С
докладом о гетерогенно-каталитических процессах в водной и водно-органической
среде, фундаментальных исследованиях в этой области и химической технологии
выступила директор Института химии и химической технологии ФИЦ «Красноярский
научный центр СО РАН» профессор РАН доктор химических наук Оксана Павловна Таран. Учёная отметила, что традиционные
промышленные катализаторы нефтехимического синтеза и газохимии не подходят для
процессов в водной среде — это объясняется их неактивностью, дезактивацией и
растворением в воде, а также неподходящей пористой структурой. В числе основных
разрабатываемых каталитических процессов — фото-, электрокаталитическое
разложение воды на водород и кислород, каталитическая очистка промышленных
сточных вод, синтез растворимых в воде полифункциональных соединений,
комплексная переработка растительной биомассы и ее компонентов. Отсюда вытекают
ключевые требования к характеристикам катализаторов — высокая активность по
отношению к разнородному сырью, пористая структура с большим диаметром пор и
устойчивость в агрессивной водной среде.
«Мы
разработали катализатор на основе цеолитов, содержащий в своем составе
гидроксиды меди и кобальта, который в реакции фотоокисления с жертвенным
окислителем и под видимым светом обеспечивает выход кислорода на уровне 98 %, а
также обладает высокой стабильностью. Среди передовых окислительных технологий
для очистки промышленных сточных вод выделяют пероксидное и аэробное окисление.
Нам удалось создать рутениевые катализаторы на основе окисленных образцов
сибунита-4 для аэробной окислительной деструкции фенолов. Мы выявили, что
катализаторы на азотсодержащем нановолокнистом углеродном материале показывают
более высокую активность и стабильность. Также наша команда разрабатывала
катализаторы для пероксидного окисления, в числе которых гранулированные
катализаторы. Что касается синтеза растворимых в воде полифункциональных
соединений, то здесь мы начали с реакции Бутлерова — синтеза сахаров из
формальдегида. Наши исследования показали: причина автокатализа в реакции
Бутлерова — разветвлённый цепной механизм реакции с вырожденным разветвлением
цепи без участия свободных радикалов», — рассказала О.П.
Таран.
В
области комплексной переработки растительной биомассы и её компонентов
учёная отметила: образование растительной биомассы в год сопоставимо с
суммарными разведанными запасами всей нефти. Из этого следует, что разработка
процессов переработки биомассы по примеру переработки нефти поможет решить
энергетические проблемы человечества. В процессе исследований специалисты
создали механизмы для гидролиза целлюлозы на твёрдых кислотных катализаторах в
двойном электрическом слое. Также учёные предложили новый способ комплексной
переработки коры хвойных, одним из преимуществ которого называют расширенный
ассортимент продуктов, получаемых из коры сосны. В их числе терпены, танины,
пектины и другие, использующиеся в медицине, фармацевтике, пищевой
промышленности и топливах.
О взаимодействии рецепторов на поверхности клеток
головного мозга рассказал главный научный сотрудник лаборатории нейрогеномики
поведения ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН» доктор биологических
наук Владимир Сергеевич Науменко.
Среди всех систем мозга особенно выделяется
серотониновая. Нарушения в её работе приводят к развитию различных
патологий, в том числе нейродегенеративных заболеваний, депрессии, тревожности
и патологической агрессивности. Серотониновые нейроны расположены в области среднего
мозга и имеют проекции по всему органу.«Серотониновая система мозга отличается
полифункциональностью благодаря наличию 14 различных рецепторов. Среди них
особое внимание привлекает 5-HT1A-рецептор — основной регулятор функциональной
активности серотониновой системы мозга. Кроме того, на нем основан эффект
современных антидепрессантов — селективных ингибиторов обратного захвата
серотонина: при их хроническом применении сначала происходит активация
пресинаптических 5-HT1A-рецепторов и ингибирование секреции серотонина.
Постепенно происходит десенситизация (снижение
чувствительности. — Прим. ред.) этих рецепторов, что приводит к
усилению секреции серотонина и развитию антидепрессивного эффекта. Больше всего
феномен разной чувствительности пре- и постсинаптических 5-HT1A-рецепторов
обусловлен образованием гетеродимерных рецепторных комплексов», — отметил
Владимир Науменко.
