История создания кафедры физиологии животных в Московском университете
Историю физиологии в Московском университете принято исчислять от 1776 года, когда профессором С.Г. Зыбелиным был прочитан первый курс физиологии (человека) на Медицинском факультете Университета. С тех пор преподавание этой дисциплины на Медицинском факультете Императорского Московского Университета (ИМУ) не прекращалось.
Кафедра называлась сначала «Кафедра физиологии здорового человека», а позднее «Кафедра нормальной физиологии». В течение последующих 220 лет, вплоть до 1930 года, чтение курса физиологии в МГУ происходило на Медицинском факультете и он читался множеством достойных профессоров, которые перечислены на сайте нашей кафедры в разделе истории физиологии в МГУ. Отметим все же, что кафедра нормальной физиологии существовала в рамках медицинского факультета и предназначаюсь в первую очередь для образования медиков. Хотя демонстрации все-таки проходили на животных. Именно на этой кафедре в течение более чем двух столетий проходила деятельность целого ряда медиков-физиологов, имена которых известны и сегодня, в том числе Филомафитского, создавшего первый учебник по физиологии. Нельзя не сказать, что нынешние медики-физиологи из 1-го Мединститута им. Сеченова, в особенности медики современной кафедры нормальной физиологии 1-го Мединститута, не без основания присваивают историю преподавания физиологии в МГУ в качестве истории своей кафедры нормальной физиологии нынешнего Мединститута.
Нельзя не отметить, что в конце 19-го века, в 1896 году, в Московский университет на кафедру нормальной физиологии Мединститута МГУ приходит И.М Сеченов, физиолог с мировым именем, который возглавлял ее до 1901 года. После ухода И.М. Сеченова и до начала революции 1917 года эту кафедру возглавлял Л.З. Мороховец… Между тем, сам И.М. Сеченов мечтал видеть своим преемником совсем другого человека. Дело в том, что еще в 90-е годы 19-го столетия вместе с Сеченовым на кафедре работал его молодой медик-соратник – Александр Филиппович Самойлов. Самойлов был не московского «разлива», он окончил Дерптский университет по Медицинскому отделению, но увлекся экспериментальной физиологией, работал с И.П. Павловым, а позднее, начиная с 1894 года, в Москве. Самойлов преклонялся перед талантом и гением И.М. Сеченова, и по его приглашению работал (сверхштатным лаборантом!) в физиологической лаборатории при кафедре, которой заведовал Сеченов на Мед факультете Университета. При Сеченове кафедра называлась «Физиологический институт Императорского Университета».
Начиная с 1896 года А.Ф. Самойлов в качестве приват-доцента преподавал на кафедре физиологии Медфакультета, совместно с Сеченовым читал отдельные курсы физиологии. Но Совет ректора Университета отверг ходатайство Сеченова о сохранении за А.Ф. Самойловым ставки приват-доцента на кафедре физиологии Медицинского факультета Университета (что сулило ему в дальнейшем повышение и до заведующего). После отказа руководства Университета (которое недолюбливало Сеченова) обиженный А.Ф. Самойлов в 1901 году покидает Москву и кафедру нормальной физиологии, и уезжает в Казань, где его приглашают в Казанский Университете на ставку профессора. Именно в Казанском Университете на протяжении двух десятилетий 20-го века наиболее успешно работает Самойлов на Медицинском факультете Казанского Университета в области электрофизизиологии сердца, электрофизиологии синаптической передачи и приобретает своей научной деятельностью мировую известность как электрофизиолог. Он работает и в Европе, знакомится с А.Эйнштейном, становится другом Эйнтохофена (его называли русским Эйнтхофеном), привозит первый струнный гальванометр (усовершенствованный им) в Казань (а позже привезет и в Москву).
