Научная статья на тему 'Молекулярные механизмы ретинопротекторного действия коротких пептидов'

Молекулярные механизмы ретинопротекторного действия коротких пептидов Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
505
84
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ТРИПЕПТИД / TRIPEPTIDE / РЕТИНОПРОТЕКТОР / ПАТОЛОГИЯ СЕТЧАТКИ / RETINA PATHOLOGY / RETINOPROTECTOR

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Линькова Н. С., Проняева В. Е., Дудков А. В., Трофимова С. В.

Ретинопротекторные средства на основе пептидных биорегуляторов (ретиналамин, эпиталон) успешно применяются в офтальмологии для лечения возрастной макулярной дистрофии, глаукомы, диабетической ретинопатии и другой патологии. Установлено, что молекулярный механизм ретинопротекторного действия тетрапептида эпиталона и нового ретинопротекторного пептида Т-37 связан с их способностью стимулировать дифференцировку нейронов и клеток пигментного эпителия сетчатки

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — Линькова Н. С., Проняева В. Е., Дудков А. В., Трофимова С. В.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

MOLECULAR MECHANISM OF SHORT PEPTIDES RETONOPROTECTIVE ACTIVITY

Retinoprotective drugs on the base of peptide bioregulators (retinalamin, epithalon) are successfully using in ophthalmology for treatment of age-related macular degeneration, glaucoma, diabetic retinopsaty and other pathology. Molecular mechanism of retinoprotective activity of peptides epithalon and T-37 is connected with ability to stimulate neuronal differentiation and pigment epithelium

Текст научной работы на тему «Молекулярные механизмы ретинопротекторного действия коротких пептидов»

Материалы конференции

УДК 617.735:615.27

МОЛЕКУЛЯРНЫЕ МЕХАНИЗМЫ РЕТИНОПРОТЕКТОРНОГО ДЕЙСТВИЯ КОРОТКИХ ПЕПТИДОВ

Н. С. Линькова, В. Е. Проняева, А. В. Дудков, С. В. Трофимова Санкт-Петербургский институт биорегуляции и геронтологии, Санкт-Петербург, Россия

MOLECULAR MECHANISM OF SHORT PEPTIDES RETONOPROTECTIVE ACTIVITY

N. S. Linkova, V. E. Pronyaeva, A. V. Dudkov, S. V. Trofimova Saint-Petersburg Institute of Bioregulation and Gerontology, St. Petersburg, Russia

© Коллектив авторов, 2013 г.

Ретинопротекторные средства на основе пептидных биорегуляторов (ретиналамин, эпиталон) успешно применяются в офтальмологии для лечения возрастной макулярной дистрофии, глаукомы, диабетической ретинопатии и другой патологии. Установлено, что молекулярный механизм ретинопротекторного действия тетрапептида эпиталона и нового ретинопротекторного пептида Т-37 связан с их способностью стимулировать дифференцировку нейронов и клеток пигментного эпителия сетчатки. Ключевые слова: трипептид, ретинопротектор, патология сетчатки.

Retinoprotective drugs on the base of peptide bioregulators (retinalamin, epithalon) are successfully using in ophthalmology for treatment of age-related macular degeneration, glaucoma, diabetic retinopsaty and other pathology. Molecular mechanism of retinoprotective activity of peptides epithalon and T-37 is connected with ability to stimulate neuronal differentiation and pigment epithelium. Keywords: tripeptide, retinoprotector, retina pathology.

Пептидные геропротекторы являются новым классом лекарственных препаратов [1—4]. Первым пептидным ретинопротекторным препаратом стал ретиналамин. Затем на основе анализа его аминокислотного состава были синтезированы короткие пептиды эпиталон и Т-37. Тетрапептид эпиталон способствует регенерации сетчатки при различных дистрофических ее поражениях, уменьшает степень выраженности деструктивных изменений и индуцирует восстановление ее световой чувствительности при зрительной дезадаптации [1].

Клинические эффекты ретинопротекторного действия эпиталона могут быть обусловлены повышением функциональной активности различных типов клеток сетчатки. Установлено, что эпи-талон и ретиналамин индуцируют дифференци-ровку соответственно нервной и ретинальной ткани при добавлении в культуру полипотентных клеток [1, 4].

