РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК: УРАЛЬСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ. ОТЧЕТ ЗА 2014 год - часть 7

 

  Главная      Учебники - Разные     РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК: УРАЛЬСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ. ОТЧЕТ ЗА 2014 год

 

поиск по сайту            правообладателям  

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание      ..     5      6      7      8     ..

 

 

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК: УРАЛЬСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ. ОТЧЕТ ЗА 2014 год - часть 7

 

 

99 

 

гибель части зимующих самок, что приводит к депрессии численности 
многих видов шмелей, и появлению свободных трофических ресурсов. 
Такие  ценотические  «лакуны»  успешно  восполняет  вид  Bombus 
jonellus
.  Виды,  способные  к  быстрому  росту  численности  при 
изменении  условий  среды  на  фоне  депрессии  обилия  других  видов, 
являются 

резервными 

компенсаторными 

видами 

(Институт 

экологических проблем Севера УрО РАН). 

Выявлены три новых для фауны Урала вида ресничных червей 

(Turbellaria),  получены  данные  по  их  биологии  и  распространению, 
доказана  непрерывность  их  ареалов  в  Палеарктике  (Ильменский 
государственный заповедник УрО РАН
).  

Выявлены  закономерности  перестройки  фитопланктонных 

сообществ  в  результате  антропогенного  загрязнения,  изменения 
теплового  и  водного  режимов  глубоких  озер  Южного  Урала: 
расширение  видового  состава  массовых  форм  за  счет  зеленых 
водорослей  и  цианобактерий  и  их  определяющий  вклад  в  структуру 
биомассы  планктона.  Основные  лимитирующие  факторы  этого 
процесса  –  увеличение  проточности,  уменьшение  мелководной 
литорали 

и 

прекращение 

подтопления 

антропогенно 

трансформированных 

берегов 

(Ильменский 

государственный 

заповедник УрО РАН). 

Для  лесных  орнитокомплексов  Урала  установлено,  что  сроки 

прилета, 

начало 

гнездования 

и 

успешность 

размножения 

доминирующих  видов  птиц  определяются  динамикой  весеннего 
температурного  режима.  Доказано,  что  в  многолетних  изменениях 
обилия  доминантов  и  субдоминантов  в  населении  птиц  отсутствуют 
циклические процессы и они носят случайный характер, что связано с 
различными  сроками  прилета  мигрирующих  птиц  (Ильменский 
государственный заповедник УрО РАН
). 

Зафиксировано  массовое  развитие  редкого  вида  зеленой  водоросли 

Aegagropila  linnaei  (Cladophoraceae,  Chlorophyta)  с  образованием  полосы 
нагона из «озерных шаров» в озерах Большое Миассово и Большой Ишкуль 
(Южный Урал). Выявлен новый для вида тип экотопа – в обрастаниях железо-
марганцевых конкреций (рис. 93).   Обнаружен высокий уровень накопления в 
талломах  водоросли  железа  и  марганца,  что  указывает  на  особую  роль 
Aegagropila linnaei в процессах эволюции вещества в аквальных экосистемах и  
самоочищения  водоемов.  Отмечена  перспективность  использования  вида  в 
очистке  озерных  вод  при  загрязнении  этими  элементами  (Ильменский 
государственный заповедник УрО РАН
). 

100 

 

 

 

 

 

Рис. 93. Железомарганцевые конкреции из оз. Большое Миассово  

с Aegagropila linnaei.

 

 
Разработана 

методика 

направленного 

мутагенеза 

пропанокисляющих  актинобактерий  Rhodococcus  ruber  для  детекции 
функциональных  генов  и  исследования  биохимических  механизмов 
окислительной  трансформации  органических  соединений  данным 
экологически  значимым  видом  бактерий.  Получены  мутантные 
штаммы  R. ruber  ИЭГМ  231  и  R.  ruber  ИЭГМ  381  с  делециями  по 
генам    alkB1    и    alkB2,    кодирующие    алканмонооксигеназу-1,    и     
choG,  кодирующий  холестеролоксидазу  (рис.  94).  В  ростовых 
экспериментах    с    применением    полученных    мутантов        
установлено    участие    генов    alkB    и    choG    в    процессах    окисления      
н-алканов      С

3

−С

29

      и      природных      стеролов      (холестерола, 

холестанола,  бета-ситостерола)  пропанотрофными  родококками 
(Институт экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН). 

