[an error occurred while processing this directive]

НОВЫЙ КЛАСС БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ДОБАВОК - ПЕПТИДНЫЕ БИОРЕГУЛЯТОРЫ

Статья написана для нашего сайта д.м.н. А.С. Филимоновым

В данной статье речь пойдет о новом классе биологически активных добавок парафармацевтического ряда, разработанных в Санкт-Петербургском институте биорегуляции и геронтологии СЗО РАМН - регуляторных пептидах.

Для того чтобы максимально оценить специфику и возможности данного типа препаратов, вначале следует уточнить представления о собственно явлении биорегуляции. Из самого термина понятно, что биорегуляторное воздействие состоит либо в нормализующем, корригирующем, либо стимулирующем, либо, наоборот, супрессирующем действии на отдельные органы, физиологические системы или весь организм некоторого внешнего или внутреннего фактора.

Еще с древних времен человек в своей повседневной пищевой практике, культовой деятельности, в попытках оказать лечебно-профилактическое воздействие имел контакт с многочисленными биологически активными продуктами растительного, животного и минерального происхождения, оказывающими то или иное биорегуляторное воздействие. Таковыми являются как относительно простые в понимании механизма своего биологического действия распространенные компоненты повседневной пищи, например, растительные волокна, повышающие двигательную активность кишечника, так и крайне сложные по химическому составу компоненты пищи, чаще всего не имеющие пищевой ценности, но оказывающие выраженное биорегуляторное воздействие, например, адаптогенное и тонизирующее действие на ЦНС комплекса минорных компонент корня женьшеня. Содержащиеся как в известных лекарственных растениях, так и в самых распространенных продуктах питания, биологически активные компоненты, такие как органические кислоты, фенольные соединения, гликозиды, алкалоиды, биогенные амины, олигопептиды, полисахариды и др., либо непосредственно, либо после активации соответствующими ферментными системами человека, либо через комплекс систем внутренней (эндогенной) регуляции, воздействуют на клетки и органы-мишени, оказывая тем самым внешнюю (экзогенную) регуляцию их функциональной активности.

Таким образом, исторически, человек раньше и наиболее масштабно вступил в контакт с экзогенными биорегуляторами. Они по-прежнему широко представлены в многочисленных натуропатических лечебно-профилактических средствах, в том числе - в многочисленных БАД, главным образом парафармацевтического ряда.

В то же время, по мере развития естественных наук и медицины, формировались представления и о внутренних системах регуляции организма человека. В настоящее время мы знаем, что внутренняя, эндогенная регуляция осуществляется интегральной функцией нервной, эндокринной, иммунной систем, а также обширным комплексом эндогенных аминов, олигопептидов, простагландинов, лейкотриенов и др. Эти многочисленные системы образуют сложные, взаимосвязанные регуляторные контуры, позволяющие корректно и тонко осуществлять быструю и плавную, кратковременную и длительную адаптацию функций всех систем организма человека к постоянно изменяющимся внутренним и внешним условиям, к действию естественных и патогенных факторов различной природы, поддерживать постоянство внутренней среды, и осуществлять глобальные, генетически обусловленные метаморфозы - развитие ребенка, половое созревание, старение.

Влияние на эндогенные системы регуляции человечество начало с применения в лечебно-профилактической практике экзогенных биорегуляторов, чаще всего растительного происхождения, реализующих свое действие через эти системы. Это, в первую очередь, адаптогены, седативные, тонизирующие, противовоспалительные сборы, фитопрепараты, влияющие на эндокринную и иммунную системы. В XX веке потенциал средств, воздействующих на организм человека через системы внутренней регуляции и, нередко, непосредственно осуществляющих эту регуляцию, чрезвычайно расширился. На сегодняшний день в арсенале медицины имеются нейролептики, транквилизаторы, антидепрессанты, седативные и снотворные препараты, естественные гормоны и их синтетические аналоги, противовоспалительные, антигистаминные препараты и т.д.

Но изучение тонких механизмов функционирования “классических” эндогенных регуляторных систем, развитие современных тонких экспериментальных методов, бурный прогресс биохимии, цитологии, гистологии, гистохимии, привели к качественному усложнению представлений и системах внутренне регуляции.

