По химической природе простагландины (ПГ) - циклические ненасыщенные оксикислоты, производные простановой кислоты. Исследовано более 20 природных видов, которые подразделяют на 4 группы: E, A, B, F. Наиболее активны представители групп E и F. В свою очередь все простагландины входят в группу эйкозаноидов. Предшественниками веществ являются ненасыщенные жирные кислоты: арахидоновая, линоленовая и др. Очень редко в организме возможен синтез ПГ из олигосахаридов. Простагландины являются гормоноподобными веществами. В отличие от истинных гормонов, они быстро разрушаются. Активней всего этот процесс происходит в легких, почках и печени. Искусственно синтезированные простагландины нашли широкое применение в гинекологии и офтальмологии. Их используют при стимуляции родовой деятельности и лечении глаукомы.
- Бронхоконстрикция (нарушение бронхиальной проходимости).
- Бронходилатация (увеличение бронхов).
- Расслабление и сокращение гладкой мускулатуры ЖКТ.
- Снижение секреции соляной кислоты в желудке.
- Усиление производства желудочной слизи.
- Сокращение мышечного слоя матки.
- Торможение липолиза (процесса расщепления жиров на жирные кислоты).
- Выделение тепловой энергии (пирогенный эффект).
- Участие в образовании тромба.
- Судорожные сокращения матки.
- Тошнота, рвота, головная боль.
- Покраснение кожи.
- Повышение температуры тела.
- Нарушение сердечного ритма плода.
- Асфиксия плода.
Показать всё
Простагландины в организме
Когда биологи впервые обнаружили простагландины в составе семенной жидкости, они решили, что эти вещества синтезируются в простате. В дальнейшем эта история послужила причиной современного названия.
Для этой группы физиологически активных липидов характерно наличие в молекуле 20 атомов углерода, включая углеродное кольцо. Простагландины обнаружены практически во всех тканях животных и человека. Главным отличием веществ от гормонов является то, что они синтезируется не в специфических органах, а по всему организму.
Особенности функционирования ПГ
Этот класс гормоноподобных соединений до сих пор привлекает внимание исследователей в области биохимии благодаря своим уникальным свойствам. Замечено, что одно и то же вещество из этой группы в разных органах может оказывать различное или даже противоположное действие.
Способность простагландина усиливать определенный тип биологической реакции в одной ткани и угнетать ее в другой обусловлена исключительно видом рецептора, с которым связывается молекула активного вещества. Известно 9 видов ПГ-рецепторов, расположенных во всем организме.
Простациклин
Этот простагландин активно синтезируется эндотелием - внутренней оболочкой кровеносных сосудов. Еще одно место выработки простациклина - легкие. Он известен как вазодилататор, поскольку оказывает сосудорасширяющее действие за счет влияния на специфические IP-рецепторы гладкомышечных клеток артерий.
Усиление продукции простациклина возникает при кислородном голодании, повреждении сосудов, из-за активности медиаторов воспаления и адреналина. Вещество обладает выраженным антиагрегантным действием, поскольку предотвращает образование тромба в сосуде.
При внутривенном введении простациклина снижается артериальное давление в большом и малом кругах кровообращения. Основное применение аналогов вещества - лечение легочной гипертензии. Препараты синтетического простациклина:
Простагландин Е2 (ПГЕ2)
Как и простациклин, ПГЕ2 оказывает сосудорасширяющее действие. Он играет важную роль в нормальной работе почек, поскольку уменьшает всасывание ионов натрия и хлора и снижает эффект гормона вазопрессина. Помимо этого, ПГЕ2 выполняет еще ряд функций:
Синтетический аналог простагландина Е2 (Динопростон) показан для стимуляции созревания шейки матки и индукции родов. Это обусловлено тем, что он оказывает действие на все органы, в которых есть гладкая мышечная мускулатура, в том числе на тонус и сократительную активность мышечного слоя матки. Помимо стимуляции мышечных клеток, Динопростон усиливает кровоснабжение шейки матки, тем самым ускоряет ее дозревание. Одно из показаний к применению препарата - медикаментозный аборт.
Динопростон существует в виде таблеток, инфузионного раствора, раствора для внутривенного и экстраамниотического введения и вагинального геля. Этот препарат используют исключительно под наблюдением врача. При несоблюдении дозировок возможны следующие побочные эффекты:
В условиях стационарного применения под контролем медиков ни один из указанных побочных эффектов наблюдаться не будет.
