Научная Сеть >> Интерферониндуцирующее действие полисахаридсодержащих биополимеров из корня и культуры клеток женьшеня

Наука >> Медицина | Научные статьи

Интерферониндуцирующее действие полисахаридсодержащих биополимеров из корня и культуры клеток женьшеня

Смолина Т.П., Орлова Т.Г., Щегловитова О.Н., Беседнова Н.Н.

НИИ эпидемиологии и микробиологии СО РАМН, Владивосток

Проведено изучение индукции интерферона (ИФ) и фактора некроза опухоли (ФНО) под действием двух полисахаридных препаратов женьшеня - панаксана-1 (из корня женьшеня) и панаксана-2 (из культуры клеток женьшеня). Показано, что оба препарата панаксана индуцируют в лейкоцитах человека продукцию ФНО и ИФ, который по своим свойствам и при типировании оказался $\gamma$ -ИФ. Препарат, полученный из культуры клеток женьшеня, в используемых нами дозах, оказался более сильным индуктором ИФ, что, возможно, объясняется различиями в полисахаридном составе препаратов.

Ключевые слова:

интерферон, фактор некроза опухоли, женьшень, полисахариды.

Процесс образования интерферона (ИФ) в клетках инициируется различными биологическими и химическими агентами, однако ни один из известных интерфероногенов в полной мере не отвечает всем критериям, предъявляемым к ним в клинической практике. Поэтому поиск новых высокоактивных нетоксичных индукторов ИФ природного происхождения представляется весьма актуальным.

Женьшень, с давних пор применяющийся как тонизирующее и адаптогенное средство, сравнительно недавно стал объектом иммунологических исследований. Было установлено, что полисахаридсодержащие препараты женьшеня обладают выраженной биологической активностью [1]. Введение этих препаратов повышает сопротивляемость организма животных к генерализованным бактериальным инфекциям [2], оказывает выраженное противовоспалительное действие в отношении локализованной экспериментальной инфекции [3], способствуя коррекции нарушенной бактерицидной функции нейтрофилов и макрофагов [4], стимулирует гуморальные факторы иммунитета [5].

В настоящей работе приводятся результаты изучения индукции ИФ и фактора некроза опухоли (ФНО) под действием двух полисахаридных препаратов женьшеня - панаксана-1 (из корня женьшеня) и панаксана-2 (из культуры клеток женьшеня).

Материал и методы

В качестве индукторов ИФ и ФНО применяли полисахаридсодержащие препараты, любезно предоставленные нам д.х.н. Т.Ф. Соловьевой (ТИБОХ ДВО РАН) - панаксан-1 (П-1), выделенный путем водной экстракции из корня женьшеня (Panax ginseng), выращенного на плантации, и панаксан-2 (П-2), полученный тем же методом из биомассы культуры ткани женьшеня штамма ИФРЖ-2. П-1 содержит 80% моносахаридов; 3,5% белка; 6,7% уроновых кислот и 13,6% золы; в его состав входят полисахариды: глюкан и пектин. П-2 состоит из 43,4% моносахаридов; 10,7% уроновых кислот; 2,5% белка; 3.2% золы; он содержит крахмал и 2 кислых полисахарида: арабиногалактан и ксилоглюкан [6].

Влияние П-1 и П-2 на индукцию ИФ и ФНО определяли in vitro в культуре лейкоцитов периферической крови человека. Титрование ИФ проводили в диплоидной культуре фибробластов человека М-19. В качестве тест-вируса использовали вирус энцефаломиокардита мышей. За единицу активности ИФ принимали величину, обратную его наибольшему разведению, обеспечивающему защиту 50% клеток от цитопатогенного действия тест-вируса. Для выявления типовой принадлежности ИФ исследуемые образцы обрабатывали 1 н. HСl при рН 2,0 в течение 24 ч при 4?С, затем рН материала доводили до нейтрального значения 1 н. NaOH и проводили титрование ИФ. Параллельно к тем же исследуемым пробам ИФ добавляли по 0,1 мл нормальной сыворотки человека либо 0,1 мл антисыворотки к $\gamma$ -ИФ человека. После контакта в течение 1 ч при 37?С в материале определяли остаточную антивирусную активность. Нейтрализация антивирусной активности опытных образцов после обработки их кислотой или антисывороткой к $\gamma$ -ИФ свидетельствовала о принадлежности тестируемого препарата к $\gamma$ -ИФ.

