2018 год № 4

Резюме:

Ключевые слова:

Summary:

Key words:

Введение

Аминокислотные последовательности, включающие Gly и Pro, обладают собственным спектром биологической активности, а также способны стабилизировать пептидные молекулы. Глипролин Pro-Gly-Pro (PGP), присоединенный к последовательности Tyr-Lys-Pro-Arg, известен под торговым названием "Селанк". Этот лекарственный препарат обладает выраженными анксиолитическими свойствами [7, 10]. В работе Т.Н. Соллертинской и соавт. был выявлен компенсаторный эффект пептида "Селанк" при всех типах невротических расстройств у приматов, а также антиэпилептический эффект [13]. Описано антистрессорное влияние глипролинов: глипролины уменьшают стрессогенное нарушение поведения у экспериментальных животных [8].

Одним из классических проявлений стрессорных реакций является нарушение целостности слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта. Серьезную клиническую проблему представляют эрозивно-язвенные нарушения желудка и тонкого кишечника у пациентов с черепно-мозговой травмой [16].

Целью исследования было изучить влияние глипролинсодержащего пептида "Селанк" на эпителиоциты тонкого кишечника белых крыс, подвергнутых закрытой черепно-мозговой травме.

Материалы и методы

В работе использовали 25 половозрелых беспородных белых крыс-самцов массой 280-320 г. Эксперимент проводился в соответствии с принципами Хельсинкской декларации Всемирной медицинской ассоциации, приказа Минздравсоцразвития РФ от 23.08.2010 № 708н "Об утверждении Правил лабораторной практики", "Руководством по лабораторным животным и альтернативным моделям в биомедицинских исследованиях".

В работе использовали ударную модель черепно-мозговой травмы (ЧМТ) (WDM - weight drop method). В зависимости от веса животного, рассчитывается масса груза и высота его падения [4].

Было сформировано три экспериментальные группы:

- 1-я группа - "Контроль" - крысы, которым ЧМТ не наносили и в течение 5 дней внутрибрюшинно инъецировали 1 мл 0,9 % NaCl (n=8);

- 2-я группа - "ЧМТ" - крысы, которым наносили ЧМТ и внутрибрюшинно в течение 5 дней вводили 1 мл 0,9 % NaCl (n=8);

- 3-я группа - "ЧМТ + Селанк" - животные, которым через 3 часа после нанесения ЧМТ, а в последующем на 2-е, 3-е, 4-е и 5-е сутки внутрибрюшинно вводили пептид "Селанк" (Tyr-Lys-Pro-Arg-Pro-Gly-Pro) в дозе 1 мг/кг массы тела (n=9).

На 6-е сутки животные выводились из эксперимента путем быстрой декапитации с использованием хлороформа в качестве анестезирующего средства.

Тотчас после выведения животных из эксперимента, фрагмент двенадцатиперстной кишки был помещен в 10 % раствор формалина и, после фиксации, подвергнут гистологической обработке по принятой в лаборатории методике. Поперечные срезы двенадцатиперстной кишки были окрашены азотнокислым серебром по методу AgNORs [9]. Морфометрическую обработку материала осуществляли на анализаторе изображений "МЕКОС-Ц". Кариометрию и нуклеолометрию осуществляли в 50 эпителиоцитах генеративной зоны на продольных срезах крипт кишечника.

Статистический анализ проводили с помощью пакета функций для статистической обработки ПО Statistica 10.0 и Microsoft Excel 2016. Для каждой группы значений представлено среднее арифметическое значение показателя и стандартная ошибка среднего (M±m). Достоверность различий анализировали с помощью t-критерия Стьюдента. Различия между значениями рассматривались как достоверные при выполнении условия p<0,05.

Результаты и обсуждение

У животных, подвергнутых черепно-мозговой травме, в клетках генеративной зоны эпителия двенадцатиперстной кишки происходило достоверное снижение всех исследуемых морфометрических показателей: средняя площадь ядра и средняя суммарная площадь ядрышек снижались на 20 %, а среднее количество ядрышек - на 10 %, по сравнению с контрольной группой (таблица).

