Телефонний довідник

Ukrainian English French German Italian Latvian Lithuanian Polish Spanish

ВІДДІЛ БІОХІМІЇ ВІТАМІНІВ І КОЕНЗИМІВ

 

Завідувач – доктор біологічних наук, професор

Великий Микола Миколайович

(044) 234 71 78, E-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

У 1944 р. за ініціативою академіка О.В. Палладіна в Інституті біохімії НАН України створено лабораторію біохімії вітамінів, а в 1966 р. її реорганізовано у відділ біохімії вітамінів; у 1976 р. перейменовано на відділ біохімії коферментів, з 2011 р. – відділ біохімії вітамінів і коензимів. Керівники: д.б.н., професор Сергій Ісайович Винокуров (1945-1948 рр.), академік АН УРСР Ростислав Всеволодович Чаговець (1948-1976 рр.), д.б.н., професор Аскар Ганійович Халмурадов (1976-1985 рр.), член-кор. НАН України, професор Георгій Вікторович Донченко (1986-2015 рр.), д.б.н., професор Микола Миколайович Великий (з 2015 р.). У 2016 році в процесі оптимізації структури інституту у склад відділу включено лабораторію медичної біохімії науковою роботою якої тривалий час (1990-2010 рр.) керувала к.б.н. Лариса Іванівна Апуховська та д.б.н., професор Микола Миколайович Великий (2010--2016 р.).

Кількість співробітників, що беруть участь у виконанні наукових досліджень – 23, з них: 3 – д.б.н., 5 – к.б.н., 9 – м.н.с. без ст., 5 – пров. інж., 1 – інж. I кат., 1 – інж. ІI кат. (з них 5 аспірантів).

Пріоритетні напрями наукових розробок співробітників відділу включають: з’ясування молекулярних механізмів залучення вітамінів В1, В3, Е, D3, їх метаболічно активних похідних і коензимів у функціонування регуляторних систем, що забезпечують життєдіяльність спеціалізованих клітин; узгодженість клітинного сигналювання, проліферації, диференціонування та апоптозу; теоретичне та експериментальне обґрунтування участі вітамінів і коензимів у регулюванні внутрішньоклітинного метаболізму з метою пошуку, цілеспрямованої розробки та практичного використання комплексних вітамінних препаратів у корекції порушень обмінних процесів за певних функціональних та патологічних станів організму людини і тварин.      

Згідно структури наукових груп, наявності наукових кадрів (відповідальних виконавців) та можливостей матеріально-технічного супроводження дослідна робота у відділі ведеться за наступними напрямами:

  • Вивчення механізмів участі вітаміну В1 у реалізації функціональної активності нервових клітин;
  • З’ясування механізмів дії вітаміну В3 та його біологічно активних похідних у функціонуванні спеціалізованих клітин за фізіологічних умов та за їх загибелі;  
  • Вивчення молекулярних механізмів залучення вітаміну D3 у регулювання експресії регуляторних протеїнів та клітинних функцій у нормі та за патології;
  • Дослідження механізмів протекторної дії вітаміну Е, його активних метаболітів та коротколанцюгових синтетичних похідних за порушень метаболізму;
  • Біотехнологія створення комплексних вітамінних препаратів скерованої дії для супровідної терапії поширених захворювань і патологічних процесів. 

 

 

Розроблені співробітниками відділу вітамінні препарати:

 

  • «МЕТОВІТАН» – комплексний препарат вітамінів Е, В1, РР, амінокислоти

      метіоніну та солі цинку – потужний гепатопротектор;

  • «КАРДІОВІТ» – комплексний препарат вітамінів Е, В1 та амінокислоти

      метіоніну для профілактики і лікування серцево-судинних захворювань;  

  • «ЕНЕРГОВІТ» - комплексний препарат вітамінів пара-амінобензойної кислоти,     

                  Е та амінокислоти метіоніну;

  • «КАРАТЕЛЬКА» – комплексний олійний препарат β-каротину, вітамінів    

      Е та К з моркви;

  • β-ПІКОЛІН (3-метилпіридин) – попередник у синтезі вітаміну В3 (нікотинової

      кислоти та нікотинаміду);

  • «ВІДЕЇН» • – протеїновий комплекс вітаміну D3;
  • «ВОДОРОЗЧИННИЙ ПРЕПАРАТ ВІТАМІНУ D3;
  • «КАЛЬМІВІД», «КАЛЬМІВІД-М», «МІКРОДЕВІТ» – комплекси вітамінів D3 та

       Е з мінеральними компонентами (кальцій, фосфор) та мікроелементами (цинк,  

       мідь, марганець, магній, тощо).

  • «МЕБІВІД» – комплекс вітамінів D3, Е з кальцієм та бісфосфонатом (динатрієва

      сіль метиленбісфосфонової кислоти).

  • КОМПЛЕКС ВІТАМІНІВ – засіб для лікування й профілактики автоімунних    

                 демієлінізаційних та нейродегенеративних захворювань центральної і

                 периферійної нервової системи (розсіяного склерозу)

 

Група з вивчення функціональної активності вітаміну В1 (тіаміну)

 

Керівник групи  – пр.н.с., д.б.н. Пархоменко Юлія Михайлівна.

Тeл.:+(044) 234 71 78, E-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Виконавці: м.н.с. С.П.Степаненко., м.н.с. Л.І.Чехівська, м.н.с. О.О.Меженська, м.н.с. О.С. Павлова, пр.інж. Е.П.Пасічна.

Найвагоміші результати за 2012-2017 роки

 

Дослідження групи спрямовані на з’ясування некоензимних механізмів участі вітаміну В1 (тіаміну), його біологічно активних похідних, в процесах, що забезпечують функціональну активність і виживання нервових клітин. В процесі виконання роботи  розроблено декілька оригінальних методичних підходів, зокрема аналітичний метод розділення і визначення вмісту  фосфорних ефірів тіаміну в біологічному матеріалі [Parkhomenko et al, 1979]. Вперше продемонстровано некоензимні механізми участі фосфорних ефірів тіамі­ну в регулюванні активності ТДФ-залежних ензимів, зокрема показа­но, що  тіаміндифосфат (ТДФ) та тіамінтрифосфат (ТТФ) є потужними модуляторами  регу­лятор­них ензимів піруватдегідрогеназного комплексу (ПДК) [Пархоменко и др., 1987], який забезпечує ефективний синтез ацетил-СоА, попередника нейромедиатора ацетилхоліну (АХ)   [Parkhomenko et al., 2014, 2016]. На основі аналізу досліджень обміну тіаміну в нер­во­вих клітинах в нормі і при деяких патологіях (В1-авітаміноз, алкоголізм, ожиріння, діабет)   [Sidorova et al. 2009, Parkhomenko et al., 2011, 2014], мембранної локалізації та властивостей ізольованого раніше   тіамінзв’я­зувального протеїну (ТЗП) [Yanchiy et al.,2001]  та даних літера­ту­ри роз­роблено оригінальну гіпотезу щодо молекулярних механізмів нейр­отропної дії тіаміну. Ключовою ідеєю цієї гіпотези є уявлення про існування в нервових клітинах  мобільного пулу (МП) тіаміну і його фосфатів,  циркулювання якого між внутрішньоклітинним простором і пресинаптичною щілиною обумовлюється змінами мембранного потенціалу, процесами фосфорилювання-дефосфорилювання тіаміну  та кальцієвого гомеостазу. Спря­же­ння про­цесів обміну тіаміну з обміном АХ в нервовій клітині забезпечується низкою нейроспецифічних протеїнів [Parkhomenko et al., 2016]. 

