Исследования посвящены физическим аспектам патогенеза заболеваний сердечно-сосудистой системы, изучению свободнорадикальных центров и активных форм кислорода в клетках миокарда, изучению молекул – одноэлектронных переносчиков дыхательной цепи митохондрий при нормальной оксигенации и в условиях ишемии (гипоксии). В работе группы используются методика ЭПР-спектроскопии, а также другие современные методы экспериментальной биофизики.
Руководитель направления: профессор Рууге Энно Куставич.
Основные достижения научной группы:
- Показано, что ответом митохондрий сердца на патологический стресс и нарушение равновесия между прооксидантными и антиоксидантными процессами в клетках может быть образование в кардиомиоцитах активных форм кислорода и физиологически значимых комплексов оксида азота (Dudylina et al, Cell Biochemistry and Biophysics, 2018).
- Продемонстрировано, что динитрозильные комплексы железа с тиольными лигандами являются уникальной группой соединений, способными быть донорами NO и в то же время способными реагировать с широким спектром токсических интермедиатов окислительного, нитрозативного и карбонильного стресса (Shumaev et al, BioFactors, 2018).
- Получены новые данные о влиянии синтетических доноров оксида азота, нитроксильных анионов, S-нитрозотиолов и связанных с белками динитрозильных комплексов железа на функциональные характеристики митохондрий сердца и генерацию ими активных форм кислорода.
- Показано, что динитрозильные комплексы железа могут являться перехватчиками активных форм кислорода в системах, моделирующих окислительный стресс в клетках сердечной мышцы.
- Показано, что в результате введения в кровоток динитрозильных комплексов железа во всех органах крысы происходит существенное повышение уровня оксида азота. При этом максимальный эффект достигается в сердце, печени и почках.
- Показано, что семихинонные анион-радикалы митохондриально-направленных антиоксидантов – производных убихинона и пластохинона – существенно различаются по своим электронным характеристикам и реакционноспособности.
- Установлено, что такие соединения могут в клетках миокарда действовать также как прооксиданты, т.е. образовывать супероксидные радикалы в результате взаимодействия с молекулярным кислородом.
Основные публикации:
- Dudylina, A.L., Ivanova, M.V., Shumaev, K.B. et al. Superoxide Formation in Cardiac Mitochondria and Effect of Phenolic Antioxidants. Cell Biochem Biophys 77, 99–107 (2019). https://doi.org/10.1007/s12013-018-0857-2
- Shumaev, K.B., Dudylina, A.L., Ivanova, M.V., Pugachenko, I.S. and Ruuge, E.K. (2018), Dinitrosyl iron complexes: Formation and antiradical action in heart mitochondria. BioFactors, 44: 237-244. https://doi.org/10.1002/biof.1418
- Свиряева И.В., Рууге Э.К..Генерация свободных радикалов кислорода в митохондриях сердца: эффект гипоксии-реоксигенации//Биофизика, 2006, 51(3), с.478-84.
- Timoshin A.A., Vanin A.F., Orlova T.R., Sanina N.A., Ruuge E.K., Aldoshin S.M., Chazov E.I. Protein-bound dinitrosyl-iron complexes appearing in blood of rabbit added with a low-molecular dinitrosyl-iron complex: EPR studies. // Nitric Oxide. - 2007. - vol. 16 (2). - P. 286-293.
- Свиряева И.В., Рууге Э.К., Шумаев К.Б. Образование супероксидных радикалов в изолированных в митохондриях сердца: эффект адриамицина. // Биофизика. - 2007. - Т. 52(6). - С. 1054-1059.
- Lebedev A.V., Ivanova M.V., Timoshin A.A., Ruuge E.K. Effect of group II metal cations on catecholate oxidation. // Chem. Phys. Chem. - 2007. - vol. 8 (12). -P. 1863-1869.
- Шумаев К.Б., Губкина С.А., Гудков Л.Л., Лакомкин В.Л., Ванин А.Ф. Рууге Э.К. Взаимодействие связанных с альбумином динитрозильных комплексов железа и активных форм кислорода. // Биофизика. - 2007. - Т. 52 (3). - C. 534-538.
- Гудков Л.Л., Шумаев К.Б., Каленикова Е.И., Городецкая Е.А., Ванин А.Ф., Топунов А.Ф., Рууге Э.К. Антиоксидантное и прооксидантное действие доноров и метаболитов оксида азота. // Биофизика. - 2007. - Т. 52 (3). - С. 503-509.
- Тимошин А.А., Орлова Ц.Р., Ванин А.Ф., Санина Н.А., Рууге Э.К., Алдошин С.М., Чазов Е.И. Динитрозильные комплексы железа – новый тип гипотензивных препаратов. // Российский химический журнал. - 2007. - LI (1). -С. 88-92.
- Тимошин А.А., Цкитишвили О.В., Дроботова Д.Ю., Студнева И.М., Серебрякова Л.И., Рууге Э.К., Писаренко О.И. Взаимосвязь образования оксида азота с повреждениями кардиомиоцитов при региональной ишемии и реперфузии сердца крысы. Биофизика 2008, 53 (4), 679-683.
- Serezhenkov V.A., Timoshin A.A., Orlova Ts.R., Mikoyan V.D., Kubrinа L.N., Poltorakov A.P., Ruuge E.K., Sanina N.A., Vanin A.F. Decomposition of water-soluble mononitrosyl iron complexes with dithiocarbamates and of dinitrosyl iron complexes with thiol ligands in animal organism. Nitric Oxide: Biology and Chemistry 2008, 18, 195-203.
- Shumaev K.B., Gubkin A.A., Serezhenkov V.A., Lobysheva I.I., Kosmachevskaya O.V., Ruuge E.K., Lankin V.Z., Topunov A.F., Vanin A.F. Interaction of reactive oxygen and nitrogen species with albumin- and methemoglobin-bound dinitrosyl-iron complexes. Nitric Oxide: Biology and Chemistry 2008, 18 (1), 37-46.
