Информация о проекте

1. Наименование проекта Соотношение энерго- и кислородообеспеченности иммунокомпетентных клеток у человека в механизмах обеспечения индивидуальной устойчивости к неблагоприятным климатическим факторам Арктики
2. Регистрационный номер ЦИТИС: 122011300377-5
3. Исполнитель ФИЦ комплексного изучения Арктики имени академика Н.П. Лаверова УрО РАН
4. Ведомственная принадлежность Минобрнауки России - наука
5. Заказчик Минобрнауки России
6. Вид финансирования ГЗ
7. Вид НИОКТР Фундаментальная НИР
8. Приоритетное направление (основное) Науки о жизни
9. Приоритетное направление (дополнительное) Нет данных
10. Критическая технология (основная) Биомедицинские и ветеринарные технологии
11. Критическая технология (дополнительная) Нет данных
12. Приоритет Стратегии НТР России Переход к персонализированной, предиктивной и профилактической медицине, высокотехнологичному здравоохранению и технологиям здоровьесбережения, в том числе за счет рационального применения лекарственных препаратов (прежде всего антибактериальных) и использования генетических данных и технологий
13. Общее тематическое направление Персонализированная медицина и высокотехнологичное здравоохранение и здоровьесбережение
14. Приоритетное арктическое направление (основное) Арктическая медицина
15. Приоритетное арктическое направление (дополнительное) Адаптация экономики и населения к условиям Арктики
16. Аннотация Работа и проживание в условиях Арктического климата обусловливает формирование вторичных иммунодефицитов, в основе которых лежит сокращение резервных возможностей регуляции гомеостаза. Центральную роль в адаптации организма человека к холоду играет быстрое включение переходных краткосрочных реакций, которые участвуют в корректировке гомеостаза, необходимой чтобы приспособиться к низкотемпературной среде. Сеть сигнальных путей и регуляторы метаболизма обеспечивают достаточную пластичность работы клеток иммунной системы, нормальное функционирование которой крайне важно для успешной адаптации организма людей, проживающих в условиях Севера. Энергообеспеченность иммунокомпетентных клеток дает возможность формирования адекватного иммунного ответа на воздействие любого негативного фактора, обеспечения адаптационных функциональных перестроек. Снижение энергетического ресурса лимфоцитов, сокращение уровня АТФ в лимфоцитах и сдвиг соотношения АТФ/АДФ в сторону динуклеотида выявлены у часто и длительно болеющих детей, при эндокринной патологии, врожденных кардиопатиях, сахарном диабете I и II типов и т.д. Функциональное состояние клетки определяется активностью внутриклеточных метаболических процессов, поэтому для повышения функциональной активности лимфоцитов необходимо стабилизировать энергетические запасы клетки, снизить уровень лактата, продуктов гидролиза АТФ – АДФ и АМФ, увеличить содержание пирувата и АТФ. Наиболее энергоёмким способом получения АТФ является аэробный гликолиз, поэтому кислородная обеспеченность клеток и тканей имеет важное значение в процессах его синтеза. Для жителей северных территорий характерна высокая частота регистрации гипоксии, одной из причин чего является повышенный уровень гормонов срочной и долговременной адаптации, повышающих жёсткость эритроцитарных мембран. Хотя для жителей Арктических территорий характерна более упорядоченная структура гемоглобина, обеспечивающая ему увеличение сродства с кислородом, но из-за изменения структуры мембраны эритроцитов, увеличения её вязкости и снижения скорости диффузии кислорода и углекислого газа у человека в высоких широтах, нарушается система доставки кислорода к тканям, даже при отсутствии анемии. Таким образом, изучение энерго- и кислородообеспеченности иммунокомпетентных клеток является необходимым в понимании механизмов формирования адаптационных реакций и устойчивости к воздействию холодового фактора, являющегося одним из основных и постоянно действующих климатических факторов на Арктической территории. В ходе работы планируется определить соотношение энергообеспеченности лимфоцитов в формировании индивидуальной чувствительности к холодовому воздействию. Определить уровень кислородообеспченности лимфоцитов по содержанию гипоксией индуцируемого фактора HIF-1α (активатора гликолитического пути наработки АТФ). Установить характер иммунного реагирования на общее охлаждение в зависимости от уровня кислородообеспеченности. Будут определены варианты иммунного реагирования клеток при холодовом стрессе в зависимости от уровня CIRP (индуцируемого холодом РНК связывающего белка). Будет проведена оценка изменения уровня концентрации провоспалительных цитокинов в зависимости от фонового уровня кислородо- и энергообеспеченности; определена взаимосвязь уровней энерго-, кислородообеспеченности и уровня активированности лимфоцитов в формировании адаптационных реакций в условиях Арктики в различные фотопериоды года. Планируется определить взаимосвязь фонового уровня гликогена в формировании иммунных реакций при кратковременном холодовом воздействии, установлен характер взаимосвязи энерго-, кислородообеспеченности на уровень активизации клеток в дни с нормальной и повышенной активностью иономагнитного фона. Планируется провести математическое моделирование взаимосвязи энерго- и кислородообеспеченности в формировании иммунных реакций в ответ на влияние неблагоприятных климатических факторов.
17. Начало проекта 01.01.2022
18. Завершение проекта 31.12.2024