Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Современные представления о механизмах метабо-лической активности липидснижающих биологически активных
веществ (БАВ) из морских гидробионтов (обзор литературы) 19
1.1 Биологическая активность сульфатированных полисахаридов
(СПС) из морских водорослей 19
1.1.1 Антидислипидемическое действие сульфатированных по-лисахаридов (СПС) 21
1.1.2 Плейотропные эффекты сульфатированных полисахаридов
1.1.2.1 Антиоксидантное действие СПС 37
1.1.2.2 Противовоспалительные эффекты СПС 40
1.1.2.3 Действие СПС на факторы врожденного иммунитета 44
1.1.2.4 Действие СПС на факторы адаптивного иммунитета 49
1.2 Гиполипидемические и плейотропные эффекты БАВ из мор ских ежей 51
1.2.1 Биологическая активность БАВ из гонад морских ежей 53
1.2.2 Биологическая активность БАВ из пигментов морских ежей 60
Глава 2 Материалы и методы исследования
2.1 Объекты исследования 66
2.1.1 Биологически активные вещества, лекарственные препара-ты и биопрепараты 66
2.1.2 Объект экспериментального исследования 68
2.1.3 Объект клинического исследования
2.2 Материалы исследования 74
2.3 Методы исследования у человека и животных
2.3.1 Клинико-лабораторные методы 75
2.3.2 Функциональные методы 79
2.3.3 Исследование печени экспериментальных животных мето-дом магниторезонансной томографии (МРТ)
2.4 Дизайн клинического исследования 82
2.5 Объем исследования 86
2.6 Методы статистической обработки 87
Глава 3 Собственные исследования: характеристика мета болической активности БАВ из морских гидробионтов при экспе риментальной дислипидемии 90
3.1 Оценка гиполипидемических эффектов фукоидана 91
3.2 Гепатопротекторное действие фукоидана
3.2.1 Определение массы печени у экспериментальных животых 93
3.2.2 Исследование печени экспериментальных животных мето-дом МРТ 93
3.3 Оценка плейотропных эффектов фукоидана 95
3.3.1 Гипогликемическое действие фукоидана на модели аллок-санового диабета 95
3.3.2 Влияние фукоидана на показатели гемостаза 96
3.3.3 Влияние фукоидана на показатели ПОЛ-АОЗ у мышей с экспериментальной ДЛП 97
3.3.4 Противовоспалительное действие фукоидана из бурой во-доросли Fucus evanescens в эксперименте на модели каррагинанового 99 отека
3.4 Оценка гиполипидемических эффектов биопрепарата из гонад морских ежей 101
3.5 Оценка плейотропных эффектов БМЕ 103
3.6 Оценка гиполипидемических эффектов БПС и БМЕ при дислипидемиях
108
Глава 4 Функционально-биохимическая оценка гиполипи-демической активности биопрепарата полисахаридов морской водоросли у пациентов с дислипидемией
4.1 Клинико-метаболический статус обследованных пациентов 110
4.2 Оценка гиполипидемического действия биопрепарата поли-сахаридов морской водоросли 125
4.2.1 Липидкорригирующее действие БПС через 30 дней от начала лечения 125
4.2.2 Липидкорригирующее действие БПС через 90 дней 133
4.2.3 Клиническая эффективность БПС через 180 дней от начала лечения 137
4.2.4 Липидкорригирующее действие БПС через 180 дней 137
4.3 Плейотропные эффекты БПС 147
Глава 5 Функционально-биохимическая оценка гиполипи-демической активности и плейотропных эффектов аторвастатина в дозе 10 мг в комбинации с БПС у больных с ДЛП
5.1 Гиполипидемическое действие БПС и аторвастатина в дозе 10 мг 159
5.1.1 Оценка гиполипидемического действия аторвастатина в дозе 10 мг и БПС через 30 дней от начала приема препаратов 159
5.1.2 Оценка гиполипидемического действия БПС и аторваста-тина в дозе 10 мг через 90 дней от начала лечения 165
5.1.3 Клиническая эффективность комплекса БПС и аторваста-тина в дозе 10 мг через 180 дней от начала лечения 168
5.1.4 Оценка гиполипидемического действия комплекса БПС и аторвастатина в дозе 10 мг через 180 дней от начала приема препа-ратов 168
5.2 Функционально-биохимическая оценка плейотропных эффектов комплекса БПС и аторвастатина в дозе 10 мг через 30, 90,
180 дней от начала приема препаратов 170
Глава 6 Функционально биохимическая оценка гиполипи-демической активности БПС и аторвастатина в дозе 20 мг у пациентов с дислипидемиями
6.1 Гиполипидемическое действие БПС и аторвастатина в дозе 20 мг и БПС 178
6.1.1 Оценка гиполипидемического действия комплекса БПС иаторвастатина в дозе 20 мг через 30 дней от начала приема препара- 179 тов
6.1.2 Оценка гиполипидемического действия БПС иаторвастати-на в дозе 20 мг через 90 дней от начала приема препаратов 184
6.1.3 Клиническая эффективность комплекса БПС и аторваста-тина в дозе 20 мг через 180 дней от начала приема препаратов 187
6.1.4 Оценка гиполипидемического действия БПС и аторваста-тина в дозе 20 мг через 180 дней от начала приема препаратов 187
194
6.2 Функционально – биохимическая оценка плейотропных эффектов БПС и аторвастатина в дозе 20 мг через 30, 90, 180 дней от начала приема препаратов 201
Глава 7 Функционально биохимическая оценка гиполипи-демической активности БМЕ в монотерапии, а также в комплексе с аторвастатином и БПС у больных с дислипидемией
7.1 Оценка гиполипидемического действия БМЕ per se
и в комбинации с аторвастатином через 30 дней от начала приема пре- 202
паратов
7.2 Гиполипидемическое действие комплекса БМЕ + БПС 205
7.2.1 Оценка гиполипидемического действия БМЕ и БПС через 30 дней от начала их приема 206
7.2.2 Оценка гиполипидемического действия БМЕ и БПС через 90 дней от начала их приема 212
7.2.3 Клиническая эффективность комплексного применения БМЕ и БПС через 180 дней от начала их приема 215
7.2.4 Оценка гиполипидемического действия БМЕ и БПС через 180 дней от начала их приема 215
7.3 Оценка плейотропного действия комплекса БМЕ+ БПС через 30, 90 и 180 дней 222
228
Глава 8 Информационно-аналитическая оценка методов липидкорригирующей терапии
252
