Лаборатория #47

Записки на полях съезда физиологов. Что привезли мы. Несколько дней мы делились мыслями с чужих слайдов. Честно будет показать и то, с чем на съезд приехали сами. И тут обнаружилась забавная вещь: наши четыре доклада рассказывают примерно ту же историю, которая звучала все дни съезда. Организм отказывается делиться на кафедры - только у нас это видно уже на уровне рецепторов, клеток и сигнальных каскадов. Двухголовый рецепторный комплекс. Серотониновый 5-HT7 и нейротрофиновый TrkB принадлежат разным сигнальным системам, но способны образовывать гетеродимерный комплекс. Такой «стык» двух систем рассматриваем как потенциальную новую мишень при депрессивных расстройствах. Почти тот самый Змей Горыныч из первого поста - только в масштабе клеточной мембраны. Дофамин, который действует не в одиночку. Блокада D2-рецепторов корректирует генетически детерминированную обусловленную страхом агрессию у крыс, но в происходящее оказывается вовлечена и система нейротрофического фактора CDNF. Снова несколько регуляторных контуров вместо одной «дофаминовой ручки». Глия, которая не молчит. Сверхэкспрессия 5-HT7 в астроцитах фронтальной коры модифицирует социальное и депрессивно-подобное поведение при хроническом воздействии этанола. Клетки, долго считавшиеся обслуживающим фоном для нейронов, оказываются самостоятельным участником регуляции поведения. Генетическая предрасположенность - не готовый сценарий. В гиппокампе мышей ASC транскрипционный фактор DEAF1 связан с регуляцией сигнальных каскадов CDNF. Здесь генетически заданный фенотип снова раскладывается на несколько взаимодействующих уровней - от транскрипционной регуляции до нейротрофической сигнализации. Невольно вспоминается слайд первого дня: ДНК - не судьба, а набросок. Если собрать всё вместе, наш общий вопрос звучит примерно так: как из взаимодействия серотониновой, дофаминовой, нейротрофической и глиальной систем возникает поведение, которое мы затем называем депрессивным, социальным или агрессивным? По отдельности ни одна система ответа не даёт. А съезд полезен ещё и тем, что после чужих докладов собственные данные начинают выглядеть немного иначе. Несколько методов хочется попробовать по-новому, несколько старых вопросов - переформулировать, а к некоторым экспериментам мы, похоже, вернёмся уже с другими идеями. Так что домой мы везём не только четыре состоявшихся доклада. #съездфизиологов

Записки на полях съезда физиологов. Заключительный день. Симпозиум о старении неожиданно замкнул сюжет всего съезда: организм не только отказывается делиться на кафедры - он ещё и стареет как целое. Особенно хорошо это прозвучало через историю академика Н.Д. Стражеско. На слайде - формула: «видеть не диагноз, а больного». Но важнее была рамка вокруг неё: для докладчика (Стражеско Ирина Дмитриевна, внучка Н.Д. Стражеско) это не только история науки, но и семейная история, в которой академик соединял клиническое наблюдение с экспериментальной физиологией и ещё в 1939 году написал работу «Об особенностях проявления и течения болезней стариков». Стражеско интересовало не только, что у человека сломано, но и что ещё сохранно и где проходит граница компенсации. Почти век спустя та же мысль звучит уже языком современной геронтологии: общий риск рождается не из одного диагноза, а из взаимодействия систем и постепенной утраты резерва. Сердце, мозг, мышцы, кишечник и иммунитет стареют не независимо друг от друга. Пациент действительно живёт одной жизнью, а не пятью отдельными клиническими рекомендациями. Отсюда и пугающе красивый «клубок» геропротекции: аутофагия, митохондрии, воспаление, сенесцентные клетки, протеостаз, метаболизм, эпигенетика. Воздействуешь на один механизм, а откликаются сразу несколько других. Старение снова оказывается не одной дорожкой, а сетью связанных процессов. Даже профилактика нейродегенерации в этой логике начинается задолго до диагноза. На соседних докладах обсуждали ранние митохондриальные нарушения в модели OXYS, «окно возможностей» для вмешательства и то, что в эту воронку входят не только молекулы, но и питание, стресс, образование, физическая активность и другие социальные детерминанты. Получается красивая красная нить длиной почти в век: от границы компенсации - к системному резерву; от болезни органа - к состоянию организма; от молекулы - обратно к целому человеку. Пожалуй, лучшего финала для съезда физиологов трудно придумать. #съездфизиологов

🎊 Поздравляем коллег из Института нейронаук и медицины с блестящими результатами! И нам особенно приятно, что в этом грандиозном и важном проекте есть небольшой вклад нашей Лаборатории 47🧬 https://t.me/academcity_nsk/1065

Записки на полях съезда физиологов. День третий. Часть 2 - про предмет. А вот что становится видно, если действительно отойти от микроскопа. В докладе М.В. Угрюмова мозг предстал не только как «дирижёр» эндокринной системы. Нейроэндокринная регуляция - это сеть реципрокных связей: мозг влияет на периферию, периферия отвечает мозгу, а устойчивость организма возникает из множества обратных контуров. Но особенно интересен развивающийся мозг. До окончательного формирования гематоэнцефалического барьера он рассматривается как своеобразный мультипотентный эндокринный орган. Секретируемые нейронами физиологически активные вещества могут попадать в общую циркуляцию и участвовать в регуляции развития других органов и самого мозга. Получается почти парадокс: мозг ещё только строится, но уже участвует в строительстве организма, который строит его самого. Вот зачем физиологии периодически приходится снова собирать слона целиком. #съездфизиологов

