ENНачало | Хронология | Постижения | Отличия | Монографии | Конференции | 50 години ИБФБМИ | In Memoriam
Най-значимо научно постижение за 2018 година:
Липидите и формирането на домени от вида “rafts” в мембраните контролират олигомеризацията на амилоид-бета пептида (Aβ). Значение за изясняване на молекулните механизми на действие при болестта на Алцхаймер
Ръководител на разработката: проф. Галя Станева
Все по-бързо нарастващият брой на болни от Алцхаймер предвижда увеличаване на икономическите тежести върху обществото, което налага това заболяване да стане здравен и научен приоритет в световен мащаб. Много от механизмите включени в патогенеза на това заболяване остават все още неизяснени. Скорошни изследвания осигуряват доказателство, че съставът на клетъчните мембрани и клетъчната биофизика играят важна роля в голям брой патофизиологични процеси при заболяването на Алцхаймер. Издигна се хипотезата, че патологична промяна в липидното съдържание и формирането на домени в мембраните лежат в основата на анормалната олигомеризация на амилоид-бета пептида (Aβ).
Основните липиди, с които си взаимодейства Aβ, са холестерол и ганглиозид 1(GM1). От друга страна, тези два липида са компоненти на мембранните домени от вида “рафт”. Лабораторията “Биомиметични мембрани” е пионер в изследванията на тези домени, които са съставени главно от холестерол и сфинголипиди (сфингомиелин и ганглиозид, известни в литературата като домени в течно-подредена фаза (Lo). Научният колектив успешно доказа, че ефектът на взаимодействие на Aβ олигомерите с мембраните (молекулен порядък и флуидитет) е по-силно изразен в обкръжаващата рафтовете липидна фаза (обозначена на фигурата като течно-неподредена фаза, Ld). Така, Aβ олигомерите забавят кинетиката на формиране и на сливане на нано-домените от вида “rafts” в мембраните. Известен научен факт е, че коалесценцията на нанодомени от вида “рафт” в микродомени е инструментариум за пренос на сигнали на клетъчно ниво. Много от сигналните процеси в невроните се засягат при различни нива на заболяването на Алцхаймер, основен белег в развитието на патологията. Нашите резултати доказват тезата, че такива нарушения в сигналните пътища могат да се свързват с ефекта на Aβ върху формирането на холестерол-съдържащи домени (“rafts”), като динамиката на коалесценция на домените е ганглиозид-зависима.
Фигура 1. Молекулен модел на взаимодействие на амилоид-бета пептида (Aβ) с мембрани: ляв панел – мембрани богати на ганглиозид 1 (GM1); десен панел – мембрани без GM1.
Научното изследване е основано на дългогодишно научно сътрудничество между лаборатория “Биомиметични мембрани” към ИБФБМИ-БАН, с ръководител проф. Галя Станева и лабораторията на проф. Миглена Ангелова от Университета “Дени Дидро”, Париж, Франция. Изследването е подкрепено финансово от ФНИ, билатерален проект България-Франция (ДНТС/Франция/01-4 и ДН 18/15).
Най-значимо научно-приложно постижение за 2018 година:
Динамичен ниско-честотен пропускащ филтър за потискане на електромиографски шум в електрокардиограмата
Работен колектив: проф. дтн Ивайло Христов, ръководител, гл. ас. д-р Татяна Нейчева, гл. ас. д-р Тодор Стоянов
Електрокардиографските (ЕКГ) записи са съпроводени с типични за тях шумове и тяхното премахване/потискане e първостепенна задача. Eлектромиографският (ЕМГ) шум е особено труден за филтриране поради това, че се припокрива честотно с ЕКГ. Стандартните нискочестотни пропускащи филтри водят до изкривяване на ЕКГ, което е предпоставка за неточна диагноза.
Създадена е “динамична процедура” за потискане на електромиографски смущени в ЕКГ. Динамичната процедура позволява силна филтрация в нискочестотните области на ЕКГ, където не съществува опасност от изкривяване на сигнала, и обратно – слаба филтрация във високочестотните компоненти на ЕКГ.
Отделни елементи на динамичния нискочестотен пропускащ филтър са разработвани съвместно с учени от Финландия, Италия и Швейцария. Последните разработки позволяват динамичността в промяната на честотата на филтриране да бъде съобразена както с честотния спектър на отделните вълни в ЕКГ, така и с големината на ЕМГ шума. Филтърът се изключва автоматично при липса на шум.
Работата на филтъра е демонстрирана на Фигура 2.
Фигура 2. (а) ЕКГ с насложен ЕМГ шум с различна големина.(b) ЕКГ сигнал след прилагане на процедурата. Филтърът автоматично се включва при наличие на шум (оградените с пунктир зони), и изключва, когато шумът е под определен праг.
През 2018 г., филтърът е получил сертификат за внедрване от компанията Schiller AD, Швейцария.