Существуют аналоги Динопростона под названиями Цервипрост, Энзапрост-Е, Медуллин, Препидил и другие.
Простагландин F2α
Еще один представитель группы простагландинов. Ключевые функции ПГF2α заключаются в бронхоконстрикции, сокращении матки и начале разрушения желтого тела в яичнике (лютеолиз). В результате лютеолиза прекращается синтез стероида прогестерона. Выделение простагландина F2а регулируется уровнем окситоцина (нейрогормон, синтезируемый гипофизом).
Аналоги ПГF2а нашли широкое применение в медицине. Препараты на основе вещества:
Препараты для лечения глаукомы и офтальмогипертензии доступны в виде глазных капель. В редких случаях после их применения наблюдаются покраснение конъюнктивы, жжение век и временное затуманивание зрения. Возможно развитие таких системных нарушений, как повышение артериального давления и головная боль. Несмотря на это, аналоги ПГF2α являются эффективными и безопасными препаратами для лечения глаукомы и повышенного внутриглазного давления.
Заключение
Простагландины благодаря своему разнообразию и уникальным свойствам стали надежными помощниками медицины. Их применение дает хорошие результаты при минимальных рисках.
Дальнейшие исследования этой группы физиологически активных соединений откроют новые возможности их использования для лечения заболеваний человека.
1. Родовой акт. Причины наступления родов. Регуляция сократительной деятельности матки. Иннервация матки. Адреналовая иннервация.
2. Ацетилхолин и норадреналин при физиологически протекающих родах. Утеротропины. Утеротонины. Рецепторы матки. Адренорецепторы. Холинорецепторы.
3. Эстрогенные гормоны, прогестерон и их действие на матку при родах.
4. Кортикостероиды (глюкокортикоиды), серотонин и их действие на матку при родах.
5. Миометрий матки при родах. Начало родов. Причины начала родов. Момент наступления родов.
6. Причины преждевременных родов. Начало преждевременных родов. Момент наступления преждевременных родов.
7. Кортикотропный гормон (кортикотропин), оксид азота (NO), окситоцин и их действие на матку при родах. Синтез окситоцина. Концентрация, действие и эффекты окситоцина.
8. Простагландины (ПГ) и их действие на матку при родах. Простациклин. Простагландин F2. Простагландин E. Синтез простагландинов.
9. Роль плода в вызывании родов. Щелевые контакты.
10. Физиология сокращения матки. Молекулярная регуляция гладкомышечного сокращения.
Простагландины (ПГ) и их действие на матку при родах. Простациклин. Простагландин F2. Простагландин E. Синтез простагландинов.
Простагландины (ПГ ) представляют собой ненасыщенные жирные кислоты с 20 углеродными атомами, окружающими скелет молекулы простаноевой кислоты. Различают четыре серии натуральных простагландинов: Е, F, А и В. Особый интерес в репродуктивной физиологии представляют соединения серии Е и F.
Синтез простагландинов F2 и Е2 из ненасыщенных жирных кислот был осуществлен S. Bergstrom ct al. (1964) и DA Van Dorpet al. (1964), после чего эти вещества начали использоваться в клинике. Позже S. Bergstrom et al. были удостоены Нобелевской премии за синтез простагландинов и фундаментальные исследования в этой области.
В настоящее время доказана роль ПГ в наступлении родов. Установлено следующее : 1) уровень ПГ в амниотической жидкости, в материнской крови, моче и тканях матки в родах возрастает; 2) простагландины ПГF2а и ПГЕ2 , введенные в любые сроки беременности, приводят к сокращению миомет-рия и вызывают аборт или роды; 3) простагланднны эффективны для вызывания родов при введении их per os , в амниотическую жидкость, внутривенно, экстраовулярно; 4) введение ингибиторов синтеза ПГ ведет к пролонгированию беременности и удлинению родового процесса; 5) введение ингибиторов синтеза ПГ эффективно при лечении преждевременных родов; 6) простагландины могут использоваться как утеротропины.
Источником образования простагландинов является арахидоновая кислота. Знание механизма синтеза простагландинов в тканях является источником для понимания процесса родов. Биосинтез простагландинов осуществляется в различных тканях: простациклин ПЦ2 синтезируется в миометрии, Е2 - в амнионе и хорионе, ПГF2a - в децидуальной ткани.
