CC BY
71
Разуваева Янина Геннадьевна, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории безопасности биологически активных веществ ИОЭБ СО РАН, Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6. Тел.(3012)433713
Бартанова Елена Алексеевна, кандидат медицинских наук, педиатр Центра восточной медицины МЗ РБ. Улан-Удэ, ул. Линховоина 10
Бутуханова Ирина Сергеевна, кандидат медицинских наук, доцент кафедры терапии №1 Бурятского государственного университета.
Юндунова Оюна Владимировна, кандидат медицинских наук, ст. преподаватель кафедры терапии №1 Бурятского государственного университета.
Usov Lev Akimovich, doctor of medical sciences, professor, department of pharmacology, Irkutsk State Medical University, Irkutsk, Krasnogo Vosstaniya str., 1.
Mondodoev Aleksandr Gavrilovich, doctor of medical sciences, leading researcher, laboratory of experimental pharmacology, Institute of General and Experimental Biology SB RAS. Ulan-Ude, Sakhyanova str. 6,tel. (3012) 433713, E-mail [email protected].
Razuvaeva Yanina Gennadevna, candidate of biological sciences, senior researcher, laboratory of safety of biologically active substances, Institute of General and Experimental Biology SB RAS. Ulan-Ude, Sakhyanova str., 6, ph. (3012) 433713.
Bartanova Elena Alexeevna candidate of medical sciences, podiatrist, Center of Oriental Medicine, Buryat Republican Ministry of Health, Ulan-Ude, Linkhovoin str., 10.
Butukhanova Irina Sergeevna, candidate of medical sciences, associate professor, department of therapy №1, Buryat State University, Ulan-Ude, Oktyabrskaya str. 36а
Yundunova Oyuna Vladimirovna, candidate of medical sciences, senior teacher, department of therapy №1, Buryat State University, Ulan-Ude, Oktyabrskaya str. 36а.
УДК 615.32: 612.017.1 © В.Б. Хобракова
К МЕХАНИЗМУ ИММУНОМОДУЛИРУЮЩЕГО ДЕЙСТВИЯ РАСТИТЕЛЬНОГО СРЕДСТВА ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ИММУНОСУПРЕССИИ
В экспериментах in vitro установлена важная роль индукции процессов свободнорадикального окисления липидов в развитии иммунодефицитных состояний, вызванных азатиоприном, канамицином и туберкулостати-ками. Молекулярно-клеточным механизмом иммуномодулирующего действия растительного лекарственного экстракта - средства пятилистника кустарникового является его способность ингибировать перекисное окисление липидов в мембранах иммунокомпетентных клеток.
Ключевые слова: иммунодефицит, иммуномодулятор, экстракт пятилистника кустарникового, перекисное окисление липидов, азатиоприн, канамицин, противотуберкулезные препараты.
V.B. Khobrakova
TO THE MECHANISM OF THE IMMUNOMODULATING EFFECT OF THE PLANT REMEDY AT EXPERIMENTAL IMMUNOSUPRESSION
The experiments in vitro have proved an important role of free fadicals lipid peroxidation induction in immunodefi-ciences, induced by azatioprin, kanamycin and tuberculstatics. The molecular-cellular mechanism of immunomodulat-ing effect of Pentaphylloides fruticosa (L.) O.Schwarz extract is its ability to inhibit the lipid peroxidation in the membranes of immunocompetent cells.
Keywords: immunodeficiency, immunomodulator, extract from Pentaphylloides fruticosa (L.) O.Schwarz, lipid peroxidation, azatioprin, kanamycin, antituberculous preparations.
Среди причин, вызывающих иммунодефицитные состояния, немаловажное значение имеет повышение процессов липидной пероксидации. При различных патологических заболеваниях организма, когда усилен процесс генерации реакционноспособных, весьма токсичных перекисных свободных радикалов и активированных форм кислорода, повреждаются не только те структуры, которые метаболически подлежат инактивации, целесообразной для организма, но и весьма важные структурные и
функциональные белки и липиды, ферментные и мембранные системы клеток, приводя к метаболическому хаосу, к подавлению функциональной активности иммунокомпетентных клеток, к модуляции иммунного ответа, к возникновению иммунопатологических и аутоиммунных процессов [5]. По современным представлениям, свободные радикалы участвуют в регуляции клеточной пролиферации, индуцируют транскрипцию определенных генов и являются «триггером» - пусковым моментом апоптоза[14].
