Аннотация результатов, полученных в 2017 году
В локальный этический комитет (ЛЭК) при НИИ психического здоровья Томского национального исследовательского медицинского центра Российской академии наук представлена вся требуемая документация для получения разрешения на проведение исследований по проекту. Получены опытные партии солей лития: карбонат, аскорбат, фумарат, пируват и сукцинат лития. Исследованы физико-химических свойства опытных соединений лития: растворимость, прозрачность и степень мутности растворов, степень окраски растворов, определение температур плавления, определение тяжелых металлов в зольном остатке, определение оптических свойств растворов солей, спектрометрия в инфракрасной области, УФ-спектрометрия веществ в виде водных растворов, определение рефрактометрических показателей растворов солей, микробиологическая чистота полученных соединений лития, изучение антиоксидантной активности опытных соединений лития. Изучены биологические эффекты солей лития на моделях клеток и плазмы крови больных с алкогольной зависимостью (35 человек) и практически здоровых людей (28 человек). Для оценки экспрессии нейропротекторных белков PI3K, Akt1 (общая форма и фосфо-серин-473,фосфо-треонин-308 формы), mTOR получены клеточные лизаты (175 экспериментальных проб). Были изучены цитопротекторные эффекты соединений лития (жизнеспособность и апоптоз, мембранопротекторный эффект: устойчивость эритроцитов к гемолизу, индуцированному этанолом) в отношении клеток крови. Было оценено влияние солей лития на экспрессию поверхностных рецепторов лимфоцитов: CD45+ (общий пул лимфоцитов), CD3+CD19- (зрелые Т-лимфоциты), CD3+CD4+ (Т-хелперы-индукторы), CD3+CD8+ (цитотоксические Т-лимфоциты), CD3-CD16+CD56+ (натуральные клетки-киллеры), CD3+CD16+CD56+ (Т-NK-клетки), CD3+HLADR+ (активированные Т-В-клетки), CD3-HLADR+ (активированные В-клетки), CD3-CD19+ (В-лимфоциты), CD3+CD95+ (клетки с Fas-рецепторами готовности к апоптозу). Антиоксидантные свойства соединений лития в биологической системе оценивали по их эффектам на содержание маркеров окислительного стресса в плазме крови (продукты окислительной модификации белков (карбонилы) и липидов (ТБК-активные продукты)), и в мононуклеарах периферической крови (продукция активных форм кислорода – reactive oxygen species (ROS)). Локальный этический комитет при НИИ психического здоровья Томского национального исследовательского медицинского центра Российской академии наук на основании рассмотрения поданных документов принял решение признать исследование по данному Проекту этически верным и одобрить его проведение на базе НИИ психического здоровья Томского НИМЦ (протокол № 361 от 23.10.2017 г. в файле с дополнительными материалами). Для выполнения проекта получены в достаточном количестве соединения лития на основе аскорбиновой кислоты и субстратов цикла Кребса: аскорбат лития (гидрат), пируват лития (гидрат), фумарат лития, сукцинат лития. Исследованы физико-химические свойства синтезированных солей и их антиоксидантная активность, которая уменьшалась в ряду: аскорбат лития – пируват лития – фумарат лития – сукцинат лития – карбонат лития (как соли сравнения). Соли лития – аскорбат, сукцинат, пируват и фумарат являются перспективными субстанциями для дальнейших исследований в рамках Проекта. В целом изучение физико-химических свойств синтезированных солей лития, показало, что аскорбат, сукцинат, пируват и фумарат являются потенциально перспективными субстанциями для дальнейших биологических исследований. В экспериментах по влиянию солей лития на экспрессию поверхностных рецепторов лимфоцитов выявлено разнонаправленное действие отдельных соединений на экспрессию разных рецепторов, что не позволяет сделать однозначное заключение; тем не менее, наиболее активным действием характеризовался аскорбат лития; фумарат лития не оказывал заметного влияния на экспрессию рецепторов лимфоцитов, что, в определенной степени, можно отнести к его позитивным свойствам. Положительной характеристикой фумарата лития и аскорбата лития является мембранопротекторный эффект, который выражается в их способности значительно повышать устойчивость эритроцитов больных алкоголизмом к гемолизу, индуцированному этанолом. Был выявлен выраженный цитопротекторный эффект пирувата лития в отношении мононуклеаров периферической крови (снижение клеточной гибели при действии гидроперекиси третичного бутила (ГПТБ)). При оценке антиоксидантных свойств соединений лития по содержанию маркеров окислительного стресса в плазме крови (продуктов окислительной модификации белков и липидов) соли лития продемонстрировали различный защитный потенциал для биомолекул от повреждающего действия этанола: значимые эффекты защиты выявлены у сукцината лития (для белков и липидов); аскорбата лития (для белков) и пирувата лития (для липидов). Помимо этого пируват лития снижал процент мононуклеаров периферической крови, содержащих ROS, при действии ГПТБ. Всего за отчетный период исследовано более 1500 экспериментальных проб. Для дальнейших биологических исследований создан банк биологического материала, который хранится в морозильной камере при –80°С. Созданы базы данных для статистической обработки полученных результатов с применением программ «Statistica» и «Microsoft Excel». Все полученные результаты внесены в базу данных. Всего за отчетный период исследовано более 1500 экспериментальных проб. Проведена статистическая обработка данных настоящего отчета с помощью программ Statistica и SPSS 20.0 для Windows. Результаты, полученные при выполнении проекта, отражены в изданиях, индексируемых в базах Scopus (1 статья) и РИНЦ (2 статьи).