Глава 9 Эффективность нового синбиотического напитка (СН) функционального питания – кисломолочного бифидумбак-терина, обогащенного полисахаридами из бурой водоросли F.evanescens
9.1 Влияние нового синбиотического напитка (СН) на состоя ние микробиоты толстого кишечника 256
9.2 Влияние СН на липидный обмен 260
9.3 Действие СН на показатели иммунной системы 265 Обсуждение результатов 270 Выводы 307 Практические рекомендации 310 Список сокращений 312 Список литературы
- Плейотропные эффекты сульфатированных полисахаридов
- Исследование печени экспериментальных животных мето-дом магниторезонансной томографии (МРТ)
- Влияние фукоидана на показатели гемостаза
- Клиническая эффективность комплекса БПС и аторваста-тина в дозе 10 мг через 180 дней от начала лечения
Введение к работе
Актуальность темы исследования и степень ее разработанности. Ведущее место среди причин развития сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ) занимает атеросклероз (Собенин И. А. и соавт., 2011). Среди главных факторов риска вклад гиперхолестеринемии (ГХС) в преждевременную смерть населения России составляет 23%, а в потерянные годы здоровой жизни – 12% (National cholesterol education program, 2001). Дислипидемией (ДЛП) страдает 65,2% мужчин и 62,1% женщин (Нац. докл. под ред. Л. А. Бокерия и Р. Г. Оганова, 2010). Заболевания, ассоциированные с дислипидемией, представлены не только атеросклерозом и его мультифокальными ишемическими проявлениями, но и конституциональным ожирением с метаболическими нарушениями в органах пищеварительной, эндокринной и мочеполовой системы, а также заболеваниями, обусловленными развитием эндотелиальной дисфункции (Ойноткинова О. Ш., Дедов Е. И., 2011).
Медикаментозная терапия при ДЛП предусматривает применение различных синтетических липидснижающих препаратов, отличающихся по механизмам действия и степени выраженности влияния на различные показатели липидного обмена (Аронов Д. М., Лупанов В. П., 2009; Kapourchali F. R. et al., 2014). Наиболее распространенным и эффективным классом лекарственных препаратов, используемых для воздействия на липидный обмен, являются статины (Мареев В. Ю., 2010). При длительном применении, а также при использовании в больших дозах, они способны вызывать ряд достаточно серьезных побочных эффектов; отдельным группам пациентов эти лекарственные средства вообще противопоказаны.
Несмотря на ежегодное пополнение фармакологического рынка новыми антидислипидемическими препаратами, остается актуальным поиск новых безопасных средств гиполипидемической терапии, обладающих многокомпонентным действием.
Большой интерес в этом плане представляют сульфатированные полисахариды (СПС) морских водорослей, в частности фукоиданы – сульфатированные гомо- и гетерополисахариды, характеризующиеся отсутствием токсичности и побочных эффектов, обладающие широким спектром биологической активности, включая антидислипидемическую и антиоксидантную, в связи с чем их предлагают для коррекции дислипидемий (Майстровский К. В., 2013; Panlasigui L. N. et al., 2013). Кроме того, СПС из бурых водорослей являются агонистами рецепторов клеток врожденного и адаптивного иммунитета (Макаренкова И. Д., 2013), обладают противовоспалительным (Marques C. T. et al., 2012), антиопухолевым (Ермакова С. П., 2013),
антикоагулянтным (Кузнецова Т. А., 2009), антиинфекционным (Patel S., 2012) действием, являются ингибиторами пролиферации гладкомышечных сосудистых клеток (Logeart D. et al., 1996), уменьшают гиперплазию интимы (Deux J. F. et al., 2002), препятствуют адгезии клеток к фибронектину (Rocha H. A. et al., 2005), снижают массу тела (Wang H. et al., 2014).
Чрезвычайно интересны для медицины биологически активные вещества, получаемые из морских ежей. В клинических и экспериментальных исследованиях данные препараты проявляли противовоспалительное, антидиабетическое, гиполипидемическое, антиоксидантное действие и поэтому рекомендуются к использованию для профилактики и лечения широкого круга болезней (Utkina N. K., et al., 2012; Artyukov A. A. et al., 2013).
Большинство результатов, касающихся действия полисахаридов водорослей и БАВ из морских ежей получено в экспериментах на лабораторных моделях. В связи с этим особую актуальность приобретают исследования, проведенные в клинических условиях
Настоящая работа посвящена экспериментальным и клиническим аспектам изучения эффективности полисахаридов морской бурой водоросли Fucus evanescens в сочетании с аторвастатином и per se для коррекции дислипидемий, снижения явлений системного воспаления и усиления антиоксидантных потенций организма. Кроме того, в рамках настоящей работы исследована клиническая и метаболическая эффективность сочетанного действия полисахаридов морской водоросли и биопрепарата из икры морского ежа.
Цель исследования. На основе комплексных функционально-биохимических и иммунологических исследований в эксперименте и клинике определить возможные эффекты БАВ из морских гидробионтов на патогенетические мишени атеросклероза и оценить эффективность их применения per se и в сочетании с аторвастатином.
Задачи исследования:
-
В эксперименте провести комплексную оценку липидснижающего, антиоксидантного, противовоспалительного, антигипергликемического, гепато-и ангиопротекторного действия биологически активных веществ из морских гидробионтов per se, в комбинации друг с другом и с разными дозами аторвастатина.
-
У пациентов с ДЛП провести комплексную оценку липидснижающего действия полисахаридов из морской бурой водоросли F. evanescens (БПС) per se и в комбинации с разными дозами аторвастатина. Определить спектр и динамику уровня нейтральных липидов и фосфолипидов в плазме крови пациентов с дислипидемией под действием БПС.
