Следует еще раз подчеркнуть, что в опытах с мальками, как и при заживлении деффектов СОЖ при НПВП-гастропатиях, активация нитроксидергической компоненты происходит на фоне усиления антиоксидантной и антирадикальной систем защиты. Это имеет принципиальное значение, так как образование NO при оксидативном стрессе приводит к появлению пероксинитрита ONOO-, обладающего высокой токсичностью (Xia Z. et al., 2010), и являющиегося индуктором апоптоза (Troy C.M. et al., 1996).
NO является важным компонентом запуска системы регенерации, вовлекая в него стволовые клетки (Madhusoodanan K. S. and Murad F., 2007). Внутриклеточное содержание оксида азота является суммой NO, синтезируемого самой клеткой, плюс NO, синтезируемый клетками ближайшего окружения. Изучению влияния NO на процессы регенерации в норме и при патологических процессах посвящены многочисленные исследования (Тищенко О.В. и соавт., 2002; Коновко О.О. и соавт., 2004; Kalinichenko S.G. et al., 2005; Matveeva N.Y. et al., 2007).
При оценке роли системы NOS-NO в регуляции процессов пролиферации, следует иметь в виду, что участие оксида азота в этом процессе лишь частично иллюстрирует его физиологическую активность. Данному направлению посвящены многочисленные сведения литературы. В качестве иллюстрации приведем лишь некоторые данные литературы последних лет. Обсуждается участие NOS-NO в процессах канцерогенеза и хронического воспаления (Kanwar J.R. et al., 2009). Имеются сведения участия NOS-NO в функционировании эндокринной системы (Cadenas J.L. et al., 2010), в процессах метаболизма (Fioramonti X. et al., 2010; Marsollier N. et al., 2009), в частности, метаболизма костной ткани (Sabanai K. et al., 2009); в процессах терморегуляции (Robertson R.M. and Sillar K.T., 2009; Lang J.A. et al., 2009), сперматогенеза (Lee N.P. and Cheng C.Y., 2008; Mauro A. et al., 2009); в процессах возбуждения - торможения в нервной системе (Le Roux N. et al., 2009) и в поведенческих реакциях (Rodrigues Pereira N. et al., 2010). Система NOS-NO, также, как и система циклических нуклеотидов, может служить примером универсальных функциональных блоков А.М. Уголева (1990). Согласно этой концепции, управление физиологическими процессами и реализация того или иного эффекта происходит не за счет специализированных регуляторных сигналов, а за счет универсальных функциональных блоков, образующих цепи, приспособленные для этих задач.
В качестве другого возможного функционального блока можно привести PI3k/Erk, или PI3k/Аkt каскад. Обсуждая неспецифичность активации PI3k/Erk, или PI3k/Аkt каскадов посредством Gвг Schwindinger W.F. and Robishaw J.D., (2001) и Cheng K. et al., (2003) считают ростстимулирующий путь общей опцией G-протеинсвязанных рецепторов. Это имеет место с такими лигандами G-связанных рецепторов, как допамин (Narkar V.A. et al., 2001), серотонин (Adayev T. et al., 2003), каннабиоиды (Esposito G. et al., 2002), а также АТ-II и ЭТ-I (Lьscher T.F., Barton M., 2000; Dzimiri N., 2002). Будет ли при этом усиливаться процесс пролиферации, зависит от целого ряда условий. Такими условиями могут быть различные композиции из Gв, Gг и участие Gб и, конечно, от типа клеток. Подчеркивается зависимость конечного эффекта от дозы лиганда (Singhal P.C. et al., 1998; Gupta et al., 2002).
Боль - стимул секреции опиоидов (Smith H.S., 2008; Janecka A. et al., 2010). Это, как правило, повреждение, а оно диктует включение восстановительных процессов. И если стресс - это время «получать раны», то постстрессорная активация опиоидной системы это время «зализывать раны».
Участие опиоидов в постстрессорной репарации включает в себя изменение целого ряда функций. Эта перестройка эндокринного фона, приводящая к уменьшению секреции кортикостерона и катехоламинов, угнетающих клеточное деление (Лишманов Ю.Б. и соавт., Радивоз М.И., 1998; Дейгин В.И. и соавт., патент РФ № 2155064 от 16.04.99). Эта активация функционирования NOS-NO, обсуждавшаяся нами ранее. Наряду со свойствами опиоидов оптимизировать процессы микроциркуляции, следует отдельно выделить их способность повышать сократительную активность лимфатических микрососудов (Хугаева В.К., 1992; Хугаева В.К., Ардасенов А.В., 1995). Особо следует отметить тесное взаимодействие опиоидов, в частности, аргининсодержащего аналога дерморфина DALDA, с системой цитокинов при восстановлении тканевого гомеостаза в условиях воспаления. Приводятся сведения о вовлеченности в этот процесс интерлейкина 4, TNFб и INFг (Philippe D. et al., 2006). При этом DALDA угнетает продукцию TNFб при воспалительных заболеваниях толстого кишечника. Особо следует отметить способность седатина нормализовать или ликвидировать проявления оксидативного стресса.
