18.11.2019 №46

image

В Институте физиологии НАН Беларуси электронно-микроскопические исследования проводятся с 1972 года.

Тогда был приобретен первый электронный микроскоп. В 2006 году сформирована лаборатория «Центр электронной и световой микроскопии».

Уточнить диагноз

Одним из важных результатов работы лаборатории стал способ прижизненной диагностики дилатационной кардиомиопатии, который закреплен патентом. Ученые выявили ультраструктурные изменения кардиомиоцитов (мышечных клеток сердца), теперь они вместе с изменениями организации миокарда рассматриваются как морфологические признаки для обоснования этого заболевания.

Электронно-микроскопический метод используется в клинической практике РНПЦ «Кардиология». Морфологические данные позволяют установить, поражены ли в исследуемом биопсийном образце органеллы, что важно для распознавания патологий сердечной мышцы. С помощью электронной микроскопии можно определить продолжительность течения заболевания, как далеко зашел процесс, обратимы ли изменения, поддастся ли медикаментозному лечению данный пациент или ему необходимо хирургическое вмешательство.

Важным направлением исследований стало изучение структурных основ клеточных механизмов патогенеза вторичной кардиомиопатии при действии антибиотиков антрациклинового ряда. «Данные антибиотики используются в качестве обязательных компонентов большинства схем химиотерапии. Наряду с положительным эффектом при лечении больных со злокачественными новообразованиями они вызывают опасные для жизни побочные эффекты, главный из которых – потенциально необратимая кумулятивная дозозависимая кардиотоксичность», – рассказала главный научный сотрудник лаборатории доктор биологический наук Людмила Арчакова.

Ученые выявили ультраструктурные критерии поражения миокарда при хроническом кардиотоксическом действии доксорубицина. Они позволяют проводить диагностику осложнений, наблюдаемых у онкобольных после химиотерапии в отдаленном периоде, оценить эффективность действия новых кардиопротекторных средств.

Еще одно важное исследование, которое ведется в центре – изучение структурных основ поражения сердца и его сосудов при экспериментальном сахарном диабете. «Это очень актуальная проблема, поскольку патология сердца и сосудов – основная причина нетрудоспособности и смертности более 70% пациентов с сахарным диабетом, – сообщила Л. Арчакова. – Нами установлены механизмы развития сердечной недостаточности при сахарном диабете, а также ультраструктурные критерии развития патологических процессов в миокарде на разных стадиях развития сахарного диабета, позволяющие оценить тяжесть патологического процесса в сердечной мышце, его необратимость на более поздних этапах заболевания».

В нынешнем году стартовало исследование структуры ишемической болезни сердца при сахарном диабете. Планируется также перейти на новую для лаборатории область – изучение нервных сетей: недавно лаборатория вошла в состав Центра мозга Института физиологии.

Клеточные механизмы

Научный сотрудник лаборатории «Центр электронной и световой микроскопии» Ирина Семёник (на фото) в нынешнем году защитила кандидатскую диссертацию «Патогенетические механизмы поражения миокарда в экспериментальной модели сахарного диабета».

Как рассказала Ирина, впервые с помощью методов гистологического анализа и электронной микроскопии удалось установить последовательность развития митохондриальной дисфункции на разных стадиях развития диабетической кардиомиопатии. «На ранней мы обнаружили набухание митохондрий, а также изменение количества митохондриальных контактов. На промежуточной стадии отметили изменения ультраструктуры митохондрий и постепенное снижение количества митохондриальных контактов. На поздних стадиях заметили, как эти митохондрии обособлены, а количество митохондриальных контактов значительно снижается по сравнению с нормой. Это мы установили с помощью электронной микроскопии, без которой такие данные получить не удалось бы», – отметила И. Семёник.

Также ученые определили последовательность изменения стромального компонента, а именно коллагеновых волокон. Они показали, что изменения идут в сторону увеличения содержания коллагена третьего типа, что приводит к фиброзу тканей.

Кроме того, исследователи выяснили, что развитие диабетической кардиомиопатии сопровождается гибелью мышечных клеток сердца: на ранней стадии диабетической кардиомиопатии отмечается запрограммированная гибель кардиомиоцитов, на поздней – некротические изменения.

На практике эти данные можно применять в диагностике.

Валентина ЛЕСНОВА

Фото автора, «Навука»