«ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭКЗОГЕННЫХ ПОЛИПРЕНОЛОВ В ФАРМАКОЛОГИИ И ДИЕТОЛОГИИ. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА»
Конференция «Современная медицина: новые подходы и актуальные исследования» (24.03.2020)
- • Публикация в РИНЦ
- • Место проведения: Москва
- • Дата проведения: 24.03.2020
Современное состояние экологии крупных мегаполисов – одна из основных причин ухудшения здоровья населения. Также немаловажную роль играют изменения поведенческих паттернов, характерные для современного общества. Это, в первую очередь, нарушения рациона питания, нарушения нормальной цикличности сна и бодрствования, недостаточность физической активности. На все это наслаиваются хронические психоэмоциональные стрессы. Растет и распространенность таких эндогенных нозологий, как аллергические и аутоиммунные заболевания. Наблюдается тенденция к увеличению коморбидности патологий, когда одному и тому же человеку требуется квалифицированная медицинская помощь в связи сразу с несколькими заболеваниями. Коморбидность может протекать по типу синтропии (одновременного поражения органов под влиянием сходных патогенетических факторов) или интерференции (возникновение одного заболевания под влиянием другого). Различные заболевания у одного и того же пациента имеют различную степень взаимосвязи и влияния на течение друг друга. Так, например, известно, что на фоне длительного стресса происходит истощение коры надпочечников и при воздействии аллергенов проявляются аллергические реакции. А длительная кортизолeмия вызывает иммуносупрессию и активацию аутоиммунных нарушений (ревматоидный артрит, псориаз, нейродермит, неспецефический язвенный колит и др.). Поэтому только комплексный подход к оценке состояния организма в целом может обеспечить наиболее адекватную терапию, а главное, профилактику формирования новых патологических отклонений и заболеваний.
С другой стороны, учащаются случаи индивидуальной непереносимости тех или иных традиционных лекарственных препаратов, а также случаи повышенной резистентности к их фармакологическому действию. Все это вынуждает искать новые подходы к комплексной терапии, новые средства, способные эффективно улучшить качество жизни пациентов с минимальным риском возникновения побочных эффектов. В качестве одного их таких перспективных классов соединений отечественные и зарубежные исследователи рассматривают экзогенные полипренолы, которые представляют собой многофункциональный комплекс естественных метаболитов растительного происхождения.
Полипренолы относятся к классу изопреноидных спиртов с базовой формулой Н-(С5Н8)n-OH, в котором n – количество изопреновых комплексов. Полипренолы, содержащиеся в многоклеточных организмах, обычно имеют от 14 до 24 изопреновых комплексов. Наибольшие объемы полипренолов были выделены из растительного сырья, в частности, из хвойных пород деревьев.
Сами по себе полипренолы интактны к тканям человеческого организма. Но при пероральном приеме они депонируются в печени, где метаболизируются в биологически активную форму – долихолы. Механизм биохимического превращения заключается в присоединении при участии полипренолредуктазы (CRB5A3) к исходной молекуле спирта одного концевого насыщенного (несущего ОН-группу) изопренового комплекса. [9]
Долихолы, в свою очередь, уже являются активными биологическими регуляторами, которые играют ведущую роль в модуляции долихилфосфатного цикла – одного из двух основных путей гликозилирования белков и синтеза гликопротеидов. Полиизопреноидные долихолы, обладая повышенной аффинностью к липидам, инициируют ко-трансляционный каскад N-гликозилирования. Он проходит в две фазы. Первая протекает на внутренней поверхности мембраны клетки, а вторая – в гранулярной ретикулоэндотелиальной системе и цистернах аппарата Гольджи. В каскаде реакций долихофосфатного цикла также задействован ряд специфических ферментов: цис-пренилтрансфераза, полипренолредуктаза, долихолкиназа и т.д.
Роль гликопротеинов в обеспечении гомеостаза человеческого организма сложно переоценить. Так, к этому классу веществ относятся:
- • трансферины и другие компоненты крови, которые определяют ее группу;
- • иммуноглобулины, как обеспечивающие иммунную защиту, так и задействованные в механизмах реакций гиперчувствительности (IgE);
- • антигены тканевой совместимости;
- • соединения, способствующие миелинизации нервных волокон;
- • ряд гормонов (тиреотропный, лютеинезирующий, фолликулостимулирующий и др.);
- • многие ферменты (церулоплазмин, панкреатическая рибонуклеаза и т.д.);
- • рецепторные и эффекторные клеточные системы, на которые, по некоторым данным, приходится 2-10% плазматической мембраны практически любой клетки;
- • сигнальные молекулы, задействованные в циклах митоза стволовых клеток;
- • «информационные» молекулы, необходимые для координации работы разных звеньев иммунитета;
- • аппараты синаптической передачи нервных импульсов и т.д.