5-HT1A-рецептор может образовывать комплекс с другим
серотониновым рецептором — 5-HT7. В 2015 году учёные предложили механизм
регуляции функциональной активности серотониновой системы мозга, основанный на
феномене гетеродимеризации этих рецепторов. Они предположили, что при депрессии
увеличится количество 5-HT1A/5-HT7-димеров (димер — сложная молекула,
составленная из двух более простых молекул, называемых мономерами данной
молекулы. — Прим. ред.). Интернализация (погружение молекул внутрь клетки. —
Прим. ред.) 5-HT1A-ауторецепторов усилится, увеличится выброс серотонина, что
будет оказывать антидепрессивный эффект. Эта теория была подтверждена в
эксперименте.
Помимо 5-HT1A- и 5-HT7-рецепторов при психических
расстройствах необходимо учитывать и воздействие нейрофизического фактора
мозга. Он необходим для поддержания зрелых серотониновых нейронов. Один из
основных рецепторов нейрофизического фактора мозга — TrkB. Он взаимодействует с
серотониновым рецептором 5-HT2A, образуя особые гетеродимерные комплексы. Это
подавляет работу 5-HT1A-рецептора, однако при блокировке 5-HT2A и TrkB с
помощью фармакологии его функция восстанавливается.
Специалисты изучили и работу серотониновых
5-HT4-рецепторов. Они создают гетеродимерные комплексы с молекулой L1, которые
необходимы для регуляции морфологии нейронов.
«Образование рецепторных комплексов
серотониновых рецепторов — важнейший фактор регуляции как функциональной
активности нейротрансмиттерных и нейротрофических систем мозга, так и
морфологии нейронов. Полученные данные позиционируют эти комплексы как новый
перспективный класс мишеней для коррекции нейропатологий, патологий поведения,
нарушений обучения и памяти. Влияние на них возможно через управления
процессами формирования или их функциональной активности»,
— подытожил Владимир Науменко.
Заместитель директора по научно-клинической работе
ФИЦ фундаментальной и трансляционной медицины профессор РАН доктор
медицинских наук Сергей Николаевич Артеменко рассказал про актуальные
стратегии интервенционного лечения и профилактики тромбоэмболических осложнений
при фибрилляции предсердий.
Учёным удалось продемонстрировать, что аблация
ганглионарных сплетений левого предсердия в сочетании с изоляцией устьев
легочных вен повышает свободу от фибрилляции предсердий по данным непрерывного
мониторирования ЭКГ. «По итогам экспериментов наилучший результат был в
группе, где выполнялась комбинированная методика: проводилась и изоляция, и
аблация ганглионарных сплетений», — отметил Сергей Артеменко.
Другое направление работ исследователей посвящено
профилактике тромбоэмболических осложнений. На сегодняшний день известно, что
фибрилляция предсердий в пять раз повышает риск развития инсульта, способствует
инвалидности и в 20 % случаев приводит к риску повторного инсульта. Источник 90
% инсультов ишемического генеза — ушко левого предсердия. «Мы показали,
что одномоментная аблация фибрилляции предсердий с окклюзией ушка левого
предсердия является высокоэффективной и безопасной процедурой для снижения
риска развития тромбоэмболических осложнений в отдаленном периоде наблюдения у
пациентов с выраженной коморбидной патологией», — сказал Сергей Артеменко.
Также учёные исследовали влияние рекомбинантного
белка аполипопротеина А-1 на работу миокарда. Этот белок обладает множеством
полезных свойств: он регулирует клеточный апоптоз, имеет иммуномоделирующее,
антитромботическое и антиоксидантное действие, способен усиливать или ослаблять
пролиферацию клеток.
«Аполипопротеин А-1 оказывает влияние на
метаболический синдром, он доказал свою эффективность на экспериментальных
моделях сердца крыс. Требуется дальнейшее изучение его антиаритмического
действия на работу миокарда», — отметил Сергей
Артеменко.
Более того, исследователи показали влияние
аполипопротеина А-1 на метаболический синдром. Это позволяет рассматривать его
как перспективное средство для профилактики и лечения ожирения.