Тем временем, в Московском Университете наряду с Медицинском факультетом существовал Физико-математический факультет, на котором было Отделение естественных наук. Там преподаватели биологические дисциплины (ботанику, зоологию, общую биологию и др.) дисциплины многие известные профессора: К.А.Тимирязев, А.Н. Северцев, Н.К. Кольцов, Мензбир, молодой Скадовский, Рожанский. Среди прочих дисциплин на Естественно-научном отделении физмат факультета преподавалась (Н.А Рожанским, другими приглашенными профессорами) и такая дисциплина как физиология животных . Но никакой кафедры физиологии еще, конечно, не было.
В 20-е годы начинаются бесконечные перестройки Университета, а фактически – погромы многих подразделений Университета в Москве, сокращения, аресты профессоров. Университет лихорадит, многие профессора сбегают, других сажают. Закрывают многие гуманитарные факультеты (юридический, философский, богословский и др). Новый Совет университета — партийный — решает, что надо расширять естественно-научные дисциплины в Университете вместо гуманитарных. Так пришло решение создать на Естественном отделении физмат факультета Университета новую кафедру – кафедру физиологии животных. Но кого пригласить заведующим? Тут вспомнили о А.Ф.Самойлове которого когда-то старый Совет Университета не захотел оставить в Университете при Сеченове. Теперь, в 1924-м году, имя Самойлова гремит в мировой физиологии. Он печатается за границей, выступает и в Европе, и в Америке с докладами о своих исследованиях в области электрофизиологии. Новое Университетское (партийное) руководство решило пригласить его в качестве профессора на заведование новообразующейся кафедрой ФИЗИОЛОГИИ ЖИВОТНЫХ в Московском Университете. Самойлов не смог отказаться, хотя продолжал преподавать и жить в основном в Казани с семьей.
Итак, 3 октября 1924 года по приказу СОВНАРКОМА РСФСР в МГУ в рамках Естественного отделения физмат факультета была организована новая кафедра – кафедра физиологии животных, с заведующим – профессором А.Ф. Самойловым во главе. Эту дату 3 октября 1924 года с полным основанием, на наш взгляд, можно считать датой рождения нашей кафедры. (Таким образом, нашей кафедре без малого — почти сто лет!!)
А.Ф. Самойлов руководил кафедрой в основном заочно из Казани, приезжая лишь на короткие промежутки в Москву для чтения лекций в МГУ на новой кафедре. В это время в устройстве кафедры большую роль сыграл ассистент А. Ф. Самойлова –профессор Иосиф Львович Кан (1892–1942). Он был выпускником физмат факультета Московского Университета, учеником Северцова и Шмальгаузена, был известен своими работами в области энергетики нервного возбуждения и торможения. Именно благодаря усилиям И.Л.Кана и, конечно , энергии самого А.Ф.Самойлова, в конце 20-х годов постепенно формируется коллектив новой кафедры и новые направления ее работы. В 1930-м году был создан новый факультет — Биологический, к которому и была причислена существовавшая уже шесть лет в МГУ новая кафедра – кафедра физиологии животных.
Материалы собраны Балезиной О.В., Абрамочкиным Д.В.
Научные исследования, проводимые на кафедре ФЧЖ
Группа «Физиология нервно-мышечной синаптической передачи в норме и патологии».
- Руководитель — Балезина Ольга Петровна, профессор, доктор биологических наук.
В группе профессора Ольги Петровны Балезиной исследуют молекулярные механизмы, контролирующие выброс медиатора из нервных окончаний синапсов и механизмы работы мембранных рецепторов на пре- и постсинаптических структурах при передаче сигнала через химический синапс.
В настоящий момент в группе изучают активность миогенных факторов (т.н. миокинов), высвобождаемых из мышечных волокон в качестве регуляторов работы нервно-мышечных синапсов. Изучается роль нейротрофина мозга BDNF, протеиназы тромбина и эндоканнабиноидов как ретроградных регуляторов секреции медиатора, размеров кванта ацетилхолина и других параметров нервно-мышечной передачи.
Выясняется роль АТФ и пуринорецепторов в регуляции передачи в моторных синапсах: как их влияния проявляются в зависимости от источников поступления АТФ в синапсы: из синаптических везикул терминалей, либо из мышечных или глиальных клеток посредством каналообразующих белков паннексинов.
