Лаборатория экспериментальной и трансляционной нейрохимии


Лаборатория экспериментальной и трансляционной нейрохимии
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  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  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  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.
 

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
  1. Victoria I. Zhdankina, Tatiana I. Baranich, Natalia A. Rozanova et al. Neurogenic-neurovascular uncoupling in the hippocampus of 5xFAD mice following short-term treadmill exercise
  2. P. A. Chekulaev, G. M. Zembatov, E. D. Namiot et al. JNK Inhibition Potentiates Neurorehabilitative Outcomes Induced by Hypercapnic Hypoxia
  3. Pavel A. Chekulaev, Georgy M. Zembatov, Eugenia D. Namiot et al. Molecular and Cellular Signaling Pathways of the Effects of Hypoxia and Hypercapnia on the Mechanisms of Neuroinflammation
  4. Н.А. Колотьева, В.В. Салмин, П.В. Гук и др. Альфа-синуклеин: от структурной биологии и конформационной динамики до молекулярных механизмов нейротоксичности
  5. Anna V. Blagova, Elizaveta S. Perepelitsa, Anakha Satish et al. Development of Metabolic Stress in Vascular Organoids under Normal Conditions and with AD/PD-Associated Genetic Backgrounds
  6. Rogneda B. Kazanskaya, Arina O. Lobaskova, Anna D. Iushina et al. Chronic Administration of Marinobufagenin in Mice Causes Hyperlocomotion and Decrease in Anxiety by Altering Monoamine Turnover Unaccompanied by...
  7. O. I. Adaeva, D. V. Demchuk, O. I. Kulikova et al. Ring opening in dihydrocoumarin derivatives as a convenient approach to the N-acylation of l-carnosine with arylpropanoic acids
  8. Колотьева Н.А., Бердников А.К., Новикова С.В. и др. Метаболические изменения при болезни Паркинсона в моделях in vivo и in vitro
  9. 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
  10. Благова А.В., Сатиш А., Бердников А.К. и др. Функциональный сдвиг активности NLRP3-инфламмасомы в стареющих макрофагах
  11. 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
  12. Alexander A. Groshkov, Nataliya A.Kolotyeva, Pavel P. Tregub et al. Diagnostics of Synucleinopathies by Protein Amplification Methods: Methodological and Bibliometric Analysis
  13. 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
  14. 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
  15. Благова А.В., Перепелица Е.С., Сатиш А. и др. Развитие метаболического стресса в васкулярных органоидах в норме и при нейродегенерации
  16. Чекулаев П.А., Зембатов Г.М., Намиот Н.Д. и др. Потенцирование нейрореабилитационного эффекта гиперкапнической гипоксии ингибитором JNK IQ-1 после фотохимически индуцированного тромбоза головного...
  17. Грошков А.А., Колотьева Н.А., Трегуб П.П. и др. Диагностика синуклеинопатий методами белковой амплификации: методологический и библиометрический анализ. Обзор
  18. Л.Г. Хаспеков, Р.С. Мударисова, Н.А. Колотьева и др. Молекулярные механизмы участия астроцитов в патогенезе болезни Паркинсона
  19. 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
  20. А.С. Аверчук, О.П. Александрова, В.И.Жданкина et al. Oxytocin affects barriergenesis in bbb and bcsfb in vitro static models
  21. Анаха Сатиш, Арсений К. Бердников, Наталья А. Розанова и др. Моделирование микроглии человека in vitro: Современные подходы, проблемы и будущие направления
  22. E.S. Perepelitsa, A.V. Blagova, A. Satish et al. The Cellular Arena: Decoding the Molecular Landscape of Cell Competition
  23. Грошков А.А., Трегуб П.П., Жданкина В.И. и др. Диагностика нейродегенеративных заболеваний методами белковой амплификации: методологический и библиометрический анализ
  24. 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
  25. Oleg A. Kuchur, Sofia S. Pogodaeva, Victoria I. Zhdankina et al. Targeting transcription in neuroblastoma: focus on the core regulatory circuit
  26. Olga Kulikova, Olga Adaeva, Yulia Timoshina et al. MQPD: An Antioxidant Quinone–Dopamine Hybrid Which Induces Sustained Brain Dopamine Elevation
  27. Ю.К. Комлева, А.С. Аверчук, Д.В. Чистяков и др. Метаболическое профилирование интерстициальной жидкости гиппокампа мышей линии 5XFAD после когнитивной нагрузки: пилотное исследование
  28. Tregub Pavel, Zembatov Georgy, Namiot Eugenia et al. Microfluidic platform for understanding Parkinson’s disease and α-synuclein conformation
