Лаборатория экспериментальной и трансляционной нейрохимии

ОСНОВНЫЕ ДОСТИЖЕНИЯ

В лаборатории экспериментальной и трансляционной нейрохимии сформулирована концепция значимости природных механизмов защиты мозга от окислительных повреждений. Сотрудниками лаборатории внесен значительный вклад в изучение молекулярных механизмов нейропротекции в условиях развития ишемических и нейродегенеративных процессов в мозге. Охарактеризована взаимосвязь нервной и иммунной систем через экспрессию в клетках общего подтипа глутаматных рецепторов. В лаборатории разработаны экспериментальные подходы к оценке эффективности потенциальных антиоксидантов–нейропротекторов. Детально изучены и охарактеризовны in vitro и in vivo молекулярные механизмы защитного действия природного антиоксиданта карнозина и оценен его потенциал в качестве нейропротектора на моделях ишемии/гипоксии головного мозга, паркинсонизма и генетически ускоренного старения мозга у грызунов. В пилотных клинических исследованиях получен первый опыт применения карнозина в качестве дополнительного средства при лечении пациентов с болезнью Паркинсона и дисциркуляторной энцефалопатией.

В лаборатории разрабатываются и изучаются новые нейропротекторы на основе антиоксидантов. В экспериментах in vitro и in vivo выявлены высокие антиоксидантные и нейропротекторные эффекты карнозина, включенного в состав нанолипосом и новосинтезированных «гибридных» молекулярных структур – тролокс-карнозина, липоил-карнозина, мицеллярного комплекса карнозина с липоевой килотой, аспироил-карнозина. Аспироил-карнозин, сохраняя свойства антиагреганта и антиоксиданта, препятствовал формированию язвенных повреждений слизистой оболочки желудка. Изучение механизмов токсического действия кардиотонических стероидов (КТС) связанного с ингибированием Na+,K+-АТРазы на культуре клеток коры головного мозга крысы, показало, что КТС вызывают активацию митоген-активируемых MAP-киназ. При этом действие токсичных концентраций КТС, приводящее к гибели нейронов, осуществляется по механизму митохондриального пути апоптоза. Полученные результаты актуальны для понимания функций эндогенных КТС млекопитающих, а также в контексте изучения побочных эффектов уже существующих лекарств на основе КТС.

Тематика научно-исследовательской работы лаборатории:

разработка новых перспективных нейропротекторных соединений на основе наноструктурных и молекулярных комплексов антиоксидантной природы;
оценка эффективности нейропротекторного действия новых соединений и кардиотонических стероидов в условиях моделирования in vitro и in vivo патологий ЦНС, сопровождающихся развитием окислительного стресса
выявление патогенетически значимых биомаркеров окислительного стресса для ранней клинической диагностики и персонализированного контроля эффективности применяемых терапевтических подходов

оценка роли окислительного стресса и каспазозависимого пути апоптоза в механизмах развития цереброваскулярных и нейродегенеративных заболеваний, поиск патогенетически значимых биомаркеров для ранней клинической диагностики

изучение нейропротекторного действия наноструктурных комплексов на основе природных антиоксидантов в условиях их применения на разных этапах формирования ишемического очага и зоны "ишемической полутени" в экспериментах in vivo с целью оценки возможности расширения периода "терапевтического окна"

изучение молекулярных механизмов действия антиоксидантов и кардиотонических стероидов в условиях моделирования окислительного стресса на нейрональных- клеточных культурах in vitro

разработка на основе карнозина молекулярных и надмолекулярных конструкций с антиоксидантной и нейропротекторной активностью – прототипов лекарственных препаратов, способных к проникновению через гематоэнцефалический барьер и контролируемому транспорту в зону повреждения мозга.

О деятельности лаборатории клинической и экспериментальной нейрохимии

Научно-образовательная деятельность:

1 аспирант, 1 соискатель

ГРАНТЫ ЛАБОРАТОРИИ

РФФИ № 16-04-01416 «Роль окислительного стресса в развитии болезни Паркинсона. Механизмы нейропротекторного действия новых структурных комплексов карнозина при паркинсонизме», 2016-2018 гг. (руководитель Стволинский С.Л.)
РФФИ № 18-04-01321 «Исследование рецепторной роли Na, К-АТФазы в нейронах человека и грызунов», 2018-2020 гг. (руководитель Федорова Т.Н.)
РФФИ № 18-34-01002 «Изучение роли активации дофаминовых рецепторов в реализаци эфектов кардиотонических стероидов в мозге мыши», 2018-2020 гг. (руководитель Лопачев А.В.)
Стипендия Правительства РФ - Девятов А.А. (2017-2018 гг.)
Стипендия Президента РФ - Лопачев А.В (2018-2020 гг.)

