Лаборатория метаболизма сердца

Лаборатория метаболизма сердца создана в 1994 году по инициативе академика В.Н. Смирнова, директора Института экспериментальной кардиологии.

Основные направления научных исследований

• изучение биохимических механизмов адаптации миокарда к ишемии и реперфузии;
• изучение сдвигов в азотистом и углеводном обмене сердца у больных ИБС и изменений в энергетическом состоянии миокарда при проведении кардиохирургических вмешательств;
• использование фармакологического пре- и посткондиционирования для защиты сердца при ишемии и реперфузии.

Наиболее значимые результаты исследований

• Высказана и подтверждена гипотеза о сопряжении анаэробного гликолиза, реакций малат-аспартатного челнока и субстратного фосфорилирования в цитозоле и митохондриях за счет катаболизма аспарагиновой и глутаминовой кислот при ишемии. На этой основе были разработаны оригинальный кардиоплегический и реперфузионный раствор («Глутон» и «Перфусол») для защиты миокарда во время операций на открытом сердце в условиях искусственного кровообращения. Пилотный выпуск этих препаратов был осуществлён на Экспериментальном предприятии медико-биологических препаратов ФГБУ «НМИЦК им. ак. Е.И. Чазова» Минздрава России, успешное тестирование проведено в Отделе сердечно-сосудистой хирургии.
• Обоснована стратегия регуляции внутриклеточного рН и обмена в ишемизированном сердце с помощью селективного ингибирования изоформы-1 Na+/Н+ переносчика в сарколемме. Показано, что по степени уменьшения размеров острого инфаркта миокарда и метаболических нарушений в постишемическом сердце применение ингибиторов Na+/Н+ обмена сопоставимо с ишемическим прекондиционированием.
• Экспериментально подтверждена перспективность направленного транспорта антиоксидантов в митохондрии кардиомиоцитов для уменьшения ишемического и реперфузионного повреждения сердца. Показано, что введение в рацион лабораторных животных 2,3-диметил-1,4-бензохинон-5-децил-трифенилфосфония (SkQ1) ограничивает размеры инфаркта миокарда, улучшает энергетическое состояние зоны риска и снижает повреждения мембран кардиомиоцитов.
• Совместно с Институтом химической физики и Институтом проблем химической физики РАН изучена возможность использования доноров NО различной химической структуры для защиты ишемизированного сердца. Эти результаты явились основой для разработки кардио- протектора «Оксаком», обладающего свойствами стабилизатора клеточных мембран и корректора метаболизма, в состав которого входит железо-органический комплекс с оксидом азота.
• Изучается действие лигандов рецепторов, сопряженных с G-белками, перспективных для защиты ишемического сердца. Показано, что оригинальные фармакологические агонисты рецепторов апелина APJ и галанина GalR2, синтезированные в лаборатории синтеза пептидов ФГБУ «НМИЦК им. ак. Е.И. Чазова» Минздрава России, способны ограничивать размеры острого инфаркта миокарда и улучшать сократительную функцию сердца животных с экспериментальной ишемией миокарда и сердечной недостаточностью. Проводится изучение влияния этих пептидов на метаболизм миокарда, продукцию короткоживущих активных форм кислорода и активность антиоксидантных ферментов сердца. Это направление предполагает разработку лекарственных средств для терапии острого коронарного синдрома и хронической сердечной недостаточности.

Достижения Лаборатории

Оригинальность и значимость полученных результатов отражены в 6 патентах Российской Федерации, в публикациях в ведущих отечественных и международных журналах, в выступлениях на международных конференциях по проблемам биохимии и физиологии сердца.

Руководитель Лаборатории метаболизма сердца – Писаренко Олег Иванович, доктор биологических наук

Сотрудники Лаборатории

1. Студнева Ирина Михайловна, ведущий научный сотрудник, кандидат биологических наук
2. Серебрякова Лариса Ивановна, ведущий научный сотрудник, кандидат биологических наук
3. Веселова Оксана Михайловна, старший научный сотрудник, кандидат биологических наук
4. Доброхотов Игорь Владимирович, научный сотрудник, кандидат медицинских наук