Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ 5
ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
ГЛАВА 1. Современные представления о состоянии иммунной и антиокси-
дантной систем у пожилых людей 12
1.1 .Иммунная система и старение 12
1.2.Активные формы кислорода и антиоксидантная система при старе
нии 23
1.3.Коррекция иммунных нарушений и свободнорадикальных процессов у
пожилых людей 34
СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
ГЛАВА 2. Материалы и методы 41
ГЛАВА 3. Экспериментальное обоснование применения БАВ из морских гидробионтов для коррекции иммунных нарушений, свободнорадикальных
процессов и профилактики заболеваний органов дыхания 55
3.1 .Оценка антиоксидантной активности моллюскама и н-ДНК 55
3.2.Действие моллюскама и н-ДНК на функциональную активность нейтро-
филов периферической крови человека в условиях in vitro 60
3.3.Влияние моллюскама и н-ДНК на мукоциллиарную систему воздухонос
ного отдела легких, показатели перекисного окисления липидов и антиокси
дантной защиты при общем охлаждении 63
ГЛАВА 4. Коррекция иммунных нарушений и свободнорадикальных про
цессов моллюскамом и н-ДНК у пожилых людей 79
4.1.Влияние БАД «ДНКаС» и «Моллюскам» на факторы врожденного и
адаптивного иммунитета у пожилых людей 79
4.2.Влияние БАД «ДНКаС» и «Моллюскам» на показатели системы ПОЛ-
АОЗ у пожилых людей 98
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 103
ВЫВОДЫ 117
УКАЗАТЕЛЬ ЛИТЕРАТУРЫ 118
Введение к работе
Старение населения - объективный общемировой процесс, обусловленный сложным комплексом факторов, включающих особенности воспроизводства населения, интенсивность и направленность миграции, санитарно-демографические последствия войн и др. Доля пожилых, старых и очень старых людей в общей популяции населения неуклонно увеличивается [88]. Темп прироста лиц пожилого возраста значительно опережает темп прироста всего населения. В России формирование существенной прослойки пожилых людей, прежде всего, связано со снижением рождаемости и сокращением доли детей в общей численности населения, а также с высокой смертностью людей трудоспособного возраста. Увеличению численности пожилых людей также способствуют внедрение достижений медико-биологических исследований, эффективное лечение онкологических заболеваний, более действенная, чем ранее профилактика инфаркта и инсульта. За период с 1959 г по 2000 г численность лиц старше 60 лет в России увеличилась более чем в два раза и составила в 2000 году 30,18 млн. человек (18,5%), из них лица старше 65 лет - 67,6%, старше 75 лет - 22,3%, старше 80 лет - 10,9%, старше 100 лет -0,05% [62, 88]. По прогнозам Государственного комитета Российской Федерации по статистике, население страны к 2016 году сократится по сравнению с началом 2001 года на 10,4 млн. человек, а численность лиц пожилого возраста возрастет и почти в два раза превысит численность детей.
В тоже время физиологическое старение, не сопровождаемое развитием каких-либо хронических заболеваний, определяется лишь у 3-6% людей пожилого возраста. Снижение резервных, адаптационных возможностей организма пожилых людей, изменения его реактивности, обусловленные постепенно нарастающими сдвигами в структуре и функции клеток, органов и систем создают условия для возникновения множества различных болезней.
Наблюдается значительное увеличение показателей заболеваемости и смертности в старших возрастных группах. Увеличивается частота хрониче-
6 ских инфекционно-воспалительных, сердечно-сосудистых, онкологических, бронхолегочных, аутоиммунных и эндокринных заболеваний [3].
Значительную роль в процессе старения играют иммунологические механизмы и свободнорадикальное окисление. Для пожилого возраста характерно снижение противомикробного иммунитета, противовирусной и противоопухолевой защиты [216, 259], Т- клеточного звена иммунитета [37, 89, 133, 168], гуморального иммунного ответа, как на аутологичные, так и на экзогенные антигены [29, 37, 66], изменение рецепторного аппарата иммуноком-петентных клеток и соотношения клеточных субпопуляций [80, 120, 133, 172, 242]. Одной из основных причин ослабления пролиферации и дифференци-ровки Т-лимфоцитов является снижение секреции IL-2 [188, 215, 216, 236].