СТАТЬИ

N. A. Rozanova, A. S. Averchuk, M. R. Kapkaeva et al. Application of a Three-Cell Blood–Brain Barrier Model to Assess Neurovascular Unit Cell Damage in Alzheimer’s Disease
Благова А.В., Сатиш А., Бердников А.К. и др. Функциональный сдвиг активности NLRP3-инфламмасомы в стареющих макрофагах
О. И. Адаева, Д. В. Демчук, О. И. Куликова и др. Раскрытие цикла в производных дигидрокумарина как удобный способ N-ацилирования L-карнозина арилпропановыми кислотами
Alexander A. Groshkov, Nataliya A.Kolotyeva, Pavel P. Tregub et al. Diagnostics of Synucleinopathies by Protein Amplification Methods: Methodological and Bibliometric Analysis
Yulia Komleva, Alexandra Lukyanchuk, Anna Blagova et al. The role of NLRP3 neuroinflammation in cognitive frailty diversity during aging and after LPS administration in mice
Yulia K. Komleva, Anakha Satish, Arseniy K. Berdnikov et al. Microglia at the core of brain inflammaging: advanced in vitro and neuroimmune organoid platforms for neurotheranostics
Благова А.В., Перепелица Е.С., Сатиш А. и др. Развитие метаболического стресса в васкулярных органоидах в норме и при нейродегенерации
Трегуб П.П., Чекулаев П.А., Зембатов Г.М. и др. Потенцирование нейрореабилитационного эффекта гиперкапнической гипоксии при комбинации с блокатором JNK
Грошков А.А., Колотьева Н.А., Трегуб П.П. и др. Диагностика синуклеинопатий методами белковой амплификации: методологический и библиометрический анализ
Л.Г. Хаспеков, Р.С. Мударисова, Н.А. Колотьева и др. Молекулярные механизмы участия астроцитов в патогенезе болезни Паркинсона
Н.А. Колотьева, С.В. Новикова, Н.А. Розанова и др. Детекция редуктивного стресса в клетках церебрального эндотелия методом FLIM-микроскопии: новые подходы к оценке эндотелиальной дисфункции
А.С. Аверчук, О.П. Александрова, В.И.Жданкина et al. Oxytocin affects barriergenesis in bbb and bcsfb in vitro static models
Анаха Сатиш, Арсений К. Бердников, Наталья А. Розанова и др. Моделирование микроглии человека in vitro: Современные подходы, проблемы и будущие направления
E.S. Perepelitsa, A.V. Blagova, A. Satish et al. The Cellular Arena: Decoding the Molecular Landscape of Cell Competition
Грошков А.А., Трегуб П.П., Жданкина В.И. и др. Диагностика нейродегенеративных заболеваний методами белковой амплификации: методологический и библиометрический анализ
Pavel P. Tregub, Pavel A. Chekulaev, Georgy M. Zembatov et al. Neuroplastic Effects Induced by Hypercapnic Hypoxia in Rat Focal Ischemic Stroke Are Driven via BDNF and VEGF Signaling
Oleg A. Kuchur, Sofia S. Pogodaeva, Victoria I. Zhdankina et al. Targeting transcription in neuroblastoma: focus on the core regulatory circuit
Olga Kulikova, Olga Adaeva, Yulia Timoshina et al. MQPD: An Antioxidant Quinone–Dopamine Hybrid Which Induces Sustained Brain Dopamine Elevation
Ю.К. Комлева, А.С. Аверчук, Д.В. Чистяков и др. Метаболическое профилирование интерстициальной жидкости гиппокампа мышей линии 5XFAD после когнитивной нагрузки: пилотное исследование
Tregub Pavel, Zembatov Georgy, Namiot Eugenia et al. Microfluidic platform for understanding Parkinson’s disease and α-synuclein conformation
Orlova D.A., Kudriaeva A.A., Kolotyeva N.A. et al. Monomeric α-Synuclein Real-Time Induced Conversion: A New Approach to the Diagnostics of Neurodegenerative Synucleinopathies with Weak RT-QuIC...
Zhdankina V.I., Perepelitza E.S., Blagova A.V. et al. The involvement of HIF-1α–dependent paracrine factors in Alzheimer’s disease