В настоящее время считается, что параметры ядрышек отражают анаболическую активность клеток. В быстропролиферирующих клеточных популяциях, к которым относится кишечный эпителий, состояние ядрышек также может косвенно отражать пролиферативную активность ткани. В работе Kobyakov D.S., et al. был сделан вывод о том, что интенсивность аргирофилии прямо пропорциональна потенциальной активности ядрышка. Была выявлена линейная зависимость между количеством РНК-полимераз в клетке и количеством гранул AgNO3. Это позволило производить оценку степени активности зон ядрышка и клетки в целом, в зависимости от их состояния [15]. Изменение состояния нуклео-нуклеолярного аппарата клетки может быть важным показателем реакции на стрессорное воздействие [3].

Выявленные постстрессорные изменения в эпителиоцитах двенадцатиперстной кишки можно объяснить активацией гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы при стрессе, повышением концентрации глюкокортикоидных гормонов в крови [5]. Совокупная стимуляция симпатоадреналовой и гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой систем приводят к снижению кровотока в органах ЖКТ. Возникающая тканевая ишемия способна индуцировать морфологические изменения [14].

Введение пептида Tyr-Lys-Pro-Arg-Pro-Gly-Pro ("Селанк") после нанесения ЧМТ корректировало параметры нуклео-нуклеолярного аппарата эпителиоцитов. Показатели средней суммарной площади ядрышек и среднего количества ядрышек достоверно увеличивались в сравнении с группой "ЧМТ" (таблица). В отношении всех трех исследуемых показателей цитоморфометрии (таблица), наблюдали отсутствие достоверных отличий между контрольной группой и группой "ЧМТ+Селанк".

В работе И.П. Ашмарина и соавт. был проведен анализ распределения пептидов PGP и Tyr-Lys-Pro-Arg-Pro-Gly-Pro по тканям и органам белых крыс. Было выявлено, что глипролиновые пептиды тропны к тканям желудочно-кишечного тракта [1]. С.Е. Жуйкова и соавт. в своей работе показали, что глипролиновый трипептид Pro-Gly-Pro оказывает выраженный гастропротективный противоязвенный эффект на различных моделях язвообразования, включая стрессорные язвы [6]. При протеолизе пептида "Селанк" возможно образование фрагментов глипролинов, в том числе Pro-Gly-Pro, препятствующих развитию стрессогенных нарушений микроциркуляции в слизистой кишечника [12]. Глипролины обладают прямым сосудорасширяющим действием [2]. Предотвращение снижения уровня локального кровотока, вызванного действием ульцерогенного фактора, считают одним из механизмов гастропротективного действия пептида "Селанк" [11]. Результаты проведенного исследования демонстрируют протективное действие пептида "Селанк" на состояние слизистой тонкого кишечника при черепно-мозговой травме.

Введение пептида "Селанк" коррегирует постстрессорное угнетение белоксинтетической активности эпителиоцитов тонкого кишечника белых крыс, подвергнутых черепно-мозговой травме.

Авторы выражают благодарность д-ру хим. наук, академику Н.Ф. Мясоедову и канд. хим. наук Л.А. Андреевой (отдел химии физиологически активных веществ Института молекулярной генетики РАН) за предоставление субстанции пептида "Селанк". Работа проводилась в рамках государственного задания по теме "Участие регуляторных пептидов глипролинового ряда в поддержании тканевого гомеостаза в физиологических условиях и при развитии патологии".