Проведена    молекулярная    «in    situ»      детекция   

микроорганизмов      (в      природных      образцах)      и      «ex      situ» 
идентификация      культивируемых      представителей      протеобактерий 
(на    изолированных    культурах)    в    фильтрационных    водах          
полигона  твердых  бытовых  отходов  (г.  Пермь).  Показано,  что  в 
фильтрационных      водах      ведущая      роль      в      биохимических 
процессах  круговоротов  углерода  и  азота,  в  частности  в 
нитратредукции,    в     метано-     и   метилотрофии,    принадлежит 
Alpha-      Beta-      и      Gammaproteobacteria      (Институт        экологии            
и генетики микроорганизмов УрО РАН
). 

 

101 

 

 

             m          1            2          3           4           5          6          7            8            9 

 

Рис. 94. Результаты полимеразной цепной реакции, подтверждающие получение 

мутантов R. ruber по генам alkB и choG. В ходе направленного мутагенеза 

функциональные гены были заменены на ген устойчивости к канамицину Kan

R

Образцы ДНК: 1, 2 – ДНК из клеток мутанта R. ruber ИЭГМ 231 с праймерами к 

генам Kan

R

 (1) и alkB1 (2); 3, 4 – ДНК из клеток дикого типа R. ruber ИЭГМ 231 с 

праймерами к генам Kan

R

 (3) и alkB1 (4); 5, 6 – ДНК из клеток мутанта R. ruber 

ИЭГМ 381 с праймерами к генам Kan

R

 (5) и choG (6); 7, 8 – ДНК из клеток дикого 

типа R. ruber ИЭГМ 381 с праймерами к генам Kan

R

 (7) и choG (8); 9 – плазмида 

pEVL386, несущая ген Kan

R

, с праймерами к этому гену; 

m – маркер молекулярного веса ДНК.

 

 
Разработан  экспресс-метод  скрининга  амидазосодержащих 

штаммов микроорганизмов для  выявления стереоселективных амидаз, 
заключающийся в трансформации рацемического лактамида клетками 
бактерий, обладающих амидазной активностью, и анализе продуктов – 
L  и  D-молочной  кислоты  с  помощью  набора  энантиоселективных 
ферментов  и  реактивов  для  спектрофотометрического  определения 
стереоизомеров  молочной  кислоты.  Исследовано  биоразнообразие 
грамотрицательных  бактерий  активного  ила  и  осадков  биологических 
очистных 

сооружений, 

селективно 

трансформирующих 

гетероароматические  нитрильные  и  амидные  соединения.  Метод 
адаптирован  для  одновременного  определения  большого  количества 

102 

 

проб  в  планшетном  ридере  (Институт  экологии  и  генетики 
микроорганизмов УрО РАН
). 

 
53. Общая генетика. 
На 

основе 

анализа 

географического 

распространения 

гаплотипов  хлоропластной  и  митохондриальной  ДНК  впервые 
проведена  филогенетическая  реконструкция  рода  Abies.  Установлено, 
что  современные  пихты  берут  начало  в  западной  части  Северной 
Америки,  где  наблюдается  наиболее  глубокая  дифференциация 
отдельных линий и обитают представители базальных клад. В качестве 
пути миграций пихт между континентами можно рассматривать только 
Берингийский мост (Институт экологии растений и животных УрО 
РАН
). 
  

54.  Почвы  как  компонент  биосферы:  формирование, 

эволюция, экологические функции. 

