Биохимия — живой источник новых мыслей в прошлом, настоящем и будущем (к 90-летнему юбилею кафедры биологической химии Санкт-Петербургского государственного педиатрического медицинского университета)

Полный текст

Кафедра биологической химии Ленинградского педиатрического медицинского института (ЛПМИ) была создана в числе первых в 1932 г. на базе биохимической (физиолого-химической) лаборатории института «Охраны материнства и младенчества», который к этому времени был преобразован в больницу медицинского вуза. В 2022 г. кафедра отмечает свой юбилей — 90 лет, внушительная дата для человека, и совсем молодой возраст для научно-учебного подразделения. Научно-исследовательские традиции и основные направления педагогической деятельности профессорско-преподавательского состава кафедры складывались под влиянием ученых и преподавателей, которые в разные годы работали на кафедре в течение 90 лет.

Л.Т. Соловьев и исследования в области биохимии белка

Первым заведующим кафедрой стал профессор Леонид Тихонович Соловьев (рис. 1) — ученик известного биохимика Сергея Сергеевича Салазкина, который занимался изучением функционирования и метаболизма белка начиная с конца XIX в. [39]. Научное направление работ Л.Т. Соловьева было тесно связано с идеями его выдающегося учителя, им были выполнены и опубликованы работы, касающиеся вопросов синтеза мочевины в животных организмах, влиянии солей тяжелых металлов на аргиназу, обмена азота у человека при полной резекции желудка [62, 63].

 

Рис. 1. Л.Т. Соловьев

Fig. 1. L.T. Soloviev

 

Л.Т. Соловьев вместе с коллективом кафедры (рис. 2) занялся разработкой методов получения гидролизатов белков с последующим определением аминокислотного состава модифицированными колориметрическими реакциями и путем электрофореза в трех- и пятикамерных аппаратах. Были определены недостатки кислотного (разрушение триптофана) и щелочного (разрушение оксиаминокислот) гидролиза казеина [53].

 

Рис. 2. Сотрудники кафедры, работавшие в 1951 г. Первый ряд (слева направо): лаб. З.М. Короткова, асс. В.А. Юрьев, проф. Л.Т. Соловьев, асс. С.С. Салазкина. Второй ряд: асс. Н.И. Лопатина, асс. А.В. Самохвалов, ст. лаб. Н.В. Архимович (Скворцова), препаратор А.С. Касакова, препаратор Е.И. Михайлова (Горева), ст. лаб. Б.М. Крымская

Fig. 2. The staff of the department, who worked in 1951. First row (from left to right): lab. Z.M. Korotkova, ass. V.A. Yuryev, prof. L.T. Soloviev, ass. S.S. Salazkina. Second row: ass. N.I. Lopatina, ass. A.V. Samokhvalov, senior lab. N.V. Archimovich (Skvortsova), preparator A.S. Kasakova, preparator E.I. Mikhailova (Goreva), senior lab. B.M. Krymskaya

 

Позднее был разработан качественный и количественный анализ аминокислотного состава гидролизатов методами распределительной хроматографии на бумаге и ионообменной адсорбцией на смолах отечественного производства. Новизна исследования заключалась в выявлении относительно равномерного распределения всех типов аминокислот (кислотных, нейтральных, основных) в молекулах белков, в частности казеина. Полученные данные вошли в кандидатские диссертационные работы Н.И. Лопатиной «О содержании некоторых аминокислот в белках женского молока в различные периоды лактации» [32] и Н.А. Падалка «К вопросу о природе продуктов ферментативного гидролиза казеинов» [42].

Были разработаны методы получения препаратов чистых аминокислот и их применения в микробиологической практике и в терапевтических целях, в частности для лечения детей, больных дистрофией [39].

Ученики профессора Соловьева — В.А. Юрьев и З.А. Чаплыгина получили патент на промышленное изготовление препарата белкового гидролизата — аминокровина, который успешно применяли для лечения заболеваний, связанных с нарушением активности ферментативных процессов в желудочно-кишечном тракте ¹. Кафедра активно сотрудничала с различными клиническими подразделениями института. Были получены новые данные относительно возрастных особенностей азотистого обмена, функции печени, белков сыворотки крови и изменений их при некоторых заболеваниях. В опубликованной книге об истории кафедры упоминаются диссертационные работы, выполненные в этот период: «Пигментный обмен при скарлатине» (М.П. Коняхина), «Белки сыворотки крови, их изменения при дизентерии у детей раннего возраста» (А.В. Самохвалов), «О некоторых функциях печени в азотистом обмене при гипотрофии у детей» (Д.Я. Подгаецкая), «Азотистый обмен при дизентерии у детей раннего возраста» (А.А. Лапаха), «Белки и аминокислоты плазмы крови при функциональной недостаточности печени у детей» (Ф.Н. Якубчик), «Некоторые особенности азотистого обмена при брюшном тифе, паратифах и острой дизентерии» (С.А. Щеглова) [38]. После смерти Л.Т. Соловьева (1954) кафедра сохранила свое научное направление в отношении исследования белков и белкового обмена в животном организме.