На підставі дослідження здатності декількох відомих і новосинтезованих  похідних тіаміну конкурувати з міченим тіаміном  за зв’язування з  ізольованими нервовими клітинами (синаптосомами) і взаємодіяти з тіамінпірофосфокіназою (ТПК), змінюючи її активність,  встановлено, що найбільш перспективними  як можливі нейроактивні агенти є похідні тіаміну, в молекулі яких зберігається незмінне тіазолієве кільце з вільним гідроксиетильним радикалом [Пилипук та ін., 2001]. З використанням  міченого пірувату  проведено дослідження молекулярних механізмів контролю вітаміном В1 та його похідними метаболізму нейромедіатора АХ. В дослідах in vitro підтверджено позитиву  кореляція між дією тіаміну на активність синаптосомального ПДК  і новоутворення АХ із пірувату. У дослідах на синаптосомах, ізольованих з мозку нормальних і В1-недостатніх щурів, показана схожа направленість дії тіаміну і його коензимного антагоністу - окситіаміну на активність ПДК і синтез АХ з пірувату. Серед  новосинтезованих  похідних, подібно тіаміну, на синтез АХ із пірувату впливає  його похідне - децилоксикарбоніл-4-метил-5-b-гідроксиети-тіазолій хлорид (ДКМГТ), яке містить тіазоловий цикл з незаміщеним гідроксиетильним радикалом, здатне проникати через плазматичну мембрану і  взаємодіяти  з  цитозольною тіамінпірофосфокіназою, припускається його фосфорилювання до ди- і три- фосфотів [Parkhomenko et al., 2014]. Показано, що за дією на функціональну активність синаптосом (дія на мембранний потенціал, синтез АХ із пірувату) сіль тіазолію   ДКМГТ є найбільш перспективною серед досліджених сполук як основа для  подальшої розробки  засобів терапії нейродегенеративних патологій.  Отримані  результати підтверджують положення, що регулювання синтезу АХ тіаміном здійснюється  за некоензимним механізмом  і  опосередковується взаємодією  тіамінфосфатів з регуляторними ензимами ПДК [Parkhomenko et al, 2016].

Функціонування МП тіаміну і його фосфатів забезпечує підтримання активного стану нервових клітин, тоді як блокування його обміну (генетичні дефекти в протеїнах, інгібування ТК піритіаміном) веде до загибелі клітин. На нервових клітинах різних типів у культурі показано, що антагоністи тіаміну ініціюють активацію апоптозу за протеїн р53 – залежним механізмом (Chornyy et al, 2006, 2007, 2008, 2017). До нейродегенеративних уражень може вести також окислювальна модифікація молекули  тіаміну та його фосфатів під  дією певних ендогенних та екзогенних чинників [Parkhomenko et al., 1995, 2013, 2015]. Зокрема, вперше показано накопичення окисленої форми ТДФ (його дисульфіду) у крові людей, що потерпіли від дії іонізуючого опромінення (населення зони ураження та ліквідатори аварії на ЧАЕС). В крові людей з діагнозом «гостра променева хвороба» майже весь ТДФ виявлявся в окисленій формі [Parkhomenko et al., 1995, 2015].

Припускається, що  в тіаміновому сигналінгу приймають участь протеїни обміну тіаміну, зокрема   транспортер тіаміну (ТТ) плазматичних мембран та цитозольна тіамінпірофосфокіназа, які забезпечують життєдіяльність нервових клітин та є ключовими ланками у метаболізмі тіаміну, а також протеїни цитоскелету  [Parkhomenko et al., 2014; 2016]. На моделях тіамінової недостатності  різної етіології продемонстровано, що за умов дефіциту тіаміну (ДТ) спостерігається тісна залежність  між імунореактивністю, активністю ТПК та активністю протеїнів, що приймають участь у зв’язуванні і транспортуванні  тіаміну  крізь плазматичну мембрану нервових клітин. Із трьох досліджених відділів мозку (мозочок, гіпокамп та кора півкуль) найбільш чутливим до ДТ є мозочок, в клітинах якого за умов аліментарного авітамінозу імунореактивність ТТ суттєво знижується, корелюючи із зниженням  імунореактивності актину [Pavlova, 2016]. Отримані дані обґрунтовують припущення, що синтез коензимної форми тіаміну - ТДФ ензимом ТПК  у клітинах різних відділів мозку  регулюється рівнем ТДФ через  його вплив на експресію  ензимного протеїну  [Parkhomenko et al., 2017]. Дослідження  у даній галузі спрямовані на вивчення широкого спектру клітинних протеїнів з високою афінністю до тіаміну  [Mkrtchyan et al., 2015;  Меженська et al., 2016]

За результатами фундаментальних та науково-прикладних досліджень роз­роблено комплексний вітамінний препарат «Метовітан», призначений для   підвищення життєстійкості орга­нізму. Ефективність дії препарату продемонстровано і на моделях дефіциту тіаміну [Parkhomenko et al., 2015; Павлова и др., 2016; Parkhomenko et al, 2017]. Цей препарат у 2015-2016 році пройшов дві стадії клінічних випробувань як ефективний гепатопротектор у грудні 2016 року отримано Реєстраційне посвідчення на препарат «Метовітан», у 2017 році розпочато його виробництво на ПрАТ «Технолог» (м. Умань).

 

Вибрані публікації:

  1. Parkhomenko J.M., A.A.Rybina, Khalmuradov A.G. Separation of thiamine phosphoric esters on sephadex cation exchanger/ Methods in Enzymo­logy, v. 62, Vitamins and Coenzymes, p. D/ ed. By D.B. Mc Cormic & L.D. Wright. -–N.Y. .: Acad. Press. – 1979. – P. 59-62.
  2. Пархоменко Ю.М., Черныш И.Ю., Чурилова Т.Я., Халмурадов А.Г., Влияние тиаминфос­фа­тов на активность регу­лятор­ных ферментов пируватде­гидрогеназ­ного комплекса // Укр. Биохим. Журн. – 1987. – 59 (6). – С. 49-54.
  3. Пархоменко Ю.М., Степуро И.И., Донченко Г.В., Степуро В.И. Окисленные производные тиамина : Образование, свойства, биологическая роль // Укр. биохим. журн. - 2012. - 84, № 6. – С. 5-24.
  4. Parkhomenko Yu., Vovk A., Protasova Z., Pavlova A., Yanchiy O. Thiamine derivatives use to investigate the modulator role of thiamine in the biosynthesis of acetylcholine from pyruvate // The 8th International Conference on thiamine: From catalise to patology, 2014.- Liege, Belgium, P.30.
  5. Parkhomenko Yu. M., Donchenko G. V., Chornyi S. A., Yanchiy O. R., Strokina A. O., Stepanenko S. P., Chekhovskaya L. I., Pylypchuk S. Y., Pogorelaya N. Kh..  Thiamine Metabolism in Neurons and Their Vital Capacity Upon the Action of Ethanol and Acetaldehyde//  Neurophysiology / Нейрофизиология. – 2014. –  46 (1) . – 1-9. 
  6. Parkhomenko Yu.M ,   Donchenko G. V.,  Chehovskaya  I.,  Stepanenko S. P.,  Mejenskaya O. A,   Gorban E. N.   Metovitan   prevents   the accumulation of thiamine  diphosphate oxidized   forms  in rat tissues   under irradiation //  Biotechnologia  Аcta. –  2015. –  8 (4). – P. 63-70.
  7. Mkrtchyan G. , Aleshin V. , Parkhomenko Yu. , Kaehne Th. , di Silvo M.o Luigi,  Parroni  Alessia, Contestabile Roberto, Vovk Andrey, Bunik Victoria.   Molecular mechanisms of the non-coenzyme action of thiamine in brain: biochemical, structural and pathway analysis // Sci.Rep. . – 2015. – 5 (1) . – 1258; doi: 10.1038/srep 
  8. Pavlova , Stepanenko S. P.,  Chekhovskay L. I.,  Tikhomirov A. A., and Parkhomenko Yu. M.  Dependence of Vitamin B1 Metabolism  and the State of Astroglia in the Rat Brain  on the Supply with this Vitamin/ Neurophysiology. – 2016. – 48 ( 5). – P. 336-345.
  9. Parkhomenko Yu. M., Pavlova A. S., Mezhenskaya O. A. Mechanisms Responsible for the High Sensitivity of Neural Cells to Vitamin B1 Deficiency. // Neurophysiology. – 2016. – 48 (6) . – 429-448.
  10. Sergiy Chornyy, Yulia Parkhomenko and Nataliya Chorna.  Experimentally induced thiamine deficiency triggers p53-dependent apoptosis in differentiated SH-SY5Y cel. // Scientific reports. – 2017. –  7 (1) . – 10632. doi:10.1038/s41598-017-10878-x.
  11. Yu.M.Parkhomenko, A.S.Pavlova, O.A.Mejenskaya, S.P.Stepanenko, L.I,Chehovskaya. Thiamine diphosphate synthesis ana redox state indices in the rat brain during development of B1 hypovitaminosis / ISSN 2409-4943 // Ukr. Biochem. J. – 2017. – 89 (5) . – P. 84-95.