Дефицит долихолов ведет к снижению интенсивности синтеза гликопротеинов. На макроуровне такие нарушения проявляются в первую очередь широким спектром хронических патологий воспалительно-дегенеративного характера [5-7]. В частности, к ним относятся:
- • врожденная миодистрофия;
- • системная мышечная гипотония;
- • нарушения осанки по причине искривления позвоночного столба;
- • микроцефалия и мозжечковая атаксия;
- • дегенеративные изменения сетчатки;
- • катаракты и глаукомы;
- • кардиомиопатические заболевания различных типов;
- • ревматоидные патологии;
- • цирротические и дистрофические поражения печени;
- • дерматозы;
- • аутоиммунно-воспалительные заболевания желудочно-кишечного тракта и др.
Интерес научного сообщества к полипренолам и долихолам не ослабевает вот уже более 30 лет. Исследователи обращают особенное внимание на высокое многообразие биологической активности этих соединений совмещенное с низкими показателями токсичности. Наиболее часто в последние годы полипренолы рассматривались в качестве гепатопротекторов [1, 2, 3] и иммуностимуляторов c противовирусной активностью [11].
При исследовании гепатопротекторных свойств полипренолов у них нередко отмечалась способность улучшать детоксицирующую функцию печени, а также стимулировать процессы регенерации поврежденных клеточных мембран гепатоцитов [4]. У пациентов с липодистрофическими изменениями печеночной ткани прием полипренолов в терапевтической дозировке вызывал статистически достоверное уменьшение фиброзного индекса на фоне депрессии избыточного синтеза коллагена, а также увеличение эластичности печеночной ткани с подавлением воспалительных реакций. Противовоспалительный эффект полипренолов исследователи объясняют угнетением действия липооксигеназ и протеинкиназ, а также уменьшением выброса цитокинов, в частности, лейкотриенов [13]. Ряд ученых-медиков высказывают мнение о том, что по выраженности фармакологического воздействия на печеночные ткани полипренолы не уступают некоторым фитопрепаратам, которые сейчас используются в повседневной врачебной практике в качестве традиционных гепатопротекторов [16]. На основании метаанализа нескольких клинических исследований даже было выдвинуто предложение о применении экзогенных полипренолов в комплексной практической терапии хронических воспалительных и цирротических поражений печени, а также в терапии липидных дистрофий и гепатоинтоксикаций различного генеза [22, 23].
Возможности полипренолов по улучшению иммунной защиты организма проявляются, в первую очередь, напрямую – через стимуляцию долихолфосфатного гликолизирования и синтез гликопротеинов, необходимых для построения иммунноглобулинов. Кроме того, ранее несколькими исследователями была отмечена роль полипренолов в индукции интерферон-зависимых механизмов неспецифического звена иммунитета, а также в увеличении активности нейтрофилов и стимуляции макрофагального фагоцитоза [19]. Также имеется ряд научных публикаций, в которых демонстрируется способность полипренолов потенцировать противобактериальное действие препаратов-антибиотиков, а также проявлять цитопротекторные свойства при вирусных инфекциях. [12] Противовирусный эффект этих веществ изучался в основном на вирусах гриппа и других респираторных инфекций [21], что повышает актуальность использования экзогенных полипренолов в современных реалиях, на фоне объявленной ВОЗ пандемии тяжелого острого респираторного синдрома COVID-19, вызванного коронавирусом SARS-CoV-2.
Кроме того, в современной научной литературе можно найти публикации, посвященные:
- • перспективам использования полипренолов в профилактике и лечении ишемической болезни сердца на разных стадиях, острых сердечно-сосудистых катастроф (инфаркта миокарда), а также бронхиальной астмы [14];
- • стимуляции полипренолами-долихолами биосинтеза коэнзима Q, который необходим для нормальной работы клеток с высоким энергопотреблением, например, миокардиальных миоцитов [15];
- • нейропротекторному действию полипренолов в условиях транзиторной ишемии центральной нервной системы, при токсических нарушениях в головном мозге, а также при дисциркуляторной энцефалопатии сосудистого происхождения [18];
- • антиоксидантной активности долихолов [20];
- • защите полипренолами клеточных мембран от перекисного окисления липидов [8].
Исследованиями подтверждено, что одним из оптимальных путей восполнения дефицита долихолов, а значит и эффективным способом коррекции гипогликопротеинемии, является их пероральное введение. Но эксперименты по выделению долихолов из тканей животного происхождения продемонстрировали свою экономическую нерентабельность по причине сложности процесса получения этих соединений в требуемой степени очистки и безопасности. А вот экзогенные полипренолы растительного происхождения, как выяснилось, лишены подобных недостатков. И при этом они с легкостью проходят цикл биотрансформации в печени, превращаясь в субстрат для нормального гликолизирования белков в долихолфосфатном цикле [10].