В многочисленных исследованиях отмечено, что накопление повреждений в клетках и скорость старения зависят также от соотношения процессов образования активных форм кислорода и их обезвреживания ферментативной системой антиоксидантной защиты [16]. Общий анализ данных об участии активных форм кислорода (АФК) в процессе старения позволяет ряду авторов утверждать, что повреждение макромолекул приводит к мутациям, нестабильности генома в целом и развитию ряда возрастных патологий, таких как: онкологические и сердечно-сосудистые заболевания, возрастная им-мунодепрессия, дисфункция мозга, развитие катаракты и многие др. [15, 16, 45,47,59,180,262].
В этой связи применение иммунокорректоров и антиоксидантов является одной из наиболее актуальных и в то же время наиболее дискутабельных проблем современной геронтологии. Использование таких препаратов может способствовать разрыву патологической цепи в структуре старение — болезнь, что, в свою очередь, позволит уменьшить предпосылки к развитию патологии в старости и тем самым уменьшить вероятность развития заболеваний. Включение иммунокорректоров и антиоксидантов в базисную терапию при различных заболеваниях у лиц старших возрастных групп способствует
расширению адаптационных возможностей организма и профилактике преждевременного старения, обусловленного влиянием болезней старости [85].
В настоящее время наиболее предпочтительным представляется применение у лиц пожилого возраста препаратов, в том числе БАД, природного происхождения, оказывающих мягкое иммуномодулирующее и антиокси-дантное действие и имеющих минимум побочных эффектов.
Морские гидробионты, содержащие биологически активные вещества различной природы, являются замечательной основой для создания лечебно-профилактических пищевых продуктов или лекарственных средств [49, 51, 68]. К числу таких препаратов относятся БАД «ДНКаС» и «Моллюскам», разработанные в ФГУП «ТИНРО-центр». Ранее было показано, что н-ДНК -низкомолекулярная дезоксирибонуклеиновая кислота из молок лососевых рыб, входящая в состав БАД «ДНКаС», обладает общеукрепляющим действием, повышая сопротивляемость организма к действию неблагоприятных факторов внешней среды, увеличивает содержание гемоглобина, оказывает стимулирующее влияние на пролиферацию В-лимфоцитов, усиливает фагоцитоз, снижает уровень холестерина, оказывает стимулирующий эффект на физическую и умственную работоспособность [6, 63, 72]. БАД «Моллюскам» - комплекс свободных аминокислот (60-70%), низкомолекулярных белков и гистидинсодержащих дипептидов, выделенный из двустворчатых и головоногих моллюсков, положительно влияет на процесс кроветворения, усиливает фагоцитарные процессы в полиморфноядерных лейкоцитах, оказывает мягкое иммунокорригирующее действие и обладает антиоксидантными свойствами [19, 20]. Учитывая эти свойства, представляется обоснованным применить «Моллюскам» и «ДНКаС» у пожилых людей для коррекции иммунных нарушений и процессов свободнорадикального окисления.
Цель работы:
Экспериментальное и клинико-иммунологическое обоснование применения БАВ из морских гидробионтов н-ДНК и моллюскама для коррекции
иммунных нарушений, свободнорадикальных процессов и профилактики заболеваний органов дыхания у людей пожилого возраста.
Задачи исследования:
Исследовать антиоксидантные свойства н-ДНК и моллюскама и их воздействие на фагоцитарную активность нейтрофилов периферической крови здоровых доноров в экспериментах in vitro.
Изучить морфофункциональную структуру эпителия слизистой оболочки трахеи крыс при прямом холодовом воздействии и на фоне введения н-ДНК и моллюскама.
Исследовать действие БАД «ДНКаС» и «Моллюскам» на популяционный и субпопуляционный состав лимфоцитов (CD3+-, CD4+-, CD8+r, CD20+-, CD16+- лимфоциты) периферической крови пожилых людей.
Изучить влияние БАД «ДНКаС» и «Моллюскам» на уровень иммуноглобулинов (IgG, IgM, IgA) в сыворотке крови, на фагоцитарную активность и кислородзависимую цитотоксичность нейтрофилов периферической крови у пожилых людей.
Исследовать влияние БАД «ДНКаС» и «Моллюскам» на показатели пере-кисного окисления липидов и антиоксидантной защиты у пожилых людей.
Научная новизна.
Экспериментально доказано, что моллюскам обладает антиоксидант-ным действием, которое проявляется в прямых реакциях нейтрализации свободных радикалов и в опосредованных реакциях накопления вторичных продуктов перекисного окисления липидов in vitro.
Экспериментально обоснована возможность применения БАД «Моллюскам» для профилактики и в комплексном лечении заболеваний органов дыхания. Доказано, что моллюскам защищает слизистую оболочку трахеи экспериментальных животных при холодовом воздействии.
