В Педиатрическом университете исследуют механизмы стресс-ассоциированных поведенческих расстройств

Научная работа ведётся в новой межкафедральной экспериментальной лаборатория кафедры патофизиологии, нормальной физиологии и медицинской биофизики. 

Решение о создании лаборатории в 2025 году принял ректор СПбГПМУ Дмитрий Иванов. Оснащение ещё не завершено, но несколько проектов уже запущены. Так, доцент кафедры патологической физиологии с курсом иммунопатологии Педиатрического университета, заведующий лабораторией Сарнг Пюрвеев продолжает изучать молекулярные механизмы стресс-ассоциированных поведенческих расстройств. Исследование проходит под руководством заведующего кафедрой профессора Андрея Васильева. 

По мнению Сарнга Пюрвеева и его коллег, острый или хронический стресс действует как мощный средовой фактор, способный вызывать долгосрочные изменения в работе мозга. Эти изменения лежат в основе аддикций (наркомания, алкоголизм, игромания, компульсивное переедание), тревожности и импульсивного поведения. Есть данные о том, что изменения, вызванные стрессом, могут передаваться будущим поколениям. Исследователи выявляют специфические рецепторы и биохимические сигнальные пути в головном мозге, вовлечённые в формирование постстрессорных расстройств.

Сарнг Пюрвеев начал изучать молекулярные механизмы стресса  в 2020 году, в разгар пандемии COVID-19. Тогда его интересовали последствия социальной изоляции. 

Авторы исследования установили, что социум непосредственно влияет на формирование когнитивных способностей. Изоляция (в научных терминах - депривация) крысят от матери после рождения приводила к формированию компульсивноподобного и импульсивноподобного поведения у взрослых животных.

Орексиновые нейроны играют важную роль в регуляции различных физиологических процессов, включая сон, бодрствование, аппетит и энергетический обмен. В ходе исследования на крысах учёные наблюдали изменения в уровне экспрессии мРНК-рецепторов орексина и грелина. Грелин — это пептидный гормон, который участвует в регуляции аппетита и энергетического обмена. Он часто называется «гормоном голода», поскольку уровень грелина в крови повышается перед приемом пищи и снижается после него.

Грелин и орексин взаимодействуют в гипоталамусе, где оба играют важную роль в регуляции аппетита и энергетического баланса. Грелин может активировать нейроны, вырабатывающие орексин, что, в свою очередь, способствует увеличению аппетита и повышению уровня бодрствования.

Сейчас группа учёных продолжает исследовать механизмы воздействия стресса. В качестве модельных организмов на этот раз выступают рыбки Danio rerio. Этой темой в рамках диссертации занимается аспирант кафедры патологической физиологии с курсом иммунопатологии Аделина Максюта. 

Пептиды — это короткие цепочки, состоящие из аминокислот (от 2 до 50), которые действуют как сигнальные молекулы, передавая информацию между клетками и регулируя физиологические процессы.

Выяснив, какой именно механизм запускает постстрессовое расстройство, учёные смогут создать вещество, которое будет таргетно воздействовать на этот сигнальный путь. Совместно с биохимиками они планируют разработать его прототип in silico – с помощью компьютерного моделирования. Такая технология называется «молекулярный докинг» – она позволяет предсказывать, как две молекулы будут взаимодействовать друг с другом. 

Сарнг Пюрвеев подчеркнул, что сегодня уже существует достаточно широкий спектр препаратов, подавляющих стресс и тревожность – это различные антипсихотики, транквиализаторы, антидепрессанты. Однако у них есть значимые побочные эффекты, и учёные стремятся создать вещество, которое позволит снизить дозировки и минимизировать негативные последствия.

Так, в сферу научных интересов молодого исследователя - аспиранта кафедры патологической физиологии с курсом иммунопатологии Николая Деданишвили вошел семаглутид, применяемый для терапии сахарного диабета 2-го  типа и ожирения. Помимо выраженного метаболического эффекта, данный препарат рассматривается как перспективный модификатор центральных механизмов регуляции пищевого поведения и системы вознаграждения, что делает его интересным объектом нейрофармакологических исследований.

Еще одним направлением работы лаборатории является исследование прогестерона как нейроактивного стероида, критически важного для беременных женщин. Прогестерон известен, прежде всего, как гормон, важный для течения беременности. Но у него есть и другая роль: его метаболиты (в том числе аллопрегнанолон – нейростероид, который играет многогранную роль в развитии центральной нервной системы) влияют на работу мозга через особую систему – ГАМК‑ергическую. ГАМК‑А‑рецепторы — это природные «тормоза» нервной системы. Они помогают мозгу не перевозбуждаться, снижая тревогу и способствуя расслаблению.

Данное направление исследований курирует ассистент кафедры фармакологии с курсом клинической фармакологии и фармакоэкономики Михаил Некрасов.

Сарнг Пюрвеев подчеркнул, что уже до начала учебного года возможности лаборатории заметно расширятся – ожидается поставка нового оборудования, которое в частности позволит проводить генетические исследования.