Влияние регуляторных пептидов на процессы поддержания структурного гомеостаза (итоги 20-летнеш экспериментальноклинического исследования)

УДК 612.015.13 (571.6) "451.20"

С.С. Тимошин, E.H. Сазонова

ВЛИЯНИЕ РЕГУЛЯТОРНЫХ ПЕПТИДОВ НА ПРОЦЕССЫ ПОДДЕРЖАНИЯ СТРУКТУРНОГО ГОМЕОСТАЗА

Дальневосточный государственный медицинский университет, г. Хабаровск

Пролиферация клеток является одним из базовых биологических процессов, обеспечивающих жизнедеятельность и развитие организма. Нарушения процессов поддержания структурного го-меостаза сопровождают целый ряд патологических состояний [16]. Практически при всех патологических процессах у человека целесообразно фармакологическое вмешательство в ход регенерации. Все это определяет значительный интерес современной экспериментальной и клинической медицины к биологически активным веществам, способным влиять на процессы пролиферации.

Центральная научно-исследовательская лаборатория Дальневосточного государственного медицинского университета в сотрудничестве с работниками клинических кафедр университета в течение двух десятилетий проводит комплексное исследование по оценке влияния регуляторных пептидов (РП) на процессы поддержания структурного гомеостаза организма. Работа проводится в тесном сотрудничестве с лабораторией синтеза пептидов Кардиологического научного центра РАМН. Осуществляется тестирование морфогенетической активности химически чистых пептидов различных классификационных групп. Полученные сведения представляют не только общебиологический, но и клинический интерес. В медицинской практике применяются свыше 60 лекарств, созданных на основе эндогенных РП. По мнению G. Olsen (2000), в ближайшее время произойдет активный переход к созданию целого класса пептидных фармакологических препаратов с широким спектром биологической активности. Анализ влияния пептидов на процессы пролиферации необходим для установления показаний и противопоказаний к применению подобных лекарственных средств.

Первоначально интерес сотрудников ЦНИЛ ДВГМУ был сконцентрирован на группе опиоид-ных пептидов (ОП). Основной физиологической функцией ОП длительное время считалось их влияние на ЦНС. Однако в 80-х гг. XX в. было установлено значимое участие ОП в процессах поддержания структурного гомеостаза организма. Работами С.С. Тимошина [17], М.И. Радивоза [13], Т.Д. Паньковой [12], М.Ю. Флейшман [18] была выявлена роль лигандов опиоидных рецепторов в регуляции пролиферативных процессов в различных эпителиях белых крыс.

В кандидатской диссертации Т.Д. Паньковой "Влияние лиганда опиатных рецепторов даларгина на процессы клеточного деления различных видов эпителия" [12] показано выраженное стимулирующее влияние смешанного агониста опиоидных рецепторов пептида даларгина на процессы клеточного деления в эпителиальной ткани экспериментальных животных. С помощью различных экспериментальных подходов было показано, что активирующий эффект даларгина на процессы пролиферации реализуется через опиатные рецепторы.

Позднее в диссертационном исследовании М.Ю. Флейшман "Влияние синтетических аналогов дерморфина на пролиферативные процессы в эпителиальной ткани белых крыс" [18] морфоге-нетическая активность была зарегистрирована у селективных jx-агонистов ОР синтетических аналогов опиоидного пептида дерморфина.

A.B. Кузнецов [6] провел сравнительное исследование влияния аналогов дерморфина и лейэн-кефалина на процессы клеточного деления при различных способах введения веществ в организм. Впервые была показана высокая эффективность интраназального введения аналогов дерморфина, сравнимая с внутрибрюшинным методом введения.

Диссертационное исследование С.И. Швеца "Влияние даларгина на процессы клеточного деления при иммобилизационном стрессе" [21] выявило выраженное цитопротективное влияние даларгина в условиях экспериментального стресса. Пептид ослабляет постстрессорную депрессию пролиферативных процессов в исследуемых тканях и ускоряет наступление в них компенсаторной активации, в том числе восстановление циркадиан-ного и ультрадианных ритмов показателей синтеза ДНК. Установлено, что важнейшим механизмом цитопротективного действия даларгина являются его выраженные антиоксидантные свойства.