Аннотация результатов, полученных в 2018 году
Для проведения исследований были синтезированы опытные партии солей лития: аскорбат, фумарат, пируват и сукцинат лития. Подтвержден их состав и определены физико-химические и микробиологические параметры в соответствии с требованиями государственной фармакопеи. Исследованы биологические эффекты указанных солей лития (в ряде экспериментов использовали препараты сравнения – карбонат лития и карнозин) на моделях клеток и плазмы крови 50 больных: с депрессивными расстройствами (F32; F33, входящими по МКБ-10 в общую диагностическую группу F3 «Аффективные расстройства») и пациентов с алкогольной зависимостью (синдром зависимости – F10.21 и синдром отмены – F10.30) с аффективными нарушениям в структуре синдрома отмены. Эффекты солей лития исследовали в экспериментальных нагрузочных пробах с конечной стандартной концентрацией ионов лития 1,2 ммоль/л. Нейропротекторный эффект соединений был изучен по их влиянию на экспрессию в мононуклеарах пациентов с депрессивными расстройствами (ДР) общих форм одиннадцати белков Akt/mTOR-сигнального пути. Цитопротекторные и иммуномодулирующие эффекты солей лития оценивали по их влиянию на жизнеспособность и апоптоз, экспрессию поверхностных лимфоцитов больных ДР, а также на продукцию цитокинов (IFNγ, IL-17A, IL-1b, IL-2, IL-4, IL-6, IL-8, IL-10, TNFα) мононуклеарами периферической крови больных с алкогольной зависимостью. Антиоксидантные свойства соединений лития в биологических системах оценивали по их эффектам на содержание маркеров окислительного стресса в плазме крови: продуктов окислительной модификации белков (карбонилы), липидов (ТБК-активные продукты) и ДНК (8-ОН-dG); в мононуклеарах периферической крови – по продукции активных форм кислорода (reactive oxygen species – ROS). Установлено, что содержание общих форм белков Akt/mTOR-сигнального пути после инкубации мононуклеаров как с исследуемыми солями лития, так и с препаратом сравнения – карбонатом лития не отличалось от показателей в интактных клетках, т.е. исследуемые соединения не оказывали влияния на экспрессию белков Akt/mTOR-сигнального пути. При исследовании влияние солей лития на жизнеспособность и апоптоз периферических мононуклеаров больных с ДР установлено, что пируват лития оказывал наиболее выраженный цитопротекторнный эффект, снижая долю мононуклеаров в ранней стадии апоптоза при действии гидроперекиси третичного бутила (патент РФ № 2677877). Изучение экспрессии поверхностных рецепторов лимфоцитов не выявило негативного влияния солей лития на мембраны мононуклеаров. Суточная инкубация клеток крови больных ДР в среде RPMI-1640 с солями лития (аскорбат, пируват, сукцинат, фумарат, карбонат – препарат сравнения) и в отсутствии солей лития оказывала однонаправленное действие на изменение репертуара поверхностных рецепторов лимфоцитов. Установлена высокая продукция провоспалительного цитокина IL-8, индуцированная аскорбатом лития. Концентрация этого цитокина в супернатантах суточной культуры в среде RPMI-1640 клеток крови больных алкогольной зависимостью в 2,5 раза превышала значение этого показателя в контрольных пробах (без солей лития). При оценке антиоксидантных свойств соединений лития (сукцинат, аскорбат, фумарат, пируват) было показано, что данные соли, а также препараты сравнения – карбонат лития и карнозин, не влияли на уровень продуктов окисления ДНК в плазме крови больных алкогольной зависимостью и здоровых лиц. У больных с депрессивными расстройствами аскорбат и пируват лития в присутствии этанола увеличивали уровень окисленных белков (карбонилов белков) в плазме крови. Сукцинат, фумарат, карбонат лития и карнозин на уровень карбонилов белков и продуктов прекислого окисления липидов плазмы крови значимого эффекта не оказывали. В опытах по оценке продукции клетками активных форм кислорода (ROS) отмечен наиболее выраженный позитивный эффект пирувата лития на мононуклеары больных с депрессивными расстройствами, который достоверно снижал продукцию ROS в клетках, подвергнутых действию гидроперекиси третичного бутила (ГПТБ). Всего за отчетный период исследовано более 1500 экспериментальных проб. Для дальнейших биологических исследований пополнен банк биологического материала, который хранится в морозильной камере при – 80°С. Результаты, полученные при выполнении проекта, отражены в изданиях, индексируемых в базах Scopus и Web of science (4 статьи) и РИНЦ (3 статьи), по материалам исследования получен 1 патент РФ, подана 1 заявка на патент РФ.

