«Модные» темы на старейшей кафедре

О болезни Альцгеймера наша газета пишет, пожалуй, почаще, чем об иных распространенных нозологиях. Направление невероятно востребовано сегодня во всем мире, и было бы нелогичным, побывав в Казани, не поговорить об изучении патогенеза распространенного заболевания и современных подходах к его лечению с одним из ведущих специалистов в этом вопросе – деканом лечебного факультета Казанского государственного медицинского университета, вице-президентом Физиологического общества им. И.П.Павлова, членом-корреспондентом РАМН, заслуженным деятелем науки РФ и Республики Татарстан Андреем ЗЕФИРОВЫМ. Именно он возглавляет одну из старейших кафедр физиологии в России, и весьма логично, что именно здесь происходит соединение вековых традиций и поисков «на острие прогресса».

– Андрей Львович, изучение патогенеза болезни Альцгеймера и разработка оригинальных подходов к ее лечению – одна из приоритетных задач вашей научной деятельности в течение последних лет. Расскажите, пожалуйста, о результатах этих исследований.

– Болезнь Альцгеймера относят к нейродегенеративным заболеваниям, поскольку она связана с гибелью нервных клеток, особенно в областях мозга, ответственных за память. Почему она развивается – неизвестно, но определенную роль могут играть генетическая предрасположенность, стрессы, травмы, диабет, повышенное артериальное давление, высокий уровень холестерина в крови, воздействие неблагоприятной окружающей среды и ряд других факторов. Ключевой патологический процесс, наблюдающийся при болезни Альцгеймера – это накопление токсического белка в мозгу – бета-амилоида, который, по всей видимости, и приводит к гибели нервных клеток.

Развивается болезнь постепенно. Она может начинаться с жалоб на раздражительность, бессонницу, снижение трудоспособности или депрессию. Человек чувствует, что уже не так внимателен, становится забывчивым и рассеянным. Вообще, нарушение памяти является ключевым симптомом болезни. В течение нескольких месяцев или лет нарастают забывчивость, нарушения пространственной ориентации и абстрактного мышления, расстройства речи и другие симптомы. При дальнейшем прогрессировании болезни симптомы слабоумия становятся явными. Больной способен потеряться в знакомом месте, перестает понимать, где он находится, не узнает родных и знакомых. Каждые 20 лет число больных этим недугом удваивается. Сегодня в мире более 30 млн человек страдает болезнью Альцгеймера, а в России их число подходит к 1 млн.

В последнее время было установлено, что именно синаптическая передача является слабым местом при развитии патологии нервной системы, и ее нарушения лежат в основе патогенеза целого ряда неврологических и психиатрических заболеваний. В первую очередь это касается болезни Альцгеймера. При помощи современных электрофизиологических, оптических, биохимических и других подходов мы исследуем молекулярные механизмы, лежащие в основе нарушения функций синапсов при болезни Альцгеймера. Так, установили, что при данном недуге наблюдаются выраженные нарушения процессов секреции нейромедиатора и экзоэндоцитоза синаптических везикул – органелл, содержащих медиатор. Кроме того, мы ведем интенсивные исследования по изучению роли нейротоксичного белка, о котором я уже говорил, – бета-амилоида в нарушении функций мозга и значительно продвинулись в данном направлении. Также проводим эксперименты на трансгенных мышах. В их геном встроены дефектные гены человека, ответственные за развитие этой болезни. В итоге к определенному возрасту у таких мышей развивается патология, очень похожая на болезнь Альцгеймера у человека.
В ходе исследований мы обратили внимание на то, что многие исследователи не учитывают, что болезнь Альцгеймера – это, прежде всего, системное заболевание. А значит, при ней может страдать не только мозг, но и другие органы и системы. Мы проверили эту гипотезу и выяснили, что при болезни Альцгеймера, по крайней мере в моделях на животных, значительно нарушаются функции нервно-мышечного аппарата, скелетных мышц, сердечно-сосудистой системы.