-
Оценить эффективность применения комплекса – БПС и биопрепарата из икры морского ежа (БМЕ) в клинике на фоне базисной терапии для нормализации липидного спектра крови.
-
Определить возможность снижения дозы аторвастатина при использовании его в комбинации с БПС у пациентов с дислипидемией на фоне базисной терапии.
-
Исследовать действие БПС, на систему ПОЛ-АОЗ, охарактеризовать противовоспалительные эффекты БПС и исследовать возможности коррекции при помощи БПС эндотелиальной дисфункции у пациентов с дислипидемией на фоне базисной терапии и в комбинации с аторвастатином.
-
Разработать алгоритм дифференцированной коррекции дислипидемий.
-
Разработать новый синбиотический молочный продукт на основе молочнокислого бифидумбактерина и БПС для коррекции дисбиоза у пациентов с дислипидемией. Исследовать его липидснижающее и иммуномодулирующее действие.
Степень достоверности, апробация результатов, личное участие автора
Высокий уровень достоверности результатов работы подтверждается достаточным объемом экспериментальных и клинических данных, использованием сертифицированного оборудования, адекватных современных методов и критериев статистической обработки данных.
Основные результаты работы были доложены и обсуждены на
V Национальном конгрессе терапевтов, г. Москва (Россия), 24-26 ноября 2010 г.;
14-th International Congress Immunology, c. Kobe (Japan), 22-27 августа 2010 г.;
VI Научно-практической конференции «Фундаментальная наука – медицине»,
г. Владивосток (Россия), 2 июня 2011 г.; XVII Международном конгрессе
по реабилитации в медицине и иммунореабилитации, г. Нью-Йорк (США), 20-
26 апреля 2012 г.; Первом региональном съезде реабилитологов Дальнего Востока
с международным участием, г. Хабаровск (Россия), 16-17 мая 2013 г.;
VI Дальневосточном региональном конгрессе «Человек и лекарство»
с международным участием, г. Владивосток (Россия), 24-25 сентября 2013 г.;
XX Всемирном конгрессе по реабилитации в медицине и иммунореабилитации,
г. Нью-Йорк (США), 24-30 апреля 2014 г.; Всероссийской научно-практической
конференции «Биологически активные вещества из морских гидробионтов
в биотехнологии и медицине», г. Владивосток (Россия), 8-9 октября 2014 г.;
XV Всероссийском научном форуме с международным участием им. академика
В. И. Иоффе «Дни иммунологии в Санкт-Петербурге», г. Санкт-Петербург
(Россия), 1-4 июня 2015 г.
Автором сформулированы цель, задачи исследования, выводы, практические рекомендации. Проведен подбор методов, разработаны протоколы экспериментов.
Автором лично выполнен анализ литературных данных по теме диссертации, разработан дизайн исследования. Проанализированы и оценены результаты экспериментальной части работы. Соискатель принимал непосредственное участие в ведении пациентов с дислипидемиями на стационарном этапе диагностики и лечения, а также на этапе диспансерного наблюдения, контролировал выполнение всех исследований, на которых основаны заключение и выводы диссертации. Автором самостоятельно произведена статистическая обработка материала, анализ результатов и их интерпретация, сформулированы положения, выносимые на защиту, выводы и практические рекомендации, написан текст диссертации.
При активном участии автора подготовлены к публикации результаты работы, методические рекомендации и заявки на выдачу патентов. Под руководством и при участии автора проведены клинические испытания нового молочного синбиотического продукта.
Данная работа выполнена в Школе биомедицины Дальневосточного федерального университета и на базе Медицинского объединения (МО) ДВО РАН. Отдельные исследования проведены совместно с сотрудниками ФГБУ НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Г. П. Сомова, Института океанологии ДВО РАН, Тихоокеанского института биоорганической химии ДВО РАН.
Положения, выносимые на защиту
-
Фукоидан – сульфатированный полисахарид из бурой водоросли F. evanescens в эксперименте на лабораторных животных проявляет липидснижающее, антиоксидантное, гепатопротекторное, противовоспалительное, гипогликемическое и ангиопротекторное действие.
-
В условиях длительного клинического наблюдения пациентов с ДЛП, получавших в составе базисной терапии БПС per se и в комбинации с разными дозами аторвастатина, установлено его липидкорригирующее, антиоксидантное, противовоспалительное и ангиопротекторное действие, что позволяет за счет включения биопрепарата в схему лечения вдвое снизить рабочую дозу статина и уменьшить его возможные побочные явления.
-
Эффективность комбинации БПС и БМЕ, у пациентов с ДЛП per se или в комплексе с аторвастатином, характеризуется нормализацией распределения холестерина между фракциями липопротеидов крови, сдерживанием продукции проатерогенных цитокинов, снижением уровня перекисного окисления липидов,
повышением антиоксидантных ферментов. БПС и БМЕ оказывают противовоспалительное, антиоксидантное, ангиопротекторное действие.
4. Синбиотический продукт функционального питания – молочнокислый бифидумбактерин, обогащенный БПС, нормализует микробиоту кишечника и оказывает липидснижающее и иммуномодулирующее действие у пациентов с ДЛП и нарушениями со стороны желудочно-кишечного тракта.
Научная новизна и теоретическое значение работы
На основе экспериментально-клинических исследований с использованием системного и комплексного подхода обосновано применение биологически активных веществ из морских гидробионтов для коррекции дислипидемии. Изучено гиполипидемическое действие БПС и комплекса БПС+БМЕ. Получены сравнительные данные о метаболической эффективности БПС, комплекса БПС+БМЕ, комплекса аторвастатина в низкой и средней терапевтической дозе и БПС. Установлено, что гиполипидемическое действие БПС сопоставимо с таковым аторвастатина в терапевтической дозе 10 мг.
Установлено, что эффективность комбинации БПС с аторвастатином в дозе 10 мг/cутки равноценна таковой аторвастатина в дозе 20 мг/сутки, что позволяет вдвое снизить эффективную дозу статина.
Показано, что БПС можно использовать per se для коррекции дислипидемий у пациентов, которые по тем или иным причинам не могут использовать статины.