 

Група з вивчення механізмів дії вітаміну В3 (ніацину)

Керівник групи – пр.н.с., д.б.н. Кучмеровська Тамара Муратівна.

Тeл.:+(044) 234 71 78, E-mail:   Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Виконавці: н.с., к.б.н. М.М. Гузик, пр.інж.  Т.М. Тихоненко, пр.інж. А.В. Куклін.

 

Найвагоміші результати за 2012-2017 роки

Основним напрямом досліджень наукової групи є з’ясування біохімічних та молекулярних механізмів дії вітаміну В3 та його біологічно активних похідних (нікотинамід (NАm), нікотиноїл-ГАМК, NAD) у нормі та за патологічних станів індукованих різними ендо- та екзогенними чинниками. У дослідженнях використовуються експериментальні моделі цукрового діабету 1 та 2 типу та його ускладнень (діабетична нейропатія, ретинопатія, нефропатія тощо), метаболічного синдрому, розсіяного склерозу, хвороби Паркінсона та гострого панкреатиту. Вперше продемонстровано, що коригувальна дія вітаміну В3 та NAD на процеси захвату та вивільнення серотоніну, дофаміну, норадреналіну та ГАМК нервовими закінченнями головного мозку щурів на експериментальних моделях РР-гіповітамінозу, хвороби Паркінсона та цукрового діабету здійснюється як через NAD-зв’язувальний протеїн, так і через регулювання метаболічних процесів [Kuchmerovska et al., 2006, 2010, 2014, 2015].

Значний науковий внесок зроблено щодо оцінки ролі процесів моно- та полі-ADP-рибозилювання (ядерний ензим полі-ADP-рибозополімераза-1, PARP-1) у патогенезі діабетичної нейропатії, серцево-судинних патологій та ретинопатії [Guzyk et al., 2016; Kuchmerovska et al., 2006, 2010, 2014, 2015]. З’ясовано, що за цукроваго діабету 1 типу відбувається тканинно-специфічна активація PARP-1, ключового ензиму процесу полі-ADP-рибозилювання в ядрах головного мозку, печінки та у ретині щурів [Kuchmerovska et al., 2016]. Встановлено, що за активації процесу полі-ADP-рибозилювання підвищується вміст полі-ADP-рибозильованих ядерних протеїнів та співвідношення 89 кДа фрагменту до цілої молекули PARP-1 (116 кДа), що свідчить про фрагментацію ензиму в мозку діабетичних щурів, що запускає розвиток апоптотичних процесів у клітинах мозку та нирках щурів [Kuchmerovska et al., 2011,2016]. За цих умов відбуваються істотні зміни рівня експресії NAD-залежних деацетилаз гістонів, а саме SIRT1 та SIRT2. Порушення їх регуляторної дії на постраслянційну модифікацію гістонових і негістонових протеїнів може призводити до розвитку нейродегенеративних процесів у мозку. Здатність специфічних інгібіторів PARP-1, а саме: нікотинаміду, 1,5-ізохіноліндіолу (ISO) та 3-амінобензаміду знижувати експресію протеїну PARP-1 та підвищувати вміст SIRT1 свідчить про регуляторну роль NAD-залежних-процесів у клітинному сигналінгу. Виявлено існування зв’язку між активацією PARP-1, змінами рівня сіртуїнів та розвитком реактивного астрогліозу за ЦД 1 типу [Guzyk et al., 2016, 2017]. Вперше встановлено, що тривале введення інгібіторів PARP-1 (нікотинамід, 3-амінобензамід) призводить до нормалізації зниженого за умов діабету вмісту супресорів ангіогенезу, що доводить ефективність застосування цих сполук для часткового або повного пригнічення проявів аномальної неоваскуляризації у сітківці ока.

Результати проведених досліджень дозволили підтвердити, що розвиток оксидативного стресу та інтенсифікація запальних процесів за цукрового діабету 1 типу супроводжується посиленим продукуванням АФК у нервових закінченнях мозку та лейкоцитах крові, підвищенням вмісту прозапальних цитокінів IFN-γ, IL-1α, а також вмісту прозапального та профібротичного моноцитарного хемотаксичного протеїну-1 (MCP-1) у сироватці крові діабетичних щурів. Виявлено, що інгібітори PARP-1 нікотинамід та 1,5-ізохіноліндіол знижували рівень АФК та інгібували MCP-1, який приймає участь у міграції моноцитів до місця запалення. Показано, що у тканині печінки діабетичних тварин більш ніж у 2,5 рази підвищувався рівень експресії цитохрому Р450 2Е, що є свідченням накопичення ендогенних токсичних сполук в тканинах [Kuchmerovska et al., 2012]. Вперше було використано синтезований на Україні інгібітор ключового ензиму  поліолового шляху обміну глюкози (альдозоредуктази) – алканіл, який проявляв коригувальну дію на енергетичні процеси у мозку та серці тварин і частково запобігав розвитку діабетичної нейропатії. З’ясована регуляторна роль співвідношення вільних NAD(P)/NAD(P)H пар у головному мозку, сідничному нерві і корі нирок щурів за цукрового діабету 1 типу [Kuchmerovska et al., 2012, 2017].

Встановлено цитопротекторну дію нікотинаміду на ізольованих клітинах острівців Лангерганса підшлункової залози щурів за індукованої стрептозотоцином та гідроген пероксидом їх загибелі [Kuchmerovska et al., 2012]. На клітинній лінії RINm5F виявлено, що за високої концентрації глюкози (стан гіперглікемії) бета клітини підшлункової залози є однією із основних мішеней дії різних апоптотичних чинників, а нікотинамід здатен проявляти антиапоптотичну дію [Kuchmerovska et al., 2016].

Механізми дії вітаміну В3 та його біологічно активних похідних за дисфункцій мозку індукованих цукровим діабетом можуть здійснюватися як на рівні інгібування процесу полі-ADP-рибозилювання, який залучений до підтримання цілісності геному так і на рівні регулювання експресії генів транскрипційними факторами NF-κB, p53 та іншими, а також шляхом впливу на метаболічні процеси, які порушується за розвитку патологічних процесів у клітинах, тканинах та органах [Kuchmerovska et al., 2011,2016, 2017].

Іншим напрямком наукової роботи є участь у розробці методик для оцінки харчової цінності препарату, що містить біологічно активні компоненти із штамів грибів: Fusarium sambucinum F-10011 (продуцент вітаміну В3 і його біологічно-активних похідних), а також Penicillum  sclerotiorum 10015 (продуцент β- каротину і протеїнів). Внесення цинку до складу препарату значно покращувало харчову ефективність кормів при використанні для  тварин та риб.

На даний час продовжується робота по дослідженню регуляторних механізмів NAD-залежних протеїнів за діабетичної нейропатії та кардіоміопатії, з’ясуванні ролі мітохондрій у розвитку дисфункцій мозку за діабетичної нейропатії. Значна увага приділяється створенню композицій із трьох компонентів природного походження з метою запобігання розвитку діабетичної нейропатії, що може стати платформою їх застосування у клініці цукрового діабету обох типів.

