Взаимосвязь АД и ЧСС на частоте дыхания как показатель нервной регуляции сердечного ритма: влияние моделируемой микрогравитации (2023-2024 гг., рук. О.Л. Виноградова,
совместно с отделом сенсомоторной физиологии и профилактики, рук. Томиловская Е.С.)

Проект направлен на выявление фундаментальных механизмов регуляции сердечно-сосудистой системы (ССС) в норме и при действии факторов, нарушающих сердечно-сосудистый гомеостаз (на примере воздействия острой и хронической гравитационной разгрузки). В результате выполнения проекта будут получены приоритетные данные о временных взаимоотношениях спонтанных колебаний АД и ЧСС и будут выявлены особенности их координации с важнейшими ритмическими физиологическими процессами, к которым относится дыхание (дыхательные экскурсии, обеспечивающие вентиляцию легких). Полученные данные будут развивать современные представления о фундаментальных механизмах регуляции ССС.

Механизмы изменения сосудистой системы головного мозга и системной гемодинамики
при стенозе сонных артерий (2023-2025 гг., рук. Тарасова О.С.)

Ожидается выявить ключевые вазомоторные механизмы, изменение активности которых приводит к патологическим изменениям церебральной вазорегуляции, а также определить показатели динамики АД и ЧСС, которые маркируют изменения барорефлекторной регуляции системной гемодинамики при стенозе сонных артерий. На основании полученных данных предполагается разработать комплекс методик для функционального тестирования регуляции сердечно-сосудистой системы у людей с хронической церебральной ишемией.

Проект направлен на исследование нарушений в фосфорилировании сигнальных молекул (фосфопротеом), активации транскрипционных факторов (биоинформатическое предсказание) и изменений экспрессии генов (РНК секвенирование) в ответ на прием пищи (стимуляция эндогенным инсулином) у людей с ожирением с и без сахарного диабета 2 типа. Ожидается, что такой комплексный (мультиомиксный) подход позволит выявить сигнальные каскады, регулирующие изменения экспрессии генов в ответ на прием пищи и нарушения, возникающие в них при ожирении и сахарном диабете 2 типа.

В Проекте изучается роль шаперонов семейства HSP70 в регуляции митохондриального биогенеза в скелетной мышце при хроническом увеличении уровня двигательной активности и при старении (модель: мухи дрозофилы с нокаутом 6 генов семейства HSP70). Помимо этого, исследуется вклад первичного старения и сопутствующих патологических процессов (хроническое воспаление и снижение двигательной активности) в возраст-зависимые изменения экспрессии генов в скелетной мышце человека. Для этого сопоставляются функции митохондрий, изменения в экспрессии генов (РНК секвенирование), эффективности трансляции (рибосомальное профилирование) и содержании мышечных белков (масс-спектрометрический анализ) в пробах m. vastus lateralis пожилых (>60 лет) и молодых людей без и с хроническим воспалением и многолетним снижением двигательной активности.

Влияние «сухой» иммерсии на функциональное состояние мышц ног, функции митохондрий и регуляцию экспрессии генов в скелетных мышцах человека (2021-2024 гг., рук. Попов Д.В., совместно с отделом сенсомоторной физиологии и профилактики, рук. Томиловская Е.С.)

Проект направлен на исследование влияния 7-суточной «сухой» иммерсии на работоспособность скелетных мышц, функциональные возможности митохондрий (полярография) и регуляцию экспрессии генов (РНК секвенирование и протеомный масс-спектрометрический анализ) в скелетных мышцах, выполняющих различные функции (m. vastus lateralis и m. soleus), а также на исследование возможности профилактики неблагоприятных эффектов гипокинезии с помощью электромиостимуляции мышц бедра и голени.

Эпигенитическая регуляция экспрессии генов в различных скелетных мышцах человека при 3-недельной постельной гипокинезии (2021-2024 гг., рук. Попов Д.В., совместно с отделом сенсомоторной физиологии и профилактики, рук. Томиловская Е.С., отв. Шпаков А.В.)

В проекте исследуется влияние 3-недельной постельной гипокинезии на работоспособность скелетных мышц бедра и голени и функции митохондрий (полярография) m. vastus lateralis и m. soleus. Эти физиологические данные будут сопоставлены с изменениями экспрессии генов (РНК секвенирование и протеомный масс-спектрометрический анализ) в этих скелетных мышцах. Помимо этого, будет исследовано изменение метилирования ДНК и роль этих изменений в регуляции транкриптомного профиля.

Исследования комбинированного биологического влияния невесомости и повышенного уровня космической радиации на организм, а также реадаптации к условиям земной гравитации (2018-2025 гг., рук. Виноградова О.Л., совместно с лаб. фенотипирования животных рук. Андреев-Андриевский А.А.)

В настоящее время ведется подготовка к запуску биоспутника БИОН-М2 (2024 г.). Лаборатория координирует создание Научной программы полетных и послеполетных исследований на грызунах (мыши линии С57): создание программной комиссии, проведение экспертизы проектов. Совместно с лабораторией фенотопирования животных (рук. Андреев-Андриевский А.А.) ведутся эксперименты по отработке физиологических и молекулярно-биологических методик, которые будут использованы в полетном эксперименте, в том числе исследований регуляции резистивных сосудов различных регионов (отв. Тарасова О.С.) и экспрессии генов (транскриптом, метилом, протеом) в скелетной и сердечной мышцах (отв. Попов Д.В.).