Гемостатическая активность in vitro лектин-содержащих субстанций мохообразных на примере некоторых представителей Антарктики и Беларуси

Обложка


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Обоснование. Современный рынок изделий медицинского назначения Беларуси и России представлен широкой линейкой гемостатических средств, из которых наиболее востребованными признаны местные гемостатики растительного происхождения, обладающие значительным технологическим потенциалом для обновления и совершенствования. Перспективным резервом для этого могут быть биологически активные соединения мхов, которые характеризуются противовоспалительным, антибактериальным и антифунгальным действием. Однако их гемостатический эффект почти не изучен, что определяет актуальность настоящей работы.

Цель — изучение влияния лектин-содержащих субстанций мхов трех видов, собранных в восточной Антарктике и в Беларуси, на показатели гемостаза крови человека in vitro.

Материалы и методы. Исследовали мхи родов Bryum, Ceratodon и Coscinodon, собранные в Беларуси и в районе Белорусской антарктической станции Гора Вечерняя в восточной Антарктике. Лектин-содержащие субстанции мхов получали посредством экстракции побегов в 0,05 моль трис-HCl буфере (pH 8,0), центрифугирования и фильтрации. Оценку биологической активности лектин-содержащих субстанций мхов проводили по реакции агглютинации кроличьих эритроцитов, а также по влиянию на агрегацию тромбоцитов человека и в тесте на активированное парциальное тромбопластиновое время.

Результаты. Установлено, что лектин-содержащие субстанции исследуемых видов мхов обладали агглютинирующей активностью в отношении эритроцитов в диапазоне от 11708,28 (белорусские образцы) до 1333979,59 Ед на 1 мг белка (антарктические образцы) в зависимости от вида и локализации; инициировали агрегацию тромбоцитов человека (25–80 % от эффекта тромбина) независимо от группы крови, резуса и пола доноров; оказывали влияние на плазменное звено гемостаза, снижая активированное парциальное тромбопластиновое время на 15–18 %.

Заключение. Некоторые виды мхов родов Bryum, Ceratodon и Coscinodon Антарктики и Беларуси оказывали агглютинирующее и гемостатическое действие в отношении эритроцитов и тромбоцитов, причем наибольшая активность отмечена для антарктических видов. Высказана гипотеза, согласно которой наблюдаемый феномен обусловлен особенностями структуры белков, в том числе лектинов. Предполагается, что возможными индукторами агглютинации эритроцитов и агрегации тромбоцитов в составе мхов являются лектины. Показано, что виды мхов Bryum pseudotriquetrum и Ceratodon purpureus имеют определенный ресурсный потенциал в Беларуси для их ежегодной заготовки. Полученные результаты расширяют перечень видов мхов с гемостатической активностью и могут быть использованы для разработки новых гемостатиков растительного происхождения локального применения.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Ольга Львовна Канделинская

Институт экспериментальной ботаники  Национальной академии наук Беларуси

Email: okandy@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-0364-9548
SPIN-код: 2189-4733

канд. биол. наук, доцент, ведущий научный сотрудник сектора метаболизма и функций белков растений

Белоруссия, Минск

Елена Рэмовна Грищенко

Институт экспериментальной ботаники Национальной академии наук Беларуси

Email: helegreen@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-2163-6759

старший научный сотрудник сектора метаболизма и функций белков растений

Белоруссия, Минск

Дарья Владимировна Григорьева

Белорусский государственный университет

Email: dargr@tut.by
ORCID iD: 0000-0003-0210-5474
SPIN-код: 2479-7785

канд. биол. наук, доцент кафедры биофизики физического факультета

Белоруссия, Минск

Ирина Владимировна Горудко

Белорусский государственный университет

Email: irinagorudko@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-4737-470X
SPIN-код: 8968-3125

канд. биол. наук, доцент, доцент кафедры биофизики физического факультета

Белоруссия, Минск

Дмитрий Вадимович Горецкий

Институт экспериментальной ботаники Национальной академии наук Беларуси

Email: goreckiydmitriy@yandex.by
ORCID iD: 0009-0000-8279-5094

младший научный сотрудник сектора метаболизма и функций белков растений

Белоруссия, Минск

Элеонора Владимировна Дашкевич

Республиканский научно-практический центр трансфузиологии и медицинских биотехнологий Министерства здравоохранения Республики Беларусь

Email: eleonoravdoc@gmail.com
ORCID iD: 0009-0000-9711-9371
SPIN-код: 1804-4804

заведующая лабораторией трансфузиологии

Белоруссия, Минск

Жанна Витальевна Пешняк

Республиканский научно-практический центр трансфузиологии и медицинских биотехнологий Министерства здравоохранения Республики Беларусь