Исследования биохимии мышечных белков

С момента избрания профессора И.И. Иванова (рис. 3) на должность заведующего кафедрой (1955–1961) научно-исследовательская работа (НИР) касалась изучения гетерогенности и физико-химических свойств мышечных белков скелетных, гладких мышц и миокарда. Уделялось внимание методикам выделения и очистки индивидуальных белков — миозина, актина, актомиозина. Для этой цели были подобраны режимы центрифугирования, концентрации солей, установлено влияние высокого давления на их свойства [20, 21, 61]. Результаты исследований обобщены в изданной в 1961 г. монографии [22]. Профессор И.И. Иванов являлся также соавтором учебника «Биологическая химия» (в соавторстве с Б.И. Збарским, С.Р. Мардашевым), дважды удостоенного диплома Минздрава СССР (1-е и 5-е издания) [19].

 

Рис. 3. И.И. Иванов

Fig. 3. I.I. Ivanov

 

Третьим заведующим кафедрой с 1962 по 1973 г. был профессор В.А. Юрьев (рис. 4). Вместе с коллективом кафедры он продолжил изучение состава и физико-химических свойств белков скелетной, сердечной и гладкой мускулатуры. В этих работах участвовали все сотрудники кафедры: Н.А. Лебедева, В.В. Кадыков, Н.И. Лопатина, А.М. Лившин, Г.П. Пинаев, М.Д. Принцев, И.А. Михайлова, А.А. Давидовский, Е.Е. Дубинина, Т.Я. Надирова. Были получены новые данные о фракционном составе белков скелетной мускулатуры в онтогенезе и при воздействии различных факторов, изменении гормонального фона организма [25, 58, 59].

 

Рис. 4. В.А. Юрьев

Fig. 4. V.A. Yuryev

 

Было установлено, что тоническая сократительная реакция, характерная для скелетной мускулатуры ранних периодов развития, связана с низким содержанием миофибриллярных белков актомиозинового комплекса и с относительно высоким — белков, растворимых в солевых растворах низкой ионной силы. В процессе онтогенеза уменьшается относительное содержание белков, растворимых в солевых растворах низкой ионной силы, и увеличивается количество белков актомиозинового комплекса [43].

Совершенствовались методы исследования белков саркоплазмы, в частности, электрофорез в геле агар-агара [24]. Обнаружены возрастные изменения ферментативной активности миофибриллярных белков: высокая холинэстеразная активность и низкая АТФазная активность в эмбриональном и раннем постнатальном периодах и противоположная динамика ферментативной активности по мере созревания мышечной ткани [43, 58, 64]. Интересные данные были получены при определении ферментативной активности в мышцах при патологии. Установлено, что холинэстеразная активность миофибриллярных белков повышена при церебральных параличах у детей, положительный клинический эффект наблюдали при назначении ингибиторов холинэстеразы [41]. При миастении у детей была обнаружена сниженная АТФазная активность и полностью отсутствовала холинэстеразная [44]. Электрофоретические методы исследования саркоплазматических белков мышечной ткани в филогенезе позволили выявить различия во фракционном составе у животных, стоящих на разных ступенях филогенетической систематики [25]. При исследовании мышечной стенки кровеносных сосудов (артерий) у человека в норме и при гипертонической болезни обнаружено значительное (в несколько раз) возрастание содержания белков актомиозинового комплекса, что увеличивает сократительную способность мускулатуры. И.А. Михайлова (ассистент кафедры с 1966 по 1980 г.) обобщила научные исследования в своей диссертационной работе [40].

В этот период комплексирование научных исследований с клиническими кафедрами получило новый импульс. Значительное число работ выполнялось под совместным руководством профессора В.А. Юрьева и академика А.Ф. Тура. Проводились исследования ферментов биологических жидкостей, показателей обмена веществ при гемолитической болезни новорожденных, болезни системы крови, ревматизме, туберкулезе, различных инфекционных заболеваниях. В них принимали участие ассистенты и аспиранты клинических кафедр, ставшие в последующем известными учеными, профессорами — Н.П. Шабалов, Л.В. Эрман, Ю.Р. Ковалев и др.

Исследования состава гемоглобина

Определение состава гемоглобина у человека проводилось под руководством Н.И. Лопатиной (рис. 5) — ученицы Л.Т. Соловьева и В.А. Юрьева, — которая была избрана на должность заведующего кафедрой в 1973 г. В выполнении работы участвовали Л.А. Данилова, А.Л. Соловьев, Л.А. Сальникова (Литвиненко). Исследования состава гемоглобина у различных видов животных проводили доцент А.М. Лившин, ассистент К.А. Авербург и в то время студентка студенческого научного общества (СНО) Л.А. Сальникова (Литвиненко). Было выяснено, что гемоглобин собаки, свиньи, кролика, крысы, крупного рогатого скота и овцы отличался количеством входящих в его состав компонентов, устойчивостью к воздействию щелочи и скоростью окисления [27]. Н.И. Лопатина поставила важную задачу — исследование фракционного состава гемоглобина у здоровых детей различного возраста и здоровых взрослых людей с целью дальнейшей интерпретации его изменений при различных заболеваниях.