Регуляторные пептиды являются филогенетически древними регуляторами, оказывающими существенное влияние на структурный гомеостаз млекопитающих с самых ранних этапов индивидуального развития. Влияние пептидов на ранние этапы морфогенеза сердца представляет особый интерес в связи с несомненным клиническим и социальным значением проблемы. В работе Н.П. Мельниковой [9] был проанализирован характер

влияния различных лигандов опиоидных рецепторов на ДНК-синтетические процессы и состояние зон ядрышкового организатора в миокарде новорожденных белых крыс. Показан специфический характер влияния опиоидных пептидов на структурный гомеостаз неонатального миокарда.

Итогом комплекса экспериментальных работ по анализу влияния лигандов опиатных рецепторов на пролиферативную активность тканей стала докторская диссертация М.И. Радивоза "Участие лигандов опиоидных рецепторов в регуляции клеточного деления в эпителиальных тканях организма" [13]. В работе была установлена взаимосвязь между сродством опиоидных пептидов к ц- и 8-опиоидным рецепторам и характером реакции процессов клеточного деления. Впервые показано, что агонисты 5-опиоидных рецепторов вызывают стимуляцию пролиферативных процессов в экто- и энтодермаль-ных эпителиях; агонисты ц-опиоидных рецепторов стимулируют клеточное деление в энтодермальных эпителиях и угнетают пролиферативные процессы в эктодермальных эпителиях белых крыс.

Результаты экспериментальных исследований влияния опиоидных пептидов на процессы пролиферации нашли практическое применение. Пептид даларгин в настоящее время широко используется в клинике как стимулятор репаративных процессов. В совместных исследованиях, проведенных клиническими кафедрами с Центральной научно-исследовательской лабораторией ДВГМУ, была показана эффективность применения далар-гина у пациентов с обострением язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки, при дизентерии и сальмонеллезе, в комплексной терапии больных с язвенными поражениями нижних конечностей при сахарном диабете, у больных раком прямой кишки при радикальном лучевом и комбинированном лечении.

В докторской диссертации С.А. Алексеенко [2] было впервые продемонстрировано стимулирующее влияние даларгина на синтез ДНК эпителия слизистой оболочки желудка при язве желудка и двенадцатиперстной кишки. Эти данные приводятся в справочнике МД. Машковского "Лекарственные средства" при обосновании механизмов эффектов даларгина. Получены данные о позитивных эффектах даларгина при его сочетании с Н2-блокаторами гистаминовых рецепторов при терапии язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки. Работами Л.А. Наумовой [11] выявлена способность даларгина нормализовывать регенераторные процессы в слизистой оболочке желудка при эрозивно-язвенных гастродуоденитах у детей.

Целесообразность включения даларгина в комплексную терапию больных дизентерией и саль-монеллезом показана в диссертационных исследованиях Т.Ф. Боровской [3] и Е.В. Мокрецовой [10]. Применение даларгина обеспечивает эффективное течение репаративной регенерации слизистой оболочки толстой кишки и снижает риск возможного развития хронической патологии ЖКТ после перенесенной инфекции. Выявленные в

эксперименте цитопротективные свойства даларгина позволили использовать пептид в качестве радиозащитного средства при радикальном лучевом и комбинированном лечении больных раком прямой кишки. В диссертационном исследовании H.A. Чушкина [20] убедительно показана эффективность применения даларгина у таких пациентов. Введение даларгина в терапевтический комплекс сопровождается значительным улучшением переносимости облучения, снижением частоты и тяжести интраоперационных и постоперационных осложнений.

Кроме опиоидных пептидов в ЦНИЛе ДВГМУ исследуют эффекты регуляторных пептидов других классификационных групп. Внимание исследователей привлек пептидный морфоген гидры (ПМГ). Это один из немногочисленных известных биологически активных пептидов, морфоге-нетическая активность которого является основной. Сходство структуры пептида у пресноводной гидры и человека свидетельствует о филогенетической древности ПМГ и его эволюционной консервативности.

