанок в результате космического полёта в основном соответствуют таковым у крыс после полёта сходной продолжительности, однако измененияХарактер импульсной активности контралатеральных нейронов медиального вестибулярного ядра после унилатеральной лабиринтэктомии Авторы: Егиазарян М.Л.1, Саркисян С.Г.1, 2 Арутюнян А.М. 1. Факультет Биологии ЕГУ, Армения 2. Ванадзорский педагогический институт, Армеия Научный руководитель: Минасян С.М., док-р биол. наук. Целью данного исследования явилось изучение фоновой импульсной активности (ФИА) контралатеральных нейронов медиального вестибулярного ядра (МВЯ) в различные периоды после унилатеральной лабиринтэктомии. Правосторонняя делабиринтация осуществлялась электрокоагуляцией постоянным током 8,08,5мА в течение 2 мин. В условиях острого эксперимента на белых крысах (весом 200300г), наркотизированных нембуталом (40 мг/ кг внутрибрюшинно) проводилась экстраклеточная регистрация ФИА нейронов контралатерального МВЯ в норме (6 крыс – 79 единиц), на 2-й (5 крыс – 60 нейронов), на 7-й (6 крыс, 70 единиц), 12-й (5 крыс – 73 нейронов) и 17-й (5 крыс, 72 клеток) дни после операции. Рассчитывались основные характеристики ФИА: регулярность импульсных потоков, динамическая структура межимпульсных интервалов (МИ), модальность гистограмм МИ, средняя частота импульсации, коэффициент вариации МИ. Установлено, что большинство исследованных единиц МВЯ как в норме, так и в различные сроки после правосторонней делабиринтации характеризуются стационарным течением и доминированием нерегулярной активности. Средняя частота импульсной активности контралатеральных нейронов МВЯ после унилатеральной делабиринтации имела тенденцию к стабильности: в норме - 23,6 ±1,7Гц; на 2-й день – 26,9±4,7Гц; на 7-й день – 23,6±1,7Гц; на 12-й день – 22,6±0,9Гц и на 17-й день после делабиринтации – 27,1±2,3Гц. Анализ показателей почастотного распределения нейронов МВЯ как в контрольной группе, так и в различные сроки после лабиринтэктомии выявил преобладание среднегрупповых единиц, разряжающихся с частотой импульсации в пределах oт 10 до 30 Гц. Таким образом, на основании полученных данных можно предположить, что процесс компенсации идет очень медленно и возможно за счет пораженной стороны. Основную роль в механизмах компенсации и ее формировании играют особенности организации внутриядерных и межнейронных связей и афферентные входы из различных отделов ЦНСРеакции сердечно-сосудистой системы при активной ортопробе после 24-х часовых воздействий «сухой» иммерсии и антиортостаза Авторы: А.К. Ешманова, Е.С. Лучицкая ГНЦ РФ-ИМБП РАН, Москва Научный руководитель: Баевский Р.М. док-р мед. наук Проблема ортостатической устойчивости находится в сфере интересов космической медицины с самых первых пилотируемых полетов. Как известно, изменения ЧСС, АД и показателей гемодинамики при активной ортостатической пробе (АОП) являются результатом активной работы механизмов вегетативной регуляции кровообращения, ответственных за его перенастройку на другой уровень функционирования, соответствующий новым условиям (переходу из горизонтального положения в вертикальное). Поэтому исследование вегетативной регуляции кровообращения при различных способах моделирования невесомости представляет не только научный, но и практический интерес. Целью настоящего исследования являлась сравнительная оценка функционального состояния сердечнососудистой системы и ее регуляторных механизмов при проведении АОП до и после 24-х часовых воздействий «сухой» иммерсии и антиортостатической гипокинезии (АНОГ). В двух экспериментах участвовали 18 здоровых мужчин-добровольцев в возрасте 23-35 лет. В первом эксперименте с 24-х часовым воздействием «сухой» иммерсии участвовало 10 испытателей. Во втором эксперименте с воздействием АНОГ 8 испытателей находились в течение 24-х часов в антиортостатическом положении, с углом наклона тела -80. АОП проводили до экспериментов и сразу же после их окончания. Длительность