Эффекты трансфер-фактора на биомаркеры старения в эксперименте и клинике

Полный текст

Введение. Из большой группы средств, обладающих геропрофилактическим, реювенилизирующим и биоактивирующим эффектом, одними из наиболее эффективных оказываются иммуномодуляторы [1, 2, 3], что связывают с закономерно развивающимся возрастным иммунодефицитом. Однако, кроме классических представлений о стимуляции собственно иммунитета иммуномодуляторами, обладающими геропрофилактическим эффектом, отечественными учеными разработаны представления о лимфоцитах как регуляторах роста и пролиферации собственно соматических клеток [4-7]. Нами развивается новая иммунно-регуляторная теория старения, связанная с наличием субпопуляций Т-лимфоцитов, специфически влияющих на клеточное деление соматических клеток, и с истощением этой функции с возрастом, что носит, видимо, регуляторный характер [5-7]. Это делает возможным использование различных иммунотропных средств для восстановления потенциала клеточного роста тканей и восстановления их высокого уровня самообновления, резко уменьшающегося с возрастом, т.е. фактически для омоложения тканей. Перспективным представляется использование новой биодобавки, получаемой из молозива – «Трансфер-фактора» («ТФ»), который показал выраженные иммуномодулирующие свойства при различных патологиях [8-10], и который также рекомендуется как профилактическое средство у здоровых лиц [9-13]. Так как ТФ получают из молозива, то ТФ естественным образом входит в группу реювенизирующих (омолаживающих) препаратов – группа средств, с древних времен получаемая из молодых растительных и животных тканей, из проростков зерна и т.п. Целью настоящей работы было изучение комплексных эффектов ТФ на старение в эксперименте у старых мышей и контроль биологического возраста у группы лиц, принимавшей ТФ как биологически активную добавку. Материалы и методы. В эксперименте использовали мышей Balb/c, самок в возрасте 8 месяцев (40 мышей разделенных поровну на контрольную и опытную группы), питомника «Столбовая». Группе опытных старых животных в течение 3-х месяцев вводили ТФ (производства компании «4 Life Research Co.»), в физиологическом растворе, один раз в день, в дозе соответствующей используемой у человека в расчете на 1 кг веса (1 капсула 200 мг на 50 кг веса). Для комплексной оценки старения животных использовали панель тестов, которые в предварительных экспериментах показали значительные различия для молодых и старых животных, и, в то же время, малые индивидуальные отклонения [15], основываясь на часто применяемых показателях [1, 13] – маркеры биовозраста или биомаркеры старения. Использовали показатели: физической силы – время висения на струне, натянутой на высоте 80 см и максимальная сила натяжения динамометра; температуру тела в прямой кишке как показатель уровня обмена веществ; морфологические показатели – относительный вес внутренних органов для оценки возрастной атрофии тканей; состояние антиоксидантной системы - оценивалось общее содержание продуктов свободнорадикального повреждения – ТБК-активных веществ в крови, реагирующих с тиобарбитуровой кислотой, выражая результат в единицах оптической плотности; относительный вес органов иммунитета (тимуса и селезенки) и количество активных – бластных клеток в селезенке, не осаждающихся при центрифугировании в градиенте плотности фиколла 1,065; а также количество циркулирующих иммунных комплексов (ЦИК) сыворотки крови методом осаждения полиэтиленгликолем (ПЭГ-6000) с нефелометрической регистрацией степени помутнения на спектрофотометре, выражая результаты в у.е. равных оптической плотности. Потенциал клеточного роста оценивали на примере реакции Селье – фармакологически индуцированной гиперплазии слюнных желез; реакция резко снижается с возрастом и зависит от определенных популяций Т-лимфоцитов, регулирующих клеточный рост соматических клеток [5-7]. Для изучения эффектов ТФ у человека исследовали показатели биовозраста (БВ) у 12 мужчин в возрасте 55-73 лет, принимавших по 300 мг ТФ в день 5 раз в неделю в течение 6 недель. Параметры биологического возраста человека [16], были оценены с использованием автоматизированного комплекса [17], разработанного Национальным Геронтологическим Центром (Москва, Россия) с определением биомаркеров: кровяное давление, скорость пульсовой волны, жизненная емкость легких, время статической балансировка, тесты Штанге, Шульте, Векслера, частотный порог слуха, динамометрия, масса тела, объем аккомодации [18]. Результаты подвергали статистической обработке с