Командировка проф. А.Г. Маркова в Свободный Университет Берлина: регуляция проницаемости эпителия и завершение публикаций

Project

Project Details

Description

Имеющийся научно-методический задел по проекту:

Исследования, проведенные в рамках межвузовского обмена между СПбГУ и Свободным Университетом Берлина в течение последних лет привели к публикации каждый год двух – трех совместных статей в международных журналах с высоким импакт-фактором (от 3.4 до 4.4). Командировки позволят получать приоритетные научные данные, которые формулируют новые перспективные направления в области биомедицины (изучение причин аллергии, химический канцерогенез). В ходе многолетней работы сложился совместный научный коллектив, который включает в себя студентов, аспирантов и научных сотрудников, позволяющий быстро и эффективно на базе двух университетов проводит комплексные исследования и публиковать их результаты в статьях в высоко рейтинговых журналах.
Актуальным направлением современной физиологии является изучение функционирования тканевых барьеров, которые представляют собой структурно-функциональную основу для создания гомеостаза в организме. При этом по-прежнему острым и малоисследованным разделом данной области остается вопрос о регуляции проницаемости тканевых барьеров и их отдельных элементов. Были проведены предварительные опыты, которые показали что эндогенные кардиотонические соединения (экспериментальный аналог – уабаин), который синтезируется в коре надпочечников и в гипоталамусе (циркулирует в плазме крови в наномолярном диапазоне концентраций), рассматривается в качестве важного физиологического регулятора эпителиального фенотипа клеток. Ставится цель изучить влияние уабаина на проницаемость эпителия на клеточной линии тонкой кишки свиньи - IPEC-J2..
Одним из самых больших тканевых барьеров в теле животных является серозная оболочка, которая выстилает стенки брюшной полости и поверхность внутренних органов. Висцеральный (покрывающий органы) и париетальный (пристеночный) листки брюшины образуют полость, содержащую серозную жидкость. В настоящее время мезотелий считается основной структурой, которая вносит решающий вклад в трансмезотелиальный направленный транспорт ионов и воды. Однако, сравнительного исследования основных параметров барьерных и транспортных свойств различных участков брюшины крысы до настоящего времени не было проведено. Таким образом, целью данного исследования было сравнительное изучение электрофизиологических параметров и морфологической структуры различных участков брюшины крысы.

Обоснование выбора принимающей организации.
1.Свободный университет Берлина является стратегическим партнером СПбГУ.
2.В Институте ветеринарной физиологии Свободного университета Берлина имеются методические возможности для проведения экспериментов, которые отсутствуют в СПбГУ. В первую очередь речь идет о культуре клеток эпителия кишки. Кроме этого, в этом институте можно использовать экспериментальную модель (свинья), которая по своим различным показателям является удобной моделью для переноса данных с животных на человека (трансляционная медицина)
3. Изучение молекулярных основ тканевых барьеров и механизмов их регуляции является общей научной тематикой научных групп двух университетов, участвующих в коллаборации.
4. Сотрудники Института ветеринарной физиологии занимают одну из ведущих позиций в мире по изучению данной проблематики.
5. Использование экспериментальной базы Свободного университета Берлина позволяет интенсифицировать получение результатов и написание статей.

Ожидаемые результаты:
1. Будут получены данные о влиянии уабаина на электрофизиологические характеристики клеток линии IPEC-J2.
2. Проведено электрофизиологическое, свето-оптическое и электронно-микроскопическое исследование различных участков брюшины крысы.
3. Планируется завершить и сдать в печать три совместных статьи.
4. В учебном процессе полученные результаты будут использованы для модернизации курса (магистратура) «Тканевые барьеры». Соответствующая выписка из протокола учебно-методической комиссии факультета будет приложена к Отчету.

Принимающий ученый:
Салах Амаше, профессор
Prof. Dr. Salah Amasheh

Web of Science Core Collection h-index - 31

Scopus h-index - 31

e-mail: salah.amasheh@fu-berlin.de
tel.: +49 30 838 62602
fax: +49 30 838 626103.


