Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Обзор литературы 6
1.1. Гипокинезия как фактор ускоренного старения 6
1.2. Старение организма: механизмы и регуляция 23
1.3. Перспективы использования пептидов как антистрессорных и геропротекторных препаратов ... 32
ГЛАВА 2. Постановка эксперимента и методы исследования 37
2.1. Постановка эксперимента 37
2.2. Биохимические методы исследования 39
2.3. Биофизические методы 42
2.4. Гистологические методы 44
2.5. Цитогенетические методы 44
2.6. Статистическая обработка результатов 45
ГЛАВА 3. Результаты исследования 46
3.1. Влияние коротких пептидов на лейкоцитарную формулу крыс разного возраста в норме и при гипокинезии 46
3.2. Исследование антимутагенной активности вилона и эпиталона в норме и при стрессе 53
3.3. Влияние пептидов на фагоцитарную активность лейкоцитов при стрессе 57
3.4. Влияние пептидов на интенсивность свободнорадикального окисления и активность элементов антиоксидантной зашиты в головном мозге и крови крыс разного возраста 72
3.4.1. Содержание продуктов перекисного окисления липидов и активность ферментов антиоксидантной зашиты при введении вилона и эпиталона крысам разного возрастав нормальных условиях
3.4.2. Интенсивность перекисного окисления липидов и антиоксидантных процессов в различных тканях крыс при гипокинезии на фоне введения коротких пептидов
ГЛАВА 4. Обсуждение результатов
Выводы
Список литературы
- Перспективы использования пептидов как антистрессорных и геропротекторных препаратов
- Статистическая обработка результатов
- Влияние пептидов на интенсивность свободнорадикального окисления и активность элементов антиоксидантной зашиты в головном мозге и крови крыс разного возраста
- Содержание продуктов перекисного окисления липидов и активность ферментов антиоксидантной зашиты при введении вилона и эпиталона крысам разного возрастав нормальных условиях
Введение к работе
Проблема управления эффективностью адаптации организма к экстремальным воздействиям продолжает быть актуальной как для теоретической биологии, так и для практической медицины, поскольку для современной человеческой популяции наряду с физиологическим (естественным) характерно ускоренное (патологическое) старение, обусловленное истощением адаптационных резервов в онтогенезе, протекающем в неблагоприятных природных условиях при несбалансированном питании (Хавинсон, Морозов, 2001).
Многие нарушения в процессе старения сходны с наблюдаемыми при стрессе (Коркушко, Хавинсон, 2002). К таким сходствам наряду с изменениями поведения и приспособительных возможностей относят сдвиги интенсивности свободнорадикальных процессов (Фролькис, 1991; Hannan, 1992) и увеличение мутабильности хромосом (Серединин, Дурнев, 1992). Интенсификацией свободнорадикального окисления, тотальным снижением синтеза и секреции регуляторных пептидов, а также ослаблением чувствительности к ним клеток-мишеней сопровождаются и многие нейродегенеративные заболевания, ассоциированные со старением или индуцированные стрессом (Erlwanger et al.. 1999).
Наиболее перспективными в плане замедления возрастных и стресс-индуцированных изменений в организме в настоящее время считаются пептидные биорегуляторы, которые выполняют не только сигнальную роль, но и принимают участие в регуляции физиологических процессов, начиная с отдельных функций специализированных клеток и заканчивая сложными поведенческими актами (Григорьев, Малинин, 1996: Королева, Ашмарин, 2000).
Короткие пептиды {от 2 до 10 аминокислотных остатков) обладают более высокой биологической активностью (влияние на репродуктивную, нейроэндокринную, иммунную систему, увеличение продолжительности жизни экспериментальных животных и антистрессорные свойства) по сравнению с их высокомолекулярными предшественниками цитомединами (Хавинсон, Мыльников, 2000; Малинин, 2001). Однако механизмы действия коротких пептидов на молекулярном и клеточном уровнях остаются малоизученными.
