ИБК РАН
  

Поиск

Яндекс метрика

Яндекс.Метрика

Оптимизация ресурса

Баннеры

 

Руководитель: Крещенко Наталья Дмитриевна, в.н.с., к.б.н.

Направление исследований:

Способность к регенерации - фундаментальное свойство, присущее, в той или иной степени, всем организмам. Оно зародилось на ранних этапах эволюции и заключается в способности организма к восстановлению структуры и функции поврежденной части тела. Планарии выделяются среди представителей животного мира своей уникальной регенерационной способностью поскольку они могут восстанавливать целый организм из небольшого фрагмента тела, включая церебральный ганглий (или «мозг»), глотку, кишечник, фоторецепторы. Регенерационная способность планарий обеспечивается наличием стволовых клеток, которые называют необластами. Необласты планарий – древнейшие стволовые клетки, сохраняющие свойства плюрипотентности. Они дают начало всем типам клеток тела: нервным, мышечным, кишечным, паренхимным, половым. Несмотря на интенсивные научные исследования, механизмы запуска и реализации этого процесса остаются нераскрытыми.

Наша работа посвящена изучению клеточных и биохимических основ регенерационной способности планарий. Мы проводим морфо-функциональные исследования биологически активных нейропептидов и нейромедиаторов у свободноживущих планарий и других представителей плоских червей (Platyhelminthes), изучаем их возможное воздействие на процесс регенерации. Определяем оптимальные параметры действия исследуемых веществ на морфогенетические процессы. Проводим поиск других экзогенных и эндогенных факторов (химических и физических), оказывающих направленное влияние на регенерационные процесы.

Культура планарий:

В работе используются три вида планарий: Girardia tigrina, Schmidtea mediterranea и Polycelis tenuis (тип Platyhelminthes, класс Turbellaria). Лабораторная культура планарий Girardia tigrina существует в Институте биофизики клетки в течение 46 лет. Этот вид является наиболее изученным, множество методов адаптированы или разработаны для работы с ним. Преимуществом другого вида планарий, Schmidtea mediterranea, который культивируется в институте 7 лет, является наличие их полногеномного сиквенса, что позволяет использовать молекулярно-биологический подход в регенерационных исследованиях. Культура этих двух видов планарий является единственной и уникальной на всей территории России и постсоветского пространства. Третий вид Polycelis tenuis - это природные планарии, обитающие в Московской области, в водоемах бассейна реки Оки.

Методы: in vivo компьютерная морфометрия, микрохирургия, приготовление замороженных срезов, гистологическая и иммуноциотохимическая техника, световая, флуоресцентная и конфокальная сканирующая микроскопия, функциональный анализ, клеточная биология – изучение пролиферации стволовых клеток у планарий.

Историческая справка и научные достижения:

В нашей лаборатории (Институт биофизики АН СССР) работы с использованием планарий проводись с самого момента его основания (1964 г.) к.б.н. И.М. Шейман, к.б.н. Н.Ю. Сахаровой, И.А. Ефимовым, к.б.н. Х.П. Тирасом. Последовательно (с 1964 по 2013 гг) изучались проблемы существования у планарий долговременной и кратковременной памяти, функциональной асимметрии центральной нервной системы, нейробиологические аспекты поведения, идентификация нейротрансмиттеров, исследовались процесс бесполого размножения, а также восстановление пропорций тела в ходе различного рода экспериментальных перерезок у планарий.

С привлечением современных методов иммуноцитохимии и конфокальной микроскопии (2008-2017 гг) стало возможным изучение процессов дифференцировки нейрональных и мышечных элементов в ходе регенерации головного нервного ганглия, глотки, фоторецепторов. Разрабатываются количественные модели регенерации. Изучается пролиферативная активность стволовых клеток планарий как в ходе регенерации, так и под влиянием различных химических факторов. Исследуется локализация и функциональная роль специфических нейропептидов и нейромедиаторов, обнаруженных в нервной системе планарий. Совместно с ИТЭБ РАН проводятся молекулярные исследования механизмов влияния различных физических факторов на репаративные процессы у планарий.