АОП – 10 минут. Исследование функционального состояния сердечно-сосудистой системы проводилось с помощью бортового прибора «Пневмокард», который в настоящее время используется на Международной космической станции. Продолжительность записи составляла 5 минут в положении «лежа» и 10 минут в положении «стоя». Артериальное давление измерялось на правой руке в положении «лежа», затем после перехода в положение «стоя» -трехкратно (на 1-й, 3-й, 5-й минутах). Выявленные различия в реакции организма на ортостатическое воздействие после иммерсии и АНОГ заключаются в разнонаправленной динамике ряда гемодинамических показателей и в более выраженной активации симпатического звена вегетативной регуляции после иммерсии. Еще одним важным результатом проведенных исследований следует считать выявление различий в исходном вегетативном статусе групп испытателей после каждого из воздействий. Возможно, именно в этом и заключается причинаИсследование состояния сердечно-сосудистой системы и ее регуляторных механизмов при 14суточной изоляции Авторы: Федорова И.Н., Лучицкая Е.С. ГНЦ РФ-ИМБП РАН, Москва Научный руководитель: Баевский Р.М. док-р мед. наук В 14-суточном эксперименте, проводившемся в камере наземного марсианского комплекса, для оценки состояния сердечно-сосудистой системы и ее регуляторных механизмов были использованы бортовые приборы «Пневмокард» и «Сонокард», которые в настоящее время применяются для проведения научных исследований на борту МКС. Целями этой работы являлись: 1) Изучение устойчивости сердечнососудистых показателей при 14-суточном пребывании в камере; 2) Исследование возможности использования указанных приборов для долговременных исследований в эксперименте «Марс-500», 3) Получение дополнительной информации, полезной при анализе данных получаемых в условиях реального космического полета. Из всего многообразия данных, получаемых с помощью прибора «Пневмокард» следует специально остановиться на результатах анализа вариабельности сердечного ритма (ВСР). Этот метод позволяет изучать степень напряжения регуляторных систем и оценивать уровень стрессорного воздействия условий окружающей среды. Запись физиологических сигналов прибором «Пневмокард» осуществлялась как в покое, так и параллельно с выполнением психофизиологических тестов. При исследовании психофизиологических реакций были получены показатели среднего, максимального и минимального значения скорости реакции, число ошибок, опережений или пропуска и др. Во время ночного сна проводилась регистрация сейсмокардиограммы и баллистокардиограммы приборами «Сонокард» и «Кардиосон-3» соответственно. Записи в рамках эксперимента «Сонокард» проводились ежесуточно для каждого из участников эксперимента. Были получены данные о длительности ночного сна (в среднем 6-7 часов), частоте сердечных сокращений (ЧСС), двигательной активности (ДА) (1-2%) и частоте дыхания (ЧД) (13-17 дых/ мин) в ночное время суток. Результаты исследования показали, что пребывание в условиях наземноэкспериментального комплекса в течение 14 суток, по данным психофизиологического обследования, не оказывает Роль лектина лишайника Peltigera Aphthosa (L.) Willd. в адаптации симбиоза к условиям азотного питания Авторы: Феоктистов А.С., Киташов А.В., Лобакова Е.С. Биологический факультет МГУ им. Ломоносова, Москва Научный руководитель: Киташов А. В. канд. биол. наук Лишайники способны сохранять физиологическую активность, расти и размножаться в широком диапазоне физикохимических показателей среды, включая низкие температуры, бедные субстраты, высокие уровни инсоляции и периодическое отсутствие увлажнения. Подобная широта экологического оптимума определяется в первую очередь структурой симбиоза и механизмами регуляции взаимодействий между его компонентами. Peltigera aphthosa (L.) Willd. является трехкомпонентным цианолишайником. Цианобионт локализован во внешних цефалодиях и выполняет преимущественно диазотрофную функцию. Известно, что