CC BY
2УДК 582.272:613.2
О.В. Перервенко1' 2, Х.М. Меджидова2, Н.В. Курбанова2, Т.А. Клочкова1
1 Камчатский государственный технический университет, Петропавловск-Камчатский, 683003; 2 Военно-морской клинический госпиталь, Петропавловск-Камчатский, 683015 e-mail: perervenko2014@gmail. com
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БУРЫХ ВОДОРОСЛЕЙ ДЛЯ КОРРЕКЦИИ АДАПТИВНЫХ ИЗМЕНЕНИЙ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ ПРИШЛОГО НАСЕЛЕНИЯ КАМЧАТСКОГО КРАЯ
Изложены материалы, касающиеся модулирующих свойств бурых водорослей, применения продуктов из бурых водорослей, оказывающих влияние на иммунную систему населения Камчатского края.
Ключевые слова: бурые водоросли, иммунитет, иммунная система, адаптация, нейтрофилы, фагоциты.
O.V. Perervenko1' 2, H.M. Medgydova2, N.V. Kurbanova2, Т.А. Klochkova1
1 ^mchatka State Technical University, Petropavlovsk-Kamchatsky, 683003; 2 Military Marine Clinical Hospital, Petropavlovsk-Kamchatsky, 683015 e-mail: perervenko2014@gmail.com
THE USE OF BROWN ALGAE FOR THE CORRECTION OF ADAPTIVE CHANGES IN THE IMMUNE SYSTEM OF THE ALIEN POPULATION OF THE KAMCHATKA TERRITORY
The materials concerning the modulating properties of brown algae, the use of products from brown algae that affect the immune system of the population of the Kamchatka Territory are presented.
Key words: brown seaweed, immunitet, immune system, adaptation, neutrophils, phagocytes.
Происходящее в настоящее время изменение экономического центра мирового хозяйства может привести в Тихоокеанский регион острые геополитические ситуации, в особенности в северную часть Тихого океана.
Единственным морским портом России в Тихом океане, имеющим прямой, не перекрытый проливами выход в океанские акватории, является г. Петропавловск-Камчатский. И это важно для размещения военно-морских сил стратегического назначения, Этим обстоятельством определяется важнейшее для России значение территории Камчатского края в настоящее время и в обозримом будущем, а также повышенное внимание Правительства РФ и Камчатского края к демографическим проблемам региона и вопросам сохранения и укрепления здоровья жителей Камчатки [1, 2].
Взаимодействие человека с окружающей средой в Камчатском регионе характеризуется уровнем напряженности. На здоровье жителей Камчатки оказывают влияние сейсмическая и солнечная активность.
Основным климатообразующим процессом на Камчатке является атмосферная циркуляция, определяющая свойственные для территории значительные термобарические контрасты, а также активная циклоническая деятельность, особенно в осенне-зимний период. Высокая пестрота широтных и меридиональных изменений климата Камчатки, проявляющаяся умеренно-холодной и очень долгой зимой (не менее семи календарных месяцев) и коротким летом также оказывают влияние на состояние здоровья жителей региона [3]. Недостаток тепла, солнечной радиации,
перепады давления, частые ветры и циклоны являются причинои стрессового воздействия на здоровье населения Камчатского региона, понижают иммунитет, общую сопротивляемость организма к заболеваниям, понижают его адаптационные способности, угнетают его психоэмоциональное состояние, формируя развитие у человека так называемых метеотропных реакций.
С целью изучения влияния бурых водорослей на показатели иммунной системы населения Камчатского края были исследованы иммуномодулирующие свойства камчатских гидробионтов, таких как Alaria esculenta, Arthrothamnus, Fucus distichus, Saccharina bongardiana, Laminaria longipes, полученных из термального сырья.
При воздействии негативных факторов среды происходит напряженное функционирование защитных систем организма, приводящее к срыву адаптации, на фоне которого наблюдается резкий подъем уровня заболеваемости разных категорий камчатского населения. Иммунный ответ на присутствие патогена происходит в широкомасштабной кооперации при взаимодействии наследственной и адаптивной ветвей иммунитета.