 

Вибрані публікації:

  1. Кучмеровська, Т.М., Донченко Г.В., Тихоненко Т.М., Гузик М.М., Ставнійчук Р.В., Яніцька Л.В., Степаненко С.П., Клименко А.П. Вплив нікотинаміду на життєздатність острівцевих клітин підшлункової залози // Укр. біохім. журн. – 2012. – 84, № 2. – С. 81 – 88.
  2. Гузик М.М Дякун К.О., Яніцька Л.В., Кучмеровська Т.М. Вплив інгібіторів полі(ADP-рибозо)полімерази на деякі показники оксидативного стресу у лейкоцитах крові щурів за експериментального цукрового діабету // Укр. біохім. журн.– 2013. – 85, № 1. – С. 62 – 70.
  3. Guzyk, Iu. T. Sergiichuk, K. O. Dyakun, L. V. Yanitska, T.M. Kuchmerovska. Effect of nicotinamide on amino acids content in bone collagen depending on biological availability of vitamins in diabetic rats // UBJ– 2014. – 86, № 4. – P. 138 – 149.
  4. Ставнійчук, Т.М. Кучмеровська Діабетична нейропатія. Роль 12/15 ліпоксигенази та метаболізму арахідонової кислоти // Ендокринологія. – 2014.- 19, № 2. – С. 156- 166.
  5. Сергійчук Ю. Т., Тихоненко Т.М., Гузик М.М., Яніцька Л.В., Кучмеровська Т.М. Вплив сумісної дії нікотинаміду, ацетил-L-карнітину і α-ліпоєвої кислоти на окремі ланки обміну вуглеводів за експериментального діабету 2 типу // Біологічні студії // Studia Biologica. – 2014.- 8, № 3-4. – С. 41-52.
  6. Сергійчук Ю. Т., Конопельнюк В.В., Тихоненко Т.М., Кучмеровська Т.М. Корекція окремих ланок обміну серотоніну за експериментального цукрового діабету 2 типу // Ендокринологія. – 2014.- 19, № 3. – С. 210- 216.
  7. Trikash Irene, Gumenyuk Vitaliy, Kuchmerovska Tamara. Diabetes-induced impairments of the exocytosis process and effect of gabapentin: the link with cholesterol level in neuronal plasma membranes // Neurochemical Research. – 2015. – 40, Issue 4. – P. 723-732.
  8. Lamazyan G. R., Guzyk, M. M., Kuchmerovska Т. М. Influence of Citrullus colocynthis (L.) Shrad dry fruits extract on pancreas β-cells viability // Український біофармацевтичний журнал. – 2016.- 43, № 2. – С. 35-39.
  9. Guzyk M. M., Tykhomyrov A. A., Nedzvetsky V. S., Prischepa I. V., Grinenko T. V., Kuchmerovska T. M. Poly (ADP-ribose) Polymerase-1 (PARP-1) Inhibitors Reduce Reactive Gliosis and Improve Angiostatin Levels in Retina of Diabetic Rats // Neurochemical Research. – 2016. – 41, Issue 10, 2526–2537. DOI: 10.1007/s11064-016-1964-3.
  10. Guzyk M. M., Dyakun K.O., Yanytska L. V., Pryvrotska I. B., Pishel’ I. M. and Kuchmerovska M. Inhibitors of Poly(ADP-Ribose)Polymerase-1 as Agents Providing Correction of Brain Dysfunctions Induced by Experimental Diabetes // Neurophysiology. – 2017. – 49, N 3, P. 183-193.

 

Група з вивчення метаболізму та регуляторної ролі вітаміну D3 (холекальциферолу)

 

Керівник групи  – ст.н.с., к.б.н. Шиманський Ігор Олександрович.

Тeл.:+(044) 234 71 78, E-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Виконавці: к.б.н., н.с. А.В.Хоменко, м.н.с. Д.О. Лабудзинський, м.н.с. В.М. Василевська, м.н.с. О.О.Лісаковська, м.н.с.  А.О.Мазанова, пр.інж. О.Ю. Лотоцька, пр.інж. О.О. Макарова, пр.інж. Л.Г. Моісеєва, інж. І кат. Т.В. Халімон, інж. ІІ кат. Р.О. Чередніченко.

 

Найвагоміші результати за 2012-2017 рр.

Перспективним напрямом наукових досліджень відділу є вивчення метаболізму вітаміну D3 (холекальциферолу) та встановлення його ролі у регулюванні NF-κB-залежних остеотропних цитокінових систем (рецептора активатора ядерного фактора κB та його ліганда - RANK/RANKL, остеокальцину, фактору росту ендотелію судин - VEGF), що контролюють процеси диференціювання, активування остеокластів і підтримання остеобластно/остеокластної рівноваги у ремоделюванні кісткової тканини в нормі та за патології. Встановлено, що розвиток остеопорозу на моделях аліментарного, глюкокортикоїд-індукованого остеопорозу та вторинного остеопорозу за стрептозотоцин-індукованого цукрового діабету 1 типу характеризується суттєвим зниженням вмісту 25ОНD (біомаркера забезпеченості організму вітаміном D) в сироватці крові, що є свідченням стану вітамін D дефіциту. На тлі порушення обміну холекальциферолу спостерігається зниження експресії VDR у тканинах тварин (за даними ПЛР та Вестерн-блот аналізу). Показано, що дефіцит 25ОНD обумовлюється гальмуванням загальної вітамін D 25-гідроксилазної активності ізольованих гепатоцитів ([3Н]-25ОНD3 радіоконкурентний метод) та змінами вмісту у гепатоцитах щурів вітамін D 25-гідроксилази – мікросомального (CYP2R1) та мітохондріального (CYP27A1) ізоензимів [Великий М.М. та ін., 2016; Хоменко А.В., 2013]. За недостатності вітаміну D встановлено розвиток гіпокальціємії, гіпофосфатемії, зростання активності лужної фосфатази та її кісткової ізоформи, зниження зольності та вмісту мінеральних компонентів у кістковій тканині [Апуховська Л.І. та ін., 2012].

Показано, що процес резорбції кісткової тканини регулюється остеотропною цитокіновою системою RANKL-RANK-OPG, яка контролює диференціювання та активацію остеокластів. Суттєві зміни рівня маркерів резорбції кісткової тканини були продемонстровані у сироватці крові (метод імуноензимного аналізу) на різних моделях остеопорозу: підвищення вмісту RANKL, зменшенням вмісту OPG (остеопротегерин) і  зниження  співвідношення OPG/RANKL. Це вказує на гальмування процесу ремоделювання та посилення резорбції кісткової тканини. Поряд з підвищенням вмісту RANKL та зниженням вмісту OPG (Вестерн-блот аналіз) у кістковій тканині, було також виявлено істотне зниження в ній експресії остеокальцину, який продукується остеобластами та є маркером інтенсивності мінералізації кісткового матриксу. Крім того встановлено, що значних змін у кістковій тканині за остеопорозу зазнає система VEGF [Шиманський І.О. та ін., 2015].

Виявлені порушення стану ремоделювання кісткової тканини можуть бути, принаймні частково, обумовлені розвитком оксидативно-нітрозативного стресу та деструктивними змінами в печінці. Так, у клітинах печінки продемонстровано інтенсифікацію утворення активних форм кисню та азоту, підвищення вмісту продуктів вільнорадикального окислення ліпідів (ТБК-активні продукти), окисної модифікації протеїнів (протеїнові карбонільні групи, 3-нітротирозин), та зменшення рівня вільних SH-груп низькомолекулярних сполук. Крім того, встановлено активування прооксидантних ензимів (NADPH-хінон-оксидоредуктаза, семікарбазидчутлива аміноксидаза) та пригнічення активності ензимів системи антиоксидантного захисту (СОД, каталаза, глутатіонпероксидаза). Зазначені порушення супроводжувались посиленням некротичної та апоптичної загибелі гепатоцитів [Шиманський І.О. та ін., 2014; Великий М.М. та ін., 2013]. Серед молекулярних механізмів, які опосередковують індуковану оксидативно-нітрозативним стресом загибель клітин печінки, встановлено участь ядерного фактору каппа В (NF-κB) як редокс-чутливого фактору транскрипції. На моделі глюкокортикод-індукованого остеопорозу та цукрового діабету 1 типу виявлено підвищення рівня фосфорильованої (активованої) форми NF-κB/р65 у цитозольній та ядерній фракціях з переважанням ядерної локалізації NF-κB, а також зниження рівня інгібітору κB (IκB-α), що може бути свідченням транскрипційної активації NF-κB в тканині печінки за цих патологій [Лісаковська О.О та ін., 2017]. Посилення NF-κB-залежного клітинного сигналінгу підтверджується встановленим нами зростанням вмісту індуцибельної NO-синтази та VEGF за глюкокортикоїд-індукованого остеопорозу та, додатково, прозапальних цитокінів TNF-α, IL-6 та RANKL за цукрового діабету.

