Введение к работе
Актуальность проблемы
Бактериальные иммуномодуляторы были и остаются одной из наиболее перспективных групп иммунотропных препаратов (Караулов А.В., Калюжин О.В., 2007; Рахмилевич А.Л., 1990; Хаитов Р.М., Пинегин Б.В., 2000). Благодаря наличию высококонсервативных структур – патоген-ассоциированных молекулярных паттернов, или образов, – препараты бактериального происхождения через образраспознающие рецепторы (pattern recognition receptors, PRR) эффективно стимулируют защитные механизмы макроорганизма, в первую очередь звенья врожденного иммунитета (Афанасьев С.С. и др., 2009; Лебедев К.А., Понякина И.Д., 2009; Beutler B. et al, 2006). По этой же сигнальной системе реализуется один их филогенетически выработанных механизмов антагонизма бактерий-представителей нормальной микрофлоры по отношению к патогенным вирусам.
Исторически первые бактериальные иммуномодуляторы представляли собой целые бактериальные клетки (БЦЖ, ОК432). Следующим поколением стали бактериальные лизаты и их фракции. В настоящее время предпочтение отдается низкомолекулярным иммуномодуляторам с известной химической структурой и механизмом действия – очищенным или синтетически воспроизведенным компонентам микробных клеток (Караулов А.В., Калюжин О.В., 2007).
N-ацетилмурамил-L-аланил-D-изоглутамин (мурамилдипептид; МДП) – компонент пептидогликана группы А клеточной стенки бактерий – уже более 35 лет является объектом пристального внимания иммунофармакологов как молекула, модификации химической структуры которой привели к созданию нескольких иммунотропных препаратов и большой группы перспективных фармакологических веществ, активирующих противоинфекционный и противоопухолевый иммунитет (Винницкий Л.И. и соавт., 1997; Калюжин О.В., 1998; Пинегин Б.Ф. и соавт., 1997; Хаитов Р.М. и соавт., 1998; Bahr G.M. & Chedid L., 1986; Kotani S. et al, 1986). Раскрытие молекулярных механизмов действия МДП и его производных, включающих агонизм внутриклеточных PRR NOD-2 (Inohara N. et al, 2003), послужило новым стимулом для поиска эффективных и безопасных синтетических аналогов МДП.
Известно, что -гликозидирование ведет к увеличению биологической активности молекулы МДП. Сформулированы предпочтительные направления синтеза высокоэффективных -гликозидов МДП с алифатическими и адамантильными агликонами (Земляков А.Е., 2000; Калюжин О.В., 2002).
В эксперименте показана способность -гептилгликозида МДП стимулировать основные звенья противоопухолевого и противоинфекционного, в том числе противовирусного, иммунного ответа (Калюжин О.В., 2002; Kalyuzhin O.V. et al, 1996). Многообещающими выглядят первые результаты применения этого гликопептида в комплексной терапии хронического гепатита С (ХГС) (Нелюбов М.В. и соавт., 2009). Остается открытыми вопросы о влиянии -гептилгликозида МДП на продукцию интерферона- (ИФН-) и репликацию лимфотропных вирусов, а также возможности использования этого соединения при других вирусных болезнях, в том числе герпесе.
На моделях септических состояний и опухолевых заболеваний in vivo -адамантилгликозид МДП проявил себя как стимулятор антибактериальной резистентности и противоопухолевого иммунитета (Калюжин О.В., 2002). Наличие адамантанового радикала в структуре этого гликопептида и схожесть противовирусных и противоопухолевых защитных механизмов говорят о том, что он a prirori может обладать прямыми и/или опосредованными противовирусными свойствами (Арцимович Н.Г. и соавт., 2000). Тем не менее, данных о влиянии -адамантилгликозида МДП на репликацию вирусов и противовирусный иммунитет в доступной литературе не обнаружено.