Установлены  особенности  криогенного  строения  сезонно-

талого  слоя  и  многолетнемерзлых  пород  почв  плоскобугристых 
торфяников  лесотундры,  определены  в  них  запасы  и  возраст 
почвенного 

органического 

вещества, 

оценено 

профильное 

распределение  содержания  и  состава  высоко-  и  низкомолекулярных 
органических  соединений.  Показано,  что  гумусовые  вещества 
торфяников  представлены  молекулярными  структурами  с  низким 
содержанием  ароматических  фрагментов.  Отмечено  стабильное 
состояние  мерзлоты  в  торфяниках  лесотундры  на  современном  этапе 
климатических  флуктуаций,  о  чем  свидетельствуют  относительно 
низкие  (-4÷-3  °С)  среднегодовые  температуры  верхней  толщи 
многолетнемерзлых пород (Институт биологии Коми НЦ УрО РАН). 

 
55. 

Биохимия, 

физиология 

и 

биосферная 

роль 

микроорганизмов. 

Установлены 

гены, 

продукты 

которых 

участвуют 

в 

трансмембранной циркуляции глутатиона у бактерий  E. coli и влияют 
на редокс-статус экстраклеточного глутатиона. В первую очередь это: 
cydD,  кодирующий  синтез  АТФ-зависимого  кассетного  транспортера, 
gor – глутатионредуктазу, ggt – гамма-глутамилтранспептидазу, sodC – 
супероксиддисмутазу,    и  menA  –  компонент  электрон-транспортной 
цепи.  Для  регуляции  циркуляции  важное  значение  имеет  активность 
глобальных  регуляторов  –  ArcAB  (двухкомпонентная  система, 

103 

 

контролирующая  переход  от  аэробных  к  микроаэробным  условиям), 
RpoS  (глобальный  регулятор  общего  стрессового  ответа)  и  алармон 
гуанозинтетрафосфата.  Делеции  в  menA,  аrcB  и  cydD  были 
критичными  для  процесса  циркуляции  (Институт  экологии  и 
генетики микроорганизмов УрО РАН
). 

Получены новые сведения о механизмах адгезии непатогенных 

актинобактерий  к  гидрофобным  твердым  субстратам,  кинетике  и 
термодинамике  адгезионного  процесса,  а  также  о  физиологической 
роли  гликолипидных  Rhodococcus-биосурфактантов  в  процессе 
адгезии.  Разработаны  контролируемые  условия  распределения 
бактериальных клеток на твердом носителе (рис. 95), обеспечивающие 
их  высокую  каталитическую  активность  в  отношении  нефтяных 
углеводородов,  сырой  нефти,  органических  сульфидов  (в  частности, 
тиоанизола), 

растительных 

полициклических 

изопреноидов                   

(в частности,   бета-ситостерола),   пентациклических   тритерпеноидов 
(в 

частности, 

бетулина), 

азотсодержащих 

гетероциклических 

соединений  (в  частности,  дротаверина  гидрохлорида).  Оригинальные 
технологии  защищены  патентами  на  изобретение  РФ  (Институт 
экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН
). 

                                   

А                                                                               Б 

 

Рис. 95. Оценка функциональной активности иммобилизованных актинобактерий по 

значению теплового эффекта, измеренного с помощью инфракрасной камеры 

(А) и платиновых термометров сопротивления (Б). На рисунке приведены 

наиболее высокие (увеличение температуры на 0,4−1,0 К по сравнению с 

контролем) температурные показатели, достигнутые при использовании 

носителей, гидрофобизованных Rhodococcus–биосурфактантами. 

Опыт – иммобилизованные клетки R. ruber ИЭГМ 342;  

контроль – неинокулированный носитель. 

104 

 

56.  Физиология  и  биохимия  растений,  фотосинтез, 

взаимодействие растений с другими организмами. 
Выявлены  молекулярные  механизмы  регуляции  и  физиологическая 
роль 

энергодиссипирующего 

альтернативного 

пути 

митохондриального дыхания  на  свету.  Показано,  что  на  первом  этапе 
зеленения  проростков  пшеницы  экспрессия  гена  альтернативной 
оксидазы АОХ1а имела четкий светозависимый характер и совпадала с 
динамикой  активности  митохондриального  дыхания.  Получены 
данные  об  участии  АОХ  в  поддержании  гомеостаза  фототрофных 
клеток  в  период  становления  фотосинтетической  функции  (Институт 
биологии Коми НЦ УрО РАН совместно с Сибирским
 институтом 
физиологии и биохимии растений СО РАН).   