Нет четких доказательств увеличения скорости образования ПГ во внутриматочных тканях до начала родов. Тогда как в родах имеется резкое возрастание концентрации ПГ Е2 и ПГ F2 амниотической жидкости. Возрастает также концентрация метаболитов ПГ F2, а именно 13-14 дсгидро-15 кето-ПГ F2 амниотической жидкости, крови и моче. С другой стороны нет четкого доказательства возрастания уровня ПГЕ2 (или метаболитов) в материнской крови (Mitchell M. D., 1988).
ПГ F2 может продуцироваться в децидуальной оболочке и в миометрии, по не в плодных оболочках, однако возрастание концентрации ПГ F2 и его метаболитов во время родов отмечено в амниотической жидкости, крови матери и моче.
Важно подчеркнуть, что амниотическая жидкость способствует сохранению простагландинов . Так, период полураспада ПГ F2 и Е2 в крови составляет 6- 8 мин, тогда как в амниотической жидкости он колеблется от 4 до 6 часов. Существует гипотеза, что децидуальная активность синхронна с началом родов. Во время родов в амниотической жидкости аккумулируются биологически активные вещества, а именно, арахидоновая кислота, простагландины , цитокины.
Концентрация арахидоновой кислоты в амниотической жидкости в родах возрастает в 5-10 раз.
Действие простагландинов осуществляется через фосфолипазу А2 или аденилатциклазпую систему, увеличивается количество рецепторов к ПГ Е2 и ПГ F2, а также возрастают концентрации гликозаминглнканов. Установлено, что ПГ Е2 в 10 раз активнее, чем ПГ F2a, что обусловлено количеством рецепторов,
В возникновении родовой деятельности простагландины Е и F играют важную роль. Механизм действия их на сократительную деятельность матки изучен недостаточно. Полагают, что механизм стимулирующего действия на матку реализуется деполяризацией клеточных мембран и освобождением ионов кальция (Са2+), что ведет к активации киназой легкой цепи миозина, фосфорилироваиию миозина и взаимодействию фосфорилированного миозина и актина (Carsten M.E., Miller J.D., 1983), а возможно, их прямым стимулирующим влиянием на гипофиз, в результате усиливается синтез окситоцина (Gillespie Л., 1973). Установлено, что при сочетанном применении ПГЕ2 или ПГ F2 с окситоцином эффективность действия смеси выше, чем одного простагландина .
Установлено, что манипуляции с плодными оболочками при влагалищном исследовании (отслаивание, введение баллона), амниотомия, манипуляции с шейкой матки способствуют выработке ПГ F2 и его метаболитов (Mitchell M.D., 197G; Mortimer G. et al., 1985; Mc Colgin S.W. et al., 1993)
Синтез простагландинов увеличивается и при прижатии плодных оболочек головкой плода. Их концентрация в передних водах выше, чем в задних.
Простагландин — соединение, которым пронизан в буквальном смысле весь наш организм, его влияние отражается на всех уровнях регулировки и контроля физиологических реакций и процессов нашего тела, таких сложных, как, например, стимуляции беременности. Простагландины имеют способность менять интенсивность ферментов, активизировать производство гормонов и направлять их действие на все наши физиологические процессы. Нарушение баланса этих элементов мгновенно приводит к развитию целого ряда болезней нашего организма.
Что же это за элементы, к какому виду физиологически активных компонентов они относятся? В каждом живом организме бесконечное множество одних элементов переходят в другие, и этот постоянный поток элементов определяет физическое существование жизни. Микробиологические процессы в теле человека очень хорошо выстроены и строго сбалансированы, конкретно определен материальный и временный график и очередь событий систем.
Как же устроен такой точный порядок в бесконечно сложных биологических системах? Какие функции организма позволяют ему поддерживать упорядоченность операций? Ответ будет таков – эта точная и строгая очередность физиологических процессов возможна лишь благодаря действию такого регулятора, как простагландин. Он участвует в таких важнейших процессах, как стимуляции беременности, вызывание родов и многих других.
Как происходит образование простагландинов? Биосинтез простагландинов выглядит следующим образом. В одном виде клетки всегда воспроизводится только один определенный тип простагландинов и соответствующий гормон. В отдельно взятом человеческом органе простагландины всегда присутствуют парами с взаимно противоположным действием, как два полюса у магнита. Воспроизводство простагландинов ведет к тому, что количество в органе каждого из этих элементов пары как раз и определяет состояние органа, эго нормальное или нарушенное функционирование.
Например, в клетках дыхательной системы производятся простагландины F2 и простагландины E2. Гормон простагландин F2 воспроизводится в ткани легких и предназначен для стимуляции тканей бронхов, а простагландины Е2 — в бронхах, но выполняют прямо противоположную функцию – подавляют активность мышц бронхов.
Современные научные эксперименты показали, что активизация производства простагландина F2a и снижение количества E2 ведет к появлению и прогрессированию всевозможных видов бронхиальной астмы. Так, ненормальное соотношение количества простагландин F2а и простагландин E2 наблюдается и у пациентов, страдающих пневмонией и бронхитом и у пациенток, нуждающихся в стимуляции беременности.
В нашей крови воспроизводится гормон простагландин I2 и гормон простагландин A2, которые по своей природе воздействия тоже являются антагонистами. Производимый в клетках стенок кровеносных сосудов гормон простациклин не допускает приклеивание тромбоцитов к стенкам и создание тромбов, а гормон тромбоксан, наоборот, увеличивает их липучесть, то есть способствует процессам сворачивания крови, что обеспечивает остановку кровотечений.
В здоровом режиме совместное противодействие простациклина и тромбоксана уравновешено, что позволяет крови иметь одновременно и жидкое состояние, и быструю сворачиваемость и заживляемость стимуляции беременности.
В мозге человека находятся простагландины практически всех, изученных наукой групп. В мозге синтезируется в основном простагландин D2, который считается основным простагландином именно нервных тканей. Произведенные в мозге простагландины обеспечивают полноценное сердцебиение, частоту работы легких, термостатическую функцию тела, участвуют в стимуляции беременности и другие важнейшие процессы в теле человека.
В детородных органах синтезируются, как правило, те же простагландины, что и в органах легочной системы — F2 и E2, но в половых органах их концентрация значительно выше, чем в каких-либо других системах организма. В настоящее время учеными бурно изучается роль простагландинов, производящихся в семенной жидкости.
Последние научные исследования показывают, что во время беременности подготовка шейки матки выполняется не только под действием гормонов, но и в немаловажной степени под влиянием простагландинов. В случае беременности можно говорить о двух разновидностях: гормон Е2 и гормон F2α. Установлено, что простагландин Е2, как и другие препараты ингибиторы, синтезируется не только во внутренней части плаценты, но и в теле плода, а еще больше его в тканях шейки матки, особенно при ее стимуляции.
Простагландины влияют на модификацию структуры тканей шейки матки, прогрессируя ее развитие, а также эти препараты стимулируют важное тонизирующее действие на перешеек при стимуляции беременности, шейку и нижнюю часть матки во время стимуляции беременности. При наличии характерной ступени развития шейки матки, под действием Е2 плавно начинается активизация родовой деятельности. А значит, именно Е2 принадлежит стартовая роль в наступлении родов.
Ингибиторы и простагландин F2α синтезируются в гендерной части плаценты и в тканях матки. Этот гормон, как и другие препараты (ингибиторы), сопровождает процесс протекания родовой деятельности, выполняя очень сильное и сужающее воздействие, способствуя уменьшению потери крови при схватках и родах.
Приготовление шейки матки к родам требует применения самых биологически обоснованных активаторов процесса родовой деятельности, чаще всего лекарственных средств, содержащих простагландины. Применение простагландина Е2 ведет не только к развитию шейки матки, но и стимулирует сжатие миометрии, что служит стартовым механизмом для начала родов.
Наибольшее развитие метод применения Е2 получил тогда, когда были придуманы уникальные гели, имеющие различные названия, в состав которых включалась специальная точная концентрация препарата. Как правило, чтобы получить необходимую степень зрелости шейки матки и готовности ее к родам, такой гель вводят в канал шейки матки. Но чтобы препарат применялся эффективно и не вызывал различных осложнений, при его использовании нужно выполнять целый ряд правил и соблюдать требуемые противопоказания.
Обоснование для применения геля при подготовке шейки матки возникает при торможении физиологической готовности пациентки к родам. Другим обоснованием может быть показание для экстренных родов при всевозможных операционных или других нарушениях.
Фармакология
Широкое значение в медицине имеют все препараты групп E2 и F2, даже с учетом их баснословной цены. Их применяют для искусственного вызова родов и прерывания беременности. ВОЗ даже открыла уникальную Программу по применению гормонов для медикаментозного прерывания беременности. Очень высокая цена простагландинов, которые выводили биосинтетическим путем, вынудила проводить многочисленные научные изыскания по поиску более доступных способов синтеза.
Препараты E2 и F2 синтезируют биохимическими методами, но область применения их так широка и потребность в таких препаратах настолько высока, что до сегодняшнего дня их так и не хватает. На сегодняшний день эти гормоны рассматриваются как некая новая группа медицинских препаратов: кроме акушерства, их широко используют для помощи больным с сердечно-сосудистыми заболеваниями и нарушениями дыхательной системы. Их даже начали пробовать использовать в сельском хозяйстве для ускорения селекции.
Но использование гормонов высокой степени очистки не просто очень дорого – очень сложно достичь правильного эффекта их действия. Они очень нестабильны и по этой причине, не имея возможности использования гормонов высокой очистки, ученые пытаются найти области применения, где смогут быть эффективны их искусственные аналоги. Это направление медицинской науки быстро развивается, и есть надежда, что не за горами время, когда такие необходимые препараты станут общедоступными и дешевыми.
Самое известное использование в медицине принадлежит E1 . В малых медикаментозных дозах он угнетает образование тромб, а значит служит панацеей от всех самых ужасных разновидностей сердечно-сосудистых заболеваний, ставших основной проблемой нашего времени, не щадящей ни пожилых, ни молодых.
ГЛАНДИН - Е2
Международное непатентованное название
Динопростон
Лекарственная форма
Таблетки вагинальные
Состав
Одна таблетка содержит
активное вещество: динопростон 3 мг
Описание
Таблетки от белого до почти белого цвета, слегка пятнистые, с плоской прямоугольной поверхностью, с гравировкой NQ на одной стороне.
Фармакотерапевтическая группа
Другие препараты для лечения гинекологических заболеваний. Простагландины. Динопростон.
Код АТХ G02AD02
Фармакологические свойства
Динопростон - препарат простагландина Е2 с действием на гладкую мускулатуру матки
Фармакокинетика
Результаты измерения концентраций в плазме крови метаболита 13,14-дигидро-15-кето-PGЕ2 показали, что PGЕ2 быстро всасывается, время достижения Cmax в
плазме составляет 40 мин. PGЕ2 интенсивно метаболизируется в легких с образованием метаболитов, которые подвергаются дальнейшему метаболизму в печени и почках. Приблизительно 90% динопростона усваивается в первом проходе. Выводится главным образом почками в виде метаболитов.
Динопростон связывается приблизительно на 73%, с плазменным альбумином.
Фармакодинамика
Аналог простагландина Е2 (PGЕ2). Оказывает стимулирующее влияние на органы, содержащие гладкомышечные клетки, в т.ч. на сократительную активность и тонус миометрия, а также модулирует реакцию внутренних органов на различные гормональные воздействия.
Показания к применению
Для индукции родовой деятельности у женщин с доношенной беременностью, при отсутствии противопоказаний для матери или плода
Способ применения и дозы
Интравагинально вводят в задний свод влагалища в дозе 3 мг, при необходимости через 6-8 ч можно ввести вторую таблетку.Максимальная доза 6 мг (2 таблетки).
Побочные действия
У матери
Тошнота, рвота
Гиперактивность матки
Артериальная гипотензия
гипертония
тошнота, рвота, диарея
реакции гиперчувствительности: анафилактическая реакция, анафилактический шок, астма, бронхоспазм
боль в спине
аномальные сокращения матки (увеличение частоты, тонуса или продолжительности сокращения), гипертонус, разрыв матки, отслойка плаценты,
боль в месте введения препарата
У плода или новорожденного
увеличение частоты сердечных сокращений плода
дистресс плода/изменение частоты сердцебиения плода во время или после применения препарата
мертворожденность, преждевременное рождение, сниженный статус новорожденного, ацидоз плода.
Иногда может наблюдаться повышение температуры и лейкоцитоз, но их значение нормализуется через некоторое время после завершения лечения.
Как и в данном случае, для препаратов, вводимых внутриутробно, нужно принимать во внимание риск местного заражения из-за экстраамниотического введения. В этом случае, нужно лечить заражение.
Противопоказания
повышенная чувствительность к простагландинам
вскрывшийся плодный пузырь
инфекции органов малого таза
Кесарево сечение или большие хирургические вмешательства на матке в анамнезе
Трудные и/или травматичные роды в анамнезе
6 и более доношенных беременностей в анамнезе
Предшествующий дистресс плода
Немакушечное предлежание
Кровянистые выделения из влагалища неясной этиологии при беременности
наличие у пациентки противопоказаний к применению окситоцина для стимуляции родов или длительных сокращений матки
Многоплодная беременность
Предлежание плода, при котором родоразрешение через естественные родовые пути невозможно (поперечное, косое и др.)
Предлежание плаценты
Хирургические вмешательства на матке в анамнезе (например, кесарево сечение, гистеротомия)
Несоответствие размеров таза и головки плода
Нарушение ритма сердечных сокращений плода, указывающее на возможные аномалии
Неправильное предлежание головки плода
Выделения из влагалища неуточненного характера и/или аномальное маточное кровотечение во время беременности
Инфекции нижних отделов половых путей
Предшествующие трудные или травматические роды
Серьезные заболевания сердца, легких, почек или печени
Клиническое подозрение на дистресс- синдрома у плода или наличие такового в анамнезе.
Лекарственные взаимодействия
Так как при одновременном применении c окситоцином динопростон потенцирует его действие на матку, не рекомендуется их использовать вместе. Если используется в последовательности, утробная функция пациента должна быть тщательно проверена.
Особые указания
Применять только в условиях специализированного стационара под строгим врачебным контролем.
С осторожностью применяют у пациенток с бронхиальной астмой, артериальной гипертензией, глаукомой
Беременность и период лактации
При применении для стимуляции родов и индукционной подготовки динопростон может вызвать изменения ЧСС плода во время родов, дистресс плода, снижение статуса новорожденного. Простагландин проникает в грудное молоко. Но применение препарата в период кормления грудью не приносит никакого риска для ребенка.
Особенности влияния лекарственного средства на способность управлять транспортными средствами и потенциально опасными механизмами
Влияние препарата на способность к вождению автотранспортом и управлению потенциально опасными механизмами не изучена.
Передозировка
Гипертонус матки или чрезмерно тяжелые сокращения матки встречается редко, но может быть вызвано передозировкой.
Лечение передозировки должно быть симптоматическое. В настоящее время считается, что рвота при передозировке может действовать как самоограничивающий фактор в защите пациента.
Форма выпуска и упаковка
По 1 таблетке помещают в контурную безъячейковую упаковку из алюминиевой фольги.
По 1 контурной безъячейковой упаковке вместе с инструкцией по медицинскому применению на государственном и русском языках помещают в картонную пачку.
Условия хранения
Хранить при температуре от 2оС до 8оС. Не замораживать.
Хранить в недоступном для детей месте!
Срок хранения
Не использовать по истечении срока годности
Условия отпуска из аптек
По рецепту
Производитель
Владелец регистрационного удостоверения
Набикасим Индастриз (Пвт) Лтд.
17/24, Индустриальная зона Коранджи, Карачи- Пакистан
Адрес организации, принимающей на территории республики Казахстан претензии от потребителей по качеству лекарственных средств и ответственный за пострегистрационное наблюдение за безопасностью лекарственного средства
УДК 595.121
И.А. Кутырев Н.М. Бисерова 2, Й.П. Шарсак 3, Й. Курц 3
простагландин е2 как потенциальный иммуномодулЯтор лентеца чАЕчного
1 Институт общей и экспериментальной биологии СО РАН (Улан-Удэ)
2 Биологический факультет Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова (Москва) 3 Университет г. Мюнстера, Институт эволюции биоразнообразия, Группа эволюционной экологии
животных (Мюнстер, Германия)
Работа посвящена исследованию простагландина Е2 как потенциального иммуномодулятора лентеца чаечного, представляющего важное эпизоотическое и эпидемиологическое значение в озере Байкал и его бассейне. Методом, конфокальной микроскопии выявлено, что в организме лентеца чаечного простагландин Е2 продуцируется, и секретируется наружу специализированными фронтальными железами. Методом, культуры, лейкоцитов головного отдела почки, исследовано влияние простагландина Е2 на иммунологические реакции рыб (на примере трехиглой колюшки). Выявлено, что данный иммуномодулятор снижает, абсолютное содержание лейкоцитов и. относительное число лимфоцитов. Несмотря на общее снижение респираторного взрыва лейкоцитов, респираторный, взрыв в пересчете на 1 гранулоцит, остается, неизменным..
Ключевые слова: простагландин Б2, иммуномодулятор, цестоды
prostaglandin Е2 as gull tapeworm poTENTiAL immunomodulator
I.A. Kutyrev 1, N.M. Biserova 2, J.P. Scharsack 3, J. Kurtz 3
11nstitute of General and Experimental Biology SB RAMS, Ulan-Ude
2 Biological Faculty, Lomonosov’s Moscow State University, Moscow
3 Animal Evolutionary Ecology Group, Institute for Evolution and Biodiversity, University of Munster,
Munster, Germany
This article is devoted, to investigation of prostaglandin E2 as potential immunomodulator of gull tapeworm.. This parasite has an important epizootic and epidemiological significance in the Lake Baikal and its basin. Using confocal microscopy, it was revealed that prostaglandin. E2 is produced, and. secreted with specialized frontal glands in the organism, of gull tapeworm.. Using the method, of leukocyte culture, the influence of prostaglandin E2 on immunological reaction of fishes was investigated, (by way of example of three-spined stickleback). This immunomodulator decreased, the absolute number of leucocytes and. percentage of lymphocytes. Despite of total leukocyte respiratory-burst activity decreasing, respiratory-burst activity per 1 granulocyte remains constant. Key words: prostaglandin E2, immunomodulator, cestodes
материалы и методы
Криотомные срезы плероцеркоидов D. dendriticum (8 - 10 мкм) в течение суток при температуре 4 °С инкубировали с моноклональными антителами против PG Е2 и а-тубулина (SIGMA, США), затем инкубировали во вторичных антителах, конъюгированных с флуорохромами, в течение 2 ч при температуре 4 °С. Срезы исследовали при помощи лазерного сканирующего конфокального микроскопа Leica TSC SPE (Германия).
Для исследования влияния простагландина Е2 на иммунную систему рыб была использована культура лейкоцитов головного отдела почки трехиглых колюшек . В работе были использованы 22 особи рыб. Исследования проводились в соответствии с «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных», утвержденных приказом МЗ СССР. Умерщвление животных осуществляли путем декапитации. В качестве позитивного контроля использовали липополисахариды (LPS). Кроме того, экстракт
S. solidus (SS) был использован для стимуляции лейкоцитов в сочетании с простагландином E2. Культура клеток инкубировалась в С02-инкубаторе с водяной рубашкой Thermo Scientific в течение
4 суток. Респираторный взрыв оценивался при помощи хемилюминометра Tecan. Соотношение субпопуляций лейкоцитов - лимфоцитов и гра-нулоцитов анализировали при помощи проточного цитофлюориметра FACS Canto.
результаты и обсуждение
Интенсивная PG Е2-1іке-иммунореакция (ИР) выявлена в крупных клетках, расположенных в зоне кортикальной паренхимы и субтегумента. (рис. 1а, в). При двойном окрашивании срезов антителами к PG E2 в сочетании с антителами к а-тубулину были выявлены участки наложения
иммунореактивности в тегументальной, субтегу-ментальной областях и паренхиме (рис. 1б, г). PG Е2-Ике-иммунореактивные участки расположены внутри а-тубулин-иммунореактивных участков и занимают меньшую, по сравнению с ними, площадь.
До сих пор неизвестно, какие клеточные элементы продуцируют иммуномодулятор-ные молекулы цестод. Впервые выявленные у
D. dendriticum PG Е2-Пке-иммунореактивные структуры свидетельствуют о наличии специализированных клеток, выделяющих простагландин Е2 на поверхность тегумента, в ткани хозяина.
рис. 1. Иммунореактивность к простагландину Е2 и ацетилированному тубулину в тегументе и паренхиме плероцеркоида D. dendriticum. Поперечные срезы, двойное окрашивание.а - PG Е2-Ике-иммунореактивные структуры в тегументе (короткие фигурные стрелки) и кортикальной паренхиме (длинные стрелки); б - а-тубулин-иммунореакция в той же области, конфокальная пара с а. Показаны иммунореактивные к тубулину клетки (длинные стрелки) с отростками, направленными в тегумент, а также каплевидные структуры на поверхности тегумента (короткие фигурные стрелки); в - PG Е2-Ике-иммунореактивные структуры в тегументе (короткие фигурные стрелки) и кортикальной паренхиме (длинные стрелки); г - а-тубулин-иммунореакция в той же области, конфокальная пара с в. Обозначения, как на рис. 1б.
Экспериментальные исследования в биологии и медицине 247
50000 40000 -30000 -20000 -10000 -0
50 и 40 -30 -20 -10 -0
1500 n 1000 500 0
I I I I I I I I I I
100 80 -60 -40 -20 -0
400000 350000 -300000 -250000 200000 -150000 -100000 -50000 -0 -
Рис. 2. Изменения характеристик лейкоцитов головного отдела почки трехиглой колюшки при воздействии PGE2 (X = М ± SE). Характеристики измерены после 4 дней культивирования лейкоцитов. 1 - абсолютное число клеток, 2 - процентное содержание клеток, 3 - респираторный взрыв клеток. 1-І, 2-І - лейкоциты. 3-І - респираторный взрыв в пересчете на 1 лейкоцит. 1-М, 2-М - лимфоциты. 3-М - респираторный взрыв в пересчете на 1 лимфоцит. 1-111, 2-111 - гранулоциты. 3-ІМ - респираторный взрыв в пересчете на 1 гранулоцит. IV - общий респираторный взрыв. А - Контрольная культура клеток, В - 10~4MPGE , С - 10~7MPGE_ D - 10~10MPGE , Е - экстракт Shistocephalussolidus (SS), F - 10~4MPGE + SS, G - 10-7MPGE + SS, H - 10-10MPGE + SS, I - липополисахариды (LPS), J - 10 4MPGE2+ LPS, К - 10 rMPGE2+ LPS, L- 10-10MPGE + LPS.
БЮЛЛЕТЕНЬ ВСНЦ СО РАМН, 2012, №5(87),
Наложение зон иммунореактивности к PG Е2 и а-тубулину свидетельствует о принадлежности иммунореактивных элементов к железистым или нервным клеткам, имеющим укрепленные микротрубочками протоки или отростки и поэтому специфически взаимодействующим с антителами к тубулину. По расположению и ряду морфологических особенностей (форма перикариона, наличие длинных отростков, пронизывающих тегумент, формирование расширений в зоне те-гумента, каплевидные структуры на поверхности тела), PG Е2-Ике-и а-тубулин-иммунореактивные элементы соответствуют железам, выносящим секрет на поверхность тегумента через собственные специализированные протоки. Такие железы присутствуют на всех стадиях онтогенеза дифил-лоботриид и относятся к типу фронтальных желез
Они обладают самостоятельными секреторными протоками, армированными субмембранным слоем микротрубочек. Их концевые отделы отграничены от цитоплазмы тегумента мембранами и специализированными контактами, выбрасывая секрет наружу под контролем нервной системы
Ультраструктура желез изучена у некоторых дифиллоботриид, но их функциональная роль неизвестна: им приписывалась адгезивная функция или роль желез проникновения с выделением лизирующего секрета .
PG E2 оказывает наибольший эффект на лейкоциты при максимальной концентрации (10-4 M) как самостоятельно, так и в сочетании с SS и LPS (рис. 2). Он снижает как общее содержание лейкоцитов, так и отдельных субпопуляций. Однако снижение абсолютного числа лимфоцитов более выражено, по сравнению с гранулоцитами. Поэтому процентное содержание гранулоцитов достоверно не изменяется при концентрации 10-4 M PG Е2 и возрастает под воздействием 10-4 M P GE2 в сочетании с SS и LPS, в противоположность лимфоцитам, процентное содержание которых снижается под воздействием 10-4 M PG E2.
Общий респираторный взрыв снижается под влиянием 10-4 M PG Е2 как в отдельности, так и в сочетании с SS и LPS. В то же время, под воздействием 10-4 M PG Е2,респираторный взрыв в пересчете на 1 лейкоцит, в частности, на 1 гранулоцит, достоверно не изменяется. В противоположность, респираторный взрыв в пересчете на 1 лимфоцит увеличивается в этом случае. При сочетании 10-4 M PG Е2 с SSи LPS, респираторный взрыв значительно усиливается в пересчете как на 1 лимфоцит, так и 1 гранулоцит.
Поскольку лейкоциты инкубировались в течение 4 суток с вышеуказанными реагентами, можно предположить, что клетки адаптировались к их иммуномодулирующему воздействию. Респираторный взрыв - один из наиболее важных эффекторных механизмов клеточного врожденного иммунитета. Гранулоциты реализуют эту функцию. Нашими исследованиями показано, что, хотя снижается абсолютное и относительное количество лейкоцитов, процентное содержание
гранулоцитов остается неизменным. Таким образом, лейкоциты сохраняют на одном уровне процентное содержание гранулоцитов на фоне снижения процентного содержания самих лейкоцитов. Кроме того, не изменяется респираторный взрыв в пересчете на 1 гранулоцит. Общий респираторный взрыв снижается только благодаря снижению абсолютного числа лейкоцитов.
Loading...