Выбор языка |
Главная О КНТС Новости Программы Направления исследований Эксперименты Результаты Информационные ресурсы Приём заявок
Шифр эксперимента: Регенерация
Направление НПИ: 4. Космическая биология и биотехнология
Секция КНТС: 1. Космическая биология и физиология
Наименование эксперимента: Исследование влияния невесомости на процессы регенерации у биообъектов по электрофизиологическим и морфологическим показателям
Цель эксперимента:

cheap abortion pill online

abortion pill online cheap open

Оценка воздействия невесомости на структурно-функциональное восстановление поврежденных органов и тканей в модельных опытах на животных.

Описание эксперимента:

Выяснение значимости силы тяжести в различных жизненных процессах у земных организмов – парадигма космической биологии. Одной из таких задач является изучение восстановления органов и тканей после их повреждения, либо полной утраты в условиях воздействия факторов космического полета. Имеющиеся на сегодня экспериментальные данные о влиянии невесомости на восстановительный морфогенез немногочисленны и противоречивы. Увеличение продолжительности сроков пилотируемых полетов и объема работ, усложнение операторских задач, несомненно, повышают риск несчастного случая и получения различного рода травм, требующих хирургического вмешательства. По этой причине информация по регенерации поврежденных органов и тканей в космическом полете, добытая в модельных опытах на животных, окажется полезной в системе мер по медицинскому обеспечению полетов.

Эксперимент был направлен на выяснение значимости гравитационного фактора в процессах репаративной регенерации. Для достижения поставленной цели изучали регенерацию зрительного органа, наружного скелета (раковины) и ноги на наземных легочных улитках Helix lucorum и регенерацию целого организма из его отдельных частей на планариях Girardia tigrina. У наземных гастропод после удаления глазных щупалец в течение 2-3 месяцев имеет место структурно-функциональное восстановление вышеуказанной структуры. Правда, регенерировавший глаз заметно уступает интактному глазу по своим размерам и содержит меньшее число клеток в сетчатке. Согласно литературным данным планарию размером всего 10-12 мм можно расчленить на множество фрагментов и всего за одну неделю появляется такое же число особей благодаря наличию у нее популяций стволовых клеток. У улиток глазными ножницами ампутировали дистальные кончики глазных щупалец вместе с глазными пузырьками с одной стороны, в ряде случаев одно или оба щупальца у основания. У одной части улиток лезвием отсекали дистальную часть ноги длиной 10-12 мм. У другой части улиток с помощью алмазного диска выпиливали участок раковины размером 5 мм2 на уровне 4-го оборота завитка. У планарий а) лезвием отсекали головной и хвостовой части тела, б) туловище расчленяли на 5-6 кусочков, в) туловище рассекали на две продольные половины. В полете контейнеры с животными были размещены в служебном модуле МКС при температуре в пределах 18-25°С. После экспозиции модельных животных действию космических факторов проводились их исследования.

Сущность используемых методов состоит в регистрации биоэлектрической активности сетчатки глаз, взятии и фиксации материала для световой микроскопии, компьютерной морфометрии регенератов и определении элементного состава и кристаллической структуры регенератов.

Эксперимент «Регенерация» поставлен в ходе выполнения шести основных экспедиций на РС МКС.

Новизна эксперимента:

Новизна эксперимента состоит в сочетании морфологических и электрофизиологических исследований для оценки характера и степени регенерации различных тканей в опытах на животных, экспонированных в невесомости в течение продолжительного времени, а также в условиях гипергравитации.

Научная аппаратура:

Контейнер «УЛИТКА», габариты 150х110 мм, масса 0,45 кг

Контейнер «ПЛАНАРИЯ», габариты 85х80 мм, масса 0,3 кг

Ожидаемые результаты:

Результаты эксперимента прояснят влияние космических условий на регенерацию у организмов.

