Успехи физиологических наук
Свидетельство о регистрации СМИ: ПИ № ФС 77 - 68565 от 31.01.2017
В журнале публикуются материалы обзорно-критического характера по различным разделам физиологии, а также статьи, в которых авторы на основе имеющейся научной литературы излагают оригинальные концепции по принципиальным теоретическим вопросам, аргументированные собственным экспериментальным материалом.
Журнал рассчитан на педагогов и специалистов-физиологов и биофизиков медицинского и общебиологического профиля.
Журнал основан в 1970 году.
Текущий выпуск



Том 55, № 4 (2024)
Статьи
Посттравматическое стрессовое расстройство: молекулярные механизмы межгенерационного и трансгенерационного наследования
Аннотация
Посттравматическое стрессовое расстройство – психическое расстройство, тесно связанное с дисфункцией гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы, для развития которого необходимо перенесение психотравмирующего события, выходящего за рамки повседневного опыта человека и вызывающего негативные эмоции и воспоминания, которые сохраняются достаточно продолжительное время. На вероятность развития посттравматического стрессового расстройства влияют как факторы внешней среды, так и генетические и эпигенетические особенности организма. Эпигенетические модификации в данном случае выступают в качестве динамичных биомаркеров (“нанометок») воздействия окружающей среды на геном (эпигеном), которые могут при определенных условиях исчезать либо сохраняться не только у особи, непосредственно подвергшейся психогенной травме, но и передаваться в ряду поколений. В обзоре рассматривается вопрос о возможных механизмах межгенерационного и трансгенерационного наследования биологических эффектов посттравматических и связанных со стрессом расстройств.



Перспективы применения модели хронического социального конфликта в медико-биологических исследованиях
Аннотация
Многолетними исследованиями (1987–2024 гг.) показано, что модель хронического социального конфликта с первоначальным названием “модель сенсорного контакта” может быть использована для моделирования различных патологических состояний, развивающихся у мышей под влиянием хронического социального стресса, что позволяет исследовать нейрофизиологические и нейромолекулярные механизмы на разных стадиях развития болезни, в частности, повышенной тревожности, депрессивноподобного состояния, а также состояния по типу психоза, формирующихся у самцов мышей линии С57BL/6 под влиянием негативного или позитивного социального опыта в агонистических взаимодействиях. В фармакологических исследованиях у мышей с патологической симптоматикой появляется возможность изучать: лечебные и протекторные эффекты препаратов на разных стадиях развития болезни, эффективность лечения, способы предупреждения рецидивов болезни. Модель позволяет разрабатывать подходы к фармакогеномной терапии, а также выявлять периферические маркеры патологических состояний.



Множественные механизмы аллостерической регуляции рецептора лютеинизирующего гормона
Аннотация
Регуляторные эффекты лютеинизирующего гормона (ЛГ) и хорионического гонадотропина (ХГ) реализуются посредством активации сопряженного с G-белками рецептора ЛГ/ХГ (ЛГ/ХГ-Р). Результатом этого является активация различных типов G-белков, что приводит к стимуляции (Gs) или ингибированию (Gi) цАМФ-зависимого пути и стимуляции кальциевого сигналинга (Gq/11, Gi), и рекрутирование β-аррестинов, которые предотвращают G-белковый сигналинг путем интернализации и даун-регуляции рецептора, но также могут активировать каскад митогенактивируемых протеинкиназ. Несмотря на определенное сходство эффектов ЛГ и ХГ, между ними имеются различия как в эффективности, так и в паттерне регуляции ЛГ/ХГ-Р. Это является следствием различий в аффинности ЛГ и ХГ к ортостерическому сайту рецептора, а также различий на уровне аллостерической регуляции рецептора, что обусловлено присутствием в β-субъединице ХГ С-концевого расширения, включающего сайты для O-гликозилирования, и вариабельностью N-гликозилирования α- и β-субъединиц гонадотропинов. При этом различаются число N-гликанов, степень их разветвленности и заряд, что ведет к различной эффективности активации внутриклеточных каскадов, влияя на физиологический ответ репродуктивной системы на гонадотропины. Большое значение имеет образование гомоди(олиго)мерных комплексов ЛГ/ХГ-Р и его гетерокомплексов с рецептором фолликулостимулирующего гормона, где протомеры аллостерически влияют на эффективность активации ЛГ/ХГ-Р и предвзятость сигнальной трансдукции. С учетом большого числа аллостерических сайтов в ЛГ/ХГ-Р ведется разработка низкомолекулярных аллостерических его регуляторов, в том числе агонистов на основе тиено[2,3-d]-пиримидина и пептидов, производных цитоплазматических петель ЛГ/ХГ-Р. Эти регуляторы могут стать прототипами препаратов для коррекции функций репродуктивной системы. Анализу данных о сходстве и различиях в сигнальных и физиологических эффектах гонадотропинов с ЛГ-активностью, о роли в этом аллостерических механизмов и перспективах создания аллостерических регуляторов ЛГ/ХГ-Р посвящен настоящий обзор.