В 1995 г. работами С.С. Тимошина и А.Ю. Хомичука [19] было выявлено выраженное влияние ПМГ на процессы пролиферации в эпителиальной ткани белых крыс. Показано, что под влиянием ПМГ в организме млекопитающих создается благоприятный фон для активации пролиферативных процессов: в плазме крови увеличивается концентрация инсулина, тиреоидных гормонов и ß-эндорфина.

В кандидатской диссертации O.A. Лебедько [7] была зарегистрирована способность антенатального введения ПМГ нивелировать постгипоксические изменения пролиферативной активности и состояния перекисного окисления липидов в системе органов дыхания и крови новорожденных. И.Г. Яковенко [22] продемонстрировала стресслимити-рующую активность ПМГ. Показано, что ГТМГ ослабляет постстрессорные нарушения процессов синтеза ДНК и ускоряет наступление компенсаторной стимуляции при стрессе. Кроме того, выявлена способность ПМГ предотвращать стрессовую инволюцию тимуса и нормализовывать пере-кисное окисление липидов.

Еще одной группой регуляторных пептидов, исследуемых в ЦНИЛе ДВГМУ, являются вазоак-тивные пептиды. Вазоактивные пептиды — пептидные регуляторы, играющие существенную роль в функционировании сердечно-сосудистой системы высших позвоночных. Приоритетный интерес к вазоактивным РП определяется необходимостью разработки высокоэффективных средств терапии сердечно-сосудистой патологии.

В работах 1991-1992 гг. С.С. Тимошиным и E.H. Гончаровой [4] было показано влияние на-трийуретических пептидов на процессы пролиферации в различных клеточных популяциях белых крыс in vivo. Впервые был проведен сравнительный анализ влияния на процессы пролиферации нативного атриопептида АР2 и его укороченного ациклического аналога АР-Н-6-ОН. Полученные

результаты о сходстве характера влияния исследованных пептидов на процессы клеточного деления позволили пересмотреть представления о структурных требованиях к проявлению биологической активности натрийуретических пептидов.

Е.Ю. Животова [5] показала выраженное влияние ангиотензина- 2 на процессы синтеза ДНК в различных клеточных популяциях белых крыс. В работе описано стимулирующее влияние пептида-вазоконстриктора на пролиферативную активность неонатального миокарда и различных эпителиев новорожденных и половозрелых белых крыс. Аналогичное универсальное стимулирующее влияние на процессы пролиферации в различных клеточных популяциях оказывал другой вазоконстриктор-ный пептид — эндотелии-1. Изучению этого вопроса было посвящено диссертационное исследование O.A. Сазонова [14].

В целом ряде работ была показана универсальность эффектов вазоактивных пептидов на процессы пролиферации в различных клеточных популяциях: ангиотензин-2 и эндотелии-1 вызывали стимуляцию ДНК-синтетических процессов не только в неонатальном миокарде, который может считаться органом-мишенью для вазоактивных пептидов, но и в "физиологически инертных" эпителиях. Это положение нашло клиническое применение. В диссертационном исследовании A.A. Авиловой [1] было выявлено, что при лечении больных гипертонией с сопутствующим хроническим гастритом ингибиторами АПФ, наряду с улучшением показателей артериального давления, имеет место нормализация пролиферативных процессов в слизистой оболочке желудка.

В общей тематике работы Центральной научно-исследовательской лаборатории по анализу влияния регуляторных пептидов на процессы пролиферации в качестве отдельного направления можно выделить ряд работ, посвященных исследованию характера воздействия пептидных регуляторов на процессы морфогенеза в раннем постна-тальном периоде развития млекопитающих. Период развития новорожденное™ имеет целый ряд особенностей функционирования регуляторных систем и организации жизненно важных процессов. Докторская диссертация O.A. Лебедько [8] раскрывает закономерности участия регуляторных пептидов различных классификационных групп в раннем постнатальном морфогенезе органов дыхания. Впервые была установлена роль активных кислородных метаболитов и N0 в реализации мор-фогенетической активности пептидных регуляторов, проанализированы эпителиально-гладкомы-шечные взаимоотношения при морфогенезе органов дыхания.