Полученные результаты:

У полетных фрагментов планарий, как и в наземном контроле, отмечалось восстановление недостающих частей тела. У передних фрагментов отрастали задние части тела, у хвостовых – передние, а у туловищных как передние, так и задние части тела. У планарий, подвергнутых продольному рассечению тела, прирастала недостающая половина. Вместе с тем их тело было явно искривлено по сравнению с контрольными объектами.

Практически у всех улиток, как полетных, так и контрольных, на месте удаленных глазных щупалец появились новые глазные щупальца. В ряде случаев щупальца у полетных улиток были искривлены и имели характерные выросты. У 20-30% взрослых улиток полетной и синхронной контрольной группы глазные щупальца регенерировали вместе с глазами. У молодых улиток полетной группы регенерация глаз отмечалась в 69% случаев. У молодых улиток синхронной контрольной группы регенерация глаз имело место в 48% случаев, тогда как в виварийной контрольной группе как взрослых, так и молодых улиток регенерация глаз обнаружилась у 90% прооперированных животных. На световые стимулы с поверхности регенерировавших глаз регистрировалась характерная для интакных глаз электроретинограмма, но меньшей амплитуды.

У полетных улиток на месте удаленного участка ноги выявлялись регенераты, по внешнему виду не отличающиеся сколько-нибудь заметно от таковых у улиток синхронной контрольной группы. Участки повреждения раковины были полностью заполнены регенератами. У регенератов отсутствовал наружный роговой слой – эпистракум. В интактных участках раковины содержание кальция в процентах от их общей массы составляла около 40%, в регенератах на 2-10% меньше. Полученные результаты позволяют сделать следующие выводы:

1. Отсутствие силы тяжести не является лимитирующим фактором для реализации механизмов регенерации: у улиток взамен ампутированных глазных щупалец формируются новые с функционирующими глазами, регенерирует нога и раковина. Из отдельных фрагментов планарий регенерируют целые особи.

2. Невесомость оказывает стимулирующее влияние на восстановительный морфогенез органа зрения.

3. Раковина улиток не является гравичувствительным скелетным образованием.

4. Выявлены случаи аномального развития регенерации у планарий и глазных щупалец у улиток.

Сроки проведения: 2005-2008
Состояние эксперимента: Завершен
Организация постановщик: ГНЦ РФ-ИМБП РАН
Организации участники: РКК «Энергия» им. С.П. Королёва, ФГУП ЦНИИмаш, ФГБУ «НИИ ЦПК им.Ю.А. Гагарина»
Научный руководитель: Горгиладзе Г.И., ИМБП РАН, в.н.с., д.б.н., профессор
Публикации по эксперименту:

1. Горгиладзе Г.И., Короткова Е.В., Тихонравова Н.М., Новоженова Ю.В. Отсутствие силы тяжести не препятствует регенерации утраченных частей тела (эксперименты на ресничных червях, брюхоногих моллюсках и хвостатых амфибиях). Материалы XIII конференции «Космическая биология и авиакосмическая медицина». К 45-детию первого полета человека в космос. 13-16 июня 2006 г., Москва, Россия. Москва, 2006. С. 81-82.

2. Горгиладзе Г.И., Короткова Е.В., Тихонравова Н.М. Регенерационная способность у планарий, экспонированных в невесомости в орбитальном полете на Международной космической станции. Материалы 5-го Международного аэрокосмического конгресса. 27-31 августа 2006 г., Россия. Москва, 2006. С. 75-76.

3. Горгиладзе Г.И. Регенерационная способность у планарий Girardia tigrina и улиток Helix lucorum, экспонированных в невесомости в орбитальном полете на Международной космической станции. Доклады академии наук. 2008, Т. 421 № 1, С. 131–134

4. Горгиладзе Г.И., Е.В. Короткова, Е.Е. Кузнецова, Л.Н. Мухамедиева, В.В. Бегров, Ю.В. Пепеляев. Аппаратура для проведения биологических экспериментов с улитками на пилотируемых орбитальных станциях. Авиакосмическая и экологическая медицина. 2010. Т. 44. № 3. С. 61-64.

Последнее обновление: 17.11.2017

Информационная справка

Программы

Изображения