Хлорные мембранные каналы и транспортеры – роль в формировании электрической активности пейсмекерного и рабочего миокарда
Аннотация
Хлорид-анионы оказывают значительное влияние на электрофизиологические свойства возбудимых тканей, в том числе и миокардиальной ткани. Анионы хлора и трансмембранные хлорные токи (ICl) определяют конфигурацию потенциалов действия (ПД) в различных участках здорового сердца, а нарушение трансмембранного переноса хлора вызывает изменение нормальной электрической активности, что приводит к сердечным патологиям и аритмиям. На данный момент для нескольких типов макромолекул подтверждена хлорная проводимость и экспрессия в сердце, а также имеются сведения, указывающие на функциональную роль этих каналов в миокарде. К таким каналам относятся CFTR, ClC-2, CaCC (TMEM16) и VRAC (LRRC8x). Кроме того, значительный вклад в регуляцию внутриклеточной концентрации анионов хлора ([Cl–]i) и, соответственно, равновесного потенциала для анионов хлора (ECl) вносят хлорные котранспортеры (КСС, NKCC) и хлор-бикарбонатные обменники. В данном обзоре рассмотрены механизмы, посредством которых хлорный трансмембранный транспорт влияет на биоэлектрическую активность кардиомиоцитов. Кроме того, в обзоре сделаны предположения о потенциальных функциях хлора и хлорных токов в специализированных участках сердца.



Участие рецепторов семейства T1R, экспрессирующихся за пределами ротовой полости, в регуляции метаболизма
Аннотация
Вкусовые мембранные рецепторы семейства T1R взаимодействуют со сладкими веществами – углеводами, искусственными сахарозаменителями и некоторыми аминокислотами. Важным результатом исследований в XXI в. стало обнаружение экспрессии этих рецепторов за пределами ротовой полости в основном в клетках, активно вовлеченных в метаболические процессы: энтероэндокринных клетках кишечника, панкреатических β-клетках, жировой и костной ткани и т. д. В представленном обзоре объединяются и анализируются современные данные о роли экстраоральных рецепторов семейства T1R в регуляции метаболизма, роста и дифференцировки клеток, что достигается через модуляцию секреции гормонов (инсулина, GLP-1, GIP), активности мембранных транспортеров, а также факторов клеточного роста и пролиферации. Описаны опосредованные T1R клеточные реакции на нутриенты, механизмы трансдукции сигнала, влияние на уровень инозитолтрифосфата, цАМФ и внутриклеточный Ca2+, стимулирующее действие на транспортеры глюкозы SGLT1 и GLUT2, влияние на mTOR и секрецию гормонов. Также рассматривается взаимодействие механизмов мембранной рецепции и метаболической детекции глюкозы по соотношению АТФ/АДФ в цитоплазме клетки. Приведены данные об эволюционной адаптации метаболических процессов, вероятно, связанной с рационом, проявляющейся в полиморфизме генов, кодирующих белки T1R. Сделано предположение, что экстраоральные вкусовые рецепторы сладких веществ и аминокислот могут быть мишенью для терапевтических воздействий при ожирении, гипергликемии, инсулинорезистентности и гепатостеатозе.



Ожирение как основной фактор влияния метаболического синдрома на функцию внешнего дыхания
Аннотация
В представленном обзоре проведен обобщенный анализ современных научных данных, объясняющих физиологические механизмы влияния ожирения на функцию внешнего дыхания. Подчеркивается многофакторный характер респираторного действия ожирения, включающий эффекты механической и воспалительной направленности. Рассмотрены последствия рестриктивных и обструктивных изменений в биомеханике дыхания, изменений топографического распределения вентиляции легких, приводящие к несоответствию вентиляции и перфузии, снижению эффективности работы дыхательных мышц. Перспективным направлением исследований признается выяснение центральных механизмов реализации респираторного действия провоспалительных медиаторов, экспрессируемых клетками жировой ткани. Особое внимание уделяется действию лептина, который является основным регулятором метаболизма и контроля дыхания при ожирении. Обсуждается его способность модулировать функцию центральных хемочувствительных структур. Предполагается, что увеличение легочной вентиляции вследствие повышения продукции лептина при ожирении имеет компенсаторный характер и позволяет пациентам с ожирением поддерживать нормокапнию, несмотря на увеличение механической нагрузки на дыхание. Тогда как резистентность к лептину и подавленная гиперкапническая вентиляционная реакция играют ключевую роль в развитии синдрома ожирения–гиповентиляции. Сделан вывод о необходимости дальнейшего изучения физиологических механизмов влияния ожирения на функцию внешнего дыхания с целью поиска новых эффективных терапевтических методов лечения заболеваний, ассоциированных с ожирением, которое является основным фактором развития метаболического синдрома.


