Было документально подтверждено, что различные составляющие, выделенные из пищевых и лекарственных растений, иногда могут быть антиканцерогенными и антимутагенными. В последние годы фенольные липиды привлекли внимание с целью потенциального использования в терапии и/или профилактике конкретных классов болезней. Фенольные липиды, в основном резорцинольные липиды, обладают способностью Cu2+-индуцированного разрезания ДНК. Параллельно они демонстрируют отсутствие мутагенного, канцерогенного и коканцерогенного эффектов и защищают ДНК от перекисного и УФ-индуцированного повреждения. Благодаря всем этим свойствам фенольные липиды интенсивно исследовались в качестве цитотоксических и противоопухолевых агентов.
Исследования биологической активности 5-пентадеценилрезорцинов, выделенных из Ginkgo biloba, показали их сильную противоопухолевую активность в отношении опухоли С180 у мышей. Активный компонент, 5-н-пентадека-8-енилрезорцин, вызывал почти полное ингибирование опухолевого роста клеток. Похожая активность наблюдалась для алкилрезорцина против клеток лейкемии P-338. Наличие карбоксильных групп в резорцинольном кольце не является обязательным для противоопухолевой активности, как обнаружено ранее для антибактериальной активности. Предварительная оценка потенциальных активностей 5-алк(ен)илрезорцинов, способствующих борьбе с опухолями, из масел отрубей Злаковых показала, что исследуемые соединения проявляют лишь умеренную активность против индукции ранних антигенов вируса Эпштейна-Барр, и было отмечено, что повышение длины цепи приводило к уменьшению активности, как было установлено для 5-н-алкилрезорцинов.
5-(2'-оксогептадецил)-резорцин и 5-(2'-оксононадецил)-резорцин, выделенные при брожении несовершенного базидиомицета, показывали цитотоксические эффекты в отношении опухолевых клеток толстой кишки человека линий COLO-320, DLD-1 и HT-29, человеческих промиелоидных клеток лейкоза линии HL-60, Т-клеточной лейкемии человека JURKAT, клеток человеческой гепатоцеллюлярной карциномы линии HEP-G2 и макрофагальной клеточной линии J774 мышей. Эти соединения вызывали морфологическую и физиологическую дифференциацию клеток HL-60 в гранулоциты, которые впоследствии умирали путем апоптоза. После 24 ч обработки 5-алкилрезорцином клеточные линии гепатоцеллюлярной карциномы показали типичные морфологические изменения от апоптоза, фрагментацию ДНК и уплотненные (конденсированное) и фрагментированные ядра. Цитотоксический эффект 5-алкилрезорцина на эти линии клеток не зависел от их р53 или Fas-фенотипического профиля.
Прямое взаимодействие резорцинольных липидов с белками было показано в экспериментах с мономолекулярными слоями этих соединений. Было также показано, что взаимодействие резорцинольных липидов с несколькими белками вызывало сильное подавление внутренней интенсивности флуоресценции остатков триптофана в белках, таких как эритроцитарный спектрин, белки фотосистем и трипсин.
Длинноцепочечные резорцинольные липиды вызывали уменьшение активности ацетилхолинэстеразы эритроцитарной мембраны, одновременно стимулируя активность Ca2+-зависимой АТФазы. Ингибирование активности ацетилхолинэстеразы в гемолизированных эритроцитах наблюдалось также для других фенольных липидов. Ацетилхолинэстераза эритроцитов относится к истинным ацетилхолинэстеразам (ацетилхолинэстеразам 1-го типа), содержащимся в нервной и мышечной тканях, сердце, легких. К эритроцитам она прикреплена с внешней стороны и отвечает за транспорт ионов через цитоплазматическую мембрану. В других частях организма разрушает холин и холиноподобные соединения.
Модулирующие свойства 5-н-алк(ен)илрезорцинов на активность мембранных белков могут проистекать не только из их непосредственного взаимодействия с молекулой белка, но также и от изменений в их боковой подвижности и/или в способности взаимодействовать с поверхностью фосфолипидного бислоя. Это предположение подтверждается исследованиями влияния резорцинольных липидов на сродство фибриногена к его рецептору в мембранах тромбоцитов. Инкубирование клеток с микромолярными концентрациями различных гомологов алкилрезорцина вызывало значительное уменьшение сродства фибриногена к его рецептору. Исследования кинетики гидролиза фосфолипазы А2 поджелудочной железы в фосфатидилхолиновом бислое, модифицированном алкил(ен)резорциновыми гомологами, также предполагают такую же возможность. Было показано, что 5-н-алкилрезорциновые гомологи, включенные в липосомальные мембраны, вызывали резкое увеличение латентного этапа фермента.