Трегуб П.П., Жемчугин Д.Е., Зубанов П.С. и др. Перспективы внедрения технологий искусственного интеллекта и компьютерного зрения в лабораторной медицине (обзор литературы)
Pavel P Tregub, Daria D. Volegova, Arseniy K. Berdnikov et al. The current approaches to modeling the brain ischemia–reperfusion and inflammation: from animal models toward vascularized and neuroimmune cerebral...
Колотьева Н.А., Мударисова Р.С., Розанова Н.А. и др. Метаболические проявления болезни Паркинсона в клеточных моделях, полученных из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток
Anna V. Zubova, Alexander A. Groshkov, Arsenii K. Berdnikov et al. Evolution, Possibilities, and Prospects for Application of the Methods of Assessment of Pyridine Nucleotides Pool for Studying Mechanisms of Brain...
Pavel P. Tregub, Yulia K. Komleva, Maria V. Kukla et al. Brain Plasticity and Cell Competition: Immediate Early Genes Are the Focus
Трегуб П.П., Колотьева Н.А., Чекулаев П.А. и др. Мисфолдинг белков в патогенезе и диагностике нейродегенеративных заболеваний
Зубова А.В., Грошков А.А., Бердников А.К. и др. Эволюция, возможности и перспективы применения методов оценки пула пиридиновых нуклеотидов для изучения механизмов пластичности головного мозга в...
Pavel P. Tregub, Daniil A. Bystrov, Ivan A. Kushnir et al. Blood-brain barriers and drug pharmacokinetics: mechanisms and models
Yulia A. Timoshina, Anastasia K. Pavlova, Dmitry N. Voronkov et al. Assessment of the Behavioral and Neurochemical Characteristics in a Mice Model of the Premotor Stage of Parkinson’s Disease Induced by Chronic...
Орлова Д.А., Кудряева А.А., Колотьева Н.А. и др. Индуцированная конверсия мономерного α-синуклеина в реальном времени: новый подход к диагностике нейродегенеративных заболеваний из группы...
E. D. Namiot, G. M. Zembatov, P. P. Tregub Insights into brain tumor diagnosis: exploring in situ
Yulia Timoshina, Leonid V Tereshchenko, Olga I Kulikova et al. Modeling the Presymptomatic Stage of Hemi-Parkinsonian State in Animals (Rodents and Monkeys)
Nataliya A. Kolotyeva, Alexander A. Groshkov, Nataliya A. Rozanova et al. Pathobiochemistry of Aging and Neurodegeneration: Deregulation of NAD+ Metabolism in Brain Cells
Ю.А. Тимошина, Л.В. Терещенко, О.И. Куликова и др. Моделирование предсимптомной стадии паркинсоноподобного состояния на животных (грызуны и обезьяны)
T. N. Fedorova, O. I. Kulikova, V. A. Migulin et al. New derivative of pyrrole and carnosine: synthesis, physicochemical properties, and biological acivity
Rogneda B. Kazanskaya, Anna N. Berliand, Anna B. Volnova et al. Biocompatibility and customizability: Expanding possibilities with 3D printed guide cannulas
K. V. Shevchenko, I. Yu. Nagaev, O. I. Kulikova et al. Proteinase Resistance of Carnosine, Pyrrolylcarnosine and Salicylcarnosine
Denis A. Abaimov, Rogneda B. Kazanskaya, Ruslan A. Ageldinov et al. Evaluation of Ouabain Tissue Distribution in C57/Black Mice Following Intraperitoneal Injection Using Chromatography Mass-Spectrometry
Т.Н. Федорова, О.И. Куликова, В.А. Мигулин и др. Новое производное пиррола и карнозина: синтез, физические и химические свойства, биологическая активность
Chistyakov D.V., Azbukina N.V., Lopachev A.V. et al. Plasma oxylipin profiles reflect Parkinson's disease stage
Popova Inga, Tregub Pavel, Degtyarevskaya Tatiana et al. Interferon alpha-2b treatment for exophytic nasal papillomas and human papillomavirus infection
К.В.Шевченко, И.Ю.Нагаев, О.И.Куликова и др. Протеиназная устойчивость карнозина, пирролилкарнозина и салицилкарнозина

