Введение к работе
Актуальность проблемы.
Во всем мире активно исследуется уникальная роль регуляторных пептидов в жизнедеятельности организмов. Открываются новые семейства пептидов, изучаются их свойства. Одним из таких семейств являются глипролины - короткие пептиды, содержащие пролин и глицин. Широкий диапазон физиологических свойств глипролинов обратил на себя пристальное внимание отечественных и зарубежных ученых. Эти пептиды влияют на свертывающую систему крови, обладают противоязвенными свойствами, модулируют работу иммунной системы, оказывают влияние на деятельность центральной нервной системы (ЦНС) (Ашмарин И.П. и др., 2002). Глипролины также входят в состав регуляторных пептидов других семейств. Пептид Pro-Gly-Pro обладает рядом протекторных и лечебных свойств, повышая устойчивость организма к действию различных патогенных факторов - гипоксии и стрессу (Граф А.В. и др., 2006; Бадмаева СЕ. и др., 2005; Бадмаева К.Е., 2005; Ашмарин И.П. и др., 1999; Samonina G. et al., 2002). При присоединении Pro-Gly-Pro к другим олигопептидам с С-конца, он способен повышать устойчивость конечной молекулы к действию протеаз, дополнять, усиливать и/или изменять физиологические эффекты исходного пептида (Ashmarin I. et al., 2005). Это свойство трипептида используется для создания лекарственных средств на пептидной основе, например, семакса.
Таким же способом был получен гептапептид селанк,
объединяющий структуры тафцина Thr-Lys-Pro-Arg и Pro-Gly-Pro. Тафцин
- тетрапептид, выщепляемый in vivo из СН2-домена иммуноглобулина G -
является иммуномодулятором, обладающим некоторым действием на ЦНС
(Siemion I. et al., 1999). Глипролин Pro-Gly-Pro, фрагмент коллагена,
известен как пептид, обладающий противоязвенной и
антитромботической активностью (Ашмарин И.П. и др., 1997; Lyapina L. et al., 2000). Селанк (Thr-Lys-Pro-Arg-Pro-Gly-Pro) оказался выраженным селективным анксиолитиком, лишенным ряда отрицательных побочных эффектов, присущих традиционным представителям этой группы лекарств. В данный момент препарат прошел третью стадию клинических испытаний как анксиолитик. Разработка селанка как лекарственного средства стимулирует изучение влияния пептида на различные физиологические системы организма - кровесвертывание, сердечнососудистую систему, поведение и обучение, а также поддержание гомеостаза слизистой оболочки желудка (СОЖ). Учитывая свойства тафцина и Pro-Gly-Pro можно было предположить, что селанк обладает и противоязвенными свойствами. Однако до настоящего времени влияние селанка на гомеостаз СОЖ не изучалось.
Язвенная болезнь желудка - полиэтиологическое заболевание, связанное с нарушением целостности его стенок и, прежде всего, - с нарушениями гомеостаза СОЖ (Рысс Е.С. и др., 1998). Несмотря на многообразие средств, предназначенных для фармакотерапии язвенной болезни, существуют определенные перспективные направления поиска
противоязвенных препаратов. Наиболее важным является создание средств, действующих комплексно, на несколько механизмов патогенеза. Механизмы развития нарушений гомеостаза слизистой оболочки желудка и, соответственно, язвенной болезни желудка условно можно разделить на два компонента - центральный и периферический. И хотя в целом организме эти механизмы тесно взаимосвязаны, вклад каждого из них в патогенез язвообразования может сильно варьировать в зависимости от конкретного случая заболевания.
Целью настоящей работы было выяснение роли селанка в поддержании гомеостаза слизистой оболочки желудка, выявлении его метаболитов и определение их роли в осуществлении эффектов самого гептапептида.
Исходя из этого, были поставлены следующие задачи:
Определить, обладает ли селанк противоязвенной активностью на различных моделях язвообразования.
Выяснить возможное влияние селанка на кровоток в стенке желудка как один из механизмов поддержания гомеостаза СОЖ.
Изучить противоязвенные свойства тафцина и трех фрагментов селанка, полученных последовательным отщеплением аминокислотных остатков с N-конца молекулы, при нарушениях гомеостаза СОЖ, обусловленных разными механизмами патогенеза.
Исследовать пути биодеградации in vivo селанка у крыс при внутрибрюшинном и интраназальном ведении и определить вклад метаболитов селанка в действие самого гептапептида, исследуя их протекторные и лечебные противоязвенные свойства.
Установить характер распределения введенного селанка по органам белых крыс.
Научная новизна работы. Впервые показаны противоязвенные свойства селективного анксиолитика селанка, его метаболитов, эндогенного иммуностимулирующего пептида тафцина и других фрагментов гептапептида. Выявлено, что биодеградация селанка in vivo преимущественно обусловлена действием дипептидилкарбоксипептидаз и направлена на образование олигопептидов Thr-Lys-Pro, Arg-Pro и Gly-Pro. Впервые изучены особенности распределения селанка и его пептидных метаболитов по органам крыс при внутрибрюшинном и интраназальном введениях. Установлена их наибольшая концентрация в тканях желудка. Впервые было продемонстрировано нормализующее действие селанка на локальный тканевой кровоток в стенке желудка, что может быть одним из механизмов его противоязвенного действия.
Научное и практическое значение. Присоединение Pro-Gly-Pro к тафцину не только придает гептапептиду новые анксиолитические свойства, но и повышает устойчивость гомеостаза СОЖ к действию большего ряда ульцерогенных факторов по сравнению с тафцином. Показанное в работе гастропротекторное и терапевтическое действие селанка и его фрагментов дает основание для дальнейшего изучения
некоторых из них в качестве противоязвенных препаратов. Наибольшие противоязвенные эффекты при действии ульцерогенных факторов различной природы были отмечены для самого селанка и его метаболитов Thr-Lys-Pro и Lys-Pro-Arg-Pro-Gly-Pro. Особый интерес представляет Thr-Lys-Pro. Его отличают небольшие размеры, простота синтеза и вероятная возможность проникать в кровь из желудочно-кишечного тракта, что позволяет в будущем исследовать трипептид как противоязвенный агент при пероральном применении.
Положительное влияние селанка на разные механизмы ульцерогенеза, его способность нормализовать работу и других систем организма, прежде всего - ЦНС, делает его применение целесообразным вне зависимости от этиологии язвенной болезни и сопутствующих расстройств.
Апробация диссертации. Материалы исследования обсуждались на IX Международной научной конференции «Ломоносов», Москва, 2002; Российском симпозиуме по химии и биологии пептидов, Москва, 2003; III Всероссийской конференции с международным участием «Механизмы функционирования висцеральных систем», С-Петербург 2003; II Российском симпозиуме по химии и биологии пептидов, С-Петербург, 2005; на заседаниях кафедры физиологии человека и животных биологического факультета МГУ, 2003-2006 г.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 9 работ.
Структура диссертации. Диссертация общим объемом 135 страниц состоит из введения, обзора литературы описания методов исследования, изложения результатов, их обсуждения, заключения, выводов, приложения и списка цитируемой литературы (155 публикаций).