Факторы естественной резистентности, обеспечиваемые лейкоцитами, включаются в защиту немедленно после преодоления возбудителем кожных и слизистых оболочек и его внедрения во внутреннюю среду организма. Их действие продолжается в течение всего периода борьбы организма с инфекцией, но наиболее эффективно они работают в первые 4 часа после внедрения микроорганизмов, являясь практически единственными защитниками организма. Другие механизмы иммунной защиты проявляются позже. Реакция нейтрофильных лейкоцитов отражает не только прямое взаимодействие с микробными агентами, но и активацию гуморальных механизмов иммунитета [10].
В исследованиях 2016-2018 гг. принимали участие здоровые добровольцы, проживающие на Камчатке до одного года и военнослужащие срочной службы, прибывшие с других регионов России. Общее количество обследованных 117 человек. Каждому из участников трижды выполнялся комплекс иммунологических исследований - в момент прибытия на Камчатку, в период от одного до шести и от семи до двенадцати месяцев пребывания в регионе. Общее количество популяций лейкоцитов через 6 месяцев и 12 месяцев пребывания на Камчатке оставалось на физиологическом уровне. Для оценки неспецифического звена иммунитета провели определение качественных показателей работы нейтрофильных лейкоцитов.
При формировании в группы добровольцев, обследуемых водно-спиртовой вытяжкой Fucus distichus по времени пребывания в регионе, определилась следующая особенность: в первые месяцы нахождения в другой климатической зоне неспецифическое звено иммунитета не дает полноценного ответа. Фагоцитарные показатели снижены от 30 до 50% (таблица). Среди участников 1-й группы, находящихся на Камчатке постоянно, адекватный фагоцитарный ответ получен у 75%, нейтральный - у 16%, и у 9% стимуляции не отмечено. Во второй группе участников, прибывших на полуостров менее шести месяцев назад, среди такого же количества обследуемых выявлено усиление фагоцитарной активности у 30%, нейтральная оценка также у 16% и у половины (54%) выраженная недостаточность неспецифического иммунитета. Таким образом, нами in vitro установлено, что фракция Fucus distichus обладает выраженным иммуномодулирующим действием (рис. 1). Аналогичные данные показали в своих работах специалисты, изучавшие этот вид из других районов Мирового океана [4-7].
i адекватно ■ нейтрально ■ без стимуляции
i адекватно ■ нейтрально ■ без стимуляции
Рис. 1. Влияние Fucus distichus на фагоцитарную активность нейтрофилов крови (слева - постоянно проживающие, справа - прибывшие в первые 6 месяцев)
У этих же добровольцев-мигрантов по сравнению с постоянными жителями при изучении гуморального иммунитета по основным классам иммуноглобулинов отмечено снижение уровней ^ А, М, О на 37, 16 и 34% соответственно. По комплементарной активности изменений не наблюдалось (таблица).
Сравнительный анализ иммунных показателей у постоянных жителей и мигрантов
Показатель Ед. изм. Постоянные жители Мигранты первых 6 месяцев
ФАН % 67,5 ± 6,12 45,1 ± 4,05
ФЧ ед. 5,9 ± 0,45 4,3 ± 0,39
АФП ед. 185,3 ± 9,8 79,8 ± 5,14
Ig A г/л 1,63 ± 0,07 1,04 ± 0,09
Ig M г/л 1,06 ± 0,07 0,84 ± 0,06
Ig G г/л 10,34 ± 0,22 6,98 ± 0,39
Система комплемента ед. 76,52 ± 3,18 76,25 ± 3,71
Действие экстрактов из морских водорослей на фагоцитоз нейтрофильных фагоцитов подробно описано в ряде научных работ [9-14]. От лейкоцитарных нейтрофилов зависит устойчивость организма к вирусным, бактериальным, грибковым и паразитарным болезням.
В ходе проведенных нами исследований было получено, что препараты из водорослей модулируют фагоцитарную активность нейтрофильных лейкоцитов. В малых концентрациях Alaria esculenta, Fucus distichus, Saсcharina bongardiana способны повышать функциональную активность фагоцитирующих клеток и их фагоцитарное число. При сравнительном анализе фагоцитарной активности лейкоцитов (рис. 2) получено, что водно-спиртовые растворы вышеперечисленных водорослей в малых разведениях обладают стимулирующим действием.