Установлено, что у пациентов с ДЛП биопрепараты из морских гидробионтов оказывают плейотропное действие: противовоспалительное, антиоксидантное и ангиопротекторное. Состояние цитокиновой системы у пациентов с дислипидемией характеризуется дисбалансом сывороточных цитокинов с поляризацией иммунного ответа по Th1-типу – повышением уровня проатерогенных цитокинов (IFN), снижением уровня противовоспалительных цитокинов (IL-4 и IL-10), а также увеличением уровня хемоаттрактанта IL-8. При этом действие комплекса БПС+БМЕ на уровень провоспалительных цитокинов сопоставимо с таковым аторвастатина per se в дозе 20 мг/сутки. БПС снижает уровень эндотелина-1 у пациентов с дислипидемией.
Доказана эффективность БПС и БМЕ, применяемых с базисной терапией у пациентов с дислипидемией per se или в комплексе с аторвастатином, которая определяется нормализацией распределения холестерина между фракциями липопротеидов крови, сдерживанием продукции проатерогенных цитокинов, снижением уровня перекисного окисления липидов, повышением антиоксидантных ферментов.
Разработан алгоритм применения БПС per se, в комбинации с аторвастатином, а так же БПС с БМЕ.
Информационно-аналитическая оценка с использованием математических плеяд Терентьева позволила определить мишени воздействия БПС per se и в комплексе с БМЕ, а также с аторвастатином в дозе 10 мг и 20 мг. Комплекс БПС и аторвастатина в дозе 10 мг и 20 мг реализует гиполипидемический и плейотропные эффекты путем модификации фосфолипидов и нормализации процессов липопероксидации-антиоксидантной защиты.
На основе БПС и молочнокислого бифидумбактерина разработан новый продукт функционального питания. Доказана его эффективность (нормализация микробиоты кишечника, антидислипидемическая и иммуномодулирующая активность) у пациентов с ДЛП и нарушениями со стороны желудочно-кишечного тракта.
Новизна полученных результатов определяется также наличием у автора двух патентов:
-
Способ лечения ишемической болезни сердца. РФ № 2438665 от 10.01.2012 г.
-
Способ немедикаментозного лечения больных с хроническими заболеваниями желудочно-кишечного тракта. РФ № 2489157 от 10.08.2013 г.
Материалы диссертации автора включены в научно-экспериментальную работу лаборатории иммунологии ФГБУ «НИИЭМ им. Г. П. Сомова» СО РАМН, в отчеты по грантам ДВО РАН: «Сравнительное изучение эффективности БАД из морских гидробионтов, используемых в качестве средств сопровождения базисной терапии сердечно-сосудистых и нейродегенеративных заболеваний» (программа Президиума ДВО РАН «Фундаментальные и прикладные исследования в интересах медицины» 2009-2011 гг.).
Результаты диссертационной работы автора использованы при подготовке научно-технической документации (ТУ и ТИ) к проекту МНТЦ № 4000 от 30.05.2010 г. «Клинико-иммунологическая эффективность нового синбиотического продукта категории функционального питания (кисломолочный напиток с B.bifidum, обогащенный полисахаридами из бурой водоросли F. evanescens)».
Практическая значимость. Для повышения качества и эффективности терапии пациентов с дислипидемиями обоснован и предложен способ применения нетоксичных полисахаридов бурых водорослей (БПС) и биопрепарата из икры морского ежа (БМЕ) в качестве средств сопровождения базисной гиполипидемической терапии у пациентов с ДЛП. Доказано, что комплексное применение БПС и аторвастатина в дозе 10 мг/сутки оказывает такое же гиполипидемическое действие, как монотерапия аторвастатином в дозе 20 мг/сутки. Преимуществом комплексного применения биологически активных
веществ и статина является возможность использования минимальных терапевтических доз лекарственного препарата, снижение риска развития побочных эффектов, увеличение комплаентности пациентов к лечению. Метаболическая эффективность БПС и его комбинации с БМЕ подтверждают возможность использования биологически активных веществ у пациентов, которые имеют противопоказания к статинам или отказываются от приема этих лекарственных препаратов.
Разработаны и внедрены в клинико-диагностическом центре геронтологии и биорегуляции МО ДВО РАН методики применения БПС и БМЕ в комплексе с базисной терапией и в сочетании с аторвастатином у пациентов с дислипидемией. Для врачей практического здравоохранения изданы методические рекомендации: Крыжановский С. П. и др. Биологически активные добавки к пище (БАД) Приморского края. Владивосток, 2006. 119 с.; Крыжановский С. П. и др. Биологически активная добавка к пище из морских ежей (маристим) в качестве средства сопровождения базисной терапии пациентов с ишемической болезнью сердца. Владивосток: Дальнаука, 2012. 20 с. (Утверждены Департаментом Здравоохранения Администрации Приморского края); Крыжановский, С. П. и др. Биологическая добавка к пище на основе полисахаридов морских бурых водорослей – фуколам – в качестве средства сопровождения базисной терапии пациентов с дислипидемиями. Владивосток: Дальнаука, 2015. 30 с. (Утверждены Ученым Советом ДВФУ, 22.09.2015).
Для практического здравоохранения и населения разработан новый молочный продукт функционального питания на основе молочнокислого бифидумбактерина и биопрепарата полисахаридов – молочный продукт функционального питания (МПФП), который позволяет нормализовать микробиоту кишечника, показатели холестерина, ХС ЛПНП, КА, а также улучшить показатели иммунной системы. Оформлена и утверждена техническая документация на биопродукт кисломолочный «Бифидомарин» (ТУ 9222 - 008 - 01898115 – 2011, зарегистрировано в Государственном региональном центре стандартизации, метрологии и испытаний в Приморском крае 06.12.2011).
Результаты, полученные при выполнении работы, используются в учебном процессе ДВФУ – в лекционном курсе и практических занятиях по темам «Лекарственные средства, влияющие на сердечно-сосудистую систему», «Гиполипидемические средства», а также в научно-исследовательской работе сотрудников МО ДВО РАН.
Публикации: По материалам диссертации опубликовано 35 печатных работ, 28 статей, в том числе 17 в журналах, рекомендованных ВАК, глава
в монографии, 2 патента Российской Федерации, 1 свидетельство о государственной регистрации базы данных и 3 методических документа.