Целью работы явилось изучение роли свободнорадикальных процессов в механизме действия коротких олигопептидов вилона (Lys-GIu) и эпиталона (Ala-GIu-Asp-GIy) в условиях нормально функционирующего организма и при 24-часовой гипокинезии у крыс разного возраста.
В качестве экспериментального воздействия использовали модель гипокинезии, которая является одним из стрессорных факторов, приводящих к ускоренному старению, и относящихся к группе основных симптомов паркиснонизма (Charlton, Crowell, 1995).
В соответствии с поставленной целью были определены следующие задачи исследования:
Исследовать влияние вилона и эпиталона на интенсивность свободнорадикального окисления и активность ферментов антиоксидантной защиты в различных органах и тканях крыс;
Изучить действие вилона и эпиталона на уровень хромосомных аберраций в роговице глаза и костном мозге животных.
Установить тип адаптационной реакции организма крыс под воздействием гипокинезии на фоне введения вилона и эпиталона и без них по анализу формулы белой крови
Исследовать действие вилона и эпиталона на фагоцитарную активность лейкоцитов в норме и при стрессе.
Научная новизна работы. Впервые установлено, что изученные пептиды обладают иммуностимулирующим и антиоксидантным действием при введении интактным и помещенным в условия гипокинезии 3-х и 16-месячным животным с высоким уровнем тревожности. Влияние эпиталама на фагоцитарную активность лейкоцитов более выражено у 16- месячных крыс, особенно в условиях стрессорного воздействия и превышает эффект вилона. В норме и при гипокинезии введение вилонаоказывает стабилизирующее действие на мембраны форменных элементов крови. В условиях гипокинезии препараты проявили антимутагенный эффект, но у вилона он был более выраженным, а наибольшая антимутагенная активность пептидов была зафиксирована у 3-месячных 4к животных.
Основные положения, выносимые на зашиту:
1. Введение вилона и эпиталона повышает резистентность организма, способствуя развитию состояния «преадаптации» у крыс разного возраста путем формирования реакции активации. В условиях гипокинезии инъекции препаратов препятствовали развитию стресс-реакции за счет замены ее на более эффективные и экономичные варианты резистентной стратегии щ адаптации (реакции тренировки и активации).
2. Молекулярным механизмом проявления антимутагенных эффектов и повышения резистентности организма крыс разного возраста при развитии адаптационных реакций на фоне введения вилона и эпиталона в норме и при гипокинезии явилось ограничение'интенсивности перекисного окисления липидов и активация ферментов антиоксидантной защиты в головном '* мозге и эритроцитах.
3. Величина стресспротекторного эффекта у 3-месячных животных соответствовала способности пептидов оказывать стабилизирующее влияние на состояние эритроцитарных и лейкоцитарных мембран, тогда как у 16-месячных крыс она была тесно связана с влиянием вилона и эпиталона на уровень малонового диальдегида и фагоцитарную активность лейкоцитов. Теоретическое и практическое значение. Результаты исследования расширяют наши представления о роли пептидов в механизмах выбора адаптационной стратегии организмами разного возраста и подтверждают возможность повышения эффективности адаптивного ответа при переключении с помощью пептидов с одного типа адаптационной реакции «* на другой. Результаты дополняют теоретические положения о механизмах развития экстремальных состояний и участия в них регуляторных пептидов.
Новые факты о механизме действия и эффектах олигопептидов вилона и эпиталона открывают перспективы их практическог применения в медицине в качестве антимутагенных, иммуномодулируюших препаратов и антиоксидантов. Влияние вилона и эпиталона на формирование адаптационных реакций животных разного возраста позволяет bj использовать препараты в одних случаях в качестве адаптогенов, в других — как геропротекторных веществ. Вилон является типичным адаптогеном и обладает стресс-лимитирующими свойствами, наиболее эффективно снижая негативное влияние гипокинезии у 3-месячных крыс. Геропротекторные свойства эпиталона подтверждают его более выраженные антистрессорные эффекты у 16-месячных крыс и максимальная способность (по сравнению с вилоном) замедлять скорость образования малонового диальдегида, который является предшественником шиффовых оснований (входящих в состав липофусцина) и оказывает непосредственное влияние на геном клетки (в частности на количество хромосомных аберраций).