Изложенное обосновывает необходимость продолжения поиска препаратов, обладающих имму-нопротекторным и антиоксидантным действием, безвредных для организма, эффективных при применении в условиях вторичных иммунодефицитов. В последние годы пристальное внимание исследователей привлекают иммуномодулирующие эффекты, вызываемые средствами природного происхождения. Полученные различными способами препараты, как правило, нетоксичны и эффективны при длительном применении в небольших дозах. Согласно современным представлениям, иммунная система подобно нервной и эндокринной, функционирует и регулируется по принципу сетевых структур. Эти представления диктуют необходимость поиска не препаратов локального воздействия, а надклональных, системных регуляторов иммунного гомеостаза [13]. К числу сетевых регуляторов можно отнести многие препараты, выделенные из растений.
Действие лекарственных растений на иммунитет осуществляется путем изменения функционального состояния коры надпочечников, через воздействие на мембраны лимфоцитов и содержание циклических нуклеотидов [8]. Изменение структуры и функции биологических мембран лимфоцитов является одним из возможных способов модуляции иммунного ответа [12]. Перспективной областью исследований является поиск иммуномодуляторов среди синтетических и природных антиоксидан-тов. Они могут влиять на физико-химические и биологические свойства мембран, а также предупреждать активацию свободнорадикальных реакций, которые играют существенную роль в стимуляции эффекторных клеток иммунитета. Антиоксиданты, действуя на молекулярный, клеточный и медиа-торный механизмы регуляции иммунной системы, обеспечивают иммунотропные свойства [17]. По мнению А.В. Караулова (2002), на сегодняшний день антиоксидантная терапия является пока единственным реальным механизмом воздействия на процессы повреждения ДНК с последующим развитием апоптоза в иммунной системе при заболеваниях, связанных с избыточной продукцией активных форм кислорода [7]. В пользу этого утверждения свидетельствует достижение специфического эффекта восстановления нарушенных функций того или иного звена иммунитета под действием препаратов с антиоксидантной активностью, установленного в работе У.Г. Бочкарева, Ю.В. Сергеева (2000) [2]. Как известно, фенольные соединения растительного происхождения являются антиокси-дантами и при введении в организм инициируют сдвиги в направлении повышения антиоксидантного потенциала тканей. Очевидно, при этом имеет место непосредственное взаимодействие фенольных антиоксидантов с биополимерами клетки, в итоге достигается «разрядка» возбужденных электронных и радикальных состояний последних с восполнением электронных вакансий. В этом процессе полифенолы выступают в роли донора [6].
Один из возможных механизмов иммунопротективного действия растительного средства - сухого экстракта пятилистника кустарникового (ЭПК) на основные звенья иммунной системы в условиях иммуноподавляющего действия азатиоприна, канамицина и препаратов противотуберкулезной терапии [4,10,15,16] связан с наличием у него выраженной антиоксидантной активности. Известно, что ЭПК обладает антиоксидантными свойствами, о чем свидетельствует его ингибирующее действие на процессы перекисного окисления липидов ПОЛ в сыворотке крови и гомогенате печени, благодаря высокому содержанию в нем комплекса полифенольных соединений [1,9,11]. Учитывая, что одним из механизмов повреждения мембран иммунокомпетентных клеток при иммунодефицитных состояниях является инициация процессов пероксидации липидов, и принимая во внимание антиоксидантные свойства флавоноидов, содержащихся в ЭПК, представляло интерес исследовать влияние ксенобиотиков (азатиоприна, канамицина и туберкулостатиков) и ЭПК на процессы ПОЛ.
Целью настоящего исследования явилось определение влияния ксенобиотиков (азатиоприна, ка-намицина и туберкулостатиков) и сухого экстракта пятилистника кустарникового на уровень продуктов перекисного окисления липидов.
