Введение к работе
Актуальность проблемы. Малярия в последние десятилетия стала, вновь одним из самых распространенных в мире заболеваний и служит причиной инвалидизации миллионов людей и высокой смертности. Одним из препятствий в борьбе с малярией является широкое распространение устойчивых к лекарствам, и в первую очередь к хлорохину, штаммов Plasmodium falciparum. Поскольку природа хлорохинрезистентности. плазмодия остается неясной, изучение биохимических механизмов устойчивости малярийного паразита к хлорохину и поиск путей ее преодоления являются весьма важными задачами.
Ранее было выдвинуто предположение о том, что устойчивость малярийного паразита к хлорохину и, возможно, к другим лекарственным средствам связана с повышением у плазмодия активности ферментной системы монооксигеназ, метаболизирующей ксенобиотики (Salganik, 1982), а хлорохин служит фактором отбора резистентных к нему мутантних форм плазмодия с высокой активностью монооксигеназ .
Микросомные монооксигеназы (МО) локализованы в клетках эукариот в эндоплазмагическом ретикулуме и представляют собой систему ферментов с цитохромом Р-450 в качестве центрального звена. Эта ферментная система включает ряд изоформ, обладает широкой субстратной специфичностью и катализирует окисление большого числа эндогенных и экзогенных субстратов гидрофобной природы., В результате реакций ферментного окисления, катализируемых этой системой, повышается полярность субстратов, что способствует выведению их из клеток и организма, а в ряде случаев лишает их биологической активности.
Если мутации, ведущие к повышении активности микросомных МО плазмодия, могут обеспечить инактивацию и ускоренное выведение хлорохина из клеток малярийного паразита и таким путем -развитие устойчивости возбудителя к этому лекарству, то представлялось вероятным, что использование ингибиторов МО может вернуть плазмодию чувствительность к хлорохину и, возможно, другим лекарствам.
Целью работы являлось выявление системы МО у малярийного паразита грызунов Plasmodium berghei, изучение ее роли в обес-
печении хлорохинустойчивости плазмодия, а также поиск ингибиторов МО как перспективных средств преодоления лекарственной устойчивости плазмодия.
Научная новизна и практическая ценность. Впервые показано наличие ферментативной цитохром Г-450 - зависимой системы МО у малярийного паразита. В клетках Plasmodium berghei были обнаружены такие МО, как арилгидрокарбонгидроксилаза (АГГ) и аминопи-рин N-деметилаза (and). В микросомах, выделенных из клеток малярийного паразита грызунов, показано наличие цитохрома Р-420 (конвертированной формы цитохрома Р-4 50) и НАДФН-цитохром с-редуктазы.
Показано, что хлорохин метаболизируется как плазмодием, так и микросомами печени мышей.
Установлена зависимость между хлорохинустойчивостью у Plasmodium berghei и высокой активностью ферментативной системы МО у него: у штаммов малярийного паразита, устойчивых к хлоро-хину, активности МО (АГГ и and) значительно выше, чем у штамма, чувствительного к хлорохину.
Выявлены перспективные ингибиторы МО плазмодия in vitro,
наиболее эффективными из которых оказались медь-лизиновый
комплекс, Си(Лиз ),, обладающий супероксиддисмутазной
активностью, и фенилгидразин. Исследованные ингибиторы тормозили также систему МО печени мышей in vitro и in vivo, что создает условия для пролонгирования действия хлорохина в организме хозяина.
В опытах на мышах, зараженных устойчивыми к хлорохину штаммами Plasmodium berghei, продемонстрировано, что ингибитор МО - Си (Лиз)- - существенно повышает лечебную эффективность хлорохина, резко снижая паразитемию у мышей, зараженных штаммом плазмодия с высокой индуцированной устойчивостью к хлорохину.
Таким образом, в результате проведенного исследования впервые показано, что высокая активность МО плазмодия может служить причиной резистентности плазмодия к этому антималярийному препарату, а ингибиторы МО могут рассматриваться в качестве перспективных средств преодоления хлорохинрезистентности плазмодия в тех случаях, когда она обусловлена высокой активностью системы МО у него.
Дубликация и апробация работы. Результаты диссертации опубликованы в 14 печатных работах.. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на Всесоюзной конференции "Щттохром Р-450, структура и функции" (1982, Минск), на Всесоюзной конференции "Цитохром Р-450 и охрана внутренней среды человека" (1985, Москва), на II Всесоюзной научной конференции "Актуальные проблемы эпидемиологии, клиники, лечения и профилактики тропических заболеваний" (1984, Москва ), на v Всесоюзном биохимическом съезде (1986, Киев), на межинститутском совещании СО АН СССР и СО АМН СССР (Новосибирск, 1986 ), на Всесоюзной конференции "Цитохром Р-450 и охрана окружающей среды" ( Новосибирск, 1987), на IV Всесоюзном съезде протозоологов (Ленинград, 1987).
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 151 страницах, включая 12 рисунков, 9 таблиц. Работа состоит из введения, обзора литературы и 4-х глав, в которых описаны методы и материалы исследования, изложены результаты экспериментов, обсуждение полученных результатов и выводы. Библиография включает 206 наименований.