CC BY
85
ИММУНОТРОПНЫЕ ЭФФЕКТЫ ОПИОИДНЫХ ПЕПТИДОВ О.Б. Сеин, М.В. Беседин, Д.О. Сеин, А.М. Выдрин, А.В. Найденков
Аннотация. Приводятся результаты исследований иммунологического статуса у сельскохозяйственных животных после активизации опиоидных систем организма методом транскраниальной электростимуляции и введения синтетического аналога лей-энкефалина - даларгина. Показано, что как эндогенные, гак и экзогенные опиоидные пептиды оказывают модулирующее влияние на иммунную систему животных.
Ключевые слова: даларгин, иммунный статус, налоксон, опиоидные пептиды, опиоидные рецепторы, эндорфин, энкефалин.
Опиоидные пептиды относятся к группе природных и синтетических пептидов, сходных с опиатами (морфин, кодеин и др.) по способности связываться с опиоидными рецепторами.
Что касается эндогенных опиоидных пептидов, то все они являются секретирусмыми продуктами и образуются путем посттрансляционного процессинга белковых предшественников. Известны три различных белка-предшественника опиоидных пептидов: проэнкефалин, проопиомеланокортин и продинорфин, которые синтезируются на мембраносвязанных полисомах эндоплазматичсского ре-тикулума.
Из множества известных в настоящее время опиоидных пептидов, наиболее изучены эн-дорфины и энксфалины. При этом ареол действия эндорфинов значительно меньше, чем эн-кефалинов. Согласно современным представлениям механизм изменения уровня биологически активных пептидов в организме, их полифункциональность и метаболизм тесным образом связаны с протеолитическими ферментами.
Именно с участием протеолитических ферментов в организме образуются сложные регуляторные каскады и цепи из эндогенных опиоидных пептидов. Наиболее важными ферментами, которые принимают участие в регуляции опиоидных пептидов, являются карбокенпептидазы,
Информация об авторах
Сеин Олег Борисович, доктор биологических наук, профессор, декан факультета ветеринарной медицины, заведующий кафедрой терапии и акушерства Курской государственной сельскохозяйственной академии имени профессора И.И. Иванова, тел. (4712) 53-14-04, E-mail: [email protected].
Беседин Михаил Васильевич, кандидат биологических наук, доцент кафедры терапии и акушерства Курской государственной сельскохозяйственной академии имени профессора И.И. Иванова.
Сеин Дмитрий Олегович, кандидат биологических наук, ассистент кафедры терапии и акушерства Курской государственной сельскохозяйственной академии имени профессора И.И. Иванова.
Выдрин Александр Михайлович, аспирант кафедры терапии и акушерства Курской государственной сельскохозяйственной академии имени профессора И.И. Иванова.
Найденков Андрей Владимирович, ассистент кафедры терапии и акушерства Курской государственной сельскохозяйственной академии имени профессора И.И. Иванова.
энкефалиназы, ангиотензинпревращающий фермент и другие.
Эндогенные опиоидные пептиды принимают участие в регуляции многих физиологических функций, в том числе в регуляции сердеч-но-сосудистой системы, органов пищеварения, кроветворения и др.
Особый интерес представляют данные литературы о причастности опиоидных пептидов к защитным факторам организма. В настоящее время энксфалины рассматриваются как возможные грансмиггеры между нервной и иммунной системами (И.Г. Акмаев, 1997). Выдвинуто предположение о существовании в организме функциональной системы защиты, эффекторами которой являются органы иммуногенеза, а регуляторные механизмы включают, в частности, эндогенные опиоидные пептиды (А.А. Зозуля, 1986). Можно считать доказанным существование опиоидных рецепторов на мембранах регуляторных и эффекторных им-мунокомпетентных клеток. В частности рецепторы мет-энкефалина обнаружены на лимфоцитах Т-клеточной линии (\№. Heagy е1 а1., 1999).
Среди большого количества публикаций, посвященных опиоидным пептидам, число работ, выполненных на сельскохозяйственных животных, невелик, а сведения, которые в них
до ТЭС после через через через ТЭС ЛО мин 60 мнн 24 часа
Рисунок 1 - Проведение транскраниальной
электростимуляции у теленка
приводятся, зачастую, носят противоречивый характер. Учитывая это, нами были проведены исследования по изучению иммунного статуса у сельскохозяйственных животных после искусственной активизации опиоидных систем организма и введения экзогенных опиоидов.
