Институт физиологии им. И.П. Павлова
Российской Академии Наук

 

ЛАБОРАТОРИЯ ФИЗИОЛОГИИ ПИТАНИЯ

(Зав. – д.б.н. Л.В. Громова)

Лаборатория была создана в 1963 г. проф. А. М. Уголевым (с 1966 г. – член-корр. АН СССР, с 1984 г. – действительный член АН СССР), которой он руководил до конца своей жизни. Затем лабораторию возглавляли проф. Н. М. Тимофеева (1991 – 2000), д.б.н. А. А. Груздков (2000– 2016), а с 2016 г. лабораторией заведует д.б.н. Л.В.Громова .

Основное направление работы лаборатории – изучение закономерностей мембранного пищеварения и всасывания пищевых веществ в зависимости от особенностей питания и неблагоприятных факторов среды.

Открытие А.М. Уголевым мембранного пищеварения (1958 г.) привело к коренному изменению прежних взглядов об организации и регуляции пищеварительных процессов в организме животных и человека и оказало существенно влияние на развитие теоретических и прикладных аспектов физиологии пищеварения и питания. Он разработал концепцию универсальных функциональных блоков, согласно которой различные функции клеток и органов реализуются путем набора стандартных функциональных блоков – молекул и надмолекулярных структур, выполняющих элементарные функции. Созданная им теория адекватного питания учитывает экологические и эволюционные особенности пищеварения у различных организмов.

Исследования А.М. Уголева получили дальнейшее развитие в работах его сотрудников и учеников.

Под руководством проф. Н.М. Тимофеевой изучалось раннее метаболическое/пищевое программирование ферментных систем пищеварительных и непищеварительных органов. Оно играет ключевую роль в формировании ферментного спектра пищеварительных и непищеварительных органов у потомства не только в раннем онтогенезе, но и в зрелом возрасте, а также у последующих поколений.

Было продолжено исследование особенностей мембранного пищеварения и всасывания в тонкой кишке в условиях, близких к физиологическим. Результаты хронических опытов и их анализ на математических моделях ( д.б.н. А.А. Груздков, д.б.н. Л.В. Громова ) позволили решить целый ряд дискуссионных вопросов и пересмотреть многие прежние представления о скоростях этих процессов и механизмах их регуляции.

При исследовании особенностей функционирования ферментных и транспортных систем тонкой кишки у крыс в условиях острого стресса было установлено, что это воздействие приводит к повышению всасывания глюкозы в тонкой кишке и к изменениям активности кишечных пищеварительных ферментов, которые специфичны в отношении ферментов, играющих разную роль в пищеварении. При этом голодание в течение 24 ч усугубляет реакцию пищеварительных и транспортных систем тонкой кишки на острый стресс. Показано, что ответ системы транспорта глюкозы в тонкой кишке и ферментов, осуществляющих мембранное пищеварение, на введение глюкокортикоидов существенно различается для гормонов с кратковременным (кортикостерон) и длительным (дексаметазон) действием на организм.

В 2015 – 2016 гг. в опытах со свободным потреблением концентрированного раствора глюкозы неанестезированными крысами продемонстрирована тесная корреляция скорости всасывания глюкозы в тонкой кишке с уровнем глюкокортикоидов в крови. Показано, что длительное введение повышенных концентраций кортикостерона приводит к заметному увеличению содержания в апикальной мембране энтероцитов как транспортёра SGLT 1, обеспечивающего активный транспорт глюкозы через эту мембрану, так и транспортёра GLUT2, участвующего в переносе глюкозы через нее путем облегчённой диффузии. Обнаружено, что при концентрациях кортикостерона в крови, характерных для умеренного стресса, активности пищеварительных ферментов изменяются незначительно (по величине и числу затрагиваемых показателей) по сравнению с теми эффектами, которые имеют место при концентрациях гормона в крови в случае сильного стресса. Этот факт важен для клиники в плане выработки адекватных терапевтических стратегий при стрессовых состояниях.

В совместных исследованиях с Отделом молекулярной микробиологии Института экспериментальной медицины в опытах на крысах были получены данные о действии антибиотиков и различных пробиотиков на мембранное пищеварение. Результаты этих исследования важны для разработки новых подходов к профилактике и лечению кишечных дисбиозов различного происхождения с учетом индивидуальных особенностей пациента в отношении функционирования его пищеварительной системы.

Лаборатория планирует продолжить изучение реакции пищеварительных и транспортных систем кишечника на экстремальные воздействия. В опытах на неанестезированных животных будет исследоваться состояние указанных систем при хроническом умеренном стрессе. Планируется также оценить функциональное состояние гидролитических и транспортных систем кишечника при таком широко распространённом в мире патологическом состоянии, как диабет 2-го типа. С использованием методики перфузии изолированного участка тонкой кишки в условиях хронического опыта и адекватных математиче ских моделей предполагается оценить относительный вклад двух механизмов (активного транспорта с участием SGLT1 и облегчённой диффузии с участием G LUT 2) в перенос глюкозы через апикальную мембрану энтероцитов. Ожидается, что полученные результаты не только помогут в решении этого дискуссионного до сих пор вопроса, но и окажутся полезными в практическом отношении – в разработке новых терапевтических подходов, направленных на снижение отрицательных для организма последствий, обусловленных диабетом 2-го типа.

  << Назад