Михаил
Аркадьевич Островский родился 22 февраля 1935 года в Ленинграде, где во время
войны пережил всю блокаду.
В
1953 году окончил в Москве 310-ю среднюю школу с Золотой медалью. В 1958 году
окончил с отличием Биолого-почвенный (ныне — Биологический) факультет МГУ им.
М.В. Ломоносова по специальности «физиология животных и человека». Далее в
1958-1970 гг. — в Институте высшей нервной деятельности и нейрофизиологии АН
СССР: аспирант, научный сотрудник. В 1970-1996 гг. — в Институте химической
физики им. Н.Н. Семенова РАН: старший научный сотрудник, в 1972 г организовал и
стал заведующим лабораторией физико-химических основ рецепции. С 1996 года — в Институте
биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН (ИБХФ РАН): заведующий лабораторией
физико-химических основ рецепции, с 2017 года по настоящее время — главный
научный сотрудник, заведующий Отделом фотохимии и фотобиологии Института. С 1978 года — профессор Биологического
факультета МГУ им. М.В. Ломоносова, с 2015 года по настоящее время — заведующий
кафедрой молекулярной физиологии этого факультета.
Член-корреспондент
АН СССР c 1990 года, академик РАН c 1994 года — Отделение физиологический наук.
М.А.
Островский — заместитель академика-секретаря Отделения физиологических наук РАН
и Руководитель Секции физиологии этого Отделения. Член Научного совета РАН по
физиологическим наукам. Член Научного совета РАН по радиобиологии.
Он
— заместитель председателя Совета старейшин РАН.
М.А.
Островский член Учёного совета ИБХФ РАН, член Учёного совета МГУ, член Учёного
совета Биологического факультета МГУ; член Наблюдательного совета МНТК
«Микрохирургия глаза».
С
2007 по 2023 годы М.А. Островский был президентом Физиологического общества им.
И.П. Павлова; с 1987 года — член исполкома Международной организации по
изучению мозга (IBRO).
М.А.
Островский — член Союз журналистов СССР.
В
1961 году защитил кандидатскую диссертацию «К вопросу о нисходящих влияниях на
сетчатку глаза амфибий»; в 1971 году защитил докторскую диссертацию «Механизмы
работы фоторецептора». Профессор с 1978 года.
С
1987 по 2023 гг. был главным редактором академического журнала «Сенсорные
системы» и сегодня входит в состав редколлегий этого журнала; является также членом
редколлегий журналов «Доклады Академии Наук», «Успехи физиологических наук», «Вестник
Московского Университета. Серия биология», «Авиакосмическая и экологическая
медицина». С 2002 года — член редколлегии серии «Литературные памятники»:
подготовил литературный памятник: «С.И. Вавилов. Глаз и солнце».
Академик
М.А. Островский — крупный ученый-физиолог, основатель отечественной научной
школы по исследованию молекулярных механизмов зрения в норме и при патологии.
Под его руководством защищено 28 кандидатских и 6 докторских диссертаций.
Он
— автор более 500 научных работ, 10 авторских свидетельств и патентов. Известны
его монографии и труды, написанные индивидуально или в соавторстве:
«Молекулярные механизмы зрительной рецепции», «Спектральная коррекция зрения:
научные советы и практические приложения», «Актуальные направления современной
науки о мозге», «Молекулярная физиология и патология хрусталика глаза»,
«Молекулярная физиология хрусталика глаза», «Фоторецепторные клетки»,
«Фоторецепция позвоночных», «Антиоксиданты в фотобиологии. Свободнорадикальные
механизмы светового повреждения и защитные свойства антиоксидантов», «Химическая
физика проблемы «Глаз и солнце»», «Физиология зрения», «Теоретические основы
спектральной коррекции и её возможные практические приложения», «Зрительный
цикл, белок ABCR4 и моногенное заболевание сетчатки — болезнь Штаргардта.
Методы генной диагностики», «Фотобиология и фотохимия первичных процессов
зрения», «Молекулярная физиология зрительной рецепции», «Молекулярная
физиология зрительного пигмента родопсина» и др.
М.А. Островский проводил научную работу и преподавал в
ведущих институтах и университетах мира: приглашенный профессор в Мэрилэндском
Университете (США), приглашенный исследователь в Национальном Институте
Стандартов и Технологий \NIST\ (США), приглашенный исследователь в Национальном
Институте Здоровья \NIH\ (США), в Институте офтальмологии Университетского
Колледжа в Лондоне (Англия), в Университете Стредклайд в Глазго (Шотландия); в
Хельсинском Университете (Финляндия).
М.А.