Зважаючи на прояв вираженого вітамін D дефіцитного стану у тварин за аліментарного, глюкокортикоїд-індукованого остеопорозу та вторинного остеопорозу за цукрового діабету, призначення вітаміну D3 було обрано як засіб, що сприяє нормалізації виявлених порушень структурно-функціонального стану тканин та метаболічних процесів в них. Наявність рецепторів 1,25(ОН)2D у клітинах-мішенях більшості тканин організму, обумовлює значний терапевтичний потенціал вітаміну D3, як природного ліганда VDR, в запальних процесах, серцево-судинних, аутоімунних і ракових захворюванях та за остеопорозу. Відповідно, дефіцит вітаміну D є універсальним чинником ризику розвитку мультифакторних захворювань. На клітинному рівні вітамін D, як остеотропний фактор, забезпечує баланс між фазами резорбції і формування під час процесу кісткового ремоделювання, активує остеосинтез і прискорює мінералізацію кісток.

При введенні холекальциферолу встановлено зростання активності вітамін D 25-гідроксилази та вмісту ключових ізоензимів вітамін D 25-гідроксилази у печінці, що викликає підвищення вмісту 25ОНD у сироватці крові до значень контролю [Великий М.М. та ін., 2016]. Достатній рівень забезпеченості організму вітаміном D активує мінеральний обмін, знижує активність лужної фосфатази, відновлює вміст мінеральних компонентів у сироватці крові та кістковій тканині. Продемонстровано корегувальну дію вітаміну D3 на рівень експресії маркерів ремоделювання кісткової тканини –RANKL, OPG та остеокальцину, що свідчить про гальмування резорбтивних процесів у кістковій тканині через зниження інтенсивності остеокластогенезу та функціональної активності остеокластів. Крім того, виявлено здатність холекальциферолу модулювати процес остеогенезу на рівні клітин-попередників остеобластів/остеокластів у кісткового мозку [Шиманський І.О. та ін., 2017].

За дії вітаміну D3 нормалізується структурно-функціональний стан тканини печінки: зростає кількість активних гепатоцитів, зменшуються дистрофічні порушення та частка загиблих клітин, посилюється регенерація гепатоцитів. Достовірно зменшуються прояви оксидативного стресу в тканині печінки, зокрема знижується утворення активних форм кисню, протеїнових карбонільних груп, нітрування протеїнів, гальмується активність прооксидантних ензимів. Натомість зростає вміст вільних SH-груп низькомолекулярних сполук та активність ензимів антиоксидантного захисту, що нормалізує метаболічну та детоксикуючу функцію гепатоцитів і забезпечує їх краще виживання. Отримані дані вказують на залежність розвитку оксидативно-нітрозативного стресу та прозапальних процесів від рівня забезпеченості організму вітаміном D3 та на важливість імуномодуляторного/протизапального компоненту в механізмі дії холекальциферолу. За цих умов підвищується ефективність кисень-залежних механізмів фагоцитарного процесу за участю нейтрофільних гранулоцитів та інтенсифікується утворення внутрішньоклітинних форм АФК у фагоцитах периферичної крові [Шиманський І.О. та ін., 2016].

Виявлена корегувальна дія вітаміну D3 на рівень експресії транскрипційного фактору NF-κB та IκB-α вказує на важливу VDR-опосередковану роль вітаміну в регулюванні прозапальних реакцій в тканинах організму, а його нестача може обтяжувати перебіг патологічних процесів за остеопорозу, асоційованого з розвитком діабету типу 1 [Лабудзинський Д.О. та ін., 2016]. За вітамін D дефіциту велика кількість факторів запалення, генна експресія яких контролюється NF-κB, вивільняється в позаклітинне середовище та з’являється у системному кровообігу. Посилене їх утворення у імунокомпетентних клітинах та тканинах організму в кінцевому рахунку позначається на стані кісткової тканини через модулювання остеокластогенезу та підвищення резорбтивної активності остеокластів [Шиманський І.О. та ін., 2017].

 . Подальші дослідження будуть зорієнтовані на встановлення молекулярно-біохімічних механізмів участі вітаміну D в інтегруванні функціонування багатофакторної цитокінової системи в метаболічних процесах остеогенезу за норми і патології.

 

Вибрані публікації:

 

  1. Апуховська Л.І., Калашніков О.В., Великий О.М., Рясний В.М., Великий М.М. Дослідження поєднаної дії бісфосфонатів та вітаміну D3 за експериментального аліментарного остеопорозу. // Травма. – 2012. – 13, № 2. – С. 55-59.
  2. Шиманський І.О., Хоменко А.В., Лісаковська О.О., Лабудзинський Д.О., Апуховська Л.І., Великий М.М. Функціонування АФК-генеруючої та антиоксидантної систем печінки щурів за дії преднізолону та вітаміну D3 // Укр. біохім. журн. – 2014 – 86, № 5. – С. 119-133.
  3. Komisarenko S.V., Volochnyuk D.M., Shymanskyy I.O., Ivonin S.P., VelikyM. Effectiveness of nitrogen-containing bisphosphonates in regulation of mineral metabolism in alimentary osteoporosis in rats // Biotechnologia Acta. – 2015. – 8, N 4. – P. 53-62 . 
  4. Мазанова А.О., Шиманський І.О., Пєтухов Д.М., Дробот Л.Б., Великий М.М., Комісаренко С.В. Синтез кон’югата 25-гідроксивітаміну D3 з гемоціаніном молюска та одержання імунних сироваток // Biotechnologia acta. – 2015. – 8, № 3. – С. 45-55.
  5. Shymanskyy I.O., Lisakovska O.O., Mazanova A.O., Riasniy V.M., Veliky M.M. Effects of vitamin D3 and vitamin E of prednisolone-induced alterations of hagocyte function // European Review for Medical and Pharmacological Sciences. – 2016. – 20, № 7. – P. 1379-1383.
  6. Labudzynskyi D., Shymanskyy I., Veliky M. Role of vitamin D3 in regulation of interleukin-6 and osteopontin expression  in liver of diabetic mice// European Review for Medical and Pharmacological Sci – 2016. – 20, № 13. – P. 2916-2919.
  7. Shymanskyy I.O.,. Lisakovska O.O, Mazanova A.O., Labudzynskyi D.O., Khomenko A.V., Veliky M.M. Prednisolone and vitamin D3 modulate oxidative metabolism and cell death pathways in blood and bone marrow mononuclear cells // Ukr. J – 2016. – 88, N 5. – P. 38-47.
  8. Великий Н.Н., Хоменко А.В., Комиссаренко Ю.И., Апуховская Л.И. Дефицит витамина D3 – проблема здоровья человека // Питание и обмен веществ. Сборник научных статей (ред. А.Г. Мойсеенок). Минск: «Беларуская навука». – 2016. – Вып. 4. – С. 15-42.
  9. Великий Н.Н., Шиманский И.А., Хоменко А.В., Лисаковская О.А., Мазанова А.А., Великий А.Н. Лабудзинский Д.О. Метаболическая роль дефицита витамина D3 в развитии патологических состояний организма // Современные проблемы биохимии. Сборник научных статей НАН Беларуси (ред. Л.И.Надольник). Гродно: ЮрСаПринт. – 2016. – Часть 1. – С. 43-48.
  10. Mazanova A. O., Shymanskyy I. O.,Veliky M. M. Development and validation of immunoenzyme test-system for determination of 25-hydroxyvitamin D in blood serum // Biotechnologia acta. – 2016. – 9, № 2. – 28-36.
  11. Lisakovska O, Shymanskyy I, Mazanova A, Khomenko A, Veliky M. Vitamin D3 protects against prednisolone-induced liver injury associated with the impairment of the hepatic NF-κB/iNOS/NO pathway // Biochem Cell Biol. – 2017. – 95, № – P. 213-222. doi: 10.1139/bcb-2016-0070. Epub 2016 Jul 14.
  12. Шиманський І.О., Лісаковська О.О., Великий М.М. Молекулярно-клітинні механізми захисної дії вітаміну D3 при експериментальному преднізолон-індукованому остеопорозі // Боль. Суставы. Позвоночник. – 2017. – 7, № 3. – С. 93-101.