Традиционно изучаются механизмы пластических перестроек синапсов и синаптической передачи в скелетных мышцах в ходе регенерации моторных аксонов и синапсов после повреждения двигательных нервов. Исследуются возможности ускорить и облегчить процесс восстановления синаптической передачи после травмы.
Группа «Физиология кровообращения: от системы к молекулярным механизмам».
- Руководитель — профессор, доктор биологических наук Ольга Сергеевна Тарасова.
- Ведущий научный сотрудник, доктор биологических наук Дина Камилевна Гайнуллина
- Научный сотрудник, кандидат биологических наук Анастасия Алексеевна Швецова
- Аспирант, младший научный сотрудник Селиванова Екатерина Константиновна
Группа занимается изучением регуляции тонуса кровеносных сосудов на системном и молекулярном уровнях. За последние 15 лет удалось выявить ряд важных особенностей функционирования эндотелия и гладкой мышцы сосудов в раннем постнатальном онтогенезе. Многие ионные каналы и ключевые сигнальные пути в клетках сосудов новорожденного организма работают иначе, чем во взрослом возрасте, то есть нарушения кровообращения у детей в первые годы после рождения нужно лечить иначе, чем у взрослых людей. Далее, нам удалось расшифровать механизмы, определяющие формирование взрослых характеристик сосудистой системы в ходе развития: долговременное трофическое влияние симпатических нервов, а также влияние гормонов щитовидной железы, недостаток которых на ранней стадии развития приводит к необратимым нарушениям в сердечно-сосудистой системе, как и в нервной. Еще одно достижение нашей группы — раскрытие роли канальных белков-паннексинов в функционировании эндотелия сосудов. В сотрудничестве с коллегами из Института медико-биологических проблем РАН проводится изучение механизмов адаптации сердечно-сосудистой системы к физической нагрузке и к условиям невесомости. В рамках эксперимента «Бион-М» № 1 мы впервые показали, что у мышей после 30-суточного космического полета происходят выраженные изменения регуляции тонуса сосудов головного мозга. Эти исследования будут продолжены в планируемом на 2024 г. эксперименте «Бион-М» № 2, в котором орбита биоспутника будет вдвое выше, а снижение гравитации и влияние космического излучения более выражены, чем в предыдущем полете.
Группа «Электрофизиология сердца»
- Руководители – доцент Абрамочкин Денис Валерьевич, доцент Кузьмин Владислав Стефанович.
Под руководством в.н.с. Дениса Валерьевича Абрамочкина и доцента Владислава Стефановича Кузьмина на кафедре проводятся исследования электрической активности миокарда и механизмов ее регуляции. Раскрыт механизм возникновения наджелудочковых тахиаритмий, ключевую роль в котором играют клетки так называемых миокардиальных обкладок легочных и полых вен. Показано наличие в миокарде нового способа секреции нейромедиатора ацетилхолина и найдена новая мишень действия этого соединения — мускариновые рецепторы третьего типа. С использованием техники пэтч-кламп раскрыты ионные механизмы действия нескольких кардиотропных соединений, в том числе новейшего отечественного антиаритмика ниферидила. В сравнительно-физиологических исследованиях, проводимых группой на базе ББС МГУ, были раскрыты механизмы адаптации электрической активности сердца рыб к холоду, и наоборот — установлены причины электрофизиологических нарушений, ведущие к гибели рыб при повышении температуры выше пределов толерантности.
Группа «Механизмы регуляции процессов нейропротекции, нейрорепарации и воспаления регуляторными пептидами и протеиназами
- Руководитель — Горбачева Любовь Руфельевна, Ведущий научный сотрудник, доктор биологических наук.
