CC BY
47
ВЛИЯНИЕ ПРОБИОТИЧЕСКИХ ЛАКТОБАЦИЛЛ НА БИОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДИРИДРОКВЕРЦЕТИНА
© Абрамов В.М.*, Мельников В.Г., Хлебников В.С., Косарев И.В., Сакулин В.К., Василенко Р.Н., Куликова Н.Л.
Институт инженерной иммунологии, Московская область, п. Любучаны Международный научно-технический центр, г. Москва
Дигидрокверцетин - природный биофлавоноид, выделенный из древесины лиственницы сибирской. Он является антиоксидантом и ангиопро-тектором. Препараты на основе дигидрокверцетина применяются в медицине для улучшения функционального состояния сердечно-сосудистой системы и оздоровления организма в целом. В данной работе изучено влияние пробиотических лактобацилл на биологические свойства дигидрокверцетина. Установлено, что дигидрокверцетин в присутствии лактобацилл более эффективно стимулирует активность естественных киллеров, ингибирует начальную стадию образования метастазов и проявляет свои антиоксидантные свойства. Полученные результаты свидетельствуют о целесообразности совместного применения дигидроквер-цетина и пробиотиков в медицине катастроф для комплексной профилактики и лечения поздних осложнений (рак, сердечно-сосудистые заболевания, катаракта) у лиц, подвергшихся радиационному облучению, стрессу и другим отрицательным воздействиям окружаюшей среды.
Одним из самых универсальных патогенных процессов, охватывающих живую клетку, любой участок межклеточного пространства, является образование свободных радикалов (СР) - молекулярных структур, весьма различных по атомарному составу, но объединенных двумя общими свойствами. СР являются непременными спутниками атмосферного кислорода и обладают высочайшей химической деструктивной активностью. Старение клеток и организма в целом, апоптоз клеток, атеросклероз, диабет, рак и многие другие заболевания в значительной степени обусловлены губительной активностью СР [1]. СР образуются в процессе нормальной жизнедеятельности человека. Количество СР в организме увеличивается при стрессе, воспалении, действии различных токсинов. Мощным инициатором образования СР из обычной воды, составляющей более половины массы теплокровного организма является ионизирующее излучение.
В процессе эволюции у живых систем возник естественный иммунитет, направленный на защиту организма от патогенов, а также от воздействия столь распространенного фактора как СР. Основу защиты от СР составляют антиоксиданты (АО). В нейтрализации СР принимают участие как соб-
* Руководитель отдела Биохимии иммунитета и биозащиты Института инженерной иммунологии, доктор биологических наук, профессор.
ственные АО, вырабатываемые организмом, так и АО, поступающие извне в составе пищи. Основным внешним источником АО являются продукты растительного происхождения. Установлено, что пробиотики также принимают участие в механизмах защиты организма от СР.
Следует особо отметить, что формирование СР является важным защитным механизмом, лежащим в основе естественного иммунитета. Фагоцитоз патогенных микроорганизмов приводит к многократному увеличению содержания СР в макрофагах и других фагоцитирующих клетках с одновременным повышением потребления кислорода в 20 и более раз. Задача естественного иммунитета - убить внедрившийся патоген, не повреждая клеток и тканей собственного организма. Однако в наш техногенный век на организм обрушивается огромное количество СР и их индукторов. Естественный иммунитет не может самостоятельно справиться с нейтрализацией всех избыточных СР. Возникает дисбаланс между производителями СР и антиоксидантными механизмами системы естественного иммунитета, в результате которого развивается оксидативный стресс. Из этого следует, что система естественного иммунитета человека нуждается в постоянном поступлении в организм с пищей веществ с антиоксидантными свойствами. В ряде случаев (при облучении, стрессе и др.) целесообразно применение биологически активных добавок с наиболее выраженными антиоксидантными свойствами. Дигидрокверцетин давно привлекает внимание исследователей высокой биологической активностью и широтой спектра его действия. Он используется как антиоксидант и ангиопротектор [2-4]. При облучении первым повреждается эндотелий капилляров кишечника, что приводит к гибели энтероцитов и развитию дисбиоза [5]. В связи с вышеизложенным значительный интерес представляет совместное применение дигидрокверцетина и пробиотиков. Влияние пробиотиков на биологическую активность дигидрокверцитина ранее никем не изучалось.
Цель работы: изучить влияние пробиотических лактобацилл на способность дигидрокверцетина стимулировать противоопухолевую защиту человека в опытах in vitro; в опытах in vivo на крысах изучить эффективность совместного применения дигидрокверцетина и Lactobacillus rhamnosus для повышения антиоксидантных свойств системы естественного иммунитета.
Результаты. Естественные киллеры (NK клетки) являются ключевым звеном в противораковой защите человека [6]. Как видно из рис. 1, дигидрокверцетин стимулирует активность NK клеток человека in vitro. В присутствии пробиотических штаммов лактобацилл эффективность стимуляции дигидрокверцетином активности NK клеток достоверно увеличивается.
Проблема скрининга новых соединений, обладающих антиметастатической активностью является актуальной в современной онкологии. Использование таких препаратов в качестве биологической добавки к пище для неинвазив-ного усиления и оптимизации антиметастатических функций иммунной системы организма человека представляет значительный интерес. Полисахариды бурых водорослей, фукоиданы, способны ингибировать первую стадию процесса метастазирования - связывание опухолевых клеток с тромбоцитами [7].
Рис. 1. Влияние дигидрокверцетина и живых лактобацилл на активность МЫК клеток
Примечание: * - р < 0,05.