Литература

1. 1. Ашмарин И.П., Багликова К.Е., Эдеева С.Е. и др. Сравнительный анализ распределения глипролинов при разных способах введения // Биоорганическая химия. - 2008. - Т. 34, № 4. - С. 464-470.
2. 2. Бакаева З.В., Бадмаева К.Е., Сергеев И.Ю. Влияние глипролинов на норадреналиновый тонус изолированного кольцевого сегмента аорты крысы // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 2003. - Т. 135. - № 4. - С. 390-393
3. 3. Бакуев М.М., Магомедов К.К., Шахбанов Р.К., Магомедов М.А. Состояние антиоксидантных систем при различных патологических состояниях организма // Известия Дагестанского государственного педагогического университета. Естественные и точные науки. - 2012. - № 3. - С. 62-67.
4. 4. Вьюнова Т.В., Андреева Л.А., Шевченко К.В., Шевченко В.П., Мясоедов Н.Ф. Синтез и исследования простых глипролинов // Нейрохимия. - 2016. - Т. 33, № 3. - С. 230-237.
5. 5. Даев Е.В. О стрессе, хемокоммуникации у мышей и физиологической гипотезе мутационного процесса // Генетика. - 2007. - Т. 43, № 10. - С. 1299-1310.
6. 6. Жуйкова С.Е., Бадмаева К.Е., Бакаева З.В., Самонина Г.Е. Противоязвенные эффекты трипептида PGP и его возможных метаболитов (PG, GP, глицина и пролина) на разных моделях вызова язв у крыс // Известия Российской академии наук. Серия биологическая. - 2004. - № 5. - С. 585-588.
7. 7. Зозуля А.А., Незнамов Г.Г., Сюняков Т.С. [и др.] Эффективность и механизмы действия нового пептидного анксиолитика "Селанка" при терапии генерализованного тревожного расстройства и неврастении // Журнал Неврологии и Психиатрии им. Корсакова. - 2008. - Т. 108, № 4. - С. 38-48.
8. 8. Копылова Г.Н., Бакаева З.В., Бадмаева С.Е., Умарова Б.А. и др. Терапевтические эффекты глипролинов (PGP, GP, PG) в отношении стрессогенных нарушений поведения крыс // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 2007. - Т. 143, № 2. - С. 124-128.
9. 9. Коржевский Д.Э. Метод выявления ядрышек в ядрах клеток разных тканей // Архив анатомии, гистологии и эмбриологии. - 1990. - Т. 98. - № 2. - С. 58-60.
10. 10. Мясоедов Н.Ф., Иллариошкин С.Н., Журавлева Е.Ю., Вереютина И.А. Нейропсихологические расстройства при дрожательной форме болезни Паркинсона и эссенциальном треморе: возможности коррекции новым пептидным препаратом Селанк // Клиническая фармакология и терапия. - 2013. - № 22 (5). - С. 81-84.
11. 11. Павлов Т.С. Противоязвенные эффекты Селанка и его фрагментов: автореф. дисс. … канд. биол. наук: 03.00.13, 02.00.10 / Павлов Тенгис Саналович. - Москва, 2006. - 24 с.
12. 12. Смирнова Е.А. Протекторное действие глипролинов и Семакса на стрессогенные нарушения микроциркуляции в брыжейке крыс: автореф. дисс. … канд. биол. наук: 03.00.13 / Смирнова Елена Александровна. - Москва, 2005 - 24 с.
13. 13. Соллертинская Т.Н., Шорохов М.В., Мясоедов Н.Ф., Андреева Л.А. Пептидные биорегуляторы Семакс и Селанк в компенсации нарушенных когнитивных функций и межполушарной асимметрии у приматов // Асимметрия. - 2014. - Т. 8, № 4. - С. 53-65.
14. 14. Умарова Б.А., Копылова Г.Н., Лелекова Т.В., Смирнова Е.А. и др. Механизм протекторного действия глипролинов при стрессе и воспалении // Нейрохимия. - 2008. - Т. 25, № 1-2. - С. 119-123.
15. 15. Kobyakov D.S., Klimachev V.V., Avdalyan A M., et al. Argyrophilic Proteins of Nucleolar Organizer Regions and Proliferative Activity of Cells in Squamous Cell Carcinoma of the Lung // Bulletin of Experimental Biology and Medicine. - 2014. - № 5. - С. 677-682.
16. 16. Liu Y., Bao Z., Xu X., et al. Extracellular Signal-Regulated Kinase/Nuclear Factor-Erythroid2-like2/Heme Oxygenase-1 Pathway-Mediated Mitophagy Alleviates Traumatic Brain Injury-Induced Intestinal Mucosa Damage and Epithelial Barrier Dysfunction // J. Neurotrauma. - 2017. - Vol. 34, №13. - P. 2119-2131.