ДОКЛАДЫ

Колотьева Н.А., Бердников А.К., Новикова С.В. и др. Метаболические изменения при болезни Паркинсона в моделях in vivo и in vitro
Мударисова Р.С. GPR81-зависимый ответ астроцитов на ЛПС-индуцированное воспаление
Novikova S.V., Kolotyeva N.A., Berdnikov A.K. et al. The resistance of brain microvascular endothelial cells to the development of reductive stress in vitro
Arseny Berdnikov, Alla Stavrovskaya, Ilia Potapenko et al. Novel approach to the in vivo assessment of BBB integrity and brain tissue clearance with the optofiber photometry
Трегуб П.П. Дыхательные тренировки с гиперкапнической гипоксией как средство нейропротекции и нейрореабилитации
Грошков А.А. Фибриллообразование альфа-синуклеина при совместной инкубации со спинномозговой жидкостью пациентов с болезнью Паркинсона
Жданкина В.И. Оценка провоспалительных и митохондриальных маркеров, ассоциированные со старением, в гиппокампе мышей
Н.А. Колотьева, А.А. Грошков, К.В. Баринова и др. Новые подходы к обнаружению аберрантных форм белков при нейродегенеративных заболеваниях
Тимошина Ю.А., Федорова Т.Н., Латанов А.В. Влияние пренатального потребления марганца и наномицеллярного комплекса карнозина и липоевой кислоты на токсичность МФТП у мышей C57BL/6 во взрослом возрасте
Трегуб П.П. Молекулярно-клеточные механизмы нейропротекторного эффекта гиперкапнически-гипоксических тренировок
Тимошина Ю.А., Фокина В.В., Федорова Т.Н. и др. Влияние наномицеллярного комплекса карнозина и липоевой кислоты на токсичность марганца в период эмбрионального развития мышей линии C57Bl/6

ТЕЗИСЫ ДОКЛАДОВ

Сатиш А., Перепелица Е.С., Жданкина В.И. и др. Роль инфламмасомы NLRP3 и инсулин-зависимых сигнальных механизмов в метаболическом... // Сборник тезисов Ⅱ Всероссийского форума молодых ученых...
Лопачев А.В., Казанская Р.Б., Репкин Е.А. и др. Хроническое нарушение работы нейрон-специфичной NA+,K+-ATфазы приводит к нарушениям моторики опосредованным дегенеративными нарушениями...
П.П. Трегуб, П.А. Чекулаев, Г.М. Зембатов Молекулярные механизмы нейропластичности гиперкапнически-гипоксических воздействий после... // Объединенный научный форум. VIII Съезд физиологов...
Новикова С.В., Колотьева Н.А., Бердников А.К. и др. Метаболическая пластичность астроцитов в условиях редуктивного стресса IN VITRO // Заболевания мозга – вызов XXI века Сборник тезисов, посвященных...
Трегуб П.П. Молекулярно-клеточные механизмы нейропротекторного эффекта гиперкапнически-гипоксических тренировок // Заболевания мозга – вызов XXI века Сборник...
Тимошина Ю.А., Федорова Т.Н., Латанов А.В. Влияние пренатального потребления марганца и наномицеллярного комплекса карнозина и липоевой кислоты на токсичность мфтп у мышей C57BL/6 во...
Тимошина Ю. А., Фокина В. В., Федорова Т. Н. и др. Влияние наномицеллярного комплекса карнозина и липоевой кислоты на токсичность марганца в период... // Всероссийская научно-практическая...
Решетникова А. А., Сурина Н. М., Тимошина Ю. А. и др. Влияние электросудорожной стимуляции на крыс с различным уровнем предрасположенности к... // Всероссийская научно-практическая конференция с...
Двуреченская В. С., Трегуб П. П. Современное состояние методик и средств нейрореабилитации с помощью высокотехнологичных методов:... // Всероссийская научно-практическая...

ПАТЕНТЫ

Сотрудники

Федорова Татьяна Николаевна

Должность Руководитель лаборатории, главный научный сотрудник
Ученая степень д.б.н.

Трегуб Павел Палович

Должность Старший научный сотрудник
Ученая степень профессор

Куликова Ольга Игоревна

Должность Младший научный сотрудник

Музычук Ольга Андреевна

Должность Младший научный сотрудник

Поветкина Марина Вячеславовна

Должность Лаборант

Контакты

e-mail: in-lnch@yandex.ru

8(495) 490-24-09