ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ИНСТИТУТ МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИХ ПРОБЛЕМ
РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК
ИСТОРИЯ
ГНЦ РФ - ИМБП РАН
НАУЧНАЯ
ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ
ПИЛОТИРУЕМЫЕ
ПОЛЕТЫ
ИННОВАЦИОННАЯ
ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ
ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ
Лаборатория физиологии мышечной деятельности
Исследования Текущие проекты Основные публикации Достижения Состав
 

Динамика перестройки барорефлекторной регуляции гемодинамики (baroreflex resetting) при физиологическом стрессе (2020-2022 гг., рук. Виноградова О.Л.)

Проект направлен на исследование временных характеристик перестройки барорефлекторной регуляции сердечного ритма и вазомоторной симпатической активности у человека при двух видах физиологического стресса – ортостазе и физической нагрузке. В экспериментах с участием добровольцев проводится непрерывная регистрация артериального давления, ударного объема сердца, ЭКГ, частоты дыхания и симпатической активности, адресованной сосудам мышц. Для определения характерного времени перестройки барорефлекса используется оригинальный экспериментальный подход – повторяющиеся предъявления возмущающих воздействий (ортостаз и физическая нагрузка) различной длительности. Задачами проекта также являются исследования роли рефлексов от кардиопульмонарных рецепторов в процессе перестройки барорефлекторной регуляции сердечного ритма при ортостатическом стрессе (сопоставление эффектов вертикализации тела и создания отрицательного давления вокруг нижней части тела в положении лежа) и эффектов мышечного метаборефлекса на барорефлекторную регуляцию вазомоторной симпатической активности при статических мышечных сокращениях.

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.). Уникальность этого эксперимента состоит в оценке влияния на организм высоких уровней космической радиации (орбита полета будет достигать 1000 км). Лаборатория координирует создание Научной программы полетных и послеполетных исследований на грызунах (мыши линии С57): создание программной комиссии, проведение экспертизы проектов, формирование международных научных коллективов по сходной тематике/сходным объектам. Совместно с лабораторией фенотопирования животных ведутся эксперименты по отработке методик, которые будут использованы в полетном эксперименте, в том числе молекулярно-биологических исследований образцов ткани с помощью методов РНК секвенирования и протеомного масс-спектрометрического анализа.

Активные формы кислорода: роль в регуляции тонуса артерий дыхательной мускулатуры, влияние аэробной физической тренировки (2019–2021 гг., рук. Борзых А.А.)

Целью проекта является изучение роли АФК в регуляции кровоснабжения дыхательной мускулатуры, а также изменений в этой регуляторной системе, вызванных увеличением нагрузки на дыхательные мышцы при физической тренировке в экспериментах на крысах. В задачи проекта входит сопоставление вазомоторного влияния АФК в артериях дыхательных и локомоторных мышц на функциональном уровне (ингибиторный анализ регуляции тонуса изолированных сегментов сосудов), на уровне продукции АФК в стенке этих артерий (флуоресцентная микроскопия), а также экспрессии ферментов синтеза и инактивации АФК в клетках сосудистой стенки (ПЦР в реальном времени и Вестерн блоттинг).

Поиск транскрипционных факторов, играющих ключевую роль в регуляции митохондриального биогенеза и углеводно-жирового обмена в скелетной мышце человека при сократительной активности (2020-2022 гг., рук. Попов Д.В.)

Проект направлен на поиск транскрипционных факторов, играющих ключевую роль в регуляции митохондриального биогенеза и углеводно-жирового обмена в скелетной мышце человека при сократительной активности. Для решения поставленной задачи используется in vitro модель мышечной сократительной активности – электростимуляция миотуб, полученных из первичных клеток скелетной мышцы (m. vastus lateralis). Выявление транскрипционных факторов, играющих ключевую роль в регуляции митохондриального биогенеза и углеводно-жирового обмена, исследуется с помощью транзиентного подавления/сверхэкспрессии кодирующих их генов; при этом исследуемые гены выбираются на основании наших предыдущих in vivo экспериментов (транскриптомное исследование специфического для сократительной активности генного ответа и транскрипционных факторов, ассоциированных с этими изменениями в скелетной мышце человека).

Регуляция митохондриального биогенеза в скелетной мышце при изменении уровня двигательной активности и старении (2021-2024 гг., рук. Попов Д.В.,
совместно с МНОЦ МГУ имени М.В. Ломоносова, рук. Ефименко А.Ю.)

