У фокусі уваги багатьох науковців-природничників традиційно перебувають важливі медико-соціальні проблеми. В Інституті фізіології імені О.О. Богомольця НАН України, зокрема, вивчають фундаментальні механізми, які лежать в основі різноманітних психоневрологічних порушень і нейродегенеративних захворювань, та шукають шляхів їх діагностики і лікування. Про свої дослідження, пов’язані саме з цією тематикою, в ексклюзивному інтерв’ю пресслужбі НАН України розповіла молода вчена-нейрофізіологиня, старший науковий співробітник відділу фізико-хімічної біології клітинних мембран Інституту фізіології імені О.О. Богомольця НАН України кандидат біологічних наук Аліна Савотченко.
 Кандидат біологічних наук Аліна Савотченко (фото – з Facebook-сторінки науковиці: https://www.facebook.com/alina.savrasova/) |
Про наукові дослідження і міжнародні зв’язки:
«Деякі дослідження останнього часу, в яких беру участь, я представляла
на нещодавньому засіданні Президії НАН України, де молоді вчені Академії виголошували свої наукові доповіді. Там я розповідала, зокрема, про зв’язок між ураженням гематоенцефалічного бар’єру (найважливішого судинного бар’єру в центральній нервовій системі) та виникненням епілептичних нападів. Наша лабораторія спробувала пов’язати ці явища, відхиливши завісу над важливою науковою і медичною проблемою.
Однією з найпоширеніших причин виникнення епілепсії є черепно-мозкова травма. А, як відомо, під час травмування відбувається порушення цілісності гематоенцефалічного бар’єру і потрапляння компонентів крові до рідини, яка омиває мозок. Ми з колегами почали досліджувати, що такого є у крові, що може викликати напади. Нашу увагу привернув тромбін, який зазвичай розглядають як головний фактор згортання крові. Але що він може робити в мозку? У нервовій тканині існують специфічні рецептори до тромбіну – протеазаактивовані рецептори. Ми почали вивчати їхню роль у нервових процесах і побачили, що й справді при стимуляції цих рецепторів тромбіном відбувається потужне збільшення нервового збудження, котре й може стати причиною виникнення нападів.
Далі ми дослідили вплив цих специфічних рецепторів до тромбіну на появу супутніх психоневрологічних розладів, які супроводжують епілепсію та дуже часто суттєво погіршують якість життя пацієнтів – іноді навіть більше, ніж самі напади і протиепілептична терапія, котра нерідко тягне за собою такі важкі наслідки, як депресія та підвищення тривожності. Ми виявили, що в процесі моделювання епілептогенезу у щурів відбувається підвищення тривожності, а додаючи специфічний блокатор тромбінових рецепторів – спостерігали достовірне зменшення негативних ознак поведінки, передусім тривожності. Ми спробували вивчити механізм, за допомогою якого відбувається це зниження, шляхом дослідження синаптичної пластичності нейронних мереж гіпокампа і виявили, що блокування активності тромбінових рецепторів призводить до відновлення довготривалої потенціації після епілептичного статусу. Отримані дані опубліковано у міжнародному фаховому виданні
«Neuroscience Letters» в українському
«Фізіологічному журналі» та у
«Віснику Національної академії наук України». За грантом Національного фонду досліджень України ми виконуємо ще один фундаментальний науковий проєкт (керівник проєкту – провідний науковий співробітник нашого відділу кандидат біологічних наук Дмитро Сергійович Ісаєв), який, сподіваємося, теж матиме практичну користь: вивчаємо гострий респіраторний дистрес-синдром – головну причину смертності при вірусних пневмоніях, зокрема й спричинених коронавірусом SARS-CoV-2. Ми змоделювали стан (і наша модель – робоча), в якому перебуває пацієнт із цим синдромом за важких умов перебігу хвороби, одночасно застосувавши до щурів речовину, що імітує вірусне запалення, та спеціальний апарат flexiVent, за допомогою якого здійснювалася гіпервентиляція легень, з одночасним відведенням електричної активності від вагусного (блукаючого) нерву. Ми вважаємо, що шляхом модулювання активності рецепторів TRPV (група рецептор-керованих катіонних каналів, розташованих на плазматичній мембрані багатьох типів клітин тварин і людини), опіоїдних та канабіноїдних рецепторів можна значно полегшити стан пацієнтів і навіть запобігти смертності від гострого респіраторного дистрес-синдрому. Ми також розробили маркери, завдяки яким можна ідентифікувати, що у пацієнта починається гострий респіраторний дистрес-синдром і на перших стадіях запобігти його (синдрому) подальшому розвитку. Наразі ці дослідження є для нас пріоритетними, зараз активно проводяться експерименти. Щоб зосередитися на них, я відволіклася від решти своїх проєктів. Про остаточні результати говорити ще зарано, але скоро маємо їх отримати – після статистичної обробки попередніх даних. За підсумками роботи збираємось опублікувати кілька статей, адже наші дані новаторські, до нас у світі ніхто не робив нічого подібного – не поєднував роботу респіраторної та нервової систем, не порівнював одночасно параметри дихальної активності й іннервації легень.