Более 40 лет назад на кафедре под руководством профессора Светланой Михайловной Струковой было инициировано исследование сериновых протеаз гемостаза и рецепторов, активируемых протеазами, (ПАР) в процессах воспаления, дегенерации и репарации тканей. В результате проведенных исследований in vivo и in vitro были получены новые интересные данные о механизмах регуляции тромбином и активированным протеином С процессов воспаления в моделях перитонита, язвы желудка, кожной раны и ишемии. Впервые установлена экспрессия эндотелиального рецептора протеина С на нейронах и астроцитах, выявлено протекторное действие нового пептида-агониста ПАР1, сформулирована концепция канонической и неканонической активации ПАР1.
Группа «Изучение половых различий в регуляции сердечно-сосудистой системы. Роль половых гормонов в патогенезе некоторых патологий (легочная и почечная гипертензии). Роль эндотелия в этих процессах»
- Руководитель — Медведева Наталия Александровна, Ведущий научный сотрудник, профессор, доктор биологических наук.
На кафедре проводятся изучение половых различий в регуляции сердечно-сосудистой системы в норме и при патологии. Направление является актуальным, так как показано, что развитие некоторых заболеваний сердечно-сосудистой системы зависит от уровня содержания половых гормонов, которые, кроме того, определяют эффективность лекарственных средств, используемых для их коррекции. Исследования, посвященные изучению патогенеза гипоксической формы легочной гипертонии, проводимые на кафедре, выявили участие женского полового гормона в развитии этой патологии. Они могут быть важны для поддержания жизнедеятельности женской популяции, находящейся в периоде постменопаузы в высокогорных условиях или при гипоксических условиях, возникающих при различных заболеваниях дыхательной системы.
Группа «Механизмы генеза судорожной активности мозга крыс и возможность купирования патологической активности при различных формах эпилепсии»
- Руководитель – доцент Аббасова Кенул Расим Кызы.
В нашей группе занимаются проблемами генезиса повышенной судорожной активности мозга и возможностей их купирования при разных формах эпилепсии. Наличие уникальной линии крыс WAG/Rij с генетически детерминированными разрядами позволяет исследовать механизмы абсансной формы эпилепсии. Т.к. важными предполагающими к эпилепсии факторами являются пароксизмальные состояния в детском возрасте, проводятся исследования, направленные на выяснение их влияния на течение болезни во взрослом состоянии. Исследуются также проблемы применения противосудорожных препаратов при беременности. Проводится исследование разработок новых наносомальных лекарственных форм противоэпилептических препаратов, на основе использующихся в клинической практике субстанций. Медикаментозное лечение является в настоящее время важной частью лечения эпилепсии. При обосновании стратегии лечения в первую очередь следует учитывать терапевтический эффект антиконвульсантов. Практически все противоэпилептические препараты на сегодняшний день имеют дозозависимые побочные эффекты, тяжелые и серьезные идиосинкратические реакции и проблема выбора безопасного и качественного выбора противоэпилепилептического препарата остается достаточно сложной. Актуальность создания наносомальных систем доставки лекарственных веществ является одним из наиболее перспективных направлений фармацевтической технологии. В частности, нами было показано, что противоэпилептический препарат первого выбора карбамазепин, включенный в полимерные наночастицы, позволяет снижение минимальной противоэпилептической эффективной дозы препарата в 30 раз.
Группа «Физиология поведения»
Физиологические основы материнско-детского поведения крыс. Нейротропные свойства опиоидных и опиоидоподобных пептидов.
- Руководитель – профессор Дубынин Вячеслав Альбертович.
Группа проводит исследования нейробиологических механизмов детско-родительского взаимодействия на экспериментальных животных ъ. В ходе работ моделируются такие патологии, как материнская депрессия и аутизм, оцениваются пути и возможности их фармакологической коррекции. По итогам работ с родительским поведением при поддержке РФФИ опубликована монография: https://www.rfbr.ru/rffi/ru/
Для моделирования расстройств аутистического спектра используется раннее воздействие на систему серотонина, а также введение высоких доз вальпроевой кислоты. В настоящее время проводится изучение возможностей коррекции проявлений аутизма при помощи ряда пептидных препаратов (семакс, казоморфины, окситоцин), а также при помощи ингаляции инертных газов и, прежде всего, ксенона: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/
Исследование острых и отставленных эффектов негативных перинатальных воздействий и оценка их пептидной коррекции. Изучение нейротропной активности синтетических аналогов фрагментов АКТГ.