Материалы и методы
Степень воздействия исследуемого экстракта на интенсивность процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) в тканях иммунной системы оценивали в экспериментах in vitro спектрофотометри-чески по изменению концентрации ТБК-активных продуктов в гомогенатах селезенки общепринятым методом [3]. Численные значения выражали в концентрационных единицах малонового диальдегида
(МДА), определяемых по разнице поглощения исследуемых проб при длинах волн (=532 нм и (=580 нм.
Классический иммунодепрессант-цитостатик азатиоприн вносили в модельную систему в концентрации 0,05 мг/мл. Экстракт пятилистника кустарникового вносили в концентрации 0,3 мг/мл. Статистическую обработку полученных данных проводили с помощью 1>критерия Стьюдента.
Результаты и их обсуждение
Добавление в реакционную систему азатиоприна вызывало резкую активацию процессов ПОЛ в селезенке, о чем свидетельствует существенное (в 2 раза) повышение содержания малонового диаль-дегида (МДА) в гомогенате селезенки по сравнению с аналогичным показателем в контроле. При добавлении в систему канамицина и туберкулостатиков также происходило повышение содержания МДА в гомогенате селезенки в 1,5 и 1,7 раза соответственно по сравнению с данными в интактной группе (табл.1).
Таблица 1
Влияние азатиоприна, канамицина и туберкулостатиков на уровень МДА в гомогенате селезенки мышей
№ п/п Группа МДА,
нмоль/грамм ткани
1 Интактная 84,4 ± 3,1
2 Азатиоприн 160,6 ± 10,9*
3 Канамицин 125,7 ± 11,3*
4 Туберкулостатики 141,1 ± 12,6*
Примечание: n - количество животных в группе, * - означает, что разница существенна (р<0,05) по сравнению с данными в интактной группе.
Полученные данные свидетельствуют о том, что индукция процессов свободнорадикального окисления липидов является неспецифическим типовым пусковым механизмом при развитии имму-нодефицитных состояний независимо от природы повреждающих факторов.
Добавление в реакционную систему in vitro исследуемого экстракта в концентрации 0,3 мг/мл на фоне азатиоприна сопровождалось существенным снижением содержания МДА в гомогенате селезенки в 2,1 раза по сравнению с контролем, что свидетельствует об ингибировании процессов ПОЛ в селезенке мышей под влиянием испытуемого средства (табл. 2).
Таблица 2
Влияние экстракта пятилистника кустарникового на уровень МДА в гомогенате селезенки мышей
при азатиоприновой иммуносупрессии
Группа Концентрация, мг/мл МДА, нмоль / грамм ткани
Интактная (n=10) - 84,4 ± 3,1
Контроль(Азатиоприн)(n=10) 0,05 160,6 ± 10,9
Азатиоприн+ЭПК (n=10) 0,3 78,2 ± 10,7*
Примечание: п - количество животных в группе, * - означает, что разница существенна (р<0,05) по сравнению с контролем
Таким образом, полученные нами данные о снижении под влиянием ЭПК содержания продукта пероксидации липидов - МДА в тканях органов иммунной системы-гомогенате селезенки при экспериментальной иммуносупрессии позволяют предположить, что одним из важных аспектов иммуно-протекторного действия исследуемого фитосредства является его способность ингибировать процессы ПОЛ и, тем самым, стабилизировать мембраны иммунокомпетентных клеток, по-видимому, за счет антиоксидантных, мембраностабилизирующих свойств, преимущественно, полифенольных соединений, входящих в состав данного фитоэкстракта. Обладая выраженными иммуномодулирующи-ми свойствами, имея богатую сырьевую базу, являясь экономически выгодным растением в плане интродукции, пятилистник кустарниковый может оказаться ценным сырьем для получения эффективного, поливалентного и относительно дешевого регулятора иммунологических реакций организма.
Литература
1. Арьяева М.М. Влияние сухого экстракта курильского чая кустарникового на течение экспериментального сахарного диабета: автореф. дис... канд. мед. наук. Улан-Удэ, 1998. 20 с.
2. Бочкарев У.Г., Сергеев Ю.В. Влияние на иммунную систему препаратов, обладающих антиок-сидантными и антигипоксантными свойствами // Иммунопатология, аллергология, инфектология. 2000. №4. С. 8-14.