Перспективы использования пептидов как антистрессорных и геропротекторных препаратов
Нарушение пептидной регуляции при стрессе и старении (за счет резкого снижения синтеза и чувствительности к ним клеток-мишеней) дезорганизует перенос информационных молекул между клетками и неизбежно ведет к развитию патологии (Kaskow et al., 1999); Поэтому усиление синтеза пептидов в организме или введение их извне приведет к ликвидации патологического процесса и восстановлению утраченной функции (Морозов и соавт., 1981; Мелехин и соавт., 1987).
Изменение уровней нейропептидов в стареющем мозге становится причиной негативных последствий, например, снижается концентрация энкефалинов и эндорфинов в стриатуме, соматостатина и нейротензина в черной субстанции, уменьшается количество опиатных рецепторов в базальных ганглиях. Происходит также ослабление анальгетических эффектов морфина и повышение его под действием двигательной активности, что возможно связано с нарушением рецепторного звена опиатной системы стриатума. Таким образом, возрастные изменения уровней пептидов могут стать причиной гибели нейронов и ускоренного старения организма.
Большинство пептидов оказывает влияние на переписное окисление липидов (ПОЛ) и выступают в качестве специфических антиоксидантов. Гистидинсодержащие пептиды группы карнозина способны взаимодействовать с активными формами кислорода (АФК): с супероксиданионом (Тюлина и соавт., 1995, Гуляева, 1987; Павлов, 1990), синглетным кислородом (Егоров, 1992), гидроксильным и пероксильным радикалами, анионом гипохлорида (Формазюк и соавт., 1992; Дупин и соавт., 1984). Производные карнозина преимущественно инактивируют АФК и регулируют взаимопревращения свободнорадикальных соединений, обуславливающих "окислительный потенциал" клеток, оказывая стабилизирующее действие на клеточные структуры, а, в конечном счете, на приспособительные реакции организма (Тюлина, 1995). Карнозин задерживает накопление факторов старения в культуре клеток. Их функцией в тканях является тонкая регуляция уровня свободнорадикальных соединений, позволяющая активным формам кислорода выполнять свои регуляторные функции без окислительного повреждения клеток. Помимо действия на АФК, гистидиновые дипептиды могут влиять и на другие сигнальные молекулы в клетках, что делает вероятным тот или другой вид клеточной гибели (направляя нейроны по пути некроза или по пути апоптоза, более благоприятному для организма). Карнозин эффективно подавляет генерацию АФК и препятствует NMDA-вызванному апоптозу нейронов, и в ряде случаев снижает и некротическую гибель нейронов. В то же время гомокарнозин, проявляющий способность снижать концентрацию АФК, не препятствовал развитию апоптоза, а иногда даже усиливал его. Способность карнозина и гомокарнозина различным образом влиять на реакции, приводящие к тому или иному виду клеточной смерти, может быть важной для регуляции жизнедеятельности нейронов. Нейроны, содержащие гомокарнозин, будут склонны к апоптозу, защищая мозг от опасности образования токсических соединений, сопровождающих некротический распад тканей (Тюлина и соавт., 1995).
Антиоксидантной активностью обладает нейропептид мелатонин. В отличие от его биологических эффектов, антиоксидантные свойства мелатонина не опосредованы через его рецепторы. Мелатонин обладает значительно более выраженной активностью для инактивации ОН , чем глютатион и маннитол, и более эффективен в отношении ROO , чем витамин Е. Антиоксидантный эффект мелатонина не ограничивается каким-либо одним видом клеток, а носит организменньш характер (Малиновская, 1998). Антиоксиданти, в том числе и нейропептиды, действуют как неспецифические протективные химические защитники нейронов и не являются препаратами для лечения специфических патологических состояний, но их применение эффективно в коррекции различных патологий, связанных с окислительным стрессом. Пептидные регуляторы, выполняя роль нейромодуляторов и нейромедиаторов (Giniatullin et al., 1999), могут способствовать выживаемости нейронов, в том числе через противодействие апоптозу (Novikov et ah, 1999).
