Читать онлайн «Лечение пиявками. Теория и практика гирудотерапии». Страница 12

Лишь в 1985 году российскими учеными И. П. Басковой и Г. И. Никоновым был разработан способ получения слюны, основанный на способности пиявки выделять секрет в ответ на раздражение концентрированным раствором хлористого натрия соответствующих рецепторов области присоски. Второй способ был предложен М. Rigbi и соавторами в 1987 году и состоял в кормлении пиявки имитирующим кровь раствором. Пиявка вместе с раствором заглатывала и выделяемую слюну, а после кормления содержимое желудка выдавливалось и исследовалось. Этот метод чаще всего используется сегодня западными исследователями. Он позволил открыть многие из известных к настоящему времени соединений. Однако понятно, что содержимое желудка или, как его называют в работах западных авторов, «разведенная слюна пиявки» (leech diluted saliva), недостаточно точно отражает реальный состав секрета железистых клеток, поскольку содержит примесь веществ, выделяемых пищеварительными железами пиявки, бактерией-симбионтом или иной флорой.

Совместно с С. С. Сергеевой нами выполнена работа (материал патентуется), позволившая на основе электрофизиологических исследований разработать метод получения достаточного количества чистого секрета, лишенного каких-либо посторонних примесей. Животное при этом минимально травмируется и впоследствии способно к спариванию и размножению.

Полученный секрет оказался, как уже было указано, достаточно сложным комплексом, на 85–90 % состоящим из воды. В сухом остатке можно выделить три больших группы веществ:

• белки и пептиды;

• липиды;

• полисахариды.

И около 8 % соединений сухого остатка нами не идентифицировано.

Мы провели анализ динамики выделения гликопротеидов, полисахаридов, гирудина, бделлинов, дестабилазы и гиалуронидазы в секрете, полученном по методу М. Rigbi и соавторов в модификации И. П. Басковой (Баскова И. П. и др., 2001). Полученные результаты подтверждают данные И. П. Басковой и соавторов о том, что в процессе питания животное выделяет секрет различного состава. Мы считаем, что выделение на разных стадиях питания животного слюны различного состава функционально обосновано и обеспечивает решение различных задач. Сначала – разрушение тканей и микрососудов жертвы, затем – блокаду механизмов гемостаза, а на последнем этапе – противодействие защитным реакциям, развивающимся в тканях в ответ на повреждение. Полученные результаты дают достаточно серьезные основания считать, что железистые клетки неоднородны и вырабатывают секрет различного состава. Учитывая вышесказанное, нам представляется целесообразным объединить известные к настоящему времени биологически активные соединения медицинских пиявок в четыре группы.

Они обеспечивают проникновение веществ слюны, разрушение тканей жертвы, расширение раны, расплавление микрососудов. Кроме того, литические соединения влияют на проницаемость межклеточного матрикса дермы. При фракционном отборе слюны в процессе питания пиявки вещества этой группы обнаружены нами только в первых и в средних, но не встречаются в последних порциях секрета. К этой группе мы относим ряд соединений, охарактеризованных ниже.

1. Пептидаза (дестабилаза) впервые выделена и описана в 1985 году (Баскова И. П., Никонов Г. И.). В литературе рассматривается как фермент, разрушающий определенный тип связей в молекуле белка – ε-(γ-глутамил) – лизиновых. ε-(γ-глутамил) – лизиновые-изопептидные связи, образующие поперечные сшивки («кросс-линкинги»), широко представлены в плазменных, мембранных и структурных белках.

В частности, этот тип связей образуется при стабилизации фибрина, а их разрушение обеспечивает фибринолитическую активность секрета. Пептидаза представляет собой чрезвычайно интересное соединение, способное воздействовать на функциональную активность различных клеток: эндотелиоцитов, лимфоцитов, тромбоцитов, макрофагов и др.

2. Гиалуронидаза – фермент, катализирующий реакции гидролитического расщепления и деполимеризации гиалуроновой кислоты и родственных ей соединений – кислых мукополисахаридов. Учитывая, что гликозоаминогликаны гиалуроновой кислоты входят в состав базальной мембраны (на которой расположены клетки зародышевого слоя эпидермиса), межклеточного матрикса, а также базальных мембран капилляров, она играет большую роль не только как фактор проникновения, но и в возникновении последующих физиологических реакций. Следует отметить, что в составе слюны пиявки обнаружены две гиалуронидазы. Они отличаются по способности воздействовать на хондроитинсульфат.

