20 сентября 2013

Алгоритм определения нейротропной активности

Богатые возможности для создания алгоритмов весьма детальных видов биологической активности представляет культура ганглиев моллюска.

Принципиальная возможность экстраполяции данных, полученных на этой модели, на нервную систему высших животных и человека основана на близости или идентичности молекулярных рецепторов.

В настоящее время не известно ни одного вещества, молекулярные механизмы взаимодействия которого с рецепторными структурами нервных клеток отличались бы у позвоночных и беспозвоночных животных, тогда как примеров полного тождества более чем достаточно.

Нейтропную активность можно определить, используя различные тест-объекты. Наиболее привычен способ первичного отбора нейротропных веществ, заключающийся в том, что используемое вещество вводят позвоночному животному (мыши, крысе) и визуально контролируют изменения поведения, на основании чего делают вывод о воздействии вещества на нервную систему.

Недостатками этого способа являются большие экономические затраты на выявление одного вещества, обладающего нейротнопной активность, вследствие большого расхода животных на испытание каждого вещества для получения достоверных результатов; большой расход ХС; невозможность полной автоматизации эксперимента, что приводит к низкой производительности труда; субъективность получаемых визуальным путем данных; косвенность оценки нейротропной активности вследствие того, что исследуются лишь изменения поведения животных без регистрации электрической активности мозга; невозможность оценки механизма действия вещества, что возможно только при внутриклеточном анализе активности отдельных нервных клеток, однако малые размеры нейронов позвоночных не позволяют проводить стабильную регистрацию внутриклеточной активности в течение длительного периода времени, необходимого для оценки действия вещества.

Наиболее совершенным является способ отбора нейротропных веществ, заключающийся в том, что группам позвоночных животных вводят испытываемые вещества в разных дозах и регистрируют при этом показатели электрической активности мозга (электроэнцефалограмма, вызванные потенциалы, внеклеточная активность нейронов и др.) в различных областях.

В отличие от первого этот способ позволяет получить объективную оценку действия вещества вследствие прямой регистрации активности нервной системы.

Однако и этот способ имеет недостатки: неэкономичность, низкая производительность и невозможность оценки механизма действия вещества.


«Биологически активные вещества»,
Г.М.Баренбойм, А.Г.Маленков



Моделирование состояний — задача, которую для большинства случаев еще предстоит решать. Только АСК ХС обладает достаточной производительностью, чтобы установить характер и степень адекватности состояний модели in vitro и состояний in vivo в отношении большого массива ХС. Поэтому мы вынуждены ограничиться пока лишь кратким упоминанием основных способов создания моделей состояний. Первый способ состоит в том, что…

2- й пример. Пусть энергетика клетки является той системой, которую требуется представить параметрически. Набор состояний порожден в ходе морфогенетических процессов (нормальных и патологических) на основе, например, ткани печени. Самой экономной (а именно к наиболее экономному, но полному представлению всегда и следует стремиться) системой параметров будет в этом случае, вероятно, следующая: отношение активности суммарной гексокиназы к…

Рассмотрим на примерах, как можно определить систему представительных характеристик и параметров для спектра состояний и моделировать эти состояния: 1-й пример. Пусть межклеточный контакт является той биофизической системой, которую надо описать параметрически. Пусть объектами являются эпителиальные ткани лабораторных животных (или человека) во всем их разнообразии, порождаемом морфогенетическими, физиологическими и генетико-популяционными процессами. В качестве основной характеристики межклеточного…

Активность этого фермента существенно детерминируется генетически. В распределении популяции людей по активности этого фермента существуют два максимума, соответствующие низкой и высокой активности фермента; это можно рассматривать как отражение «генетически определенных состояний». Определив у ХС способность образовывать комплексы с медью, можно предсказать опасность того, что при длительном употреблении этот препарат может вызвать лекарственную волчанку у лиц…

Учет всех подобных особенностей реакций организма на ХС с определенным видом активности в зависимости от состояния, даже в форме вероятностного предсказания, имеет очень большое практическое значение. Такое предсказание может сделать гораздо более содержательными и одновременно дешевыми последующие испытания на животных, более безопасными клинические испытания и дальнейшее клиническое использование. Вместе с тем очевидно, что в общем…