Телефонний довідник

Ukrainian English French German Italian Latvian Lithuanian Polish Spanish

ВІДДІЛ РЕГУЛЯЦІЇ ОБМІНУ РЕЧОВИН

В.о. завідувача – к. б. н., ст. наук. співр. Шандренко Сергій Григорович
тел.: (044) 234 43 45; E-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.


Відділ створено в 1988 р. на базі лабораторії тканинних білків та відділу біосинтезу і біологічних властивостей білка, якими упродовж багатьох років керував академік НАН України Максим Федотович Гулий (1950-1987 рр.). Згодом відділ регуляції обміну речовин очолювали його учні та послідовники, акад. НАН України і УААН Дмитро Олексійович Мельничук і к.б.н., ст. наук. співр. Володимир Олегович Михайловський.  У 2007 - 2011 рр. керівником відділу був д.б.н., професор Микола Петрович Дмитренко

Станом на 2015 рік у відділі працює 14 співробітників: 3 ст.н.с., 1 н.с., 2 м.н.с., 6 пров. інж., 2 інж. І кат.

Основні напрями досліджень відділу охоплюють широке коло проблем сучасної функціональної біохімії та молекулярної біології, пов’язаних з питаннями метаболічної регуляції фізіологічного стану тварин і людини. У центрі тематики відділу – вивчення шляхів та механізмів контролю за перебігом основних біоенергетичних і біосинтетичних процесів, пошук можливостей їхньої корекції при порушеннях різного ґенезу природними низькомолекулярними метаболітами. Серед останніх такі універсальні регулятори метаболізму, як вуглекислота, форміат, поліаміни, оксид азоту та активні форми кисню. Значна увага приділяється дослідженню ролі ендогенних альдегідів як регуляторів метаболізму та чинників його порушень при патологічних станах організму, зокрема тих, що пов’язані із змінами структури позаклітинного матриксу. В дослідах іn vivo та in vitro вивчаються шляхи обміну і взаємодії цих низькомолекулярних сполук, їх роль в життєзабезпеченні і функціонуванні різних протеїнів, процесів загибелі клітин, канцерогенезу, тощо. Здійснюється пошук нових регуляторних механізмів обміну, що здатні посилювати захисні можливості організму.

Найвагоміші результати за 2010-2015 рр.

 Основна увага, у наукових дослідженнях відділу, приділяється вивченню особливостей розвитку гіпо- та гіперкарбонільних станів, а також взаємозв’язку обміну альдегідів і оксиду азоту з оксидативним стресом.

 Експериментально доведено, що ендогенні карбонільні сполуки беруть участь у формуванні структури позаклітинного матриксу. При експериментальному гіпокарбонільному стані, що спричинений введенням щурам акцептору карбонільних сполук – семікарбазиду, відбуваються зміни в його структурі: суттєве зменшення між- та внутрішньо- молекулярних зшивок колагену, підвищення вмісту його мономерних та зниження полімерних форм, з відповідним ускладненям з боку опорно-рухового апарату – остеолатиризм з чітко вираженими клінічними та біохімічними характеристиками.

 Результати досліджень віділу показали наявність взаємозв`язку між метаболізмом одновуглецевих сполук та процесами вільнорадикального окислення. Так в дослідах на щурах, (експериментальна модель рабдоміолізу) показано, що акцептор активних карбонільних груп – 5,5-диметил-1,3-циклогександіон, сприяє послабленню наслідків оксидативного стресу, суттєво зменшуючи зростання кількості карбонільних груп протеїнів та інтенсивності процесів розвитку оксидативного стресу. Димедон також послаблює метастазування карциноми Льюіс на мишах С-57 В1/6, зменшуючи об’єм метастазів в легенях на 60%, що свідчить про участь активних карбонільних сполук у онтогенезі. Отже перспективність досліджень акцепторів альдегідів при розробці комплексних програм терапії онкопатологій очевидна.

 Встановлено, що за умови розвитку гліцерин-стимульованого рабдоміолізу у плазмі крові щурів відбувається утворення пулу негемового тривалентного заліза, яке не зв’язане з трансферином і тому здатне до хімічної взаємодії. Зниження концентрації лабільного заліза за рахунок введення унітіолу приводить до зменшення показників нітрозативного стресу, а головне, активності загальної NO-синтази. Таким чином, лабільний ферум, що накопичується внаслідок катаболізму вільного гему, є одним з ініціаторів нітрозативного стресу за умов експериментального рабдоміолізу.

 Одержано нові експериментальні дані щодо взаємозв’язку між обміном  формальдегіду  та оксиду азоту, їх ролі в реалізації регуляторної  (чи  разрегуляторної ?) та токсичної дії цих сполук. Створено ефективні засоби для зменшення вмісту альдегідів і оксиду азоту в організмі з метою профілактики і лікування захворювань, патогенез яких пов’язаний з їх гіперпродукцією, що має важливе значення як для фундаментальних досліджень, так і для практичної медицини.

