Состояние системы сигнальных образ-распознающих рецепторов семейства Toll-like клеток врождённого иммунитета человека при наземном моделировании отдельных факторов космического полёта

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 18-75-10086

НазваниеСостояние системы сигнальных образ-распознающих рецепторов семейства Toll-like клеток врождённого иммунитета человека при наземном моделировании отдельных факторов космического полёта

Руководитель Пономарёв Сергей Алексеевич, Доктор медицинских наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное учреждение науки Государственный научный центр Российской Федерации - Институт медико-биологических проблем Российской академии наук , г Москва

Конкурс №30 - Конкурс 2018 года по мероприятию «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными

Область знания, основной код классификатора 05 - Фундаментальные исследования для медицины; 05-108 - Иммунология

Ключевые слова Толл-подобные рецепторы, моноциты, образ-распознающие рецепторы,врождённый иммунитет, космический полёт, "сухая" иммерсия, изоляция.

Код ГРНТИ34.15.33

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Освоение человеком космического пространства, в частности, небесных тел Солнечной системы является одним из приоритетных направлений развития науки, технологий и техники в Российской Федерации. К наиболее значимым факторам космических экспедиций, представляющих серьезную угрозу для здоровья космонавтов, относятся повышенный радиационный фон, нервно-психическое напряжение, повышенные физические нагрузки при выполнении вне корабельных операций, искусственная атмосфера и микроклимат, перегрузки (на этапе вывода космического корабля на орбиту и при посадке), гиподинамия и собственно микрогравитация. К настоящему времени имеются весьма убедительные доказательства влияния условий пилотируемых космических полетов (КП) на одну из ключевых интегральных и регуляторных систем организма человека – иммунную систему. После завершения длительных космических миссий, как правило, наблюдаются изменения функций Т-звена адаптивного иммунитета, проявляющиеся в снижении способности к активации и пролиферации, а также в сдвиге секреции Th1- и Th2-клетками цитокинов в сторону синтеза медиаторов, обеспечивающих гуморальную форму иммунного ответа. В то же время начатые нами в последние годы исследования системы образраспознающих рецепторов (pattern recognition receptors, PRRs) позволили установить, что процесс адаптации системы врожденного иммунитета к комплексу факторов длительного космического полета реализуется через количественные и функциональные изменения сигнальных PRRs – Тоll-подобных рецепторов (Toll-like receptors, TLRs). Несмотря на то, что фундаментальные исследования в области молекулярной биологии системы PRRs еще далеки от завершения, появляется все больше аргументов, подтверждающих важную роль этой системы в регуляции начальных этапов развития адаптивного иммунного ответа, а также в формировании аутоиммунных и аллергических заболеваний. Предлагаемый проект посвящен изучению на молекулярно-клеточном уровне влияния на клетки врождённого иммунитета организма человека моделируемых факторов космического полёта в длительной “сухой” иммерсии без системы профилактики и с применением центрифуги короткого радиуса, создающей искусственную силу тяжести, а также в длительной изоляции в герметично замкнутом пространстве с искусственной средой обитания без средств профилактики и с применением физических упражнений, с целью выявления характера ответа со стороны клеточного звена врождённого иммунитета в различных моделях, оценки эффективности системы профилактики, и, наконец, сравнения с данными, полученными после завершения реального космического полёта. Эти исследования дадут возможность оценить, какая из выбранных моделей лучше отражает изменения, происходящие в клеточном звене врождённого иммунитета. Кроме того, успешная реализация проекта позволит получить данные, существенным образом углубляющие современные представления о молекулярных и клеточных механизмах адаптации системы врождённого иммунитета человека в ответ на действие экстремальных условий среды обитания. В ходе реализации проекта будут получены данные об уровне экспрессии Toll-подобных рецепторов с внутриклеточной и поверхностной локализацией на моноцитах и гранулоцитах периферической крови, сигнальных путях TLRs и продукции цитокинов, являющихся конечным продуктом активации TLRs. Кроме того, в культурах моноцитов, выделенных из периферической крови добровольцев испытателей до и после воздействия, будут определены компоненты каскада проводящих путей и синтез цитокинов в ответ на стимуляцию лигандами Toll-подобных рецепторов. Выполнение настоящего исследования позволит получить новые актуальные данные, необходимые для понимания фундаментальных молекулярно-клеточных механизмов, происходящих с системой Toll-подобных рецепторов при воздействии экстремальных факторов, ассоциированных с КП. Полученные данные, кроме космической медицины, могут быть использованы при анализе изменений в иммунной системе при воздействии на организм человека природных и антропогенных экстремальных факторов окружающей среды. Систематизация, анализ и обобщение полученной информации позволит разработать персонализированный подход к селективной терапии, направленной на поддержание тех участков клеточного звена врождённого иммунитета, которые претерпели наиболее выраженные негативные изменения в результате стрессорного воздействия, с целью предотвращения болезни или уменьшению времени её течения.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Пономарёв С.А., Шульгина С.М., Калинин С.А., Антропова Е.Н., Рыкова М.П., Орлова К.Д., Кутько О.В., Садова А.А. Состояние системы сигнальных образ-распознающих рецепторов семейства Toll-like моноцитов и гранулоцитов человека во время 21-суточной "сухой" иммерсии без средств профилактики Авиакосмическая и экологическая медицина, Т. 53 №2, стр. 36-42 (год публикации - 2019)
10.21687/0233-528Х-2019-53-2-36-42