вычислением: среднего (М), среднеквадратичного отклонения (m), максимального и минимального абсолютных значений, коэффициента Стьюдента и достоверности (р). Результаты и их обсуждение. Результаты исследования эффектов ТФ на старых мышей сведены в таблицу 1. Таблица 1. Геропрофилактические эффекты Трансфер-фактора в эксперименте. № Тест Контроль Опыт % к контролю p< M m M m % m % 1 Рост (мм) 9,0 2,7 9,0 0,3 99,4 4,0 - 2 Вес (гр) 31,8 7,6 24,9 0,8 78,1 3,7 - 3 Динамометрия (гр) 97,5 14,4 144,7 12,3 148,4 2,8 0,05 4 Висение на струне (сек) 232 81 387 100 166,3 29,3 0,05 5 toC 38,0 0,3 38,3 0,3 100,9 0,2 0,05 6 Гиперплазия на изопротеренол (%) 103,6 3,9 146,8 3,0 141,7 0,7 0,001 7 Бласты селезенки (млн) 2,6 0,4 5,6 0,4 215,4 2,4 0,001 8 ОВИМ 3,29 0,29 4,2 0,2 126,6 1,8 0,05 9 Тимус (мг) 15 2,6 38,3 5,1 255,3 3,6 0,001 10 Селезенка (мг) 94,8 5,7 139,5 3,4 147,2 1,0 0,001 11 Почки (мг/гр) 7,1 1,0 11,7 0,9 165,5 2,5 0,01 12 Печень (мг/гр) 39,7 0,6 52,3 3,2 131,6 1,0 0,05 13 Сердце (мг/гр) 3,6 0,3 5,0 0,1 139,9 1,4 0,01 14 ТБК (OD) 0,045 0,002 0,036 0,003 80,0 1,7 0,05 15 ЦИК(ОD) 0,338 0,010 0,290 0,015 85,9 1,0 0,05 Обмен веществ, оцениваемый по температуре тела, показывал в среднем более высокие значения, чем у контрольных животных. Сила опытных животных, оцениваемая по динамометрии и времени висения на струне, статистически значимо возрастала, что сопровождалось и достоверным увеличением индекса икроножной мышцы (ОВИМ) – широко применяемым в экспериментальной геронтологии тестом отношения массы икроножной мышцы в мг к массе тела в гр. У опытных животных также значимо увеличивалась относительная масса внутренних органов, особенно иммунокомпетентных – тимуса и селезенки. Количество активных клеток селезенки, оцениваемых по центрифугированию в градиенте плотности фиколла с пониженной плотностью, также значимо увеличивалось. Количество иммунных комплексов, с другой стороны, значимо снижалось. Известно, что с возрастом уровень иммунных комплексов у мышей значимо повышается, что отражает развитие аутоиммунных процессов. Для оценки способности клеток и тканей к росту (потенциала роста тканей) использовали изопротеренол-индуцированную гиперплазию подчелюстных слюнных желез у мышей. Было показано, что введение изопротеренола приводит к гиперплазии слюнных желез молодых мышей (повышение массы в 1,56-1,72 раза), тогда как все старые животные показали уменьшение реакции - снижение массы желез ниже интактных. Введение ТФ восстанавливало потенциал клеточного роста у старых мышей для всех животных – введение изопротеренола увеличило массу слюнных желез для старых животных в 1,4-1,6 раз, приближая степень гиперпластической реакции к таковой у молодых. Одновременно резко (в 2-3,5 раза) увеличивалось количество активированных клеток селезенки, имеющих более низкую плотность при центрифугировании в градиенте плотности фиколла. Также отмечалось снижение стрессовой реакции тимуса на введение адренергического агента – изопротеренола. Типичная реакция на стресс – резкое и быстрое уменьшение массы тимуса, что можно наблюдать в группе животных без введения ТФ; однако, для опытной группы животных, получавших ТФ, не отмечалось значимого снижения массы тимуса на стрессорный агент. Наконец, в группе животных с ТФ снижалось количество ТБК-активных веществ крови, что указывает на благоприятное действие ТФ на процессы накопления в тканях продуктов перекисного окисления тканей с возрастом, что в соответствии со свободно-радикальной теорией старения считается одним из главных механизмов старения у млекопитающих [1, 14]. У группы лиц, потреблявших ТФ как биологически активную добавку в течение 6 недель, отмечались ясные и достоверные изменения биологического возраста. Было показано, что средний биовозраст данной группы до начала исследований составил 63,5 ± 0,7 лет (отличия БВ от календарного возраста (КВ) располагались в диапазоне от + 0,5 до – 6,6 лет, в среднем: – 4,2 года). После курса ТФ среднее отличие БВ от КВ составило - 8.2 ± 0,5 лет (от – 4,0 до –10,7 лет, p<0.001 к контрольным данным) то есть биологический возраст снизился на 4 года (рисунок 1). Особый интерес представляет динамика изменения биомаркеров, характеризующих функционирование сердечно-сосудистой системы. Наличие функционального напряжения перед приемом ТФ характеризуется увеличением артериального давления по сравнению с возрастной нормой. После курса ТФ наблюдалась нормализация значений как систолического артериального давления (в среднем со 134 до 125 мм рт ст), так и диастолического артериального