Механизмы протективного действия среднецепочечных жирных кислот при когнитивных нарушениях

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 19-75-10076

НазваниеМеханизмы протективного действия среднецепочечных жирных кислот при когнитивных нарушениях

Руководитель Трофимов Александр Николаевич, Кандидат биологических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Институт экспериментальной медицины" , г Санкт-Петербург

Конкурс №41 - Конкурс 2019 года «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; 05-106 - Нейробиология

Ключевые слова мозговые дисфункции, среднецепочечные насыщенные жирные кислоты, кетоновые тела, нейровоспаление

Код ГРНТИ76.03.53

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Когнитивные дисфункции, вызываемые нарушениями развития в раннем возрасте, затрагивают 3-5% взрослого населения и существенно снижают качество жизни. Одним из факторов развития многих мозговых дисфункций является нарушение метаболизма глюкозы в мозге. Альтернативным источником энергии для нейронов являются кетоновые тела (КТ) – побочные продукты бета-окисления жирных кислот в митохондриях. В условиях недостаточного потребления углеводов триглицериды и жирные кислоты (ЖК) являются источниками КТ – метаболически активных молекул с высоким энергетическим потенциалом. В ряде исследований последних лет показано, что кетоновые тела обладают широким нейропротективным эффектом. Однако повышение содержания КТ за счёт снижения доли потребляемых углеводов зачастую неприемлемо из-за развития нарушений обменных процессов. Интенсификации биосинтеза КТ даже на фоне стандартного потребления углеводов можно добиться повышением содержания среднецепочечных ненасыщенных жирных кислот (далее – СЦЖК). В заявляемом Проекте планируется изучить механизмы протективного действия СЦЖК в моделях когнитивных нарушений различного генеза. Полученные данные могут быть в перспективе использованы для разработки методов терапевтической коррекции когнитивных нарушений. Планируется разработать оптимальную терапевтическую схему введения среднецепочечных жирных кислот для контролируемого повышения содержания кетоновых тел в организме, не приводящего к развитию нарушений липидно-углеводного обмена, оценить действие СЦЖК на когнитивные функции интактных животных, а также на in vivo моделях когнитивных нарушений, вызванных введением субсептических доз липополисахарида и хронических введений умеренно пирогенных доз липополисахарида в течение ранних этапов постнатального онтогенеза (модель отставленных когнитивных нарушений). Для выявления механизма протективного действия СЦЖК будут определены показатели интенсивности энергетического обмена, уровня окислительного стресса, маркеры воспаления в крови, печени, мозге, а также интенсивность течения пластических процессов в мозге. Полученные результаты помогут прояснить механизмы когнитивных нарушений, вызываемых нейровоспалительным процессом, и быть в перспективе использованы для разработки персонифицированных способов коррекции когнитивных нарушений с учётом характерных для конкретной нозологии специфики метаболических нарушений.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Трофимов А.Н., Шварц А.П., Крицкая Д.В., Шавва В.С., Вениаминова Е.А., Сизов В.В., Щербакова К.П. Mild ketogenic diet as promising approach for cognition enhancement: medium-chain triglyceride supplement improves memory in rats Journal of Neurochemistry, 150 (Suppl. 1): 121 (MTU07-23) (год публикации - 2019)
10.1111/jnc.14776

2. Крицкая Д.В., Шварц А.П., Вениаминова Е.А., Карпенко М. Н., Щербакова К.П. Влияние триглицеридов среднецепочечных жирных кислот (C8, C10) на показатели памяти крыс Актуальные проблемы биомедицины – 2020: Сборник тезисов XXVI Всероссийской конференции молодых учёных с международным участием, Санкт-Петербург, 26-27 марта 2020 г., Стр. 254–256 (год публикации - 2020)

3. Никитина В.А., Крицкая Д.В., Шварц А.П., Вениаминова Е.А., Шавва В.С., Апрятин С.А., Карпенко М.Н., Щербакова К.П., Трофимов А.Н. Улучшение показателей памяти крыс при введении среднецепочечных триглицеридов сопровождается усилением экспрессии генов NMDA- и AMPA-рецепторов в коре мозга Гены и клетки (год публикации - 2020)