контакт микобионта с фикобионтом осуществляется при участии ABP-белков путем белок-белкового связывания, в то время как взаимодействие с цианобионтом опосредуется лектинами. При разделении гомогенатов таллома P. aphthosa с помощью гель-фильтрации и ионообменной хроматографии получили препарат лектина с молекулярной массой порядка 60 кД. Выделенный лектин имеет гликопротеидную природу и проявляет высокую специфичность к D-галактозе. Других агглютининов обнаружено не было. Для изучения роли лектина в регуляции азотного обмена лишайника P. aphthosa заложили экспериментальные площадки в окрестностях Беломорской биологической станции МГУ. Дважды в сутки талломы обрабатывали растворами хлорида аммония, нитрата натрия, галактозы, глюкозы или дистиллированной водой (в качестве контроля). Ежедневно отбирали пробы из апикальной части талломов и исследовали их агглютинирующую активность методом реакции гемагглютинации. Внесение аммония, нитрата или галактозы приводило к уменьшению агглютинирующей активности талломов, в то время как полив водой или раствором глюкозы не влиял на содержание лектина. По-видимому, количество лектина, ответственного за привлечение цианобактерий, изменяется в зависимости от потребности лишайника в связанном азоте. Связывание лектинов специфичным лигандом, галактозой, вызывает тот же эффект, что и внесение экзогенного азота. С другой стороны удаление цефалодиев с поверхности таллома приводит к возрастанию агглютинирующей активности последнего. Таким образом, лектин может являться не только регулятором количества симбиотических цианобактерий, но и выступать в роли сенсора, оценивающего их доступность. Рецепторно-эффекторная функция лектина лишайника P. aphthosa позволяет осуществлять быструю и точную настройку азотного метаболизма лишайника в соответствии с условиями среды. Экспрессия c-fos белков в ядрах мотонейронов, иннервирующих переднюю большеберцовую мышцу крысы, и площадь сомы этих мотонейронов в условиях моделируемой гравитационной разгрузки Авторы: Фокина Н.М.,1 Курилова К.Н. 1. ГНЦ РФ-ИМБП РАН, Москва 2. Казанский государственный университет Научный руководитель: Шенкман Б.С. док-р биол. наук Целью исследования являлась разработка экспериментального подхода для оценки функциональной активности мотонейронов в условиях моделируемой гравитационной разгрузки. В эксперименте использовали крыс линии Wistar, моделирование гравитационной разгрузки осуществляли путем антиортостатического вывешивания в течение 3 и 7 суток. Для выявления мотонейронов, иннервирующих переднюю большеберцовую мышцу, за 15 дней до забоя в мышцу вводили нейрональный трейсер карбоцианин (ретроградное мечение). Срезы спинного мозга окрашивали антителами против c-fos белков, являющихся маркерами функциональной активности нейронов. Один и тот же срез фотографировали под разными фильтрами флуоресцентного микроскопа. Совместив полученные изображения, подсчитывали долю меченных мотонейронов, ядра которых содержат c-fos белки, и измеряли площадь сомы всех меченных мотонейронов. Оказалось, что доля мотонейронов, ядра которых содержат c-fos белки, через три дня антиортостатического вывешивания достоверно увеличилась, а через семь дней практически не отличалась от значения, полученного в контрольной группе. Выявленная динамика полностью соответствует данным, полученным при регистрации электромиографической активности передней большеберцовой мышцы крысы в ходе антиортостатического вывешивания. Площадь сомы мотонейронов, иннервирующих переднюю большеберцовую мышцу, через три дня антиортостатического вывешивания уменьшилась, а через семь дней вернулась к значению, полученному в контрольной группе. Таким образом, разработан экспериментальный подход, который можно использовать для оценки функциональной активности мотонейронов в условиях моделируемой гравитационной разгрузки; впервые изучена экспрессия c-fos белков в ядрах мотонейронов, иннервирующих переднюю большеберцовую мышцу крысы, и измерена площадь сомы этих мотонейронов на ранних сроках антиортостатического вывешивания. Работа поддержана грантом РФФИ 07-0401608-а. Влияние 3D-клиностатирования на индуцированную остеогенную дифференцировку различных культивируемых остеогенных клеток-предшественников человека Автор: Гершович Ю.