3. Владимиров Ю.А., Арчаков А.И. Перекисное окисление липидов в биологических мембранах. М., 1972. 259 с.
4. Влияние сухого экстракта пятилистника кустарникового на состояние иммунной системы организма при экспериментальной иммунодепрессии, вызванной противотуберкулезными препаратами / С.Ч. Гончикова, В.Б. Хобракова, О.Д. Цыренжапова // Бюллетень физиологии и патологии дыхания. Благовещенск, 2001. Вып. 10. С. 29-31.
5. Григорян Л.С. Влияние перекисей липидов на иммунологическую реактивность организма в эксперименте: автореф. дис... канд. биол. наук. Ереван, 1987. 21 с.
6. Противоопухолевой эффект комбинированного применения бестатина и иммуномодулятора природного происхождения «Био-женьшеня» / С.А. Громов, Войтенков Б.О., Лимаренко А.Ю. // Им-муномодуляторы природного происхождения: тез. докл. рабоч. совещания. Владивосток, 1990. С. 2223.
7. Караулов А. В. Апоптоз в пантогенезе и терапии иммунологической недостаточности: взгляд клинициста, иммунолога и эксперта // Проблемы патогенеза и терапии иммунных расстройств / под ред. В В. Лебедева. М., 2002. 139 с.
8. Костинская Н.Е., Войтенко Г.Н. Иммуномодулирующее действие лекарственных растений // Тез. докл. III Украинской конф. по медицинской ботанике. Киев, 1992. Ч. 1. С. 79.
9. Николаев С.М. Общие закономерности в механизме действия фитопрепаратов, содержащих вещества фенольной природы // Экол. патология и ее фармакокоррекция. Чита, 1991. С. 58.
10. Иммуномодулирующее действие экстракта из побегов Pentaphylloides fruticosa (L.) O.Schwarz при экспериментальном дисбактериозе / С.М. Николаев [и др.] // Растительные ресурсы. 2002. Вып. 2. С. 109-114.
11. Николаева И.Г., Цыренжапова О. Д., Асеева Т. А., Николаев С.М., Лубсандоржиева П.Б., Николаева Г.Г., Федосеева Г.М. «Способ получения средства, обладающего антиаллергической активностью» // Патент № 2109517. 1998. Бюл. № 12.
12. Смирнов Л.Д., Сускова В.С. Модуляция иммунного ответа антиоксидантами // Хим.-фарм. журн. 1989. Т. 23, № 7. С. 773-784.
13. Анализ современных направлений в создании иммунотропных средств // Эксперим. и клинич. фармакология / Б.С. Утешев, А.С. Сергеев, С.А. Коростелев. 1995. Т.10, № 3. С. 3-6.
14. Хансон К.П. Роль апоптоза в старении возрастной патологии // Успехи геронтологии. 1999. Вып. 3. С. 103-110.
15. Иммуномодулирующие свойства сухого экстракта из побегов Pentaphylloides fruticosa (L.) O. Schwarz // Растительные ресурсы / В.Б. Хобракова [и др.]. 2000. Т. 36, вып. 1. С. 45-53.
16. Коррекция экстрактом пятилистника кустарникового вторичных иммунодефицитных состояний / В.Б. Хобракова [и др.] // Успехи современного естествознания. 2003. №. 6. С. 92-93.
17. Эмануэль Н.М. Фенольные соединения и их биологические функции. М., 1968. С. 311.
Хобракова Валентина Бимбаевна, кандидат биологических наук, доцент, старший научный сотрудник лаборатории экспериментальной фармакологии Института общей и экспериментальной биологии СО РАН, 670047, г. Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6, тел.: 43-47-43, факс: 43-30-34, E-mail: [email protected]
Khobrakova Valentina Bimbaevna, candidate of biological sciences, associate professor, senior researcher, laboratory of experimental pharmacology, Institute of General and Experimental Biology, SB RAS. 670047, Ulan-Ude, Sakhyanova str. 6, tel. 43-47-43, fax 43-30-34, E-mail: [email protected].
