Том 55, № 3 (2024)

Представлен обзор результатов полувековых исследований зрительной системы как иерархической структуры – многоканальной, многослойной "пирамиды", каждый слой которой имеет различное пространственно-временное разрешение, но в совокупности обеспечивает инвариантное описание изображений для их классификации, принятия решений, организации движения глаз и поиска цели. Проведен анализ многоканальной организации зрительной системы человека как максимально эффективной и наиболее экономичной. Выделены уникальные по морфологическим и функциональным характеристикам системы "перископического и телескопического зрения", обеспечивающие перевод взора и распознавание при поиске и достижении цели. Модели пирамидальной организации зрительной системы оправдали свое существование, оказав исключительное влияние на развитие инженерных решений по конструированию распознающих систем, работающих в реальном масштабе времени, созданию искусственных нейронных сетей.

В статье представлен обзор современной научной литературы о строении, распространении, биологической и физиологической роли ксантиноксидоредуктазы (КОР). Энзим обнаружен во всех живых организмах: от бактерий до человека. Однако только у млекопитающих он представлен в двух формах, другие виды содержат исключительно КДГ-форму. Фермент представляет собой гомодимер с независимым переносом электронов в каждом мономере. Установлено, что КОР катализирует окисление гипоксантина до ксантина и ксантина до мочевой кислоты на заключительном этапе пуринового метаболизма и является широко распространенным ферментом. В обзоре освещаются формы КОР и их роль в генерации активных форм кислорода (АФК), активных форм азота (АФА) и синтезе мочевой кислоты, которые участвуют во многих физиологических процессах. Показано, что мочевая кислота проявляет антиоксидантную активность, а АФК и АФА играют определенную роль во врожденном иммунитете, передаче сигналов, метаболизме ксенобиотиков, регуляции окислительно-восстановительного потенциала клеток, а также участвуют в маммогенезе и лактогенезе. Таким образом, в последние годы достигнут значительный прогресс в понимании биохимической и физиологической природы этой ферментной системы.

Аутофагия – внутриклеточный механизм изоляции, транспорта и деградации макромолекул и органелл. Физиологическое значение аутофагии заключается, во-первых, в поддержании постоянства внутриклеточной среды за счет своевременной утилизации белков с нарушенной структурой и поврежденных органелл. Во-вторых, за счет избирательной деградации макромолекул аутофагия поставляет клетке мономеры, которые далее используются ею для синтеза новых соединений, что служит для обеспечения перестройки клеточного метаболизма в процессах клеточной дифференциации, онтогенеза и адаптации к действию факторов внешней среды. Аутофагия является исключительно важным механизмом для поддержания нормального функционирования постмитотических и дифференцированных клеток, в том числе нейронов. Нарушения аутофагии в нейронах приводят к формированию белковых конгломератов, накоплению поврежденных клеточных органелл, дегенерации нервных волокон и гибели клеток, что часто наблюдается при развитии некоторых форм нейродегенеративных заболеваний. Кроме того, установлена роль аутофагии в реализации синаптической пластичности и механизмах памяти. Поскольку аутофагия оказывает существенное влияние на клеточный метаболизм, исследование регуляции и основных путей реализации этого механизма может иметь решающее значение в поиске средств и подходов в лечении и профилактике многих патологий, прогрессирующих с возрастом. В данном обзоре описаны основные понятия процесса аутофагии, обобщены ключевые функции аутофагии в клетках, а также представлены современные данные о ее роли в обеспечении нормального метаболизма и реализации специфических функций нейронов.

Головные боли (ГБ), включая мигрень, могут иметь причинно-следственную связь с воздействием холода, причем эта связь может быть как позитивной, так и негативной, т.е. холод может как провоцировать, так и облегчать цефалгию. В качестве молекулярных терморецепторов, обеспечивающих сигнальную трансдукцию при воздействии низких температур, выступают различные представители суперсемейства ионных каналов “транзиторного рецепторного потенциала”, в частности, TRPM8. Эти каналы, опосредующие нормальное ощущение холода и играющие роль в развитии как холодовой боли, так и криоаналгезии, нередко рассматриваются в качестве перспективной мишени для принципиально новых антимигренозных препаратов. В обзоре приводятся данные о структуре и функции TRPМ8, их роли в патогенезе мигрени и обсуждаются результаты изучения агонистов и антагонистов TRPМ8 на экспериментальных моделях ГБ и в клинической практике, которые интригуют своей противоречивостью. Анализ итогов различных исследований позволяет сделать вывод о том, что активация TRPM8 может быть как про-, так и антиноцицептивной – это соотносится с проявлением дуальных свойств холода в отношении индукции и разрешения ГБ, оставляя открытым вопрос о векторе фармакологической модуляции TRPМ8 с целью получения антицефалгического эффекта.