К.б.н. Мочалов К.С.

Башкирский государственный медицинский университет, Россия

Изменение активности свободно-радикальных процессов в модельных системах под действием препаратов иммуноглобулинов для внутривенного введения

 

 

Свободно-радикальное окисление (СРО) является одним из фундаментальных биологических процессов, обеспечивающих необходимые физиологические условия для жизнедеятельности организма. В ряду событий, вызывающих существенное нарушение регуляции процессов СРО, стоят механизмы воспалительной реакции. Воспалительная реакция приводит к метаболическим сдвигам, в результате которых образуется повышенное количество активных форм кислорода (АФК), оксида азота, перекиси водорода и других свободных радикалов [6]. Активные формы кислорода кроме своего физиологического - иммунорегуляторного значения, в избыточном количестве могут инициировать процессы перекисного окисления липидов (ПОЛ), вызывать модификацию антигенов и повреждение молекул и клеток собственного организма, стать основой патогенеза многих заболеваний. При воспалительной реакции отмечается увеличение свободного, двухвалентного железа - инициатора свободно-радикальных реакций, увеличивается количество ненасыщенных жирных кислот - основного субстрата перекисного окисления липидов [4].

Важное место среди иммунотерапевтических средств продолжают занимать препараты иммуноглобулинов [3]. Известно, что препараты иммуноглобулинов для внутривенного введения (ВВИГ) способны оказывать иммуномодулирующее и противовоспалительное действие. Эти биопрепараты находят применение в лечении системной воспалительной реакции при сепсисе [1]. Вместе с тем в объяснении иммуномодулирующих и  противовоспалительных механизмов иммуноглобулиновых препаратов имеются неясные моменты [2].

Установлено, что многие медикаментозные средства, ингибирующие свободно-радикальные реакции, вызывают выраженные противовоспалительные эффекты. В этой связи, в качестве одной из основ противовоспалительного и иммуномодулирующего действия препаратов иммуноглобулинов может предполагаться способность регулировать процессы свободно-радикального окисления. 

С учетом изложенного, целью работы явилось исследование прямого влияния разных препаратов иммуноглобулинов на генерацию свободных радикалов активных форм кислорода и перекисное окисление липидов в модельных системах.

В работе были использованы препараты нормальных донорских иммуноглобулинов для внутривенного введения, различающиеся по технологии получения и составу – «Иммуновенин» («Иммунопрепарат» ФГУП «НПО «Микроген» МЗ РФ, г. Уфа), «Хумаглобин» и «Пентаглобин».

Для определения способности ВВИГ воздействовать на процессы свободно-радикального окисления использовали системы, моделирующие реакции генерации активных форм кислорода и перекисного окисления липидов in vitro. Первой системой в которой определялись свойства ВВИГ явилась система цитрат-фосфат-люминол (фосфатный буфер (KH2PO4 – 20 мM, KCl – 105 мM, рH 7,45 с добавлением цитрата натрия (50 мМ) и люминола), с помощью которой производилась оценка воздействия препаратов на генерацию активных форм кислорода. Для оценки влияния препаратов иммуноглобулинов на процессы перекисного окисления липидов, была использована модельная система, содержащая липидно-белковые комплексы из гомогенизированного куриного желтка (соответствующие по составу липопротеидам крови низкой и очень низкой плотности), а также система плазмы крови человека. Реакции образования свободных радикалов инициировали введением раствора сернокислого железа. Интенсивность СРО оценивалась посредством измерения хемилюминесценции. Регистрацию свечения проводили на хемилюминомере «ХЛМ-003» (производитель – Уфимский государственный авиационный технический университет). Активность препаратов определяли по угнетению свечения образцов - хемилюминесценции модельных систем, результаты выражали в процентах от контроля [5].

Добавление препаратов иммуноглобулинов для внутривенного введения в концентрациях 0,5 мг/мл среды в систему, генерирующую активные формы кислорода - АФК вызывало уменьшение хемилюминесценции на 20-25 % в сравнении с контролем. С увеличением концентрации (5 мг/мл) происходило усиление угнетения хемилюминесценции (на 30-40 % от контроля) в модельной системе. Угнетающее воздействие иммуноглобулиновых препаратов на люминол-зависимую хемилюминесценцию является показателем их способности подавлять выработку первичных свободных радикалов, образующихся путем одноэлектронного восстановления с участием ионов переменной валентности.

Введение препаратов иммуноглобулинов в модельную систему желточных липопротеидов и плазмы крови вызывало снижение интенсивности хемилюминесценции по сравнению с контрольными результатами на 20-30 % от контроля. С увеличением концентрации  препаратов (5 мг/мл), происходило усиление подавления свечения.

На основе проведенного анализа, можно сделать заключение о том, что препараты иммуноглобулинов способны непосредственно взаимодействовать со свободными радикалами: подавлять их выработку in vitro, что характеризует антиокислительную активность препаратов. Антиокислительная активность препаратов иммуноглобулинов, вероятно, может быть обусловлена наличием в цепи их аминокислотной последовательности аминокислот с антиоксидантными свойствами, например цистеина (компонента антиоксидантной системы организма – глутатиона) со свободными SH-группировками. Поскольку многие ингибиторы свободно-радикальных реакций обладают противовоспалительной активностью, то выявленные антиокислительные свойства препаратов иммуноглобулинов могут быть одним из механизмов их терапевтического воздействия при воспалении.

Литература:

1.           Белобородов В.Б., Ветвицкая И.М. Современная концепция применения иммуноглобулинов для внутривенного введения при сепсисе и септическом шоке // Инфекции и антибактериальная терапия. - 2001.- Т.3, №.1. - С.-14-17.

2.           Добрица В.П., Ботерашвили Н.М., Добрица Е.В. Современные иммуномодуляторы для клинического применения: руководство для врачей. - СПб.: Политехника, 2001. - 251с.

3.           Медведев Ю.А., Алсынбаев М.М. Основы иммунных и иммуно-направленных методов терапии и профилактики. - Уфа, 2000. - 160с.

4.           Фархутдинов Р.Р., Лиховских. В.А. Хемилюминисцентные методы исследования свободнорадикального окисления в биологии и медицине. – Уфа, 1995. – 92 с.

5.           Фархутдинов Р.Р., Тевдорадзе С.И., Баймурзина Ю.Л. [и др.] Определение антиокислительной активности методом регистрации хемилюминесценции // Методы оценки антиоксидантной активности биологически активных веществ лечебного и профилактического назначения. - М.: Изд-во РУДН, 2005. - С.125-146.

6.           Хавинсон В.Х., Баринов В.А., Арутюнян А.В., Малинин В.В. Свободно-радикальное окисление и старение. - СПб.: Наука. - 2003. - 327 с.