Введение к работе
Актуальность исследования. В настоящее время общепризнанной является точка зрения на иммунное воспаление, как на главный компонент патогенеза многих заболеваний, таких как бронхиальная астма, аллергические поражения кожи и др. (Гущин И.С, 1998; Ovary Z, 1994; Spinozzi F. et al., 1998). В связи с этим, перед современной иммунофармакологией встает проблема создания новых и безопасных иммуномодуляторов, пригодных для коррекции иммунологического воспаления (Чучалин А.Г.,1998; Гущин И.С, 1997).
С начала 80-х годов усилился интерес фармакологов к предшественнику витамина А - (5-каротину (Сергеев А.В. и др., 1993). Первоначально, R-каротин был открыт и широко изучен как вещество, обладающее антиоксидантной активностью, и его биологические эффекты долгое время связывали именно с этим (Gerster Н., 1993). Препарат интенсивно изучался как средство для профилактики атеросклероза, опухолевых и других заболеваний. В начале 1990-х годов, было показано, что действие fi-каротина на клеточном уровне реализуется через его метаболиты - витамин А (ретинол) и ретиноевую кислоту (Bissonetti R.P. et al., 1993), и интерес исследователей был практически полностью переключен на изучение фармакологической активности метаболитов В-каротина.
Было установлено, что ретиноевая кислота обладает противовоспалительным действием (Reichert U., Fesus L, 1994). На культуре Т-лимфоцитов человека и экспериментальных животных было продемонстрировано, что ретиноевая кислота оказывает выраженное антипролиферативное действие и вызывает гибель клеток по механизму апоптоза (Szondy Z et al. 1997). Имеются данные, что ретиноевая кислота способна предотвращать развитие эмфиземы легких у крыс (Massaro С. et al., 1997). Однако, в отличие от своего предшественника, этот метаболит В-каротина оказался чрезвычайно токсичным - в немногочисленных клинических исследованиях ретиноевой кислоты было описано немало случаев возникновения так называемого синдрома «ретиноевой кислоты» (PfahlM., 1996).
В экспериментах in vitro и in vivo была продемонстрирована способность В-каротина дозо-зависимым образом влиять на антителогенез, образование IL-2, фагоцитарную активность перитонеальных макрофагов как у иммунизированных, так и неиммунизированных животных (Буюклинская О.В.,1992). Кроме того, крайне важными представляются полученные в последние годы результаты фундаментальных исследований регуляторних функций ретиноевой кислоты. Установлено, что ретиноевая кислота играет роль транскрипционного фактора и регулирует экспрессию генов, ответственных за осуществление иммунных реакций (Pfahl М., 1996).
Эти данные позволяют по-новому оценить биологическую
активность В-каротина и предположить наличие у него нового, ранее
не описанного противовоспалительного действия, не связанного с
про-витаминной и антиоксидантной активностью. Нами было
высказано предположение, что только при местном способе
применения, будет осуществляться противовоспалительная
активность В-каротина.
Цель исследования: экспериментальное изучение влияния В-каротина на различные звенья иммунологического воспаления для создания теоретических основ его применения в терапии аллергических заболеваний.
Задачи исследования:
исследование влияния В-каротина на реакции гиперчувствительности немедленного типа (ГНТ) in vitro и in vivo
исследование влияния В-каротина на реакции гиперчувствительности замедленного типа (ГЗТ) in vivo
исследование противовоспалительной активности В-каротина при локализации воспалительного процесса в ткани легкого (на модели экспериментального бронхоальвеолита)
исследование противовоспалительной активности В-каротина in vivo при локализации воспалительного процесса в коже
исследование содержания lg G-i в крови экспериментальных животных при ингаляционном введении В-каротина
исследование содержания В-каротина и каротиноидов в крови экспериментальных животных при ингаляционном пути введения
исследование влияния В-каротина на апоптоз и пролиферацию лимфоцитов человека in vitro.
исследование in vitro влияния В-каротина на агрегацию тромбоцитов человека in vitro
исследование влияния В-каротина на показатели функции внешнего дыхания при ингаляционном пути введения на добровольцах.