Островский — автор фундаментальных трудов по молекулярным механизмам зрения,
процессам старения сетчатки и хрусталика глаза. Его открытия имеют не только
фундаментальное значение, но и находят реальное клиническое применение, улучшая
качество жизни миллионов пациентов с нарушениями зрения. В частности, результаты
исследований привели М.А. Островского к созданию нового поколения окрашенных
светофильтрующих искусственных хрусталиков глаза, нашедших широкое применение в
России и за рубежом.
Основные
направления исследований М.А. Островского: эволюционная и сравнительная
физиология зрения беспозвоночных и позвоночных животных, фотохимия зрительного
пигмента родопсина, механизмы фототрансдукции, механизмы повреждающего действия
света на сетчатку и ретинальный пигментный эпителий, системы защиты от опасности
такого повреждения, механизмы поддержания прозрачности хрусталика и его
помутнения (катарактогенеза).
После
окончания МГУ и аспирантуры в Институте высшей нервной деятельности и
нейрофизиологии АН СССР, М.А. Островский стал активно заниматься исследованиями
светочувствительного белка родопсина (от греч. «rhodo» — розовый и «opsis» —
зрение). Результаты этих исследований высоко оценил академик В.А. Энгельгардт,
представивший статью в «Доклады Академии наук» и затем включивший их в свой
Юбилейный доклад.
Важным
этапом научной карьеры стал переход в 1970 году М.А. Островского с небольшой
группой в Институт химической физики АН СССР, в Отдел кинетики химических и
биологических процессов под руководством академика Н.М. Эмануэля, где им была
основана лаборатория физико-химических основ рецепции, которой он руководит по
сей день.
М.А.
Островским начаты и успешно продолжаются до сих пор фундаментальные
исследования механизмов фоторецепции, в первую очередь зрительных пигментов,
получены приоритетные данные о фотохимических реакциях и конформационных
процессах в молекуле зрительного пигмента родопсина, о связи между
обесцвечиванием родопсина и инициацией в зрительной клетке ферментативных и
электрических процессов. Им развито представление о свете не только как носителе
зрительной информации, но и как о потенциально опасном повреждающем факторе; он
развил представление об уязвимости структур глаза к процессам
фотосенсибилизированного свободно-радикального окисления и о многокомпонентной
системе защиты сетчатки и пигментного эпителия от опасности такого повреждения.
Полученные результаты представляют большую важность для понимания патогенеза
дегенеративных заболеваний сетчатки и гигиены зрения.
Совместно
с физиками Института химической физики им. Н.Н. Семёнова им подробно исследуется
механизм фотоизомеризации хромофорной группы в молекуле родопсина — ретиналя. Именно
родопсин, поглотив квант света, запускает в сетчатке глаза зрительный акт. Ретиналь
— это слегка видоизмененный витамин А. Он, образно говоря, как ключ в замок, вставлен
в белковую часть молекулы родопсина. В темноте ретиналь изогнут, «как кочерга».
Суть первой и единственной фотохимической реакции в зрении состоит в том, чтобы
«выпрямить» ретиналь и, тем самым, запустить зрительный процесс. В химии эта
реакция «выпрямления» называется фотоизомеризацией. В родопсине она самая
быстрая из всех известных на данный момент фотохимических реакций. Время
фотоизомеризации ретиналя (выпрямления «кочерги») в молекуле родопсина порядка
50-70 фемтосекунд. А 1 фемтосекунда это 10-15 секунды.
Фантастическая скорость!
Зрительный
родопсин — один из самых древних белков животного царства. В ходе миллионов лет
эволюции родопсин стал идеальным «инструментом» для запуска зрительного акта.
Но кроме зрительного существует огромное разнообразие ещё гораздо более древних
родопсинов, возникших около трёх миллиардов лет назад, практически одновременно
с биосферой Земли. Это микробные, бактериальные родопсины, которые в своём
составе тоже содержат ретиналь. Основная функция бактериородопсина —
примитивный фотосинтез. Оказалось, что по скорости, эффективности и надёжности
запуска зрительного акта, то есть фотоинформационного процесса, зрительный
родопсин существенно превосходит бактериальный, осуществляющий фотосинтез, то
есть фотоэнергетический процесс. Это сугубо фундаментальное исследование
показывает, по каким фотохимическим параметрам зрительный родопсин стал в ходе
эволюции идеальным «инструментом» запуска сложнейшего биохимического процесса
возникновения в зрительной клетке биоэлектрического, физиологического сигнала.
Возникнув, этот физиологический, фоторецепторный сигнал передаётся затем следующим
нервным клеткам сетчатки, обрабатывается ими и поступает по, примерно, миллиону
двумстам тысячам волокон зрительного нерва в мозг.