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 394 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, 9 глав собственных исследований, обсуждения результатов, выводов, практических рекомендаций, списка литературы и приложения. Работа содержит 46 рисунков и 49 таблиц (из них 15 в приложении А), акты внедрения и справки в приложении Б). Список литературы содержит 510 источников, из них 192 отечественных и 316 иностранных авторов.
Фрагменты исследований поддержаны грантами Международного научно-технического центра (МНТЦ) и Президиума ДВО РАН: Разработка нового продукта функционального питания 2010-2013 гг. (Грант МНТЦ № 4000) и Фундаментальные и прикладные исследования в интересах практической медицины 2009-2011 гг. (Грант Президиума ДВО РАН).
Плейотропные эффекты сульфатированных полисахаридов
Доказана эффективность БПС и БМЕ, применяемых с базисной терапией у пациентов с дислипидемией per se или в комплексе с аторвастатином, которая определяется нормализацией распределения холестерина между фракциями ли-попротеидов крови, сдерживанием продукции проатерогенных цитокинов, снижением уровня перекисного окисления липидов, повышением антиоксидантных ферментов.
Информационно-аналитическая оценка с использованием математических плеяд Терентьева позволила определить мишени воздействия БПС в виде монотерапии и в комплексе с БМЕ, а также аторвастатином в дозе 10 мг и 20 мг. Биологические эффекты БПС установлены в результате ряда экспериментальных и клинических исследований. Среди многочисленных эффектов фукоидана, входящего в состав БПС, особого внимания заслуживают антидислипидемическое, противовоспалительное, антикоагуляцинное и антитромботическое действие.
Установленные в результате анализа мишени воздействия БПС (атероген-ные фракции липидного спектра сыворотки крови, система ПОЛ-АОЗ, цитокино-вый профиль и система гемостаза) согласуются с механизмами действия этого полисахарида. Мишени воздействия при использовании БПС в комплексе с атор-вастатином отличаются от мишеней воздействия аторвастатина в виде монотерапии.
Комплекс БПС и аторвастатина в дозе 10 мг и 20 мг реализует гиполипи-демический и плейотропные эффекты путем модификации фосфолипидов и нормализации процессов липопероксидации-антиоксидантной защиты.
При использовании БПС в комплексе с БМЕ в реализации липотропного действия, влияния на систему гемостаза, функциональное состояние эндотелия важную роль играют модификация фосфолипидов и регуляция экспрессии молекул межклеточной адгезии.
На основе БПС и молочнокислого бифидумбактерина разработан новый продукт функционального питания. Доказана его эффективность (нормализация микробиоты кишечника, антидислипидемическая и иммуномодулирующая ак 14 тивность) у пациентов с ДЛП и нарушениями со стороны желудочно-кишечного тракта (ЖКТ). Новизна полученных результатов определяет также наличие у автора двух патентов: 1. Способ лечения ишемической болезни сердца. № 2438665 от 10.01.2012. 2. Способ немедикаментозного лечения больных с хроническими заболеваниями желудочно-кишечного тракта. № 2489157 от 10.08.2013.
Материалы диссертации автора включены в научно-экспериментальную работу лаборатории иммунологии ФГБУ «НИИЭМ им. Г. П. Сомова СО РАМН», в отчеты по грантам ДВО РАН: «Сравнительное изучение эффективности БАД из морских гидробионтов, используемых в качестве средств сопровождения базисной терапии сердечно-сосудистых и нейродегенеративных заболеваний» (программа Президиума ДВО РАН «Фундаментальные и прикладные исследования в интересах медицины» 2009-2011 гг.).
Результаты диссертационной работы автора использованы при подготовке научно-технической документации к проекту МНТЦ № 4000 от 30.05.2010 г. «Клинико-иммунологическая эффективность нового синбиотического продукта категории функционального питания (кисломолочный напиток с B.bifidum, обогащенный полисахаридами из бурой водоросли F. evanescens)».
Практическая значимость. Для повышения качества и эффективности терапии пациентов с дислипидемиями обоснован и предложен способ применения нетоксичных полисахаридов бурой водоросли (БАД к пище фуколам) и биопрепарата из икры морского ежа (БАД к пище маристим) в качестве средств сопровождения базисной гиполипидемической терапии у пациентов с ДЛП. Доказано, что комплексное применение БПС и аторвастатина в дозе 10 мг/сутки оказывает такое же гиполипидемическое действие, как монотерапия аторвастатином в дозе 20 мг/сутки. Преимуществом комплексного применения БПС и статина является возможность использовать минимальные терапевтические дозы лекарственного препарата, снизить риск развития побочных эффектов, увеличить комплаентность пациентов к лечению. Метаболическая эффективность БПС и его комбинации с БМЕ подтверждают возможность использования БАВ у пациентов, которые имеют противопоказания к статинотерапии или отказываются от приема этих препаратов.
Разработаны и внедрены в клинико-диагностическом центре геронтологии и биорегуляции МО ДВО РАН методики применения БПС и БМВ в комплексе с базисной терапией и в сочетании с аторвастатином у пациентов с дислипидеми-ей. Акты о внедрении прилагаются (приложение Б).
Для врачей практического здравоохранения изданы методические рекомендации:
1. Биологически активная добавка к пище из морских ежей (маристим) в качестве средства сопровождения базисной терапии пациентов с ишемической болезнью сердца. – Владивосток : Дальнаука, 2012. – 20 с. Утверждены Департаментом здравоохранения Администрации Приморского края.
2. Биологически активная добавка к пище на основе полисахаридов морских бурых водорослей – фуколам – в качестве средства сопровождения базисной терапии пациентов с дислипидемиями. – Владивосток : Дальнаука, 2015. – 30 с.9ж
Для практического здравоохранения и населения разработан новый продукт функционального питания на основе молочнокислого бифидумбактерина и БПС, который позволяет нормализовать микробиоту кишечника, показатели холестерина, ХС ЛПНП, КА, а также улучшить показатели иммунной системы. Оформлена и утверждена техническая документация на СН (ТУ и ТИ). Исследования по разработке нового продукта функционального питания были поддержаны грантом Международного научно-технического центра (грант № 4000).