Во-первых, выяснилось, что многие “классические” эндогенные регуляторные системы, в первую очередь - большинство пептидных и стероидных гормонов, реализуют свое действие в отдельных органах и тканях-мишенях через системы специфических посредников, которые синтезируются в этих органах и тканях под действием гормонов, и непосредственно осуществляют регуляцию функции клеток. К примеру, большая часть эффектов соматотропного гормона в организме человека реализуется системой соматомединов - семь (или, возможно больше) коротких пептида, влияющих на белковый и, от части, углеводный обмен, стимулирующих рост хрящевой ткани; другая система пептидов - инсулиноподобные факторы роста, реализуют общие анаболические эффекты соматотропного гормона и инсулина.

Во-вторых, при изучении механизмов саморегуляции и кооперации различных компонентов иммунной системы, процессов кроветворения, были выявлены различные специфические факторы (цитокины, лимфокины, гемопоэтины), по своей сути - тканевые гормоны, осуществляющие регуляцию большей частью в пределах органа, ткани, физиологической системы.

В-третьих, при изучении структурно-функциональной организации хроматина (сложный нуклеопротеидный комплекс, представляющий собой динамическую форму существования и функционирования ДНК в клеточном ядре как носителя наследственной информации) были выделены особые классы белков, осуществляющих регуляцию реализации генетической программы в различных типах клеток.

Эти и другие экспериментальные данные послужили основой для формирования представлений о эндогенной системе регуляции более низкого, чем “классические” системы, уровня, представленной тканеспецифическими регуляторными пептидами (РП), ассоциированными с хроматином.

- оптимальный темп деления стволовых клеток;

- прохождение низкодифференцированными клетками-предшественниками стадий созревания с приобретением свойств зрелых клеток;

- поддержание оптимального спектра специфических ферментов и рецепторов в зрелых клетках, осуществляя тем самым регуляцию их функционального состояния;

- поддерживая высокую активность неспецифических защитных и репарационных внутриклеточных систем, повышают выживаемость клеток и снижают темп аппоптоза (активного самоуничтожения) клеток в нормальных и патологических условиях.

Именно осуществление влияния на столь “фундаментальном” уровне определяет чрезвычайно широкие лечебно-профилактические свойства тканеспецифических РП.

Во-первых, применение РП позволяет оптимизировать процессы регенерации (восстановления) в органах и тканях. Под оптимизацией в данном случае имеется в виду не только поддержание целостности органа или ткани в нормальных условиях, но и быстрое и эффективное восстановление при остром или хроническом действии какого-либо повреждающего фактора, и существенное снижение возможности (или темпа) развития патологических форм регенерации - таких как разрастание фиброзной ткани, метапластическое перерождение клеток (как в случае цирроза) и др.

Во-вторых, РП осуществляют защитное воздействие в отношение тропных к ним тканям - повышают резистентность клеток к условиям гипоксии, действию токсинов и иных повреждающих факторов. Этот эффект, по всей видимости связан с поддержание РП высокой активности клеточных репарационных, антиоксидантных систем, а также ряда неспецифических защитных факторов, в частности, внутриклеточного пула глутатиона.

В-третьих, РП нормализуют обмен веществ в тканях. Поддерживая в клетках оптимальное количество и спектр рецепторов и ферментов, данные пептиды тем самым влияют на эффективность процессов усвоения тканями питательных веществ и выведения продуктов метаболизма.

И, в-четвертых, РП влияют на функциональную активность тропных к ним органов и тканей в нормальных и патологических условиях. Поддерживая на оптимальном уровне численность зрелых, функционально активных клеток, а также их обмен веществ, РП обеспечивают фундаментальную основу для эффективной интеграции органов и тканей на уровне целостного организма под действием других эндогенных систем регуляции, адекватной адаптации их функционального состояния к изменяющимся потребностям организма.

Впервые РП многоклеточных систем были выделены в Институте геронтологии и биорегуляции РАМН В.Г.Морозовым и В.Х.Хавинсоном в 1971 году из гипоталамической области мозга, эпифиза, тимуса и сосудистой стенки. К настоящему времени подобные по природе, но различающиеся по функциональной активности пептиды выделены практически из всех органов и тканей. Что, собственно, и подтверждает существование эндогенной пептидной системы регуляции - комплекса пептидов, каждый из которых обладает определенным регуляторным воздействием на уровне специализированных клеточных популяций.