Научная новизна работы
Впервые установлено, что В-каротин in vitro эффективно подавляет реакции ГНТ на модели анафилактической контрактуры гладкомышечного препарата трахеи. Активность препарата на данной модели превосходит аналогичный показатель у препарата сравнения - кромогликата натрия. В-каротин при ингаляционном введении in vivo оказывает выраженный протективный эффект на развитие реакций ГНТ на модели анафилактического бронхоспазма у предварительно сенсибилизированных морских свинок. По эффективности антианафилактического действия В-каротин не уступает, а ряде случаев и превосходит кромогликат натрия. Одним из возможных механизмов действия препарата, является снижение содержания иммуноглобулина G^ в крови. Впервые было установлено, что при ингаляционном способе введения В-каротина не происходит увеличение концентрации препарата и каротиноидов в крови животных, и кроме того не возникает местных побочных эффектов.
Изучение В-каротина на модели экспериментального
гранулематозного воспаления легких впервые показало, что препарат обладает противовоспалительным действием, уменьшая распространенность альвеолита и эмфиземы в легких, снижая цитоз и процентное содержание нейтрофилов в бронхоальвеолярном смыве (БАС).
Впервые было установлено противоаллергическое действие ft-каротина при местном воздействии на моделях аллергических реакции немедленного и замедленного типа.
В экспериментах по изучению влияния В-каротина in vitro на агрегацию тромбоцитов было впервые показано, что препарат обладает выраженным антиагрегантным действием.
При изучении влияния В-каротина на эффекторные клетки аллергического воспаления - мононуклеарные лейкоциты периферической крови человека in vitro, было впервые показано, что препарат обладает более выраженным антипролиферативным действием, чем глюкокортикоиды. Также было установлено, что препарат усиливает гибель этих клеток по механизму программированной клеточной гибели.
Впервые было показано, что при ингаляционном введении В-каротина происходит достоверное увеличение потоковой скорости выдоха у здоровых добровольцах.
Практическая значимость.
Выявленное в эксперименте антианафилактическое, противовоспалительное и антиаллергическое действие В-каротина, позволяет рекомендовать его к дальнейшему изучению в качестве потенциального лекарственного средства для лечения легочной патологии, имеющей в основе развития иммунологическое воспаление и сопровождающейся развитием бронхообструктивного синдрома (бронхиальной астмы, хронических обструктивных заболеваний легких, пневомикозов и т.д.).
Выявленное в эксперименте антиаллергическое и противовоспалительное местное действие мази В-каротина позволяет рекомендовать его дальнейшее изучение в качестве лекарственного средства для лечения аллергодерматозов.
Выявленное в эксперименте антиагрегантное действие В--каротина позволяет рекомендовать продолжить дальнейшее изучение его в качестве дезагрегантного препарата.
Внедрение в практику.
На основании экспериментальных данных разработано новое ингаляционное противоастматическое средство (имеется патент на изобретение №2132679 от 10.07.1999). Имеется патент на изобретение №2132183 от 27.06.1999 на мазь для лечения воспалительных и аллергических заболеваний кожи.
Предложен способ лечения хронических неспецифических болезней легких ингаляцией масляного раствора В-каротина в клинике, предложение внедрено в практику работы МСЧ № 1 «АМО-ЗИЛ».
Результаты работы внедрены в учебный процесс в разделе «Болезни органов дыхания» на кафедре госпитальной терапии № 2 лечебного факультета РГМУ.
Работа выполнена в ВНЦ БАВ, Старая Купавна (директор -д.м.н., проф., засл. деятель науки РФ Сернов Л.Н.) и на кафедре госпитальной терапии № 2 РГМУ (зав. кафедрой - чл.-корр. РАМН, д.м.н.,проф. Сторожаков Г.И.).
Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и обсуждались на VI Национальном Конгрессе «Человек и лекарство» (Москва, 1999), на 6 Конгрессе Европейского Общества Аллергологов и Клинических Иммунологов (Брюссель, 1999), на II Всероссийском съезде иммунологов (Сочи, 1999).
Публикация результатов исследования. Материалы диссертации отражены в 20 публикациях.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, собственных результатов, их обсуждения, выводов, изложена на 189 страницах машинописного текста, иллюстрирована 37 рисунками и 6 таблицами. Библиографический указатель содержит 76 отечественных и 175 зарубежных источника.