Результаты, полученные при исследовании гиполипидемических свойств полисахаридов из морских бурых водорослей, используются в учебном процессе дальневосточного федерального университета – в лекционном курсе и практических заятиях по темам «Лекарственные средства, влияющие на сердечнососудистую систему», «Гиполипидемические средства», а также в научно
Исследование печени экспериментальных животных мето-дом магниторезонансной томографии (МРТ)
Икра морских ежей содержит жирорастворимые витамины А, Д, Е и водорастворимые витамины – С, B1, B2, B6, B12 (Rodriguez-Bernaldo A. et al., 2002). Содержание витамина А в икре морского ежа превышает в 20 раз его количество в корне женьшеня. Количество микроэлементов в тканях и икре иглокожих в 10 раз выше, чем у рыб, более чем в 50-100 раз выше, чем у наземных животных. В иглокожих обнаружено более 36 микроэлементов, в том числе медь (2,18 мг/кг), цинк (29,42 мг/кг), кобальт (0,25 мг/кг), железо (8,18 мг/кг), никель (0,49 мг/кг), хром (0,25 мг/кг), марганец (0,28 мг/кг), натрий (4,1 г/кг), калий (3,85 мг/кг), магний (1016 мг/кг).
По-видимому, свой вклад в проявление разных видов биологической активности икры морских ежей вносят сульфатированные полисахариды (СПС), которые покрывают ее желеобразной оболочкой (Pomin V. K., Mourao P. A., 2008; Pomin V. K., 2009; Conelli L. P. et al., 2009, 2010; PominV. K., 2010; Pomin V. K., Mourao P. A., 2012). Фукансульфаты морских ежей состоят из повторяющихся тетрасахаридных звеньев и в отличие от фукоиданов морских водорослей обладают четко выраженной регулярной линейной структурой и не содержат ацетатных групп. Сообщают об обнаружении СПС в комплексе с белком у морского ежа Lytechinus variegates (Conelli L. P. et al., 2009, 2010). Эти полисахариды состояли из трех фракций, которые отличались по соотношению углевод/протеин. Все фракции имели похожий углеводный состав, представленный в большей степени галактозой, глюкозамином и маннозой. В другой работе (Conelli L. P. et al., 2010) эти авторы показали, что 2,6-сульфатированный галактан первоначально образуется в яичнике морского ежа, но по мере созревания икры перемещается в наружную желеобразную оболочку, т.е. является предшественником 6-сульфатированного полисахарида оболочки.
Как следует из приведенных данных, икра морских ежей содержит большое число компонентов, которые обусловливают многочисленные положительные эффекты ее на различные системы организма, в числе которых одно из главных мест занимает антиоксидантный потенциал (Кривошапко О. А., Попов А. М., 2011; Qin L. et al., 2012; Mamelona R. et al., 2011). Морские ежи, их гонады уже давно признаны источниками антиоксидантов, что обусловлено наличием в их составе большого числа биологически активных веществ, которые могут прекращать цепные реакции перекисного окисления в клетках несколькими способами: перехватывать свободные радикалы, хелатиро-вать металлы-катализаторы пероксидации, ингибировать ферменты липоксигена-зы, а также способны синергически активироваться фосфолипидами плазматических мембран (Максимов О. Б., 1998; Mamelona R. et al., 2010, 2011; Shankarlal S. et al., 2011; Zhou D. et al., 2012).
Следует отметить, что антиоксидантными свойствами обладают не только гонады, но и ткани внутренних органов морских ежей, в частности желудочно-кишечного тракта, а также панциря и игл. Так, экстракты тканей желудочно-кишечного тракта и гонад зеленого ежа обладают высокой способностью связывать кислородные радикалы. Этилацетатные экстракты захватывали кислородные радикалы на уровне 1500-2100 ммольTE/g. Авторы предлагают заготавливать не только гонады, но и ткани внутренних органов в качестве источника антиокси-дантов для использования их в качестве полезной добавки к пище.
Ферментативные гидролизаты гонад морского ежа Strongylocentrotus nudus, полученные воздействием пепсина, трипсина и папаина и подвергнутые ультрафильтрации через серию мембран (10 кDа, 3-5 кDа и 1 кDа), обладали способностью улавливать свободные радикалы. Наиболее высокая антиоксидантная активность была зарегистрирована для фракций с молекулярной массой 1 кDа, полученных путем воздействия папаином и пепсином, и фракция 1-3 кDа, полученная воздействием трипсина (Qin L. et al., 2012).
В экстрактах из гонад и внутренних органов морских ежей присутствуют каротиноиды, которые, как известно, обладают антиоксидантными свойствами (Bandaranayake W. W., 2006; Maoka T., 2011; Garama D. et al., 2012; Rahman M. et al., 2014). Основным каротиноидом стенок кишечника морских ежей является фу-коксантин, гонад, панциря и игл – р-эхиненон, в меньших количествах – -эхиненон и р-каротин (Задорожный П. А., 2003). Присутствие большого количества (11 и более) двойных связей придает каротиноидам высокую биологическую активность, которая проявляется в торможении процессов перекисного окисления липидов и определяет такие их биологические функции, как предотвращение предраковых и возрастных повреждений, радиационных поражений, сердечнососудистых заболеваний. Регуляторные эффекты каротиноидов обусловлены их способностью встраиваться в мембранные фосфолипидно-белковые структуры, а также изменять текучесть мембран в жидкокристаллическом состоянии. Это сопровождается модификацией контактов взаимодействия липидов, белков и может быть существенным фактором проявления антиоксидантной активности кароти-ноидами (Matsuno T. et al., 2001).
Гонады морских ежей содержат полигидроксилированные нафтохиноны и эхинохром А, также обладающие антиоксидантным потенциалом.
Таким образом, гонады морских ежей обладают ярко выраженными антиок-сидантными свойствами, которые могут использоваться в случае создания лекарств, биологически активных добавок к пище и продуктов функционального питания на основе этого биологического материала.
