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

 

ЛАБОРАТОРИЯ ФИЗИОЛОГИИ ВОЗБУДИМЫХ МЕМБРАН

(Зав.- д.б.н. , проф. Борис Владимирович Крылов)

      

Лаборатория во главе с д.б.н. Б.В.Крыловым  выделилась в  1997 году в самостоятельное подразделение из лаборатории физиологии рецепции, основанной в 1966 году проф. О.Б.Ильинским, вначале как сектор, а затем, в 1999 году как лаборатория.

Основная проблематика исследований связана с изучением механизмов возбудимости, механизмов передачи сигналов от мембранных рецепторов к ионным каналам, роли мембранных ионных каналов в первичном сенсорном кодировании. Лаборатория располагает современной экспериментальной базой, включающей в себя метод локальной фиксации потенциала (patch-clamp метод)  микроэлектродную технику, метод культуры ткани. В своей работе лаборатория использует методы математического моделирования для расчетов импульсной активности, основанные на мембранной ионной теории, а также квантово-химические расчеты равновесной геометрии различных молекул.

 

Особенной новизной отличаются данные, которые указывают на новую роль натриевого насоса как трансдуктора сигнала. Развитие этого подхода позволило детализировать схему регуляции возбудимости медленных (тетродотоксиннечувствительных) натриевых каналов, ответственных за генерацию ноцицептивного сигнала. Эта регуляция может осуществляться благодаря активации опиоидных рецепторов, передающих сигнал к Na , K - АТФазе, за счет регуляции самого натриевого насоса и, наконец, благодаря модификации воротных структур и селективного фильтра медленных натриевых каналов. Эти три молекулярные мишени в настоящее время подвергаются систематическому исследованию путем фармакологического воздействия и благодаря использованию лазерной техники.

В настоящее время проводятся исследования, цель которых доказать участие Na, K -АТФазы в “рецепции” инфракрасного излучения. Нами разрабатывается гипотеза, согласно которой ответы сенсорного нейрона на низкоинтенсивное (не приводящее к изменению температуры) лазерное излучение носят резонансный “квантовый” характер. Совместное использование лазерной техники, метода локальной фиксации потенциала и методики культуры ткани позволило получить данные о “рецепции” ИК излучения, подтверждающие наше предположение о том, что натриевый насос может участвовать в трансдукции сигнала. Исследования, проведенные на эксплантатах ткани сердца, сетчатки и спинальных ганглиев подтвердили выдвинутое предположение.

Методом органотипического культивирования сенсорных ганглиев в течение ряда лет проводилось исследование нейротрофического действия ингибиторов протеаз, пептидов и других физиологически активных субстанций на сенсорные нейроны. При изучении влияния комплексных пептидов (кортексина, эпиталамина, тималина и их синтетических аналогов) выявлено тканеспецифичное действие этих пептидных биорегуляторов.

По данным направлениям защищены кандидатские и докторские диссертации, подготавливались кадры бакалавров, магистров и аспирантов.
В лаборатории используется ряд дорогостоящих приборов, часть которых любезно переданы Фондом Александра фон Гумбольдта в дар Институту.
Проводится плодотворное международное научное сотрудничество с рядом Университетов Германии, США, Швеции, Финляндии, Турции.

Основные публикации:

[1] Ilyinski O.B. Processes of excitation and inhibition in single mechanoreceptors (Pacinian corpuscles) // Nature. 1965. Vol.208, N 5009. p.351-353
[2] Krylov B.V., Makovsky V.S. Spike frequency adaptation in amphibian sensory fibres is probably due to slow К channels // Nature. 1978. Vol.275, N 5680. p. 549-551
[3] Akoev G.N., Alekseev N.P., Krylov B.V. Mechanoreceptors: Their functional organization. Springer -Verlag. London , Heidelberg , N.-Y. 1988
[4] Krylov B.V. Ionic channels of the excitable membrane. Encyclopedia UNESCO www.eolss.net 2002
[5] Крылов Б. В. и др. Морфин уменьшает чувствительность к потенциалу медленных натриевых каналов // Российский Физиол. журнал. им. И.М. Сеченова. 1999. Т .85, №2. С .225-236
[6] И.Л. Ячнев, И.Е. Катина, В .Б. Плахова, С.А. Подзорова, Б.В. Крылов. Влияние температуры среды на кинетику токов медленных натриевых каналов мембраны нейрона // Клиническая патофизиология. 2004. №2. C .4–11
[7] Пеннияйнен В.А., Лопатина Е.В. Исследование роли Na+, K+-АТФазы в регуляции роста нейритов сенсорных нейронов // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2005. Т.139, №2. С.147-160
[8] Ekaterina V. Lopatina, Igor L. Yachnev, Valentina A. Penniyaynen, Vera B. Plakhova, Svetlana A. Podzorova, Tatiana N. Shelykh, Ilya V. Rogachevsky, Irina P. Butkevich, Viktor A. Mikhailenko, Anna V. Kipenko, and Boris V. Krylov Modulation of Signal-Transducing Function of Neuronal Membrane Na+,K+-ATPase by Endogenous Ouabain and Low-Power Infrared Radiation Leads to Pain Relief. // Med icinal Chemistry. 2012. V.8, №1 p.33-39
[9] Igor L. Yachnev, Vera B. Plakhova, Svetlana A. Podzorova, Tatiana N. Shelykh, Ilya V. Rogachevsky, and Boris V. Krylov Mechanism of Pain Relief by Low-Power Infrared Irradiation: ATP is an IR-Target Molecule in Nociceptive Neurons. // Medicinal Chemistry. 2012. V .8, №1 p . 14-21

 
  << Назад