Предпринятые ранее попытки присоединения циклических структур к гликозидному центру молекулы МДП в одних случаях приводили к увеличению биологической активности гликопептида (-циклогексилгликозид МДП) (Калюжин О.В., 2003), в других – существенно не изменяли или даже снижали ее (a- и -циклододецилгликозиды МДП) (Земляков А.Е. и соавт., 2005). Продолжение поиска эффективных стимуляторов противоинфекционного, в том числе противовирусного, иммунитета среди циклоалифатических гликозидов МДП выглядит целесообразным, в частности с точки зрения определения зависимости биологической активности производных МДП от структуры агликона и его подвижности по отношению к гликозидному центру молекулы.
В пользу целесообразности проведения настоящей работы говорит и тот факт, что французский аналог МДП – мурабутид – уже зарекомендовал себя как стимулятор противовирусного иммунного ответа и, кроме того, в эксперименте и клинике подавлял репликацию вируса иммунодефицита человека (ВИЧ) (Bahr G.M., 2003).
Цель работы – в сравнительном исследовании выявить наиболее эффективные иммуномодуляторы из группы новых и уже изученных -гликозидов МДП с алифатической, трициклической и циклоалифатической структурой агликона и определить возможность их использования при вирусных болезнях.
Задачи исследования
1. Исследовать способность -гептил-, -адамантил-, -циклогексилметил-, -циклогексилэтил- и b-4-трет-бутилциклогексилгликозидов МДП стимулировать резистентность мышей к инфекциям, вызванным грамположительными и грамотрицательными бактериями.
2. Изучить влияние -гептил-, -адамантил-, -циклогексилметил-, -циклогексилэтил- и b-4-трет-бутилциклогексилгликозидов МДП на продукцию ИФН-, ИФН-, ИЛ-1, ИЛ-4, ИЛ-6 и ФНО- мононуклеарными клетками человека in vitro.
3. Определить действие -гептил- и -адамантилгликозидов МДП на репликацию ВИЧ-1 в культуре Т-лимфобластоидных клеток СЕМ SS, а также на жизнеспособность и пролиферацию этих клеток.
5. Изучить клиническую эффективность и иммуномодулирующую активность БАД глимурида, включающего в качестве активного компонента -гептилгликозид МДП, у больных хроническим рецидивирующим лабиальным герпесом.
Научная новизна
Впервые изучена иммуномодулирующая активность новых циклоалкилгликозидов МДП: -циклогексилметил-, -циклогексилэтил- и b-4-трет-бутилциклогексилгликозидов МДП. Продемонстрировано, что первые два соединения стимулируют антибактериальную резистентность мышей и продукцию ряда ключевых цитокинов эффективнее, чем немодифицированный МДП, тогда как b-4-трет-бутилциклогексилгликозид МДП уступал по активности МДП.
Впервые показана способность -гептил-, -адамантил- и -циклогексилэтилгликозидов МДП стимулировать продукцию ИФН-.
Впервые продемонстрировано, что -гептилгликозид МДП подавляет репликацию ВИЧ-1 в культуре ВИЧ-1-чувствительных Т-лимфобластоидных клеток. При этом в дозе 100 мкг/мл гликопептид, не оказывая цитотоксических эффектов, угнетал репликацию вируса на 100%.
Впервые показана клиническая и иммуномодулирующая эффективность -гептилгликозида МДП (глимурида) в комплексной терапии хронического рецидивирующего лабиального герпеса. Доказана способность глимурида потенцировать терапевтический эффект ациклических нуклеозидов.
Теоретическая и практическая значимость
В результате наших исследований получены данные об иммунотропных эффектах 3 оригинальных производных МДП, дополнена информация о биологической активности 2 известных соединений, что имеет научную ценность с точки зрения определения влияния структуры и подвижности агликона на биологическую активность гликозидов МДП.
Теоретическая ценность работы заключается в описании факта подавления -гептилгликозидом МДП репликации ВИЧ-1 в культуре чувствительных к этому вирусу лимфобластоидных клеток.