Мы остановились так подробно на антиоксидантном потенциале веществ из морских ежей, поскольку наши собственные исследования тесно связаны с этим вопросом, а роль оксидативного стресса в патогенезе атеросклероза и дислипиде-мий известна. В то же время следует упомянуть и другие эффекты гонад морского ежа, которые известны к настоящему времени.
Большой проблемой современной медицины является возможность коррекции метаболического синдрома, нарушений липидного и углеводного обмена. В связи с этим весьма результативен поиск таких корректоров среди природных биополимеров, в частности, получаемых из гидробионтов.
В клинических и экспериментальных исследованиях препараты, полученные на основе липидов из морских гидробионтов, проявляют противовоспалительное, антидиабетическое, гиполипидемическое действие и в связи с этим рекомендуются к использованию для профилактики и лечения широкого круга болезней (Попов А. М. и соавт., 2013; Calder P. C., 2006).
Влияние фукоидана на показатели гемостаза
Антиоксидантный эффект статинов ассоциируют с редукцией синтеза свободных кислородных радикалов, что приводит к снижению образования окисленных ЛПНП (липопротеины низкой плотности), а, следовательно, замедляет аккумуляцию холестерина в макрофагах, тормозит образование пенистых клеток, снижает их цитотоксичность, уменьшает уровень активности воспалительных процессов, что также тормозит атерогенез.
Под действием лечебного комплекса аторвастатин 10 мг+БПС у пациентов с исходно низкой ОАА через 30 дней после начала лечения наблюдалось повышение данного показателя на 16,3% (р 0,05). При этом активность ферментативного звена антиоксидантной системы, в частности каталазы и СОД, не изменялась, оставаясь достоверно (р 0,05) ниже показателей в контрольной группе. Через 90 дней у этой группы пациентов возросла активность ферментативного звена – ка-талазы на 22,9% (р 0,05). Через 180 дней показатели ОАА и активности катала-зы сохранялись на достигнутом уровне и не отличались от аналогичных показателей в контрольной группе (приложение А, табл. 5).
У пациентов группы 4 с исходно нормальной ОАА через 180 дней имело место увеличение активности каталазы на 26,5% (р 0,05) относительно показателя до лечения (приложение А, табл. 6).
У пациентов 2 группы при исходно нормальной ОАА наблюдалось снижение уровня СР на 40% (р 0,01). К концу срока наблюдения уровень СР у них снизился по сравнению с показателем до лечения на 23,7% (р 0,01).
В группах 1 и 2 с исходно низкой ОАА через 90 дней снизился уровень СР на 18,3% (р 0,05) и на 17,9% (р 0,05) соответственно по сравнению с показателями до лечения (приложение А, табл. 5).
Сравнительный анализ показал, что под действием комплекса аторвастатин в дозе 10 мг + БПС через 30 дней активизируется ОАА, а через 90 дней и 180 дней – ферментативное звено антирадикальной зашиты. Под действием аторвастатина эффект в виде только снижения содержания СР в плазме крови проявляется через 90 дней. В последние годы продемонстрировано положительное действие статинов на функцию эндотелия и жесткость артерий. Статины восстанавливают способность эндотелия к вазодилатации вследствие увеличения выработки эндотелием оксида азота (N0) через механизм усиления экспрессии NO-синтетазы. Этот эффект развивается вследствие как липиднормализующего действия статинов, так и независимо от него. Так, посредством активации протеинкиназы В (серин/треонин киназы Акі) непосредственно в эндотелиальных клетках фосфорилирование eNOS (эндотелиальная синтаза N0) вызывает повышение продукции N0 при назначении симвастатина. Итогом ингибиции избытка одного из основных блокаторов активации eNOS путем образования гетерокомплекса с этим энзимом - кавеоли-на-1 - является стимуляция продукции N0, что достигается при использовании статинов в очень малых концентрациях (0,01 нмоль), т. е. много меньших, чем необходимо для продукции N0 (10 нмоль).
В данном исследовании о влиянии комплекса аторвастатина в дозе 10 мг и БПС на функциональное состояние эндотелия судили по уровню N0, эндотелина-1 и молекул адгезии.
Средний уровень N0 до лечения в данной группе (19,84±1,81 мкмоль/л) отличался от значений в контрольной группе (13,85±0,53 мкмоль/л) на 43,2% (р 0,001). Через 30 дней у пациентов 3 группы под действием комплекса БПС и атовастатина в дозе 10 мг концентрация N0 снизилась на 13,8% (р 0,01) относительно исходного уровня. Через 6 мес средний уровень N0 снизился до 14,31±0,76 и приблизился к значениям контрольной группы (приложение А, табл. 4).
В 4 группе у 60% лиц с исходно высоким уровнем N0 (22,63±1,10 мкмоль/л) его содержание через 3 мес снизилось на 20,7% (17,94±1,45 мкмоль/л, р 0,01), а через 6 мес - на 29,2% (16,01±0,62 мкмоль/л, р 0,01). У остальных пациентов с исходно нормальным уровнем NO в пределах нормы (15,66±0,24 мкмоль/л) его содержание оставалось (11,75±0,39 мкмоль/л). Динамика уровня N0 в группе 1 и 2 описана в разделе 4.4. Сравнительный анализ показал, что под действием комплекса аторвастатина в дозе 10 мг и БПС, как до лечения, так и через 30 и 90 дней после лечения, отмечались достоверные различия по уровню N0 с данными пациентов 2 группы, получающих аторваста-тин в дозе 20 мг.
Показатель растворимых молекул sICAM-1 у пациентов 2-й и 4-й групп исходно находился в пределах контроля (рис.5.5). Статистически значимое снижение в сравнении с исходным уровнем наблюдалось через 90 дней, оставаясь в пределах референсных значений (приложение, табл. 10).
Клиническая эффективность комплекса БПС и аторваста-тина в дозе 10 мг через 180 дней от начала лечения
По данным международных наблюдательных исследований пациенты принимают статины в основном в начальных дозах 10-20 мг, и лишь у 16-18% пациентов дозы статинов титруются (Pedersen T. R. et al., 2005; Amarenco P. et al., 2006; Shepherd J. et al., 2006). Учитывая продемонстрированный в исследованиях CURVES (США) и ФАРВАТЕР (Россия) дозозависимый гиполипидемический эффект при лечении аторвастатином 10-20 мг/сут. (Jones P. et al., 1998; Сусеков А. В. и соавт., 2006), а также усиление при помощи БПС гипохолестеринемического и плейотропных эффектов аторвастатина в дозе 10 мг была поставлена задача изучить эффективность комплексного применения аторвастатина в дозе 20 мг и БПС.