Судя по всему, данная система регуляции является весьма древней и удачной “находкой” эволюции, поскольку она выявляется практически у всех представителей животного мира, и, более того, является видонеспецифической - у высших животных (включая человека) молекулярное строение соответствующих РП совпадает.

По мере разработки проблемы практического применения РП в лечебно-профилактических целях, на их основе было создано три класса препаратов: цитогены, цитомедины и цитамины.

Цитогены - это синтетические олигопептиды, являющиеся абсолютными аналогами определенных РП. Как правило, цитогены являются официальными лекарственными средствами, поскольку технология производства этих препаратов позволяет максимально удовлетворить современные требования к фармакопейным средствам по чистоте, стандартизации действующего начала и т.д. Наиболее известным представителем цитогенов является тимоген - синтетический дипептид (Glu-Trp), представляющий аналог вещества, выделенного из тимуса. Тимоген оказывает регулирующее влияние на реакции клеточного, гуморального иммунитета и неспецифическую резистентность организма, стимулирует процессы регенерации и кроветворения в случае их угнетения, а также улучшает клеточный метаболизм. Препарат усиливает процессы дифференцировки лимфоидных клеток, индуцируя экспрессию специфических антигенов на лимфоцитах, нормализует количество Т-хелперов, Т-мупрессоров и их соотношение у больных с различными иммунодефицитными состояниями. Тимоген известен в России с 80-х годов и широко используется в клинической практике иммунологами и онкологами. О высокой практической ценности тимогена свидетельствует тот факт, что известная в мире своим консерватизмом Федеральная комиссия по контролю лекарств и продуктов питания США (FDA) официально одобрила и допустила использование в США тимогена в качестве лекарственного средства.

Цитомедины не являются синтетическими препаратами, а представляют собой высокоочищенную тонкую вытяжку ядерных белков. При получении цитомединов соответствующие органы и ткани животных гомогенизируются и подвергаются жесткому кислотному гидролизу, глубоко разрушающему клеточные структуры. Далее из гидролизата выделяется фракции белков с массой от 1 до 10 кДа, в которую и входят ядерные РП.

В настоящее время имеется 5 видов цитомединов: эпиталамин, кортексин, тималин, ретиналамин и простатилен. Высокая биологическая активность, обусловленная большой концентрацией РП в цитомединах, а также технологические особенности их производства, позволили Фармакологическому комитету РФ одобрить и рекомендовать эти препараты к применению как лекарственные средства. В рамках нашего издания, ориентированного главным образом на биологически активные добавки, мы лишь в общих чертах приведем характеристику цитомединов -  более исчерпывающую информацию практикующие врачи и медики-ученые могут получить через соответствующие источники МЗ РФ.

Эпиталамин - лекарственных препарат, представляющий собой комплекс пептидов, выделенных из эпиталамо-эпифизарной области головного мозга крупного рогатого скота. Препарат регулирует процессы метаболизма в эпифизе, повышает чувствительность гипоталамуса к эндогенным регулирующим воздействиям, способствует нормализации функции передней доли гипофиза и содержания гонадотропных гормонов, восстанавливает гормональную регуляцию при гормонозависимых опухолях и старении, обладает антиоксидантной активностью, повышает общую устойчивость организма к стрессорным воздействиям, обладает нейротропным действием и проявляет противоопухолевую активность. Механизм действия эпиталамина связан с прямым ингибирующим воздействием на гипоталамус и, соответственно, функции гипофиза, что обусловливает определенное ингибирующее влияние на нейроэндокринную систему и выражается в повышении чувствительности ряда функциональных образований гипоталамуса к действию периферических гормонов. что крайне важно при лечении многих неврологических, психосоматических, нейроэндокринных, эндокринологических, иммунологических дисфункций и заболеваний. Сложно ограничить спектр целесообразности применения данного препарата в лечебно-профилактических целях, если учесть, что уровень чувствительности ядер эпи- и гипоталамуса, как минимум, определяют ход наших биологических часов - темп старения организма. Особо следует отметить способность эпиталамина повышать чувствительность тканей к эндогенному инсулину, благодаря чему препарат оказывает нормализующее влияние на углеводный обмен у больных сахарным диабетом, которое проявляется снижением гликемии, глюкозурии и уровня гликозилированного гемоглобина.