Layman's description

1.Проведена экспериментальная работа о влиянии фармакологического препарата уабаина (регулирует деятельность важнейшего в клетках фермента, обеспечивающего постоянный транспорт ионов калия и натрия из цитоплазмы в тканевую жидкость) на электрофизиологические характеристики клеток линии IPEC-J2. Данную часть работы можно было провести только на базе Свободного университета Берлина, так как данная линия клеток поддерживается в этом университете. Использование этих клеток позволяет изучать молекулярные основы действия уабаина, что необходимо для понимания функций тканевых барьеров. Нарушение этих функций ведет к развития заболеваний различных органов.
2.Брюшина крысы служит одним из модельных объектов для изучения функций тканевых барьеров. Она интересна тем, что различные ее участки имеют отличные друг от друга характеристики. Для использования этого модельного объекта необходимо было провести тщательное и комплексное сравнение барьерных свойств эпителия брюшины и его структуры. Завершение этой работы позволит перейти к экспериментальной работе по изучению механизмов регуляции транспортных процессов в эпителии.

Key findings for the project

1. Полностью выполнен план экспериментальной работы с использованием методов и объектов, отсутствующих в СПбГУ.
2. Проведена работа по написанию и представлению статьи в журнал (WoS). Статья будет опубликована в первом номере за 2020 год
3. Подготовлены рукописи трех статей. Одна статья сдана в журнал, две - находятся на заключительном этапе написания.

Key findings for the stage (in detail)

1. Получены запланированные данные по влиянию уабаина на клетки линии IPEC-J2. Применение уабаина вызывает достоверное повышение трансэпителиального сопротивления.
2. Установлено, что париетальная брюшина имеет высокое трансмезотелиальное сопротивление, мезотелий расположен в один слой. Висцеральная и диафрагмальная брюшина имеют низкое сопротивление и два слоя мезотелиальных клеток, разделенных мышечной и жировой тканью. В качестве модели изучения барьерных свойств брюшины рекомендован париетальный участок.
Этот материал прошел рецензирование и выйдет в 2020 году в журнале WoS.
Марков АГ., Федорова АА., Усольцева ЕО., Круглова НМ., Бурдин ДВ., Amasheh S. Электрофизиологические параметры различных участков брюшины крысы. Журн. эвол. биох. физиол. 2020. 56(1).
3. Завершена работа над второй статьей, которая представлена в журнал и находится на рецензировании.
Kruglova N.M., Razgovorova I.A., Amasheh S., Markov A.G. Accumulation of milk increases the width of tight junctions in the epithelium of mouse mammary alveoli. На рецензировании в Biol. Communication. Выход статьи - 2020 год.
4. Находятся в стадии практического завершения одна статья, которые будут завершена к июню 2020 года.
A. Markov, A. Fedorova, V. Matchkov, L. Okorokova, A. Bikmurzina, V. Kravtsova, V. Cornelius, S. Amasheh, and I. Krivoi Circulating Ouabain Controls Rat Intestine and Blood Brain Barrier Properties via Na,K-ATPase-Mediated Modulation of Claudin Expression.




Key findings for the stage (summarized)

1. Полностью выполнен план экспериментальной работы с использованием методов и объектов, отсутствующих в СПбГУ.
2. Проведена работа по написанию и представлению статьи в журнал (WoS). Статья будет опубликована в первом номере за 2020 год
3. Подготовлены рукописи трех статей. Одна статья сдана в журнал, две - находятся на заключительном этапе написания.
4. Подготовлен проект "Изучение барьерных свойств и двигательной активности толстой кишки крысы при экспериментальном канцерогенезе" в качестве инициативного проекта в РФФИ по пилотным опытам, проведенным в Свободном университете. Данный проект поддержан ID: 50758278
:

Academic ownership of participants (text description)

нет

Transfer of the full copy of the report to third parties for non-commercial use: permitted/not permitted

нет
AcronymExchange 2019_1
StatusFinished
Effective start/end date6/11/1920/12/19