ИММУНОМОДУЛИРУЮЩИЕ И АНТИОКСИДАНТНЫЕ СВОЙСТВА БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ ИЗ МОРСКИХ ГИДРОБИОНТОВ И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В ГЕРИАТРИЧЕСКОЙ
ПРАКТИКЕ
На правах рукописи
Шутикова Анна Леонидовна
14.00.36 - Аллергология и иммунология
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук
Владивосток - 2009
Работа выполнена в Государственном учреждении научно-исследовательском институте эпидемиологии и микробиологии Сибирского отделения Российской академии медицинских наук
Научный руководитель:
доктор медицинских наук Запорожец Татьяна Станиславовна Научный консультант:
доктор биологических наук Пивненко Татьяна Николаевна Официальные оппоненты:
доктор медицинских наук, профессор Авдеева Жанна Ильдаровна доктор медицинских наук Селькова Евгения Петровна
Ведущее учреждение:
Государственное учреждение Санкт-Петербургский институт биорегуляции и геронтологии северо-западного отделения Российской академии медицинских наук
Защита диссертации состоится «_»_2009 г. в_часов на
заседании Диссертационного совета Д 208.046.02 при Федеральном государственном учреждении науки «Московский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии им.Г.Н. Габричевского» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, по адресу: 125212, г.Москва, ул. Адмирала Макарова, 10
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Федерального государственного учреждения науки «Московский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии им.Г.Н. Габричевского» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, по адресу: 125212, г.Москва, ул. Адмирала Макарова, 10
Автореферат разослан «_»_2009 г.
Ученый секретарь Диссертационного совета Д 208.046.02
кандидат медицинских наук Л.И. Новикова
2
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность проблемы
Старение населения - объективный общемировой процесс, обусловленный сложным комплексом факторов, включающих особенности воспроизводства населения, интенсивность и направленность миграции, санитарно-демографические последствия войн и др. Доля пожилых, старых и очень старых людей в общей популяции населения неуклонно увеличивается (Шабалин В.Н., 2001). Темп прироста лиц пожилого возраста значительно опережает темп прироста всего населения. В России формирование существенной прослойки пожилых людей, прежде всего, связано со снижением рождаемости и сокращением доли детей в общей численности населения, а также с высокой смертностью людей трудоспособного возраста. Увеличению численности пожилых людей также способствуют внедрение достижений медико-биологических исследований, эффективное лечение онкологических заболеваний, более действенная, чем ранее профилактика инфаркта и инсульта. За период с 1959 г по 2000 г численность лиц старше 60 лет в России увеличилась более чем в два раза и составила в 2000 году 30,18 млн. человек (18,5%), из них лица старше 65 лет - 67,6%, старше 75 лет - 22,3%, старше 80 лет - 10,9%, старше 100 лет - 0,05% (Шабалин В.Н., 2001). По прогнозам Государственного комитета Российской Федерации по статистике, население страны к 2016 году сократится по сравнению с началом 2001 года на 10,4 млн. человек, а численность лиц пожилого возраста возрастет и почти в два раза превысит численность детей.
В то же время физиологическое старение, не сопровождаемое развитием каких-либо хронических заболеваний, определяется лишь у 3-6% людей пожилого и старческого возраста. Снижение резервных, адаптационных возможностей организма пожилых людей, обусловленные постепенно нарастающими сдвигами в структуре и функции клеток, органов и систем, создают условия для возникновения множества различных болезней.
Значительную роль в процессе старения играют иммунологические механизмы и свободнорадикальное окисление. Для пожилого и старческого возраста характерно снижение противомикробного иммунитета, противовирусной и противоопухолевой защиты (Mysliwska J., 2000; Solana R., 2000), Т-клеточного звена иммунитета (Кишов М.Г. с соавт., 1996; Ярилин, А.А., 2003; Effros R.B et al., 1994 , Haynes L. et al., 1999), гуморального иммунного ответа как на аутологич-ные, так и на экзогенные антигены (Макинодан Т.,1980), изменение рецепторного аппарата иммунокомпетентных клеток и соотношения клеточных субпопуляций (Хаитов Р.М., 1995; Effros R.B et al., 1994; Herndon F.J., 1997; Chen J.J., 2000; Schindowski К., 2002). Одной из основных причин ослабления пролиферации и дифференцировки Т-лимфоцитов является снижение секреции IL-2 (Rea I.M. et al, 1996; J. Mysliwska et al., 2000).
Накопление повреждений в клетках и скорость старения зависят также от соотношения процессов образования активных форм кислорода и их обезвреживания ферментативной системой антиоксидантной защиты (Гусев В.А., 2000). Повреждение макромолекул АФК приводит к мутациям, нестабильности генома в целом и развитию ряда возрастных патологий, таких как онкологические и сер
3
дечно-сосудистые заболевания, возрастная иммунодепрессия, дисфункция мозга, развитие катаракта и многие др. (Пескин А.В, 1997; Гусев В.А., 2000; Ланкин В.З.,
2001).
В этой связи применение иммунокорректоров и антиоксидантов является одной из наиболее актуальных и в то же время наиболее дискутабельных проблем современной геронтологии. Использование таких препаратов может способствовать разрыву патологической цепи в структуре старение - болезнь, что, в свою очередь, позволит уменьшить предпосылки к развитию патологии в старости и тем самым уменьшить вероятность развития заболеваний. Включение иммуно-корректоров и антиоксидантов в базисную терапию при различных заболеваниях у лиц старших возрастных групп способствует расширению адаптационных возможностей организма и профилактике преждевременного старения, обусловленного влиянием болезней старости (Чеботарев Д.Ф., 2001).
В настоящее время наиболее предпочтительным представляется применение у лиц пожилого возраста препаратов, в том числе БАД, природного происхождения, оказывающих мягкое иммуномодулирующее и антиоксидантное действие и имеющих минимум побочных эффектов.
К числу таких препаратов относятся БАД «ДНКаС» и «Моллюскам», разработанные в ФГУП «ТИНРО-центр». Исследованию антиоксидантного и имму-номодулирующего действия этих БАД у пожилых людей и посвящена настоящая работа.
Цель работы:
Экспериментальное и клинико-иммунологическое обоснование применения БАВ из морских гидробионтов н-ДНК и моллюскама для коррекции иммунных нарушений, свободнорадикальных процессов и профилактики заболеваний органов дыхания у людей пожилого возраста.
Задачи исследования:
1. Исследовать антиоксидантные свойства н-ДНК и моллюскама и их воздействие на фагоцитарную активность нейтрофилов периферической крови здоровых доноров в экспериментах in vitro.
2. Изучить морфофункциональную структуру эпителия слизистой оболочки трахеи крыс при прямом холодовом воздействии и на фоне введения н-ДНК и моллюскама.
3. Исследовать действие БАД «ДНКаС» и «Моллюскам» на популяционный и субпопуляционный состав лимфоцитов (CD3+-, CD4+-, CD8+-, CD20+-, CD16+-лимфоциты) периферической крови пожилых людей.
4. Изучить влияние БАД «ДНКаС» и «Моллюскам» на уровень иммуноглобулинов (IgG, IgM, IgA) в сыворотке крови, на фагоцитарную активность и кисло-родзависимую цитотоксичность нейтрофилов периферической крови у пожилых людей.
5. Исследовать влияние БАД «ДНКаС» и «Моллюскам» на показатели перекис-ного окисления липидов и антиоксидантной защиты у пожилых людей.
Научная новизна.
Экспериментально доказано, что моллюскам обладает антиоксидантным действием, которое проявляется в прямых реакциях нейтрализации свободных ра
4
дикалов и в опосредованных реакциях накопления вторичных продуктов пере-кисного окисления липидов in vitro.
Экспериментально обоснована возможность применения БАД «Моллюскам» для профилактики и в комплексном лечении заболеваний органов дыхания. Доказано, что моллюскам защищает слизистую оболочку трахеи экспериментальных животных при общем охлаждении.
В результате комплексной оценки состояния факторов врожденного и адаптивного иммунитета у пожилых людей показана эффективность применения БАД «ДНКаС» и «Моллюскам» для коррекции иммунных нарушений. Установлена направленность действия БАД, зависящая от исходных значений показателей.
Установлено, что БАД «Моллюскам» оказывает антиоксидантное действие, снижая в эритроцитах уровень МДА и повышая АОА плазмы крови у пожилых людей, смещая баланс между процессами перекисного окисления липидов и механизмами антиоксидантной защиты клетки в сторону последней.
Установлено, что БАД «ДНКаС» оказывает регулирующее действие на процессы липопероксидации у пожилых людей, восстанавливая баланс между процессами перекисного окисления липидов и механизмами антиоксидантной защиты клетки.
Практическая значимость.
Обоснована целесообразность применения биологически активных добавок к пище «ДНКаС» и «Моллюскам», обладающих иммуномодулирующим действием, для коррекции возрастных иммунных нарушений.
Установлена эффективность применения «Моллюскама» в качестве БАД, обладающей антиоксидантным действием. Рекомендовано ее применение при гиперактивации системы перекисного окисления липидов у пожилых людей.
Установлена эффективность «ДНКаС» в качестве БАД, оказывающей регулирующее действие на процессы липопероксидации. Рекомендовано ее применение для коррекции свободнорадикальных процессов у пожилых людей.
Внедрение результатов работы.
Подготовлены и утверждены Департаментом здравоохранения администрации Приморского края методические рекомендации «Использование биологически активных добавок к пище «ДНКаС» и «Моллюскам» для коррекции нарушений иммунной и антиоксидантной систем у пожилых людей» (г. Владивосток, 2007) (Авторы: Шутикова А.Л., Запорожец Т.С. и др.).
БАД «ДНКаС» и «Моллюскам» используются в отделении Седанкинского дома-интерната для ветеранов для профилактики и коррекции расстройств иммунной и оксидантной систем (акт внедрения от 07.11.2008 г).
Полученные новые данные по применению в геронтологической практике биологически активных веществ из морских гидробионтов используются при обучении студентов медицинских ВУЗов и факультетов, а также на курсах ФПК (акт внедрения от 10.11.2008 г).
Отчеты об экспериментальном исследовании моллюскама и БАД на его основе были включены в пакет документов для регистрации в Федеральной службе по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека,
5
по результатам экспертизы получено свидетельство № 77.99.11.3.У.4071.10.04 от 08.10.04 г.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Моллюскам обладает прямым антиоксидантным действием.
2. Моллюскам защищает слизистую оболочку трахеи экспериментальных животных при общем охлаждении.
3. БАД «ДНКаС» и «Моллюскам» оказывают модулирующее действие на факторы врожденного и адаптивного иммунитета у пожилых людей, зависящее от исходного уровня показателей.
4. БАД «Моллюскам» оказывает антиоксидантное действие на систему ПОЛ-АОЗ у пожилых людей, смещая баланс между процессами перекисного окисления липидов и механизмами антиоксидантной защиты клетки в сторону последней. БАД «ДНКаС» оказывает регулирующее действие на процессы ли-попероксидации.
Апробация результатов диссертационной работы:
Диссертация апробирована на заседании Ученого Совета ГУ НИИЭМ СО РАМН (протокол №5 от16.05.2007г.).
Материалы диссертации представлены на II Дальневосточном региональном конгрессе «Человек и лекарство» с международным участием (Владивосток, 2005), Итоговой научно-практической конференции с международным участием: «Вопросы сохранения и развития здоровья населения Севера и Сибири» (Красноярск, 2005), I Международной научно-технической конференции молодых ученых: «Актуальные проблемы технологии живых систем» (Владивосток, 2005), II региональной научной конференции «Исследования в области физико-химической биологии и биотехнологии» (Владивосток, 2006), V Всемирном конгрессе по иммунопатологии и аллергии (Москва, 2007), V Европейском конгрессе по астме (Москва, 2007).
Публикации
По материалам диссертации опубликовано 9 работ. Объем и структура диссертации
Диссертация изложена на 148 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, главы «материалы и методы исследования», 3 глав результатов собственных исследований, заключения, выводов, указателя литературы, включающего 294 источника, из них 91 отечественный и 203 иностранных. Работа иллюстрирована 20 таблицами и 14 рисунками.
СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ Материалы и методы исследования
Экспериментальные и клинические исследования проведены в лаборатории иммунологии ГУ НИИЭМ СО РАМН, а также совместно с сотрудниками Седан-кинского дома-интерната для ветеранов (г. Владивосток). Отдельные разделы работы выполнены совместно с лабораторией прикладной биохимии ФГУП «ТИНРО-центр» и кафедрой гистологии, цитологии и клеточной биологии ГУ ВПО «Амурская государственная медицинская академия Росздрава». Все экспе
6
риментальные и клинические исследования проведены с разрешения Комитета по биомедицинской этике ГУ НИИЭМ СО РАМН (протокол № 3/2 от 14.07.2004 г.).
1. Исследуемые препараты
Низкомолекулярная ДНК (н-ДНК) - выделена из молок лососевых рыб в ФГУП «ТИНРО-центр» (патент РФ № 2122856 от 10.12.98). Химический состав: массовая доля ДНК - 79,02%, содержание белка - 7,8%, липидов - 2,1%, воды -10,68%, нуклеиновых кислот - 70-80%, м.м. 270-500 кДа. Метод выделения - солевая экстракция с последующим осаждением конечного вещества из раствора этиловым спиртом и удалением жира и влаги сушкой на воздухе при комнатной температуре.
На основе н-ДНК разработана БАД «ДНКаС» (н-ДНК+ витамин С) (регистрационное удостоверение МЗ РФ №004978.Р.643.10.2002 от 30.10.2002, свидетельство Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека № 77.99.23.3.У.8747.10.08 от 13.10.2008).
Моллюскам - комплекс свободных аминокислот, низкомолекулярных белков и пептидов, выделенный в ФГУП «ТИНРО-центр» методом ферментативного гидролиза из двустворчатых и головоногих моллюсков (патент РФ № 2171066 от 22.03.2000). Химический состав: свободные аминокислоты (таурин, аспарагино-вая кислота, треонин, глутаминовая кислота, пролин, глицин, аланин, цистеин, валин, метионин, изолейцин, лейцин, тирозин, фенилаланин, в-аланин, орнитин, лизин, гистидин, аргинин) - 56-71%, липиды - менее 1%, белки - 19-25%, углеводы - менее 1%, минеральные вещества - 7,9-8,5 %, гистидинсодержащие дипеп-
тиды - 2-14,3 %.
На основе моллюскама разработана БАД «Моллюскам», зарегистрирована в Федеральной службе по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (свидетельство № 77.99.11.3.У.4071.10.04 от 08.10.2004).
2. Лабораторные животные
Экспериментальные исследования выполнены на 80 крысах массой 200 г., находившихся на стандартной диете в боксированных помещениях с соблюдением всех правил и международных рекомендаций Европейской конвенции по защите позвоночных животных, используемых в экспериментальных работах (1986). Разброс животных в группе по массе тела не превышал ±10%. Контрольные и опытные группы составили животные одного пола (самцы) и возраста (6 месяцев).
3. Клинический материал
В соответствии с протоколом исследования (протокол № 3/2 от 14.07.2004 г.) клинические и лабораторные данные были проанализированы у 57 пожилых людей Седанкинского дома-интерната для ветеранов - 42 женщины и 15 мужчин в возрасте от 67 до 93 лет.
Исследование было рандомизированным, обеспечивающим случайное распределение пожилых людей в 2 группы (для оценки эффективности применения БАД «ДНКаС» и «Моллюскам»).
1 группа - 30 пожилых людей (20 женщин и 10 мужчин в возрасте от 67 до 87 лет, их средний возраст составил 77±10 лет), которые получали БАД «ДНКаС» по 2 таблетки, содержащие по 50 мг ДНК, 1 раз в день в течение 30 дней.
7
2 группа - 27 пожилых людей (22 женщины и 5 мужчин в возрасте от 69 до 93 лет, их средний возраст составил 81±12 лет), которые получали БАД «Моллюскам» по 1 капсуле, содержащей 250 мг моллюскама, 1 раз в день в течение 15 дней.
Для исследования иммунного статуса и показателей системы ПОЛ-АОЗ использовали венозную кровь. Забор крови проводили в равных условиях (утром, натощак, в количестве 12-15 мл).
Исследование иммунного статуса и показателей системы ПОЛ-АОЗ проводили дважды - до и после окончания приема БАД.
4. Микроорганизмы
Staphylococcus aureus (штамм 209) (музей культур микроорганизмов ГУ НИИЭМ СО РАМН) выращивали при температуре 37°С в течение 18-24 часов на мясопептонном агаре (ph 7,2), после чего культуру микроорганизмов смывали 0,85% раствором NaCl и готовили взвесь микробов нужной концентрации по оптическому стандарту мутности.
Все направления, методы и объем проведенных исследований представлены в табл. 1.
Таблица 1
Направления, методы и объем исследований_
№
|
Направления исследования
|
Методы исследования
|
Объем исследования
|
1
|
Исследование влияния БАВ н-ДНК и моллюскам на функциональную активность нейтрофилов
|
1.Исследование фагоцитарной активности нейтрофилов крови здоровых доноров in vitro (Лебедев К.А., 1990)
|
80 проб
|
2
|
Оценка антиокси-дантной активности БАВ н-ДНК и моллюскам.
|
Определение антиоксидантной активности моллюскама
и н-ДНК
1. Прямые методы:
- Образование хлораминовых комплексов при взаимодействии антиоксиданта с гипохлорит-анионом (Фор-мазюк В.Е. с соавт., 2003)
- Ингибирование скорости образования свободных радикалов антиоксидантами методом обесцвечивания АВТБ (2,2 азинобис-3-этил-бензотиадолин-6-сульфоновой кислоты) (Re R. et al., 1999)
2. Непрямые методы:
- Определение накопления МДА in vitro (Чумак А.Д., 1992)
|
3 пробы
3 пробы 40 проб
|
8
3
|
Исследование влияния БАД «ДНКаС» и «Моллюскам» на гуморальный и клеточный иммунитет пожилых людей
|
1.Определение популяционного и субпопуляционного состава лимфоцитов периферической крови (CD3+, CD4+, CD8+, CD20+, CD16+-лимфоциты) методом непрямой иммунофлюоресценции с использованием монокло-нальных ФИТЦ-меченных антител (Лебедев К.А., 1990) 2.Определение основных классов иммуноглобулинов в сыворотке крови (IgG, IgA, IgM) методом радиальной иммунодиффузии по Манчини (Manchini G. et al., 1964)
3. Исследование фагоцитарной активности нейтрофилов крови в латекс-тесте (Лебедев К.А., 1990)
4. Определение восстановления нитросинего тетразолия фагоцитирующими клетками периферической крови спектрофотометрическим методом (Хаитов Р.М. с со-авт., 2003)
|
114 проб
114 проб 114 проб
114 проб
|
4
|
Исследование влияния БАД «ДНКаС» и «Моллюскам» на параметры системы ПОЛ-АОЗ у пожилых людей
|
1.Определение малонового диальдегида (МДА) в эритроцитах крови спектрофотометрическим методом (Нов-городцева Т.П. с соавт., 2003)
2.Определение общей антиокислительной активности плазмы крови спектрофотометрическим методом (Нов-городцева Т.П. с соавт., 2003)
|
114 проб 114 проб
|
5
|
Исследование влияние моллю-скама и н-ДНК на мукоциллиарную систему воздухоносного отдела легких, показатели перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы при общем охлаждении
|
1. Исследование морфологических изменений слизистой оболочки трахеи под действием БАВ;
- Трансмиссионная электронная микроскопия (Уикли
Б. , 1975)
- Сканирующая электронная микроскопия (Ровенский Ю.А., 1969)
2. Определение содержания МДА в плазме крови крыс (Бородин Е.А. с соавт., 1987)
3. Определение содержания витамина Е в липидных экстрактах из крови (Кисилевич Р.Ш. с соавт., 1972)
|
80 неин-
бредных
крыс
|
|
Статистический анализ
|
Статистическую обработку полученных данных проводили с помощью пакета программы «Биостат» и «Excel». Использовались следующие методы статистического анализа: проверка нормальности распределения количественных признаков при малом числе наблюдений, t-критерий Стьюдента (для независимых выборок и для двух связанных между собой вариационных рядов), W-критерий Уилкок-сона. Выборочные параметры, приводимые далее в таблицах, имеют следующие обозначения: средняя арифметическая (М), средняя ошибка средней арифметической (m), объем анализируемой подгруппы (n), Уровень доверительной вероятности был задан равным 95%.
|
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ I. Исследование антиоксидантной активности моллюскама и н-ДНК с использованием прямых и непрямых методов в экспериментах in vitro
В результате проведенных исследований было установлено, что моллюскам обладает прямым антиоксидантным действием в реакциях нейтрализации активных форм кислорода и свободных радикалов.
9
1.1. Регистрация хлораминового комплекса, появляющегося при добавлении моллюскама к раствору гипохлорита натрия (NaClO)
Моллюскам в концентрации 0,2 мг/мл связывал гипохлорит натрия в концентрации 5 мМ в течение 15 мин, образуя стабильное соединение (т.н. хлорами-новый комплекс). При этом оптическая плотность, регистрируемая при X = 265270 нм, характерная для гипохлорита натрия изменялась: регистрировался пик с максимумом поглощения при Х=255нм, свидетельствующий об образовании хлораминового комплекса (рис. 1). Образование хлораминового комплекса свидетельствует об инактивации гипохлорит аниона в реакционной смеси, демонстрируя способность моллюскама связывать активные формы кислорода.
Спектры поглощения образцов
0,7 т
240 245 250 255 260 265 270 275 280 285 290
длина волны
- -Моллюскам -Гипохлорит - - - гипохлорит + моллюскам
Рис.1. Спектры поглощения гипохлорита натрия и комплекса гипохлорит-моллюскам.
Для н-ДНК таких исследований не проводили, т.к образование хлорамино-вых комплексов характерно только для некоторых аминокислот и пептидов.
1.2. Ингибирование образования свободных радикалов моллюскамом и н-ДНК методом обесцвечивания АВТБ (2,2 азинобис-3-этил-бензотиадолин-6-сульфоновой кислоты)
Моллюскам ингибировал свободнорадикальный катион АВТ8*+, изменяя величину оптической плотности реакционной смеси. Величину антиоксидантной активности выражали в виде тролоксового эквивалента антиоксидантной емкости ТЕАС (trolox equivalent antioxidant capacity) (тролокс - синтетический аналог природного антиоксиданта токоферола). При этом моллюскам в количестве 1000 мг обеспечивал антиоксидантную активность, эквивалентную 45 мг тролокса. Величины ТЕАС для различных готовых форм БАД «Моллюскам» (таблетки, капсулы) коррелировали с содержанием вещества моллюскам в этих формах (табл.2). В таблетированной форме БАД «Моллюскам» в антиоксидантную активность также вносит свой вклад аскорбиновая кислота.
Н-ДНК прямым антиоксидантным действием, обеспечивающим инактивацию радикала АВТ8*+, практически не обладала. Проявление слабой антиокси-дантной активности в случае БАД «ДНКаС», наиболее вероятно, является результатом действия, входящей в ее состав аскорбиновой кислоты (табл.2).
10
Таблица 2
Антиоксидантная активность моллюскама и н-ДНК_
Готовая форма
|
Состав
|
ТЕАС (мг/г сухого вещества)
|
БАВ Моллюскам
|
100 % моллюскам
|
45,0 ± 2,7
|
БАД «Моллюскам» (таблетки)
|
МКЦ - 35,5%; аскорбиновая кислота-12%; моллюскам - 25 %
|
14,0 ± 1,6
|
БАД «Моллюскам» (капсулы)
|
МКЦ - 28 %; моллюскам - 64 %
|
29,0 ± 1,9
|
БАВ н-ДНК
|
100% нуклеопротеидный комплекс
|
1,2 ± 0,6
|
БАД «ДНКаС» (таблетки)
|
МКЦ - 35,5 %; глюкоза - 25 % аскорбиновая кислота - 12,5%; ДНК -25 %
|
6,4 ± 0,9
|
Умеренное антиоксидантное действие моллюскама позволяет использовать его в достаточно больших дозировках, необходимых для обеспечения включения в метаболизм различных тканей и органов. Умеренность антиоксидантного действия предпочтительна с точки зрения предотвращения дальнейшего окисления биологических субстратов, имеющего место при использовании мощных антиок-сидантов, которые в высоких концентрациях становятся прооксидантами.
1.3 Определение накопления малонового диальдегида (вторичный продукт перекисного окисления липидов) в модельной системе in vitro
Этот метод позволяет оценить антиоксидантные свойства веществ в условиях, наиболее приближенных к живому организму.
В результате проведенных исследований установлено статистически значимое снижение уровня МДА в сыворотке крови после добавления моллюскама, БАД «Моллюскам». Низкомолекулярная ДНК влияния на уровень МДА в системе in vitro не оказывала (табл.3).
Таблица 3
Антиоксидантный эффект моллюскама и н-ДНК
Реакционная среда
|
прирост МДА мг/мл сыворотки крови
|
Контроль (сыворотка крови + катализатор окисления)
|
0,070±0,0030
|
Сыворотка крови + катализатор окисления + БАВ моллюскам
|
0,021±0,0022 р=0,000
|
Сыворотка крови + катализатор окисления + БАД «Моллюскам» (таблетки)
|
0,032±0,0024 р=0,000
|
Сыворотка крови + катализатор окисления + БАВ н-
ДНК
|
0,068±0,0015 р=0,558
|
Примечание: p - значимость различий при сравнении с контролем; использован параметрический t-критерий Стьюдента для двух попарно несвязанных между собой вариационных рядов.
Таким образом, защитный эффект моллюскама проявляется в том, что он препятствует накоплению в сыворотке крови МДА - вторичного продукта пере-кисного окисления липидов.
11
II. Действие биологически активных веществ н-ДНК и моллюскама на функциональную активность нейтрофилов
Фагоцитарную активность нейтрофилов исследовали в модельной системе in vitro, позволяющей оценить прямое действие веществ на фагоцитирующие клетки (нейтрофилы крови здоровых доноров инкубировали с исследуемыми БАВ
в течение 60 минут при 37°C в конечной концентрации - 1 мкг/мл, 10 мкг/мл, 100 мкг/мл с последующим внесением в клеточную суспензию S. ашвш и дальнейшей инкубацией в течении 30 и 120 минут).
Инкубирование нейтрофилов крови здоровых доноров с н-ДНК и моллю-скамом в течение 30 минут приводило к увеличению количества клеток, участвующих в фагоцитозе, и усилению их способности поглощать S. ашвш по сравнению с контролем (нейтрофилы крови здоровых доноров, инкубированные с S. атвт).
Через 120 минут в контроле изменения фагоцитарной активности нейтро-филов не обнаружено (по сравнению с показателями, зарегистрированными через 30 минут инкубации). Динамика изменений показателей фагоцитарной активности нейтрофилов, инкубированных с исследуемыми БАВ представлена на рис. 2,3.
%
100 98 96 94 92 90 88 86 84 82 80 78
30' 120' контроль
30' 120' 1 мкг/мл
30' 120' 10 мкг/мл
14 12 10 8 6 4 2 0
30' 120' 100 мкг/мл
усл. ед.
1ФП ■ФЧ
Рис.2. Влияние БАВ н-ДНК на функциональную активность нейтрофилов крови здоровых доноров.
100 98 96 94 92 90
88 86 84 82 80
78 76 74 72 70
30' 120'
контроль
30' 120' 1 мкг/мл
30' 120' 10 мкг/мл
14 12 10 8 6 4 2 0
усл.ед.
30' 120' 100 мкг/мл 1ФП •ФЧ
Рис.3. Влияние БАВ моллюскам на функциональную активность нейтрофилов крови здоровых доноров.
12
Инкубирование нейтрофилов с н-ДНК в концентрации 1 мкг/мл способствует усилению поглощения микроорганизмов (ФЧ30 10,75±0,63 и ФЧ120 11,77±0,66; р=0,004); при инкубировании нейтрофилов с н-ДНК в концентрации 10 мкг/мл и 100 мкг/мл значения ФЧ снижаются, что может расцениваться как усиление процессов переваривания микроорганизмов (ФЧ30 11,43±1,22 и ФЧ120 9,36±1,29; р=0,001 и ФЧ30120 8,04±0,58; р=0,027 соответственно); при инкубации нейтрофилов с моллюскамом в концентрации 1 мкг/мл и 10 мкг/мл наблюдалась аналогичная динамика изменений показателей фагоцитоза (ФЧ30 12,19±0,68 и ФЧ120 10,08±0,41; р=0,020 и ФЧ30 10,69±0,10 и ФЧ120 7,13±0,10; р=0,003 соответственно). 10,84±0,42 и ФЧ
Таким образом, н-ДНК в конечной концентрации 1мкг/мл, 10мкг/мл, 100мкг/мл и моллюскам в конечной концентрации 1мкг/мл, 10мкг/мл увеличивают количество клеток, участвующих в фагоцитозе, и усиливают их способность поглощать и переваривать S. aureus.
