Изучение молекулярно-генетических механизмов стрессорных, воспалительных и метаболических нарушений при сердечно-сосудистой и бронхолегочной патологии в эксперименте и клинике в динамике медико-экологического мониторинга в РСО-Алания, разработка технологий профилактики и коррекции (экспериментально-клиническое исследование)

Приоритетным направлением СНТР РФ в медицине является переход к персонализированной терапии, предиктивной и профилактической медицине, высокотехнологичному здравоохранению и технологиям здоровьесбережения, поэтому актуальными являются исследования по разработке методов профилактики социально значимых заболеваний. Каждый четвертый житель России умирает от болезней сердечно-сосудистой системы (ишемическая болезнь сердца, атеросклероз) и сопутствующей бронхо-легочной патологии. Республика Северная Осетия - Алания – сложный регион, имеющий высокую плотность населения, проживающего в условиях повышенной антропотехногенной нагрузки. Обеспечение современной экологической безопасности связано с разработкой современных методов профилактики, диагностики и лечения заболеваний, включающих использование молекулярно-клеточных технологий. Целью планируемой НИР является: 2025 г.: 1. Изучение комбинированных молекулярно-клеточных механизмов стрессорных, воспалительных и метаболических нарушений на экспериментальной сочетанной модели атеросклероза и метаболического синдрома (МС) при острой и хронической гипоксии; сочетанной экспериментальной модели МС и ХОБЛ при хирургическом климаксе; 2. Изучить роли транскрипционного фактора HLF в процессах распада липидных капель и липолиза в клетках-адипоцитах; 3. Изучить в культуре субэндотелиальных клеток, подвергнутых окислительному стрессу, экспрессию генов, участвующих в динамике митохондрий, отработать технологию исследования; 4. Выявление возможных механизмов связи нарушения регенераторного потенциала с изменением активности митохондрий и воспалением постнатальных прогениторных клеток различного происхождения, измененных хроническими метаболическими заболеваниями, сопровождающимися повышенным уровнем сахара и конечных продуктов гликирования; 5. Изучение характера генетического полиморфизма циркадных генов (активаторов и ингибиторов), генов, участвующих в регуляции метаболизма и синтезе про- и противовоспалительных цитокинов в различных группах населения Республики Северная Осетия–Алания (студенты, спортсмены). Изучение динамики биолого-социальных систем с учётом влияния гелиогеомагнитных факторов. 2026 г.: 1. Изучение возможностей использования низкоинтенсивного лазерного освечивания крови (НИЛО), КВЧ-терапии, БАВ растительных фитоадаптогенов в коррекции экспериментальной сочетанной модели атеросклероза и метаболического синдрома (МС) при острой и хронической гипоксии, сочетанной экспериментальной модели МС и ХОБЛ при хирургическом климаксе; 2. Изучить роли транскрипционного фактора HLF в процессах образования липидных капель и липoгенеза в адипогенных клетках; 3. Изучить в культуре гладкомышечных клеток сосудов, подвергнутых окислительному стрессу, экспрессию генов, участвующих в динамике митохондрий, отработать технологию исследования; 4. Определение роли изменений сигнальной чувствительности к регуляторным факторам (гормональным и др.) в условиях повышенного уровня глюкозы и конечных продуктов гликирования в изменении регенераторного потенциала и энергетического статуса постнатальных прогениторных клеток различного происхождения. 5. Изучение характера генетического полиморфизма, ассоциаций генов со степенью тяжести развития комбинированной сердечно-сосудистой и бронхолегочной патологии, атеросклероза, ХОБЛ, гестации при бронхолегочной патологии с использованием комплексного подхода (клинико-лабораторных методов исследования, психофизиологического статуса). Изучение частоты встречаемости генотипов и аллелей, их ассоциаций с сердечно-сосудистой и бронхолегочной патологией в РСО-А. 2027 г.: 1. Изучение митохондриальной динамики и митофагии как процесса контроля качества функционирования митохондрий гладкомышечных, субэндотелиальных клеток, макрофагов, тромбоцитов, изучение их как возможных мишеней для антиатеросклеротической терапии и терапии ХОБЛ биологически активными веществами комплексного фитопрепарата на основе солодки голой и родиолы розовой. 2. Определить адипоцит-специфическую изоформу транскрипционного фактора HLF; 3. Изучить в культуре макрофагов, подвергнутых окислительному стрессу, экспрессию генов, участвующих в динамике митохондрий, отработать технологию исследования; 4. Поиск возможностей восстановления регенераторного потенциала и энергетической активности митохондрий постнатальных прогениторных клеток различного происхождения, измененных хроническими метаболическими заболеваниями, сопровождающимися повышенным уровнем сахара и конечных продуктов гликирования, включая применение фитокомплексов, а также аутологичных и аллогенных клеточных продуктов с целью возможного ускорения восстановления структур при различных повреждениях; 5. Оценка диагностической роли ассоциаций генотипов и аллелей в прогнозировании рисков сердечно-сосудистой патологии. Разработка технологии комплексной персонализированной профилактики и терапии нарушений с использованием методов низкоинтенсивного лазерного освечивания крови, КВЧ-терапии, терапии флавоноидами для нормализации митохондриальных нарушений при хроническом низкоинтенсивном воспалительном процессе. Для достижения поставленной цели планируется выполнение