Целью исследования явилась сравнительная оценка влияния пептидов Т-37 и сочетания эпи-талона и Т-37 на молекулярные механизмы диф-ференцировки клеток сетчатки.

Материалы и методы исследования. Образцы сетчатки 10-дневных цыплят получали из ФГБУ «НИИ гриппа» Минздрава РФ (Санкт-Петербург).

Сразу после извлечения сетчатку помещали в стерильную чашку Петри и разделяли на эксплантаты (фрагменты величиной около 1 мм3). Затем эксплантаты переносили в чашку Петри с коллагеновым покрытием и культивировали в 3 мл питательной среды с рН = 7,2, включающей раствор следующего состава из расчета на 100 мл: раствор Хенкса 41 мл, среда Игла 30 мл, феталь-ная бычья сыворотка 25 мл, глюкоза 40% 1 мл, инсулин 2,5 мл (100 ЕД) и гентамицин 0,5 мл (20 мг). Продолжительность культивирования в инкубаторе составила 3 сут (36,7 °С, 5% СО2), так как именно такой временной интервал необходим для формирования зоны роста. Органотипические культуры сетчатки были разделены на 3 группы: контрольную — с добавлением физиологического раствора и 2 экспериментальные — с добавлением трипептида Т-37 в концентрации 0,05 нг/мл и с совместным введением пептидов Т-37 и эпиталона в концентрации 0,01 нг/мл.

Органотипические культуры фиксировали охлажденным до -20 °С 95% этанолом. Далее проводили окраску методом иммуноцитохимии с использованием моноклональных антител к маркерам Вгп3, Рахб, Ргох1, Vsx1 и ТТР (1 : 50, <Шако»), являющимися ключевыми факторами дифферен-

Materials of conference

цировки клеток сетчатки [5-7]. Затем культуры фотографировали в программе АСТ-1. Для оценки результатов иммуноцитохимического окрашивания проводили морфометрическое исследование с использованием системы компьютерного анализа микроскопических изображений, состоящей из микроскопа «Nikon Eclipse» E400, цифровой камеры «Nikon» DXM1200, персонального компьютера на базе Intel Pentium 4 и программного обеспечения «Vidеotest Morphology 5.2».

Статистическая обработка экспериментальных данных включала в себя подсчет среднего арифметического, стандартного отклонения от среднего и доверительного интервала для каждой выборки и проводилась в программе «Statistica 6.0». Для анализа вида распределения использовали критерий Шапиро—Уилка. Для проверки статистической однородности нескольких выборок бы-

сетчатки TTR во 2-й группе увеличилась в 2,1 раза, а в 3-й группе данный показатель возрастал в 6 раз. Таким образом, введение в культуру клеток трипептида Т-37 в сочетании с эпиталоном оказывает наибольший эффект на дифференцировку нейронов и пигментный эпителий сетчатки в сравнении с добавлением только трипептида Т-37.

Результаты иммуноцитохимического исследования свидетельствуют, что пептид КЕ и сочетание пептидов Т-37 и эпиталона является индуктором дифференцировки клеток сетчатки, что согласуется с данными других исследователей о стимулирующем влиянии гормонов и пептидов на их функциональную активность. Известно, что изменение уровня экспрессии соматостатина влияет на дифференцировку биполярных клеток [5]. Установлено, что короткие пептиды ADNF-9 и NAP

ли использованы непараметрические процедуры однофакторного дисперсионного анализа (критерий Краскела—Уоллиса).

Результаты исследования и их обсуждение. Площадь экспрессии маркера зрелых нейронов Ргох1 во 2-й группе возрастала в 1,8, а в 3-й группе — в 3 раза относительно контроля (табл.). Площадь экспрессии маркера конечной стадии диффе-ренцировки ганглиозных клеток ВгпЗ во 2-й группе возрастала в 5,5, а в 3-й группе — в 8,4 раза по сравнению с контролем (табл.). Пептиды не влияли на экспрессию маркера начального этапа диф-ференцировки нейронов Рахб. Площадь экспрессии маркера зрелых биполярных клеток "У^х1 во 2-й группе увеличивалась в 2,6 раза по сравнению с контролем, а в 3-й группе этот показатель достоверно не изменялся (табл.). Площадь экспрессии маркера клеток пигментного эпителия

способствовали увеличению выживаемости культуры ганглиозных клеток, а также стимулировали рост аксонов в эксплантатах сетчатки [7].