Email: peshnyak@gmail.com
ORCID iD: 0009-0001-3709-3947
SPIN-код: 2496-2585

ведущий научный сотрудник лаборатории трансфузиологии

Белоруссия, Минск

Наталья Александровна Бухвальд

Республиканский научно-практический центр трансфузиологии и медицинских биотехнологий Министерства здравоохранения Республики Беларусь

Email: morskayaz300@mail.ru
ORCID iD: 0009-0003-4795-3271
SPIN-код: 8599-4504

научный сотрудник лаборатории трансфузиологии

Белоруссия, Минск

Олег Мечиславович Масловский

Институт экспериментальной ботаники Национальной академии наук Беларуси

Email: oleg.maslovsky@tut.by
ORCID iD: 0009-0003-4976-5215
SPIN-код: 7756-0934

канд. биол. наук, заведующий сектором кадастра растительного мира

Белоруссия, Минск

Ирина Петровна Сысой

Институт экспериментальной ботаники Национальной академии наук Беларуси

Email: mastibrotskaya@gmail.com
ORCID iD: 0009-0001-7777-9433
SPIN-код: 1719-9379

канд. биол. наук, старший научный сотрудник сектора кадастра растительного мира

Белоруссия, Минск

Юрий Григорьеич Гигиняк

Научно-практический центр по биоресурсам Национальной академии наук Беларуси

Email: antarctida_2010@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-8376-3991

канд. биол. наук, доцент, ведущий научный сотрудник сектора мониторинга и кадастра животного мира

Белоруссия, Минск

Егор Викторович Корзун

Научно-практический центр по биоресурсам Национальной академии наук Беларуси

Email: natrix109@gmail.com
ORCID iD: 0009-0002-9318-9625
SPIN-код: 9108-1529

старший научный сотрудник сектора мониторинга и кадастра животного мира

Белоруссия, Минск

Валерия Александровна Костевич

Институт экспериментальной медицины; Федеральный научно-клинический центр физико-химической медицины им. академика Ю.М. Лопухина Федерального медико-биологического агентства

Email: hfa-2005@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-1405-1322
SPIN-код: 2726-2921

канд. биол. наук, старший научный сотрудник отдела молекулярной генетики; научный сотрудник отдела биофизики

Россия, Санкт-Петербург; Москва

Михаил Петрович Андреев

Ботанический институт им. В.Л. Комарова Российской академии наук

Email: andreev@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-5688-0751
SPIN-код: 6075-6128

заведующий лабораторией лихенологии и бриологии

Россия, Санкт-Петербург

Любовь Евгеньевна Курбатова

Ботанический институт им. В.Л. Комарова Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: kurbatovae@binran.ru
ORCID iD: 0000-0003-4695-5331
SPIN-код: 2032-8596