 
57.  Структура  и  функции  биомолекул  и  надмолекулярных 

комплексов. 

Установлено,  что  селекционированный  в  лаборатории  штамм 

S.epidermidis 33 GISK-Van

r

,

 

обладающий 

высоким 

уровнем 

резистентности 

к 

ванкомицину 

и 

другим 

антибиотикам, 

характеризуется  снижением  чувствительности  к  низкомолекулярному 
катионному  пептиду  варнерину.  Внесение  пептида  в  среду  
культивирования  устойчивых  к  ванкомицину    бактерий    приводит  к 
литическим превращениям  бактериальных клеток (рис. 96) (Институт 
экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН
). 

 

 

 
 
 
 
 
 
 

Рис. 96.  
Бактериолитическое 
действие варнерина  
(250 мкг/мл, 4 ч) на 
клетки S.epidermidis 33 
(A, B)  и S.epidermidis 
33 Van

r

 (C, D).  

A, C – контроль;  
B, D – действие 
варнерина. 

105 

 

С  целью  создания  новой  системы  доставки  лекарственных 

препаратов  и  вакцин  разработан  способ  получения  пектиновых  гелей 
устойчивых  к  биодеградации.  Получены  линии  каллусной  культуры 
смолевки  обыкновенной,  которые  при  выращивании  в  присутствии 
сахарозы  продуцируют  пектины,  гели  из  которых  обладают 
повышенной устойчивостью к кислой среде (pH 2,0-6,0). Морфология 
гелевых  частиц  и  микрорельеф  их  поверхности  зависит  от 
концентрации  сахарозы  в  культуральной  среде  (рис.  97).  Водо-  и 
кислотоустойчивость  полученных  гелей  возрастает  при  увеличении 
концентрации  сахарозы  в  культуральной  среде  от  20  до  100  г/л. 
(Институт физиологии  Коми НЦ УрО РАН). 

 

а

б

в

г

д

е

500 мкм

500 мкм

500 мкм

5 мкм

5 мкм

5 мкм

 

 

Рис. 97. Сканирующая электронная микроскопия гелевых частиц на основе  

пектинов каллусных культур, выращенных в присутствии сахарозы  

в концентрации 20 (а, г), 30 (б, д) и 100 (в, е) г/л. 

 

58.  Молекулярная  генетика,  механизмы  реализации 

генетической информации, биоинженерия. 

Показано,  что  нестероидный  противовоспалительный  препарат 

ибупрофен,  входящий  в  перечень  жизненно  необходимых  и 
важнейших  лекарственных  препаратов,  проявляет  геропротекторные 
свойства  у  нескольких  модельных  систем  –  дрожжей,  нематод  и 
дрозофил.  При  этом  данный  эффект  не  зависит  от  способности 
ибупрофена ингибировать циклооксигеназу-2, так как у исследованных 
моделей  ген  данного  фермента  отсутствует.  На  модели  дрожжей 
выявлен  молекулярный  механизм  геропротекторного  эффекта, 

106 

 

связанный 

с 

ингибированием 

эволюционно 

консервативного 

мембранного  транспортера  аминокислоты  триптофана  (Институт 
биологии  Коми  НЦ  УрО  РАН  совместно  с  Институтом 
исследований  старения  Бака,  Техасским  университетом  A&M, 
Университетом Вашингтона
). 

 
  59. 

Молекулярные 

механизмы 

клеточной 

дифференцировки иммунитета и онкогенеза

Установлено,  что  у  ВИЧ-инфицированных  пациентов,  не 

получавших  лечения,  содержание  в  крови  патогенных  иммунных 
комплексов,  образующихся  при  взаимодействии  противовирусных 
антител  с  антигенами  вируса  (которые  могут  откладываться  в 
различных  органах  и  тканях  и  приводить  к  их  повреждению), 
многократно 

превышало 

соответствующий 

показатель 

у 

неинфицированных 

людей. 

