Введение к работе
Актуальность темы. Разработка новых иммунобиологических препаратов является важной задачей современной вакцинологии и клинической иммунологии [А. А. Воробьёв, 1999; В. И. Покровский, Б. Ф. Семёнов, 1999; В. М. Манько, Р. В. Петров, Р. М. Хаитов, 2002]. Актуальными задачами современной медицинской науки в области иммунопрофилактики становятся изучение природы и механизмов раннего специфического иммунного ответа, поиск средств, которые могут этот ответ индуцировать и регулировать [В. В. Зверев, Б. Ф. Семенов, 2002]. При этом приоритетным является поиск более эффективных и менее реактогенных иммуногенов. К их числу следует отнести бактериальные рибосомы.
Роль рибосом в биосинтезе белка была окончательно выяснена ещё в середине XX века [Ф. Шапвиль, Э.-Л. Энни, 1977; А. С. Спирин, 1986]. Изучение иммуногенных свойств рибосом, начиная с первого сообщения [A. S. Youmans, G. P. Youmans, 1965], является объектом исследования уже более 40 лет. За это время сформировалось самостоятельное направление в современной вакцинологии [Т. К. Eisenstein et al., 1976; E. Segal, R. Levy, E. Eylan, 1978; M. M. Lieberman, D. C. McKissock, G. L. Wright, 1979; В. И. Левенсон, В. В. Хазанова, 1991; L. Dussourd d’Hinterland, 1980; R. L. Gregory, 1986; R. Cabrera-Contreras, 1990; L. V. Nicolaeva, E. P. Savel’ev, 1991; G. Normier et al., 1992; D. Elad, E. Segal, 1994; M. Eckstein, 1997 и др.].
К иммуногенным особенностям бактериальных рибосом относят высокую и стойкую протективную активность, расширенную специфичность защиты, крайне низкую токсичность, иммунокорригирующую активность [В. И. Левенсон и др., 1988; И. Н. Бакулин, Т. И. Сергеева, 1990; П. В. Оветчин, А. Я. Цыганенко, 1984]. Препараты на основе бактериальных рибосом в настоящее время применяются не только как классические вакцины, но и как иммуномодуляторы [P. M. Хаитов и др., 1994; С. М. Гордиенко, О. И. Ласица, А. Г. Федорчук, 1995]. Всё это позволяет рассматривать их в качестве основы для конструирования вакцинных препаратов нового поколения. Однако до настоящего времени не исследованы в эксперименте особенности фармакокинетики рибосомного материала.
Метод радиоизотопного измерения позволяет дать комплексный анализ распределения и накопления в макроорганизме экспериментальных животных радиоактивной метки, введённой в составе 70S рибосом. Мечение бактериальных рибосом путём биологического синтеза максимально сохраняет их структуру, что необходимо для соблюдения принципа интактности рибосом при реализации их иммунотропной активности [В. П. Крылов, 1996; В. Г. Орлов и др., 1998]. Информация о распределении рибосомного материала в органах и тканях экспериментального животного будет способствовать пониманию механизма действия препаратов на основе бактериальных рибосом, тем более что до настоящего времени этот вопрос остаётся открытым.
Цель исследования — определить закономерность распределения рибосомного материала E. coli MRE600 в организме экспериментальных животных с применением радиоизотопного метода исследования и выявить зависимость иммунотропной активности вводимого препарата от структурной целостности рибосом.
Задачи исследования
-
Получить препарат 14С-70S рибосом E. coli MRE600 с высокой удельной радиоактивностью.
-
Оценить характер распределения и накопления меченного радиоактивным углеродом рибосомного материала E. coli MRE600 в органах и тканях экспериментальных животных и динамику его перераспределения в разные сроки от момента введения.
-
Установить закономерности распределения 70S рибосом E. coli MRE600, меченных изотопом 14С, в зависимости от пути их введения в макроорганизм экспериментального животного.
-
Оценить влияние структурной целостности рибосом E. coli MRE600 на их иммунотропную активность.
Основные положения, выносимые на защиту
-
Рибосомы E. coli MRE600 различной степени целостности, вводимые различными способами в макроорганизм белых мышей, неравномерно распределяются в органах и тканях, проявляя тропность к органам иммунной системы.
-
Рибосомы E. coli MRE600, вводимые парентерально в макроорганизм белых мышей, проявляют тропность к нейтрофильным гранулоцитам.
-
Иммунотропная активность 70S рибосом E. coli MRE600 формируется под влиянием разнонаправленных иммунотропных эффектов большой и малой рибосомных субъединиц.
Научная новизна. В настоящей работе впервые:
-
разработана методика получения 14С-70S рибосом E. coli MRE600 с высокой удельной радиоактивностью для исследования фармакокинетики рибосомного материала в макроорганизме;
-
изучена кинетика распределения рибосомного материала в макроорганизме лабораторного животного и выявлены особенности распределения по органам и тканям в зависимости от внутривенного (в/в), внутрибрюшинного (в/б) и подкожного (п/к) способов введения исследуемого препарата;
-
установлено, что иммунологическая специфичность антисывороток к 70S рибосомам, определяемая в реакции Ухтерлони, связана с 50S, но не 30S субъединицами;
-
изучены иммунотропные эффекты 70S, 50S и 30S рибосом E. coli MRE600 в эксперименте на нелинейных мышах.
Научно-практическая значимость. Анализ распределения и накопления рибосомного материала в макроорганизме экспериментальных животных, изучение влияния структурной целостности рибосом на их иммунотропную активность, углубляют представление о механизме действия медицинских иммунобиологических препаратов на основе бактериальных рибосом, экспериментально обосновывают необходимость соблюдения принципа интактности рибосом. Внедрение результатов данного исследования в практику производства рибосомных МИБП позволит получать препараты с более высокой протективной и иммунотропной активностью.
Апробация работы. Материалы диссертации доложены на научно-практической конференции молодых ученых и студентов Краснодарского края (Туапсе, 2002); IX Всероссийской научно-практической конференции «Молодые учёные в медицине» (Казань, 2004); V Международной научно-практической конференции «Здоровье и Образование в XI веке» (Москва, 2004); второй Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы медицинской биотехнологии» (Анапа, 2005), четвёртой Межрегиональной научно-практической конференции молодых учёных и студентов Юга России «Медицинская наука и здравоохранение» (Анапа, 2006), третьей Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы медицинской биотехнологии» (Анапа, 2006).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 научных работ, в том числе 2 в центральной печати.
Структура и объём диссертации. Диссертация изложена на 145 страницах машинописного текста, иллюстрирована 27 таблицами и 14 рисунками; состоит из введения, обзора литературы, главы материалов и методов исследования, четырёх глав собственных исследований, заключения, выводов и списка литературы. В работе использовано 105 отечественных и 56 зарубежных источников литературы.