Основным фактором, инициирующим возникновение оксидативного стресса, являются активные кислородные метаболиты АКМ. АКМ - это высокореактивные, преимущественно радикальные, кислородные соединения, образующиеся в живых организмах в результате неполного восстановления молекулярного кислорода (Зенков Н.К. и соавт., 2001). В период формирования концепции универсальных функциональных блоков, активные кислородные метаболиты не рассматривались в таком широком аспекте, как это происходит в настоящее время. Отнесение АКМ к универсальным функциональным блокам не бесспорно, но, у А.М. Уголева (1990), есть представление о блоках комбинированных, энергезирующих и сигнальных. АКМ, продуцируемые клеточными источниками, традиционно считались побочным продуктом метаболизма, потенциально способными вызывать повреждения липидов, белков и ДНК. С филогенетической точки зрения, первоначальное, основное свойство АКМ заключалось в их способности защищать клетку от бактериальной агрессии. В процессе эволюции они обрели статус эффективного коммуникатора внутри и межклеточной коммуникации (Турпаев К.Т., 2002). Развернутые представления об участии АКМ в различных физиологических функциях представлены в работе В.Л. Воейкова (2001).
Значение АКМ, как фактора регуляции процессов клеточного деления у простейших представлены у T. Finkel (1998) и E. Ghosh et al. (2009). При оценке роли различных факторов в регуляции пролиферации высказывается предположение, что редокс-статус и регулирующие его АКМ являются филогенетически более древними, чем факторы роста (Меньщикова Е.Б. и соавт., 2008). При этом трудно не согласиться с авторами, что «Сегодня нет единого мнения о биологической роли окислительных процессов с участием АКМ. Мы не можем однозначно сказать, насколько токсичны АКМ или насколько они необходимы при развитии типовых патологических процессов» (цит. по Меньщикова Е.Б. и соавт., 2008).
Концепция, что АКМ являются сигнальными молекулами для процессов пролиферации, основывается на следующих положениях: 1. Факторы роста и цитокины способны генерировать АКМ в клетках различного типа. 2. Ингибиторы АКМ-генерирующих ферментных систем блокируют специфические рост-факторные эффекты. 3. Экзогенные оксиданты активируют рост-фактор опосредованные сигнальные пути (Thannickal V.J, Fanburg B.L., 2000). Кроме того, что АКМ могут выступать в качестве инициатора клеточного деления, они могут запускать процессы апоптоза - конечный результат зависит от соотношения регуляторного континуума, в частности, от соотношения прооксидантов и антиоксидантов (Лю М. Б. и др., 2005; Лю Б. Н. и др., 2006). Коррекция оксидативного стресса даларгином сопровождается нормализацией процессов пролиферации и заживлением язв при язвенной болезни желудка и 12-перстной кишки и при атрофическом гастрите и НПВП-гастропатиях (Наумова Л.А., 2001; Болоняева Н.А. и соавт., 2005).
В наших исследованиях, выполненных совместно с Е.В. Ожеговым, показано, что даларгин нормализовал общие и локальные проявления оксидативного стресса при болезни Крона. При этом имела место нормализация процессов клеточного деления (Ожегов Е.В. и соавт. 2009; Ожегов Е.В., 2010).
Программа регенерации, «организуемая» лигандами опиатных рецепторов, включает в себя целый ряд универсальных функциональных блоков. Суммируя данные литературы и результаты собственных исследований, представим их. Это создание оптимального (для регенерации) эндокринного фона под воздействием опиатов, и седатина, в частности. Это формирование оптимального для регенерации цитокинового профиля (Philippe D., et al., 2006). Это включение нироксидергического компонента (Флейшман М.Ю. и соавт., 2009), имеющее место под воздействием других аргининсодержащих опиатов (Животова Е.Ю., Флейшман М.Ю. и соавт., 2009). Следствием этого является оптимизация процессов микроциркуляции (Сиротин Б.З. и соавт., 2002). Это поддержание оптимального уровня локального митогена гистамина, имеющее место под влиянием седатина и даларгина (Александрович А.Г. и соавт., 1989; Флейшман М.Ю. и соавт., 2004).
Отдельно следует подчеркнуть способность седатина стимулировать процесс синтеза ДНК, ключевой момент процессов регенерации. У седатина это свойство проявляется в широком диапазоне доз, в том числе, сверхнизких (Флейшман М.Ю. и соавт., 2004). Митогенный эффект, по-видимому, осуществляется за счет активации PI3K-Erk каскада, экспрессии рецепторов эпидермального фактора роста, а также, за счет модуляции активности NO. Стимуляция процессов роста и регенерации, присущая седатину, может сохраняться в течение длительного времени при воздействии опиоидов на ранние этапы онтогенеза. Это проиллюстрировано нами в опытах с рыбами осетровых пород.
Способность седатина оптимизировать фон свободнорадикального окисления и индуцировать образование NO также является важной частью, или существенным функциональным блоком реализации программы регенерации (Флейшман М.Ю. и соавт., 2004; 2007). Это свойство опиатов усилено у седатина благодаря присутствию молекулы аргинина.