Рис. 2. Сравнение иммуномодулирующих свойств камчатских макрофитов
При сравнительном анализе фагоцитарной активности лейкоцитов (рис. 2) получено, что Alaria esculenta на фоне Fucus distichus, Saœharina bongardiana ярче проявляет свои свойства и в разведении 1/50 активизирует фагоцитоз на 68%, при 1/100 - на 56%, при 1/200 - на 16%.
Полученные результаты могут быть использованы для коррекции работы иммунной системы с целью профилактики воспалительных заболеваний.
Литература
1. Постановление Правительства РФ «О создании территории опережающего социально-экономического развития «Камчатка» (в ред. Постановлений Правительства РФ от 23.12.2016 № 1461, от 31.08.2017 № 1051) от 28 августа 2015 г. № 899.
2. Стратегия социально-экономического развития Камчатского края до 2030 года [Электронный ресурс]. - Петропавловск-Камчатский, 2015. - 356 с. - URL: http://strategy2030.kamgov.ru/
3. Клочков A.A. Экологическая обстановка, качество жизни и некоторые показатели общественного здоровья камчатского населения: Автореф. ... канд. биол. наук 03.00.16 / Клочков Андрей Андреевич. - Магадан, 2007. - 25 с.
4. Кузнецова T.A. и др. Биологическая активность фукоиданов из бурых водорослей и перспективы их применения в медицине // Антибиотики и химиотерапия. - 2004. - 49 (5); 24-30 с.
5. Незговоров Д.В. и др. Иммунокорригирующая терапия фукоиданом при вторичных им-мунодефицитах // Мед. иммунология. - 2005. - 7 (2-3). - 150 с.
6. Кузнецова T.A. и др. Иммуностимулирующая и антикоагулянтная активность фукоидана из бурой водоросли Охотского моря Fucus evanescens // Антибиотики и химиотерапия. - 200. -48 (4). - С. 11-13.
7. Эффективность иммунокоррекции экологически зависимых иммунодефицитов препаратами водорослевого происхождения / Л.К. Добродеева, Д.В. Незговоров, К.Г. Добродеев, О.С. Бубнова // Современные проблемы аллергологии, иммунологии и иммунофармакологии: Материалы 5-го конгресса с международным участием. - М., 2003. - Том ll. - C. 142.
8. Влияние препаратов водорослевого происхождения на состояние иммунной системы человека / О.В. Шевчук, E.A. Меньшикова, О.С. Бубнова, Д.В. Незговоров // Медицинская иммунология. - 2004. - Том. 6. - С. 471.
9. Адаптивные изменения в работе иммунной системы у жителей Камчатки и изучение возможности иммунокоррекции с использованием морской бурой водоросли Fucus distichus // Природные ресурсы, их современное состояние, охрана, промысловое и техническое использование: Материалы X Нац. (всерос.) науч.-практ. конф. (19-21 марта 2019 г.) / Отв. за вып. Н.Г. Клоч-кова. - Петропавловск-Камчатский: КамчатГТУ, 2019. - 244 с.
10. Kolanathan K., Stella D. Antibacterial activity of marine macroalgae against human pathogens // Rec Res Sci Technol. - 2009. - 1:1. - Р. 20-22.
11. Запорожец Т.С. Клеточные и молекулярные механизмы иммуномодулирующего действия биополимеров морских гидробионтов: Автореф. дис. ... д-ра мед. наук. - Владивосток, 2006.
12. Кузнецова T.A. Коррекция нарушений иммунитета и гемостаза биополимерами из морских гидробионтов: экспериментальные и клинические аспекты: Автореф. дис. ... д-ра мед. наук. - М., 2009. - 50 с.
13. Беседнова Н.Н., Запорожец Т.С., Макаренкова И.Д. и др. Сульфатированные полисахариды водорослей - модификаторы функции врожденного иммунитета при бактериальных, вирусных и паразитарных инфекциях // Успехи совр. биологии. - 2011. - Т. 131, № 5. - С. 503-517.
14. Antimicrobial and biochemical properties of selected edible brown and red marine macroalgae / A.A. Hazzani, A.I. Shehata, N.M.S. Moubayed, H.J. Houri // J. Pure Appl. Microbiol. - 2014. - № 8 -Р.1275-1282.