давления (в среднем с 79 до 75 мм рт ст). Рисунок 1. Влияние Трансфер-фактора на биовозраст человека. По вертикали – разность биологического и календарного возраста (отрицательные значения означают более молодой биологический возраст). Результатом улучшения общего состояния и адаптационных показателей организма явилось увеличение показателя статического баланса, показатели которого увеличивались в 2,4 раза, а также увеличение значений пробы Штанге (задержка дыхания) – в 1,26 раза. Интересно, что такие показатели биовозраста, которые отражают собственно процессы биологического старения и обычно ригидны к внешним воздействиям, как показатели старения органов зрения и слуха, а также показатели ЖЕЛ также изменялись при воздействии ТФ. Так, расстояние ближнего зрения снизилось после приема ТФ с 212 до 151 мм, а слуховой порог повысился с 10 390 до 10 460 Гц; показатели ЖЕЛ повысились с 3100 до 3470 мл; показатели силы также повысились в среднем с 35 до 37 кг. Таким образом, TФ оказывает не только положительное действие на иммунные показатели, но и проявляет комплексное геропрофилактическое действие в эксперименте, влияя на: физическое состояние, силу животных, обмен веществ, свободно-радикальные механизмы старения; он также способен восстанавливать клеточный потенциал роста тканей старых животных до уровней, близких к молодому возрасту, повышает показатели иммунитета и снижает уровень аутоиммунных реакций. У человека ТФ значимо влиял на показатели биологического возраста, снижая в целом этот показатель для группы на 4 года уже при 6-недельном введении. В старости, как известно, развивается естественный иммунодефицит, хорошо наблюдаемый как резкое снижение относительной массы иммунотропных органов – тимуса и селезенки; при этом снижение супрессорных влияний растормаживает аутоиммунные реакции. Одновременно с возрастом резко снижаются процессы клеточного деления самообновляющихся тканей, а также объем и скорость гиперпластических реакций при различных воздействиях – потенциал клеточного роста тканей. Известно, что центральный механизм старения самообновляющихся путем клеточного деления тканей связан со снижением клеточного самообновления (снижением потенциала клеточного роста) – снижением скорости физиологической регенерации. Возможность влияния на старение тканей посредством влияния на процесс клеточного роста связана с хорошо разработанной отечественными учеными теорией регуляции процессов роста соматических тканей лимфоцитами, впервые наблюдаемой на моделях травматической регенерации ряда органов [4]. Нами развивается новая иммунная теория старения, связанная с наличием субпопуляций Т-лимфоцитов, специфически влияющих на клеточное деление соматических клеток – функцию, снижающуюся с возрастом [5-7], что делает возможным использование иммунотропных средств для восстановления высокого уровня самообновления тканей [19]. Заключение. Проведенные исследования показывают на примере Трансфер-фактора, что иммуномодуляторы способны оказывать не только положительное действие на иммунные показатели старых животных, но и проявлять комплексное геропрофилактическое действие, влияя на физическое состояние, силу животных, обмен веществ, свободно-радикальные механизмы старения и др. Препарат ТФ оказался способен также восстанавливать клеточный потенциал роста тканей старых животных, что является важнейшим механизмом старения самообновляющихся тканей. У человека прием ТФ сопровождается значимыми изменениями биомаркеров старения и комплексного показателя – биологического возраста. Обнаруженные эффекты ТФ иллюстрируют возможности нового перспективного класса средств медицины антистарения - иммуномодуляторов [20]. Препарат ТФ, видимо, может также быть использован для активации клеточного роста при различных патологических процессах с целью заживления тканей, ран и т.д. Список литературы.

Об авторах

Вячеслав Николаевич Крутько

Национальный геронтологический центр

Email: krutkovn@mail.ru
генеральный директор, д.т.н., к.б.н., профессор

Михаил Алексеевич Гаврилов

ГБОУ ВПО «Московский государственный медико-стоматологический университет»

Email: mag70@yandex.ru
старший научный сотрудник, к.м.н.

Виталий Иванович Донцов

ГБОУ ВПО «Московский государственный медико-стоматологический университет»

Email: dontsovvi@mail.ru
заведующий лабораторией, д.м.н.

Ирина Владимировна Мальцева

ГБОУ ВПО «Московский государственный медико-стоматологический университет»

Email: ptica1965@yandex.ru
младший научный сотрудник

Список литературы

Дополнительные файлы