Назначение 

высокоактивной 

антиретровирусной  терапии  приводило  не  только  к  выраженному 
уменьшению  вирусной  нагрузки,  но  к  значительному  снижению 
концентрации  патогенных  иммунных  комплексов  в  крови.  Таким 
образом, антиретровирусная терапия не только подавляет репликацию 
ВИЧ,  но  и  защищает  организм  от  развития  иммунокомплексной 
патологии  (Институт  экологии  и  генетики  микроорганизмов  УрО 
РАН
). 

 
 60.  Клеточная  биология,  теоретические  основы  клеточных 

технологий. 

С  помощью  хемилюминесцентного  метода  установлено,  что 

гипертермическое  воздействие  (+45  °С,  30  мин,  in  vitro)  повышает 
чувствительность  рецепторов  нейтрофилов  периферической  крови 
здоровых  доноров-добровольцев  к  гистамину,  адреналину  (зимний 
период),  эстрогену  (небеременные  женщины,  лютеиновая  фаза),  не 
влияет  на  чувствительность  к  инсулину  и  снижает  ее  к  прогестерону 
(небеременные  женщины,  лютеиновая  фаза)  (Институт  физиологии 
Коми научного центра УрО РАН
). 

 
61.  Биофизика,  радиобиология,  математические  модели  в 

биологии, биоинформатика. 

На  основе  обобщения  результатов  многолетних  наблюдений 

выявлена  временная  изменчивость  зависимости  «доза–эффект»  по 
показателям 

жизнеспособности, 

мутабильности 

и 

107 

 

радиочувствительности  семенного  потомства  костреца  безостого, 
произрастающего  в  зоне  Восточно-Уральского  радиоактивного  следа. 
Расширение 

внутрипопуляционной 

изменчивости 

признаков 

сопровождалось повышением частоты мутаций и морфозов (рис. 100), 
а также изменением антиоксидантного статуса проростков  (Институт 
экологии растений и животных УрО РАН
). 
       

 

 

Рис.100. Аномалии костреца безостого на ранних стадиях развития:  

A – некроз листа; Б – изменение формы листа; В – изменение формы листа и 

хлорофильная мутация viridoalbostriata; Г – обесцвеченный кончик листа (слева)  

и мутация albina (справа); Д – некроз колеоптиле;  

Е – антоциановая окраска колеоптиле; Ж – некроз корня. 

 

Проведено  сравнение  миграционной  способности  урана  и 

выявлены  значимые  факторы  его  мобилизации  и  биологической 
доступности в  водных  экосистемах бассейнов  рек Ухта и Вятка в зоне 
влияния  радиохимических  производств.  Рассчитаны  дозы  облучения 
гидрофитов  (Lemna  minor  L.,  Fontinalis  antipyretica  (L.),  Potamogeton 
gramincus  L.
)  от  природных  изотопов  урана.  Для  донных  осадков 
установлена высокая геохимическая подвижность урана (рис. 101). Его 
удельная активность в водах увеличивается с повышением содержания в 
них  железа,  нитратов,  сульфатов,  фосфатов  и  карбонатов.  Гидрофиты, 
участвуя  в  биогенной  миграции  урана,  не  вносят  заметного  вклада  в  его 
концентрирование в водных экосистемах (Институт биологии Коми НЦ 
УрО РАН
). 

 
62. Биотехнология. 
Разработан экономичный биофильтрующий материал (рис. 102), 

включающий в себя модифицированное катионным крахмалом ОПВ-1 

108 

 

базальтовое  волокно  БСТВст  с  иммобилизованными  клетками 
нефтеокисляющих  микроорганизмов  Rhodotorula  sp.  Y-2993D, 
предназначенный  для  заполнения  фильтров  очистных  сооружений 
нефтеперерабатывающих  предприятий,  автозаправок,  автомоек, 
автотранспортных  предприятий  (Институт  биологии  Коми  НЦ  УрО 
РАН
). 

