Патирия пектинифера морска звезда ще помогне в борбата с алергии и рак
Основният спонсор на състезанието е бъдещата компания Genotech.
Състезанието беше подкрепено от RVC OJSC.
Тази работа е представена на конкурса за научно-популярни статии „bio/mol/text“ -2014 в номинацията „Собствена работа“.
Номинацията за биоинформатика е спонсорирана от Института по биоинформатика. Наградата на People's Choice беше спонсорирана от Helicon. Наградата се връчва и от Фондацията за подкрепа на модерни биотехнологии.
В момента каротеноидите се използват широко като естествени биологично активни добавки (BAA). Много изследователи проявяват интерес към астаксантин (АК), пигмент, открит в тъканите на различни морски животни и водорасли. Поради уникалната си структура, той получава титлата цар на каротеноидите. Молекулата АА има удължена форма с полярни структури в двата края и неполярна зона в средата. Такава амфифилна структура на АА молекулата създава условия за нейната ориентация в полярно-неполярно-полярната среда на клетъчната мембрана, а наличието на допълнителни кето групи в двата края на молекулата дава АА антиоксидантна активност. В резултат този каротиноид е в състояние да стабилизира клетъчната мембрана, като е разположен трансмембранно и защитава клетката както отвън, така и отвътре, както и да има антиоксидантен ефект.
Вече са проведени много клинични проучвания, потвърждаващи положителния ефект на АА върху човешкото тяло. В групата за изследване на биологично активни вещества на Тихоокеанския институт по биоорганична химия, Далекоизточен клон на Руската академия на науките (Владивосток), използвахме АА като част от приготвянето на смес от каротеноиди (SC), изолирана от морска звезда Patiria pectinifera, която виждаме всяко лято на морския бряг, тъй като тя е повсеместна в морската крайбрежна зона на руския Далечен изток. Тази смес включва каротиноиди от подкласа ксантофил (АА, лутеин, зеаксантин; техните структурни формули са показани на заглавната фигура). Нашата цел е да разширим областта на приложение на АК в медицината и да изследваме терапевтичните свойства на СА при лечението на алергични и онкологични заболявания.
Антиалергична активност на SC
Имунната ни система често ни представя неприятни „изненади“ под формата на алергични кожни реакции, които са резултат от прекалено остра и неадекватна реакция на тази система към всякакви външни фактори. За да оценим терапевтичния ефект на SC при алергични кожни заболявания, ние избрахме модел на алергичен контактен дерматит. Като алерген използвахме 2,4-динитрофлуорбензол, който беше нанесен върху външната и вътрешната страна на ухото на опитни животни [1]. SC се използва в състава на 1% мехлеми на базата на ланолин-вазелин.
Алергичният контактен дерматит (ACD) е класическа форма на свръхчувствителност със забавен тип (GTD), която се появява след директен контакт на кожата с алерген. Алергените могат да бъдат метали в бижута, химикали в лекарства, козметични компоненти, битова химия, синтетични тъкани, които лесно проникват в кожните клетки, причинявайки алергична реакция. При този тип алергия имунното възпаление на тъканите се организира от субпопулация на Th-1 лимфоцити, които се диференцират от CD4 + Т клетки след контакт с алергена, а активираните от тях макрофаги са изпълняващите клетки. Развитието на ХЗТ зависи от редица цитокини - протеини, участващи в възпалителни процеси при такива заболявания, които се произвеждат от активирани Th-1 лимфоцити и макрофаги, както и от клетки на епидермиса и дермата, разположени в засегнатата област [2].
За да изследваме ефекта на SA върху хода на възпалителния процес при AKD, ние, използвайки ензимно-свързания имуносорбентен анализ, измерихме нивото на основните провъзпалителни цитокини в кръвния серум, т.е. вещества, които усилват възпалителните реакции, както и противовъзпалителни цитокини, които потискат цитотоксичния отговор на организма.
На фиг. 1 показва цитокиновия спектър на кръвен серум на експериментални групи животни. С развитието на AKD, нивото на основните провоспалителни цитокини се увеличава почти един и половина пъти: гранулоцитно-макрофагичен колониестимулиращ фактор (GM-CSF); фактор на туморна некроза (TNF), интерлевкин-2 (IL-2). Използването на SA допринася за намаляване на нивото им в кръвния серум по-ефективно от търговското противовъзпалително лекарство Fucidin, което е избрано за положителна контрола. Трябва да се отбележи, че в групата, лекувана със SK, е установено рязко увеличение на съдържанието на IL-10 и IL-4. IL-10 е най-важният регулатор на имунния отговор, намалявайки активността на макрофагите и Th1 клетките. Самият IL-4 се счита за провъзпалителен цитокин, но в GTZ той, заедно с IL-10, се проявява като противовъзпалително средство. Този факт може да показва имуномодулиращата активност на компонентите на SC, което е много важно за лечението на алергии.