Дослідження механізмів протекторної дії вітаміну Е та його похідних

 

Найвагоміші результати за 2012-2017 роки

 

Традиційно важливий для відділу біохімії вітамінів і коензимів напрям наукових досліджень, який був започаткований та активно розвивався під керівництвом член-кореспондента НАНУ Г.В. Донченка (1986-2016 рр.), був спрямований на дослідження механізмів протекторної дії вітаміну Е та його синтетичних похідних. Хоча  вітамін Е розглядається як один з важливих складових компонентів системи антиоксидантного захисту в клітинах, попередні дослідження дозволили встановити здатність α-токоферолу (α-ТФ) проявляти цитопротекторну та антиапоптичну дію за впливу широкого ряду проапоптичних чинників не лише за рахунок антиоксидантних властивостей його молекули. Виявлена здатність α-ТФ стабілізувати та підтримувати на високому рівні у клітинах активність NAD(P)H-хіноноксидоредуктази (DT-діафорази) – ензиму, функціонування якого пов’язують з детоксикацією у клітинах  ксенобіотиків – навіть за присутності інгібіторів ензиму [Петрова Г.В., Донченко Г.В., 2009.; Петрова Г.В., Донченко Г.В. и др. 2014.]. За індукції апоптозу у тимоцитах та гепатоцитах продемонстрована спроможність α-ТФ запобігати виходу з міжмембранного простору мітохондрій до цитозолю клітин цитохрому с [Петрова Г.В., Донченко Г.В. и др. 2012.], а також інгібувати гемоліз еритроцитів [Петрова Г.В., 2007.] за впливу дезінтегруючих плазматичну мембрану факторів, що обумовлено мембранно-стабілізуючими, але не антиоксидантними, ефектами α-ТФ. Крім того, було встановлено, що α-ТФ запобігає цитотоксичній дії азидотимідину [Петрова Г.В., Великий М.М. та ін., 2009.] – одного з антивірусних фармацевтичних препаратів, що здатен індукувати апоптоз  та стеатоз.

Встановлені закономірності були покладені в основу гіпотези про те, що α-ТФ може запобігати цитотоксичній дії на клітини печінки фармацевтичних препаратів та надмірному накопиченню у клітинах печінки ліпідів за умов присутності у  позаклітинному середовищі надлишку вільних жирних кислот (ВЖК) та стеатогенних фармацевтичних речовин. Було припущено, що мембранно-стабілізуючі та цитопротекторні властивості α-ТФ можуть опосередковувати захист мембран від ушкоджувальної дії ВЖК та перешкоджати їхньому транспорту через плазматичну мембрану. Зрештою підвищення виживання гепатоцитів та покращення їхньої функціональної активності, у підсумку, може перешкоджати розвитку неалкогольного стеатогепатиту. Експериментальне обґрунтування механізмів дії α-ТФ є одним із напрямів  наукових досліджень групи.

Перспективний напрям робіт стосується вивчення цитотоксичної та протипухлинної дії синтетичних похідних α-ТФ. Г.В. Донченком ще в 90-ті роки було висунуто припущення про потенційні протипухлинні властивості похідного α-ТФ з вкороченим бічним ланцюгом (α-ТФ-С6). Це передбачення знайшло достатнє експериментальне підтвердження в подальших дослідженнях співробітників відділу. Встановлено протипухлинну та антиметастатичну дію коротколанцюгового похідного вітаміну Е – α-токоферилацетату (α-ТАС6) за умов введення, як на стадії до утворення пухлини, так і на стадії чіткої візуалізації пухлини карциноми Льюїс у мишей лінії С57BL6 та карциносаркоми Уокер у щурів лінії Wistar. αТ-С6 виявляв виражену дозозалежну дію, що супроводжувалося підвищенням виживання тварин, при цьому зменшувався розмір пухлини та кількість метастазів. Показано посилення протипухлинної дії цисплатину за його спільного введення разом з α-ТАС6, а також виявлено значне підвищення виживання тварин та зниження нефротоксичності цисплатину за цих умов (дослідження проводились  спільно зі співробітниками Інституту експериментальної патології, онкології і радіобіології ім. Р.Є. Кавецького НАН України) [Donchenko G.V.,   Palyvoda O.M., Chekhun V.F., Kuzmenko O.I. 2015, 2017].

Показано, що чутливість клітин різного ґенезу (тимоцитів, спленоцитів та гепатоцитів щурів) до цитотоксичної дії хінонімінів та α-ТФ-С6 обернено пропорційна рівню базальної активності в них DT-діафорази [Petrova G.V., Parshykov  А. V. 2015], а цитотоксична дія α-ТФ-С6 на тимоцити за цих умов супроводжувалася протеолітичною деградацією молекули ензиму. Продемонстровано, що α-ТФ-С6 знижував життєздатність клітин аденокарциноми кишковика лінії Сасо 2 та інгібував DT-діафоразу у ступені, що порівнянний з таким за дії мітоміцину С – офіційної хіміотерапевтичної сполуки, що використовується для лікування різних видів раку, у тому числі і колоректального. При цьому мітоміцин С не впливав на виживання клітин [А. В. Паршиков, Г. В. Петрова, 2016].

Вибрані публікації:

 

  1. Петрова Г. В., Делеменчук Н.В., Донченко Г. В. Эффекты α-токоферола и его аналогов на запрограммированную гибель тимоцитов крыс, индуцированную ингибиторами клеточных протеинкиназ. // Укр. біохім. журн. – 20 –  84, № 6, С. 26-35. 
  2. Петрова Г.В., Донченко Г.В., Клименко Е.П. Эффекты α-токоферола и его производных на содержание NAD(P)H-хиноноксидоредуктазы 1 в тимоцитах крыс. // Доповіді НАН України. – 2014. – № 4. – С. 156-161.
  3. Mackova H., Horak D. Donchenko G.V., Andriyaka V.I., Palyvoda O.M., Chernishov V.I., Chekhun V.E., Todor I.N., Kuzmenko O.I. Colloidally stable surface-modified iron oxide nanoparticles: Preparation, characterization and anti-tumor activity // Journal of Magnetic Materials. – 2015. – V. 380. – P. 125-131.
  4. Petrova G. , Parshykov А. V. The sensitivity of cells with the various level of NAD(P)H:quinоne oxidoreductase 1 to cytotoxic action of quinonimines and α-tocopherol synthetic derivatives. // Ukr. Biochem. J. – 2015. –  87, № 4. – P. 45-53.
  5. Паршиков А. В., Петрова Г. В. Цитотоксические эффекты синтетических производных α-токоферола и митомицина С на клетки Сасо 2. // Фармакологія та лікарська токсикологія. – 2016. – 49, №3. – С. 73-79.
  6. Horák , Pustovyy V.I., Babinskyi A.V., Palyvoda O.M., Chekhun V.F., Todor I.N., Kuzmenko O.I. Enhanced antitumor activity of surface-modified iron oxide nanoparticles and an α-tocopherol derivative in a rat model of mammary gland carcinosarcoma. International journal of nanomedicine. – 2017. – 12. – Р. 4257–4268.

 

Участь співробітників у виконанні комплексних програм:

 

Співробітники відділу беруть участь у виконанні інноваційних проектів за конкурсом цільових наукових програм міністерства освіти і науки, НАН України та міжнародних науково-дослідних проектів у співпраці з науковцями Білорусі, Росії, Болгарії, Словенії, Ізраїлю та консорціуму країн, що беруть участь у Сьомій Рамковій програмі ЕС.