Такие пептиды как SJ00, нексин, ламинин, дельта-сон иидуцирующий пептид могут влиять на синтез нейротрофических факторов, нейротрансмиттеров, кальциевых хелаторов (Аврова и соавт., 1999) и хелаторов металлов переменной валентности, эндогенных антиоксидантов (Бабижаев и соавт., 2000; Бондаренко н соавт., !999; Alexanian et al., 1999; Tesoriere et al., 1999) и каспаз (Vaudry et al., 1999). Синтез нейротрофинов стимулируется высвобождением нейротрансмиттеров, контролируемым нейромодуляторами. В трофическом обеспечении нейрона участвуют и нейромедиаторы и комедиаторы через активацию комплекса протеинкиназы, последующее фосфорилирование генетических белков и синтез мРНК. Соматотротт способствует регенерации тканей и выживанию клеток через его действие на инсулиноподобный ростовой фактор-1 (Панков, 1999). Нейропептиды стимулируют синтез трофогенов через усиление экспрессии мРНК и торможение производства их ингибиторов (Новиков, 1996).
Пептиды могут и сами выступать в качестве факторов роста нервов. Они способны модулировать рН среды и, таким образом, снижать влияние ацидоза (Ying et al., 1999). Хорошо известна роль пептидов в качестве нейромодуляторов; изменение баланса активирующих и тормозных медиаторов влечет за собой изменение состояния перекисных процессов в структурах мозга. Например, вещество Р угнетает возбуждающие ответы кортикальных клеток на ацетилхолин, а спинальных нейронов на глутамат; соматостатин угнетает вызванное электростимуляцией выделение норадреналииа в гипоталамусе {Мокрушин и соавт, 1999). В литературе имеется обширный фактический материал о взаимодействии пептидов и катехоламинов (Альперович, Менджерицкий, 1999; Chuang et al., 1999), Многие пептиды (соматостатин, холицистокинин, нейротензин) влияют на активность лимитирующего фермента синтеза катехоламинов тирозингидроксилазы. Под контролем пептидов (например, неиропептида Y, дельта-сон индуцирующего пептида, неокиоторфина, киоторфина) находится и процесс секреции моноаминов (Ноздрачев, 1991; Лысенко, Менджерицкий, 2001). Пептиды семейства проопиомеланокортина способствуют адаптации организма путем взаимодействия фрагментов АКТГ с катехоламиноэргическими структурами мозга, участвуя при этом в процессе подкрепления, в организации двигательных и эмоциональных реакций, улучшая процессы обучения и сохранения следов в долговременной памяти совместно с тахикининами. пептидами группы вещества Р и тималином (Мелехин, 1987; Юшков и соавт., 1992).
Создание лекарственных средств на основе эндогенных физиологически активных пептидов позволило разработать и внедрить в клиническую медицину новую технологию коррекции генетической предрасположенности организма к возрастной патологии и восстановления функций клеток, утраченных с возрастом или в процессе стресс-индуцированных нарушений. В основе такой биорегулирующей терапии лежит применение с профилактической или лечебной целью регуляторов клеточного метаболизма как выделенных из тканей животных, так и полученных синтетическим путем (Комаров, 1996; Khavinson, 2000).