Проект направлен на исследование феномена специфического для митохондриальных белков увеличения/снижения их содержания в скелетной мышце, вызванного повышенным и пониженным уровнем двигательной активности и старением. 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). В пробах мышечной ткани пожилых (>60 лет) и молодых людей с нормальным и пониженным уровнем двигательной активности исследуются функциональные характеристики митохондрий и система защиты от избыточной продукции активных форм кислорода, связанной с АТФ-трансферазами, а также изменения в транскрипции (РНК секвенирование), трансляции (рибосомальное профилирование) и содержании митохондриальных белков и различных шаперонов (масс-спектрометрический анализ).

Влияние «сухой» иммерсии на функциональное состояние митохондрий, регуляцию генной экспрессии и содержание митохондриальных и саркомерных белков 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 «сухой» иммерсии на работоспособность скелетных мышц, функциональные возможности митохондрий (полярография) и регуляцию экспрессии мышечных (в том числе и митохондриальных) белков (РНК секвенирование и протеомный масс-спектрометрический анализ) в скелетных мышцах, выполняющих различные функции (m. vastus lateralis и m. soleus).

Роль центрального фактора (рекрутирование мышечных волокон разных типов и эффективность нервного управления) в регуляции анаболического сигнального ответа на силовое упражнение (2020-2021 гг., рук. Лысенко Е.А.)

Проект направлен на исследование взаимосвязи между эффективностью нервного управления и вовлеченностью в работу двигательных единиц с одной стороны и выраженностью анаболического ответа после силовых упражнений с другой. Для исследования этой взаимосвязи до и после тренировочного цикла (силовые тренировка) оценивается мышечный объем тренируемых мышц, максимальные силовые показатели и показатели, характеризующие эффективность нервного управления при максимальном мышечном усилии для тренирующейся и контралатеральной нетренирующейся ноги. Эти показатели сопоставляются с показателями, характеризующими вовлеченность мышечных волокон разных типов в работу и с уровнем активации анаболических сигнальных путей, оцененных с помощью Вестерн блоттинга и ПЦР в реальном времени.

Исследование роли транскрипции (изменения в экспрессии мРНК) в изменении содержания белков в скелетной мышце человека при физических тренировках, направленных на увеличение мышечной массы (2021-2024 гг., рук. Попов Д.В., совместно с Федеральным научно-клиническим центром физико-химической медицины ФМБА России, рук. Генерозов Э.В.)

Основная цель проекта – исследование молекулярных механизмов, регулирующих изменения мышечного фенотипа у нетренированных мужчин при силовой тренировке с применением методов транскриптомного, протеомного и геномного анализа. Одна из задач проекта связана с исследованием вклада изменений в содержании мРНК в увеличение содержания мышечных белков (m. vastus lateralis) после 12-недельной силовой тренировки. Изменения содержания мышечных белков, вызванные тренировками, будут оценены с помощью протеомного масс-спектрометрического анализа и затем будут сопоставлены с изменением экспрессии соответствующих генов (РНК секвенирование) после периода тренировок в базальном состоянии и после однократного тренировочного занятия.

Внутриклеточная сигнализация и генная экспрессия в скелетной мышце человека при ожирении и сахарном диабете 2 типа: поиск новых регуляторных механизмов и потенциальных биомишеней (2021-2024 гг., рук. Махновский П.А., совместно с ФГБУ «НМИЦ эндокринологии» Минздрава России, рук. Шестакова М.В.)

Проект направлен на поиск новых сигнальных молекул, каскадов и регуляторов генной экспрессии, ассоциированных с развитием ожирения и сахарного диабета 2 типа, а также на исследование изменений уровня транскриптомного профиля и фосфорилирования множества сигнальных молекул, возникающих в скелетной мышце при стимуляции эндогенным инсулином у людей с ожирением без и с ожирением и сахарным диабетом 2 типа. Для этого в базальном состоянии и после стимуляции инсулином in vivo будет проведено сопоставление содержания широкого набора сигнальных и структурных белков, уровня их инсулин-зависимого фосфорилирования (масс-спектрометрический анализ) и транскриптомного профиля (РНК секвенирование) в скелетной мышце здоровых добровольцев и пациентов с ожирением, без или в сочетании с СД2Т.