Ученые ТГУ и МГУ проводят совместное исследование генов, отвечающих за продуцирование противовоспалительных белков – миокинов. Эти соединения играют большую роль в регуляции обмена в костной и жировой тканей, в функционировании головного мозга и органов пищеварения человека, являются перспективным инструментом для коррекции различных расстройств. В ходе проекта, поддержанного РНФ, исследователи планируют разработать и опробовать способы, позволяющие активизировать продукцию лечебных белков для создания новых лечебных подходов.
– Известно, что миокины вырабатываются в скелетных мышцах во время физической нагрузки, но каковы условия их продукции, какие именно гены кодируют эти белки, до недавнего времени было непонятно, – рассказывает заведующий кафедрой спортивно-оздоровительного туризма, спортивной физиологии и медицины ФФК ТГУ Леонид Капилевич. – В 2018 году в рамках проекта, который мы выполнили вместе с коллегами из МГУ при поддержке Российского научного фонда, нам удалось выяснить главные принципы механизма выработки миокинов.
Как оказалось, уровень их экспрессии напрямую зависит от обмена ионов калия и натрия, а также от количества мышечной массы, вовлеченной в работу. Выяснить это ученые смогли с помощью серии экспериментов на лабораторных животных (мышах), а также в исследованиях на спортсменах-добровольцах. Грызунов подвергали физической нагрузке (бег и плавание), спортсмены выполняли разные виды упражнений (бег, подъем штанги и другие). Ученые установили, что физические упражнения стимулируют выработку одних миокинов и угнетают продукцию других.
Более того, исследователи определили около 40 генов, в разной степени отвечающих за выработку белков с противовоспалительным действием. В рамках нового проекта, который также финансирует РНФ, ученые намерены провести новую серию экспериментов и выяснить, каков вклад каждого из этих генов в продукцию миокинов.
– Исследования будут проводиться на клеточных культурах под началом руководителя проекта – профессора МГУ и ТГУ Сергея Орлова, – говорит Леонид Капилевич. – Мы собираемся отработать разные способы изменения баланса ионов калия и натрия. Самым надежным и удобным вариантом является воздействие на фермент под названием натрий-калиевая АТфаза, который выкачивает из клетки натрий и поставляет в нее калий, то есть отвечает за перенос этих элементов через клеточную мембрану.
Новые фундаментальные данные, полученные в рамках проекта, позволят целенаправленно запускать выработку миокинов, способных эффективно подавлять воспалительные процессы.
Добавим, что первая часть проекта будет реализовываться преимущественно на базе МГУ, вторая – в ТГУ, в клеточной лаборатории, оборудованной на средства гранта РНФ. Ее открытие запланировано на сентябрь 2019 года.