 

Рис. 5. Н.И. Лопатина

Fig. 5. N.I. Lopatina

 

Для фракционирования белков чаще всего использовали методы зонального электрофореза. Н.И. Лопатина показала, что из применявшихся разновидностей зонального электрофореза (на бумаге, в блоке и геле крахмала, геле агара и полиакриламида) наиболее четкое и полное разделение компонентов гемоглобина происходило при электрофорезе в геле агара с трис-фосфатным буферным раствором нейтральной реакции. В таких условиях обнаруживалось до 9 фракций гемоглобина у детей, 3 из них представляли фракции фетального гемоглобина, отличавшиеся по электрофоретической подвижности [7, 33, 35]. В анодном направлении передвигались фракции, обусловленные присутствием гемоглобинов гомотетрамерного строения (Н или Барт), которые у здоровых людей отмечаются только в ранние сроки после рождения [34]. На электрофореграммах гемолизатов крови здоровых взрослых людей обычно выявлялось 5 фракций гемоглобина взрослого типа [33, 35]. Характеристика функциональных свойств гемоглобина (способность к освобождению молекулярного кислорода) оценивалась по скорости окисления феррицианидом калия. Для количественной оценки этого процесса был введен специальный критерий — время окисления 50 % гемоглобина, участвующего в реакции. Выявлены возрастные особенности уровня производных гемоглобина — метгемоглобина и карбоксигемоглобина. Наиболее высокое содержание метгемоглобина и карбоксигемоглобина определялось у новорожденных. Наибольшие изменения состава гемоглобина наблюдали в течение первого года жизни. Границы физиологических колебаний у детей оказались значительно шире, а устойчивое количественное соотношение между компонентами гемоглобина взрослого типа имело место в возрасте от 3 до 7 лет [33, 35].

Изучение состава гемоглобина при гематологических заболеваниях (наследственный микросфероцитоз, железодефицитные анемии, гемофилия, острый лейкоз, лимфогранулематоз, идиопатическая тромбоцитопеническая пурпура) у детей проводилось с участием сотрудников кафедры госпитальной педиатрии: Г.Ф. Мацко, Н.П. Шабалова, А.Б. Добронравова, В.Г. Соловьева и др. При этой патологии в крови больных была выявлена общая закономерность — сдвиг биосинтеза гемоглобина в направлении более ранних периодов развития. Отмечалось повышение общего количества фетального гемоглобина, появление его малых компонентов, увеличение содержания метгемоглобина. Наиболее выраженные изменения в составе гемоглобина определяли в периоды клинического развития гематологических заболеваний. Нормализация состава гемоглобина происходила у пациентов в состоянии ремиссии или клинического выздоровления. Исследования состава гемоглобина использовали с диагностической и прогностической целью [10, 34, 36, 56]. Для обоснованного использования данных о составе гемоглобина при гематологических заболеваниях у детей была разработана специальная скрининг-программа и составлены практические рекомендации [38]. По результатам проведенных исследований состава и свойств гемоглобина защищены кандидатская (Л.А. Даниловой) и докторская (Н.И. Лопатиной) диссертации [8, 37].

Доцент Л.А. Данилова впоследствии продолжила исследование состава гемоглобина при эндокринных заболеваниях. Большое внимание в ее работе уделено исследованию гликирования белков у больных сахарным диабетом 1-го типа в динамике. Был сделан вывод, что определение гликированных белков плазмы является более информативным для оценки состояния компенсации и эффективности проводимого лечения. Показано, что определение содержания гликированных гемоглобинов имеет значение для прогнозирования осложнений, на основании этих данных был оформлен патент ². В 1988 г. Л.А. Данилова защитила диссертацию на соискание степени доктора медицинских наук «Система гемоглобина при некоторых (соматических, эндокринных) заболеваниях у детей» [9]. Позже результаты исследования гликированных гемоглобинов для определения компенсации сахарного диабета были оформлены патентом ³.

Под руководством Н.И. Лопатиной были начаты новые научные исследования по изучению антиоксидантной и прооксидантной систем в норме и при патологии, а также возрастных особенностей биохимических показателей организма.