Записки на полях съезда физиологов. День третий. Часть 1 - про метод. Сегодня физиологию объясняли через слона, Галатею и Селье. Слон - организм. Один мудрец ощупывает хобот, другой ногу, третий ухо. Каждый точно описывает свою часть и каждый ошибается в целом. Хорошая метафора современной специализации: мы умеем знать всё больше о всё меньшем, но из суммы молекулярных деталей организм автоматически не собирается. Следом - «Прекрасная Галатея из сфер» и вопрос художника: как обеспечивается гармония человека? По сути, тот же вопрос интегративной физиологии: как множество клеток, сигналов и контуров регуляции превращается в устойчивое целое. И очень к месту слова Ганса Селье: ни знание предмета, ни мощь инструментов, ни точность планов не заменят оригинальности мысли и зоркости наблюдения. Молекулярная биология дала нам невероятное увеличение. Но увеличение - ещё не объяснение. Иногда нужно отойти от микроскопа на несколько шагов и снова увидеть слона. #съездфизиологов

Записки на полях съезда физиологов Главным новшеством пленарного доклада К. В. Анохина «Физиология и сознание» стало описание клеточного механизма формирования элементов субъективного опыта через призму понятия «функтор». В рамках гиперсетевой теории академик определил функтор как одиночный нейрон, обладающий способностью кумулятивно накапливать молекулярные следы своего участия в различных функциональных системах (поведенческих эпизодах) и извлекать их общий инвариантный компонент. Подобный подход переводит математическую идею функтора в контекст клеточной нейробиологии: кумулятивная память реализуется внутриклеточными процессами, а объединение таких нейронов в функторные группы обеспечивает стабильность, надежность и гибкость кодирования элементов когнитома. #съездфизиологов

В продолжение записок на полях съезда физиологов: организм упорно отказывается делиться на кафедры. Иногда самые удачные формулировки на научных мероприятиях оказываются не на слайдах с результатами. На одном из докладов прозвучало: «ДНК не есть ваша судьба, но лишь набросок». Хорошая короткая формула того, что физиология постоянно напоминает молекулярной биологии: геном задаёт пространство возможностей, но конечный фенотип возникает из взаимодействия регуляции, среды, случайности и истории самого организма. Ещё нагляднее выглядела небольшая история нейроиммуноэндокринологии. Сначала — три богатыря: нервная, иммунная и эндокринная системы существуют почти как самостоятельные силы. Затем — тройка: уже понятно, что они работают вместе. Потом появляется трёхглавый змей: три системы оказываются частями единой сети регуляции, где медиаторы, гормоны и иммунные сигналы всё менее охотно соблюдают дисциплинарные границы. А на следующем слайде у змея выросла четвёртая голова — микробиота. И это, пожалуй, неплохая иллюстрация истории физиологии вообще. Чем подробнее мы изучаем организм, тем труднее найти в нём действительно автономную систему. Нервная система разговаривает с иммунной, иммунная — с эндокринной, кишечник — с мозгом, метаболизм вмешивается почти во всё, а граница между «причиной» и «ответом» начинает подозрительно напоминать замкнутый контур обратной связи. На этом фоне особенно хорошо смотрелась показанная здесь же классификация наук Татищева: нужные (врачебство, домоводство), полезные (математика, физиология, физика, химия), увеселительные (стихи, музыка, танцы), любопытные (астрология) и вредные (колдовство). Физиология, кажется, за последние несколько веков успела побывать сразу в нескольких категориях. А теперь ещё и выясняет, что объект её исследования всё это время был значительно менее модульным, чем хотелось бы нашим учебникам. #съездфизиологов

Записки на полях съезда физиологов На днях состоялось открытие XXV съезда физиологического общества им И.П.Павлова Один из пленарных докладов был посвящен регенеративной биомедицине. Академик РАН Всеволод Арсеньевич Ткачук так определил место физиологии среди других наук и ее взаимоотношения с регенеративной медициной: Регенеративная медицина — это падчерица физиологии. А физиология, в свою очередь, мать, основа всех наук о жизни. Да и в целом, всех наук, потому что всё, так или иначе, сводится к человеку. Согласны с таким положением физиологии в иерархии? #съездфизиологов

🐭 Когда социальный стимул сам решает поменять протокол Немного лабораторной классики из рубрики «что пошло не так». В 3-камерном социальном тесте мыши предлагают выбор между сородичем под решетчатым стаканчиком и контрольным стимулом и оценивают социальное предпочтение. У нас была модификация без камер: стаканчики стояли прямо на арене и слегка фиксировались скотчем. «Слегка» оказалось ключевым словом. Одна из мышей под стаканчиком преодолела клеевое усилие и начала перемещаться по арене вместе с ним. В итоге черная тестируемая мышь исследует уже не неподвижного сородича, а самостоятельно передвигающийся социальный объект. Эксперимент предполагал: «хочешь ли ты познакомиться?» Получилось: «не хочешь знакомиться — знакомство придет само». Для статистики испытуемая мышь потеряна, ее данные в анализ не идут. Для лабораторного архива — практически идеальна. Обе мыши в порядке, фиксацию стаканчиков для следующих мышей поправили. #жизньлабы #мыши #нейробиология #поведение