 

 

 

Рис. 101. Относительное содержание геохимически подвижных соединений урана в донных 

осадках (% их удельной активности): 1–5 бассейна р. Вятка, 6–8 бассейна р. Ухта. 

 
 

 

 

Рис. 102. 
Иммобилиза-
ция клеток 
микро-
организмов 
Rhodotorula sp
на модифици-
рованном 
базальтовом 
волокне. 

109 

 

Подобраны 

оптимальные 

условия 

биодеструкции 

экофармполлютанта  дротаверина  гидрохлорида  иммобилизованными 
родококками.  В  условиях  воздействия  дротаверина  выявлены 
характерные  изменения  физико-химических  (повышение  дзета-
потенциала 

и 

степени 

гидрофобности 

клеток) 

и 

морфофизиологических  (увеличение  шероховатости,  изменение 
размеров  и  агрегация  клеток)  характеристик  родококков.  Определены 
возможные  пути  его  разложения.  Среди  промежуточных  продуктов 
биодеструкции 

дротаверина 

детектировано 

соединение 

предполагаемой  структуры  1-оксо-6,7-диэтокси-1,2,3,4-тетрагидро-
изохинолин  (m/z=235,2)  –  структурный  аналог  производных 
изокарбостирила.  Замещенные  1(2Н)-изохинолоны  перспективны  в 
синтезе  веществ  с  разной  биологической  активностью  (Институт 
экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН
). 

Показана  возможность  получения  никотинамида,  никотиновой, 

изоникотиновой 

и 

пиколиновой 

кислот 

при 

конверсии 

соответствующих  цианопиридинов  целыми  клетками  родококков  и 
псевдомонад,  обладающих  нитрилгидролизующей  активностью. 
Получены  гетерогенные  биокатализаторы  гидролиза  цианопиридинов 
на  основе  клеток  R.  ruber  gt1  и  P.  fluorescens  C2,  адгезированных  на 
неактивированных  носителях.  (Институт  экологии  и  генетики 
микроорганизмов УрО РАН
). 

 

110 

 

 
 

 

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ И МЕДИЦИНСКИЕ НАУКИ  

 

 
 
 

63.  Исследование  роли  интегративных  процессов  в 

центральной  нервной  системе  в  реализации  высших  форм 
деятельности  мозга  (сознание,  поведение,  память).  Выяснение 
механизмов  функционирования  сенсорных  и  двигательных 
систем. 

Выявлено,  что  у  крыс  линии  Крушинского-Молодкиной  (КМ), 

страдающих  врожденной  аудиогенной  эпилепсией,  отсутствуют 
половые  отличия  в  уровне  исследовательской  активности,  присущие 
нелинейным  животным.  Половые  отличия  обнаружены  в  уровне 
тревожности,  что  не  характерно  для  беспородных  крыс.  При 
однократном  (разовом)  введении  курсовой  дозы  гранулоцитарного 
колониестимулирующего  фактора  (Г-КСФ)  наблюдаются  стойкие 
изменения  параметров  эпилептиформного  припадка  (снижение 
интенсивности  судорог,  укорочение  судорожного  периода  и  общей 
продолжительности  приступа),  а  также  поведенческих  реакций, 
приближающие  крыс  КМ  к  беспородным  животным  (Институт 
иммунологии и физиологии УрО РАН
). 

Показано, 

что 

двойная 

точечная 

мутация 

Tm 

G126R/D137L/C190A, стабилизирующая центральную часть молекулы 
тропомиозина, 

ключевого 

участника 

кальциевой 

регуляции 

мышечного  сокращения,  увеличивает  максимальную  скорость 
скольжения  регулируемых  актиновых  филаментов  в  искусственной 
подвижной  системе  при  высоких  концентрациях  кальция  и  повышает 
кальциевую  чувствительность  актин-миозинового  взаимодействия, 
обеспечивающего  такое  скольжение  (рис.  103).  Высказана  гипотеза  о 
том,  что  физиологические  эффекты  этой  мутации  могут  быть 
обусловлены  влиянием  на  взаимодействия  между  центральной  частью 
тропомиозина и определенными участками головки миозина (Институт 
иммунологии и физиологии УрО РАН
). 
 

