Введение к работе
Актуальность темы диссертационной работы обусловлена клинической необходимостью поиска и разработки новых антиоксидантных препаратов, позволяющих эффективно предотвращать окислительный стресс. Хорошо известно, что окислительный стресс сопровождает развитие многих патологий, в том числе сердечно-сосудистых, таких как инфаркт миокарда, атеросклероз и др. [Ланкин В.З. и др., 2004]. Перспективным представляется использование средств на основе нативных ферментных антиоксидантов, ограниченно представленных в плазме крови человека и действующих на 4-5 порядков быстрее витаминных антиоксидантов [Scibior D., Czeczot H., 2004].
Ковалентное связывание супероксиддисмутазы (СОД) и каталазы (КАТ) с хондроитинсульфатом (ХС), гликозаминогликаном присутствующим в сосудистой стенке, позволило получить биферментный конъюгат (СОД-ХС-КАТ), представляющий инновационную надмолекулярную структуру двух антиоксидантных ферментов сочетанного действия. В проведенных ранее исследованиях на модели артериального тромбоза у крыс СОД-ХС-КАТ показал выраженную антитромботическую активность, уменьшая массу образующегося тромба и увеличивая время наступления окклюзии сосуда, вероятно за счет изменения структуры и проницаемости образующего тромба. Отмеченные эффекты были наилучшими по сравнению с нативными СОД, КАТ, ХС и их различными сочетаниями [Maksimenko A.V. et al., 2004]. Обнаружение новых эффектов потребовало проведения дополнительных исследований для выяснения свойств и особенностей действия препарата, вероятно связанных с его надмолекулярной структурой.
Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы было исследование свойств биферментного конъюгата СОД-ХС-КАТ в условиях развития в организме окислительного стресса, моделируемого введением H2O2. Были поставлены следующие задачи:
исследовать антиоксидантную и антиагрегантную активность СОД-ХС-КАТ на тромбоцитах в контроле, на фоне индуцированной агрегации и в условиях окислительного стресса;
выяснить действие биферментного конъюгата СОД-ХС-КАТ на тонус кольцевого фрагмента аорты крысы при окислительном стрессе;
изучить влияние биферментного конъюгата СОД-ХС-КАТ на показатели гемодинамики кроликов и крыс при модельном окислительном стрессе in vivo;
оценить переносимость, токсичность и мутагенность биферментного конъюгата СОД-ХС-КАТ.
Научная новизна. В работе подтвердилось исходное предположение, что сложная структура может проявлять новые качества, которые не сводятся к сумме свойств составляющих ее компонентов. Нами впервые показано, что СОД-ХС-КАТ эффективнее, чем нативная КАТ снимает действие H2O2 на агрегацию тромбоцитов. Обнаружено, что биферментный конъюгат СОД-ХС-КАТ существенно ингибирует спонтанную и индуцированную агрегацию тромбоцитов, вызванную классическими индукторами агрегации (АДФ, серотонин, TRAP), в отличие от нативной КАТ.
Показано, что на кольцевом фрагменте брюшной аорты крысы биферментный конъюгат СОД-ХС-КАТ имеет сходную с нативной КАТ и СОД эффективность антиоксидантного действия.
Впервые показано наличие профилактического и острого защитного действия биферментного конъюгата СОД-ХС-КАТ при существенных нарушениях системной гемодинамики крыс и кроликов in vivo, вызванных внутривенным введением H2O2.
Практическая значимость. Выявлена низкая острая токсичность и хорошая переносимость биферментного конъюгата СОД-ХС-КАТ, определенные в тестах на животных. Показано отсутствие у СОД-ХС-КАТ мутагенных свойств в тесте Эймса. Совокупность полученных результатов является надежной основой для дальнейшей биомедицинской разработки биферментного конъюгата СОД-ХС-КАТ как потенциального терапевтического средства и указывает универсальный подход для разработки ферментных коньюгатов различного медицинского назначения.
Апробация работы. Материалы диссертационной работы были представлены на нескольких научных конференциях: Всероссийская конференция «Тромбозы, геморрагии, ДВС-синдром. Современные достижения», 12-14 октября 2005 года, г. Ярославль; Четвертый московский международный конгресс «Биотехнология: состояние и перспективы развития», 12-16 марта 2007 года, г. Москва; Московская международная конференция «Биотехнология и Медицина», март 2006 и 2009 годов, г. Москва; 4-я, 5-я, 6-я и 7-я Национальная научно-практическая конференция с международным участием «Активные формы кислорода, оксид азота, антиоксиданты и здоровье человека», сентябрь 2005, 2007, 2009 и 2011 годов, соответственно, г. Смоленск, на межлабораторном семинаре НИИ экспериментальной кардиологии ФГУ РКНПК Минздравсоцразвития РФ 23 июня 2011 г.
Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 15 печатных работ (7 статей и 8 тезисов конференций), 6 из которых в изданиях, рекомендованных ВАК.
Структура и объем работы. Диссертационная работа имеет стандартную структуру и состоит из следующих разделов: введение, обзор литературы, цель и задачи исследования, материалы и методы работы, результаты и их обсуждение, заключение, выводы, список цитируемой литературы, содержащий 179 ссылок. Работа изложена на 130 страницах машинописного текста, проиллюстрирована 25 рисунками и 6 таблицами.
