Лаборатория "Молекулярные основы интегративной деятельности"

Название структурного подразделения 

Молекулярные основы интегративной деятельности

Тел.

(994 12) 432 33 74; (994 50) 336 06 84

Факс

(994 12) 432 67 68

Электронный адрес

[email protected]

Заведующий структурным подразделением

д.б.н. Ариф-Ала Али-Овсад оглы Мехдиев

Общее количество сотрудников

6

Основные направления деятельности структурного подразделения

  • Изучение участия регулируемых серотонином белков в реализации врождённых и формиро­ва­нии условно-рефлекторных форм поведения.
  • Разработка иммунохимического метода кор­рекции наркотической зависимости.
  • Изучение участия серотонин-модулируемого анти­консолидационного белка на разных стади­ях развития эмбрионов шпорцевых лягушек  (Xeno­pus laevis) и большого прудовика (Lymnaea stagnalis).
  • Изучение защитной функции серотонинергичес­кой системы в процессах мутагенеза, вызванного различными факторами.
  • Изучение регуляторной роли серотонинергичес­кой системы в дифференциации стволовых кле­ток зло­качествен­ных опухолей.

Основные научные результаты структурного подразделения

 
  • Результаты выполненных на крысах исследований в моделях с положительным (модель чередования побежек) и отрицательным (модель челночной камеры – shuttle box) подкрепле­нием продемонст­рировали, что в процессе формирования следов памяти серотонин-модулиру­емый антиконсолида­и­онный белок (СМАБ; Мехтиев, 2000) обладает негативной регуляторной активностью. В исследованиях, выполненных на крысах, было показано, что введение СМАБ в боковой желудочек головного мозга до сеансов обучения нарушало формирование следов памяти в модели челночной камеры и модели чередования побежек (p<0.001; Гусейнов, Мехтиев, 2012; Mekhtiev et al., 2015). С другой стороны, в условно-рефлекторных моделях чередования побежек и инструментальной дифференциации внутримозговое введение животным антител к СМАБ ускоряло формирование и повышало качество (процент правильных ответов) следов памяти (p<0.001; Mekhtiev, Asadova, 2018).
  • В модели пенициллин-индуцированных судорог у кроликов продемонстрировано, что во время эпилептических судорог наблюдаются клонические судороги и резкое возра­стание амплитуды вызванных предъявлением вспышек света потенциалов в верхних буграх четверо­холмия и зрительной коре. Через 20-25 мин после внутримышечного вве­дения СМАБ отме­чалось прекращение клонических судорог, а амплитуда вызванных потенциалов возвращалась к значениям до судорог. Полученные результаты позволяют сделать заключение о снижении активности серотонин­ерги­ческой системы в патогенезе эпилептических судорог (Mekhtiev et al., 2015).
  • В экспериментах, выполненных на тяжёлой форме модели пигментной дистрофии сетчатки у кроликов, вызванной монойодуксусной кислотой, было продемонстрировано заметное снижение уровня родопсина и белков теплового шока с молек. массой 70 кДа (БТШ70) в сетчатке и резкое возрастание уровня СМАБ в гипоталамусе (p<0.001). Введение СМАБ в стекловидное тело животных со сформированной пигментной дис­трофией приводило к увеличению уровня родопсина и БТШ70 (p<0.001; Исмайлова, Мехтиев, 2018). У больных с диагностированной пигментной дистрофией сетчатки в сыворотке крови отмечалось значительное снижение уровня естественных аутоантител к СМАБ относительно их уровня у здоровых испытуемых (p<0.001). В целом, полу­ченные результаты дают основание полагать, что у больных с пигментной дистрофией сетчатки отмечается снижение активности серотонинергической системы гипоталамуса.
  • Результаты выполненных на рыбах исследований показали, что под влиянием тяжёлых металлов и полиароматических углеводородов в соматических клетках наблюдалось резкое (5-кратное) увеличение уровня мутагенных изменений (микроядерный тест). Внутримышечное введение рыбам СМАБ перед помещением в воду с указанными выше примесями приводило к снижению уровня мутаций на 50%. С другой стороны, внутримышечное введение рыбам опытной группы, содержавшимся в чистой воде, антител к СМАБ вызывало увеличение уровня мутаций относительно их уровня у животных, получавших инъекции неиммунных γ-глобулинов (контроль на побочные эффекты антител).