111 

 

 

 
 
 
Рис. 103. Эффект двойной мутации 
тропомиозина Tm 
D137L/G126R/C190A на Ca

2+

-

зависимое скольжение 
регулируемых тонких нитей в 
искусственной подвижной системе 
по сравнению с контрольным 
мутантом тропомиозина Tm C190A. 
A. Данные, усредненные по 1–3 
экспериментам с каждым из 
мутантов. Вертикальные линии 
показывают стандартные отклонения 
данных разных экспериментов.  
B.
 Те же данные, что в А
нормированные на максимальную 
скорость. 

 

64.  Изучение  роли  в  гомеостазе  у  человека  и  животных 

интеграции  механизмов  деятельности  систем  пищеварения, 
дыхания,  кровообращения  и  выделения,  участие  в  регуляции 
функций  этих  систем  медиаторов,  гормонов,  инкретинов, 
аутакоидов. Клиническое применение результатов этих работ. 

Методом  двойного  иммунофлуоресцентного  окрашивания  в 

поджелудочной  железе  выделены  различные  типы  островков, 
отличающиеся 

по 

пролиферативной 

активности 

β-клеток, 

чувствительности к повреждающему действию аллоксана и содержанию 
в  них  макрофагов  (рис.  104).  При  стимуляции  функциональной 
активности  макрофагов  количество  пролиферирующих  β-клеток 
возрастает (Институт иммунологии и физиологии УрО РАН). 

Определены  этапы  формирования  системного  воспаления  с 

учетом  стадий  клеточного  стресса  как  элементарной  функциональной 
единицы общепатологического процесса (рис. 105), классифицированы 
факторы  системного  повреждения.  Получены  новые  результаты 
практического  использования  интегральных  шкал  оценки  системного 
воспаления,  разработанных  для  решения  актуальных  задач 
практической медицины (Институт иммунологии и физиологии УрО 
РАН
). 

112 

 

 

 

Рис. 104. Двойное иммунофлуоресцентное окрашивание пролиферирующих инсулин 

продуцирующих клеток островка Лангерганса поджелудочной железы интактного 

животного. А – В: детекция маркера пролиферации Ki-67 (красный), контрастное 

окрашивание ядер (голубой), детекция инсулина зеленый); Г – суммарное 

изображение. Имиджинг был осуществлен с помощью сканирующего конфокального 

микроскопа LSM 710 (Carl Zeiss). Белой стрелкой указана Ki-67

+

β-клетка, красной 

линией – границы панкреатического островка. 

 

 

Рис. 105. Стадии и фазы клеточного стресса. 

 

113 

 

Показано  влияние  миелопептида  МП-3  на  секреторную 

активность  перитонеальных  макрофагов  на  фоне  проникающего 
ранения  глаза  у  мышей  «in  vivo»  (Институт  иммунологии  и 
физиологии УрО РАН
). 

Дана  характеристика  аллельного  полиморфизма  14  генов: 

системы  детоксикации  (GSTM1,  GSTT1,  GSTP1);  фолатного  обмена 
(MTHFR, MTRR, MTR); факторов свертывания крови (FV, FII, ITGB3, 
FGB,  PAI1);  HLA-системы  (DQA1,  DQB1,  DRB1)  у  женщин  с 
первичным  и  вторичным  невынашиванием  беременности  (Институт 
иммунологии и физиологии УрО РАН
). 

Отмечено разнонаправленное действие инактивации мастоцитов 

на  репарацию  кожи  и  семенника.  Так,  инактивация  тучных  клеток 
препаратом  кетотифен  при  повреждении  семенника  способствует  его 
восстановительным процессам, в то время как при повреждении кожи, 
наоборот,  тормозит  процессы  характерные  для  нормального 
протекания  ее  репаративной  регенерации  (Институт  иммунологии  и 
физиологии УрО РАН
). 

