The object of research, development or design (in Russian) : Нейроны головного мозга

The object of research, development or design (in Kazakh) : Ми нейрондары

Aim of work (in Russian) : Цель проекта состоит в выяснении роли рецепторов, сопряженных с PLC и PI3K, в регуляции калиевых каналов семейства Kv7 и возможности использования сигнального пути PIP2-Kv7 для подавления гипервозбуждения при эпилепсии.

Aim of work (in Kazakh) : Жобаның мақсаты: Kv7 тұқымдас калий каналдарын реттеудегі PLC және PI3K жанамаланған рецепторларының рөлін және эпилепсиядағы гиперқозуды басу үшін PIP2-Kv7 сигналдық жолын пайдалану мүмкіндігін анықтау.

Методы исследования (на русском) : В экспериментах использовали смешанную нейроглиальную культуру клеток гиппокампа крысы, выделенных из головного мозга новорожденных (1–3 дня) крыс Sprague–Dawley в соответствии. Эксперименты проводили на культуре нейронов гиппокампа на 12–14 день культивирования. Кальциевые сигналы нейронов регистрировали по интенсивности флуоресценции двухволнового Са2+-чувствительного зонда Fura 2. Полученные на двух различных каналах временные серии изображений обрабатывали в программе ImageJ с использованием программ Time Series Analyzer и RatioPlus. Для построения графиков и статистической обработки использовали Origin 9.1. Серия экспериментов одного дня состояла из 5–6 повторов. Каждый эксперимент с клетками одного посева повторяли 3 раза. Количество клеток, измеренных в одном опыте, варьировало от 150 до 200. Нейроны отличали от астроцитов по синхронной спонтанной активности и быстрому Са2+-ответу на деполяризацию 35 мM KCl в конце эксперимента. Статистический анализ. Результаты представлены как среднее ± стандартная ошибка среднего (SEM) или как репрезентативные записи кальциевых сигналов в отдельных клетках. Для построения графиков и статистической обработки результатов использовали программу Origin 9.1. Данные обрабатывали с использованием критерия Краскела–Уоллиса, или использовали попарные сравнения (t-тест), различия считали статистически зна¬чимыми при p ≤ 0.05.

Методы исследования (на казахском) : Тәжірибелерде жаңа туған Sprague–Dawley линиялы егеуқұйрықтардың миынан (1-3 күн) оқшауланып алынған гиппокамп жасушаларының аралас нейроглиальды культурасы қолданылды сәйкес. Тәжірибелер гиппокамп нейрондарының культурасында өсірудің 12-14 күнінде жүргізілді. Нейрондардың кальций сигналдары екі толқынды Ca2+-сезімтал Fura 2 зондының флуоресценция қарқындылығымен тіркелді. Екі түрлі каналда алынған уақытша кескіндер сериясы ImageJ бағдарламасында Time Series Analyzer және RatioPlus бағдарламаларын қолдана отырып өңделді. Графиктер мен статистикалық өңдеу үшін Origin 9.1 қолданылды. Бір күндік эксперименттер сериясы 5-6 қайталаудан тұрды. Бір себу жасушаларымен жүргізілген әрбір тәжірибе 3 рет қайталанды. Бір тәжірибеде өлшенген жасушалар саны 150-ден 200-ге дейінгі аралықта болды. Нейрондар астроциттерден синхронды біркелкі емес белсенділікпен және жылдам эксперимент соңында Ca2+ ионының 35 мМ KCl деполяризациясына жауабымен ерекшеленді. Статистикалық талдау. Нәтижелер орташа ± стандартты орташа қателік (SEM) немесе жеке жасушалардағы кальций сигналдарының репрезентативті жазбалары ретінде берілген. Графиктерді құру және нәтижелерді статистикалық өңдеу үшін Origin 9.1 бағдарламасы қолданылды. Деректер Краскел-Уоллис критерийі арқылы өңделді немесе жұптық салыстырулар (t-тест) қолданылды, айырмашылықтар P ≤ 0.05 кезінде статистикалық негізді деп саналды.