4. Трофимов А.Н., Шварц А.П., Крицкая Д.В., Шавва В.С., Вениаминова Е.А., Апрятин С.А., Карпенко М.Н., Щербакова К.П. Prolonged treatment with medium chain triglycerides (C8, C10) induces positive effect on cognitive abilities of intact rats Molecular mechanisms of cognitive impairment and intellectual disability (год публикации - 2020)

5. Никитина В.А., Крицкая Д.В., Шварц А.П., Вениаминова Е.А., Шавва В.С., Апрятин С.А., Карпенко М.Н., Щербакова К.П., Трофимов А.Н. Улучшение показателей памяти крыс при введении среднецепочечных триглицеридов сопровождается усилением экспрессии генов NMDA- и AMPA-рецепторов в коре мозга Гены и клетки, 15 (S3): 169-170 (год публикации - 2020)

6. Трофимов А.Н., Никитина В.А., Крицкая Д.В., Шварц А.П., Вениаминова Е.А., Шавва В.С., Щербакова К.П. Введение среднецепочечных триглицеридов приводит к улучшению показателей памяти взрослых крыс, сопровождающемуся усилением экспрессии генов NMDA- и AMPA-рецепторов в коре мозга XXIV научная школа-конференция молодых ученых по физиологии высшей нервной деятельности и нейрофизиологии (год публикации - 2020)
10.24412/CL-36001-2020-1-115-118

7. Крицкая Д.В., Шварц А.П., Вениаминова Е.А., Карпенко М. Н., Щербакова К.П. Влияние триглицеридов среднецепочечных жирных кислот (C8, C10) на показатели памяти крыс Актуальные проблемы биомедицины – 2020: Сборник тезисов XXVI Всероссийской конференции молодых учёных с международным участием, Санкт-Петербург, 26-27 марта 2020 г., С. 254-256. (год публикации - 2020)

8. Трофимов А.Н., Шварц А.П., Крицкая Д.В., Шавва В.С., Вениаминова Е.А., Апрятин С.А., Карпенко М.Н., Щербакова К.П. Prolonged treatment with medium chain triglycerides (C8, C10) induces positive effect on cognitive abilities of intact rats Virtual Mini-Conference “Molecular Mechanisms of Cognitive Impairment and Intellectual Disability” organized by European Society for Neurochemistry (ESN) in collaboration with Federation of European Neuroscience Societies (FENS), July 11, 2020, С. 31 (год публикации - 2020)

9. Трофимов А.Н., Никитина В.А. Крицкая Д.В., Ивлева И.С., Шварц А.П., Щербакова К.П. Ежедневное введение среднецепочечных триглицеридов вызывает развитие интервального кетоза и улучшает когнитивные способности крыс без побочных метаболических эффектов Фундаментальная наука и клиническая медицина, Т. XXIV, С.677-678 (год публикации - 2021)

10. Трофимов А.Н., Никитина В.А., Крицкая Д.В., Ивлева И.С., Шварц А.П., Щербакова К.П. Интервальный кетоз и когнитивные способности: пилотное модельное исследование на крысах. Трансляционная медицина (Алмазовский Молодежный Медицинский Форум — 2021), Т. 8, № S2, С. 290 (год публикации - 2021)

11. Шварц А.П., Щербакова К.П., Никитина В.А., Крицкая Д.В., Трофимов А.Н., Клименко В.М. Reference gene validation within the rat brain under mild ketosis. 28th Multidisciplinary International Neuroscience and Biological Psychiatry Conference “Stress and Behavior” – 2021, P. 18 (год публикации - 2021)

12. Трофимов А.Н., Ивлева И.С., Шварц А.П., Крицкая Д.В., Никитина В.А., Апрятин С.А., Карпенко М.Н., Щербакова К.П. Medium-chain triglyceride feeding promotes intermittent ketosis and improves working memory with no adverse effects on metabolic markers in rats. 1st ESN Virtual Conference “Future Perspectives for European Neurochemistry – a Young Scientist’s Conference”, P. 77 (год публикации - 2021)

13. Щербакова К.П., Шварц А.П., Ивлева И.С., Никитина В.А., Крицкая Д.В., Апрятин С.А., Карпенко М.Н., Трофимов А.Н. Acute and chronic effects of medium-chain triglyceride supplementation on metabolic parameters and working memory in rats. The 1st International Electronic Conference on Biomedicine, P. 1-9 (год публикации - 2021)
10.3390/ECB2021-10282