3. Коллагеназа впервые выделена в 1987 году М. Rigbi и соавторами. Она вызывает гидролиз волокон коллагена I типа и сходна с коллагеназой человека. Возможно, коллагеназа участвует в ингибировании коллаген-индуцированной агрегации тромбоцитов.

Они препятствуют развитию механизмов свертывания крови, чем обеспечивают свободное истечение крови из поврежденных сосудов во время всего периода питания пиявки. Антигемостатики начинают выделяться с момента разрушения микрососудов и появления крови в ранке, поэтому обнаруживаются в средней фракции слюны. Попадая с кровью в кишечник животного, поддерживают ее в жидком состоянии. Следует отметить, что в составе секрета слюны пиявки обнаружены вещества, блокирующие все основные механизмы активации системы свертывания крови (первичный и вторичный). К числу соединений этой группы следует отнести следующие.

1. Калин – ингибитор адгезии и агрегации тромбоцитов, а также активации фактора Виллебранда. Впервые описан R. Munro и соавторами в 1991 году и имеет молекулярную массу в 65 кДа.

2. Апираза – ингибитор агрегации тромбоцитов инициированной АДФ. Впервые выделена в 1987 году M. Rigbi и соавторами. Описаны две ее изоформы – низко– и высокомолекулярная (45 и более 400 кДа соответственно). Более крупный фермент может быть олигомером мелкого, но также может быть и самостоятельным соединением. Наибольшая активность – при pН 7,5. Апираза вызывает гидролиз аденозиновых нуклеотидов (АТФ и АДФ), причем с примерно равной начальной скоростью.

3. Антагонист PAF (фактора активации тромбоцитов) – препятствует адгезии и активации тромбоцитов, миграции тромбоцитов и нейтрофилов в очаг поражения, а также сокращению гладкомышечных клеток. PAF представляет собой фосфоглицерид, выделяемый в процессе иммунологических реакций нейтрофилами, базофилами и макрофагами, а также в процессе специфической активации тромбоцитов. PAF является мощным медиатором воспаления и, выделяясь в области нанесения ран, инициирует гемостаз и воспалительную реакцию. Антагонист PAF впервые описали M. Orevu и соавторы (1992).

4. Ингибитор Ха фактора (FXaI – Factor Xa Inhibitor) – в каскаде белков плазменного гемостаза фактор Xа является ферментом, катализирующим превращение протромбина в тромбин в присутствии ионов Ca2+, фактора свертывания крови V на поверхности мембран активированных тромбоцитов или фрагментов разрушенных эндотелиальных и/или гладкомышечных клеток (иногда фактор Xа называют протромбиназой). FXaI впервые выделили из разбавленной слюны медицинской пиявки в 1988 году M. Rigbi и соавторы. Получен и рекомбинантный (искусственный) FXaI, который, как показали опыты на экспериментальных животных, оказывает защитное действие против венозного тромбообразования.

5. Гирудин – уникальный высокоспецифичный ингибитор фермента тромбина, с которым он образует прочный комплекс, тем самым блокирует все известные реакции, активатором в которых выступает тромбин:

• активацию фибриногена и превращение его в нерастворимый фибриновый сгусток;

• регуляцию V, VIII, XIII факторов свертывания;

• регуляцию компонентов системы комплемента;

• изменение функционального состояния клеток крови (моноцитов, нейтрофилов), в том числе и агрегацию тромбоцитов;

• изменение состояния эндотелиальных и гладкомышечных клеток кровеносных сосудов.

В настоящее время строение и механизм действия гирудина изучены достаточно подробно. Гирудин состоит из 65 или 66 аминокислотных остатков и имеет у пиявки более чем 20 изоформ, различающихся длиной полипептидной цепи и наличием или отсутствием некоторых аминокислотных остатков. Третичная структура ингибитора представлена тремя образованиями: компактным доменом (6–39 аминокислотных остатков) вблизи N-конца, образующим так называемое «ядро»; подвижными относительно ядра коротким пептидом (1–5 аминокислотных остатков) и длинным С-концевым хвостовым доменом (40–65 аминокислотных остатков). Методами генной инженерии получен рекомбинантный гирудин и фармацевтический препарат на его основе.

Гирудин взаимодействует с тромбином, блокирует два участка его активного центра. Тем самым блокируется доступ субстратов и, в частности фибриногена, к ферменту. За счет большого количества контактов между тромбином и гирудином образующийся комплекс исключительно прочен (Kd 10–14 M). Сродство этих веществ столь высоко, что гирудин ингибирует не только свободный тромбин, но и фермент, связанный с фибриновым сгустком.