– Ваши исследования поддержаны грантами Российского фонда фундаментальных исследований и госконтрактами с Министерством образования и науки РФ в рамках федеральных целевых программ…

– Да, мы используем самые современные методические подходы и получаем результаты мирового уровня. А в мае 2011 г. мы провели научно-практическую конференцию по болезни Альцгеймера в Казани, в которой приняло участие более 200 ученых и практикующих врачей. Учитывая интерес, который вызвало это мероприятие, мы планируем проводить такие конференции по различным нейродегенеративным заболеваниям ежегодно. Это прекрасная возможность узнать мнение практикующих врачей, а также услышать о результатах, полученных в других лабораториях. В России есть ряд научных коллективов, которые проводят разработки в области нейродегенеративных заболеваний на мировом уровне. В частности, хочется отметить блестящие работы по изучению болезни Паркинсона, проводимые под руководством академика РАН Михаила Угрюмова в Институте биологии развития РАН, а также исследования, проходящие в Научном центре неврологии РАМН, в институтах высшей нервной деятельности и нейрофизиологии, биофизики клетки, эволюционной физиологии и биохимии РАН и др.

Ведущую роль в проведении научных разработок на нашей кафедре занимают молодые ученые – студенты, аспиранты, преподаватели. Они работают очень увлеченно, достигают больших успехов, постоянно генерируют новые идеи и осуществляют их. Активное развитие научного направления по изучению болезни Альцгеймера на нашей кафедре связано с именем моего ученика, молодого доцента кафедры Марата Мухамедьярова, который был отмечен за эти разработки на федеральном уровне Национальной премией России им. В.Зворыкина и престижным грантом Президента РФ.

– Но вы пока не сказали о новых способах лечения болезни Альцгейме-ра, разрабатываемых вами и вашими коллегами…

– Тысячи ученых по всему миру занимаются этой проблемой. Но пока нет препаратов, излечивающих болезнь Альцгеймера. Есть только лекарства, способные уменьшить симптомы болезни и несколько замедлить ее развитие. Совместно с профессором-фармакологом Казанского ГМУ Ириной Ивановной Сёминой мы изучаем весьма перспективный препарат, который, возможно, позволит сдержать развитие болезни. Кроме того, совместно с гистологами и анатомами нашего вуза мы разрабатываем генноклеточные технологии для лечения болезни Альцгеймера и других нейродегенеративных заболеваний на основе генетически модифицированных стволовых клеток. Большую роль в этом проекте играют признанные специалисты в данной области, с которыми мы тесно сотрудничаем, – заведующий кафедрой нормальной анатомии Казанского ГМУ член-корреспондент Академии наук Республики Татарстан Андрей Павлович Киясов и заведующий кафедрой медицинской биологии и генетики профессор Рустем Робертович Исламов. Пока что это чисто экспериментальные, доклинические исследования, которые ведутся на мышах. Очень надеюсь, что уже через год-два мы сможем рассказать о наших успехах в данном направлении.

– Казанская физиологическая школа является одной из старейших в России. Но как получилось, что Казанский государственный медицинский университет через 3 года будет отмечать 200-летний юбилей, а ваша кафедра его уже отпраздновала?

– В 1806 г. в Казанском императорском университете была образована кафедра анатомии, физиологии и судебной медицины, и только через 5 лет был образован медицинский факультет. Так что 200 лет преподавания физиологии в Казани мы действительно уже отпраздновали. Два века назад в России было всего-навсего три медицинских физиологических школы: в Москве, С.-Петербурге и Казани. Потом возникли кафедры в Харькове, Томске, на Урале. При основании Казанский императорский университет стал форпостом русской культуры, просвещения и православия на просторах Заволжья, Урала, Сибири, а также Восточной Европы и Кавказа. Он был призван подготовить кадры для этой территории.

Первыми преподавателями физиологии у нас были воспитанник Московской медико-хирургической академии И.П.Каменский и воспитанник Венского университета И.Б.Браун. В 1819-1821 гг. физиологию читал К.Ф.Фукс – врач и известный общественный деятель, с 1821 г. – профессор А.Е.Летовский, затем, в течение почти 30 лет – Ф.В.Берви, морской врач и путешественник. В первой половине XIX столетия преподавание физиологии в университете носило умозрительный характер и не сопровождалось какими-либо экспериментами. Организация экспериментальной физиологической лаборатории в Казани и начало систематических исследований в области физиологии связаны с именем Ф.В.Овсянникова, принявшего заведование кафедрой физиологии медицинского факультета в 1858 г. Когда Овсянников приехал к нам возглавлять кафедру физиологии, его избрали академиком С.-Петербургской академии наук. Так как в то время нельзя было работать в одном месте, а академиком быть в другом, ему пришлось оставить Казань и уехать в С.-Петербург. Там он создал и лабораторию, и кафедру физиологии.

