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 22-25-20192
НазваниеИзучение алкоголь-индуцированного изменения теломер при хроническом потреблении со свободным доступом у макак-резус
РуководительАгумава Аслан Анзорович, Кандидат биологических наук
Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Федеральный исследовательский центр "Субтропический научный центр Российской академии наук", Краснодарский край
| Период выполнения при поддержке РНФ | 2022 г. - 2023 г. |
Конкурс№65 - Конкурс 2022 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами» (региональный конкурс).
Область знания, основной код классификатора 05 - Фундаментальные исследования для медицины, 05-101 - Экспериментальная медицина
Ключевые словаалкоголь, теломеры, эксперимент, окислительный стресс, клеточное старение
Код ГРНТИ76.03.53
СтатусУспешно завершен
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Алкоголизм - это сложное, гетерогенное заболевание, этиопатогенез которого связан с множеством факторов, действующих на генетическом, биологическом, психологическом и социальном уровнях. Алкоголь вызывает поражения сердечно–сосудистой системы, ЖКТ и ЦНС, а так же его влияние имеет ряд молекулярно-генетических последствий, среди которых взаимосвязанные между собой окислительный стресс и укорочение теломер в клетках организма. При изучении алкоголизма у людей сложно контролировать влияние средовых факторов, таких как стрессовое воздействие, депривация, социальное положение и другие. Важным аспектом является оценка всех факторов в хорошо контролируемых экспериментальных условиях, наиболее близких к человеческой популяции. Этим условиям удовлетворяет только модель на приматах, т.к. данная модель соответствует парадигме свободного потребления, сопоставима с людьми по длительности хронической интоксикации и уровням потребления этанола, а сопутствующие потреблению этанола заболевания идентичны таковым у человека. Изучение изменения длины теломер у приматов в парадигме транслирования знаний на человека может быть применено для понимания биологии теломер у людей, в частности при воздействии этанола. Вероятно, факторы, влияющие на изменение длины теломер у людей, могут аналогичным образом действовать на макак.
Совокупность эпидемиологических и клинических данных свидетельствует о том, что относительно короткие теломеры и ускоренное истощение теломер связаны со старением, риском смерти и возраст-ассоциированными заболеваниями. Укорочение теломер было показано у лиц с хроническим употреблением алкоголя. Однако, эти исследования вряд ли доказывают биологическое значение этой связи, что определяет необходимость проведения фундаментальных исследований с экспериментальными воздействиями для выявления не только корреляционной, но и причинно-следственной связи между динамикой длины теломер и ассоциированными с ней факторами по клиническим данным.
Цель предлагаемого проекта - оценка и сопоставление на модели хронического потребления этанола у обезьян вида макак-резус уровня и длительности потребления (кумулятивной дозы этанола) со средней длиной теломер, в периодах потребления этанола и абстиненции. Впервые будет проведена оценка динамики длины теломер на различных этапах формирования алкогольной мотивации у приматов. В ходе выполнения проекта будут получены новые данные об активности теломеразы при хроническом потреблении этанола. Будет проведена оценка связи изучаемых параметров с количеством потребленного этанола, длительностью его потребления, интенсивностью свободно-радикальных процессов. В прикладном аспекте создается трансляционная модель алкоголизма, которая будет высоко востребована для поиска и оценки профилактических и лечебных воздействий.
В целом проведение исследования позволит получить фундаментальные данные для понимания одного из механизмов клеточного старения при хроническом потреблении этанола на наиболее близком к человеку живом модельном объекте при хроническом многолетнем наблюдении.
Ожидаемые результаты
В ходе реализации проекта будет проведен комплекс исследований в крови макак-резус на разных сроках хронической интоксикации этанолом, сопоставимой по уровню и продолжительности воздействия у человека. Впервые на различных этапах формирования алкогольной мотивации у макак-резус будет проведена оценка динамики длины теломер, активности теломеразы. Будет проведена оценка связи изучаемых параметров с уровнем, количеством потребленного этанола и длительностью его потребления. Будет получена информация об изменении окислительного стресса, влияющего на динамику длины теломер. В целом проведение исследования позволит сделать шаг к пониманию механизмов клеточного старения при хроническом потреблении этанола на наиболее близком к человеку живом модельном объекте. Применение данной модели возможно в будущем для изучения этиопатогенеза этанол-ассоциированных расстройств, поиска мишеней для их профилактики и коррекции.