Исследования активности антиоксидантных ферментов и перекисного окисления липидов

В научных кругах интерес к изучению свободно-радикального окисления в организме появился в середине XX в. С момента открытия супероксиддисмутазной активности белка эритрокупреина в 1969 г. J.M. McCord и I.S. Fridovich началось интенсивное изучение антиоксидантной системы (АОС). На кафедре биологической химии в исследованиях процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) и активности антиокислительных ферментов принимали участие ассистенты Е.Е. Дубинина, Н.П. Раменская, З.А. Петрова, старший преподаватель Л.Ф. Ефимова, аспирант, а затем ассистент Л.А. Сальникова (Литвиненко).

Н.П. Раменская после окончания аспирантуры в Ленинградском государственном университете в 1977 г. приступила к работе на кафедре биохимии Ленинградского педиатрического медицинского института и защитила диссертацию на соискание степени кандидата биологических наук «Миелопероксидаза нейтрофилов кролика и ее взаимодействие с катионными белками» [45]. Далее она продолжила исследования, изучая состояние АОС при различной патологии. Применявшиеся ею методы по выделению и очистке ферментов имели значение для дальнейших исследований на кафедре.

Сотрудниками кафедры установлены возрастные изменения антиоксидантных ферментов: супероксиддисмутазы (СОД), каталазы, глутатионредуктазы, глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы. Была показана незрелость системы АОС крови у новорожденных детей, после рождения ребенок находится в состоянии, близком к оксидативному стрессу вследствие изменения внешних условий среды. В пуповинной крови на фоне высоких показателей перекисного окисления липидов определялась высокая активность СОД и глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы и низкая активность миелопероксидазы в плазме крови и каталазы эритроцитов [14, 50]. На 3–7-е сутки активность СОД снижалась и оставалась низкой до 3 лет, а активность каталазы повышалась в первую неделю жизни и оставалась высокой на всем протяжении детства [50]. Ассистент Е.Е. Дубинина (рис. 6) исследовала фракционный состав СОД эритроцитов методом диск-электрофореза у новорожденных и показала, что он содержит 3 фракции и не отличается от такового для взрослых людей [14].

 

Рис. 6. Ассистент Е.Е. Дубинина проводит подготовку к диск-электрофорезу фермента супероксиддисмутазы

Fig. 6. Assistant E.E. Dubinina is preparing for disk electrophoresis of the enzyme superoxide dismutase

 

Определение показателей ПОЛ и активности ферментов АОС осуществлялось в дальнейшем при гипоксических состояниях различного типа у новорожденных детей и при эндокринной патологии (нарушения функции щитовидной железы, сахарный диабет). Исследования проводились при сотрудничестве с педиатрическими кафедрами института (госпитальной педиатрии и педиатрии с курсом перинатологии факультета усовершенствования врачей ЛПМИ) и эндокринным отделением больницы им. К.А. Раухфуса. Ассистент Л.А. Сальникова (Литвиненко) защитила диссертацию на соискание степени кандидата медицинских наук «Показатели состава гемоглобина и активности антиокислительных ферментов эритроцитов у детей с нарушениями функции щитовидной железы» под руководством Н.И. Лопатиной и заведующей кафедрой госпитальной педиатрии В.И. Калиничевой [49]. В работе изучалось изменение активности СОД и каталазы от момента рождения до 14 лет. Наибольшая динамика изменений в активности наблюдалась для СОД. Высокая активность отмечена в пуповинной крови и для детей в периоде пубертата [49, 50]. Выявлено индуцирующее действие тиреоидных гормонов на активность СОД и каталазы. Тиреотоксикоз сопровождался достоверным повышением активности ферментов АОС, а гипотиреоз, напротив, снижением их активности по сравнению с показателями здоровых детей [49, 51, 52]. Было получено авторское свидетельство на способ дифференциальной диагностики токсического и нетоксического зоба у детей ⁴.

Результаты исследования АОС и ПОЛ при острой и хронической гипоксии у новорожденных позволили прийти к заключению о дисбалансе между ними и нашли отражение в заявке на изобретение ⁵ [15, 16]. В течение нескольких лет сотрудники кафедры биохимии проводили выделение СОД из плазмы крови (экстрацеллюлярная форма), ее ингибитора и изучали их свойства совместно с ассистентом кафедры микробиологии В.В. Туркиным, заведующим научно-исследовательской лаборатории молекулярно-генетической микробиологии Г.А. Бабенко и сотрудниками Санкт-Петербургского государственного университета на базе НИИ физики при участии И.М. Прудникова [17]. По материалам работы получены 3 авторских свидетельства на изобретения^{6, 7, 8}. Основные результаты исследований были представлены в докторской диссертации Е.Е. Дубининой [18] и кандидатской диссертации Л.Н. Софроновой (научный руководитель Н.П. Шабалов, научный консультант Н.И. Лопатина) [18, 54]. В 1980-е годы весь коллектив кафедры (рис. 7) очень активно занимался научными исследованиями, и как результат, были защищены три докторские и несколько кандидатских диссертаций.