Первые экспериментальные работы, выполненные Ф.В.Овсянниковым в университете, касались исследований мозговой ткани теплокровных животных, рефлекторной регуляции дыхания, влияния симпатических нервов на сокращение селезенки и других вопросов. Важно отметить, что все работы были посвящены изучению функций нервной системы и сочетали гистологические и физиологические методы исследования. Особого внимания заслуживает опубликованная в 1855-1857 гг. работа Ф.В.Овсянникова и Н.М.Якубовича «Микроскопическое исследование начала нервов в большом мозгу». Эта работа получила всемирное признание и удостоена парижской Академией наук Монтионовской премии как одно из основополагающих исследований по гистологическому строению нервной системы. В работе впервые было доказано, что черепные нервы делятся на двигательные, чувствительные и смешанные. Позднее И.М.Сеченов называл Ф.В.Овсянникова «насадителем физиологии и микроскопической анатомии в России». Морфофункциональный подход исследований стал характерной чертой Казанской физиологической школы.

Новый этап в развитии физиологии в Казани был связан с именем заведующего кафедрой физиологии, ректора Казанского университета Н.О.Ковалевского. Он с большим успехом развивал научно-исследовательскую деятельность по фундаментальным проблемам физиологии кровообращения и дыхания, физиологии и морфологии нервной системы, психофизиологии и биохимии крови. В 60-е годы XIX в. Ковалевский первым из русских ученых начал разрабатывать физиологию дыхания, создав при этом свою оригинальную конструкцию аппарата для исследования. Под руководством его преемника Н.А.Миславского были предприняты широкие исследования периферической иннервации разнообразных органов и тканей, открыт дыхательный центр, сосудодвигательные нервы сетчатки, щитовидной железы. А.В.Вишневским в 1903 г. выполнены исследования по иннервации прямой кишки, Н.К.Горяевым в 1910 г. – селезенки и др.

Еще один известный казанский физиолог А.Ф.Самойлов был на стажировке у лауреата Нобелевской премии Виллема Энтховена, впервые в мире снявшего электрокардиограмму у человека. Самойлов привез в 1906 г. струнный гальванометр, и впервые в России на нашей кафедре зарегистрировал электрокардиограмму, а затем создал сеть электрокардиологических лабораторий по всей России. Также Самойлову принадлежат работы по изучению механизмов передачи возбуждения в синапсах. А.В.Кибяков впервые в мире экспериментально доказал участие химического посредника – ацетил-холина – в передаче возбуждения в межнейрональных синапсах ганглиозных клеток. Это только часть двухвековых традиций, которые мы продолжаем.

– Каковы приоритетные направления научных работ кафедры сегодня, кроме болезни Альцгеймера, разумеется?

– Это нейрофизиология, физиология сердца и сосудистой системы, желудочно-кишечного тракта. Все эти исследования объединены физиологией возбудимых тканей – изучением нейронов, нервных волокон, гладкомышечных клеток. Мы исследуем ионные каналы, рецепторы, механизмы меж- и внутриклеточной сигнализации. В настоящее время имеем более 10 отечественных и несколько иностранных грантов, в том числе грант Английского физиологического общества. Ведем совместные исследования с учеными Венгрии, Франции, Италии, Великобритании, Финляндии. В этих странах работают и многие наши воспитанники. Спрос на них не угасает. Также мы работаем в рамках трех государственных контрактов по федеральным целевым программам. Занимаемся нанотехнологиями, инновациями с очень широким спектром методических подходов: флюоресцентной микроскопией, регистрацией синаптических сигналов и отдельных ионных каналов мембраны, сокращений кардиомиоцитов, гладких мышц сосудов и желудочно-кишечного тракта и т.д. Естественно, такая активная научная работа была бы невозможна без всесторонней поддержки и теплого отношения администрации нашего вуза, за что хочется поблагодарить нашего ректора, профессора Алексея Станиславовича Созинова.

Наш коллектив по решению Совета по грантам Президента РФ 4 раза подряд становился «Ведущей научной школой России». Научная школа, которой мы по праву себя считаем, подразумевает единство и преемственность идей, научных подходов и традиций, постоянное и расширяющееся сообщество ученых, непрерывную цепочку учителей-учеников. Мы гордимся нашими учителями и бережно сохраняем традиции казанской физиологической школы.

Беседу вел
Альберт ХИСАМОВ,
спец. корр. «МГ».