Производство продуктов на основе экзогенных полипренолов в нашей стране уже освоено. Компания VILAVI INT LTD самостоятельно разработала композицию на основе хвойной зелени и сейчас обладает единственным в России патентом на технологию ее получения (Патент на изобретение № 2701562). Продукция компании Vilavi содержит специально подобранный состав, компонентами которого служат, в частности, полипренолы растительного происхождения и клеточный сок сибирской пихты. Комплекс SibХР, позиционируемый компанией, как продукт здорового питания, имеет высокий потенциал использования в качестве части современной комплексной терапии коморбидных патологических состояний у детей и взрослых, а также одного из факторов улучшения качества жизни и средства профилактики многих хронических заболеваний.
Список использованной научной литературы:
- Лаптева Е.Н. и соавт. Клинико-морфологические особенности течения неалкогольной жировой болезни печени. НАЖБП и их коррекция при ожирении. Материалы к юбилейной двадцатой объединенной российской гастроэнтерологической неделе. 2014.
- Атлас Е.Е. и соавт. Применение гепатопротектора Ропрен в лечении НАЖБП у больных с ожирением. Материалы ХХI Российского конгресса «Гепатология сегодня». 2016.
- Попова Ю.Р. и соавт. Опыт применения растительного гепатопротектора Ропрен в терапии болезней печени. Успехи современной науки и образования. 2016, 9 (3).
- Trentalance A. Dolichols and proliferating systems. Acta Biochimica Polonica., 1994., vol. 41.
- Swiezewska E. and others. Genetic defects in dolichol metabolism. Journal of Inherited Metabolic Disease., 2015., vol. 38.
- Lam B.L. and others. Aberrant dolichol chain lengths as biomarkers for retinitis pigmentosa caused by impaired dolichol biosynthesis. The Journal of Lipid Research., 2013., vol. 54.
- Cantagrel V., Lefeber D.J. From glycosylation disorders to dolichol biosynthesis defects: a new class of metabolic diseases. Journal of Inherited Metabolic Disease., 2011. vol. 34.
- Basehore M.J. and others. Severe, fatal multisystem manifestations in a patient with dolichol kinase-congenital disorder of glycosylation. Molecular Genetics and Metabolism., 2013. vol. 4.
- Silhavy J.L., Bielas S.L. and others. SRD5A3 is required for converting poliprenol to dolichol and is mutated in a congenital glycosylation disorder. Cell Journal., 2010. vol. 142.
- Zhang Q, and others. Synthesis and biological activity of polyprenols. Fitoterapia Journal. 2015. vol. 106.
- Li W.-J. and others. Antiviral activity of a nanoemulsion of polyprenols from Ginkgo leaves against influenza A H3N2 and hepatitis B virus in vitro. Molecules | An Open Access Journal from MDPI., 2015. vol. 3.
- Tao R. and others. Polyprenols of Ginkgo biloba enhance antibacterial activity of five classes of antibiotics. BioMed Research International., 2016., P. 1-8.
- Padmalatha Rai S. and others. In vitro, in vivo and in silico antiarthritic studies of polyprenol from Kirganelia reticulata Baill. Journal Of Biochemical Technology., 2012., vol. 5.
- Санин А.В. и соавт. Фосфорилированные полипренолы – новый класс соединений с противовоспалительной и бронхолитической активностью. Инфекция и иммунитет., 2011., № 4.
- Bentinger M. and others. Polyisoprenoid epoxides stimulate the biosynthesis of coenzyme Q and inhibit cholesterol synthesis. Journal of Biological Chemistry., 2008., vol. 283.
- Вайс Е.В., Сыров В.Н. и соавт. Влияние полипренолов пихты и карсила на течение алкогольного гепатита. Экспериментальная и клиническая фармакология., 2012., № 4.
- Турсунова Н.В., Лушникова Е.Л. и соавт. Растительные полипренолы, как перспективный класс соединений, стимулирующих регенераторные процессы. Современные проблемы науки и образования., 2019., № 4.
- Soultanov V.S. New hepatic and neurological clinical implications of long-chain plant polyprenols acting on the mammalian isoprenoid pathway. Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология., 2016., № 11.
- Хидырова Н.К., Хушбактова З.А. и соавт. Результаты экспериментального изучения иммунотропного действия полипренолов, выделенных из Alcea nudiflora. Химико-фармацевтический журнал., 2016., № 1.
- Sgarbossa A., Bergamini E. and others. Dolichol: a component of the cellular antioxidant machinery. Lipids. Scientific Journal., 2016., vol. 51.
- Эрман Е.С., Дриневский В.П. и соавт. Основные принципы профилактики острых респираторных инфекций у часто болеющих детей. Педиатрия., 2011., № 2.
- Эгамова Ф.Р., Юсупова С.М., Захидова Л.Т. и соавт. Перспектива использования различных природных соединений для нормализации обменных процессов в печени при стрессе. Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии и колопроктологии. Приложение № 37. Гепатология сегодня: материалы XVI Российского конгресса., 2011., № 1.
- Ван Е.В. и соавт. Фармакотерапевтическое действие полипренолов при токсическом поражении печени. Инфекция, иммунитет и фармакология. Ташкент., 2013., № 3.