 

Рис. 7. Сотрудники кафедры биологической химии (1988) слева направо: лаб. Е.И. Горева, асс. З.А. Петрова, асс. Е.Е. Дубинина, асс. Л.А. Литвиненко, асс. Н.П. Раменская, ст. лаб. З.И. Егорова, проф. Н.И. Лопатина, доц. А.Л. Соловьев, доц. Л.А. Данилова, асс. И.В. Шугалей, лаборанты Е. Горевая, О. Амшикашвили

Fig. 7. The staff of the Department of Biological Chemistry (1988) from left to right: laboratory assistant E.I. Goreva, assistant Z.A. Petrova, assistant E.E. Dubinina, assistant L.A. Litvinenko, assistant N.P. Ramenskaya, Senior Laboratory Assistant Z.I. Egorova, Prof. N.I. Lopatina, Assistant Professor A.L. Soloviev, Assistant Professor L.A. Danilova, assistant I.V. Shugaley, laboratory assistants: E. Gorevaya, O. Amshikashvili

 

Особенности белкового и липидного обменов при заболеваниях у детей

С 1990 по 2021 г. кафедрой заведовала профессор Л.А. Данилова (рис. 8), автор более 230 научных работ. Под ее руководством защищено 13 кандидатских диссертаций.

 

Рис. 8. Л.А. Данилова

Fig. 8. L.A. Danilova

 

За период 1993–1995 гг. сотрудники кафедры выполняли НИР на базе Научно-исследовательского центра педиатрической академии, где была организована лаборатория «Возрастной биохимии» (заведующая проф. Л.А. Данилова). В штат лаборатории входили сотрудники кафедры Л.А. Литвиненко, О.Б. Башарина, Н.А. Чайка. НИР по теме «Разработка биохимических методов оценки дисплазий соединительной ткани у детей» проводилась совместно с кафедрой детской хирургии (заведующий кафедрой проф. Э.В. Ульрих).

В рамках данной НИР обследовались группы детей с диспластическими сколиозами (болезнь Марфана, Элерса – Данлоса) и здоровые дети соответствующего возраста. Исследовалась активность ферментов СОД, каталазы, церулоплазмина, концентрация аскорбиновой кислоты, микроэлементов. Позже к этой работе была привлечена старший лаборант, а впоследствии ассистент Е.В. Ильина, которая также проводила исследования показателей АОС у детей с ювенильным ревматоидным артритом и ювенильным хроническим артритом. Были выявлены нарушения состояния АОС и ПОЛ, кислородтранспортной функции крови, наиболее выражены они были при приобретенных заболеваниях (в значительной степени снижена активность СОД, повышены показатели церулоплазмина, каталазы). Процентное содержание метгемоглобина находилось в обратной зависимости от активности СОД. Отмечено изменение содержания меди и железа при приобретенных и наследственных заболеваниях соединительной ткани [28, 29]. По результатам исследования была защищена диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук Е.В. Ильиной (научные руководители — Л.А. Данилова, заведующий кафедрой пропедевтики детских болезней В.В. Юрьев) [23]. В лаборатории сотрудники кафедры определяли показатели ПОЛ и азотистый обмен у детей с эпилепсией [5]. Результаты исследования нашли отражение в диссертационной работе А.Я. Шарфа «Клинико-экспериментальные исследования по применению бемитила в комплексном лечении эпилепсии у детей» (научные руководители — Л.А. Данилова и В.И. Гузева) [57]. Показано позитивное действие бемитила на состояние процессов пероксидации при эпилепсии у детей [5, 57].

Благодаря организаторскому таланту и творческой энергии Л.А. Даниловой и большому экспериментальному опыту преподавателей кафедры была утверждена комплексная тема НИР «Особенности метаболизма по показателям белкового, липидного обменов и активности ряда ферментов эритроцитов при некоторых заболеваниях у детей». Весь коллектив кафедры продолжил исследования изменений уровня производных гемоглобина (мет-, карбоксигемоглобина), фетального гемоглобина, показателей ПОЛ, активности ряда ферментов АОС: СОД, церулоплазмина, каталазы, метгемоглобинредуктазы у детей при различной патологии (бронхиальная астма, респираторный аллергоз, сахарный диабет, целиакия, коклюш, псориаз, нейродермит, акушерско-гинекологические заболевания). Все вопросы, связанные с научными исследованиями, постоянно обсуждались на кафедральных заседаниях (рис. 9).

