Введение к работе
Актуальность проблемы. Несмотря на успехи в гастроэнтерологии, распространенность язвенной болезни по-прежнему не имеет тенденции к снижению, а возникающие осложнения зачастую угрожают жизни больного и требуют хирургического вмешательства
Поэтому большое значение отводится проблеме поддержания гомеостаза слизистой оболочки желудка (СОЖ) при воздействии на нее различных повреждающих факторов Особое внимание уделяется роли регуляторних пептидов (РП) в процессе поддержания гомеостаза СОЖ
Современные экспериментальные исследования направлены на поиск полифункциональных препаратов, в том числе и РП, воздействующих на различные патогенетические факторы, лежащих в основе патологий желудочно-кишечного тракта, в том числе и язвенной болезни, и в наименьшей мере вызывающие побочные эффекты
Данная работа посвящена изучению поддержания гомеостаза СОЖ большим кругом представителей нового класса регуляторных пептидов -глипролинов- GPG, GPGP, PGPG, PGPGP, GPGPGP, PGPPGP, GHyp, HypG, HypGP, PGHyp, в том числе изученные ранее GP, PG, PGP
Эндогенным источником глипролинов является коллаген, содержащий значительное количество глицина, пролина и гидроксипролина Гидролиз молекулы коллагена может приводить к образованию различных как пролин-, так и гидроксипролинсодержащих пептидов В связи с этим, представляет интерес исследование влияния широкого круга глипролинов, являющихся фрагментами коллагена, на устойчивость слизистой оболочки желудка к действию таких повреждающих факторов как этанол и стресс, а также на формирование и заживление ацетатной язвы, то есть выявление протекторных и лечебных противоязвенных свойств этих пептидов
Изучение противоязвенных эффектов глипролинов PGP, PG и GP ранее проводились, в основном, при их внутрибрюшинном введении В диссертационном исследовании мы рассматривали протекторные и лечебные противоязвенные эффекты различных глипролинов (ГП) как при внутрибрюшинном, так и при внутрижелудочном введении и изучали изменение величины и/или направленности влияний ГП на гомеостаз СОЖ
Из литературы (Tarnawski et al, 2005) известно, что язва желудка и воспаление тесно взаимосвязаны Воспаление СОЖ не просто ассоциировано с язвообразованием, но часто играет важную роль, как в появлении, так и в заживлении язв Для каждого этапа воспалительной реакции характерно преобладание той или иной клеточной популяции Так, острые этапы воспаления (альтерация и экссудация) характеризуются преобладанием активно фагоцитирующих лейкоцитов - макрофагов и нейтрофилов Размножение клеточных элементов (пролиферация) связано с активной деятельностью фибробластов, синтезирующих структурные
компоненты внеклеточного матрикса и ответственных за восстановление соединительно-тканного каркаса В связи с этим, мы провели цитологический анализ влияния глипролинов на процессы формирования и заживления хронической язвы и экспериментальный перитонит
К сожалению, в настоящее время в литературе нет точных данных о содержании и преимущественной локализации эндогенных глипролинов, за исключением cPG, обнаруженного в мозге крыс (Гудашева и др, 1996) До конца не изучена динамика распределения глипролинов в организме при различных способах введения и пути их деградации Возможное использование глипролинов, и, прежде всего PGP, в качестве лекарственных препаратов требует целенаправленных исследований их метаболизма
Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы является изучение влияния дериватов коллагена — пролин - и гидроксипролинсодержащих олигопептидов - GP, PG, PGP, GPG, GPGP, PGPG, PGPGP, GPGPGP, PGPPGP, GHyp, HypG, HypGP, PGHyp и пептидного гидролизата коллагена (ПГК) - на гомеостаз СОЖ, выяснение противовоспалительных эффектов некоторых глипролинов, изучение метаболизма PGP и его биодеградации при различных способах введения. Исходя из этого, были поставлены следующие задачи 1. В экспериментах на животных исследовать влияние GP, PG, PGP, GPG, GPGP, PGPG, PGPGP, GPGPGP, PGPPGP, GHyp, HypG, HypGP, PGHyp на устойчивость слизистой оболочки желудка к действию таких повреждающих факторов как этанол и стресс, а также на формирование и заживление ацетатной язвы, то есть выявить протекторные и лечебные противоязвенные свойства этих глипролинов 2 Сопоставить противоязвенные эффекты глипролинов при внутрибрюшинном (3,7 мкмоль/кг) и внутрижелудочном (0,37 и 3,7 мкмоль/кг) введениях 3. Изучить противоязвенные свойства пептидного гидролизата коллагена (ПГК), содержащего и некоторые исследуемые нами глипролины (PG, GP, PGP и PGHyp).