Усі дослідження, про які я згадала, спрямовані на розроблення експериментальної терапії гострого респіраторного дистрес-синдрому.
Що стосується співпраці з іноземними колегами, то особисто я долучалася до виконання спільних проєктів нашого Інституту з Українським науково-технологічним центром. Ми також реалізували спільний індо-український проєкт, пов’язаний з дослідженням епілепсії: наші індійські партнери – хіміки – розробляли речовини, які ми потім тестували на власних експериментальних моделях цього захворювання й отримали цікаві дані. Аспіранти нашого відділу виконують спільну роботу з Медичним коледжем Вісконсину (штат Вісконсин, США). …Я багато разів отримувала пропозиції щодо співробітництва у закордонних наукових центрах, але твердо для себе вирішила залишитись і працювати на користь української науки.
Популяризацією науки поки що майже не займаюся – зараз триває активна фаза досліджень, тож більшість часу проводжу в лабораторії. Але сподіваюся, що, коли трохи підросту як учений і матиму більше аспірантів, то зможу приділити увагу і просвітницькій діяльності».
 Аліна Савотченко (друга праворуч) із колегами в лабораторії (фото люб’язно надала Аліна Савотченко) |
Про Інститут фізіології імені О.О. Богомольця НАН України:
«Інститут фізіології – це наш дім. Тут зароджувалася наукова школа, традиції якої ми продовжуємо передавати наступним поколінням молодих учених. Мені пощастило стати аспіранткою академіка Платона Григоровича Костюка – видатного вченого, людини-легенди. Платон Григорович був дуже відкритий і приязно ставився до аспірантів. Він міг у будь-який час зайти до лабораторії і поцікавитись, як проходять досліди, та дати слушну пораду. Платон Григорович завжди стимулював молодих учених до участі у конференціях та презентації своїх результатів на внутрішніх зустрічах в Інституті, які традиційно відбувалися щоп’ятниці о десятій ранку. На таких семінарах шляхом «мозкового штурму» велика кількість блискучих ідей наших учених отримали шлях у життя.
…До аспірантури Інституту фізіології імені О.О. Богомольця НАН України я вступила 2008 року і одразу включилась у надзвичайно цікаві дослідження ролі діючої речовини препарата «Таміфлю», бо тоді теж був період епідемії вірусних пневмоній. Принцип дії цього противірусного препарату полягає в тому, що він блокує фермент нейрамінідазу, за допомогою якого вірус потрапляє до клітини-господаря, заражаючи його. У результаті вірус перетворюється не неактивну частинку, що циркулює кровоносною системою, а потім елімінується, виходить з організму. Проте виявилося, що для частини пацієнтів вживання «Таміфлю» може мати фатальні побічні наслідки. Річ у тім, що в людському організмі фермент нейрамінідаза теж присутній і відіграє важливу роль. Цікавим є факт, що для японців характерна мутація нейрамінідази другого типу, на яку теж впливав препарат, хоча мав би впливати виключно на вірусну нейрамінідазу. У дітей та підлітків це спричинювало порушення психоневрологічного спектру і, як наслідок, бум так званого «jump down syndrome» – вони накладали на себе руки, стрибаючи з дахів. Ми вирішили дослідити, які механізми дії «Таміфлю» могли призводити до такої поведінки, і виявили його вплив на сіалові кислоти мембранної поверхні нейронів, кількість яких регулює саме фермент нейрамінідаза. Від кількості цих кислот залежить нервова активність, зокрема може підвищуватись імовірність епілептичних явищ і зменшуватися – здатність до запам’ятовування. Всі ці дані викладені у моїй кандидатській дисертації, якою керував Платон Григорович. На жаль, 2010 року він помер. Виявилося, що я стала його останньою аспіранткою. Захистилась я 2012 року під керівництвом іншої знаної вченої – доктора біологічних наук Олени Валентинівни Ісаєвої.
…У 2009 році на міжнародній конференції, яка проходила у Києві, за свою постерну презентацію я отримала третій приз і в подарунок – книгу про Платона Костюка «Над океаном часу», в передмові до якої академік Борис Євгенович Патон розповідає, серед іншого, про те, як споруджувався новий, лабораторний корпус Інституту фізіології імені О.О. Богомольця НАН України. За словами Бориса Євгеновича, ділянку під будівництво спершу запропонували у Феофанії, але Платон Григорович наполіг на тому, щоб не розривати історичний центр української фізіології, в якому працював іще академік Олександр Олександрович Богомолець, та експериментальні корпуси, і подав про це клопотання до Президії Академії, де його було підтримано».
Сторінки із книги «Над океаном часу»