Онтогенетические особенности влияния регуляторных пептидов на процессы пролиферации в различных клеточных популяциях исследованы в докторской диссертации E.H. Сазоновой [15]. Выявлено, что морфогенетические эффекты пептидных регуляторов существенно различаются у новорожденных и половозрелых млекопитающих. Возрастные особенности характера влияния ре-

гуляторных пептидов на пролиферацию в значительной степени обусловлены гетерохронным созреванием различных субпопуляций специфических рецепторов к регуляторным пептидам в онтогенезе. Учитывая попытки применения фармакологических препаратов на основе регуляторных пептидов в неонатологической практике, выявленные особенности следует учитывать при определении показаний и противопоказаний к назначению таких лекарственных веществ в педиатрии.

Особое значение морфогенетические влияния регуляторных пептидов могут иметь в тех органах и тканях, структурный гомеостаз которых формируется, главным образом, в неонатальном периоде. Так, в раннем постнатальном периоде развития преимущественно устанавливается суммарный миоцитный геном миокарда млекопитающих. Суммарный геном кардиомиоцитов (их плоидность) практически не изменяется всю последующую жизнь особи, определяя компенсаторный резерв сердца в условиях патологии. В работах Н.П. Мельниковой, выполненных в ЦНИЛе ДВГМУ, показано выраженное влияние ряда регуляторных пептидов на тканевой гомеостаз миокарда новорожденных белых крыс, а также отдаленные последствия этого воздействия.

В настоящее время в ЦНИЛ ДВГМУ продолжаются работы по оценке влияния регуляторных пептидов на процессы поддержания тканевого го-меостаза организма млекопитающих. Н.В. Масленникова проводит исследования эффектов ка-зоморфина. Этот экзогенный опиоидный пептид, по-видимому, играет особую роль в развитии млекопитающих. Диссертационное исследование С.Ю. Крыжановской посвящено раннему постна-тальному морфогенезу миокарда новорожденных животных, подвергнутых внутриутробной гипоксии, и попытке с помощью регуляторных пептидов корригировать возникшие отклонения. М.Ю. Флейшман запланировала докторскую диссертацию по анализу филогенетических основ морфогенети-ческих эффектов опиоидных пептидов семейства дерморфина.

При поддержке гранта администрации Хабаровского края выполняется комплексное клиническое исследование эффективности использования даларгина в профилактике и лечении гастропатии, вызванной применением нестероидных противовоспалительных препаратов. Другим направлением научной деятельности ЦНИЛа, востребованным в практике и поддержанным краевой администрацией, является анализ морфогенетических эффектов пептида седатин в развитии ценных пород рыб. Полученные сотрудниками ЦНИЛа данные о позитивном влиянии седатина на развитие мальков осетра амурского используются в работе рыборазводных предприятий Дальнего Востока.

Сотрудниками лаборатории планируется дальнейшая работа по исследованию биологической активности регуляторных пептидов и внедрение полученных результатов-в клиническую практику.

Литература

1. Авилова A.A. Влияние ингибиторов ангиотен-зинпревращающего фермента (эналаприла и лизи-ноприла) и блокатора кальциевых каналов амлоди-пина на течение хронического гастрита у больных с артериальной гипертонией: Автореф. дис. ... канд. мед. наук. Хабаровск, 2003. 25 с.

2. Алексеенко С.А. Кпинико-патогенетические особенности различных видов фармакотерапии у больных с обострением язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки: Автореф. дис. ... д-ра мед. наук. Хабаровск, 1996. 43 с.

3. Боровская Т.Ф. Процессы пролиферации эпителия толстой кишки в динамике дизентерии разного клинического течения и в зависимости от лечения: Автореф. дис. ... канд. мед. наук. М., 1993. 24 с.

4. Гончарова E.H. Влияние атриопептидов на пролиферативные процессы в эпителиальной ткани белых крыс: Автореф. дис. ... канд. мед. наук. Владивосток, 1992. 20 с.