следующих задач: 2025 г.: 1. Создание экспериментальной комбинированной модели атеросклероза и метаболического синдрома с сопутствующей острой и хронической гипоксией, сочетанной экспериментальной модели МС и ХОБЛ, сочетанной патологии при хирургическом климаксе. Изучение показателей макро- и микрогемодинамики, вариабельности сердечного ритма, ЭКГ, АД, углеводного и липидного обмена (ГПК, ОХ, ЛПВП, ЛПНП, ТАГ), показателей активности воспалительного процесса (ОАК, СРБ), агрегации тромбоцитов, поведенческих тестов («открытое» поле, «крестообразный лабиринт»), гистологической структуры тканей в динамике патологических процессов (воспаление, гипоксия); 2. Для изучения молекулярных механизмов исследовать экспрессию генов "белков поверхности" и гормона резистин на фоне отсутствия (в результате нокдауна) HLF в адипогенных клетках после дифференциации в жировые. 3. Изучение экспрессии генов MFN1, MFN2, Opa 1, участвующих в процессе слияния митохондрий. 4. Изучение на культурах постнатальных прогениторных клеток различного происхождения влияния повышенного уровня глюкозы, конечных продуктов гликирования и провоспалительных факторов на регенераторный потенциал (пролиферативную активность, выживаемость, способность к миграции, дифференцировке); Изучение на культурах постнатальных прогениторных клеток различного происхождения влияния повышенного уровня глюкозы, конечных продуктов гликирования и провоспалительных факторов на энергетическую активность митохондрий и связи этих изменений с проявлениями регенераторной активности. 5. Провести исследование генетического полиморфизма по генам-предикторам патологии сердечно-сосудистой системы (в т.ч. метаболического синдрома и атеросклероза - (IVS3, C/T гена TCF7L2 (rs7903146); IVS4, G/T гена TCF7L2 (rs12255372); Thr64Arg гена ADRB3 (rs4994); C825T гена GNB3 (rs5443), циркадным регуляторным генам (T3111C гена CLOCK (rs1801260); PER2 (rs643159)), генам про- и противовоспалительных цитокинов (IL-1β –511C> T (rs16944), IL-6 –174G>C (rs1800795), IL-4 –589C> T (rs2243250), IL-10 –1082G> А (rs1800896), TNF G4682A (rs1800629)), в популяции РСО-Алания (относительно здоровые лица – 150 человек, с метаболическим синдромом – 100 человек, ХОБЛ – 50 человек). 2026 г.: 1. Проведение сравнительной оценки эффективности методов коррекции нарушений в экспериментальной комбинированной модели атеросклероза и метаболического синдрома с использованием БАВ фитокомплексов, НИЛО, КВЧ-терапии; 2. Исследовать экспрессию генов "белков поверхности" и гормона резистин на фоне отсутствия (в результате нокдауна) HLF в адипогенных клетках до дифференциации в жировые. 3. Изучение экспрессии генов DRP1, FIS1, MFF, участвующих в делении митохондрий. 4. Изучение изменений сигнальной чувствительности к регуляторным факторам постнатальных прогениторных клеток различного происхождения на фоне влияния повышенного уровня глюкозы, конечных продуктов гликирования и провоспалительных факторов, и её связи с изменением их регенераторного потенциала; 5. Провести исследование генетического полиморфизма по генам-предикторам патологии сердечно-сосудистой системы, циркадным регуляторным генам, генам про- и противовоспалительных цитокинов при ИБС – 100 человек, нарушениями гестации, сочетанными с бронхолегочной патологией – 100 человек), оценить частоту распространенности мутаций у населения РСО-А и вклад наследственности в патогенез развития нарушений сердечно-сосудистой системы. 2027 г.: 1. На основании полученных результатов разработать новые методические подходы для коррекции метаболических и функциональных нарушений в эксперименте с использованием комбинаций терапевтических воздействий для разработки рекомендаций для клинического применения при комбинированной патологии. 2. Исследовать каждую изоформу HLF на способность к накоплению липидов в жировых клетках методом направленного нокдауна, используя изоформ-специфическую нуклеотидную последовательность каждой изоформы. 3. Изучение экспрессии экспрессии генов PINK1, паркина (убиквитинлигазы E3), FUNDC1, OPTN, SQSTM1/p62 - факторов, участвующих в митофагии. 4. Изучение эффектов различных фитокомпонентов на регенераторный потенциал и энергетический статус (активность митохондрий) постнатальных прогениторных клеток, скомпрометированных метаболическими нарушениями (сахарный диабет), сопровождающимися повышенным уровнем сахара и конечных продуктов гликирования. Изучение возможностей паракринного влияния аутологичных и аллогенных клеточных продуктов на регенераторный потенциал, и энергетический статус (активность митохондрий) постнатальных прогениторных клеток, скомпрометированных метаболическими нарушениями (сахарный диабет), сопровождающимися повышенным уровнем сахара и конечных продуктов гликирования, с целью возможного ускорения восстановления структур при различных повреждениях. 5. Провести исследование генетического полиморфизма по генам-предикторам патологии сердечно-сосудистой системы, циркадным регуляторным генам, генам про- и противовоспалительных цитокинов при комбинированных поражениях сердечно-сосудистой и бронхолегочной системы ИБС и ХОБЛ – 150 человек, нарушениями гестации – 100 человек), оценить частоту распространенности мутаций у населения РСО-А и вклад наследственности в патогенез развития нарушений сосудистых нарушений. Разработать технологию комплексной профилактики и терапии комбинированных нарушений с использованием НИЛО, КВЧ и фитокомплексов из растений, произрастающих на территории РСО-А, в т.ч. интродуцентов.