Концентрации АОБ, не оказывающие повреждающего действия, одинаковы как для эритроцитов барана (ЭБ), так и для лимфоцитов крови человека. Наиболее выраженное цитотоксическое действие оказывал препарат С12, что, возможно, связано с его гидрофобными свойствами.
Под действием препарата С12 наблюдалось повышение уровня «активных» розеткообразующих колоний (РОК) на 62% при обработке ЭБ и на 57% при обработке лимфоцитов и снижение уровня «общих» РОК как при обработке ЭБ (на 30%), так и лимфоцитов (на 26%). С7 и С8 не изменяли уровень «общих» РОК при обработке ЭБ и снижали - при обработке лимфоцитов: С7 - на 39%, С8 - на 46%. Уровень «активных» РОК при действии С8 повышался при действии на ЭБ на 30% и не изменялся после обработки лимфоцитов. Следует подчеркнуть, что все изученные АОБ при действии на лимфоциты вызывали снижение «общих» Е-РОК. Возможно, их влияние связано с изменением рецепторной функции мононуклеаров в результате модификации мембранных структур клеток.
При изучении изменения адгезивных свойств иммунокомпетентных клеток под действием АОБ показано, что АОБ С7 вызывал увеличение адгезивной способности в 1.5 раза, а С8 и С12 способствовали снижению уровня адгезии.
Установлено подавление поглотительной и секреторной активностей нейтрофильных фагоцитов после их предварительной обработки химическими аналогами алкилоксибензолов (АОБ) микробного и растительного происхождения. Показано, что подобное действие высоких концентраций АОБ сопряжено с цитотоксическим эффектом, наиболее выраженным у их мембранотропных длинноцепочечных гомологов. Снижение действующих концентраций АОБ до значений, соответствующих их присутствию в крови и тканях человека, отменяет цитотоксичность, но сохраняет значения активации нейтрофилов ниже референтных. Выявление подобной гипоактивации фагоцитирующих клеток рассматривается в контексте модуляции иммунной системы при образовании АОБ компонентами микробиоценоза или их поступлении с зерновыми продуктами питания.
Сильная ингибирующая активность наблюдалась для фосфолипазы А2 кобры в присутствии смеси бактериальных алкилрезорцинов в лецитиновой черной липидной мембране и фосфолипидных эмульсионных системах. Наблюдалось почти полное ингибирование (95%) изучаемого фермента, что приводило к дефектам в фосфолипидной упаковке внутри бислоя.
Алкилоксибензолы способны стабилизировать ферменты в водной среде и повышают их каталитическую активность. Они имеют химическую функцию шаперонов как, например, лиганды, которые неспецифически взаимодействуют с молекулами биополимеров, меняют свою конформацию и повышают свою устойчивость к изменению естественных свойств факторов. С7 и С12-алкилоксибензолы влияли на степень набухания белка, вязкость и степень гидрофобности. Эффекты зависели от структуры этих соединений, их концентрации и рН раствора.
Было исследовано влияние химических аналогов ауторегуляторного фактора d1, относящиеся к классу алкилоксибензолов, С1-АОБ, С6-АОБ и СТ-АОБ на активность сериновой протеиназы Baсilluspumilus 3-19. Показано ингибирующее действие этих соединений на активность внеклеточной субтилизиноподобной протеиназы B. pumilus 3-19, cекретируемой на ранней стационарной фазе роста. С6-АОБ оказывает более выраженное ингибирующее действие на субтилизин, чем С1-АОБ, что, видимо, объясняется разной гидрофобностью этих веществ. Максимальный ингибирующий эффект С6-АОБ проявляет в больших концентрациях (10-2М).
Установлено, что химические аналоги бактериальных ауторегуляторных молекул из группы алкилоксибензолов при взаимодействии с антителами (АТ) способны изменять характер их взаимодействия с антигенами. Спектр регистрируемых эффектов включает блокирование связывания с гомологичным и перекрестно реагирующими антигенами, а также частичное изменение специфичности АТ с формированием возможности их взаимодействия с исходно не реагирующими гетерологичными антигенами.
Было проведено исследование Дерябиным Д. Г. и соавторами по влиянию алкилоксибензолов на компоненты систем «антиген-антитело» и «фермент-субстрат». Определено, что в ферментной системе «лизоцим -M. luteus» метилрезорцин во всем диапазоне использованных концентраций и вариантах постановки экспериментов вызывал увеличение скорости литической реакции. В свою очередь гексилрезорцин вызывал в ферментной литической системе противоположные дозозависимые ингибирующие эффекты, заключающиеся в снижении регистрируемых значений максимальной скорости.