Статистическая обработка результатов
В процессе эволюции живых систем развивались различные пути и способы приспособления организмов к меняющимся условиям среды. Увеличение резистентности (сопротивляемости) и повышение толерантности (переносимости) относится к двум качественно различным стратегиям адаптации {Кулинский, Ольховский, 1992). Есть достаточно доказательств, что наряду с резистентной толерантная стратегия адаптации часто встречается у незимоспящих млекопитающих, включая человека Le Blanc, 1978; Лысенко и соавт., 2003). К настоящему времени установлено, что существует три варианта резистентной стратегии адаптации, которые можно идентифицировать по соотношению форменных элементов лейкоцитарной формулы (Гаркави и соавт., 1990):
Стресс-реакция - развивается в ответ на раздражитель чрезвычайной силы и/или длительности;
Реакция «тренировки» - формируется в ответ на действие разных по качеству слабых раздражителей;
Реакция «активации» - развивается в ответ на действие раздражителей средней силы.
Нами установлено (Таблица 1), что у молодых крыс, которым вводили физиологический раствор, формула белой крови не выходила за границы нормы, описанной в литературных источниках (Альперович и соавт., 1999).
Введение эпшпалона интактным молодым крысам приводило к развитию реакции спокойной активации, для которой согласно данным литературы (Гаркави и др., 1990) характерно некоторое повышение числа лимфоцитов до верхней границы зоны нормы и снижение количества сегментоядерных нейтрофилов до нижних пределов зоны нормы. Так (Таблица 1), при введении эпиталона количество сегментоядерных нейтрофилов уменьшилось на 42% (0,05 р 0,1), а численность других форменных элементов белой крови достоверно не изменилось.
Введение вчлопа способствовало развитию реакции первичной активации. Она характеризуется повышением числа лимфоцитов до верхней половины зоны нормы (60-80%), снижением числа сегментоядерных нейтрофилов на 52% (р 0,05) до нижней границы и отсутствием изменений в . числе других форменных элементов белой крови.
Таким образом, изученные препараты вызывали различные варианты адаптационной реакции активации, которая является ответом организма на действие раздражителя средней силы и направлена на повышение резистентности организма без повреждения структур {как это характерно для стресса). При исследовании влияния препаратов на лейкоцитарную формулу интактных 16-месячных крыс установлено (Таблица 2), что по сравнению с интактными молодыми в контроле у старых крыс наблюдалось некоторое перераспределение сегментоядерных нейтрофилов до нижних границ нормы и некоторое недостоверное увеличение количества эозинофилов.
При введении титалона 16-месячным крысам наблюдается наиболее сильный ответ, проявлявшийся в развитии реакции повышенной активации. Для такой реакции характерно увеличение количества лимфоиитов до величин, превышающих 80%, снижение числа сегментоядерных нейтрофилов (на 35%, р 0,05) при отсутствии изменений в количестве других форменных .элементов. Таким образом, организм 16-месячных крыс воспринимает введение зпиталона как воздействие раздражителя средней силы, граничащей с чрезвычайной.
При введении вшюна у 16-месячных крыс развивается реакция первичной активации, которая возникает при ответе организма на действие раздражителя средней силы, граничащей со слабым воздействием. Для такой реакции характерно (Гаркави и соавт., 1990) снижение числа сегментоядерных нейтрофилов, смещение количества лимфоцитов в верхнюю половину зоны нормы при отсутствии изменений в числе других элементов лейкоцитарной формулы.