Проведена оценка клинико-метаболической эффективности комплексного применения аторвастатина в дозе 20 мг и БПС и сделан сравнительный анализ полученных результатов с таковыми при терапии только аторвастатином в дозе 10 мг и 20 мг.
Сформированы 3 группы пациентов, в том числе: 1-я группа (группа 1) – 36 пациентов, которые получали аторвастатин в дозе 10 мг; 2-я группа (группа 2) – 35 пациентов, которые получали аторвастатин в дозе 20 мг; 5-я группа (группа 5) – 36 пациентов, которые получали аторвастатин в дозе 20 мг в комплексе с БПС. Курс лечения составил 6 мес (180 дней). В контрольную группу
Динамика показателей липидного обмена у пациентов группы 5 и групп наблюдения 1 и 2 представлена в таблице 6.1. У пациентов группы 5, получавших аторвастатин с БПС, снизился уровень ХС на 23,1% (р 0,001) и ХС ЛПНП на 30,2% (р 0,001) относительно исходных значений. Содержание ТГ и ХС ЛПВП оставалось на исходно нормальном уровне. Изменение соотношения ате-рогенных и антиатерогенных фракций липидного спектра крови свидетельствовало об уменьшении её атерогенных свойств.
На это указывало увеличение коэффициента ХС ЛПВП-отношение на 29,6% (р 0,05), снижение отношения ХС не-ЛПВП на 27,2% (р 0,001) и КА на 27,2% (р 0,01). Положительная динамика аполипопротеинов, играющих важную роль в биосинтезе, структуре и обеспечении функции ЛПВП и ЛПНП, характеризовалась снижением соотношения апоВ/апоА1 на 12,9 % (р 0,01) за счет уменьшения содержания апоВ на 12,5% (р 0,01). Содержание липопро-теина(а) через 30 дней снизилось на 10,6% (р 0,05), но оставалось в 1,7 раза (р 0,001) выше относительно контрольных значений.
Динамика показателей в группах сравнения 1 и 2 описана в предыдущем разделе (раздел 4.3.1).
По данным сравнительного анализа у пациентов группы 5 через 30 дней содержание ХС ЛПНП было на 17,2% (р 0,05) ниже показателя в группе 1.
Изменение состава нейтральных липидов плазмы крови у этих пациентов характеризовалось снижением содержания ТГ на 9,2% (р 0,001), неэтерифици-рованного ХС на 14,4% (р 0,001), ЭХС на 12,5% (р 0,001), увеличением количества СЖК и ЭЖК на 12,3% (р 0,001) и на 14,5% (р 0,001) соответственно (табл. 6.2).
Липопротеин (а), мг/дл 23,33 ±1,75 до лечения 46,19 ± 6,37 54,14 ± 6,78 44,00±3,18 дней 46,69 ± 6,43 52,17 ± 5,90 39,34±3,21 90 дней 44,45± 5,12 47,72 ± 5,50 36,57±3,41 180 дней 43,49 ± 5,09 40,04 ± 2,71 34,08±2,90 Прим.: Достоверность различий показателей: слева - в сравнении с контрольной группой, справа - до и после лечения: - р 0,001; - р 0,01; р 0,05. Цифрой слева - с группой сравнения 1, справа - с группой сравнения 1: 3 - р 0,001; 1 - р 0,01; 1 р 0,05. ХС - общий холестерин, ТГ - триглицериды, ХС ЛПОНП - холестерин липопротеидов очень низкой плотности, ХС ЛПНП - холестерин липопротеидов низкой плотности, ХС ЛПВП - холестерин липопротеидов высокой плотности, КА - коэффициент атерогенности.
По данным сравнительного анализа под действием трех схем лечения наблюдаются однонаправленные, но отличные по степени выраженности изменения во фракциях нейтральных липидов плазмы крови. Под действием аторваста-тина в дозе 20 мг и БПС у пациентов 5-й группы более значительно снижается доля ТГ и увеличивается содержание ЭЖК, чем под действием монотерапии аторвастатином (группы 1 и 2 – табл. 6.2).
У пациентов 5-й группы модификация состава фосфолипидов плазмы крови проявлялась увеличением доли ФХ на 8% (р 0,001), ФЭ на 20% (р 0,001) и метаболически активных фракций ФС на 26,7% (р 0,001), ФИ на 15% (р 0,001). В то же время отмечалось снижение доли ЛФХ, ЛФЭ и СМ на 17% (р 0,001), 25% (р 0,001) и на 18,2% (р 0,001) соответственно (табл. 6.2).
Следует отметить, что комплекс аторвастатина в дозе 20 мг с БПС (группа 5) оказывает однонаправленное с монотерапией аторвастатином (группа 1 и 2) действие на фосфолипидный спектр плазмы крови (табл. 6.2). При этом наблюдается различная степень выраженности данных изменений. В группе 5 наиболее значимо, чем в группе 2, снижается содержание окисленных форм фосфоли-пидов (ЛФХ и ЛФЭ) и, вследствие этого, увеличивается содержание ФХ и ФЭ. Из метаболически активных фракций ФЛ в группе 5 более значимо, чем в группе 2, увеличивается доля ФИ. В то же время степень повышения ФС в 5-й группе менее выражено, чем под действием аторвастатина в дозе 20 мг (группа 2).
Таким образом, БПС в комплексе с аторвастатином (20 мг) через 30 дней оказывает гипохолестеринемическое и гипотриглицеридемическое действие.
Под дейстием комбинированной терапии статинами и биопрепаратами активизируются процессы этерификации ЖК, увеличивается содержание ФХ, ФЭ и метаболически активных фракций ФС и ФИ. При этом снижается содержание окисленных форм ФЛ – ЛФХ и ЛФЭ.