Определить возможность противовоспалительных эффектов глипролинов при гистологическом и цитологическом исследовании формирования и заживления ацетатной язвы, и при изучении цитологического состава брюшного экссудата крыс на модели экспериментального перитонита
Выяснить особенности распределение меченного тритием PGP по разным органам при внутрибрюшинном, внутрижелудочном, внутривенном и интраназальном способах введениях и его биодеградацию в крови и желудке у крыс
Научная новизна. Впервые продемонстрированы и сопоставлены гастропротекторные и лечебные свойства широкого круга глипролинов -
фрагментов коллагена - при внутрибрюшинном (в дозе 3,7 мкмоль/кг) и внутрижелудочном (в дозе 0,37 и 3,7 мкмоль/кг) введении на трех экспериментальных моделях язвообразования этаноловой, стрессорной и ацетатной Сопоставлены противоязвенные эффекты пролинсодержащих пептидов и их гидроксипролинсодержащих аналогов Впервые проведено исследование процессов регенерации в зоне повреждения СОЖ, вызванных уксусной кислотой Обнаружена способность глипролинов уменьшать степень воспаления в зоне язвенного дефекта в период формирования и заживления ацетатной язвы, что может быть одним из механизмов, обуславливающих их противоязвенные свойства Последний эффект выявлен и для пептидного гидролизата коллагена Для PGP, PG и GP на модели экспериментального перитонита показано снижение воспалительной реакции организма в ответ на внутрибрюшинное введение 1 % уксусной кислоты
Впервые исследована фармакокинетика PGP в первые минуты (3-12 минуты) после его введения. Изучено распределение меченого PGP и/или его пептидных метаболитов по органам крыс при внутрибрюшинном, внутрижелудочном, внутривенном и интраназальном введениях Обнаружена наибольшая концентрация пептидов на 1г ткани в желудке, превышающая в несколько раз содержание в крови и других органах, что дает возможность говорить о тропности PGP и/или его метаболитов к тканям желудка Определены пути деградации PGP в крови и в желудке при различных способах введения, основным метаболитом трипептида является GP
Практическое значение. Накопленные в течение ряда лет данные о противоязвенной активности PGP и его влиянии на различные механизмы поддержания гомеостаза слизистой оболочки желудка свидетельствуют о необходимости его предклинических исследований в качестве противоязвенного препарата. Профилактические и лечебные противоязвенные свойства показаны и для пептидного гидролизата коллагена Это открывает перспективы поддержания гомеостаза СОЖ и его коррекции путем применения фракций белков соединительной ткани в виде пищевых добавок
Факт накопления PGP и/или его метаболитов в желудке и обнаружение их в мозге при всех способах введения предполагает возможность корректирующего влияния глипролинов как непосредственно на слизистую оболочку желудка, так и через нервные центральные и периферические механизмы поддержания гомеостаза СОЖ
Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на кафедре физиологии человека и животных МГУ (2003-2007), международной конференции студентов и аспирантов по фундаментальным наукам "Ломоносов 2004" и "Ломоносов 2005", IX Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство» (Москва, 2002); V и VI Славяно-Балтийском научном форуме (Санкт-Петербург,
2003 и 2004), І-П-ІИ Российских симпозиумах по химии и биологии пептидов (Москва-Санкт-Петербург-Пущино, 2003-2005-2007), V съезде гастроэнтерологов России (Москва, «Анахарсис», 2005), I съезде физиологов СНГ (Сочи -Дагомыс, 2005), II International conference "Neurohumoral and cellular regulatory mechanisms of digestion proccesses" (Kyiv, 2005), 29 European Peptide Symposium (Gdansk, Poland, 2006); ), XX Физиологическом съезде (Москва, 2007); межинститутской конференции молодых ученых "Механизмы регуляции и взаимодействия физиологических систем организма человека и животных в процессах приспособления к условиям среды" (Санкт-Петербург, 2007); V Всероссийской конференции "Механизмы функционирования висцеральных систем" (Санкт-Петербург, 2007)
Публикации: По теме диссертации опубликовано 32 работы, из них 14 - статьи.
Структура и объем работы: Диссертация состоит из традиционных разделов, содержит 24 рисунка и 21 таблицу. Список литературы включает 316 ссылок на работы отечественных и зарубежных авторов Общий объем диссертации - 207 страниц.