14. Трофимов А.Н., Шварц А.П., Ивлева И.С., Никитина В.А., Крицкая Д.В., Апрятин С.А., Карпенко М.Н., Щербакова К.П. Хроническое введение среднецепочечных триглицеридов улучшает рабочую память без побочных влияний на метаболические параметры у крыс. XVII Международный Междисциплинарный Конгресс «Нейронаука для медицины и психологии», С. 373–374 (год публикации - 2021)
10.29003/m2352.sudak.ns2021-17/373-374

15. Трофимов А.Н., Никитина В.А., Крицкая Д.В., Ивлева И.С., Шварц А.П., Щербакова К.П. Интервальный умеренный кетоз улучшает когнитивные функции в модельном эксперименте на крысах. Всероссийская конференция с международным участием «Интегративная физиология», С. 141 (год публикации - 2021)

16. Шварц А.П., Никитина В.А., Крицкая Д.В., Щербакова К.П., Трофимов А.Н. Reference gene selection within the rat brain under mild intermittent ketosis induced by supplementation with medium-chain triglycerides. FENS 2022 Forum. (год публикации - 2022)

17. Трофимов А.Н.,Крицкая Д.В., Шварц А.П., Никитина В.А., Вениаминова Е.А., Ивлева И.С., Шавва В.С., Апрятин С.А., Карпенко М.Н., Щербакова К.П. Memory improvement resulting from the medium-chain triglyceride treatment is accompanied by altered glutamatergic gene expression in the rat brain: a pilot study in rats. The Biochemistry Global Summit (5th IUBMB,46th FEBS and 15th PABMB 2022 Congress). (год публикации - 2022)

18. Трофимов А.Н.,Никитина В.А., Ивлева И.С., Шварц А.П., Крицкая Д.В., Апрятин С.А., Карпенко М.Н., Щербакова К.П. Dose-dependent differential effects of intermittent ketosis established by medium-chain triglyceride supplementation on cognitive parameters in rats. FENS 2022 Forum. (год публикации - 2022)

19. Трофимов А.Н., Шварц А.П., Ивлева И.С., Никитина В.А., Крицкая Д.В., Апрятин С.А., Карпенко М.Н., Щербакова К.П. Intermittent ketosis established by medium-chain triglyceride (MCT) supplementation: dose-dependent differential effects on cognitive and metabolic parameters in rats Journal of Neurochemistry, 162(S1):139 (год публикации - 2022)
10.1111/jnc.15675

20. Никитина В.А., Трофимов А.Н., Крицкая Д.В., Шварц А.П., Вениаминова Е.А., Ивлева И.С., Шавва В.С., Апрятин С.А., Карпенко М.Н., Щербакова К.П. Supplementation with medium-chain triglycerides (MCT) improves memory and alters glutamatergic gene expression in the rat brain Journal of Neurochemistry, 162(S1):136-137 (год публикации - 2022)
10.1111/jnc.15675

21. Щербакова К.П., Шварц А.П., Апрятин С.А., Карпенко М.Н., Трофимов А.Н. Supplementation of Regular Diet With Medium-Chain Triglycerides for Procognitive Effects: A Narrative Review Frontiers in Nutrition, 9:934497 (год публикации - 2022)
10.3389/fnut.2022.934497

22. Шварц А.П., Никитина В.А., Крицкая Д.В., Щербакова К.П., Трофимов А.Н. Reference gene expression stability within the rat brain under mild intermittent ketosis induced by supplementation with medium-chain triglycerides PLoS ONE, 2023 Feb 9;18(2):e0273224. (год публикации - 2023)
10.1371/journal.pone.0273224

23. Щербакова К.П., Шварц А.П., Ивлева И.С., Никитина В.А., Крицкая Д.В., Апрятин С.А., Карпенко М.Н., Трофимов А.Н. Short- and long-term cognitive and metabolic effects of medium-chain triglyceride supplementation in rats. Heliyon, 2023; 9(2):e13446. (год публикации - 2023)
10.1016/j.heliyon.2023.e13446

Публикации