Разработан и сконструирован комбинированный пробиотический 

препарат  нового  поколения  биогепатопротектор  –  гепатобиол.  В 
исследованиях  доказана  значимая  антагонистическая  активность  в 
отношении 

тест-штаммов 

патогенных 

и 

условно-патогенных 

микроорганизмов.  В  доклинических  исследованиях  на  лабораторных 
животных с токсическим гепатитом доказано повышение выживаемости 
в  среднем  на  40%  после  применения  гепатобиола  (Институт 
иммунологии и физиологии УрО РАН
). 

Выявлено  повреждение  сосудов  микроциркуляции  хориоидеи  и 

внутренних  слоев  сетчатки  на  ранних  сроках  развития  сахарного 
диабета.  При модуляции активности макрофагов происходит снижение 
дистрофических  и  активация  регенераторных  процессов,  что 
проявляется  в  нормализации  структуры  сосудов  и  пигментных  клеток 
сетчатки и хориоидеи, которые восстанавливаются до уровня интактных 
животных (Институт иммунологии и физиологии УрО РАН). 

В результате изучения генетических ассоциаций аллелей HLA I и 

II  классов  установлено,  что  гаплотип  DRB1*01-DQA1*01:01-
DQB1*05:01  (HLA-DR1;DQ5)  связан  с  предрасположенностью  к 
развитию менингеальной формы энтеровирусной инфекции. Пациентов-
носителей    HLA-DR1;DQ5  характеризует  эффективное  образование  Т-
хелперов  и  Т-цитотоксических  лимфоцитов  первого  типа  (IFN-γ+  и 
TNF-a+) 

в  остром  периоде  заболевания,  в  то  время  как 

114 

 

дифференцировка Th2 клеток значимо снижена по сравнению с детьми 
того же возраста, не имеющих  в генотипе HLA-DR1;DQ5. Кроме того, у 
детей с HLA-DR1;DQ снижены концентрации общих IgM и IgG антител, 
а  также  титры  вирус-специфических  нейтрализующих  антител,  что 
свидетельствует  о  менее  интенсивном  гуморальном  иммунном  ответе 
(Институт иммунологии и физиологии УрО РАН). 

Описаны  новые  варианты  фенотипических  презентаций 

известных  генетических  синдромов  первичных  иммунодефицитов 
(Синдром  Ди-Джорджи  и  Синдром  Вискотта-Олдрича).  Разработан  и 
адаптирован метод определения кольцевых участков ДНК Т-клеточного 
и  B-клеточного  рецепторов  (TREC  и  KREC).  Выявлены  достоверные 
различия  между  группами  новорожденных  в  норме  и  с  дефектами 
иммунной  системы  по  количеству  TREC  и  KREC  (Институт 
иммунологии и физиологии УрО РАН
). 

Установлено,  что  общая  эффективность  механической  работы 

ткани  сердца  в  ходе  развития  артериальной  гипертензии  многократно 
уменьшается, т.к. затраты механической энергии в цикле  «растяжение-
сжатие»  на  преодоление  пассивного  напряжения  миокарда  значимо 
увеличиваются  и,  одновременно,  активная  составляющая  силы 
сокращения падает. Обнаружено, что у здоровых животных с возрастом 
эффективность  механической  работы  левого  желудочка  сердца 
увеличивается,  а  в  правом  желудочке,  наоборот,  с  возрастом 
эффективность  в  сердечном  цикле  падает  (рис.  106)  (Институт 
иммунологии и физиологии УрО РАН
). 
 

 

 

Рис. 106. Зависимости удельных затрат механической энергии (ρ, Вт/м

3

)  

в единицу времени для папиллярных мышц левого и правого желудочков  

сердец крыс от частоты пилообразного изменения длины мышцы. 

 

 

 

 

 

 

 

содержание      ..     5      6      7      8     ..