  29. 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...
  30. Zhdankina V.I., Perepelitza E.S., Blagova A.V. et al. The involvement of HIF-1α–dependent paracrine factors in Alzheimer’s disease
  31. Трегуб П.П., Жемчугин Д.Е., Зубанов П.С. и др. Перспективы внедрения технологий искусственного интеллекта и компьютерного зрения в лабораторной медицине (обзор литературы)
  32. 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...
  33. Колотьева Н.А., Мударисова Р.С., Розанова Н.А. и др. Метаболические проявления болезни Паркинсона в клеточных моделях, полученных из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток
  34. 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...
  35. Pavel P. Tregub, Yulia K. Komleva, Maria V. Kukla et al. Brain Plasticity and Cell Competition: Immediate Early Genes Are the Focus
  36. Трегуб П.П., Колотьева Н.А., Чекулаев П.А. и др. Мисфолдинг белков в патогенезе и диагностике нейродегенеративных заболеваний
  37. 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...
  38. Pavel P. Tregub, Daniil A. Bystrov, Ivan A. Kushnir et al. Blood-brain barriers and drug pharmacokinetics: mechanisms and models
  39. 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...
  40. 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...
  41. E. D. Namiot, G. M. Zembatov, P. P. Tregub Insights into brain tumor diagnosis: exploring in situ
  42. Yulia Timoshina, Leonid V Tereshchenko, Olga I Kulikova et al. Modeling the Presymptomatic Stage of Hemi-Parkinsonian State in Animals (Rodents and Monkeys)
  43. Nataliya A. Kolotyeva, Alexander A. Groshkov, Nataliya A. Rozanova et al. Pathobiochemistry of Aging and Neurodegeneration: Deregulation of NAD+ Metabolism in Brain Cells
  44. Ю.А. Тимошина, Л.В. Терещенко, О.И. Куликова и др. Моделирование предсимптомной стадии паркинсоноподобного состояния на животных (грызуны и обезьяны)
  45. T. N. Fedorova, O. I. Kulikova, V. A. Migulin et al. New derivative of pyrrole and carnosine: synthesis, physicochemical properties, and biological acivity
  46. Rogneda B. Kazanskaya, Anna N. Berliand, Anna B. Volnova et al. Biocompatibility and customizability: Expanding possibilities with 3D printed guide cannulas
  47. K. V. Shevchenko, I. Yu. Nagaev, O. I. Kulikova et al. Proteinase Resistance of Carnosine, Pyrrolylcarnosine and Salicylcarnosine
  48. 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
  49. Т.Н. Федорова, О.И. Куликова, В.А. Мигулин и др. Новое производное пиррола и карнозина: синтез, физические и химические свойства, биологическая активность
  50. Chistyakov D.V., Azbukina N.V., Lopachev A.V. et al. Plasma oxylipin profiles reflect Parkinson's disease stage
  51. Popova Inga, Tregub Pavel, Degtyarevskaya Tatiana et al. Interferon alpha-2b treatment for exophytic nasal papillomas and human papillomavirus infection
  52. К.В.Шевченко, И.Ю.Нагаев, О.И.Куликова и др. Протеиназная устойчивость карнозина, пирролилкарнозина и салицилкарнозина
ДОКЛАДЫ
  1. Салмина А.Б., Макаров В.И., Перепелица Е.С. и др. Энергетический метаболизм клеток церебрального эндотелия при нейродегенерации
  2. Музычук О.А., Куликова О.И., Шабалина А.А. и др. Салицил-карнозин снижает агрегацию тромбоцитов и увеличивает фибринолитическую активность крови в условиях физиологического гемостаза и индукции тромбоза тканевым тромбопластином у крыс
  3. Тимошина Ю.А., Михеева Е.Г., Куликова О.И. и др. Влияние нокаута гена альфа-синуклеина на моторные характеристики мышей в модели ротенон-индуцированного паркинсоноподобного состояния
  4. Зембатов Г.М., Намиот Е. Д., Чекулаев П.А. и др. Нейрореабилитационный потенциал интермиттирующей гиперкапнической гипоксии: экспериментальное исследование
  5. Чекулаев П. А., Трегуб П.П. Гиперкапническая гипоксия и нейрореабилитация: роль BDNF и VEGF
  6. Колотьева Н.А., Бердников А.К., Новикова С.В. и др. Метаболический стресс клеток нейроваскулярной единицы: роль редуктивного стресса в нарушении нейропластичности
  7. Мударисова Р.С. GPR81-зависимый ответ астроцитов на ЛПС-индуцированное воспаление
  8. Жданкина В.И. Нарушение лактатного метаболизма и когнитивный дефицит при постоянном режиме бега у мышей
  9. Воронина В.С. Методологические аспекты выделения внеклеточных везикул для диагностики болезни Паркинсона
  10. Колотьева Н.А., Бердников А.К., Новикова С.В. и др. Метаболические изменения при болезни Паркинсона в моделях in vivo и in vitro