 

Рис. 9. Кафедральное заседание: слева — cт. преподаватели Т.Ю. Крецер, М.Р. Хашимова, зав. кафедрой проф. Л.А. Данилова, завуч кафедры доцент Н.А. Чайка. Справа — доценты: Е.Г. Батоцыренова, Н.П. Раменская, Л.А. Литвиненко, Е.Н. Красникова (2015)

Fig. 9. Cathedral meeting: on the left — senior teachers T.Yu. Kretser, M.R. Khashimova, Head Department prof. L.A. Danilova, Head teacher of the Department Assistant Professor N.A. Chaika. On the right — Assistant Professors: E.G. Batotsyrenova, N.P. Ramenskaya, L.A. Litvinenko, E.N. Krasnikova (2015)

 

Один из разделов НИР включал определение и оценку показателей АОС и ПОЛ у детей с легочными заболеваниями, в его выполнении принимали участие Н.П. Раменская и старшие преподаватели О.Н. Машек, З.А. Петрова, М.О. Фоменко. Было установлено, что в межприступном периоде у детей, больных бронхиальной астмой и респираторным аллергозом, происходит усиление процессов ПОЛ и активация антиоксидантной защиты, но реакция со стороны системы АОС оказалась неадекватной уровню ПОЛ.

Нарушения со стороны газотранспортной функции крови проявлялись в усилении метгемоглобинобразования и повышении уровня карбоксигемоглобина и фетального гемоглобина. Курс гипобаротерапии оказывал стимулирующее воздействие как на показатели системы ПОЛ, АОС, так и на систему гемоглобина. Сделан вывод, что концентрация метгемоглобина является показателем, адекватно отражающим степень гипоксической нагрузки в условиях барокамеры. У детей с респираторным аллергозом ответная реакция со стороны систем ПОЛ, АОС развивается в более ранние сроки лечения в барокамере.

Для больных бронхиальной астмой был характерен более высокий уровень адаптации организма, который формировался как в процессе самого заболевания, так и в ходе лечения в барокамере, что подтверждала динамика показателей ПОЛ, АОС и системы гемоглобина [46]. Сходные данные были получены Н.П. Раменской и сотрудниками кафедры детских инфекций Т.А. Каплиной, В.Н. Тимченко при коклюше, патогенез которого связан с поражением дыхательных путей. У пациентов с тяжелыми формами коклюша, особенно раннего возраста, имеет место повышение ПОЛ, в ряде случаев на фоне снижения активности ферментов АОС, дисбаланс микроэлементов, повышение уровня IgЕ, что играет важную роль в патогенезе заболевания, создавая предпосылки для развития гиперреактивности бронхов [1].

Активно проводились исследования системы АОЗ и ПОЛ при хламидийной инфекции у рожениц. В работе принимали участие сотрудники кафедры Н.П. Раменская, Н.В. Гашкова, З.А. Петрова и врач акушер-гинеколог Л.А. Романова (в настоящее время заместитель главного врача по акушерству и гинекологии в СПбГПМУ). У беременных женщин с хламидиозом обнаружено снижение процента метгемоглобина, ускорение процессов ПОЛ (по увеличению содержания малонового диальдегида), существенное возрастание активности метгемоглобинредуктазы. После традиционного лечения хламидиоза с дополнительным назначением антиоксидантов (аскорбиновая кислота и витамин Е) показатели нормализовались, за исключением ПОЛ [11, 47]. Часть этих данных вошла в диссертацию Л.А. Романовой на соискание ученой степени кандидата медицинских наук [48].

Научный интерес к актуальным вопросам акушерства и гинекологии имел продолжение в исследованиях ферментов АОС в рамках одного из разделов комплексной НИР «Система антиоксидантной защиты и некоторые показатели белкового и азотистого обмена при гестозах», в выполнении которого участвовали доценты кафедры О.Б. Башарина, Н.А. Чайка и сотрудник кафедры акушерства и гинекологии И.Э. Матевосян. Было показано, что ОПГ-гестоз (отеки, протеинурия, гипертензия — аналог классификации, предложенной Всемирной организацией здравоохранения) характеризуется существенными нарушениями метаболизма, активацией свободнорадикальных процессов (снижение активности СОД, повышение уровня метгемоглобина), активацией процессов катаболизма (повышение уровня аммиака). Эти нарушения находятся в прямой зависимости от тяжести течения заболевания. После общепринятой традиционной терапии преэклампсии выявлены положительные тенденции к нормализации системы АОС, показателей азотистого обмена, но они не достигают значений, характерных для физиологически протекающей беременности. Сочетанное использование общепринятой терапии и комплекса актопротектора бемитила с антиоксидантом токоферолом оказало положительное влияние на течение беременности у женщин с преэклампсией: большинство показателей (СОД, аммиак, мочевина) достигают уровня характерного для физиологически протекающей беременности [12, 60].

Разделом комплексной НИР «Характеристика АОС при дерматозах» занималась доцент кафедры Е.Н. Красникова. В данном исследовании выявлены возрастные особенности изменения активности СОД при псориазе у детей. Отмечено, что у подростков происходит значительное снижение активности фермента, особенно в стационарно-прогрессирующей стадии. Недостаточная компенсаторная возможность АОС у подростков, возможно, — одна из причин появления первых признаков заболевания в период полового созревания [26].

