Основным направлением деятельности лаборатории является изучение нейросетевой активности головного мозга и разработка экспериментальных подходов к повышению адаптационных возможностей клеток нервной системы при воздействии различных стресс-факторов. В своей работе сотрудники лаборатории опираются на концепцию, согласно которой минимальной структурно-функциональная единицей нервной системы, отвечающей за обработку и передачу информации, консолидацию памяти, формирование эмоций и поведенческих реакций, является нейронная сеть. Проводятся исследования молекулярных механизмов реорганизации нейронных сетей при действии стресс-факторов и в процессе адаптации. Показана возможность применения эндогенных сигнальных молекул (нейротрофических факторов BDNF, GDNF) в качестве агентов, стимулирующих адаптационные возможности нервных клеток при воздействии стресс-факторов, и способствующих восстановлению функциональной активности нейронных сетей после их значительного повреждения. Установлена возможность использования эндогенных сигнальных молекул в качестве диагностических и прогностических критериев оценки степени поражения центральной нервной системы при развитии опухолевых процессов и перинатальной гипоксии. Ведутся работы по изучению механизмов клеточной смерти при фотодинамической терапии нейроонкологических заболеваний.
Основные направления исследований и используемые методы:
- Клеточные технологии: получение и длительное культивирование первичных культур клеток головного мозга, моноастроцитарных культур, постоянных клеточных линий.
- Экспериментальные модели воздействия повреждающих факторов на нервные клетки in vitro (разработаны экспериментальные модели гипоксии, глюкозной депривации, окислительного стресса, эпилепсии, болезни Альцгеймера).
- Электрофизиологические исследования – исследования биоэлектрической активности нейронных сетей in vitro с помощью мультиэлектродных систем регистрации внеклеточных потенциалов.
- Нейровизуализация – анализ паттернов метаболической активности нервных клеток с помощью методики кальциевого имиджинга, а также исследование морфологии нервных клеток с помощью высокоразрешающей микроскопии и флуоресцентных маркеров и др.
- Исследование биосовместимых трехмерных конструктов для нейротрансплантации. Оценка особенностей роста и формирования нейронных сетей на полимерных матриксах. Хирургическое имплантирование скаффолдов экспериментальным животным при черепно-мозговой травме, оценка неврологического дефицита и состояния долговременной памяти.
- Исследование биосовместимости, особенностей интернализации и других свойств наночастиц для нейротераностики. Такие частицы могут осуществлять направленную доставку лекарственных средств, либо, в случае, например, опухолевых клеток, индуцировать их гибель.
- Исследования нейропротекторных свойств эндогенных биоактивных молекул в моделях экспериментальной ишемии, гипоксии, нейродегенеративных процессов in vivo.
Изучение механизмов иммуногенной клеточной гибели раковых клеток. В рамках проекта РНФ, выполняемого под руководством профессора Гентского университета Дмитрия Крысько, в лаборатории начали тестирование новых фотосенсибилизирующих препаратов для фотодинамической терапии (ФДТ). В лаборатории изучают иммуногенную клеточную смерть на молекулярном, клеточном и организменном уровне. В последние десятилетия было доказано, что эффективность ныне существующих стратегий противораковой терапии (химиотерапия, радиотерапия, ФДТ) повышается, если применяемое воздействие активирует специфический противораковый иммунный ответ. Эксперименты in vitro и in vivo позволяют оценить стратегии лечения рака со стороны иммунной системы и найти оптимальные подходы для решения этой проблемы
Руководителем лаборатории является д.б.н., директор ИББМ Ведунова Мария Валерьевна.