  • В модели самовведения морфина у крыс было обнаружено, что в поясной извилине у живот­ных, достигших стабильного уровня наркотической зависимости, наблюдалось повышение уровня СМАБ на 67%. Однократное внутримышечное введение антител к СМАБ животным, достигшим стабильного уровня наркотической зависимости, приво­дило к снижению уровня потребления морфина в 5-7 раз. Такой эффект блокады наркотической зависимости продолжался 8 сут. Полученные результаты позволяют придти к заключению о двояком действии антител к СМАБ на наркотическую зави­симость: с одной стороны, антитела блокируют прохождение серотонинового сигнала внутрь нервных клеток; с другой стороны, они создают негативный след памяти на невозможность формирования сильных положительных эмоций после приёма морфина.
  • С помощью непрямого твёрдофазного иммуноферментного анализа было проведено определение уровня СМАБ в целом организме эмбрионов шпорцевых лягушек (Xenopus laevis) на разных стадиях развития и было показано, что вплоть до окончания нейрулы уровень СМАБ остаётся стабильным, тогда как на последу­ющих стадиях наблюдается неуклонное снижение его уровня. Добавление СМАБ в инкубационную среду эмбрионов шпорцевых лягушек на стадии бластулы приводит к гибели всех эмбрионов  (Мехтиев и др., 2016; Aminov, Mekhtiev, 2017).
  • При добавлении СМАБ в среду инкубации эмбрионов большого прудовика на стадии бластулы отмечается  значитель­ное отставание (на несколько стадий) в развитии всех эмбрионов.
  • После добавления СМАБ в инкубационную среду эмбрионов как большого прудо­вика, так и шпорцевых лягушек на стадии преметаморфоза наблюдается  заметное ускорение их развития. В частности, на фоне повышенного уровня СМАБ в инкуба­ционной среде эмбрионы шпорцевых лягушек проходили через стадию ме­таморфоза на 2 стадии раньше, чем интактные и контрольные животные.
  • Исследования были выполнены на особях восточной быстрянки (Alburnoides bipunctatus eichwaldi), отловленных в реках, протекающих по территории Азербай­джана и имеющих различный уровень загрязнения. Результаты исследований пока­зали, что в тех случаях, когда СМАБ присутствует в тканях животных на достаточно высоком уровне, в их организме запускаются механизмы адаптации в отношении высоких концентраций очень токсичных соединений в воде (фенол в концен­трации, в 3 раза превышающей ПДК). С другой стороны, дальнейшее повышение концентрации токсических соединений в воде приводит к снижению уровня СМАБ в тканях живот­ных и истощению защитных ресурсов, в результате чего в организме наблю­даются процессы дисадаптации (Мустафаев, Мехтиев, 2014).
  • Указанные результаты исследований подтверждаются результатами исследований, выполненных на особях сазанов. В частности, при содержании особей сазана конт­рольной группы в воде, содержавшей высокую концентрацию инсектицида актары, относящегося к группе неоникотиноидов, в течение 5 сут выжило только 35% особей, тогда как в опытной группе животных, которым внутримышечно вводили СМАБ и подвергали воздействию той же концентрации инсектицида в течение 5 сут, все особи выжили  (p<0.001; Аллахвердиева, Мехтиев, 2017). С другой стороны, содержание особей сазана контрольной группы в воде, содержавшей сублетальную дозу инсектицида актары, на протяжении 5 сут не вызывало гибели ни одной особи, в то время, как в опытной группе животных внутримышечное введение антител к СМАБ с последующим содержанием животных в условиях и периодом экспозиции, аналогичных условиям контрольной группе, вызывало гибель всех особей (p<0.001; Mekhtiev et al., 2017).