В настоящее время, соединение в препарате его основных свойств с нитроксидергичской составляющей, используется при создании новых классов лекарств. Это относится к статинам (Ongini E. et al., 2004), НПВП препаратам (Gao G. et al., 2005; Mackenzie I. et al., 2008) и к другим препаратам (Ашмарин И.П. и соавт., 2003; Schiller P.W., 2010). Целенаправленный синтез пептидов является одним из подходов современной молекулярной биологии и медицины.
ВЫВОДЫ
1. В эктодермальном эпителии роговицы белых крыс агонист мю-рецепторов дерморфин и селективные мю-агонисты А10 и А43 вызывают угнетение процессов синтеза ДНК. В энтодермальном эпителии СОЖ дерморфин, А10 и А43, а также мю- дельта- агонисты седатин и А17 вызывают активацию синтеза ДНК.
2. Аргининсодеражащий аналог дерморфина седатин вызывает активацию процессов синтеза ДНК в СОЖ в широком диапазоне доз (от 0,1 мкг/кг до 1 мг/кг).
3. Введение седатина уменьшает проявления НПВП гастропатий и уменьшает площадь язвенно-эрозивного поражения СОЖ.
4. Способность седатина уменьшать проявления НПВП-гастропатии складывается из нескольких факторов: повышение пролиферативного потенциала эпителия СОЖ; уменьшение проявлений оксидативного стресса; поддержание концентрации гистамина в тканях желудка. Безаргининовый аналог седатина не обладает этими свойствами. Введение ингибитора NOS L-NAME отменяет цитопротективное действие седатина.
5. Обработка оплодотворенной икры осетровых рыб седатином повышает процент выклева и синхронизирует выклев, достоверно увеличивает массу мальков, что оценивается, как благоприятные прогностические признаки. Свидетельства позитивного воздействия седатина на процессы развития осетровых рыб прослеживается в течение 2 месяцев.
6. Позитивные факторы развития мальков достигаются ослаблением проявлений окислительного стресса, увеличением активности ЯОР в печени, сердце и мышцах, увеличением содержания белка в мышцах мальков. Безаргиновый аналог седатина не обладает подобными свойствами.
7. Морфогенетическая активность аналогов дерморфина зависит не только от сродства к той или иной популяции опиатных рецептров, но и от наличия в структуре лиганда аргинина.
8. Результаты исследования влияния седатина на выклев, рост и развитие молоди осетровых рыб легли в основу нового способа оптимизации развития осетровых на рыборазводных предприятиях.
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
1. Влияние синтетических аналогов дерморфина на процессы клеточного деления эпителия роговицы и языка белых крыс / М.Ю. Флейшман, М.И. Радивоз, С.С. Тимошин, Е.П. Ярова, С.А. Кесельман // Бюлл. эскперим. биол. и мед. - 1994. - №11. - С. 508-510.
2. Влияние синтетического аналога дерморфина - седатина на процессы клеточного деления в эпителии роговицы и языка белых крыс / М.Ю. Флейшман, А.В. Кузнецов, М.И. Радивоз, С.С. Тимошин, Е.П. Ярова // Бюлл. эскперим. биол. и мед. - 1996. - №6. - С. 641-644.
3. Флейшман, М.Ю. Влияние синтетического аналога дерморфина - седатина на процессы клеточного деления эпителия белых крыс / М.Ю. Флейшман, А.В. Кузнецов // Тез. Итоговой научн.-иссл. конф. КГМА, посвященной 40-летию КГМА. - Кемерово, 1996.- С.158-160.
4. Влияние регуляторных пептидов на синтез ДНК в гладкой мышечной ткани двенадцатиперстной кишки белых крыс в раннем постнатальном онтогенезе / Е.Н. Сазонова, Е.Ю. Животова, О.Н. Сазонов, М.Ю. Флейшман, С.С. Тимошин //Бюлл. эскперим. биол. и мед. - 1999, №6. - С.65-69.
5. Флейшман, М.Ю. Апоптоз: различные аспекты общебиологического феномена / М.Ю. Флейшман, С.С. Тимошин //Дальневосточн. мед. журнал. - 2000. - № 2. - С. 109-112.
6. Применение ингибиторов АПФ у больных с сочетанными заболеваниями внутренних органов / С.А. Алексеенко, С.С. Тимошин, А.А. Авилова, В.Г. Ламехова, М.Ю. Флейшман // Гедеон Рихтер в СНГ. - 2002. - № 1. - С. 27 - 29.
7. Исследование пролиферативной активности и ядрышковых организаторов в эпидермисе у больных псориазом / К.Я. Терешин, В.И. Цыганков, М.Ю. Флейшман, Н.П. Мельникова // Клиническая лабораторная диагностика. - 2002. - № 1. - С. 39-40.
8. Влияние аргининсодержащего мю- дельта- агониста опиатных рецепторов седатина на процессы синтеза ДНК в эпителии фундального отдела желудка белых крыс / М. Ю. Флейшман, А.В. Кузнецов, В.И. Дейгин, С.С. Тимошин // Бюл. эксперим. биологии и медицины. - 2004. - 137(3). - С. 235-237.