  11. Мударисова Р.С. GPR81-зависимый ответ астроцитов на ЛПС-индуцированное воспаление
  12. 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
  13. 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
  14. Трегуб П.П. Дыхательные тренировки с гиперкапнической гипоксией как средство нейропротекции и нейрореабилитации
  15. Грошков А.А. Фибриллообразование альфа-синуклеина при совместной инкубации со спинномозговой жидкостью пациентов с болезнью Паркинсона
  16. Рябова М.С., Егорова А.В., Воронков Д.Н. и др. Влияние ингибитора митохондриального деления Мdivi-1 на трансформацию нейрональных предшественников в нейрогенных нишах
  17. Жданкина В.И. Оценка провоспалительных и митохондриальных маркеров, ассоциированные со старением, в гиппокампе мышей
  18. Н.А. Колотьева, А.А. Грошков, К.В. Баринова и др. Новые подходы к обнаружению аберрантных форм белков при нейродегенеративных заболеваниях
  19. 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
  20. Трегуб П.П. Молекулярно-клеточные механизмы нейропротекторного эффекта гиперкапнически-гипоксических тренировок
  21. 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
  1. Колотьева Н.А., Бердников А.К., Новикова С.В. и др. Метаболическая пластичность ткани головного мозга при неродегенерации // Патофизиология: прошлое, настоящее и будущее: сборник материалов...
  2. Салмина А.Б., Жданкина В.И., Аверчук А.С. и др. Молекулярные механизмы аберратной пластичности мозга при нейродегенерации // Патофизиология: прошлое, настоящее и будущее: сборник материалов...
  3. Колотьева Н.А., Бердников А.К., Новикова С.В. и др. Метаболический стресс клеток нейроваскулярной единицы: роль редуктивного стресса в нарушении... // Сборник тезисов XXV съезда физиологического...
  4. Музычук О.А., Куликова О.И., Шабалина А.А. и др. Салицил-карнозин снижает агрегацию тромбоцитов и увеличивает фибринолитическую активность крови в условиях физиологического гемостаза и индукции...
  5. Тимошина Ю.А., Михеева Е.Г., Куликова О.И. и др. Влияние нокаута гена альфа-синуклеина на моторные характеристики мышей в модели... // Сборник тезисов XXV съезда физиологического общества им. И....
  6. Салмина А.Б., Макаров В.И., Перепелица Е.С. и др. Энергетический метаболизм клеток церебрального эндотелия при нейродегенерации // Сборник тезисов XXV съезда физиологического общества им. И. П....
  7. Чекулаев П.А., Трегуб П.П. Гиперкапническая гипоксия и нейрореабилитация: роль BDNF и VEGF // Сборник тезисов XXV съезда физиологического общества им. И. П. Павлова. Москва,...
  8. Зембатов Г.М., Намиот Е.Д., Чекулаев П.А. и др. Нейрореабилитационный потенциал интермиттирующей гиперкапнической гипоксии: экспериментальное... // Сборник тезисов XXV съезда физиологического...
  9. 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...
  10. 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...
  11. П.П. Трегуб, П.А. Чекулаев, Г.М. Зембатов Молекулярные механизмы нейропластичности гиперкапнически-гипоксических воздействий после... // Объединенный научный форум. VIII Съезд физиологов...
  12. 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...
  13. Трегуб П.П. Молекулярно-клеточные механизмы нейропротекторного эффекта гиперкапнически-гипоксических тренировок // Заболевания мозга – вызов XXI века Сборник...
  14. 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...
  15. 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...
  16. 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...
  17. Двуреченская В. С., Трегуб П. П. Современное состояние методик и средств нейрореабилитации с помощью высокотехнологичных методов:... // Всероссийская научно-практическая...
ПАТЕНТЫ
  1. Куликова О.И., Стволинский С.Л., Федорова Т.Н. и др. Средство, обладающее нейропротекторным действием и способностью доставлять дофамин в головной мозг
  2. Куликова О.И., Стволинский С.Л., Федорова Т.Н. и др. Производные 5,8 -диметокси-6,7-метилендиокси кумарина,обладающин антирадикальной активностью

Сотрудники

Федорова
Татьяна Николаевна

Руководитель лаборатории, главный научный сотрудник
Подробнее >

Трегуб
Павел Палович

Старший научный сотрудник
Подробнее >

Куликова
Ольга Игоревна

Младший научный сотрудник
Подробнее >

Музычук
Ольга Андреевна

Младший научный сотрудник
Подробнее >

Поветкина
Марина Вячеславовна

Лаборант
Подробнее >

Контакты

8(495) 490-24-09