Разработка стратегии защиты миокарда от ишемического и реперфузионного повреждения, основанной на управляемом изменении состава кишечной микробиоты

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 18-15-00153

НазваниеРазработка стратегии защиты миокарда от ишемического и реперфузионного повреждения, основанной на управляемом изменении состава кишечной микробиоты

Руководитель Галагудза Михаил Михайлович, Доктор медицинских наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр имени В.А. Алмазова" Министерства здравоохранения Российской Федерации , г Санкт-Петербург

Конкурс №28 - Конкурс 2018 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 05 - Фундаментальные исследования для медицины; 05-101 - Экспериментальная медицина

Ключевые слова Сердце, ишемия, реперфузия, метаболизм, острый коронарный синдром, кишечная микробиота, антимикробные препараты, пробиотические штаммы

Код ГРНТИ76.03.53

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Ишемическая болезнь сердца в настоящее время лидирует среди причин смертности и инвалидизации населения во всём мире. Имеющиеся научные предпосылки позволяют рассматривать изменения количественного и качественного состава кишечной микробиоты в качестве мишени для терапевтического воздействия при ишемической болезни сердца и остром коронарном синдроме. В качестве инструмента для изменения состава кишечной микробиоты используются как антимикробные препараты, так и препараты-пробиотики. Возникающие при этом в организме системные метаболические изменения предположительно могут активировать кардиопротективные сигнальные механизмы, что способствует уменьшению необратимого повреждения миокарда. При этом вопрос о наличии и степени выраженности кардиопротективного эффекта при направленном изменении состава кишечной микрофлоры остается малоизученным. Еще более важным вопросом является механизм, посредством которого изменения состава микробиоты индуцируют соответствующие изменения метаболизма миокарда. Цель проекта – обосновать возможность повышения устойчивости миокарда к ишемическому-реперфузионному повреждению путем управляемого воздействия на состав кишечной микробиоты. В работе будут использованы современные методы исследования. Моделирование антибиотик-индуцированного кишечного дисбиоза будет осуществляться на крысах различного микробиологического статуса (конвенциональные животные vs. SPF) в сочетании с индукцией язвенного поражения желудка, воспалительного заболевания кишечника и высокожировой диетой. Специфичные для определенных антимикробных препаратов изменения состава кишечной микрофлоры будут верифицированы с помощью культуральных методов, ПЦР и метагеномного анализа. Для дополнительной характеристики возникающих системных изменений у животных будут оцениваться биохимические, иммунологические и физиологические параметры, включая нейрокогнитивные показатели. Ишемическое-реперфузионное повреждение миокарда будет воспроизводиться как на модели перфузии изолированного сердца по Лангендорфу, так и на модели коронароокклюзионного инфаркта миокарда in vivo с физиологическим мониторингом и количественной гистохимической оценкой размера инфаркта. Результаты, полученные на грызунах, будут верифицированы на крупных животных (свиньи). В проекте впервые будут получены данные об изменениях функционального состояния сердца при антибиотик-индуцированном дисбиозе и обоснована возможность реверсии данных изменений при использовании пробиотических штаммов. В ряду антимикробных препаратов с различным спектром и механизмом действия будут выявлены препараты и индуцированные ими паттерны состава кишечного микробиома, которые приводят к наиболее выраженному кардиопротективному действию. Принципиально новой является задача, направленная на изучение механизмов влияния измененного состава кишечной микробиоты на миокард, связанных с изменением концентрации в крови про- и противовоспалительных цитокинов, короткоцепочечных жирных кислот, оксида азота, компонентов антиоксидантных систем. При реализации проекта будет обоснована не только возможность превентивного воздействия на микробиоту, повышающего устойчивость миокарда к ишемии-реперфузии, но и терапевтическое воздействие после состоявшейся ишемии-реперфузии, направленное на предотвращение постинфарктного ремоделирования. Ответы, полученные в результате решения задач проекта, позволят разработать технологию управления составом кишечной микробиоты как нового неинвазивного и безопасного способа защиты миокарда от ишемического-реперфузионного повреждения и ослабления выраженности постинфарктного ремоделирования миокарда. Данная технология имеет долгосрочные перспективы для создания наукоёмкого, высокотехнологичного производства препаратов группы «кардиобиотиков».

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Борщев Ю.Ю., Минасян С.М., Буровенко И.Ю., Борщев В.Ю., Галагудза М.М. Антибиотик-индуцированный дисбиоз кишечника и устойчивость миокарда к ишемическому-реперфузионному повреждению у крыс с различным микробиологическим статусом Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология (год публикации - 2018)

2. Борщев Ю.Ю., Синица А.В., Захарченко М.М., Борщев В.Ю., Буровенко И.Ю., Галагудза М.М. Влияние антибиотикоиндуцированного дисбиоза и его коррекции пробиотиками на устойчивость миокарда к ишемически-реперфузионному повреждению у крыс SPF категории Бюллетень экспериментальной биологии и медицины, № 10, Том 166, С. 426-430 (год публикации - 2018)

3. Борщев Ю.Ю., Успенский Ю.П., Галагудза М.М. Borshchev YY, Uspensky YP, Galagudza MM. Pathogenetic pathways of cognitive dysfunction and dementia in metabolic syndrome. Life Sci. 2019 Nov 15;237:116932. doi: 10.1016/j.lfs.2019.116932. Epub 2019 Oct 10. Review. PMID: 31606384 Life Science, 12;14(11):e0225185. doi: 10.1371/journal.pone.0225185 (год публикации - 2019)
10.1371/journal.pone.0225185.

