Достижения

Лаборатория медицинской биофизики

Основные достижения:

Установлено, что индуцируемый физико-химическими факторами окислительный стресс в клетках крови человека сопровождается сложными структурными и функциональными перестройками их мембран – изменением жесткости липидного бислоя при одновременной структурной модификации интегральных мембранных белков, ингибированием активности ряда мембраносвязанных ферментов, морфологическими трансформациями клетки (эхиноцитоз и везикуляция). Мембранные процессы предшествуют внутриклеточным событиям – изменению пула внутриклеточного глутатиона и активности цитоплазматических ферментов. Показана роль окислительного стресса в развитии таких заболеваний как ишемическая болезнь сердца, миелодиспластический синдром, апластические анемии, а также при патологии беременности.

Показано, что чувствительность клеток иммунной системы (лимфоцитов) пациентов с онкологическими заболеваниями к действию противоопухолевых препаратов тесно связана с внутриклеточным дисбалансом “прооксиданты/антиокиданты” и физическим состоянием липидного бислоя их плазматических мембран. Установлено, что транспортная активность основных интегральных белков (P-gp и MRP1), ответственных за устойчивость лимфоцитов человека к действию ксенобиотиков, зависит от модификации холестерина в плазматических мембранах этих клеток (определяется его концентрацией и латеральным распределением).

Накоплен обширный материал о мембранотропном действии микроэлементов (свинца, цинка, селена и др.). Установлено, что токсичные и потенциально токсичные металлы повреждают мембраны клеток крови детей при концентрациях, на порядок ниже предельно допустимых. Показано увеличение экспрессии белка MRP1, ассоциированного с множественной лекарственной устойчивостью клеток, в мембранах эритроцитов детей при наличии в организме свинца.

Установлены основные закономерности регуляторной роли ионов кальция в процессах ассимметричного распределения фосфатидилхолина в плазматических мембранах эритроцитов человека и экспорта из них конъюгатов глутатиона в норме и при патологии.

Исследованы основные закономерности распределения ионов цинка в эритроцитах человека, установлены изменения структурно-функционального состояния белков и липидов их плазматических мембран при цинковой модификации, которые лежат в основе мембранотропного действия данного микроэлемента. Выявлены сигнальные пути внутриклеточных изменений, определяющие цитотоксическое действие ионов цинка на эритроциты человека, приводящие к снижению эстеразной активности и перераспределению фосфатидилсерина в их плазматических мембранах.

Изучена природа собственной и зондовой люминесценции патологически измененных клеток, биоптатов тканей и биологических жидкостей (плазма крови, амниотическая и синовиальная жидкости, конденсаты выдыхаемого воздуха) в норме и при различных заболеваниях.

Получены рекомбинантные штаммы Y. lipolytica, способные осуществлять ко-экспрессию белков холестерингидроксилазной/лиазной системы (ХГ/Л-система: цитохром P450scc, aдренодоксинредуктаза, aдренодоксин), обеспечивающих трансформацию холестерина в прегненолон.

Показано, что в эритроцитах детей, страдающих опухолевыми заболеваниями крови, повышена активность глутатионтрансферазы и происходит изменение микровязкости мембранных липидов.

Установлено, что снижение активности ферментов антиоксидантной защиты в эритроцитах пуповинной крови, а также окисление SH-групп мембранных белков при патологии беременности коррелирует с уровнем селена в плазме пуповинной крови. Этот факт указывает на необходимость применения селена в качестве витаминных добавок при беременности, особенно при патологическом состоянии беременности.

На основании полученных результатов созданы, защищены патентами и внедрены в практику работы медицинских учреждений Республики Беларусь экспресс-методы:

  • Способ диагностики злокачественных новообразований.
  • Способ выявления повреждений эритроцитов.
  • Способ дифференциальной диагностики механической желтухи и вирусного гепатита.
  • Способ дифференциальной диагностики ворсинчато-узелкового синовита и синовитов другой этиологии.
  • Способ диагностики сердечной недостаточности.
  • Способ дифференциальной диагностики ревматоидного артрита.
  • Способ дифференциальной диагностики травматического синовита и ревматического заболевания суставов.
  • Способ дифференциальной диагностики ревматоидного артрита.
  • Способ выявления внутриутробных нарушений развития плода при резус-конфликте.
  • Способ диагностики внутриутробных пороков развития плода.
  • Способ оценки степени воздействия ацетата свинца или сульфата цинка на мембрану эритроцитов человека.
  • Способ доклинической диагностики нефропатии у новорожденного.
  • Способ определения активности бактериальной холестериноксидазы.

За время существования лаборатории опубликовано свыше 500 научных работ, издано 2 монографии и получено 8 патентов на ОПС.

Кандидатские диссертации за последние 10 лет:

  • Волотовская А.В. Мембраноклеточные эффекты лазерного облучения крови (экспериментально-клиническое исследование). Автореф. дис. на соиск. канд мед. наук. Мн. 2001. 22 с.
  • Лукьяненко Л.М. Структурная модификация мембран при окислительном стрессе в эритроцитах. Автореф. дис. на соиск. канд биол. наук. Мн. 2002. 22 с.
  • Олексюк О. Б. Мембранные механизмы действия свинца в субгемолитических концентрациях на эритроцитах человека. Автореф. дис. на соиск. канд биол. наук. Мн. 2004. 22 с.
  • Баранова Л.В. Клинико-метаболические аспекты оптимизации интенсивной терапии недоношенных новорожденных с респираторным дистресс-синдромом. Автореф. дис. на соиск. канд мед. наук. Мн. 2005. 20 с.
  • Антонович А.Н. Внутриклеточный глутатион и структурно-функциональное состояние мембран эритроцитов человека. Автореф. дис. на соиск. канд биол. наук. Мн. 2006. 22 с.
  • Костин Д.Г. Влияние ионов кальция на распределение фосфатидилхолина в мембранах эритроцитов в норме и при патологии. Автореф. дис. на соиск. канд биол. наук. Мн. 2007. 22 с.
  • Гармаза Ю.М. Мембранные механизмы действия ионов цинка на эритроциты человека.  Автореф. дис. на соиск. канд биол. наук. Мн. 2011. 23 с.

К началу страницы