5. Животова Е.Ю. Влияние ангиотензина-2 на синтез ДНК в различных клеточных популяциях белых крыс.

6. Кузнецов A.B. Влияние различных методов хронического введения аналогов дерморфина и лей-энкефалина на процессы клеточного деления эпителиальной ткани белых крыс: Автореф. дис. ... канд. мед. наук. Владивосток, 1999. 23 с.

7. Лебедько O.A. Влияние неопиатного аналога лейэнкефалина и пептидного морфогена гидры на синтез ДНК и процессы перекисного окисления липидов в системе органов дыхания новорожденных крыс, подвергнутых пренатальной гипоксии: Автореф. дис. ... канд. мед. наук. Хабаровск, 1994. 18 с.

8. Лебедько O.A. Влияние регуляторных пептидов на синтез ДНК в эпителиоцитах и гладких миоцитах респираторного тракта белых крыс на раннем этапе постнатального онтогенеза: Автореф. дис. ... д-ра мед. наук. Владивосток, 2003. 43 с.

9. Мельникова Н.П. Влияние лигандов опи-атных рецепторов на процессы синтеза ДНК в миокарде новорожденных белых крыс: Автореф. дис. ... канд. мед. наук. Владивосток, 1998. 18 с.

10. Мокрецова Е.В. Клиника и патоморфоло-гические аспекты патогенеза гастроинтестиналь-ной формы сальмонеллеза: Автореф. дис. ... канд. мед. наук. М., 2003. 24 с.

11. Наумова Л.А. Применение даларгина в комплексном лечении эрозивно-язвенной патологии желудка и двенадцатиперстной кишки у детей: Автореф. дис. ... канд. мед. наук. Хабаровск, 2001. 21 с.

12. Панькова Т.Д. Влияние лиганда опиатных рецепторов даларгина на процессы клеточного деления различных видов эпителия: Автореф. дис, ... канд. мед. наук. Владивосток, 1992. 20 с.

13. Радивоз М.И. Участие лигандов опиоидных рецепторов в регуляции клеточного деления в эпителиальных тканях организма. Автореф. дис. ... д-ра мед. наук. Владивосток, 1999. 48 с.

14. Сазонов O.A. Влияние эндотелина-1 на синтез ДНК в различных клеточных популяциях белых крыс: Автореф. дис. ... канд. мед. наук. Владивосток, 2002. 20 с.

15. Сазонова E.H. Влияние регуляторных пептидов на процессы пролиферации в различных клеточных популяциях белых крыс на раннем этапе постнатального онтогенеза: Автореф. дис. ... д-ра мед. наук. Владивосток, 2005. 42 с.

16. Саркисов Д.С. Структурные основы адаптации и компенсации нарушенных функций. М.: Медицина, 1987. 448 с.

17. Тимошин С.С., Жданова Т.Ф. // Бюл. эксперим. биологии и медицины. 1987. №9. С. 354-355.

18. Флейшман М.Ю. Влияние синтетических аналогов дерморфина на пролиферативные процессы в эпителиальной ткани белых крыс: Автореф. дис. ... канд. мед. наук. Владивосток, 1996. 19 с.

19. Хомичук А.Ю. Влияние пептидного морфогена гидры на пролиферативные процессы в эпителиальной ткани белых крыс: Автореф. дис. ... канд. мед. наук. Владивосток, 1995. 18 с.

20. Чушкин H.A. Лучевое и комбинированное лечение больных раком прямой кишки в условиях применения модификатора радиочувствительности синтетического аналога лейэнкефалина даларгина: Автореф. дис. ... д-ра мед. наук. Обнинск, 1999. 43 с.

21. Швец С.И. Влияние даларгина на процессы клеточного деления при иммобилизационном стрессе: Автореф. дис. ... канд. мед. наук. Владивосток, 1994. 20 с.

22. Яковенко И.Г. Влияние пептидного морфогена гидры на процессы пролиферации в различных видах эпителия белых крыс при иммобилизационном стрессе: Автореф. дис. ... канд. мед.

наук. Владивосток, 2002. 22 с. —-