Публикации:

 


1. Крещенко Н.Д. 2017. Некоторые детали морфологического строения мускулатуры планарий, идентифицированные с помощью флуоресцентной и конфокальной лазерной сканирующей микроскопии. Биофизика, 62(2): 347-354. DOI: 10.1134/S0006350917020117
2. Ermakov A., Ermakova O., Skavulyak A., Kreshchenko N., Gudkov S., Maevsky E. 2016. The effects of the low temperature argon plasma on stem cells proliferation and regeneration in planarians. Plasma processes and Polymers, 13 (8): 788-801. DOI: 10.1002/ppap.201500203
3. Крещенко Н.Д. 2016. Иммуноцитохимическая идентификация серотонинергических нейронов у планарий Girardia tigrina. Биологические мембраны, 33(5): 1-10. DOI: 10.7868/S0233475516050054
4. Terenina N.B., Mochalova N.B., Odoevskaya I.M., Kreshchenko N.D., Gustafsson M.K.S., Fagerholm H-P. 2016. Serotonin in Trichinella pseudospiralis: An immunocytochemical study. Helminthologia, 53(2): 113–119. DOI: 10.1515/helmin-2016-0002
5. Шейман И.М., Крещенко Н.Д. 2015. Регенерация планарий: экспериментальный объект. Онтогенез, 46(1): 3-12. DOI: 10.1134/S1062360415010075
6. Крещенко Н.Д. 2013. Пептидергическая сигнализация: иммуноцитохимическое определение FMRF-подобных пептидов в нервной системе планарий. Биологические мембраны, 30(5-6): 430-437. DOI: 10.1134/S1990747813050097
7. Ermakov A.M., Ermakova O.N., Kudravtsev A.A., Kreshchenko N.D. 2012. Study of planarian stem cells proliferation by means of flow cytometry. Molecular Biology Reports, 39(3): 3073-80. DOI: 10.1007/s11033-011-1070-1
8. Крещенко Н.Д. 2012. Cоотношение стадий митотического цикла в популяции пролиферирующих стволовых клеток планарий Girardia tigrina. Биологические мембраны, 29 (5): 354-361.
9. Kreshenko N.D., Tolstenkov O.O. 2012. Some aspects of immunolocalization of FMRFamide in the nervous systems of turbellarians Polycelis tenuis and Girardia tigrina. Acta Biologica Hungarica, 63 (2): 209-213. DOI: 10.1556/ABiol.63.2012.Suppl.2.10
10. Kreshchenko N.D., Maule A.G. 2010. Multiple functions of neuropeptides NPF and FMRF in planarian. Regulatory peptides, 164(1): 36. DOI: 10.1016/j.regpep.2010.07.088
11. Крещенко Н.Д. 2009. Регенерация глотки у планарий. Онтогенез. 40(1): 3-18. DOI: 10.1134/S1062360409010019
12. Kreshchenko N., Sedelnikov Z., Sheiman I., Reuter M., Maule A., Gustafsson M.K.S. 2008. The effects of neuropeptide F on regeneration in Girardia tigrina (Platyhelminthes). Cell and Tissue Research, 331(3): 739-750. DOI: 10.1007/s00441-007-0519-y
13. Kreshchenko N. 2008. Functions of flatworm neuropeptides NPF, GYIRF and FMRF in course of pharyngeal regeneration of anterior body fragments of planarian, Girardia tigrina. Acta Biologica Hungarica, 59: 199-207. DOI: 10.1556/ABiol.59.2008.Suppl.29
14. Reuter M., Kreshchenko N. 2004. Flatworm asexual multiplication implicates stem cells and regeneration. Canadian Journal of Zoology, 82(2): 334-356. DOI: 10.1139/z03-219
15. Kreshchenko N., Reuter M., Sheiman I, Halton D. W, Johnston R. N., Shaw Ch., Gustafsson M.K.S. 1999. Relationship between musculature and nervous system in the regenerating pharynx in Dugesia tigrina (Plathelminthes). Invertebrate. Reproduction and Development, 35(2): 109-125.

Гранты:
РФФИ (15-04-05948a) «Определение оптимальных параметров действия биологически активных нейропептидов и нейромедиаторов, модулирующих морфогенетические процессы у планарий» (руководитель Крещенко Н.Д.)

Темы для магистерских и кандидатских диссертаций:
Разработка количественных экспериментальных моделей регенерации у планарий.
Исследование морфогенетической функции специфических NPF- и FMRF- подобных пептидов у планарий.
Изучение функциональной роли нейромедиатора серотонина у представителей Platyhelminthes.

Коллектив:
Крещенко Наталья Дмитриевна – в.н.с., к.б.н.,
Карпов Алексей Николаевич
Гребенщикова Елена Владимировна

Контакты:
Крещенко Наталья Дмитриевна
e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
тел. 739-409б 739-287
моб. 9153562952