При помещении молодых и 16-месячных крыс в условия гипокинезии установлено, что в ответ на данное воздействие развивается стресс-реакция (Таблица 3). Следовательно, организм животных воспринимает этот раздражитель как чрезвычайный, однако развитие стресс-реакции у 16-месячных крыс несколько запаздывало по сравнению с молодыми. У молодых крыс формула «белой крови» соответствовала стадии тревоги острого стресса уже после 1-часового ограничения подвижности, тогда как у ] 6-месячных крыс эта стадия наступает только после 24-часовой гипокинезии. Для стадии тревоги острого стресса характерно снижение числа лимфоцитов (их становится менее 45%), отсутствие эозинофилов и увеличение количества нейтрофилов и моноцитов (Гаркави и соавт., 1990). Действительно, у молодых крыс через I час ограничения подвижности нами было отмечено достоверное снижение числа лимфоцитов (на 33%) и увеличение количества моноцитов (на 43%) и сегментоядерных нейтрофилов (на 83%) при полном отсутствии эозинофилов. У 16-месячных крыс через 24 часа после начала гипокинезии было зарегистрировано снижение числа эозинофилов (на 94%) и лимфоцитов (на 67%) при увеличении количества нейтрофилов и моноцитов в 1,5 - 2,5 раза (Таблица 3). В то же время у моЛодых животных лейкоцитарная формула через 6 часов обездвиживания соответствовала стадии резистентности острого стресса, а через 24 часа указывала на переход к хроническому стрессу с признаками истощения глюкокортикоидной функции коры надпочечников (Мацанов, 1971). Действительно, наряду с повышенным количеством нейтрофилов и моноцитов через 24 часа отмечается нормальный уровень лимфоцитов и некоторая эозинофилия, что является плохим прогностическим признаком.
Влияние пептидов на интенсивность свободнорадикального окисления и активность элементов антиоксидантной зашиты в головном мозге и крови крыс разного возраста
Активные формы кислорода (АФК) являются нормальными продуктами метаболизма и образуются в клетках живых организмов при ферментативных и неферментативных реакциях окисления. Например, образование АФК или активированных кислородных метаболитов происходит при обмене веществ в норме и при экстремальных воздействиях, во время клеточной гибели путем некроза и апоптоза, в процессе мутагенеза, кластогенеза и старения (Степаничев и соавт, 2000; Коркушко и соавт., 2002).
К активным в биологическом смысле формам кислорода относят перекись водорода H Oi, гидроксильный радикал ОН , супероксидный анион-радикал (X и некоторые другие (Владимиров, 1991). Эти формы вступают в реакции с фосфолипидами биомембран, вызывая их перекисное окисление (ПОЛ). В нормальных условиях эти реакции необходимы для адаптации живых организмов к меняющимся условиям среды, для поддержания структуры и функции биомембран, синтеза простагландинов, простациклинов и лейкотриенов, нормального протекания процессов фаго- и пиноиитоза (Ланкин, 1985). С окислительным стрессом связано «нормальное» и ускоренное старение организма (Хавинсон, Морозов, 2001).
. Содержание продуктов ПОЛ и активность ферментов антиоксидантної! зашиты при введении вилона и зпиталона крысам разного возраста в нормальных условиях