Аннотация результатов, полученных в 2019 году
В отчетный период проведены комплексные исследования биологических эффектов синтезированных солей лития (аскорбата, фумарата, пирувата и сукцината), а также соли сравнения карбоната лития на образцах клеток и плазмы крови, полученных от пациентов с диагнозом по МКБ-10 F31 «Биполярное аффективное расстройство» (БАР). Эффекты солей исследовали в экспериментальных нагрузочных пробах с конечной стандартной концентрацией ионов лития 1,2 ммоль/л, которая соотносится с терапевтической дозой, применяемой в психиатрии и наркологии. Цитопротекторный эффект соединений лития оценивали по их влиянию на жизнеспособность и апоптоз мононуклеаров (ранний апоптоз и поздний апоптоз/некроз); экспрессию поверхностных рецепторов и количество лимфоцитов: CD45+ (общий пул лимфоцитов), CD3+CD19-, CD3+CD4+, CD3+CD8+, CD3-CD16+CD56+,CD3+CD16+CD56+, CD3+HLADR+,CD3-HLADR+, CD3-CD19+, CD3+CD95+; по влиянию солей лития на продукцию мононуклеарами периферической крови цитокинов (IFNγ, IL-1b, IL-2, IL-4, IL-6, IL-8, IL-10,IL-17A, TNFα). Антиоксидантные свойства соединений лития оценивали по их эффектам на содержание маркеров окислительного стресса в плазме крови (продукты окислительной модификации белков (карбонилы), липидов (ТБК-реактивные продукты) и ДНК (8-ОН-dG)), и в мононуклеарах периферической крови по продукции активных форм кислорода – reactive oxygen species (ROS). Оценка нейропротекторного эффекта исследуемых соединений была изучена по влиянию солей на экспрессию в мононуклеарах общих и фосфорилированных форм белков Akt/mTOR-сигнального пути. Был выявлен выраженный цитопротекторный эффект пирувата лития в отношении мононуклеаров периферической крови. При инкубации мононуклеаров с данной солью в течение 24 часов при 37°С в среде RPMI-1640 в условиях окислительного стресса, индуцированного гидроперекисью третичного бутила (ГПТБ), наблюдалось снижение доли клеток в раннем апоптозе и позднем апоптозе/некрозе по отношению к контрольным пробам без добавления пирувата лития. При суточной инкубации клеток крови больных с биполярным аффективным расстройством в среде RPMI-1640 в нагрузочных пробах с солями лития не выявлено их негативного влияния на экспрессию мембранных CD-маркеров лимфоцитов. Внесение в культуру клеток крови больных БАР аскорбата лития приводило к усилению продукции интерлейкина-8, в отличие от других солей лития. Новое свойство аскорбата лития характеризует его как средство, индуцирующее продукцию IL-8, что позволяет расширить арсенал индукторов данного цитокина. При оценке антиоксидантных свойств соединений лития продемонстрирован наиболее выраженный антиоксидантный эффект пирувата лития в условиях окислительного стресса: данное соединение снижало концентрацию продукта окислительной модификации ДНК плазмы крови и долю клеток, содержащих ROS. В клетках больных депрессивными расстройствами не было обнаружено значимых различий в содержании фосфо-форм белков Akt/mTOR-сигнального пути между интактной культурой и клетками после инкубации с солями за исключением сукцината лития. Данная соль повышала содержание 8 фосфо-форм белков по сравнению с интактными клетками. Инкубация клеток пациентов с БАР в присутствии пирувата лития приводила к повышению общих форм 10 белков Akt/mTOR-сигнального пути. Однако, при оценке эффекта солей лития на внутриклеточный уровень фосфо-форм у больных БАР было обнаружено снижение их содержания для трех белков при инкубации с пируватом лития: фосфо-сер-9-GSK-3β, фосфо-сер-473-Aktи фосфо-сер-2448-mTOR. Всего за отчетный период исследовано более 900 экспериментальных проб. Созданы базы данных для статистической обработки полученных результатов с применением программ Statistica и Microsoft Excel. Проведена статистическая обработка данных настоящего отчета с помощью программ Statistica и SPSS 20.0 для Windows. Результаты, полученные при выполнении Проекта, отражены в изданиях, индексируемых в базах Scopus и Webofscience (4 статьи) и РИНЦ (4 статьи). По данным исследования получены два патента РФ.