1
Рис. 2. Влияние дигидрокверцетина и живых лактобацилл на адгезию опухолевых клеток линии MCF-7 к тромбоцитам человека, иммобилизованным на пластике. Адгезия интактных опухолевых клеток принята за 100 %
Примечание: * - р < 0,05; ** - р < 0,01.
Нами показано, что дигидрокверцетин совместно с пробиотическими штаммами лактобацилл эффективно ингибирует взаимодействие клеток MCF-7
(рак молочной железы человека) с тромбоцитами человека (рис. 2). Совместное применение дигидрокверцетина и Lactobacillus rhamnosus в опытах на крысах приводит к увеличению антиоксидантных свойств плазмы крови (рис. 3).
FRAP TAS АОЕ, АОЕ. м«М МДА
подавление аскорбатных ХЛ зга
Рис. 3. Восстанавливающая активность (FRAP), общий антиоксидантный статус (TAS), AOE и содержание MDA в плазме крови крыс, получавших дигидрокверцетин и Lactobacillus rhamnosus
Примечание: * - р < 0,05; ** - р < 0,01
Сокращения: FRAP - ferric reducing antioxidant power, TAS - total antioxidant status, AOE -общая антиоксидантная емкость, ХЛ - хемилюминесценция, MDA - малоновый диальдегид.
Выводы. Пробиотические лактобациллы усиливают биологические свойсва дигидрокверцетина. Полученные результаты свидетельствуют о целесообразности совместного применения дигидрокверцетина и пробио-тиков в медицине катастроф для комплексной профилактики и лечения поздних осложнений (рак, сердечно-сосудистые заболевания, катаракта) у лиц, подвергшихся радиационному облучению, стрессу и другим отрицательным воздействиям окружаюшей среды.
Список литературы:
1. Beckman K.B., Ames B.N. The free radicals theory of aging matures // Physiol.Res. - 1998. - № 78. - Р. 547-581.
2. Колхир В.К., Тюкавкина Н.А.б Быков В.А. Диквертин - новое анти-оксидантное и капилляропротекторное средство // Хим.-фарм. Журнал. -1995. - № 9. - С. 61-64.
3. Теселкин Ю.О., Бабенкова И.В., Колхир В.К. и др. Антиоксидантное действие дигидрокверцетина при тетрахлорметановом гепатите у крыс // Вопросы биол., мед. и фарм. химии. - 1999. - № 3. - С. 44-47.
4. Теселкин Ю.О., Бабенкова И.В., Клебанов Г.И. и др. Антиоксидантное действие дигидрокверцетина при общем у-облучении // Вопросы биол., мед. и фарм. химии. - 1999. - № 2. - С. 45-48.
5. Paris F., Fuks Z., Kang A. et al. Endothelial apoptosis as the primary lesion in-tiating intestinal radiation damage in mice // Science. - 2001. - № 293. - Р. 293-297.
6. Caligiuri M. Human natural killer cells // Blood. - 2008. - №112. - Р.461-469.
7. Cumashi A., Ushakova N.A. et al. Comparative study of the anti-inflammatory, anticoagulant, antiangiogenic, and antiadhesive activities of nine different fucoi-dans from brown seaweeds // Glycobiology. - 2007. - Vol. 17, No. 5. - Р. 541-552.
IL-1R/TLR РАСПОЗНАЮЩАЯ СИСТЕМА ЯВЛЯЕТСЯ МИШЕНЬЮ ДЛЯ ФАКТОРОВ ВИРУЛЕНТНОСТИ YERSINIA PESTIS
© Абрамов В.М.*, Хлебников В.С., Косарев И.В., Василенко Р.Н., Сакулин В.К., Ходякова А.В., Галев Э.Е., Карлышев В.А., Уверский В.Н.
Институт инженерной иммунологии, Московская область, п. Любучаны
IL-1R/TLR распознающая система имеет первостепенное значение в детекции микробной инфекции и активации естественного иммунитета у человека и животных. В процессе эволюции взаимоотношений « хозяин-паразит» клетки Yersinia pestis приобрели факторы вирулентности LcrV, Caf1 и Pla специфически взаимодействующие с IL-1R/TLR распознающей системой и обеспечивающие ускользание патогена от иммунологического контроля. В данной работе охарактеризованы параметры специфического взаимодействия этих факторов вирулентности с IL-1R/TLR системой им-мунокомпетентных клеток человека. Полученные результаты имеют важное значение для конструирования субъединичных и ДНК вакцин нового поколения против иерсиний, патогенных для человека и животных, а также для создания эффективных ингибиторов воспаления.
Врожденный иммунный ответ обусловлен способностью клеток быстро реагировать на вторгшиеся микроорганизмы без необходимости включения антиген - специфического адаптивного иммунитета. Такое реагирование осуществляется клетками организма с помощью совокупности рецепторов (IL-1R, IL-18R и Toll-like R), объединенных в IL-1R/TLR распознающую систему [1]. IL-1R/TLR распознающая система быстро выявляет патоген и включает механизмы, позволяющие контролировать процессы его метаболизма и репликации, блокируя или ограничивая его выживание в организме хозяина. В процессе эволюции взаимоотношений «хозяин-паразит» патогенные микроорганизмы вооружились факторами вирулентности, специфически взаимодействующими с IL-1R/TLR распознающей системой для того, чтобы управлять врожденным иммунитетом и ускользать от иммунологического контроля. Y.pestis -возбудитель бубонной и легочной чумы унаследовал иммуносупрессивный антиген LcrV от своего эволюционного предка Y.pseudotuberculosis и воору-
* Руководитель отдела Биохимии иммунитета и биозащиты Института инженерной иммунологии, доктор биологических наук, профессор.