При исследовании влияния коротких пептидов на скорость образования начальных продуктов свободнорадикального окисления установлено, что их введение крысам обеих возрастных групп достоверно не изменяло светосумму и высоту быстрой ВСПЫШКИ Н;Ог люминолиндуцированной хемилюминисценции в плазме крови за исключением повышения высоты быстрой вспышки на 19% и 21% (0,05 р 0,1) при введении вилона молодым и 16-месячным крысам, соответственно (Таблица 12). Таблица 12. Влияние вилона и эпиталона на светосумму (Sm, импульсов/ 100 секунд х 10 ) и высоту быстрой вспышки (Н, мм) Н2О2-ЛЮМИНОЛ - зависимой хемилюминесценции плазмы крови и коры больших полушарий головного мозга крыс (М ± m, р - достоверность отличий по отношению к контролю) Условия Молодые 16-месячные Sm Н Sm Н Плазма крови Контроль 123,5 ±4,34 48,1 +2,89 84,7 ±12,1 32,7 ±0,67 Вилон 140,0 ±9,81 + 13%. р 0,1 57,2+_0,38+ 19% 0,05 р 0,1 90.2±3,47 +6%, р 0,1 39,6 + 0,92+21% 0,05 р 0,1 Эпиталон 145,3 ± 10,27 + 18% Р 0,1 54,3 ±6,36 + 13% Р 0,1 71,7±_8,96 -15% р 0,1 27,3 + 3,18 -17% Р 0,1 Кора больших полушарий Контроль 64,3 ±2,43 74,9 ±0,89 63,3 ± 1,27 63,7 ±0,47 Внлон 62,3 + 1,18-4%Р 0,1 60,6 ±.0.38-39% 0,05 р 0,1 68.7 + 0,32+8% Р 0,1 71,3±1,18 + 12% Р 0,1 Эпиталон 50,3±_1,39 -22% 0,05 р 0,1 59,2 ±1,72-21% 0,05 р 0,1 75,7 ±2,25+20% 0,05 р 0,1 66,8 ± 0,22+5% р 0,1 Концентрация внеэритроцитарного гемоглобина, оксидазная активность церулоплазмина и суммарная пероксидазная активность плазмы крови при введении изучаемых пептидов интактным крысам обеих возрастных групп достоверно не изменялись (Таблицы 13, 14). В то же время (Таблица 15) в гемолизате эритроцитов отмечено повышение активности супероксиддисмутазы (СОД) на 45% при введении эпиталона молодым интактным крысам (р 0,05). Таблица 13 Влияние пептидов на содержание МДА (нмоль/ г ткани за 20 минут) в коре мозга и церулоплазмина в плазме крови (мкмоль/мл) старых и молодых крыс при введении интактным животным (М±т, п=10-12, р - отличия достоверны по отношению к контролю). Условия МОЛОДЫЕ 16-МЕСЯЧНЫЕ МДА ЦП МДА ЦП Контроль 26,92 + 0,45 2,74 ±0,67 27,11 ±0,21 2,51 ±0,15 Вилон 19,92 ±0,05-26%р 0,05 2,89 + 0,13+5% Р 0,1 18,97+ 1,82-30%р 0,05 2,79 ±0,09+ 11% Р 0,1 Эпиталон 31,49 ±0,39 + 17% Р 0,1 3,07 ±0,05+ 12% Р 0,1 20,87 ±0,86-23% 0,05 р 0,1 2,45 ±0,17-2%р 0,1 В эритроцитах также произошла активация катал азы: на 42% и 64% при , .введении эпиталона молодым и 16-месячным крысам и на 31% при введении вилона молодым интактным животным (Таблица 16). Одновременно отмечено повышение каталазнои активности в плазме крови молодых (на 53%) и 16-месячных (на 70%) интактных крыс при введении вилона. Таким образом, введение коротких пептидов способствовало активации ферментов антиоксидантною защиты в эритроцитах и плазме крови животных обеих возрастных групп, однако эффект был более выражен у 16-месячных крыс. Это подтверждает ранее полученные данные о наличии у биологически активных пептидов геропротекторных свойств (Морозов и соавт., 2000; Лысенко и соавт., 2002).