Г. ГНЦ РФ-ИМБП РАН, Москва Научный руководитель: Буравкова Л.Б., док-р мед. наук. Известно, что в результате воздействия микрогравитации в космическом полете происходит потеря массы костной ткани у людей и экспериментальных животных, повидимому, связанная с уменьшением степени минерализации ее отдельных компонентов. Постоянно происходящее физиологическое ремоделирование кости -это сложный многоступенчатый процесс, который включает в себя активную пролиферацию остеогенных клеток-предшественников и остеобластов, продукцию клетками органического внеклеточного матрикса и наконец, его созревание путем минерализации солями кальция. Предшественниками остеобластов в организме являются мультипотентные мезенхимальные стромальные клетки костного мозга (МСК). Интересным представляется исследование возможной роли МСК в развитии адаптационных изменений костной ткани в ответ на отсутствие гравитационной нагрузки. Ранее мы продемонстрировали, что при 2Dклиностатировании (6 rpm) значительно ингибируется выработка кальциевых компонентов матрикса при индуцированной остеогенной дифференцировке МСК, при этом клиностатирование не влияло на индуцированную адипогенную дифференцировку клеток-предшественников. Целью настоящего исследования было сравнительное изучение влияния 3Dклиностатирования (RPM, Dutch Space, Нидерланды) на индуцированную остеогенную дифференцировку МСК и остеобластов человека (ОБ). Культивирование клеток осуществляли в течение 10-30 суток. В качестве контролей использовали культуры, находящиеся в горизонтальном статическом положении и на шейкере. На начальных этапах моделирования эффектов микрогравитации в 3D-клиностате в 2 раза снижалась пролиферативная активность обоих типов клеток. Спустя 10 суток воздействия активность щелочной фосфатазы была существенно снижена у клиностатируемых МСК, причем уменьшение ее экспрессии в 1,5-2 раза сохранялось и через 20 суток культивирования. После 3 недель культивирования в среде с остеогенными стимулами контрольные культуры ОБ характеризовались наличием обильной кальциевой минерализации матрикса, выявляемой с помощью Ализаринового красного, однако у клеток, подвергавшихся 3D-клиностатированию, кальцифицирование практически отсутствовало. Аналогичная закономерность была отмечена и при индуцированном остеогенезе МСК, если 20-суточному клиностатированию подвергали культуры клеток, преиндуцированнные в остеогенном направлении в течение 10 дней. Различия были несколько менее выраженными в случае, если остеогенная дифференцировка МСК инициировалась одновременно с началом клиностатирования. Полученные результаты свидетельствуют о том, что микрогравитация может воздействовать на дифференцировку различных типов клеток остеогенного ряда. Применение метода ПЦР в реальном времени для оценки влияния 3D-клиностатирования на экспрессию некоторых генов цитоскелета мезенхимальных стромальных клетокпредшественников человека in vitro Авторы: Гершович П.М., Гершович Ю.Г. ГНЦ РФ-ИМБП РАН, Москва Научный руководитель: Буравкова Л.Б., док-р мед. наук. Известно, что микрогравитация влияет на морфофункциональное состояние таких культивируемых клеток, как остеобласты, миоциты, Т-лимфоциты, а также некоторых линий трансформированных клеток. При этом показано, что в космическом полете и в условиях моделирования микрогравитации, изменяется паттерн экспрессии большого числа генов, связанных с различными аспектами функционирования клетки: интерлейкина-2 и его рецептора (IL-2, IL-2 receptor), молекул внутриклеточной адгезии (ICAM-1, VCAM-1), некоторых протоонкогенов (с-fos), ассоциированных с цитоскелетом белков (плектина, миозина, кальпонина, анкирина и т.