НЕЙРОХИМИЯ, 2008, том 25, № 1-2, с. 128-131
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РАБОТЫ
УДК 577.122
ТРИПЕПТИД Pro-Gly-Pro И ГОМЕОСТАЗ СЛИЗИСТОЙ ОБОЛОЧКИ ЖЕЛУДКА
© 2008 г. Г. Е. Самонина*, Г. Н. Копылова, Б. А. Умарова
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Глипролин PGP повышает устойчивость слизистой оболочки желудка (СОЖ) к действию ульцеро-генных факторов в условиях различных моделей язвообразования и проявляет лечебные свойства, ускоряя заживление ацетатной язвы. При исследовании влияний широкого круга глипролинов на гомеостаз желудка не обнаружена зависимость противоязвенной эффективности пептидов от их химической структуры. Достоверные противоязвенные эффекты на всех моделях язвообразования обнаружены только у двух пептидов PGP и GPGPGP, причем во всех экспериментах противоязвенная активность PGP превышает 50%. Трипептид PGP обладает широким спектром физиологической активности и воздействует на ряд механизмов, приводящих к развитию язвенных повреждений СОЖ. Показано, что PGP проходит ГЭБ и, соответственно, может действовать не только на периферии, но и непосредственно на структуры ЦНС, обеспечивающие регуляторные влияния, участвующие в поддержании гомеостаза СОЖ.
Ключевые слова: глипролины, Pro-Gly-Pro, гомеостаз слизистой оболочки желудка, центральные и периферические механизмы.
Изучение влияния фрагмента коллагена - Pro-Gly-Pro (PGP) и его пептидных метаболитов на гомеостаз слизистой оболочки желудка (СОЖ) началось более 10 лет назад [1, 2]. Ранее этот трипептид был использован для стабилизации АКТГ 4-7 и тафцина. В результате были получены но-отропный препарат семакс и анксиолитик - се-ланк [3, 4]. Позднее трипептид PGP и другие оли-гопептиды, являющиеся фрагментами коллагена и содержащие Pro и Hyp и/или Gly, были выделены в отдельную группу регуляторных пептидов -глипролинов [4].
При исследовании широкого круга глипролинов, - фрагментов коллагена - GP, PG, PGP, GPG, GPGP, PGPG, PGPGP, GPGPGP, PGPPGP, GHyp, HypG, HypGP, PGHyp, на гомеостаз СОЖ в условиях этаноловой, стрессорной и ацетатной моделей язвообразования достоверные противоязвенные эффекты на всех моделях обнаружены только у двух пептидов PGP и GPGPGP. Только эти два глипролина проявляют протекторные противоязвенные эффекты на всех используемых моделях язвообразования и оказывают терапевтические эффекты, замедляя развитие и ускоряя заживление ацетатной язвы, причем во всех экспериментах противоязвенная активность PGP превышает 50% [1, 5-10].
Поэтому именно этот пептид был изучен наиболее подробно с целью выяснения возможных
* Адресат для корреспонденции: 119991, Москва, Воробьевы горы, д.1 стр. 12, тел. 939 4604; факс 939 3355; E-mail: g_samonina@mail.ru
механизмов, обеспечивающих его противоязвенное действие.
Три используемые экспериментальные модели язвообразования несколько различаются по патогенетическим механизмам.
Так этаноловые повреждения обусловлены, в основном периферическими механизмами патогенеза, такими как нарушение сосудистой проницаемости, уменьшение кровотока и слизеобразо-вания, снижение секреции простагландинов и ан-тиоксидантной энзимной активности, увеличение перекисного окисления липидов, освобождения гистамина, уровня интерлейкина-1-бета, фактора некроза опухоли альфа, лейкотриена В4, свободных радикалов, нарушение баланса между уровнем цистеиновых (тиоловых) протеаз и их ингибиторами и увеличение внутриклеточного кальция в париетальных клетках, приводящее к различным метаболическим и секреторным нарушениям в СОЖ [11-15].
В патогенез стрессогенного язвообразования вовлечены различные факторы, такие как увеличение кислой секреции, гиперактивация тучных клеток, увеличение моторики желудка, образование различных биогенных аминов и производных арахидоновой кислоты, активация полиморфо-ядерных лейкоцитов и перекисного окисления липидов, что является следствием гиперактивации стресс-системы [16-18] и нарушения механизмов нервной регуляции.
Механизмы повреждений в ацетатной модели язвообразования связаны с ишемией слизистой
оболочки желудка, прекращением доставки питательных веществ к тканям, образованием свободных радикалов и увеличением коллагенозной и желатинозной активности и перекисного окисления липидов, в результате которых происходят сосудистые и микрососудистые повреждения. Не-кротизированная ткань и освобождающийся лейко-триен В привлекают лейкоциты и макрофаги, которые фагоцитируют некротизированную ткань и освобождают провоспалительные цитокины [19].
На всех трех моделях в качестве патогенного фактора присутствует ишемия и связанная с ней гипоксия тканей. Развитие ишемии может быть следствием как прямого действия ульцерогенного фактора (напр. этанола) на сосуды слизистой, так и результатом нейрогенных влияний, приводящих к неадекватному перераспределения крови.