В качестве индуцирующего фактора опиои-дергической системы была использована транскраниальная электростимуляция (ТЭС), эффекты которой, как известно, сопровождаются “выбросом” в кровь и спинномозговую жидкость эндогенных опиоидных пептидов -эндорфинов и энкефапинов. Для проведения ТЭС использовали аппарат «Трансаир-2». Режим ТЭС подбирали с учетом вида животного. При этом во всех случаях на электроды, расположенные в области лобной (катод) и затылочной (анод) костей, подавался вначале постоянный ток, а затем импульсный ток в виде прямоугольных импульсов. Соотношение постоянного и импульсного тока составляло 2:1, а продолжительность сеанса не превышала 30 минут.
В качестве экзогенных опиоидов был использован синтетический аналог лей-энкефалина - даларгин, который вводили животным внутримышечно.
У всех подопытных животных определяли иммунологические показатели: В- и Т-
лимфоциты, фагоцитарную активность лимфоцитов (ФАЛ), фагоцитарный индекс (ФИ), бактерицидную (БАСК) и лизоцимную (ЛАСК) активность сыворотки крови. Исследования
Рисунок 2 - Динамика содержания
р-эндорфина в крови телят
после транскраниальной электростимуляции
крови проводили до начала экспериментов (фоновые показатели), а также после ТЭС и введения даларгина.
Результаты исследований, проведённых на телятах (рисунок 1), показали, что содержание р-эндорфина после ТЭС значительно повышалось (рисунок 2). Так, если до начала ТЭС концентрация этого нейропептида в крови телят составляла 7,5±0,4 пмоль/л, то после окончания сеанса электростимуляции она достоверно повышалась (р<0,05) до 11,2±0,5 пмоль/л и в последующие 30 и 60 минут достигала соответственно 19,8±0,3 и 17,5±0,6 пмоль/л. Через сутки уровень Р-эндорфина снижался, приближаясь к исходным величинам (7,9±0,5 пмоль/л).
Аналогичные результаты были получены на свиньях, у которых так же, как и у телят, отмечалось значительное увеличение Р-эндорфина в крови после ТЭС.
Таким образом, проведённые исследования подтвердили опиоидергические эффекты ТЭС.
Учитывая полученные данные при анализе р-эндорфина в крови животных, нами были исследованы иммунологические показатели у овец, телят и свиней до и после ТЭС. Было установлено, что у животных с неизменёнными факторами защиты ТЭС не оказывала выраженного влияния на иммунологический статус. После электростимуляции, изменения изучаемых показателей у всех подопытных животных были статистически недостоверными (р>0,05), за исключением овец, у которых содержание В-
лимфоцитов достоверно (р<0,05) через 24часа увеличилось до 10,0±0,40 % (фоновый показатель 8,7±0,18 %), а также достоверно повысилась (р<0,05) концентрация в крови общих иммуноглобулинов на 5 сутки после окончания ТЭС до 15,8±0,27 г/л (фоновый показатель 14,0±0,30 г/л).
При использовании ТЭС у животных с пониженными факторами естественной защиты её иммунотропные эффекты приобретали гомеостатическую направленность. Так, у овец до электростимуляции содержание лейкоцитов составляло - 9,07±0,65* 109/л; В-лимф.
6,4±0,21%; Т-лимф. - 17,8± 1,0,5%; ФАЛ -21,0± 1,16; ФИ - 2,30±0,17; БАСК - 21,3±1,05%; ЛАСК - 8,0±0,53%; Jg общ. - 8,3±0,18 г/л. Через 24 часа и на 5 сутки после курса электростимуляции эти показатели находились в пределах соответственно 8,18±0,71 - 8,89±0,96х 109/л; 7,5±0,40-8,8±0,18%; 19,3±1,74 - 23,3±1,11 %; 28,3± 1,19- 29±5±2,11 %; 3,59±0,17 - 4,88±0,15; 27,3±2,08 - 29,0±2,11 %; 9,7±0,52 - 11,0±0,94 %; 9,7±0,24 - 10,5±0,20г/л.
У телят до электростимуляции содержание лейкоцитов составляло 9,3±0,84* 109/л; В-лимф.
- 7,0±0,15%; Т-лимф. - 17,3±0,35%; ФАЛ -27,7± 1,16%; ФИ - 3,6±0,14; БАСК - 30,8±1,03%; ЛАСК - 8,7±0,65%; Jg общ. - 95,0,40 г/л. Через 24 часа и на 5 сутки после электростимуляции эти показатели находились в границах соответственно 8,(Ш),60 - 8,1±0,54х 109/л; 8,4±0,17 - 8,5±0,21 %; 19,0±0,47 - 19,3±0,21 %; 30,5±1,11 - 34,4±1,40 %; 4,7±0,17 - 5,5±0,26; 37,7±2,16 - 40,4±2,05 %;
10.1 ±0,54 - 10,8%; 11,4±0,35 - 12,6±0,25 г/л.
У свиней до электростимуляции содержание лейкоцитов составляло 12,8±0,59х 109/л; В-лимф. - 7,3±0,2%; Т-лимф. - 20,5± 1,09%; ФАЛ -
30.1 ±1,20%; ФИ - 4,0±0,07; БАСК - 27,7± 1,50%;
ЛАСК - 9,5±0,24%; Jg общ. - 8,7±0,20 г/л. Через 24 часа и на 5 сутки после электростимуляции данные параметры находились в пределах соответственно 9,2±0,53 - 10,1 ±0,40 х 109/л;
8,8±0,17 - 8,9±0,18 %; 22,5±1,30 - 23,96±1,25 %; 36,4±2,07 - 37,0±2,15%; 5,9±0,11 - 6,3±0,18; 37,5± 1,44 - 38,1± 1,64%; 10,7±0,19 - 10,8±0,30 %; 9,8±0,24 - 11,0±0,27 г/л.
С целью подтверждения того, что иммунотропные эффекты ТЭС связаны с опиоидными пептидами, нами был проведен эксперимент, в котором использовали препарат налоксон, являющийся блокатором опиоидных рецепторов и способного подавлять биологическое действие опиатов.
Для этого овцам проводили ТЭС в течение трёх дней, продолжительность сеанса составляла 30 минут. Перед каждым сеансом подопытным животным (1 опытная группа) инъецировали внутримышечно налоксон в дозе 1,0 мг/кг. Контролем являлись овцы - аналоги (2 контрольная группа), которым проводили ТЭС в аналогичном режиме. После последнего сеанса у животных всех групп брали кровь через 60 мин, 24 часа и на 5 сутки.
Из полученных результатов следует, что общее количество лейкоцитов у овец обеих групп в период эксперимента существенных изменений не имело и находилось в пределах физиологических норм (8,50±0,47 9,11 ±0,60*109/л).
В то же время содержание В-лимфоцитов у овец опытной группы после ТЭС снижалось и через 24 часа составляло 8,8±0,60%, а на 5 сутки 9,0±0,35%. У контрольных животных, наоборот, популяция этих клеток повышалась и в это время соответственно составляла 9,4±0,45% и 9,7±0,60%. Однако выявленные различия были статистически недостоверными (р>0,05). При определении Т-лимфоцитов в крови овец опытной группы отмечалась общая тенденция их уменьшения после ТЭС. Так, до начала электростимуляции содержание Т-лимфоцитов составляло 26,6±0,95%, через 60 мин после сеанса оно достигало 25,4± 1,12%, а через 24 часа и на 5 сутки эксперимента соответственно составляло 23,2± 1,45% и 23,0± 1,70%. У овец контрольной группы, наоборот, содержание Т-лимфоцитов после ТЭС повышалось. Если до начала электростимуляции их количество в крови овец составляло 24,0± 1,08%, то на 5 сутки оно достигало 28,0±0,87%.
Фагоцитарная активность лейкоцитов у овец опытной группы в период эксперимента характерных изменений не имела. До начала ТЭС ФАЛ составляла 37,3± 1,15%, через 60 мин повысилась до 38,6±2,05%, через 24 часа понизилась до 36,4±2,00%, а затем вновь увеличилась до 37,7± 1,00%. У контрольных животных ФАЛ после ТЭС стабильно повышалась, достигая максимального значения на 5 сутки эксперимента (40,6± 1,03%).
Фагоцитарный индекс у овец опытной группы до начала эксперимента составлял 6,4±0,11, через 60 мин после окончания сеанса электровоздействия он незначительно повысился до 6,6±0,15, однако через 24 часа и на 5 сутки он понизился соответственно до 5,8±0,30 и 4,9±0,20. У овец контрольной группы ФИ на-
оборот, после электростимуляции повысился, достигая максимального значения через 24 часа после сеанса (6,2±0,25). В этом случае различия между фоновыми показателями и показателями, полученными у опытных животных, являлись достоверными (р<0,05).
Бактерицидная активность сыворотки крови у овец опытной группы характеризовалась нестабильной динамикой. До начала сеанса ТЭС БАСК равнялась 40,5±2,60. После сеанса в течение первых суток она изменялась незначительно (39,7±2,11 - 40,4±3,05), а на 5 сутки понизилась до 38,5±1,12%. У контрольных животных БАСК до начала ТЭС (38,7±1,04%) и через 60 мин после окончания сеанса (37,9±2,28%) была на относительно низком уровне. Через 24 часа она достоверно повысилась до 43,0±2,05% (р<0,05), однако на 5 сутки понизилась до 40,0± 1,00%.
Лизоцимная активность сыворотки крови у овец опытной группы до начала ТЭС составляла 10,6±0,47%, через 60 мин после сеанса она уменьшилась до 9,4±0,69%, а через 24 часа повысилась до 11,0±0,77%. На 5 сутки после электростимуляции ЛАСК составляла 10,8±0.58 %. При этом все выявленные изменения являлись статистически недостоверными (р>0,05). У овец контрольной группы до начала ТЭС (11,4±0,26%) и через 60 мин (9,4±0,69%) ЛАСК находилась на относительно низком уровне, однако через 24 часа (123±0,65%) и на 5 сутки (13,0±0,44%) она достоверно повысилась (р<0,05).
Что касается общих иммуноглобулинов, то их содержание у овец опытной группы в течение эксперимента изменялось незначительно. Минимальное содержание общих иммуноглобулинов регистрировалось через 60 мин после окончания сеанса ТЭС (13,8±0,64 г/л), а максимальное через 24 часа (14,2±0,54 г/л). У овец контрольной группы динамика содержания иммуноглобулинов характеризовалась выраженным повышением после ТЭС. Так, если через 60 мин после окончания электростимуляции концентрация общих иммуноглобулинов в крови овец контрольной группы составляла 14,0±0,73 г/л, то на 5 сутки эксперимента она достигала 16,0±0,53 г/л. Данное увеличение было статистически достоверным (р<0,05) как по сравнению с фоновыми показателями, так и с показателями, полученными у овец опытной группы.
Результаты проведенного эксперимента указывают на то, что эффекты ТЭС непосредственно связаны опиоидэргическими системами организма. У животных опытной группы
выявленные изменения изучаемых показателей были статистически недостоверными. Наоборот, у овец контрольной группы, которым ТЭС проводили без введения налоксона, большинство исследуемых показателей имело закономерную динамику.
После введения синтетического аналога опиоидных пептидов даларгина (в течение 3 дней подряд), наиболее существенные изменения отмечались со стороны клеточного иммунитета и иммуноглобулинов. Так, содержание В- и Т-лимфоцитов и ФАЛ максимального значения достигали на 2 сутки соответственно 7,85±0,36 %, 18,8±1,54 %, а содержание общих иммуноглобулинов - на 3 сутки (9,80±0,25 г/л) после введения препарата. При этом фоновые значения этих показателей соответственно составляли 6,47±0,21 %, 16,5±0,98 %, 20,0± 1,00 % и 8,15±0,34 г/л. Что касается БАСК и ЛАСК, то их изменения в течение эксперимента имели недостоверный характер (р>0,05).
Так как опиоидные пептиды под действием эндопептидаз быстро разрушаются, можно предположить, что они оказывают триггерное действие, то есть осуществляют “запуск” защитных механизмов организма, после чего он находится в режиме самостоятельного функционирования.
Таким образом, полученные нами данные подтверждают сведения об иммуномодулирующих свойствах опиоидных пептидов и, в определенной степени, позволяют приблизиться к практической реализации возможностей направленного влияния на процессы нейро-гуморально-эндокринной регуляции гомеостаза животных.
Список использованных источников
1 Акмаев, И.Г. Нейроиммуноэндокринология: факты и гипотезы / И.Г. Акмаев// Проблемы эндокринологии.- 1997.-Т. 43.-№ 1.-С. 3-7.
2 Зозуля, А.А. Значение регуляторных пептидов в функционировании иммунной системы /А.А. Зозуля, Э.К. Пацакова // Иммунология.-1986. - №2.-С. 10-14.
3 Сеин, О.Б. Физиологические особенности становления половой функции у свиней / О.Б. Сеин // Автореф. докторской диссертации.
- Белгород, 1996. - 34 с.
4 Heagy, W. Enkephalin receptors and receptor-mediated signal transduction in cultured human lymphocytes / W. Heagy, E. Teng, P. Lopez, R.W. Finberg // Cell Immunol.- 1999.- Vol. 191.-N.I.- P. 34-48.