старший научный сотрудник лаборатории лихенологии и бриологии

Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Бондарев Г.А., Липатов В.А., Лазаренко С.В. и др. Исследование мнения врачей-хирургов об использовании гемостатических аппликационных материалов // Хирургия. Журнал им. Н.И. Пирогова. 2020. № 8. С. 61–68. doi: 10.17116/hirurgia202008161
  2. Чернявский А.М., Григорьев И.А., Морозов С.В. и др. Контроль локального гемостаза с помощью препаратов окисленной целлюлозы // Хирургия. Журнал им. Н.И. Пирогова. 2014. № 8. С. 71–75.
  3. Липатов В.А., Северинов Д.А., Саакян А.Р. Локальные гемостатики в хирургии XXI века // Innova. 2019. № 1(14). С. 16–22. doi: 10.21626/innova/2019.1/03
  4. Подтероб А.П., Зубец Е.В. История применения растений рода Sphagnum в медицине // Химико-фармацевтический журнал. 2002. Т. 36, № 4. С. 27–29. doi: 10.30906/0023-1134-2002-36-4-27-29
  5. Бабешина Л.Г., Келус Н.В., Котляр М. История и перспективы применения сфагновых мхов в медицине // Врач. 2016. № 12. С. 31–33.
  6. Asakawa Y. Biologically active compounds from bryophytes // Pure Appl. Chem. 2007. Vol. 79, No. 4. P. 557–580. doi: 10.1351/pac200779040557
  7. Klavina L., Springe G., Nikolajeva V. et al. Chemical composition analysis, antimicrobial activity and cytotoxicity screening of moss extracts (moss phytochemistry) // Molecules. 2015. Vol. 20, No. 9. P. 17221–17243. doi: 10.3390/molecules200917221
  8. Drobnik J., Stebel A. Four centuries of medicinal mosses and liverworts in European ethnopharmacy and scientific pharmacy: a review // Plants (Basel). 2021. Vol. 10, No. 7. P. 1296. doi: 10.3390/plants10071296
  9. Benek A., Canlı K., Altuner E.M. Traditional medicinal uses of mosses // Anatolian Bryol. 2022. Vol. 8, No. 1. P. 57–65. doi: 10.26672/anatolianbryology.1061190
  10. Waterman M.J., Nugraha A.S., Hendra R. et al. Antarctic moss biflavonoids show high antioxidant and ultraviolet-screening activity // J. Nat. Prod. 2017. Vol. 80, No. 8. P. 2224–2231. doi: 10.1021/acs.jnatprod.7b00085
  11. Adebiyi A.O., Oyedeji A.A., Chikwendu E.E., Fatoke O.A. Phytochemical screening of two tropical moss plants: thidium gratum P. Beauv and Barbula indica brid grown in Southwestern ecological zone of Nigeria // Am. J. Anal. Chem. 2012. No. 3. P. 836–839. doi: 10.4236/ajac.2012.312110
  12. Elkhateeb W.A., Daba G.M. Occurrence of terpenes, polyketides, and tannins in some Japanese lichens and green mosses // Egypt. Pharm. J. 2021. No 26. P. 216–223. doi: 10.4103/epj.epj_17_20
  13. Ebrahimi F., Torbati M., Mahmoudi F., Valizadeh H. Medicinal plants as potential hemostatic agents // J. Pharm. Pharm. Sci. 2020. Vol. 23. P. 10–23. doi: 10.18433/jpps30446
  14. Marcińczyk N., Gromotowicz-Popławska A., Tomczyk M., Chabielska E. Tannins as hemostasis modulators // Front. Pharmacol. 2022. Vol. 12. P. 806891. doi: 10.3389/fphar.2021.806891
  15. Liu F., Li L., Tian X. et al. Chemical constituents and pharmacological activities of steroid saponins isolated from rhizoma paridis // J. Chem. 2021. Vol. 2021. P. 1–7. doi: 10.1155/2021/1442906
  16. Ma W.Y., Xie J., Yu L.L. et al. Isolation and identification of hemostatic steroidal glycosides from Ypsilandra thibetica // Bioorg. Chem. 2023. Vol. 130. P. 106268. doi: 10.1016/j.bioorg.2022.106268
  17. Van Damme E.J.M. 35 years in plant lectin research: a journey from basic science to applications in agriculture and medicine // Glycoconj. J. 2022. Vol. 39. P. 83–97. doi: 10.1007/s10719-021-10015-x
  18. De Coninck T., Van Damme E.J.M. Review: The multiple roles of plant lectins // Plant Sci. 2021. Vol. 313. P. 111096. doi: 10.1016/j.plantsci.2021.111096
  19. Gorudko I.V., Buko I.V., Cherenkevich S.N. et al. Lectin-induced aggregates of blood cells from patients with acute coronary syndromes // Arch. Med. Res. 2008. Vol. 39, No. 7. P. 674–681. doi: 10.1016/j.arcmed.2008.06.002
  20. Shamova E.V., Gorudko I.V., Drozd E.S. et al. Redox regulation of morphology, cell stiffness, and lectin-induced aggregation of human platelets // Eur. Biophys. J. 2011. Vol. 40. P. 195–208. doi: 10.1007/s00249-010-0639-2
  21. Signorello M.G., Leoncini G. The molecular mechanisms involved in lectin-induced human platelet aggregation // Biol. Chem. 2017. Vol. 398, No. 12. P. 1335–1346. doi: 10.1515/hsz-2017-0115
  22. Горудко И.В., Локо Е.Н., Черенкевич С.Н., Тимошенко А.В. Формирование стабильных агрегатов тромбоцитов при действии лектина Solatium tuberosum // Биофизика. 2007. Т. 52, № 5. С. 882–887.
  23. Cannone N., Convey P., Guglielmin M. Diversity trends of bryophytes in continental Antarctica // Polar Biology. 2012. Vol. 36, No. 2. P. 259–271. doi: 10.1007/s00300-012-1257-5
  24. Deng L., Qi Y., Liu Z. et al. Effect of tannic acid on blood components and functions // Colloids Surf. B Biointerfaces. 2019. Vol. 184. P. 110505. doi: 10.1016/j.colsurfb.2019.110505
  25. Ochyra R., Lewis Smith R.I., Bendarek-Ochyra H. Illustrated moss flora of Antarctica. Cambridge, 2008. 685 p.
  26. Серия Европейских Договоров (СЕД) № 123. Европейская конвенция о защите позвоночных животных, используемых для экспериментов или в иных научных целях. Страсбург, 18.03.1986 г. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://rm.coe.int/168007a6a8. Дата обращения: 02.08.2023.
  27. Директива 2010/63/EU Европейского парламента и Совета Европейского Союза от 22 сентября 2010 г. по охране животных, используемых в научных целях [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://ruslasa.ru/wp-content/uploads/2017/06/Directive_201063_rus.pdf. Дата обращения: 02.08.2023.
  28. Bradford M.M. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding // Anal. Biochem. 1976. Vol. 7, No. 72. P. 248–254. doi: 10.1006/abio.1976.9999
  29. Kotova Y.N., Podoplelova N.A., Obydennyy S.I. et al. Binding of coagulation factor XIII zymogen to activated platelet subpopulations: Roles of Integrin αIIbβ3 and Fibrinogen // Thromb. Haemost. 2019. Vol. 119, No. 6. P. 906–915. doi: 10.1055/s-0039-1683912
  30. Масловский О.М., Левкович А.В., Сысой И.П. и др. Государственный кадастр растительного мира Республики Беларусь. Основы кадастра. Первичное обследование 2002–2017 гг. Минск: Беларуская навука, 2019.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Мох Bryum pseudotriquetrum: а — карта распространения (https://www.gbif.org/species/2676867); b — куртина; c — побеги (фотографии любезно предоставлены Л.Е. Курбатовой)