  • Проект: «Створення імуноензимної тест-системи для визначення вмісту гідроксильованої форми вітаміну D як маркера вітамін D-дефіцитного стану» Розпорядження Кабінету Міністрів України від 13.09.2017 р. № 669-р «Про затвердження переліку найважливіших науково-технічних (експериментальних) розробок за пріоритетними напрямами розвитку науки і техніки в рамках виконання
    державного замовлення на найважливіші науково-технічні (експериментальні розробки та науково-технічну продукцію у 2017-2018 роках».
  • Проект: «Синергізм метиленбісфосфонату і вітаміну D3 у регулюванні NF-κB- залежних остеотропних цитокінів остеобластно-остеокластної системи ремоделювання кісткової тканини за глюкокортикоїд-індукованого остеопорозу» за цільовою комплексною програмою фундаментальних досліджень НАН України «Молекулярні та клітинні біотехнології для потреб медицини, промисловості та сільського господарства» (Термін виконання 2015-2019 рр.).
  • Проект: «Піразолвмісні бісфосфонати – перспективні субстанції лікарських засобів для лікування захворювань кісткової тканини» за цільовою комплексною програмою фундаментальних досліджень НАН України «Фундаментальні проблеми створення нових речовин і матеріалів хімічного виробництва на 2015р.» (Термін виконання 2014-2016 рр.).
  • Науково-технічний проект ”Налагодження виробництва препарату    «Метовітан» та розширення сфери його застосування в медициніза прорамою  науково-технічних проектів установ НАН України, термін виконання з  17 березня по 31 грудня  2014 р.
  • Проект: «Дизайн і синтез нітрогенвмісних бісфосфонатів нового покоління, дослідження їх синергізму з вітаміном D3 в лікуванні захворювань кісткової тканини» за цільовою комплексною програмою фундаментальних досліджень НАН України «Фундаментальні проблеми створення нових речовин і матеріалів хімічного виробництва». (Термін виконання 2012-2013 рр.).
  • Проект: «Розроблення технології отримання препарату для лікування захворювань кісткової системи з метою організації його промислового випуску» за Державним замовленням на розроблення найважливіших новітніх технологій за пріоритетними напрямами розвитку науки і техніки. Замовник: Державне агентство з питань науки, інновацій та інформатизації України. (Термін виконання 2011-2012 роки).
  • Спільний Українсько-Польський науково-дослідний проект ”Дослідження цитотоксичної активності нового аналога вітаміну Е в нормальних клітинах у порівнянні з злоякісними” включений Президією НАН України до робочої  програми співробітництва між   НАН України та Польшою  на 2015-2017 рр.
  • Спільний українсько-чеський проект ”Дія магнітних неорганічно-полімерних нанокомпозитів на окислення ліпідів і білків, оксидативний стрес та його корекція аналогом вітаміну Е”, включений Президією НАН України до робочої  програми співробітництва між   НАН України та АН Чеської Республіки на 2014-2016 рр.
  • Спільний Українсько-Турецький науково-дослідний проект ”Синтез аналогу вітаміну Е та вивчення його протиракової активності у відношенні клітин раку молочної залози та раку простати біохімічними, спектроскопічними та методами молекулярної біології” включений  Президією НАН України до робочої  програми співробітництва між   НАН України та Туреччиною  на 2015-2016 рр.
  • Спільний Українсько_Білоруський проект "Вивчення взаємозв'язку між утворенням окислених похідних тіаміну і порушенням  метаболізму в несприятливих умовах з метою розробки способів корекції"  за програмою  спільних проектів фундаментальних досліджень "ДФФД – БРФФД (термін виконання 2011-2012 рр.).
  • Спільний Українсько-Російський проект "Характеристика молекулярних механізмів дії вітаміну В1 та його похідних на метаболізм і проведення сигналу в нервовій тканині" за програмою спільних проектів фундаментальних досліджень "ДФФД - РФФД (термін виконання - 2009-2010 рр.)..

 

Патенти:

  1. Патент України № 109948 Засіб для лікування й профілактики та спосіб лікування й профілактики аутоімунних демієлінізаційних та нейродегенеративних захворювань центральної і периферійної нервової системи (розсіяного склерозу) /Пасічна Е.П., Донченко Г.В., заявник і патентовласник Інститут біохімії ім. О.В. Палладіна НАН України. – № 201400618 ; заявл. 22.01.2014; опубл. 26.10.2015, бюл. № 20.
  2. Патент України № 39228 Препарат для підвищення життєстійкості організму / Донченко Г.В., Пархоменко Ю.М., Протасова З.С., Коваленко В.Н.,  Даневич А.І., Кожакіна І.П., Черниш І.Ю., Федосеєва-Бородина Д.О., опубл. 15.06.2001, Бюл. №5, заявник і власник Інститут біохімії ім. О.В. Палладіна НАН України.
  3. Патент України на корисну модель № 47900 Спосіб одержання вітамін D3-Е білкового комплексу / Спектор М. Й., Апуховська Л. І., Розенфельд С. В., Комісаренко С. В., Антипкін Ю. Г., Урх Йордан, Василевська В. М. – Заявл. 28.09.2009. Опубл. 25.02.2010. Бюл. № 4.
  4. Патент на винахід № 91805 Спосіб одержання вітамін D3-Е білкового комплексу та отриманий цим способом лікувально-профілактичний вітамінний препарат / Спектор М. Й., Апуховська Л. І., Розенфельд С. В., Комісаренко С. В., Антипкін Ю. Г., Урх Йордан, Василевська В. М. – Заявл. 28.09.2009. Опубл. 25.08.2010. Бюл. № 16.
  5. Патент на винахід № 85494 Фармацевтична композиція для лікування захворювань кісткової тканини / Комісаренко С. В., Колибо Д. В., Апуховська Л. І., Безусяк А. І., Василевська В. М. –  Заявл. 18.02.2008. Опубл. 26.01.2009. Бюл. № 2.
  6. Патент на винахід № 85936 Вітамінно-мінеральний препарат для лікування остеопорозу / Апуховська Л. І., Безусяк А. І., Василевська В. М., Волков Г. Л., Калашніков А. В., Комісаренко С. В., Колибо Д. В. – Заявл. 20.06.2007. Опубл. 10.03.2009. Бюл. № 5.
  7. Патент України на корисну модель № 33494 Фармацевтична композиція для лікування захворювань кісткової тканини / Комісаренко С. В., Колибо Д. В., Апуховська Л. І., Безусяк А. І., Василевська В. М. –  Заявл. 18.02.2008. Опубл. 25.06.2008. Бюл. № 12.
  8. Патент України на корисну модель № 27043 Вітамінно-мінеральний препарат для лікування остеопорозу “Кальмівід М” / Апуховська Л. І., Безусяк А. І., Василевська В. М., Волков Г. Л., Калашніков А. В., Комісаренко С. В., Колибо Д. В. – Заявл. 20.06.2007. Опубл. 10.10.2007. Бюл. № 16.
  9. Патент України на винахід 51723 А 61F9/00: Спосіб лікування катаракти. Метелицина І.П., Пархоменко Ю.М., Кузьменко І.В., Донченко Г.В., Леус М.Ф.- Заявл., опубл. 16. 12. 2002 Бюл.№ 12.
  10. Патент на винахід №90403, Спосіб одержання білково-вітамінного продукту на основі грибів Fusarium sambucinum ІМВF-100011 і Mycelia steriliaІМВF-100014/ Донченко Г.В., Пархоменко Ю.М., Супрун С.М.,Кучмеровська Т.М., Харкевич Е.С., Аретинська Т. , отриманий 26.10.2010

 

Свідоцтва на знак для товарів і послуг:

 

  1. Свідоцтво на знак для товарів і послуг „МЕТОВІТАН”, Зареестровано 10 березня 2009 р., Заявка подана 31.05.2007, Діє до 31.05.2017 р. (дія продовжена).
  2. Свідоцтво на знак для товарів і послуг ЕНЕРГОВІТАН (Energovitan), заявник і власник Інститут біохімії ім. О.В. Палладіна НАН України. – №203596; заявл. заявл. 10.07.2014; опубл. 10.09.2015, бюл. №
  3. Свідоцтво на знак для товарів і послуг ОКОВІТАМ (Okovitam) заявник і власник Інститут біохімії ім. О.В. Палладіна НАН України. – №203597; заявл. 10.07.2014; опубл. 10.09.2015, бюл. №
  4. Свідоцтво на знак для товарів і послуг № 149223 «Здоров’я– Відеїн-3» 2011 р.