Логичным продолжением работ, начатых еще в конце 90-х годов прошлого века, стал раздел НИР «Прооксидантный статус крови у детей с сахарным диабетом» (исполнители — Л.А. Литвиненко, Н.А. Чайка, И.В. Вольхина). Было показано, что емкость антиокислительных механизмов у детей с сахарным диабетом 1-го типа недостаточна для ингибирования процессов пероксидации в условиях хронического оксидативного стресса. У детей с сахарным диабетом на фоне липидемии, интенсификации ПОЛ определяется разнонаправленность изменений активности ферментов антиоксидантной системы крови СОД и церулоплазмина [30]. Показана роль посттрансляционных модификаций различных белков в развитии его осложнений: гликирование [13], окислительная модификация белков крови у детей [31] и нарушений обмена сиалогликопротеинов при экспериментальном диабете у крыс [6]. На фоне введения липоевой (тиоктовой) кислоты животным понижается уровень гликемии, снижается интенсивность процессов окислительного стресса, а также уменьшается содержание свободных и олигосвязанных сиаловых кислот в плазме крови [6].

С приходом в 2011 г. на кафедру преподавателя Е.Г. Батоцыреновой, проводившей изучение модификаторов активности Na⁺, K⁺-АТФазы [2], спектр научных исследований кафедры существенно расширился. В сферу интересов вошли исследования отдаленных последствий после воздействия нейротоксикантов при световом десинхронозе на целый ряд биохимических показателей. В экспериментах на крысах исследованы показатели АОС крови и тканей, показатели нейропротекции и нейродеструкции, показатели энергетического обмена, когнитивные навыки [3]. Изучены возможности фармакологической коррекции выявленных нарушений как известными нейропротекторами, так и новыми пептидными регуляторами [4]. За 2020–2021 гг. Е.Г. Батоцыреновой в соавторстве опубликовано 15 статей по результатам экспериментов, проведенных в сотрудничестве с коллегами ФГБУ «Научно-клинический центр токсикологии им. акад. С.Н. Голикова» ФМБА России.

В определенные периоды развития общества изменения в приоритетных направлениях современных исследований требуют людей с соответствующим складом мышления. Так, в 2022 г. заведующим кафедрой избран д-р мед. наук В.А. Кашуро (рис. 10), дважды выпускник Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова: в 1989 г. — факультета подготовки врачей для сухопутных и ракетных войск, в 1995 г. — факультета руководящего медицинского состава. В 1996 и 1999 гг. принимал участие в контртеррористической операции на территории Чеченской Республики. С 2000 по 2010 г. в качестве преподавателя кафедры клинической биохимии и лабораторной диагностики ВМА им. С.М. Кирова передавал накопленный опыт будущим военным врачам. С 2011 по 2021 г. возглавлял лабораторию биохимической токсикологии и фармакологии в Институте токсикологии ФМБА России [55].

 

Рис. 10. В.А. Кашуро

Fig. 10. V.A. Kashuro

 

В.А. Кашуро имеет большой опыт научно-исследовательской деятельности в области энергетического обеспечения мышечной работы, психофизиологических нагрузок в экстремальных условиях существования, имеет неоценимые знания в исследованиях клинико-лабораторных показателей жизнедеятельности организма человека. За время своей научно-педагогической деятельности В.А. Кашуро подготовил двух кандидатов наук, является научным консультантом по докторской диссертации, руководителем научных исследований двух аспирантов. Является членом Российского биохимического общества, Общества токсикологов Санкт-Петербурга. В.А. Кашуро — член диссертационного совета Д 208.030.01 при ФГБУ «Научно-клинический центр токсикологии им. акад. С.Н. Голикова» ФМБА России, член редколлегии биомедицинского электронного журнала «Медлайн», рецензент журнала «Эволюционная физиология и биохимия».

Преподаватели кафедры активно делятся опытом исследовательской деятельности со студентами, аспирантами. На заседаниях СНО обсуждаются вопросы, связанные с актуальными проблемами биохимических исследований на определенном этапе развития патологического процесса, возможности диагностики с использованием маркеров заболеваний. Руководителями СНО были проф. Л.Т. Соловьев (1938–1945), проф. В.А. Юрьев (1945–1960), доцент Н.А. Лебедева (1961–1964), доцент В.В. Кадыков (1964–1973), доцент А.Л. Соловьев (1973–1991), старший преподаватель О.Н. Машек (1992–2001), доцент Н.П. Раменская (с 2001 г. по настоящее время). Результаты своих работ студенты представляют на ежегодной научно-практической студенческой конференции. На рис. 11 весь коллектив кафедры вместе со студентами СНО на конференции «Студенческая наука 2022».