Активированный
светом родопсин надо «выключить». Процесс «выключения», возвращения родопсина в
темновое состояние сложный, небыстрый и притом весьма «хрупкий»! Именно
благодаря возвращению родопсина в темновое состояние мы, входя в темноватую
комнату из яркого света, постепенно привыкаем к темноте, снова всё хорошо начинаем
видеть. В физиологии этот процесс называется «темновой адаптацией».
Важнейшую
роль в системе «выключения» родопсина играет белок, который называется арестин,
от слова «арестовывать». Это белок «садится» на активированный родопсин и его
дезактивирует. Оказалось, что этот же белок является антигеном. Глаз — это
иммунно-привилегированный орган, что в значительной степени обеспечивается так
называемым гематоофтальмологическим барьером. Когда барьер нарушается, то
арестин выходит и воспринимается иммунной системой организма как «чужеродный»
белок, и на него образуются антитела. Диагностика аутоиммунных заболеваний глаз
основывается на выявлении этих антител к собственным антигенам, в данном случае
к арестину. М.А. Островский и его сотрудники выделили этот арестин-антиген. Он
называется S-антиген, от слова Soluble
— «растворимый». На основе этого S-антигена ими была разработана диагностика
целого ряда аутоиммунных заболеваний сетчатки, которая нашла широкое клиническое
применение. Так занятие механизмом «выключения» активированного родопсина —
вполне чистая, фундаментальная наука — привели М.А. Островского к
иммунодиагностике глазных заболеваний.
Важнейшим
достижением фундаментальных и прикладных исследований М.А. Островского является
разработка и внедрение в медицинскую практику новых технологий в офтальмологии.
Эти технологии основаны на предложенной М.А. Островским концепции о
«фотобиологическом парадоксе зрения», согласно которой свет не только носитель
зрительной информации, но при определённых условиях может стать повреждающим
фактором.
В
результате проведённых в рамках этой концепции фундаментальных исследований в
области физиологии и биофизики зрительного восприятия были созданы
теоретические основы спектральной коррекции зрения с помощью светофильтров.
Искусственный
хрусталик как светофильтр, особенно предназначенный для пожилых людей, должен
частично отсекать от сетчатки фиолетово-синие лучи, т.е. интраокулярная линза
должна быть желтоватой, подобно естественному хрусталику 50-55-летнего
человека. На этой основе М.А. Островский создал (совместно с П.П. Заком, С.Н.
Фёдоровым, Л.Ф. Линником, Х.П. Тахчиди) новое поколение окрашенных искусственных
хрусталиков глаза (интраокулярных линз), надёжно защищающих сетчатку от
опасности светового повреждения. Такие интраокулярных линзы позволяют
предотвращать негативное влияние избыточной световой нагрузки на сетчатку
глаза. Эти разработки нашли широкое применение в офтальмологии, они отмечены
премией Правительства РФ в области науки и техники за 2005 год.
Важные
рекомендации даны М.А. Островским в отношении гигиены зрения. Они касаются
опасности для зрения, особенно детского зрения, т.н. «холодного» света дешевых
светодиодов и люминесцентных ламп. Такой свет эффективно поглощают в глазу
фототоксичные вещества, образующие активные, токсичные формы кислорода, а это
прямой путь к повреждению сетчатки. Необходимо, чтобы свет светодиодов и
люминесцентных ламп был «тёплый», содержал минимум фиолетово-синего излучения.
Такой свет физиологически безопасен и комфортен. Не следует, по мнению
академика М.А. Островского, экономить на дешевизне светодиодов и ламп
«холодного» света. Особенно недопустим «холодный» свет в детских садах и школах,
поскольку до юношеского возраста, особенно у младенцев и маленьких детей,
хрусталик пропускает к сетчатке свет всего фиолетово-синего спектра. А у
младенцев он пропускает даже ультрафиолет, ибо в их ещё незрелом хрусталике
есть т.н. «ультрафиолетовое окно». С возрастом хрусталик желтеет, светофильтр
становится все надежнее, отсекая от стареющей, накапливающей вредные вещества
сетчатки, не только ультрафиолетовые, но и опасные для неё фиолетово-синие
лучи. Ибо хрусталик — это не только фокусирующая линза, это и светофильтр
В
последнее время на основе фундаментальных исследований М.А. Островским и его
сотрудниками предложены подходы к усовершенствованию метода аутофлуоресценции
глазного дна, позволяющие диагностировать дегенеративные заболевания сетчатки
на самых ранних стадиях их возникновения, а также обнаружить, как они недавно
показали, признаки радиационного повреждения сетчатки и всего организма.
Новым,
бурно развивающимся направлением является оптогенетика. Академики М.П. Кирпичников
и М.А. Островский первыми начали новое в нашей стране направление — использование
оптогенетических технологий для протезирования дегенеративной сетчатки, то есть
для возвращения зрения слепым людям. Собрав междисциплинарную команду из
нескольких академических институтов — физиологов и генных инженеров — они получили
важные, перспективные результаты.