 За стрептозотоцинового діабету у щурів реєстрували ознаки потужного карбонільного та оксидативного стресів (зростання загального вмісту альдегідів в крові, активація ензимів: семікарбозид-чутливої аміноксидази в нирках і ксантиноксидази в крові) та як наслідок – чотирикратне збільшення вмісту карбоксиметиллізину – показника постсинтетичних модифікацій протеїнів. Введення розробленого у відділі препарату «Коректин-2» призвело до послаблення інтенсивності прояву карбонільного та оксидативного стресів з відповідним зниженням рівня постсинтетичних модифікацій протеїнів.

 У дослідах in-vivo (мурчаки - на модель хронічної альбумін-стимульованої бронхіальної астми) реєстрували ознаки карбонільного, оксидативного та нітрозативного стресів, значну інтенсифікацію процесів модифікації протеїнів. Показано, що застосування препарату «Коректин-2» у комплексі з розчином семікарбазиду натрію – специфічного інгібітору амінооксидаз, призводить до зменшення інтенсивності карбонільного стресу і послаблення постсинтетичних модифікацій протеїнів. Значне зростання активності амінооксидаз LOX та SSAO в плазмі крові та тканині легень мурчаків при бронхіальній астмі свідчить про безпосередню участь цих ензимів у розвитку даної патології. Препарат «Коректин 2» та семікарбазид майже повністю нормалізували ці показники. У той же час, чотирикратне зниження активності DAO в бронхо-альвеолярному лаважі свідчить про пригнічення цього ензиму в клітинах епітелію дихальних шляхів, що, можливо, є однією з причин розвитку ускладнень при бронхіальній астмі. Інтенсифікація нітрозативного стресу при бронхіальній астмі призводить до збільшення вмісту окислів азоту в повітрі, що видихається. Цей показник може бути використаний для оцінки перебігу астми та ефективності лікування.

 На основі  стандартного біохімічного методу визначення лабільного заліза в сироватці крові, розроблено його модифікацію з використанням кольорового реагенту феррозину . Метод було перевірено на моделях in vitro (модельні розчини заліза) та in vivo (експериментальна модель рабдоміолізу).

 Традиційним для відділу є постійна увага до прикладних розробок, що спрямовані на профілактику, діагностику та лікування захворювань у тварин і людини.

 Створено новий препарат «Коректин», що містить гліцин, лізин та  низькомолекулярні метаболіти трикарбонового циклу. Експериментально доведено, що цей препарат за умов онкогематології сприяє оптимізації гемопоезу, підвищуючи проліферативний потенціал та диференціацію стромальних фібробластів кісткового мозку хворих на лейкемію у бік остеобластичної лінії. Проведено доклінічні та 2 стадії клінічних випробувань препарату з позитивним ефектом. Показано, що «Коректин» також сприяє нормалізації стану кісткової і сполучнотканинної систем.

 На основі препарату «Коректин» розроблено іншу його модифікацію - «Коректин-2», що містить амінокислоти: гліцин та лізин, а також N-ацетилцистеїн. Експериментально доведено його ефективність щодо зменшення наслідків оксидативного та карбонільного стресів.

 Розроблено композиції для оздоровчого схуднення, профілактики і лікування наслідків нітрозативного стресу та нітрит/нітратної інтоксикації, лікування гелікобактеріозу шлунка.

 Розроблено новий метод та засіб для зменшення алкогольного сп’яніння, інтоксикації, похмільного синдрому та наркотичної залежності при зловживанні алкоголем. На ці розробки отримано патенти на корисну модель.

 Відбувається робота над проектом: «Впровадження у практику комплексу сенсорних пристроїв для діагностики гелікобактеріозу шлунка, непереносимості лактози та бронхіальної астми» в межах комплексної науково-технічної програми  НАН України “Сенсорні прилади для медико-екологічних та промислово-технологічних потреб: метрологічне забезпечення та дослідна експлуатація“. Розроблено серію сенсорних приладів: «Гелікотестер» - для діагностики гелікобактеріозу шлунка, «Лактозотестер» - для визначення непереносимості лактози, «Астматестер» - для діагностики ступеню важкості протікання бронхіальної астми, «Електронна няня» - для визначення індикатору вологи.

 Успішно завершена сертифікація виробу медичного призначення: «Апарат для неінвазивної експрес діагностики гелікобактеріозу шлунка «Гелікотестер» ТУ У 26.5-05417288-010: 2014. Згідно з наказом Державної служби України з лікарських засобів від 22.01.2014 №111 апарат «Гелікотестер» внесений до Державного реєстру медичної техніки та виробів медичного призначення і дозволений для застосування на території України. Свідоцтво про Державну реєстрацію № 13543/2014.  Відбувається налагодження виробництва апарату «Гелікотестер» на профільному підприємстві та його  впровадження у медичну діагностичну практику, що дозволить за рахунок проведення профілактичних обстежень та ранньої діагностики гелікобактеріозу зменшити частоту захворювання населення України на такі патології шлунка як гастрит, виразка, злоякісні новоутворення.

 Публікації співробітників відділу за 2010-2015 рр. (27 статей, 53 тези доповідей, 6 патентів на корисну модель).