- Руководитель — старший научный сотрудник Левицкая Наталия Григорьевна
В нашем научном коллективе проводятся исследования поведения и когнитивных функций животных в норме и в моделях различных патологических состояний, а также изучение эффектов регуляторных пептидов различных классов с целью разработки новых лекарственных препаратов пептидной природы. Одним из направлений исследований является изучение долговременных последствий негативных воздействий различной природы в период раннего развития, выяснение их механизмов и оценка возможности пептидергической коррекции таких последствий. В настоящее время используются модели перинатальной гипоксии, неонатального стресса и пренатального воздействия фармакологических препаратов.
Было установлено, что неонатальный стресс, вызванный хронической материнской депривацией, приводит к замедлению физического развития крыс и долговременным изменениям поведения животных. Введение пептида Семакс ослабляет негативные эффекты неонатального стресса. Механизмом нормализующего действия пептида на последствия неонатального стресса может служить влияние Семакса на содержание нейротрофина BDNF в мозге.
Проводится изучение последствий неонатального введения антидепрессанта флувоксамин детенышам белых крыс. Было установлено, что введение флувоксамина в период раннего развития приводит в дальнейшем устойчивому повышению уровня тревожности и снижению способности животных к обучению. Показана возможность коррекции препаратом семакс отдаленных последствий воздействия антидепрессантов в течение третьего триместра беременности человека.
Также проводятся исследования эффектов острой неонатальной гипоксии у белых крыс. Такие воздействия можно рассматривать в качестве модели острой неонатальной гипоксии у доношенных и недоношенных новорожденных. Зарегистрированные нами эффекты гипоксического воздействия сопоставимы с результатами, полученными в клинике на новорожденных, перенесших гипоксию, что свидетельствуют об адекватности выбранной нами модели. В настоящее время исследуется возможная роль перинатального гипоксического воздействия как фактора риска развития расстройств аутистического спектра. Изучение эффектов неонатальной гипоксии у белых крыс способствуют выяснению механизмов отдаленных последствий гипоксии, а также выяснению роли гипоксического воздействия на ранних этапах развития в этиологии расстройств аутистического спектра у детей.
Физиологическая активность гормонов нейрогипофиза и их аналогов. Развитие эффектов в онтогенезе.
- Руководитель – старший научный сотрудник Воскресенская Ольга Георгиевна
Наша группа занимается исследованием биологической активности пептидов вазопрессинового ряда, синтезированных в институте биоорганической химии НАН Беларуси. Эти исследования являются одним из этапов доклинических испытаний на животных. В дальнейшем планируется создание на основе этих пептидов лекарственных препаратов ноотропного и антидепрессантного действия.
Лаборатория эндокринологии
- Заведующий лабораторией – профессор Смирнова Ольга Вячеславовна.
В лаборатории эндокринологии проведено сравнение действия пролактина у млекопитающих и рыб (трехиглой колюшки), что выявило ряд общих механизмов участия пролактина в регуляции водно-солевого обмена, проявляющихся у рыб в норме, а у млекопитающих при патологических состояниях. На основе полученных данных выдвигается гипотеза о том, что акценты в действии гормонов у млекопитающих смещаются сторону эволюционно древних функций в условиях патологии. В лаборатории доказано наличие иммуномодулирующего и противоракового действия селективных лигандов мембранных рецепторов прогестерона, что может быть использовано при лечении ряда патологий.
Начиная с 2012 года кафедра каждые 3 года проводит на ББС МГУ Международные молодежные летние школы по сравнительной физиологии, в рамках которых студенты со всего мира слушаи й физиологии сердечнососудистой системы и получают возможность освоить современные методы физиологических исследований. В 2018 году участие в работе Школы приняли физиологи из 13 стран мира https://wsbs-msu.ru/doc/index.