Інноваційна діяльність:

 

У 2017 році  Інститут біохімії  (розробник препарату «Метовітан») і  ПрАТ «Технолог» (Виробник препарату «Метовітан») досягли домовленості про надання Виробнику виключної ліцензії на використання знаку для товарів і послуг «МЕТОВІТАН» («METHOVITAN»), який належить Інституту, для позначення Продукції за ліцензією. У зв’язку з вищевказаним Ліцензійний договір про надання Виробнику виключної ліцензії на використання винаходу від 05.06.2012 р. викладено в новій редакції, що знайшло відображення в новому документі:  «Ліцензійний договір №1/08 про надання виключної ліцензії на використання винаходу та знаку для товарів і послуг», який було підписано обома сторонами 14 серпня 2017 року.  Винахід препарат «Метовітан» захищено патентом України № 39228 пріоритет від 17.07.1998р. „Препарат для підвищення життєстійкості організму” Донченко Г.В., Пархоменко Ю.М., Протасова З.С., Коваленко В.М. та ін.

Основу препарату «МЕТОВІТАН» складає композиція біологічно активних речовин: вітаміни, амінокислота, мікроелементи. Композиція підібрана за принципом синергічної дії декількох біологічно активних речовин на вузькі ланки клітинного обміну, у першу чергу – процеси трансметилювання та транссульфування.

Аналогів препарату немає ні в Україні, ні в світі.

Метовітан  активує  в клітинах  метаболічні процеси, зокрема,  ендогенне утворення S-аденозил-метіоніну. Ця сполука є активним компонентом  імпортного препарату  Гентрал, який зараз широко використовується в медицині при тяжких ураженнях печінки.   Тому при ряді патологій печінки, крім  цироза печінки,  Метовітан може  діяти аналогічно препарату  Гептрал. Але вартість Метовітану в рази нижче ніж імпортного Гептралу.

            Показання до застосування препарату “МЕТОВІТАН”:

  • для профілактики поразок печінки токсичного походження (лікарські препарати, алкоголь і ін.);
  • імунодефіцити різного походження;
  • інфекційні захворювання;
  • підвищені фізичні і розумові навантаження;
  • нервові розлади;
  • порушення обміну речовин, насамперед, ожиріння.
  • Препарат “МЕТОВІТАН” не токсичний, послабляє побічну дію токсичних лікарських препаратів і його можна рекомендувати паралельно з такими препаратами.

З вересня 2017  року  препарат Метовітан  почав поступати в аптеки України. Виробник препарату – ПрАТ «Технолог» (м.Умань), реалізатор – фірма «Профарма». Ліцензйний договір  на використання  патента і товарного знака  «Метовітан» заключено між Інститутом біохімії ім. А.В.Палладіна НАН України (ІБХ)   і ПрАТ «Технолог».

Всього на розробку препарату  Метовітан  НАН України через  ІБХ з 2004 по 2014 рік за різними програмами  залучено  893,98 тис. грн..

Випробувально-біологічний центр Інституту біохімії

ім. О.В. Палладіна НАН України (ВБЦ ІБХ)

 

При відділі  з 1996 р. функціонує Випробувально-біологічний центр Інституту біохімії ім. О.В. Палладіна НАН України (ВБЦ ІБХ). Основним видом діяльності ВБЦ є проведення випробувань продукції харчової, кормової  промисловості та сировини на відповідність вимогам стандартів, технічних умов та інших діючих нормативних документів. Керівник ВБЦ до 1915 року включно – член-кор. НАН У Г.В.Донченко, з 2016 р. – доктор біол. наук, пр.н.с. Ю.М.Пархоменко. Сформовано наукові послуги, що надаються на платній основі. Надходження від надання послуг та замовних робіт по ВБЦ реалізуються для покращення матеріально-технічної бази відділу та інституту.

 Історія розвитку ВБЦ ІБХ та характеристика його діяльності.

Статус ВБЦ ІБХ в Інституті.

Випробувальний біологічний центр ІБХ НАНУ є не структурним підрозділом Інституту. Оскільки ВБЦ не є самостійною організацією, він не реєструвався при Президії НАН України

Дата держреєстрації та реєстраційний номер.

Вперше 06 березня 1997 р.  ВБЦ ІБХ пройшов першу атеста­цію та акредита­цію при Комітеті з питань гігієнічного регламентування при МОЗ України. З того часу до 2016 року включно через кожні 3 роки  ІБХ проходив переатестацію при у  Комітеті.  02 червня  2013 року  відбулася  остання   переатестація ВБЦ ІБХ  при вказаному Комітеті,  було отримано “Свідотцтво з акредитації...”  №124 від 20 червня 2013 року чинне до 20 червня  2016 року   “На  право проведення досліджень щодо розробки та наукового обґрунтування  проектів гігієнічних нормативів вмісту та оптимального збалансування нутрієнтів у продуктах харчування  та біологічно активних речовинах  у спеціальних харчових продуктах і  лікарських засобах”, а також на право „Розробки та впровадження біохімічних, фізико-хімічних методів дослідження нутрієнтів (незамінних амінокислот, ессенціальних жирних кислот, фосфоліпідів, вуглеводів, органічних кислот, вітамінів, мікроелементів) і ферментів у харчових продуктах  (в тому числі спеціальних); мінеральних водах,   сільськогосподарській сировині; комбікормах  та кормових добавках; у лікарських і косметичних засобах та визначення в них хімічних речовин і біологічних факторів”.  Після закінчення останнього терміну атестації, ІБХ відмовився від співробітництва з відповідним Комітетом МОЗ у зв’язку із змінами законодавства, але напрямок його діяльності  зберігся.

Одночасно лабораторії, на базі яких проводилась робота  за замовленнями    до  ВБЦ, що поступали на ім’я  заст. директора ІБХ з наукової роботи, були  вперше акредито­ва­ні у 1997 році в Держстандарті  України як такі, що відповідають критеріям акредита­ції вимірювальних лабораторій відповідно до ПМУ 10-98 “Порядок акреди­та­ції вимірювальних лабораторій”. З того часу кожні 3 роки відбувалася переатестація ВБЦ ІБХ при цій установі.

 У 2002 році Держстандарт України був перетворений у Державний комітет України з питань технічного регулювання і споживчої політики –Держспоживстандарт України. З того часу почалося реформування системи метрології в Україні, в наслідок чого  у 2017 році, при черговій переатестації ВБЦ ІБХ отримав «Сертифікат визнання вимірювальних можливостей» за №ПТ-221/17  від ДП Укрметртестстандарт (державне підприємство  "Всеукраїнський державний науково-виробничий центр стандартизації, метрології, сертифікації і захисту прав споживачів"). Сертифікат виданий  12.10.2017 року, дійсний до 11.10.2019 року. До «Сертифікату»  ВБЦ ІБХ додається перелік його вимірювальних можливостей, а саме вимірювання вмісту біологічно активних речовин (вітамінів, амінокислот, жирних кислот, ензимів та інш.) в харчовій та сільськогосподарській  продукції та сировині, продуктах мікробіологічного синтезу, інше, а також  в лікарських засобах з групи вітамінів.

Основні напрямки діяльності ВБЦ (відповідно до атестації)

1). Проведення  на замовлення   аналізів вмісту  біологічно активних речовин у спеціальних продуктах харчування, в косметичних засобах, в штучних мінеральних водах, безалкогольних та слабоалкогольних напоях, продовольчій сировині; комбікормах, біологічно активних та кормових домішках.

2). По закінченні випробування наданих зразків Замовнику видається Протокол випробування за підписами  виконавців, керівника ВБЦ за заст. директора ІБХ і завірений печаткою Інституту.

3). Надання консультацій замовникам щодо показників, які можуть характеризувати якість нових продуктів та сировини і проведення їх  аналізів (вітаміни, жирні кислоти, амінокислоти, ліпіди, ферменти тощо). Можливе укладання Договорів з Замовниками на співпрацю.