д.), а также белков теплового шока семейства HSP27. Ранее мы показали, что при использовании метода рандомизации вектора гравитации (2D-клиностатирования) в мезенхимальных стромальных клетокпредшественников костного мозга человека (МСК) изменяется пространственная структура актинового цитоскелета, которая необходима для осуществления цитокинеза и образует комплекс фокальной адгезии, участвуя во взаимодействии клетки с субстратом. Целью данной работы было исследование уровня экспрессии структурных генов цитоскелета (?-и?-актина, винкулина, ?тубулина) в МСК после действия различных сроков (30 минут, 6, 24, 48, 120 часов) 3Dклиностатирования. Для моделирования эффектов микрогравитации применялся 3Dклиностат - Desktop RPM (Dutch Space, Нидерланды). Определение уровня экспрессии генов осуществляли с использованием метода полимеразной цепной реакции в реальном времени (Stratagene 3000, США), в качестве хаускиппинг-гена был взят ген глицеральдегид-3-фосфат дегидрогеназы (GAPDH). В качестве контролей использовали культуры, находящиеся в горизонтальном статическом положении и на шейкере. Исследования показали, что у МСК под воздействием 120-часовой экспозиции в 3Dклиностате повышается уровень экспрессии гена ?-актина. Менее выраженное повышение уровня экспрессии для этой временной экспозиции было выявлено для винкулина. Интересно, что уровень экспрессии ?тубулина после 120-часовой рандомизации вектора гравитации, напротив, снижался. Культуры, подвергнутые 24-часовой реадаптации после 24-часового клиностатирования демонстрировали тенденцию к увеличению экспрессии гена ?актина. Экспрессия гена ?-актина оставалась практически неизменной на протяжении всего периода наблюдения. Таким образом, с помощью метода полимеразной цепной реакции в реальном времени нами было выявлено изменение уровня экспрессии генов некоторых структурных белков цитоскелета МСК при воздействии на них моделированной микрогравитации. Роль преоптической области гипоталамуса в регуляции лейкопоэза животных при дефиците костного мозга Авторы: Геворкян Э.С., Адамян Ц.И. Ереванский государственный университет, биологический факультет, Армения Научный руководитель: Минасян С.М., док-р биол. наук На кроликах, в условиях хронического эксперимента, изучено влияние электростимуляции преоптической области гипоталамуса на скорость и характер регенерации лейкопоэза после аспирации костного мозга. Последний извлекался из трубчатых костей (10мл/кг). Гипоталамус раздражался током частотой 100Гц (длительность импульса 0,1мсек). Морфофункциональные показатели лейкопоэза исследовались в норме, через 24 часа после аспирации костного мозга и в динамике раздражения (на 5, 10, 15 дни), а также на 60-ый день после прекращения стимуляции. Через 24 часа после аспирации костного мозга наблюдалось некоторое повышение общего количества лейкоцитов (116,3%), за счет нейтрофилов и лимфоцитов. Число моноцитов и эозинофилов оставалось без изменений. На этом фоне пятикратное раздражение преоптической зоны гипоталамуса приводило к некоторому понижению количества лейкоцитов, обусловленному уменьшением числа палочкоядерных нейтрофилов. У контрольных доноров к этому сроку спад лейкоцитоза происходил за счет сегментоядерных при сохранении левого сдвига ядра нейтрофилов. К 10 дню исследований наблюдалось некоторое увеличение числа лейкоцитов за счет лимфоцитов. Относительный процент сегментоядерных понижался, а абсолютное их количество оставалось в пределах исходного уровня. Число эозинофилов увеличивалось. В очаге аспирации костного мозга понижалось число юных и зрелых нейтрофилов. У контрольных доноров к указанному сроку лейкоцитоз достигал максимального уровня (132%) и сопровождался абсолютным нейтрофилезом с левым сдвигом ядра. На 15-ый день исследований, при повышенном содержании эозинофилов и лимфоцитов, а также достоверном снижении числа сегментоядерных нейтрофилов, общее число лейкоцитов