Концентрацию ФНО определяли по цитотоксическому действию разведений культуральной жидкости в отношении чувствительных клеток L929, обработанных актиномицином D [8].

Результаты и обсуждение

Результаты экспериментов, представленные в табл. 1, позволяют сделать вывод, о том, что оба препарата женьшеня обладают свойством индуцировать синтез ИФ в культуре лейкоцитов человека. ИФ обнаруживался в культуральной жидкости после двухсуточной инкубации лейкоцитов с панаксанами и определялся в ней до 5 суток (срок эксперимента), достигая максимального титра - 32 ед/мл при использовании в качестве индуктора П-1, и 256 ед/мл - при использовании П-2.

Таблица 1. Образование интерферона и ФНО лейкоцитами человека в ответ на индукцию панаксаном-1 (П-1) и панаксаном-2 (П-2)

Препарат Kонцентрация, мкг/мл Титр интерферона, ед/мл Титр ФНО, ед/мл

Время, дни

0 1 2 3 4 5 1

П-1 1000 <2 <2 32 32 32 32 8

500 <2 <2 32 32 32 32 4

100 <2 <2 <2 <2 32 32 2

50 <2 <2 <2 4 32 32 <2

П-2 1000 <2 <2 <2 <2 <2 <2 2

500 <2 <2 <2 8 32 64 4

100 <2 <2 64 64 128 256 2

50 <2 <2 32 64 128 64 <2

Все использованные в экспериментах дозы П-1 позволили получить максимальные титры ИФ (32 ед/мл). При концентрациях П-1 от 500 до 1000 мкг/мл уже на вторые сутки ИФ определялся в титре 32 ед/мл; с уменьшением концентрации индуктора в 10 раз титры ИФ достигали максимума лишь к 4-м суткам инкубации.

П-2 в дозах 50-100 мкг/мл индуцировал выработку ИФ в титрах 128-256 ед/мл. Увеличение дозы индуктора до 500 мкг/мл приводило к снижению продукции ИФ лейкоцитами человека и полному исчезновению этого цитокина в культуральной жидкости при повышении концентрации П-2 до 1000 мкг/мл.

Эксперименты по определению типовой принадлежности интерферонов показали, что оба полисахаридных препарата индуцировали кислотолабильный ИФ (табл. 2), что позволило нам сделать предположение об индукции $\gamma$ -ИФ. Идентификация ИФ проведена в реакции нейтрализации с антисывороткой к $\gamma$ -ИФ человека: исчезновение антивирусной активности в пробах подтверждает принадлежность ИФ, индуцируемых панаксанами, к $\gamma$ -ИФ.

Таблица 2. Изучение кислотолабильности и видовой принадлежности интерферонов, индуцированных панаксаном-1 (П-1) и панаксаном-2 (П-2)

Интерферон Активность интерферона (в ед/мл) после воздействи

без обработки рН 2,0 нормальной сыворотки антисыворотки к $\gamma$ -ИФ человека

Индуцированный П-1 32 <2 32 <2

Индуцированный П-2 64 <2 64 <2

$\gamma$ -ИФ человека 256 <2 256 <2

В ходе экспериментов были получены также результаты, указывающие на отсутствие у исследуемых препаратов в диапазоне доз 50-1000 мкг/мл токсичности в отношении лейкоцитов человека, а также прямого антивирусного действия.

Поскольку многие индукторы интерферона могут стимулировать продукцию фактора некроза опухоли [9], пробы, содержащие индуцированный панаксанами ИФ, исследованы на наличие в них ФНО.