Кортексин - лекарственный препарат, представляющий собой комплекс низкомолекулярных пептидов, выделенных из коры головного мозга крупного рогатого скота. Обладая выраженным тканеспецифическим действием на клетки коры головного мозга, кортексин оказывает церебропротекторное, ноотропное, нейритстимулирующее, нейротрофное и противосудорожное действие. Препарат снижает токсические эффекты нейротропных веществ, улучшает процессы обучения и памяти, ускоряет восстановление функций головного мозга после стрессорных воздействий и черепно-мозговых травм. Механизм действия кортексина связан с его метаболической активностью: препарат нормализует обмен нейромедиаторов, регулирует соотношение соотношение тормозных и активирующих аминокислот, уровень серотонина и дофамина, оказывает ГАМК-эргическое действие, обладает антиоксидантной активностью и способностью нормализовать биоэлектрическую активность головного мозга. Препарат применяют у больных при черепно-мозговой травме, нарушениях мозгового кровообращения, вирусных и бактериальных нейроинфекциях, астенических состояниях, после оперативного вмешательства на головном мозге, при эпилепсии, детском церебральном параличе, нарушениях психомоторного и речевого развития у детей, при нарушениях памяти, мышления, снижении интеллектуальной работоспособности.

Тималин – комплекс пептидов, выделенных из тимуса животных. Препарат восстанавливает нарушенную иммунологическую реактивность благодаря способности регулировать количество и соотношение Т- и В-лимфоцитов и их субпопуляций, стимулировать реакции клеточного иммунитета и активизировать фагоцитоз. Кроме того, тималин способен стимулировать процессы регенерации и кроветворения в случае их угнетения, а также улучшает клеточный метаболизм.

Ретиналамин – комплекс пептидов, выделенных из сетчатки животных. Препарат регулирует процессы метаболизма в сетчатке, стимулирует функции ее клеточных элементов, способствует улучшению функционального взаимодействия пигментного эпителия и наружных сегментов фоторецепторов, усиливает активность ретинальных макрофагов, стимулирует репаративные процессы при атрофических, дистрофических заболеваниях и травмах сетчатки, ретинопатиях. Кроме того, ретиналамин оказывает нормализующее влияние на коагуляцию крови и, обладая ярко выраженным протекторным действием в отношении сосудистого эпителия и коллагеновых волокон периваскулярной соединительной ткани, способствует уменьшению воспалительных реакций, нормализации проницаемости сосудов и восстановлению нарушенных структур сосудистой стенки.

Простатилен – комплекс пептидов, выделенных из предстательной железы животных. Препарат ингибирует преобразование в предстательной железе тестостерона в дегидротестостерон, благодаря чему способен снижать активность пролиферации клеток, приводящему к развитию аденомы железы, повышать содержание тестостерона в крови и чувствительность тканей к этому гормону, а также уменьшать отек и активность воспалительных процессов при заболеваниях предстательной железы.

Цитамины представляют собой третью группу препаратов на основе тканеспецифических РП. В отличие от цитогенов и цитомединов, цитамины имеют существенно более сложный состав, что обусловлено особенностями технологии их производства. Для получения этих препаратов, соответствующие органы и ткани животных подвергаются гомогенизации и мягкому щелочному гидролизу, минимально денатурирующему нативные структуры хроматина, в которых ассоциированы РП. Далее из ядерной фракции экстрагируются нуклеопротеидные комплексы с молекулярной массой 20-100 кДа, которые, по данным рентгеноструктурного анализа, существуют в хроматине нормальных дифференцированных клеток.

Состав выделяемых нуклеопротеидных комплексов чрезвычайно сложен. Его основу составляет фрагмент ядерной ДНК со структурными (гистоны) и регуляторными (кейлоны) белками, комплиментарными данному участку ДНК. Кроме того, в составе такого комплекса находится значительное количество нутриенов – фосфолипиды, витамины, (тиамин, рибофлавин, ниацин, ретинол, a-токоферол), минералы и микроэлементы (медь, цинк, магний, железо, марганец, сера, фосфор, калий, кальций). Вследствие сложности состава, каждая компонента которого обладает собственной биологической активностью, а также его идентичности с естественными природными внутриклеточными комплексами, цитамины, по сути, являются пищевыми веществами, обладающими лечебно-профилактическими свойствами, или, как принято в современных классификациях – биологически активными добавками к пище парафармацевтического ряда.