Этот факт имеет и практическую значимость, так как делает это соединение объектом внимания со стороны разработчиков средств специфической (как адъюванта в составе вакцин) и неспецифической иммунотерапии ВИЧ/СПИД-инфекции.
Теоретическую и практическую ценность имеет обоснование принципиальной возможности использования гликозидов МДП при вирусных болезнях, в частности вызванных лимфотропными вирусами.
Прикладное значение имеют сформулированные в работе практические рекомендации по использованию -гептилгликозида МДП (глимурида) в комплексной терапии хронического рецидивирующего лабиального герпеса.
Основные положения, выносимые на защиту
1. -Гептил-, -адамантил- и -циклогексилэтилгликозиды МДП стимулируют устойчивость животных к заражению летальными дозами грамположительных и грамотрицательных бактерий, превосходя по эффективности немодифицированный МДП.
2. -Гептил-, -адамантил- и -циклогексилэтилгликозиды МДП усиливают продукцию ИФН-, ИЛ-1, ИЛ-4, ИЛ-6 и ФНО- мононуклеарными клетками человека in vitro. Эти гликопептиды, в отличие от немодифированного МДП, -циклогексилэтил- и b-4-трет-бутилциклогексилгликозидов МДП, усиливают выработку ИФН-.
3. -Гептилгликозид МДП, не проявляя цитотоксичности, подавляет репликацию ВИЧ-1 в культуре Т-лимфобластоидных клеток СЕМ SS. В дозе 100 мкг/мл это соединение угнетает репликацию вируса на 100%. -Адамантилгликозид МДП проявляет тенденцию к подавлению репликации ВИЧ-1.
4. -Гептилгликозид МДП как активный компонент БАД глимурида существенно снижает продолжительность и тяжесть рецидива лабиального герпеса, а также увеличивает безрецидивный период и корригирует иммунные нарушения. Глимурид потенцирует терапевтическое действие ациклических нуклеозидов при герпесе.
Практическое внедрение полученных результатов
Материалы диссертационной работы внедрены в учебный процесс на кафедре клинической иммунологии и аллергологии факультета последипломного профессионального образования врачей ГОУ ВПО Московской медицинской академии им. И.М.Сеченова и используются в исследовательской практике в лаборатории клеточной иммунопатологии и биотехнологии НИИ морфологии человека РАМН.
Результаты настоящей работы, касающиеся применения глимурида при герпесе, внедрены в клиническую практику в Центре современной медицины ГОУ Московской академии рынка труда и информационных технологий Департамента по науке и промышленной политике г. Москвы.
Апробация работы
Основные положения диссертации были представлены на XVI Российском национальном конгрессе “Человек и лекарство” (Москва, 2009) и научной конференции с международным участием «Актуальные вопросы инфекционной патологии» (Анапа, 2009).
Апробация диссертации состоялась 30 сентября 2009 года на совместной конференции лаборатории иммуноморфологии воспаления и лаборатории клеточной иммунопатологии и биотехнологии НИИ морфологии человека РАМН, кафедры клинической иммунологии и аллергологии факультета последипломного профессионального образования ММА им. И.М.Сеченова, Центра современной медицины ГОУ ВПО Московской академии рынка труда и информационных технологий.
Публикации
По теме диссертации опубликована 5 печатных работ, в том числе 1 статья в рецензируемом журнале, рекомендованном ВАК Российской Федерации.
Структура и объем диссертации
Диссертация состоит из следующих разделов: введение, обзор литературы (2 главы), материалы и методы, результаты собственных исследований (4 главы), обсуждение, выводы, практические рекомендации, библиографический указатель литературы.
Указатель литературы содержит 123 отечественных и 276 иностранных источников.
Диссертация изложена на 99 страницах, иллюстрирована 13 рисунками и содержит 4 таблицы и 3 схемы.