Как видно из результатов, представленных в табл. 1, П-1 и П-2 через сутки инкубации с лейкоцитами крови человека индуцировали выработку ФНО в невысоких титрах (4-8 ед/мл).

Сравнительное исследование препаратов, полученных из корня и культуры клеток женьшеня, показало, что оба панаксана индуцируют в лейкоцитах человека продукцию ФНО и ИФ, который по своим свойствам и при типировании оказался $\gamma$ -ИФ. Препарат, полученный изкультуры клеток женьшеня, в используемых нами дозах, оказался более сильным индуктором ИФ, что, возможно, объясняется различиями в полисахаридном составе препаратов.

Как известно [10], иммунный ИФ ( $\gamma$ -ИФ), в отличие от $\alpha$ - и $\beta$ -ИФ, не проявляет значительной антивирусной активности, выполняя, в основном, модулирующие функции и воздействуя на все классы клеток иммунной системы. Ранее было показано усиление фагоцитоза в клетках системы мононуклеарных фагоцитов под действием полисахаридсодержащих биополимеров женьшеня [3]. Одним из возможных механизмов активации этих клеточных элементов может быть индукция $\gamma$ -ИФ [7]. $\gamma$ -ИФ оказывает на фагоцитоз макрофагов дозозависимое модулирующее воздействие: в небольших концентрациях стимулируя его, с увеличением концентрации затормаживая этот процесс [11]. $\gamma$ -ИФ не только усиливает поглощение макрофагами фагоцитируемых частиц, но и потенцирует дальнейшие этапы реализации антимикробного действия, в том числе конъюгацию фагосомы (с микробом внутри) с лизосомой, обеспечивая полноценность внутриклеточного киллинга [12].

В стимулированных под действием $\gamma$ -ИФ мононуклеарных фагоцитах начинается синтез ФНО, который потенцирует влияние $\gamma$ -ИФ напроявление цитотоксической функции у клеток-мишеней [13].

Полученные результаты подтверждают перспективность использования полисахаридсодержащих биополимеров женьшеня в качестве индукторов эндогенного ИФ.

АНТИБИОТИКИ И ХИМИОТЕРАПИЯ, 1998-N11, стр. 21-23.

ЛИТЕРАТУРА

1. Чубарев В.Н. Изучение фармакологических свойств препарата из биомассы культуры ткани женьшеня: Дис ... канд мед наук. М 1988; 173.

2. Ohtani K., Muzutani K. J Pharmacobio-Dyn 1987; 10: 3: 63-66.

3. Крылова Н.В., Беседнова Н.Н., Соловьева Т.Ф. и др. Антибиотики и химиотер 1990; 35: 4: 41-42.

4. Jie Y. H., Cammisuli S., Baggiolini M. Agents and Actions 1984; 15: 386-391.

5. Слепян Л.И., Граудине Ж.П., Полуэктова Л.Е. и др. Иммуномодуляторы природного происхождения: Тез докл раб совещ. Владивосток 1990; 18-19.

6. Соловьева Т.Ф., Хоменко В.А., Уварова Н.И. и др. Химия природ соед 1989; 6: 771-772.

7. Маянский Д.Н., Цырендоржиев Д.Д. Успехи совр биол 1990; 109: 3: 352-368.

8. Peter A.K., Frances M., Rodgers G. еt al. J Immunol 1988; 141: 3: 870-874.

9. Кузнецов В.П., Бабаянц А.А., Фролова И.С. и др. Вопр вирусол 1991; 4: 300-303.

10. Hughes T.K., Baron S. J Interferon Res 1987; 7: 5: 603-614.

11. Медуницын Н.В., Кузнецов В.П., Крылов О.Р. и др. Иммунол 1987; 4: 34-40.

12. Маянский А.Н., Маянский Д.Н. Очерки о нейтрофиле и макрофаге. Новосибирск 1983; 254.

13. Philip R., Epstein L.B. Nature 1986; 323: 6083: 86-89.

Антибиотики и химиотерапия

Написать комментарий