Obtained results and novelty (in Russian) : Мы показали важную роль Kv7 каналов в регуляции эпилептиформной активности. Показано, что калиевые каналы семейства Kv7 уменьшают длительность пачек потенциалов действия и длительность кальциевых импульсов при эпилептиформной активности, увеличивая скорость постгиперполяризации кластера PDS. Показано, что прямые активаторы и ингибиторы Kv7 каналов меняют такие параметры синхронной пачечной активности и Са2+ импульсов как их длительность, амплитуду, но не частоту деполяризационный сдвиг в нейронах при эпилептиформной активности. Проведенные эксперименты показали, что длительность кластера дискретна (изменяется на целое число PDS) и варьирует в контроле на 1 PDS, что указывает на участие стохастического процесса в индукции кластера. Каналы Kv7 принимают участие как в формировании кластера, так и самих PDS. Блокатор Kv7 XE991, увеличивает, а агонист Kv7 Retigabine уменьшает длительность кластера PDS. Как ингибитор, так и активатор в большей степени действуют на систему гиперполяризации и слабо действуют на деполяризационный сдвиг. Причем, активатор канала, как и предполагалось, усиливает глубокую гиперполяризацию в конце кластера PDS, которая необходима для реактивации инактивированных других Na+, Ca2+ каналов.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Біз эпилептиформалық белсенділікті реттеуде Kv7 арналарының маңызды рөлін көрсеттік. Kv7 отбасының калий каналдары PDS кластерінің гиперполяризациядан кейінгі жылдамдығын арттыра отырып, эпилептиформды белсенділікте әрекет потенциалы жинақталу ұзақтығын және кальций импульстарының ұзақтығын төмендететіні көрсетілген. Kv7 каналының тікелей активаторлары мен ингибиторлары синхронды жтнақталу белсенділігін және Са2+ импульстар олардың ұзақтығы, амплитудасы сияқты, бірақ жиілігі емес, деполяризациялық ығысу эпилептиформды белсенділіктегі нейрондарда параметрлерін өзгертетіні көрсетілген. Жүргізілген тәжірибелер кластердің ұзақтығы дискретті (PDS бүтін саныға айналдырылады) және бақылауда 1 PDS өзгеретінін көрсетті, бұл стохастикалық процестің кластер индукциясына қатысуын көрсетеді. Kv7 каналдары кластерді қалыптастыруға да, PDS-тің өзіне де қатысады. Kv7 xe991 блокаторы PDS кластерінің ұзақтығын арттырады, ал kv7 retigabine агонисті қысқартады. Ингибитор да, активатор да гиперполяризация жүйесіне көбірек әсер етеді және деполяризация ығыснуына әлсіз әсер етеді. Сонымен қатар, канал активаторы PDS кластерінің соңында терең гиперполяризацияны күшейтеді, бұл инактивацияланған басқа Na+, Ca2+ каналдарын қайта белсендіру үшін қажет.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Полученные результаты откроют новые механизмы подавления гипервозбуждения и нейродегенерации в ЦНС, что может иметь огромный социальный и экономический эффект, поскольку изучение механизмов развития эпилепсией является актуальной проблемой современной биомедицины. Эпилепсией страдает 65 миллионов человек по всему миру. Этот недуг является наиболее распространенным и серьезным хроническим неврологическим заболеванием. В Казахстане более 76 000 человек страдают от эпилепсии.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Нәтижелер ОЖЖ-де гиперқозуды және нейродегенерацияны төмендетудің жаңа механизмдерін ашады, бұл үлкен әлеуметтік және экономикалық әсер болуы мүмкін, өйткені эпилепсияның даму механизмдерін зерттеу қазіргі биомедицинаның өзекті мәселесі болып отыр. Эпилепсия бүкіл әлем бойынша 65 миллион адамға әсер етеді. Бұл ең көп таралған және ауыр созылмалы неврологиялық ауру болып табылады. Қазақстанда 76 000-нан астам адам эпилепсиямен ауырады.

Level of implementation (in Russian) : Не планируется

Level of implementation (in Kazakh) : Жоспарланбаған

Efficiency (in Russian) : Проект имеет не только национальный, но и международное значение, так как изучение механизмов возникновения и терминации приступов эпилепсии является актуальной проблемой современной биомедицины.

Efficiency (in Kazakh) : Жоба Ұлттық қана емес, сонымен қатар халықаралық маңызға ие, өйткені эпилепсия ұстамаларының пайда болу және аяқталу механизмдерін зерттеу қазіргі биомедицинаның өзекті мәселесі болып табылады.

Field of application (in Russian) : биофизика клетки, молекулярная биология, нейробиология и неврология.

Field of application (in Kazakh) : клетка биофизикасы, молекулалық биология, нейробиология және неврология.