Дисбаланс механизмов нервной регуляции, несомненно, в той или иной степени способствует процессу язвообразования на всех экспериментальных моделях, а на стрессорной модели является ведущим. При этом, по-видимому, страдают не только интегративные функции структур ЦНС, но и работа сложных нейронных сетей эн-теральной нервной системы. Поддержание го-меостаза СОЖ невозможно без нормализации механизмов нервной регуляции.
Трипептид PGP обладает широким спектром физиологической активности и воздействует на ряд механизмов, приводящих к развитию язвенных повреждений СОЖ. В ряде работ с использованием меченого тритием пептида обнаружено, что PGP проходит ГЭБ и может непосредственно действовать на структуры ЦНС [20-21]. Возможность влияния PGP на интегративные функции ЦНС непосредственно продемонстрирована в опытах, показавших, что введение PgP предотвращает или устраняет постстрессорные нарушения поведения [22, 23]
PGP уменьшает постстрессорные нарушения микроциркуляции в брыжейке [24], препятствует снижению кровотока в тканях желудка, вызванному введением индометацина и этанола [25], обладает прямым сосудорасширяющим действием [26, 27], усиливает сократительную активность лимфатических микрососудов брыжейки [28], улучшает реологические свойства крови [29, 30].
В развитии постстрессогенных нарушений системы микроциркуляции существенная роль принадлежит тучным клеткам, так как вызванная стрессом активация тучных клеток приводит к выделению из них ряда вызоактивных субстанций, в том числе гистамина. Непосредственная активация тучных клеток веществом 48/80 вызывает изменения в микроциркуляторном русле брыжейки крыс, аналогичные тем, какие наблюдаются после стресса, а стабилизация тучных клеток кетотифеном существенно ослабляла постс-
трессорные нарушения [24]. Имеются данные о том, что активация тучных клеток при остром стрессорном воздействии приводит к увеличению проницаемости ГЭБ и его повреждению, тогда как у линии мышей с дефицитом тучных клеток, повышение проницаемости ГЭБ при стрессе не происходит [31, 32].
В то же время в ряде работ было выявлено стабилизирующее влияние PGP на тучные клетки. На фоне предварительного введения глипроли-нов значительно уменьшалась постстрессорная активация тучных клеток, а также их активация, вызванная введением синактена [33, 34].
Снижение под влиянием глипролинов реактивности тучных клеток и уменьшение выброса ва-зоактивных субстанций в ходе развития стресс-ответа может быть одним из механизмов, ограничивающих постстрессорные нарушения микроциркуляции и развитие связанных с ними патологических состояний, в том числе и в ЦНС.
Не исключена и возможность прямого цито-протекторного действия пептидов, как на клеточные элементы самой слизистой, так и на нервные структуры, участвующие в формировании адекватных регуляторных влияний, участвующих в поддержании гомеостаза СОЖ. На это указывают данные, что пептид PGP обладает антигипо-ксическими свойствами. В культуре тканей трипептид защищает клетки феохромоцитомы крыс РС12 от окислительного стресса, увеличивая выживаемость клеток на 60% [35].
В последнее время появились сообщения о том, что PGP оказывает положительное влияние на продукцию и рецепцию нейротрофинов [3640] - регуляторных белков класса цитокинов, дефицит которых играет очень большую роль в развитии ишемического повреждения ткани мозга [41-43]. В первые минуты ишемии естественная защитная реакция мозга выражается в усилении синтеза трофических факторов и рецепторов к ним. При быстрой и активной экспрессии генов, кодирующих нейтрофины, значительно повышается устойчивость мозговых структур к ишемии и она может длительное время не приводить к инфарктным изменениям [44].
В случае уже сформированного ишемического повреждения высокий уровень трофических факторов обеспечивает более быстрое и полное восстановление нарушенных функций, т.е. наряду с нейропротекторными они обладают и выраженными регенеративными свойствами [45, 46].
PGP повышает уровень экспрессии гена BDNF и его рецептора TrkB в культивируемых корковых нейронах при гиперстимуляции глутаматных рецепторов, которая возникает при ишемиче-ских/гипоксических поражениях мозга [36]. Инкубация нейронов с PGP до и во время действия глутамата достоверно дозозависимо снижает ко-
130
САМОНИНА и др.
личество нейронов с отсроченной Ca2+ дезрегуля-цией, вызывает двукратное увеличение мРНК генов нейротрофинов и уменьшает гибель нейронов [40]. В условиях экспериментальной фокальной или глобальной ишемии мозга у крыс PGP также увеличивал представленность транскриптов мРНК генов BDNF и NT-3 и их рецепторов TrkB и TrkC [38, 39].
Влияния PGP на уровень нейротрофинов может быть одним из важных механизмов, препятствующих нарушению функций нервных структур, обеспечивающих адаптивную регуляцию механизмов поддержания гомеостаза СОЖ и снижающих вероятность развития дисбаланса между агрессивными свойствами желудочного сока и защитными свойствами слизе-бикарбонатного барьера.
Обращает на себя внимание относительно большая длительность как протекторных, так и терапевтических центральных эффектов PGP и GP. В обоих случаях после однократного введения пептидов в дозе 3.7 мкмоль/кг эффект в полном объеме сохранялся в течение 3-х часов. В то же содержание радиоактивной ме
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.