Таким
образом, работы М.А. Островского представляют исключительную важность как для
понимания фундаментальных основ физико-химии и молекулярной физиологии зрения,
так и патогенеза ряда тяжёлых и распространенных глазных заболеваний
(возрастная макулярная дегенерация сетчатки и катаракта).
Как
президент Физиологического общества имени И.П. Павлова М.А. Островский в 2017
году организовал и провел международный Форум в Петербурге, посвященный
100-летию этого Общества, что стало крупным событием российского и
международного научного сообщества.
Из
интервью М.А. Островского: «Последние съезды Физиологического общества
проходили под знаком интеграции, поэтому на них приезжают не только физиологи.
Физиология становится стратегической наукой. Несомненно, она — «душа медицины»,
ее фундамент. Радует, что развивается такая важная область физиологии как
клиническая. Действительно, путь от физиологии как науки фундаментальной к
медицине был и остается проблемой актуальнейшей. Это понимал еще С.П. Боткин,
организовав в своей клинике физиологическую лабораторию и пригласив руководить
ею молодого И.П. Павлова. Сейчас, спустя столетие, проблема успешного и
эффективного прохождения этого пути, получившего название «трансляционная
медицина», вышла на первый план. На последних съездах Физиологического общества
клинической физиологии было уделено большое внимание. Однако парадокс
сегодняшнего медицинского образования: количество часов на изучение этой дисциплины
в медвузах неумолимо сокращается, т.е. «фундамент» врача становится все более
хлипким. Не уверен — будет ли это способствовать дальнейшему прогрессу
здравоохранения.
Еще
один наметившийся тренд — связь физиологии, а именно нейронаук, с информационными
технологиями и даже с искусственным интеллектом (ИИ). Перед современной
нейронаукой стоит глобальная задача: попытаться понять фундаментальные принципы
работы головного мозга. В центре внимания находятся само сознание, его природа
и эволюция, что идет от И.М. Сеченова, от его «Рефлексов головного мозга», и идёт
от И.П. Павлова с его условными рефлексами. Сегодня в рамках разработки ИИ
ведутся работы, касающиеся так называемого нейроморфного интеллекта,
обладающего некоторыми чертами естественного интеллекта. Ярким свидетельством
такого тренда стал прошедший I Всемирный конгресс по искусственному интеллекту
— помимо специалистов в области информационных технологий в нем участвовали
философы, медики, представители сельхознаук и, конечно, физиологи.
Думаю,
едва ли не главная заслуга Физиологического общества в том, что ему удалось
поколебать подчас бытующее мнение, будто физиология — всего лишь составная
часть, раздел медицины. — В корне неверно! Физиология — фундаментальная наука о
функциях живого организма — червя, медузы, креветки... и человека. В последние
годы накопление знаний о работе мозга происходит очень быстро, можно сказать,
революционно. Эта революция вызывает к жизни грандиозные национальные проекты
по изучению мозга — типа проектов ядерного и космического. Америка и Китай уже
начали реализовывать такого рода программы. И у Россия традиции и потенциал
также имеются. У нас есть хорошие научные школы, сильные лаборатории в
нейронауке, накоплено множество фактов, так что насущнейшей задачей становится
построение, условно говоря, «информационной теории мозга». Серьезные,
обнадеживающие работы в этом направлении стали появляться».
Многогранная
деятельность академика М.А. Островского отмечена многими государственными и
научными наградами. Он награждён орденами Почёта (2000 г), Дружбы (2008 г),
Александра Невского (2020), «За заслуги перед Отечеством» IV степени (2024). Ему вручён дорогой для него памятный знак «В честь 75-летия полного
освобождения Ленинграда от фашистской блокады».
М.А.
Островский лауреат двух
Премий Правительства РФ: в области образования за учебник «Физиология человека»
(2005) и в области науки и техники за «Научное обоснование, разработку и
внедрение в офтальмологическую практику искусственных хрусталиков с
естественной окраской» (2006).
Свидетельствами
признания его заслуг научным сообществом являются Золотая медаль имени И.М.
Сеченова Российской Академии Наук (2004) за работы в области молекулярной
физиологии зрения, Премия Российской академии наук имени академика Ю.А.
Овчинникова за работы в области исследования зрительного пигмента родопсина
(2012).
М.А.
Островский — Лауреат Демидовской премии 2024 года.
Он
удостоен и носит почётные звания «Заслуженный профессор Московского
Университета» (2004) и LXVIII Менделеевский чтец (2012).
Отмечен
юбилейной медалью «300 лет Российской академии наук».