Естественно, что сложность состава цитаминов определяет отличия и особенности их биологического действия в сравнении с цитогенами и цитомединами. РП, входящие в состав цитаминов, позволяют этим препаратам оказывать органо- и тканеспецифическое регуляторное влияние. Однако, концентрация РП в цитаминах ниже, в связи с чем, и терапевтическая органоспецифическая активность цитаминов ниже, чем у соответствующих цитомединов. В то же время, многокомпонентность состава наделяет цитамины дополнительными выгодными свойствами. Во-первых, наряду с РП в организм человека из цитаминов поступают фрагменты нуклеиновых кислот. Это имеет весьма важное лечебно-профилактическое значение. Так, еще с 50-х годов известно терапевтическое действие инъекций гидролизата ДНК при поражении организма ионизирующими излучениями и некоторыми химическими мутагенами. Механизм такого действия связан с тем, что поступающие в клетки нуклеотиды используются как готовый строительный материал внутриклеточными репарационными системами, что значительно облегчает процессы восстановления пораженных участков ДНК. Учитывая, что нарушение структуры ДНК происходит под действием не только внешних, но и внутренних факторов (свободно-радикальные процессы, вирусные инфекции, процессы “старения” клеток), очевидно, что поступление из цитаминов в организм фрагментов нуклеиновых кислот является неспецифической поддержкой естественных механизмов стабильности генома в нормальных и патологических условиях.

Во-вторых, наличие в составе цитаминов широкого спектра микронутриенов, позволяет им оказывать и непосредственное влияние на метаболизм клеток, устраняя возможные дефициты. В связи с чем, цитамины имеют и высокую пищевую ценность для всех возрастных категорий.

Наличие в составе цитаминов РП в комплексе с ДНК несколько упрощает их практическое применение. Дело в том, что РП достаточно быстро связываются и теряют свою биологическую активность в крови, лимфе и тканевой жидкости, в связи с чем, применение этих пептидов в свободном виде (цитогены, цитомедины) требует создания их высокой концентрации путем введения в организм в виде инъекций. В противоположность этому, комплекс РП и ДНК обладает пролонгированным действием, благодаря защищенности различных частей этого комплекса от действия нуклеаз и гидролаз. Это увеличивает биологическую активность РП в цитаминах на фоне их относительно низкого количества, а также позволяет применять препараты в виде капсул и таблеток с кишечно-растворимой оболочкой.

Поскольку цитамины представляют собой практически неизмененные природные комплексы из тканей животных, до проведения клинических испытаний этих БАД, прежде всего, была тщательно оценена их безопасность для организма человека с точки зрения риска сохранности в этих препаратах прионов, вирусов и протоонкогенов. Соответствующие экспертизы, проведенные в Российской академии естественных наук и НИИ онкологии им. Н.Н.Петрова, позволили сделать вывод, что технология получения данных препаратов из различных тканей сельскохозяйственных животных, а также степень деградации нуклеиновых кислот, полностью исключают риск возникновения при использовании цитаминов инфекционных, в том числе, прионовых заболеваний, а также возможность наличия жизнеспособных вирусов и функционально активных протоонкогенов.

Рекомендации по применению цитаминов были выработаны в ходе проведения клинических испытаний, в которых принимали участие ведущие академические и клинические центры страны: Московская медицинская академия, Институт мозга человека РАН, клиники Института биорегуляции и геронтологии, Военно-медицинской академии и НИИ онкологии им. Н.Н.Петрова, Санкт-Петербургский университет, НИИ МО РФ, Первый клинический военно-морской госпиталь, Санкт-Петербургская медицинская академия постдипломного образования, поликлиника ВМФ и другие медицинские учреждения.

В настоящее время существует 17 видов органо- и тканеспецифических цитаминов, что дает возможность тонко и комплексно осуществлять регуляторные воздействия как в профилактических целях у здоровых людей, так и в целях терапевтических при самых разнообразных заболеваниях. Чтобы оценить лечебно-профилактические возможности комплексного применения цитаминов, следует дать характеристики отдельных препаратов.

Вернуться к статьям...