Найважливіші публікації:

Публікації

1. М.П.Дмитренко, С.Г.Шандренко, Л.М.Петрунь, Т.О.Кішко, Н.В.Силонова, Н.В.Латишко, О.О.Гудкова, В.В.Сушкова. Обмін формальдегіду за семікарбазидної інтоксикації // Укр.біохім. журнал. - 2010. - 82. – C. 39-44.
2. С.Г.Шандренко, Т.Т.Володіна, Н.Д.Дзвонкевич, Л.М.Петрунь, І.П.Крисюк, Н.М.Попова, М.П.Дмитренко. Семікарбазидіндукований латиризм: зміни активності лізилоксидази та вмісту формальдегіду // Фізіологічний журнал. - 2011. - т.57. №3, - С. 62-70.
3. С.Г.Шандренко, М.М.Савчук, М.П.Дмитренко. Метод визначення ендогенного формальдегіду в організмі тварин //- Укр. біохім. журн. - 2011,  83, №6, - С. 54-56.
4. Бурий О.М.,  Дмитренко М.П., Шандренко С.Г. Сучасні методи діагностики гелікобактеріозу// Украинский журнал малоинвазивной и эндоскопической хирургии. - 2011.-т.15, №2. -С.31-33.
5. Шандренко С.Г., Кішко Т.О., Чумаченко І.М., Дмитренко М.П. Зміни в обміні оксиду азоту та заліза у щурів, спричинені азбестом // Укр.біох. журн. - 2011.- 83,№2. –C.93-100.
6. Чумаченко І.М. Капустяненко Л.Г.  Шандренко С.Г.  Вплив лабільного феруму крові на розвиток нітрозативного стресу за умов експериментального рабдоміолізу у щурів // Біологічні Студії. - 2012.-том 6,№3. – С. 1-10.
7. Шандренко С.Г. Утворення пулу лабільного заліза в крові при рабдоміолізі у щурів // Укр. Біохім.журн. - 2012.-том 84, №6. – С. 118-124.
8. N. Latyshko, O. Gudkova, M. Dmytrenko. Semicarbazide as potential source of formaldehyde and nitric oxide formation // Drags and therapy studies.- 2012,v.2.e 9. Р.43-47.
9. К.О. Токарчук, Л.Г. Капустянеко, С.Г.Шандренко. Роль альдегідів в розвитку оксидативного стресу при рабдоміолізі у щурів // Фізіол.журн. - -2013. т.59, №1. - С. 25-30.
10. Крисюк І.П., Кнауб А.Я., Шандренко С.Г. Порівняння модифікуючої дії біоактивних альдегідів на альбумін людини // Укр. біох. журнал. - 2014. – 86, № 2, – С. 68-78.
11. Чумаченко І, Шандренко С. Модифікований метод визначення лабільного заліза в сироватці крові // Вісник КНУ ім. Т. Шевченка. - 2014.-1(66).-  С.48-51.
12. Tokarchuk K., Zaitseva O. Aldehydes participation in oxidative stress in rat thymocytes in vitro // Ukr. Biochem. J. - 2014.- Vol. 86, N 3:-Р.61-68.
13. К.О. Токарчук, І.П. Крисюк, Л.Г.Капустяненко, С.Г. Шандренко. Роль альдегідів у розвитку оксидативного стресу в щурів з гліцерол-стимульованим рабдоміолізом і стрептозотоцин-індукованим діабетом // Біологічні студії /Studia Biologica. - 2014.- т.8, №1,- C.73-84.
14. O. V. Zaitseva, S. G. Shandrenko, M. M. Veliky. Biochemical markers of bone collagen type I metabolism// Ukr. Biochem. J., 2015, Vol. 87, N 1– С. 21-32.
15. Kateryna Tokarchuk, Iryna Krysyuk, Sergey Shandrenko. Changes of Carbonyl Stress Parameters in Rats with Diabetes and Rhabdomyolysis// International Journal of Biochemistry Research & Review, 2015, N 6(4): 151-159.

Список деяких патентів на корисну модель.

1. Патент на корисну модель UA 47703 UA. Засіб для зменшення алкогольного сп’яніння, інтоксикації, похмільного синдрому і наркотичної залежності при зловживанні алкоголем. Дмитренко М.П., Комісаренко С.В., Шандренко С.Г.,Кішко Т.О. - Заявл. 01.07.2009; Опубл. 25.02.2010, Бюл.№4
2. Патент на корисну модель 93589 UA, МПК С07С 45/75 (2006.01). Спосіб кількісного визначення формальдегіду в організмі тварин при умовах, наближених до in vivo. Шандренко С.Г., Крисюк І.П., Токарчук К.О., Савчук М.М.- Опубл. 10.10.2014, Бюл. №19.
3. Патент на корисну модель 94397 UA. Тест-система для кількісного визначення лабільного та загального заліза в плазмі крові. Чумаченко І.М., Шандренко С.Г. – Заявл. 04.06.2014; Опубл. -10.11.2014, Бюл. №21.