Введение к работе
Дктуальиость пройдемм. Госсипол - полифенольное соединение растений рода Gossypium L. Его производные, в частности мегосин, проявляют антивирусную, антибактериальную, противоязвенную активности [Исмаилов, 1987; Выпова и др., 1990; Bushunov et а!., 1995]. Кроме того, было показано, что данные соединения являются активаторами процессов регенерации при разнообразных патологиях [Ганиева и др., 1982; Рябченко и др., 1983].
Широкий спектр фармакологической активности госсипола и его производных в значительной степени определяется их иммуномодулирующим действием, основой которого может служить реачизация антиоксидантной активности, а также способность влиять на ионный гомеостаз. В частности, одно из производных госсипола -мегосин, является одним из препаратов регулирующих активность иммунокомпетентных клеток и в то же время обладающих высокой антиоксидантной активностью [Гордиенко 1995]. Для данного препарата показана также высокая интерферониндуцирующая активность [Асланов и др., 1988].
Несмотря на многочисленные работы по изучению иммуномодулирующей активности госсипола и его производных механизмы их действия на клеточном и мембранном уровне исследованы недостаточно. В связи с вышеизложенным изучение механизма действия соединений на основе госсипола в целях создания новых эффективных, малотоксичных, водорастворимых и фармакологически перспективных препаратов направленного действия приобретает особую актуальность.
Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы явилось выявление механизма взаимосвязи мембранотропных эффектов и иммуномодулирующей активности мегосина и его водорастворимого комплекса с ПВП - рометина. В связи с поставленной целью были сформулированы следующие задачи:
П выявить особенности взаимодействия мегосина и рометина с модельными и биологическими мембранами;
П исследовать влияние мегосина и рометина на гомеостаз Са2+ в тимоцнтах;
П изучить влияние рометина на пул ядросодержащих к.~еток тимуса и селезеи :и на фоне возрастного иммунодефицита;
Принятые сокращения АЛ - арахицоновач кислота, ЛО - as:тиоксиданты, ДК -диеновые коньюгаты, ДМСО днметилсульфоксид, ДМФХ - димирнстонл-фосфатндилхолин, ДСК - дифференциальная сканирующая калориметрия, ИКК -иммунокомпстентные клетки, [Са"4]„ - концентрация ионов кальция в цитозоле, МДА -малоновый диальдегид, ОФ - окислительное фосфорнлирование, ПВП -поливиннлпирролилои, ПОЛ - перскисное окисление лнпндов. ХТЦ хлортетрациклнн, ЭПР - элекгрошюпгрлмапштимй резонанс, ЭР эндоплазматическнй ретнкулум, ЯСК - «дросодгржащке клетки
Ш исследовать влияние рометина на фосфолипидный состав, процессы перекисного окисления липидов, активность каталазы и энергетические параметры митохондрий печени в условиях токсического гепатита;
изучить влияние рометина на Са2<-гомеостаз и энергетический обмен тимоцитов при токсическом гепатите как вторичной иммунодефицитной патологии.
Научная новизна работы. Методом ЭПР-спиновых зондов установлено, что мегосин и рометин уменьшают подвижность углеводородных сегментов молекул фосфолипидов липидного матрикса мембран. Впервые методом дифференциальной сканирующей микрокалориметрии изучено взаимодействие мегосина и рометина с модельными липидными системами. Установлено образование гетерогенных фаз с индивидуальными термодинамическими параметрами. Методом ЭПР и ДСК обнаружено снижение мембранной активности мегосина при его иммобилизации на полимере-носителе, что, видимо, обусловлено постепенным высвобождением молекулы мегосина из комплекса с ПВП. С использованием [иС]-меченых мегосина и рометина установлено время-зависимое связывание находящегося в комплексе с ПВП мегосина с мембранами митохондрий, в отличие от свободного мегосина, для которого такой динамики не обнаружено.
Впервые проведено сравнительное исследование влияния мегосина м рометина на Са -гомеостаз в тимоцитах. Установлено дозозависимое увеличение цитозольного кальция в присутствии мегосина и рометина. Методом ингибиторного анализа установлено, что [Са2*]ц,-повышающий эффект изученных соединений обусловлен увеличением проницаемости плазматических мембран, а при более высоких концентрациях - выходом Са2* из митохондрий и эндоплазматического ретикулума, влиянием на кальмодулинзависимые процессы и метаболизм арахидоновой кислоты. Отмечено снижение Са2*-модулирующей активности рометина по сравнению с мегосином.
Установлено иммуностимулирующие действие рометина в условиях возрастного иммунодефицита, которое проявляется в увеличении массы тимуса и числа ядросодержащих клеток тимуса и селезенки.
На модели животных с токсическим гепатитом впервые установлено, что рометин способствует уменьшению накопления лизофосфолипидов и продуктов ПОЛ, приводит к повышению активности ферментов антиоксидантной системы зашиты клетки, восстановлению энергетических параметров митохондрий печени и тимоцитов, росту уровня внутриклеточного Са2*.
Выполненные исследования выявили взаимосвязь между антиоксидантной, Са2*-модулирующей активностями и биологическими эффектами рометина.
Научно - ппастнческая значимость работы. Результаты, представленные в работе, расширяют представления о механизме действия мегосина и его водорастворимого комплекса с ПВП - рометина и могут быть использованы при создании более эффективных и менее токсичных лекарственных препаратов, получаемых на основе госсипола. Выполненные исследования позволяют рекомендовать рометин для дальнейших фармакологических исследований в качестве иммуностимулятора.
Апробация работы. Результаты работы были доложены на: Республиканской научной конференции "Актуальные проблемы развития биооргакической химии в Узбекистане" (Ташкент, 1998), на Международной конференции РАН "Рецепция и внутриклеточная сигнализация" (Пущино, Россия 1998), на Ц-Международной конференции молодых химиков "Проблемы развития биоорганической химии" (Наманган 1998), на конференции молодых химиков Узбекистана (Ташкент 2000), на И-Международном семинаре "Митохондрия и миопатия" (Галле, Германия, 2000), на международной конференции "Митохондрии, клетки и активные формы кислорода" (Пущино 2000).
Ш&ЗШШШВг По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ, в том числе 3 журнальные статьи.
Структура диссертация. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, изложения полученных результатов и их обсуждения, заключения, выводов и списка цитируемой литературы (204 ссылки). Работа изложена на 132 страницах машинописного текста, включая 25 рисунков и 13 таблиц.
Работа выполнена в . соответствии с планом научно-исследовательских работ Института, бйоорганической химии им. акад. Садыкова А.С. АН РУ.
Автор выражает свою искреннюю признательность академику Т.Ф. Арипову за постоянный интерес к работе и ценные советы.
Похожие диссертации на Мембранные эффекты и иммуномодулирующая активность антиоксидантов мегосина и рометина