2. Лебедева С.А., Швед Д.М., Гущин В.И. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗУЧЕНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ЧЕЛОВЕКА-ОПЕРАТОРА МЕТОДОМ АНАЛИЗА АКУСТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК РЕЧИ В УСЛОВИЯХ ВОЗДЕЙСТВИЯ МОДЕЛИРУЕМЫХ ФАКТОРОВ КОСМИЧЕСКОГО ПОЛЕТА Авиакосмическая и экологическая медицина, Т. 53, №2, стр. 50-56 (год публикации - 2019)
10.21687/0233-528Х-2019-53-2-50-56

3. Пономарёв С.,Кутько О.,Рыкова М.,Калинин С.,Антропова Е.,Садова А.,Орлова К, Шульгина С Changes in the cellular component of the human innate immunity system in short-term isolation Elsevier Ltd, Volume 166, pp 89-92 (год публикации - 2020)
10.1016/j.actaastro.2019.10.012

4. Лебедева С.А., Швед Д.М., Федяй С.О. Изучение психофизиологического состояния человека в условиях воздействия моделируемой микрогравитации методом анализа акустических характеристик речи Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Государственный научный центр Российской Федерации Институт медико-биологических проблем Российской академии наук, Т. 54. No 2. С. 45–51. (год публикации - 2020)
10.21687/0233-528X-2020-54-2-45-51

5. С. А. Пономарёв, М.П. Рыкова, Е. Н. Антропова, О.В. Кутько, С.А. Калинин, С.М. Шульгина, А.А. Садова, К.Д. Орлова, В.А. Шмаров, Д.Д. Киселёва Цитокиновый профиль испытателей-добровольцев в 21-суточной “сухой” иммерсии Российская академия наук (Москва), T. 46, № 2, стр. 76-83 (год публикации - 2020)
10.31857/S0131164620020137

6. Томиловская Е.С., Рукавишников И.В., Амирова Л.Е., Шигуева Т.А., Савеко А.А., Китов В.В., Васильева Г.Ю., Пономарев С.А., Смирнова Т.А., Козловская И.Б., Орлов О.И. 21-СУТОЧНАЯ «СУХАЯ» ИММЕРСИЯ: ОСОБЕННОСТИ ПРОВЕДЕНИЯ И ОСНОВНЫЕ ИТОГИ Государственный научный центр Российской Федерации – Институт медико-биологических проблем РАН, Москва (год публикации - 2020)

7. Пономарёв С.А., Шульгина С.М., Калинин С.А., Антропова Е.Н., Рыкова М.П., Орлова К.Д., Кутько О.В., Шмаров В.А., Власова Д.Д., Садова А.А. СОСТОЯНИЕ КЛЕТОЧНОГО ЗВЕНА ВРОЖДEННОГО ИММУНИТЕТА ЧЕЛОВЕКА ВО ВРЕМЯ 120-СУТОЧНОЙ ИЗОЛЯЦИИ В ГЕРМООБЪЕКТЕ Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Государственный научный центр Российской Федерации – Институт медико-биологических проблем Российской академии наук, Авиакосмическая и экологическая медицина. 2021. Т. 55. № 2. С. 35–42. (год публикации - 2021)
10.21687/0233-528X-2021-55-2-35-42

8. Лебедева С.А., Швед Д.М. СРАВНЕНИЕ ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ЧЕЛОВЕКА В УСЛОВИЯХ ВОЗДЕЙСТВИЯ МОДЕЛИРУЕМОЙ МИКРОГРАВИТАЦИИ БЕЗ СРЕДСТВ ПРОФИЛАКТИКИ И ПРИ ВРАЩЕНИИ НА ЦЕНТРИФУГЕ КОРОТКОГО РАДИУСА Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Государственный научный центр Российской Федерации Институт медико-биологических проблем Российской академии наук, Авиакосмическая и экологическая медицина. 2021. Т. 55. № 2. С. 98–101. (год публикации - 2021)
10.21687/0233-528X-2021-55-2-98-101

9. С.А. Пономарёв, М.П. Рыкова, Е.Н. Антропова, О.В. Кутько, С.А. Калинин, С.М. Шульгина, А.А. Садова, К.Д. Орлова, В.А. Шмаров, Д.Д. Киселёва Cytokine Profile in Volunteers during a 21-Day Dry Immersion without Countermeasures Springer, HUMAN PHYSIOLOGY Vol. 46 No. 2 20 (год публикации - 2020)
10.1134/S0362119720020139

Публикации