имело тенденцию к нормализации (106,7%). В то время как у контрольных доноров в указанный срок общее количество лейкоцитов оставалось на пониженном уровне (93%). На 7-ой и 15-ый дни после прекращения раздражения наблюдалась активация миелопоэза с высокими показателями лимфопоэза, а в отдаленные сроки (60 день) происходила нормализация всех показателей лейкопоэза. Таким образом, результаты полученных данных свидетельствуют, что электростимуляция преоптической зоны гипоталамуса у животныхдоноров после аспирации костного мозга на общее количество лейкоцитов существенного влияния не оказывает, однако в лейкоцитарной формуле наблюдается повышение числа лимфоцитов и эозинофилов при правом сдвиге ядра нейтрофилов. Сдвиги показателей лейкопоэза свидетельствуют о преобладании парасимпатического тонуса механизмов регуляции белой крови в период раздражения гипоталамуса и восстановлении нормального лейкопоэза после его прекращения. Динамика физиологических показателей студентов при физических нагрузках различной интенсивности Авторы: Геворкян Э.С.1, Адамян Ц.И.1, Туманян Г. 1. Ереванский государственный университет, биологический факультет, Армения 2. Факультет физической культуры и спорта ЕГУ, Армения Научный руководитель: Минасян С.М. док-р биол. наук В последние годы более чем у 50% студентов наблюдаются различные отклонения в состоянии здоровья: заболевания сердечнососудистой, дыхательной, нервной систем, желудочно-кишечного тракта, опорнодвигательного аппарата, органов зрения. Последнее обусловлено воздействием многочисленных техногенных и социальноэкологических факторов, а также все возрастающей на их фоне умственноэмоциональной нагрузкой и гиподинамией. В связи с этим возникла необходимость наблюдения, анализа, оценки и профилактики состояния здоровья студентов. В этом процессе важно тесное сотрудничество медиков и преподавателей физической культуры. Нами изучена динамика кардиогемодинамических параметров студентов при выполнении физических нагрузок различной интенсивности (тест Руфье- 30 приседаний за 30 секунд, бег на 500 метров). Экспериментальная группа была укомплектована студентами, которые ограничивались объемом физических упражнений, предусмотренных учебным планом. Обследование производилось до и на 5-ой минуте восстановительного постнагрузочного периода. Кроме основных антропометрических показателей определялись ЧСС, артериальное давление (АД), частота дыхания (ЧД), минутный и систолический объемы крови (МОК,СО). ЭКГ регистрировалась и анализировалась методом вариационной пульсометрии на Pentium 4. Для каждого обследованного строились ритмо-, скатер-, автокорелограммы, выявлялись и анализировались сердечные аритмии, оценивалась спектральная мощность ритма в диапазоне высоко-, средне-и низкочастотных колебаний. После теста Руфье у всех обследованных наблюдалось повышение ЧСС, ЧД, АД, МОК на 75,0%; 65,8%; 35,6%; 89,6% соответственно. Бег на 500 метров обусловливал еще более выраженные сдвиги исследованных параметров. Индекс напряжения (ИН), характеризующий степень напряжения регуляторных систем сердца, после бега превышал фоновый уровень в среднем в 5,0, а теста Руфье- 2,5 раза. Последнее свидетельствует о значительной активации симпатической нервной системы, централизации управления сердечным ритмом и снижении активности гуморального канала регуляции сердца. При оценке спектральных характеристик установлено понижение дисперсии авторегрессионного облака на скатерграммах, спектра дыхательных волн и высокочастотных составляющих на коррелограммах. Таким образом, дозированные физические нагрузки приводят к формированию адаптационно-компенсаторных реакций организма с вовлечением вегетативной и кардиореспираторной систем и могут быть использованы в скрининговых исследованиях с целью прогнозирования функциональных возможностей организма студентов. Биологически как метод сравнения физиологических и офтальмогеометрических характеристик человека Авто