Таким образом, планируемое исследование позволит получить новые данные о связи длины теломер, уровня экспрессии теломеразы, состояния антиоксидантной системы с кумулятивной дозой и длительностью потребления этанола.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Аннотация результатов, полученных в 2022 году
В соответствие с целью проекта на модели хронического потребления этанола у обезьян вида макак-резус в двух группах с различным уровнем потребления получены образцы цельной крови и сыворотки, проведено выделение нуклеиновых кислот лейкоцитов для анализа средней длины теломер, экспрессии TERT, оценки состояния антиоксидантной системы в периодах потребления этанола и абстиненции. На сайте Кубанского научного фонда размещена визуальная информация о целях и задачах реализуемого проекта (http://kubsf.ru/mong_21_1_itogy; https://thumb.tildacdn.com/tild3461-3937-4765-b832-333435616465/-/format/webp/___22-25-20192__.jpg). Проведен анализ литературных данных об ассоциации потребления алкоголя с длиной теломер у человека. Всего систематическим образом отобраны 28 эпидемиологических и клинических исследований, опубликованных с января 2011 г по август 2022 г. Установлено, что ассоциация потребления алкоголя с укорочением теломер показана в 16 из исследований, проведенных с различными популяциями и когортами, включая лиц со злоупотреблением алкоголем, алкогольной зависимостью и некоторыми генетическими вариантами ферментов метаболизма алкоголя. В 12 исследованиях потребление алкоголя не было ассоциировано с изменением длины теломер. Проведенный анализ позволяет сделать вывод о неоднозначности результатов и о необходимости проведения дополнительного изучения вопроса влияния алкоголя на длину теломер у людей с применением современных методов ее определения. В ходе реализации проекта за 2022 г научным коллективом освоены методы определения относительной и абсолютной средней длины теломер, определения антиоксидантного статуса по каталазной активности и ТБК-реактивным продуктам. Выполнена оценка параметров антиоксидантной системы (каталазная активность, содержание малонового диальдегида). Проведен промежуточный анализ данных. Показано, что уровень потребления этанола коррелирует в значительной степени с содержанием этанола в крови животных. Не установлено нарушений состояния системы антиоксидантной защиты по изученным маркерам за оцененный период наблюдения. Выполняется анализ экспрессии TERT и длины теломер.
Публикации
1. Панченко Ан.В., Агумава А.А., Павлова Л.Е., Панченко Ал.В., Тимина М.Ф. СИСТЕМАТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ИССЛЕДОВАНИЙ ПО АССОЦИАЦИИ ПОТРЕБЛЕНИЯ АЛКОГОЛЯ И ДЛИНЫ ТЕЛОМЕР У ЛЮДЕЙ Журнал Экология человека, - (год публикации - 2022)
Аннотация результатов, полученных в 2023 году
При реализации проекта в 2023 г завершена оценка средней относительной и абсолютной длины теломер, параметров оксидантного стресса и экспрессии TERT у двух групп хронически алкоголизированных макак-резус (917 суток), различающихся по медиане уровня потребления этанола в модели со свободным выбором между алкоголем и водой.
Оценку антиоксидантной системы проводили по изменению в сыворотки крови каталазной активности. Различия между двумя группами животных были зарегистрированы только в периоде поддержания на 917 сутки потребления этанола. Каталазная активность была почти в 8 раз выше у животных с большим потреблением, однако значимо не отличалась от фоновых значений в этой группе. Уровень ТБК-активных продуктов в сыворотке крови животных снизился после периода адаптации и начала периода поддержания, сохранялся таковым на протяжении всего эксперимента в обеих группах без межгрупповых различий. Таким образом, хроническое потребление алкоголя не сопровождалось значительным изменением показателей окислительного стресса в данной модели при хроническом потреблении алкоголя с уровнем этанола в крови до 160 мг/дл.
Средняя относительная и абсолютная длина теломер лейкоцитов крови животных значимо не изменилась, при некотором увеличении длины теломер к концу опыта (917 сутки) в группе животных с большим уровнем потребления и уровнем этанола в крови до 160 мг/дл. Изменения активности теломеразы, определенной по экспрессии TERT не наблюдали. Стрессогенное воздействие в виде абстинентного периода не влияло на уровень оксидативногог стресса и длину теломер. Изменение длины теломер не ассоциировано с изменением изученных параметров окислительного стресса и антиоксидантной системы и теломеразной активности, оцененной по уровню экспрессии гена обратной трнскриптазы TERT, входящей в состав комплекса теломеразы.
Все поставленные в проекте задачи на 2023 год решены.
Публикации
1. Тимина М.Ф., Киргинцев Р.М., Агумава А.А., Павлова Л.Е., Черкашина Е.В., Панченко Ан.В., Панченко Ал.В. НЕКОТОРЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ СИСТЕМЫ КРОВИ И ОКИСЛИТЕЛЬНОГО СТРЕССА ПРИ ХРОНИЧЕСКОМ ПОТРЕБЛЕНИИ АЛКОГОЛЯ МАКАКАМИ-РЕЗУС В МОДЕЛИ СО СВОБОДНЫМ ВЫБОРОМ Вопросы наркологии, № 2, Т. 35, с 37-51 (год публикации - 2023)
2. Тимина М.Ф., ПавловаЛ.Е., Киргинцев Р.М., Агумава А.А. ИЗМЕНЕНИЯ ДЛИНЫ ТЕЛОМЕР В ЛЕЙКОЦИТАХ САМЦОВ МАКАК-РЕЗУС РАЗНОГО ВОЗРАСТА Успехи геронтологии, - (год публикации - 2023)
Возможность практического использования результатов
не указано