Скачать (217KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Мох Ceratodon purpureus: а — карта распространения (https://www.gbif.org/species/5281381); b — сообщество на невысоких скальных выходах; c — побеги (фотографии Л.Е. Курбатовой)

Скачать (240KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Мох Coscinodon lawianus: а — карта распространения (https://www.gbif.org/species/8124837); b — дернины; с — побеги (фотографии Л.Е. Курбатовой)

Скачать (234KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Типичные кинетические кривые агрегации тромбоцитов при добавлении лектин-содержащих субстанций антарктических мхов (a–c) в различных концентрациях и тромбина (d). Тромбоциты (2,5 · 10^8 кл/мл) в фосфатно-солевом буфере, содержащем 1 ммоль CaCl2, 0,5 ммоль MgCl2. Образец № 1 — B. pseudotriquetrum, № 2 — C. purpureus, № 3 — C. lawianus. Используемые концентрации на рисунке a: 1 — 0,11, 2 — 0,23, 3 — 0,57, 4 — 1,14, 5 — 2,27 мкг/мл; b: 1 — 0,18, 2 — 0,45, 3 — 0,9, 4 — 1,8 мкг/мл; с: 1 — 0,12 , 2 — 0,3, 3 — 0,6, 4 — 1,2 мкг/мл; d — 0,5 мкг/мл

Скачать (321KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Зависимость параметров агрегации тромбоцитов (a — степень, b — скорость), инициируемой внесением лектин-содержащих субстанций антарктических мхов, от их концентрации. Тромбоциты (2,5 · 10^8 кл/мл) в фосфатно-солевом буфере, содержащем 1 ммоль CaCl2, 0,5 ммоль MgCl2. Образец № 1 — B. pseudotriquetrum, № 2 — C. purpureus, № 3 — C. lawianus

Скачать (134KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Типичные кинетические кривые агрегации тромбоцитов при добавлении лектин-содержащих субстанций белорусских мхов в различных концентрациях. Тромбоциты (2,5 · 10^8 кл/мл) в фосфатно-солевом буфере, содержащем 1 ммоль CaCl2, 0,5 ммоль MgCl2. Образец № 4 — B. pseudotriquetrum, № 5 — C. purpureus. Используемые концентрации на рисунке a: 1 — 3,4, 2 — 8,5, 3 — 17, 4 — 34 мкг/мл; b: 1 — 1,4, 2 — 3,6, 3 — 7,1, 4 — 14,3 мкг/мл

Скачать (162KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Зависимость параметров агрегации тромбоцитов (a — степень, b — скорость), инициируемой лектин-содержащих субстанций из белорусских мхов, от их концентрации. Тромбоциты (2,5 · 10^8 кл/мл) в фосфатно-солевом буфере, содержащем 1 ммоль CaCl2, 0,5 ммоль MgCl2. Образец № 4 — B. pseudotriquetrum, № 5 — C. purpureus

Скачать (128KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Распределение эксплуатационных запасов сырья B. pseudotriquetrum на территории Республики Беларусь по административным районам

Скачать (199KB)
Метаданные

© Эко-Вектор, 2023

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 74760 от 29.12.2018 г.


Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах