Гипохолестеринемическое действие регуляторного пептида Pro-Gly-Pro-Leu

РезюмеВ работе впервые установлены антикоагулянтно-фибринолитические эффекты пептида Pro-Gly-Pro-Leu в крови беспородных белых крыссамцов с массой тела 370-500 г, постоянно употребляющих жирную пищу с избытком насыщенных жирных кислот (мука пшеничная и хлеб - 35%, сахар - 10%, маргарин с гидрогенизированными жирами, майонез, сыр - 35%, субпродукты - 10%, холестерин - 1%, сухой корм - 9%). Продолжительность содержания животных на рационе составила 15 сут. Животные опытной группы 11-кратно (ежедневно за исключением выходных дней) интраназально получали пептид (200 мкг/кг массы тела в объеме 0,02 мл из расчета на 200 г массы тела). Животные контрольной группы получали в те же сроки и в том же объеме интраназально вместо пептида его растворитель (0,85% раствор NaCl). Показано, что регуляторный тетрапептид при ежедневном интраназальном введении в организм на фоне поступления жирной пищи в течение всего периода проведения эксперимента оказывал позитивное действие на жировой обмен. Он предупреждал развитие алиментарной гиперхолестеринемии, прибавку в массе тела, нормализовал нарушенные при гиперхолестеринемии липидный профиль и уровень холестерина крови. Кроме того, он восстанавливал функциональное состояние противосвертывающей системы и снижал до нормальных значений повышенную степень коагуляции крови. Возможный механизм гипохолестеринемического действия пептида обусловлен его способностью взаимодействовать с рецепторами форменных элементов крови или мозга и через ряд опосредованных реакций снижать уровень холестерина крови. Благодаря антитромбоцитарной активности глипролин эффективно улучшает функциональное состояние эндотелия, снижает риск тромбообразования в сосудах, улучшая реологические свойства крови и препятствуя образованию атеросклеротических бляшек на сосудистой стенке.

Ключевые слова:пептид, гиперхолестеринемия, система гемостаза

Вопр. питания. - 2013. - № 5. - С. 41-45.

Гиперхолестеринемия - это повышение уровня холестерина в крови, которое может привести к развитию таких тяжелых заболеваний, как атеросклероз, атеротромбоз, ишемическая болезнь сердца, сахарный диабет, ожирение, гипертония и другие. Причиной повышения уровня холестерина в крови может служить его избыточное поступление с пищей и недостаточный распад холестерина в организме [6, 12]. Холестерин откладывается в местах повреждений стенки сосудов и вызывает в последующем образование атеросклеротической бляшки [3], что приводит к развитию сосудистых заболеваний. При нарушении жирового обмена возникает гиперлипидемия [1]. Поскольку важным проявлением нарушения обмена липидов в организме человека является атеротромбоз, при ожирении наряду с другими мероприятиями проводят и антитромботическую терапию [11].

В комплексной терапии гиперхолестеринемии используются диеты, предусматривающие снижение поступления насыщенных жирных кислот, легкоусвояемых углеводов, увеличение в рационе полиненасыщенных жирных кислот, клетчатки.

Считается, что основную часть рациона должны составлять фрукты и овощи, содержащие сложные углеводы и клетчатку [7].

Профилактические мероприятия с целью нормализации уровня холестерина в крови приводят к снижению риска развития ишемической болезни сердца. Прием таких аминокислот, как лизин, аргинин, валин, лейцин (в суточных дозах 1-2 г), предотвращает отложение преатерогенных липопротеинов низкой плотности (ЛПНП) на стенках артерий; снижает риск развития атеротромбоза, сахарного диабета и атеросклероза [8, 10]. Лейцин стимулирует выработку инсулина поджелудочной железой, что приводит к нормализации уровня глюкозы в крови больных сахарным диабетом [9].

Нами показано, что при экспериментальном аллоксановом диабете у крыс препарат глипролина, содержащий лейцин с С-конца молекулы, - ProGly-Pro-Leu, введенный животным интраназально многократно, обладает протекторным антидиабетогенным действием [5].

Цель настоящей работы заключалась в изучении корригирующего действия пептида Pro-GlyPro-Leu на липидный обмен, массу тела, уровень глюкозы крови и состояние системы гемостаза в условиях in vivo на модели крыс с экспериментальной гиперхолестеринемией.

Материал и методы

В работе применяли тетрапептид Pro-Gly-Pro-Leu (PGPL), синтезированный в Институте молекулярной генетики РАН (Москва).

В экспериментах использовали беспородных белых крыс-самцов с массой тела 370-500 г.

Используемая в эксперименте высокожировая диета была обогащена насыщенными жирными кислотами и холестерином (мука пшеничная и хлеб - 35%, сахар - 10%, маргарин с гидрогенизированными жирами, майонез, сыр - 35%, субпродукты - 10%, холестерин - 1%, сухой корм - 9%). Продолжительность содержания животных на рационе составила 15 сут.

Для выявления антилипидемического действия пептида животные были разделены на 2 группы. Животные (12 крыс) опытной группы 11-кратно (ежедневно, за исключением выходных дней) интраназально получали пептид PGPL в дозе 200 мкг/кг массы тела в объеме 0,02 мл из расчета на 200 г массы тела. Животные (11 крыс) контрольной группы получали в те же сроки и в том же объеме интраназально вместо пептида его растворитель (0,85% раствор NaCl).

Дополнительно в эксперименте использовали нормальных здоровых крыс, которые содержались на обычном лабораторном рационе и не получали никаких препаратов.

Через 1 ч после последнего введения пептида или физиологического раствора на фоне содержания животных на высокожировом рационе у них натощак брали кровь. Взятие крови осуществляли из v. jugularis в количестве 2 мл с использованием в качестве консерванта 3,8% раствора лимоннокислого натрия в соотношении кровь:консервант 9:1. Образцы крови центрифугировали при 3000g в течение 10-12 мин для получения бедной тромбоцитами плазмы.

Показатели жирового обмена в плазме крови исследовали энзиматическим колориметрическим методом с использованием набора реагентов фирмы "Ольвекс-Диагностикум" (Россия). При этом определяли концентрации общего холестерина (ОХ), холестерина липопротеидов высокой плотности (ЛПВП), триглицеридов (ТГ). Суммарную концентрацию холестерина липопротеидов низкой плотности и очень низкой плотности вычисляли по формуле: Хс(ЛПНП+ЛПОНП) = ОХ - Хс(ЛПВП).

Концентрацию глюкозы в крови определяли на биохимическом анализаторе "One Touch Horison" (США), используя специальные тест-полоски для данного прибора.

В плазме крови определяли следующие биохимические параметры гемостаза: суммарную (СФА), неферментативную (НФ) и ферментативную (ФФ) фибринолитическую активность [4], активированное частичное тромбопластиновое время (АЧТВ) [2]. Кроме того, регистрировали параметры коагулограммы [Т 1 - начало образования сгустка, Т 2 - конец образования сгустка, Т - продолжительность свертывания в с/мин, Amin - плотность сгустка (усл.ед.)]. Параметры измеряли с помощью коагулографа "Н 334" (Россия).

Животных взвешивали до начала проведения эксперимента (соответственно до начала введения пептида или физиологического раствора на фоне высокожировой диеты) и после 11-кратного введения пептида.

Все данные были обработаны статистически с использованием непараметрического критерия Вилкоксона-Манна-Уитни.

Результаты и обсуждение

Как видно из табл. 1, интраназальное применение пептида PGPL на фоне жировой диеты в опытной группе крыс сопровождалось достоверным снижением уровня общего холестерина на 32%, уровня холестерина липопротеидов низкой плотности и очень низкой плотности - на 58%, уровня триглицеридов - на 18% по сравнению с соответствующими показателями в контрольной группе животных. Эти параметры соответствовали показателям, отмечаемым у здоровых нормальных животных (табл. 1).

При этом в опытной группе достоверно повысились АЧТВ на 50%, а также СФА, НФ и ФФ - соответственно на 88, 44 и 90% по сравнению с показателями контрольной группы (табл. 1). Таким образом, по сравнению с соответствующими значениями в контрольной группе крыс, параметры жирового обмена и гемостаза у опытных крыс, получавших пептид, приближаются или даже равнозначны тем же показателям у здоровых крыс (норма). Следовательно, на фоне холестериновой диеты введение пептида PGPL приводило к профилактическому нормохолестериновому действию и нормализации не только липидного профиля в плазме крови, но и антикоагулянтно-фибринолитических свойств крови.

По данным коагулограммы (табл. 2), установлено повышение показателей Т 2 и Т, что указывает на высокую степень антикоагулянтных свойств плазмы крыс опытной группы. Начало свертывания (показатель Т 1 ) в опытных пробах удлинено и даже превышает начало свертывания у нормальных крыс, что свидетельствует о способности пептида нормализовать повышенную свертываемость крови. Плотность сгустка (Аmin) не менялась у животных опытной группы по сравнению со значениями контрольных животных.

Уровень глюкозы крови животных опытной группы достигал значений, наблюдаемых у здоровых крыс (норма), и был значительно ниже его уровня у животных контрольной группы (табл. 2).

Следовательно, лейцинсодержащий глипролин, как показано в более ранних исследованиях [4], проявляет в организме животных с гиперхолестеринемией гипогликемический эффект.

Как видно из табл. 3, крысы опытной группы на протяжении эксперимента незначительно (на 4-6%) увеличили массу тела, в то время как животные контрольной группы поправились на 14-15%. Эти данные указывают на способность пептида сохранять первоначальную массу тела животных независимо от содержания их на преатерогенной жировой диете.

Таблица 1. Показатели гемостаза (СФА, НФ, ФФ, АЧТВ) и жирового обмена у крыс, получавших PGPL (опытная группа) или NaCl (контрольная группа) на фоне жировой диеты (М±m)



П р и м е ч а н и е. Здесь и в табл. 2, 3: статистические показатели рассчитаны относительно соответствующих показателей контрольной группы: * - р<0,05; ** - р<0,01. В скобках указан процент от показателя контрольной группы, принятого за 100%.

Таблица 2. Данные коагулограммы и уровня глюкозы в плазме крови крыс, получавших PGPL (опытная группа) или NaCl (контрольная группа) на фоне жировой диеты (М±m)

Таблица 3. Масса тела крыс, получавших холестериновую диету

Таким образом, исследуемый пептид восстанавливал нормальные значения показателей холестерина даже при употреблении в пищу продуктов, приводящих к повышению уровня холестерина крови. Это, вероятно, связано с гипохолестериновым действием самого пептида, которое может обеспечиваться рядом опосредованных реакций через способность глипролина взаимодействовать с рецепторами форменных элементов крови или мозга [1].

В представленной работе впервые установлены антикоагулянтно-фибринолитические эффекты этого пептида в крови крыс, постоянно употребляющих жирную пищу с избытком насыщенных жирных кислот. Кроме того, известно, что глипролины обладают антитромбоцитарным эффектом, улучшают функциональное состояние эндотелия, снижают риск тромбообразования [4], за счет чего обеспечивается снижение вязкости крови и улучшение ее реологических свойств. Вышеперечисленные факты позволяют говорить о способности исследуемого нами пептида препятствовать образованию атеросклеротических бляшек на сосудистой стенке.

В целом, на основании полученных данных можно сделать вывод о том, что пептид PGPL, многократно интраназально введенный крысам, содержавшимся на высокожировом рационе, нормализует показатели холестерина, липидного профиля в крови и предотвращает прибавку массы тела, а также приводит к нормализации нарушенной при гиперхолестеринемии функции противосвертывающей системы и снижению до нормальных значений повышенной степени коагуляции.

Литература

1. Ашмарин И.П. Патологическая физиология и биохимия. Учебное пособие для вузов. - М.: Экзамен, 2005. - 478 с.

2. Долгов В.В., Свирин П.В. Лабораторная диагностика нарушений гемостаза. - М.: Изд-во мин-ва здравоохр. и соц. развития РФ, 2005. - 227 с.

3. Ли Е.Д., Лазебник Л.Б., Коноплева Г.Е. и др. // Междунар. мед. журн. - 2000. - № 3. - С. 265-268.

4. Ляпина Л.А., Андреева Л.А., Ульянов А.М. и др. // Тромбоз, гемостаз и реология. - 2011. - № 2 (46). - С. 53-58.

5. Ляпина Л.А., Григорьева М.Е., Оберган Т.Ю. и др. Теоретические и практические вопросы изучения функционального состояния противосвертывающей системы крови. - М.: Адвансед Солюшнз, 2012. - 160 с.

6. Марцевич С.Ю. Атеросклероз. Клиническая значимость и возможность предупреждения. - М.: Сервиском, 2005. - С. 3-16.

7. Погожева А.В. // Практ. диетология. - 2012. - № 4. - С. 54-59.

8. Cojocaru E., Zamfir C., Zamosteanu N. et al. // Rev. Med. Chir. Soc. Med. Nat. Iasi. - 2012. - Vol. 116, N 1. - P. 200-206.

9. Goettsch С., Rauner М., Sinningen К. et al. // Endocrinology. - 2011. - Vol. 152 - P. 4915-4926.

10. Suzuki Y., Kaneko R., Nomura M. et al. // Nagoya J. Med. Sci. - 2013. - Vol. 75, N 1-2. - P. 57-71.

11. Watson T., Arya A., Sulke N. et al. // Chest. - 2010. - Vol. 137 - P. 869-876.

12. Xiao C., Hsieh J., Adeli K. et al. // Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. - 2011. - Vol. 301 - P. E429-E446.

Материалы данного сайта распространяются на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License («Атрибуция - Всемирная»)

SCImago Journal & Country Rank
Scopus CiteScore
ГЛАВНЫЙ РЕДАКТОР
ГЛАВНЫЙ РЕДАКТОР
Тутельян Виктор Александрович
Академик РАН, доктор медицинских наук, профессор, научный руководитель ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии»

Журналы «ГЭОТАР-Медиа»