III. Влияние моллюскама и н-ДНК на мукоциллиарную систему воздухоносного отдела легких, показатели перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы при общем охлаждении
Выполнение данного фрагмента работы обосновано тем, что в структуре заболеваемости людей пожилого возраста значительный удельный вес занимают хронические неспецифические заболевания легких и пневмонии (Коркушко О.В., 1993; Чеботарев Д.Ф., 1997; Фещенко Ю.И., 2002). Заболевания бронхов и легких у пожилых людей характеризуются склонностью к раннему возникновению функциональной недостаточности дыхательной системы в результате истощения физиологических механизмов защиты, что определяет необходимость особых подходов к профилактике и лечению заболеваний органов дыхания у пожилых людей
Экспериментальная часть работы по исследованию изменений, возникающих в эпителии слизистой оболочки трахеи и в системе ПОЛ-АОЗ при длительном холодовом воздействии выполнена на крысах (самцах) массой 200 г., которых разделили на группы:
- контрольная группа (К) - интактные животные, которые содержались в стандартных условиях вивария при температуре +18 - +20°С.
- контрольная группа холод (Х) - животные, подвергнутые холодовому воздействию, охлаждались в течение 28 дней по 3 часа ежедневно при температуре -15 °С.
- опытные группы (ХМ) и (ХД) - животные, которые ежедневно в течение 14 дней получали перорально моллюскам (ХМ) и н-ДНК (ХД) в дозе 10 мг/кг, после чего охлаждались в течение 28 дней по 3 часа ежедневно при температуре -15 °С на фоне введения БАВ (за 30 минут до охлаждения).
В эксперименте изучали морфологическую структуру эпителия слизистой оболочки трахеи крыс. При действии холода слизистая оболочка трахеи подвергалась значительной перестройке: снижался регенерационный потенциал эпителия за счет уменьшения промежуточных и базальных клеток, увеличивалось содержание бокаловидных и мигрирующих тучных клеток, приводящее к гиперсекре
13
ции слизи (табл.4), нарушалось регулярное расположение ресничек. Вследствие этих процессов нарушался мукоциллиарный транспорт (рис.4 Б, В).
Пероральное введение крысам моллюскама оказывало выраженное защитное действие на эпителий слизистой оболочки трахеи экспериментальных животных, предупреждая изменения, характерные для холодового воздействия (нарушение регулярности расположения ресничек, исчезновение поперечных волн движения ресничек, гиперсекрецию слизи). Реснитчатый покров сохранял характерный волнообразный рельеф (рис.4 Г).
В Г
Рис.4. Поверхность слизистой оболочки трахеи крыс (сканирующая электронная микроскопия)
А - интактные крысы (увеличение х 2000). На боковой поверхности трахеи обнаруживаются островки, состоящие из 5 - 15 бокаловидных клеток
Б, В - крысы, подвергнутые охлаждению (увеличение х 3500). Нарушение мукоцил-лиарного транспорта в результате скопление слизи на поверхности ресничек (В) и их «склеивания» (Б).
Г - крысы, подвергнутые охлаждению на фоне введения моллюскама (увеличение х 5000) Сохраняется нормальный рельеф реснитчатого покрова слизистой оболочки. Между ресничками выделяются апикальные полюса бокаловидных клеток с большим количеством микроворсинок.
14
Слизистая оболочка животных, получавших моллюскам, как по морфологическому строению, так и по клеточному составу фактически не отличалась от таковой интактных крыс (табл.4.).
Таблица 4
Сравнительная характеристика морфометрических показателей слизистой оболочки трахеи экспериментальных животных_
Структура слизистой оболочки трахеи
|
Единицы измерений
|
Вид эксперимента
|
К
n=20 M±m
|
Х
n=20 M±m
|
ХМ n=20 M±m
|
Клетки покровного эпителия
|
%
|
%
|
%
|
%
|
1. реснитчатые
|
%
|
52,3±4,3
|
52,59±4,4 /7=0,963
|
52,4±4,3 р=0,636
|
2. бокаловидные
|
%
|
11,53±1,1
|
14,66±1,3 р=0,074
|
10,78±1,2 р=0,648
|
3. промежуточные
|
%
|
10,57±0,9
|
4,41±0,42 р=0,000
|
11,1±0,92 р=0,683
|
4. базальные
|
%
|
21,3±1,8
|
15,52±1,3 р=0,013
|
21,8±1,9 р=0,850
|
5. щетинчатые
|
%
|
|