 

Рис. 11. Коллектив кафедры вместе со студентами СНО — докладчиками после завершения секции «Биологическая химия» на конференции «Студенческая наука 2022». В первом ряду (слева направо): доценты И.В. Вольхина, Е.Г. Батоцыренова, заведующий кафедрой В.А. Кашуро, доценты Н.П. Раменская, Л.А. Литвиненко, Т.Ю. Крецер. Во втором ряду в центре — доцент Н.А. Чайка

Fig. 11. The staff of the department together with the students of student scientific society — speakers after the completion of the section “Biological Chemistry” at the conference “Student Science 2022”. In the first row (from left to right): Assistant Professors I.V. Volkhina, E.G. Batotsyrenova, Head of the Department V.A. Kashuro, Assistant Professors N.P. Ramenskaya, L.A. Litvinenko, T.Yu. Kretser. In the second row in the center, Assistant Professor N.A. Chaika

 

Лучшие научные работы студентов участвуют в различных конкурсах, проводимых вузами других городов. Преподаватели кафедры обучают фундаментальным основам биохимии, тонкостям биохимических механизмов не только студентов разных медицинских специальностей, обучающихся на кафедре, но и аспирантов кафедры. На данный момент на кафедре обучается 3 аспиранта, научные исследования которых связаны с несколькими научными дисциплинами, что является характерной чертой современной науки и несомненной традицией кафедры.

Подводя итоги 90-летнего научного и педагогического пути кафедры, хотелось бы отметить, что все достижения кафедры связаны как с успехами личных начинаний сотрудников, так и с энтузиазмом, взаимопомощью сотрудников на протяжении этих десятилетий. Благодаря этому на кафедре подготовлено 10 докторских диссертаций, более 70 кандидатских диссертаций, опубликовано более 800 статей, издано 2 учебника, справочник по лабораторным методам исследования, около 50 учебно-методических пособий. Все преподаватели являются членами Российского биохимического общества, принимают активное участие в его работе и выступают с докладами на Российских и международных научных форумах. Коллектив кафедры биологической химии Санкт-Петербургского государственного медицинского университета готов передавать все ценные накопленные знания новым поколениям и взял курс на освоение технологий будущего для процветания нашего университета во все времена.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Вклад авторов. Все авторы внесли существенный вклад в разработку концепции, проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

ADDITIONAL INFORMATION

Author contribution. Thereby, all authors made a substantial contribution to the conception of the study, acquisition, analysis, interpretation of data for the work, drafting and revising the article, final approval of the version to be published and agree to be accountable for all aspects of the study.

Competing interests. The authors declare that they have no competing interests.

¹ Патент на изобретение RU2022270 C1, 30.10.1994. Данилова Л.А., Раменская Н.П., Фоменко М.О., Николаева Л.В. Способ определения компенсации сахарного диабета у детей.

² Патент SU 1640655 A1/ 07.04.1991. Бюл. № 13 (71). Данилова Л.А., Лопатина Н.И., Николаева Л.В. Способ прогнозирования осложнений сахарного диабета у детей.

³ Патент на изобретение RU 2022270 C1, 30.10.1994. Данилова Л.А., Раменская Н.П., Фоменко М.О., Николаева Л.В. Способ определения компенсации сахарного диабета у детей.

⁴ Авторское свид. СССР, № SU 1214090 А/28.02.1986. Бюл. № 8. Сальникова Л.А., Дубинина Е.Е. Способ дифференциальной диагностики тиреотоксического и нетоксического зоба у детей.

⁵ Авторское свид. CCCР № SU 1651215 A/23.05.1991. Бюл. № 19 Дубинина Е.Е., Софронова Л.Н., Ефимова Л.Ф., Сальникова Л.А. Способ диагностики хронической внутриутробной гипоксии плода.

⁶ Авторское свид. № 1431122, МКИ А 61 К 37/48, 1988. Дубинина Е.Е. Сальникова Л.А., Ефимова Л.Ф., Лопатина Н.И. Способ получения вещества, обладающего супероксиддисмутазной активностью. ДСП.

⁷ Авторское свид. № 1621721, 1990. Дубинина Е.Е., Туркин В.В., Сальникова Л.А., Петкевич Г.В., Бабенко Г.А. Способ получения иммунной сыворотки против супероксиддисмутазы. ДСП.

⁸ Авторское свид. № 1622987, 1990. Дубинина Е.Е. Сальникова Л.А., Куликова А.И., Козлов В.В., Меленевский А. Способ получения пептида, ингибирующего супероксиддисмутазу. ДСП.

Об авторах

Любовь Александровна Литвиненко

Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: lyublitvin@inbox.ru

канд. мед. наук, доцент кафедры биологической химии

Россия, Санкт-Петербург

Наталья Петровна Раменская

Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет

Email: n_ramenskaia@mail.ru

канд. биол. наук, доцент кафедры биологической химии

Россия, Санкт-Петербург

Екатерина Геннадьевна Батоцыренова

Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет

Email: bkaterina2009@yandex.ru

канд. биол. наук, доцент, доцент кафедры биологической химии

Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

Дополнительные файлы