В результате комплексной оценки состояния факторов врожденного и адаптивного иммунитета у пожилых людей установлена эффективность применения БАД «ДНКаС» и «Моллюскам» для коррекции иммунных нарушений. Установлена направленность действия БАД, зависящая от исходных значений показателей.
Установлено, что БАД «Моллюскам» оказывает антиоксидантное действие, снижая в эритроцитах уровень МДА и повышая АОА плазмы крови у пожилых людей, смещая баланс между процессами перекисного окисления липидов и механизмами антиоксидантной защиты клетки в сторону последней.
Установлено, что БАД «ДНКаС» оказывает регулирующее действие на процессы липопероксидации у пожилых людей, восстанавливая баланс между процессами перекисного окисления липидов и механизмами антиоксидантной защиты клетки.
Практическая значимость.
Обоснована целесообразность применения биологически активных добавок
к пище «ДНКаС» и «Моллюскам», обладающих иммуномодулирующим действием, для коррекции возрастных иммунных нарушений.
Установлена эффективность применения «Моллюскама» в качестве БАД, обладающей антиоксидантним действием. Рекомендовано ее применение при гиперактивации системы перекисного окисления липидов у пожилых людей.
Установлена эффективность «ДНКаС» в качестве БАД, оказывающей регулирующее действие на процессы липопероксидации. Рекомендовано ее применение для коррекции свободнорадикальных процессов у пожилых людей.
Внедрение результатов работы.
Подготовлены и утверждены Департаментом здравоохранения админист
рации Приморского края методические рекомендации «Использование
биологически активных добавок к пище «ДНКаС» и «Моллюскам» для коррекции нарушений иммунной и антиоксидантной систем у пожилых людей» (г. Владивосток, 2007) (Авторы: Шутикова А.Л., Запорожец Т.С. и
ДР-).
БАД «ДНКаС» и «Моллюскам» используются в отделении Седанкинско-
го дома-интерната для ветеранов для профилактики и коррекции расстройств иммунной и оксидантной систем (акт внедрения от 07.11.2008 г).
Полученные новые данные по применению в геронтологической практике биологически активных веществ из морских гидробионтов используются при обучении студентов медицинских ВУЗов и факультетов, а также на курсах ФПК (акт внедрения от 10.11.2008 г).
Отчеты об экспериментальном исследовании моллюскама и БАД на его основе были включены в пакет документов для регистрации в Федеральной службе по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, по результатам экспертизы получено свидетельство № 77.99.11.3.У.4071.10.04 от 08.10.04 г.
Основные положения, выносимые на защиту.
Моллюскам обладает прямым антиоксидантным действием.
Моллюскам защищает слизистую оболочку трахеи экспериментальных животных при общем охлаждении.
БАД «ДНКаС» и «Моллюскам» оказывают модулирующее действие на факторы врожденного и адаптивного иммунитета у пожилых людей, зависящее от исходного уровня показателей.
БАД «Моллюскам» оказывает антиоксидантное действие на систему ПОЛ-АОЗ у пожилых людей, смещая баланс между процессами перекис-ного окисления липидов и механизмами антиоксидантной защиты клетки в сторону последней. БАД «ДНКаС» оказывает регулирующее действие на процессы липопероксидации.
11 Апробация результатов диссертационной работы:
Диссертация апробирована на заседании Ученого Совета ГУ НИИЭМ СО РАМН (протокол №5 от 16.05.2007г.).
Материалы диссертации представлены на II Дальневосточном региональном конгрессе «Человек и лекарство» с международным участием (Владивосток, 2005), Итоговой научно-практической конференции с международным участием: «Вопросы сохранения и развития здоровья населения Севера и Сибири» (Красноярск, 2005), I Международной научно-технической конференции молодых ученых: «Актуальные проблемы технологии живых систем» (Владивосток, 2005), II региональной научной конференции «Исследования в области физико-химической биологии и биотехнологии» (Владивосток, 2006), V Всемирном конгрессе по иммунопатологии и аллергии (Москва, 2007), V Европейском конгрессе по астме (Москва, 2007).
Публикации.
По материалам диссертации опубликовано 9 работ.
Объем и структура диссертации.
Диссертация изложена на 148 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, главы «материалы и методы исследования», 3 глав результатов собственных исследований, заключения, выводов, указателя литературы, включающего 294 источника, из них 91 отечественный и 203 иностранных. Работа иллюстрирована 20 таблицами и 14 рисунками.