Следует отметить, что трипептид Т-37 в большей степени влиял на экспрессию маркеров нейронов сетчатки (Вгп3, Ргох1, "Уэх1) и может в дальнейшем изучаться в качестве ретинопротекторного средства при лечении тапеторетинальной абио-трофии, колбочко-палочковой дистрофии и различных нейродегенеративных заболеваний.

Совместное введение пептидов Т-37 и эпита-лона оказывало наиболее выраженную стимуляцию на экспрессию маркера клеток пигментного эпителия сетчатки TTR. Таким образом, сочетание указанных пептидов может являться эффективным средством при лечении различной рети-нальной патологии.

Таблица

Влияние пептидов на площадь экспрессии маркеров дифференцировки в культуре клеток сетчатки

Группа Площадь экспрессии, %

Proxl Brn3 Pax6 Vsxl TTR

1 группа (контроль) 0,040 ± 0,002 0,031 ± 0,003 0,018 ± 0,001 0,037 ± 0,003 0,022 ± 0,002

2 группа (пептид Т-37) 0,071 ± 0,001* 0,170 ± 0,005* 0,022 ± 0,004 0,14 ± 0,003* 0,047 ± 0,002*

3 группа (пептид Т-37 + эпиталон) 0,120 ± 0,003*# 0,260 ± 0,005*# 0,024 ± 0,004 0,035 ± 0,004 0,133 ± 0,003*#

Примечание:

* р < 0,05 по сравнению с соответствующим контролем; # р < 0,05 по сравнению с соответствующим показателем во 2-й группе.

Материалы конференции

Литература

1. Хавинсон В. Х. Тетрапептид, стимулирующий функцию сетчатой оболочки глаза, фармакологическое средство на его основе и способ его применения. — Патент РФ № 2161982.2001.

2. Хавинсон В. Х., Земчихина В. Н., Трофимова С. В., Малинин В. В. Влияние пептидов на пролиферативную активность клеток сетчатки и пигментного эпителия // Бюл. эксп. биол. мед. — 2003. — Т. 135. — № 6. — С. 700-702.

3. Хавинсон В. Х., Малинин В. В., Трофимова С. В., Земчихина В. Н. Индукционная активность пептидов сетчатки // Бюл. эксп. биол. мед. — 2002. — Т. 134. — № 11. — С. 560-563.

4. Anisimov V. N., Khavinson V. Kh. Peptide bioregulation of aging: results and prospects. // Biogerontology. — 2010. — № 11. — P. 139-149.

5. Casini G., Catalani E., Dal Monte M., Bagnoli P. Functional aspects of the somatostatinergic system in the retina and the potential therapeutic role of somatostatin in retinal disease // Histol. Histopathol. — 2005. — Vol. 20. — № 2. — P. 615-632.

6. Hewitt A. W., Kearns L. S., Jamieson R. V., Williamson R. A., van Heyningen V., Mackey D. A. PAX6 Mutations May Be Associated with High Myopia // Ophthalmic Genetics. — 2007. — Vol. 28. — № 3. — P. 179-182.

7. Lagreze W. A., Pielen A., Steingart R., Schlunck G., Hofmann H. D., Gozes I., Kirsch M. The peptides ADNF-9 and NAP increase survival and neurite outgrowth of rat retinal ganglion cells in vitro // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. — 2005. — Vol. 46. — № 3. — P. 933-938.

Контактная информация:

197110, Санкт-Петербург, пр. Динамо, д. 3. Санкт-Петербургский институт биорегуляции и геронтологии;

[email protected], Линькова Наталья Сергеевна; раб. тел.: (812)-230-00-49

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.