4. Борщев Ю.Ю., Минасян С.М., Буровенко И.Ю., Борщев В.Ю., Процак Е.С., Семенова Н.Ю., Борщева О.В., Галагудза М.М. Effects of tetracycline on myocardial infarct size in obese rats with chemically-induced colitis. Plos One (год публикации - 2019)
10.1371/journal.pone.0225185

5. Буровенко И.Ю., Борщев Ю.Ю., Минасян C.М., Борщев В.Ю., Процак Е.С., Борщева О.В., Галагудза М.М. Влияние комбинированной антимикробной терапии на ишемически-реперфузионное повреждение миокарда у крыс с острым воспалением толстой кишки на фоне алиментарного ожирения Бюллетень экспериментальной биологии и медицины (год публикации - 2019)

6. Буровенко И.Ю., Борщев Ю.Ю., Минасян С.М., Процак Е.С., Шептицкий В.А., Галагудза М.М. Исследование всасывания моносахаридов в изолированной петле тонкой кишки и устойчивости миокарда к ишемии-реперфузии у крыс при введении антимикробных препаратов Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология, №3(163). С. 43-50 (год публикации - 2019)
10.31146/1682-8658-ecg-163-3-43-50

7. Борщев Ю.Ю., Буровенко И.Ю., Карасева А.Б., Минасян С.М., Борщев В.Ю., Семенова Н.Ю., Борщева О.В., Половинкин В.В., Родионов Г.Г., Суворов А.Н., Галагудза М.М. Моделирование синдрома системной воспалительной реакции химической индукцией травмы толстого кишечника у крыс. Медицинская иммунология (год публикации - 2019)

8. Буровенко И.Ю., Борщев Ю.Ю., Минасян С.М., Борщева О.В., Процак Е.С., Борщев В.Ю., Галагудза М.М. Reversal of tetracycline-induced infarct size limitation in obese rats with chemically induced colitis European Journal of Heart Failure, 22 (Suppl. S1), 2-415, рр. 131-132 (год публикации - 2020)

9. Борщев Ю.Ю., Минасян С.М., Буровенко И.Ю., Борщев В.Ю., Процак Е.С., Борщева О.В., Галагудза М.М. Влияние азитромицина на устойчивость миокарда к ишемии-реперфузии в условиях синдрома системной воспалительной реакции на фоне алиментарного ожирения Бюллетень экспериментальной биологии и медицины, Том 170, №11, стр.569-574 (год публикации - 2020)
10.47056/0365-9615-2020-170-11-569-574

10. Борщев Ю.Ю., Буровенко И.Ю., Минасян С.М., Процак Е.С., Борщев В.Ю., Борщева О.В., Галагудза М.М. Жировая модуляция резистентности миокарда к ишемии-реперфузии в эксперименте Материалы Российского национального конгресса кардиологов, 2020, сборник тезисов, стр. 821 (год публикации - 2020)

11. Буровенко И.Ю., Борщев Ю.Ю., Минасян C.М., Борщева О.В., Процак Е.С., Борщев В.Ю., Галагудза М.М. Новые аспекты в исследовании устойчивости изолированного миокарда к ишемии-реперфузии при моделировании взк на фоне ожирения Сборник тезисов, стр.785, Российский национальный конгресс кардиологов 2019 (год публикации - 2019)

12. Борщев Ю.Ю., Буровенко И.Ю., Минасян C.М., Борщева О.В., Процак Е.С., Борщев В.Ю., Галагудза М.М. Снижение устойчивости миокарда изолированного сердца крыс при антимикробной терапии ВЗК у крыс с алиментарным ожирением Сборник тезисов, стр. 902, Российский национальный конгресс кардиологов 2019 (год публикации - 2019)

13. Борщев Ю.Ю., Буровенко И.Ю., Михайлин А.И., Борщева О.В., Галагудза М.М. Роль возраста при экспериментальном моделировании полиморбидности и пробиотическая терапия проявлений системного воспалительного ответа Успехи геронтологии (год публикации - 2021)

14. Борщев Ю.Ю., Буровенко И.Ю., Борщева О.В., Галагудза М.М. Метаболизм миокарда, кишечный микробиом в норме и патологии Трансляционная медицина / под редакцией академика РАН Е.В. Шляхто.- СПБ: ООО "Инфо-ра", 2020.- 1056., стр. 182-204 (год публикации - 2020)

Публикации