В серии аналогичных экспериментов с использованием системы «антитело - антиген» характер действия алкилоксибензолов несколько отличался от описанного выше. При модификации антител в использованном диапазоне концентраций С1-АОБ зарегистрировано снижение показателей их связывания с соответствующими антигенами лишь на 7% от контрольных значений. В свою очередь предварительная инкубация антигенов с данным ауторегулятором несколько больше изменяла значения отражающей количество образовавшихся комплексов «антиген - антитело» оптической плотности, изменяющейся с увеличением действующих концентраций С1-АОБ. С6-АОБ оказывал на способность антител к специфическому взаимодействию с соответствующими антигенами значительно более выраженные эффекты. При этом результатом являлось существенное снижение параметров связывания с увеличением концентрации данного алкилоксибензола и в максимуме эффекта отклоняющихся от контрольных значений на 81%. С другой стороны, при инкубации антигенов с С6-АОБ показатели связывания менялись незначительно, что сопровождалось их достаточно слабым влиянием на параметры системы при одновременной обработке антител и антигенов.
липид бактериальный дезоксирибонуклеиновый окисление
Список использованной литературы
1. Грязева И. В., Давыдова О. К. Роль алкилоксибензолов в регуляции стрессового ответа бактерий // Вестник ЧелГУ. 2013. №7 (298) С.55-57.
2. Давыдова O. K., Никиян А. Н., Дерябин Д. Г. Формирование упорядоченных надмолекулярных структур ДНК в водных растворах в присутствии алкилрезорцинов // Вестник ОГУ. 2005. №1 С.174-177.
3. Дерябин Д. Г., Романенко Н. А., Эль-регистан Г. И. Изменение специфичности антител в присутствии алкилоксибензолов -- химических аналогов бактериальных ауторегуляторных молекул // Иммунология. 2013. №1 С.27-30.
4. Дерябин Д.Г., Михайленко Н.А., Кобзева Т.Г. Дисперсионный анализ эффектов алкилоксибензолов в системах «Фермент - субстрат» и «Антиген - антитело» // Вестник ОГУ. 2008. №12-1 С.143-147.
5. Евтюгин В. Г., Маргулис А. Б., Бушманова О. В., Никитина Е. В., Колпаков А. И., Дамшкалн Л. Г., Лозинский В. И., Ильинская О. Н. Гидрофобизованные производные широкопористого криогеля поливинилового спирта: новые возможности применения в биотехнологии // Вестник Казанского технологического университета. 2010. №9 С.89-96.
6. Казацкая Ж. А., Шаров М. А., Новиков В. В., Эль-регистан Г. И. Влияние алкилоксибензолов на функциональную активность клеток крови in vitro // Вестник ННГУ. 2012. №2-3 С.191-195.
7. Короткова А. М., Давыдова О. К. Эффекты синтетических алкилрезорцинов на топологические изменения ДНК, опосредованные активными формами кислорода, в системе in vitro // Вестник ОГУ. 2015. №6 (181) С.157-164.
8. Маргулис А. Б., Яруллина Д. Р., Колпаков А. И., Ильинская О. Н. Роль внутриклеточных No и АФК в ответе лактобацилл на сигнальные молекулы бактерий - гомосеринлактон и гексилрезорцин // Учен. зап. Казан. ун-та. Сер. Естеств. науки. 2010. №2 С.137-144.
9. Свиридова Т. Г., Слободчикова С. В., Дерябин Д. Г., Шмагель К. В., Черешнев В. А. Влияние алкилоксибензолов на поглотительную и секреторную функции нейтрофилов периферической крови человека // Иммунология. 2013. №2 С.84-88.
10. Смоленцева О. А., Яруллина Д. Р., Ильинская О. Н. Индукция синтеза NO у лактобацилл в условиях стресса // Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. 2012. №1 С.25-29.
11. Шайдуллина Э.Р., Рудакова Н.Л., Михайлова Е.О., Шарипова М.Р., Марданова А.М. Влияние алкилоксибензолов на активность субтилизина Bacilluspumilus 3-19 // Вестник Казанского технологического университета. 2014. №22 С.235-237.
12. Stasiuk M., Kozubek A. Biological activity of phenolic lipids. Cell. Mol. Life Sci. (2010) 67:841-860.