Как известно, в основе современной схемы механизма активации свертывания крови, лежит каскад последовательных реакций. Каскад реакций гемокоагуляции принято представлять в виде двух возможных путей активации - внутреннего и внешнего. Для реализации внешнего пути инициации необходим тканевый фактор (тромбопластин), который в норме в крови и клетках, контактирующих с кровью, отсутствует и появляется при повреждении ткани. 

Все компоненты внутреннего пути присутствуют в крови. Это и обуславливает возможность мониторинга гемостаза у человека в любой сложившейся клинической ситуации. Как известно, превращение фибриноген/фибрин  - это одно  из ключевых звеньев плазменного гемостаза. Концентрация фибриногена в плазме сама по себе является ценным диагностическим показателем, т.к. в проспективных исследованиях показано, что с повышением уровня фибриногена увеличивается риск заболеваний сердечно-сосудистой системы (ССС). Уровень фибриногена коррелирует со многими известными факторами риска заболеваний ССС. Значимость увеличивается при сочетании с гиперхолестеринемией и повышением систолического АД. Фибриноген накапливается в области атеросклеротических бляшек, где после превращения в фибрин под действием тромбина стабилизирует тромбоцитарные агрегаты. Фибрин и продукты его разрушения стимулируют пролиферацию гладкомышечных клеток и моноцитов, обеспечивая матрикс для роста клеток и связывая тромбин, обладающий митогенной активностью.

Однако не меньшую диагностическую ценность имеет активность тромбина – фермента, относящегося к классу сериновых протеаз, субстратом для которого является фибриноген.  
Значительный прогресс в исследованиях компонентов системы гемостаза был обеспечен разработкой хромогенных субстратов, представляющих собой р-нитроанилиды, как правило, трипептидов. Протеазы отщепляют от этих субстратов р-нитроанилин, обладающий достаточно высоким поглощением при 405 нм, что обеспечивает возможность прямого и простого определения большинства протеаз системы гемостаза, их кофакторов и ингибиторов.

К несомненным преимуществам хромогенных субстратов относят возможность исследования отдельных стадий последовательных превращений при минимальном влиянии других реакций, чего трудно избежать в так называемых глобальных коагуляционных тестах, наиболее часто применяемых в России, где измеряют время конечных стадий - образования или растворения фибрина.
На основе хромогенных субстратов разработаны методы определения большинства компонентов системы гемостаза, а также и варианты двух глобальных коагуляционных тестов - протромбинового и АЧТВ. Однако преимущества хромогенных субстратов наиболее заметно выявляются при определении компонентов систем противосвертывания и фибринолиза.

Сейчас для изучения свертывания крови по внешнему пути, для запуска которого требуется привнесенный извне тканевый фактор,  успешно применяются флуороскокические методы с использованием флуорогенных субстратов. Такой синтетический субстрат представляет собой молекулу, которая распознается и разрезается сериновой протеиназой – тромбином. В результате этого от субстрата отщепляется «сигнальная» молекула, метка, которая способна флуоресцировать при освещении (флуорогенный субстрат). Субстраты для тромбина добавляют прямо в плазму и записывают сигнал, получающийся при коагуляции. Скорость увеличения сигнала в таком случае пропорциональна концентрации тромбина. Флуорогенные субстраты, которые при разрезании дают ярко светящуюся метку, позволяют измерять генерацию тромбина прямо в обычной плазме. Метод является очень эргономичным.

В нашей биохимической группе исследуется возможность использования флуоресцентных красителей BODIPY для мониторинга системы плазменного гемостаз, запускаемого по внутреннему пути, в сложившейся клинической ситуации. 

Флуорофоры группы BODIPY имеют отличные спектральные характеристики - узкие длинноволновые максимумы поглощения и испускания, высокую чувствительность и устойчивость, независимость параметров флуоресценции от полярности окружения и пр. BODIPY - большое семейство флуорофоров, различающихся заместителями, от природы и положения которых, зависят свойства молекулы флуорофора в целом.
Флуорофоры семейства BODIPY успешно применяются и для исследования состояния и межмолекулярных взаимодействий других белков крови, например, альбумина.

По результатам научных исследований опубликованы следующие работы:
1.    Aleksakhina E.L., Marfin Yu.S., Merkushev D.A., Tomilova I.K., Rumyantsev E.V. Studying the Blood Clotting in Prescence of Boron-Dipyrrin Fluorescent Dyes. Kazan Med Zh. 2015; 96 (5): 792-798. doi:10.17750/KMJ2015-792 (In Russ.)
2.    J Fluoresc. DOI 10.1007/s10895-015-1707-x Interaction of BODIPY Dyes with the Blood Plasma Proteins. Yu S. Marfin1 & E. L. Aleksakhina2 & D. A. Merkushev1 & E. V. Rumyantsev1 &I. K. Tomilova.
3.    Алексахина Е.Л., Томилова И.К. Марфин Ю.С. Новый подход к изучению гемостаза. Актуальные вопросы профилактики, ранней диагностики, лечения и медицинской реабилитации больных с неинфекционными заболеваниями и травмами. Материалы III   Межрегиональной научно-практической конференции врачей Центрального федерального округа с международным участием, посвященной 85-летию ИГМА. Иваново, 23-24 ноября 2015, с. 104-105.

Сейчас самостоятельные научные исследодования направления проводятся в рамках государственного задания, на 2015 год и плановый период 2016 и 2017 годов по выполнению следующих научных исследований:

«Разработка новых перспективных препаратов на основе макрогетероциклических соединений для фотодинамической терапии онкологических заболеваний»;

«Исследование минералогического состава мочевых камней с биохимическими показателями биологических жидкостей».