Содержание продуктов перекисного окисления липидов и активность ферментов антиоксидантной зашиты при введении вилона и эпиталона крысам разного возрастав нормальных условиях
Старение может проходить по двум вариантам: физиологическому, естественному или патологическому, ускоренному (Анисимов, 2000). Физиологическое старение является предпосылкой активного долголетия, тогда как ускоренное старение способствует развитию патологических состояний и болезней. Ускоренное старение, характерное для 90-95% представителей современной человеческой популяции, обусловлено функциональными сдвигами в ЦНС, возникающими при истощении адаптационных резервов организма в онтогенезе, протекающем в неблагоприятных природных условиях, при несбалансированном питании и возрастании психоэмоционального напряжения и информационных перегрузок (Хавинсон и соавт., 1999). Многие нарушения в процессе старения сходны с наблюдаемыми при стрессе (Коркушко, Хавинсон, 2002), тем более что часто повторяющиеся стрессовые ситуации в значительной мере способствуют развитию преждевременного старения (Фролькис и соавт., 1998), К таким общим нарушениям можно отнести изменения поведения, ухудшение памяти, работоспособности, адаптивных возможностей и репродуктивных способностей (Хавинсон, Морозов, 2001). Одной из основных причин перечисленных изменений является повреждение ультраструктуры и/или гибель клеток (Новиков, 1996). Важнейшими механизмами развития патологических состояний, связанных с возрастной инволюцией или стресс-индуцированным повреждением жизненно важных органов в нервной, эндокринной и иммунной системах, являются: - изменение интенсивности процессов свободнорадикального окисления (Harman, 1992); - нарушение синтеза и секреции регуляторных пептидов, а также ослабление чувствительности к ним клеток-мишеней (Erlwanger et а!., 1999). Именно поэтому современный период развития медицины характеризуется значительной концентрацией усилий в области создания лекарственных средств на основе пептидов, обладающих антиоксидантными свойствами, изучением их клинической эффективности и обоснованием целесообразности применения в комплексной терапии различных патологических состояний (Хавинсон, 1996; Ашмарин и соавт., 1997). Систему эндогенных пептидов рассматривают в качестве универсального переносчика информации при нейроиммуноэндокринных взаимодействиях во время формирования компенсаторно приспособительных реакций организма в ответ на стресс и нарушения гомеостаза (Кузник и соавт., 1998). Особенно актуальным является применение пептидных биорегуляторов для профилактики или коррекции индуцированных стрессом или развивающихся в процессе старения неврологических и иммунных дефицитов, сопровождающихся тотальным снижением синтеза и секреции регуляторных пептидов, а также ослаблением чувствительности к ним клеток-мишеней (Erlwanger et а!.. 1999). Наиболее перспективными в плане замедления возрастных и стресс индуцированных изменений в организме представляются короткие пептиды (2-10 аминокислотных остатков), так как они обладают более высокой биологической активностью (влияние на репродуктивную, нейроэндокринную, иммунную систему, увеличение продолжительности жизни экспериментальных животных и антистрессорные свойства) по сравнению с их высокомолекулярными предшественниками (Хавинсон. Мыльников, 2000; Лысенко, Менджерицкий, 2001). Однако механизмы проявления и интенсивность перечисленных эффектов у животных разного возраста остаются малоизученными. При изучении типа адаптационных реакций по соотношению элементов лейкоцитарной формулы нами установлено (РисЛ), что введение коротких пептидов вилона и эпиталона повышает резистентность организма, способствуя развитию состояния «преадаптаини» у интактных крыс разного возраста путем формирования различных стадий реакции активации (Гаркави и соавт., 1991). В условиях гипокинезии введение препаратов препятствовало развитию стресс-реакции за счет замены ее
на менее расточительные варианты резистентной стратегии адаптации (РисЛ). Ранее возможность переключения адаптационных стратегий с помощью нейропептидов была показана в нашей лаборатории при использовании киоторфина, неокиоторфина и дельта-сон индуцирующего пептида (Альперович и соавт., 1999), а также при применении коротких пептидов (кортагена, эпиталона и вилона) в условиях гипоксии (Фатеева, 2002). Повышение резистентности интактных животных разного возраста на фоне введения изучаемых препаратов не сопровождалось достоверными изменениями в количестве аберраций хромосом в роговице глаза и костном мозге, тогда как в условиях ограничения подвижности короткие пептиды проявили выраженные антимутагенные свойства (Рис.2). При помещении молодых крыс в условия гипокинезии наибольший антимутагенный эффект зарегистрирован при введении вилона, несколько менее выраженный - у эпиталона. У 16-месячных крыс во время стрессорного воздействия наиболее эффективно препятствовал росту числа хромосомных аберраций эпиталон, тогда как эффект вилона был значительно слабее.
Оценивая полученные результаты, можно отнести короткие пептиды по классификации Herman and Cuilinan (1997) к «процессивным» стимулам, не содержащим в себе немедленной угрозы физиологическому гомеостазу и, следовательно. считать перспективными антистрессорными и геропротекторными препаратами.
